JP2018191112A - 弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents

Abstract

【課題】横モードスプリアスおよび不要波を抑制しかつ温度特性の劣化を抑制すること。【解決手段】圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指とバスバーとを有する一対の櫛型電極が対向するＩＤＴと、交差領域内の複数の電極指上に設けられ、交差領域の電極指の延伸方向の両端に相当するエッジ領域の少なくとも一部の膜厚が交差領域内のエッジ領域に挟まれた中央領域の膜厚以下である第１酸化シリコン膜と、交差領域内の複数の電極指上に設けられ、酸化シリコン膜に添加されることにより酸化シリコン膜の音速が遅くなる元素または分子を含み、第１酸化シリコン膜より元素または分子の濃度が高く、エッジ領域の少なくとも一部の膜厚が中央領域の膜厚より大きい第２酸化シリコン膜と、を具備する弾性波共振器。【選択図】図１

Description

本発明は、弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば圧電基板上に形成されたＩＤＴを有する弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関する。

携帯電話を代表とする高周波通信用システムにおいて、通信に使用する周波数帯以外の不要な信号を除去するために、高周波フィルタ等が用いられている。高周波フィルタ等には、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface acoustic wave）共振器等の弾性波共振器が用いられている。ＳＡＷ共振器においては、圧電基板上に複数の電極指を有するＩＤＴ（Interdigital Transducer）が形成されている。

多くの圧電体は弾性率の温度係数が負になる。酸化シリコン（ＳｉＯ_２）は弾性率の温度係数が正である。そこで、圧電基板上にＩＤＴを覆うように酸化シリコン膜を設けることで、温度特性が良好な弾性表面波共振器を実現できる（例えば特許文献１）。弾性表面波共振器では、横モードスプリアスが生じることがある。横モードスプリアスを抑制するために、ＩＤＴの交差領域内のエッジ領域の音速を中央領域より遅くすることが知られている（例えば特許文献２、３）。このような構造をピストンモードという。

国際公開２０１２／０２９３５４明細書 特表２０１３−５４４０４１号公報 特開２０１１−１０１３５０号公報

酸化シリコン膜が設けられた弾性表面波共振器においてＩＤＴの交差領域内のエッジ領域の音速を中央領域より遅くする場合、エッジ領域の酸化シリコン膜を中央領域より厚くすることが考えられる。しかしながら酸化シリコン膜の上面の凹凸を大きくすると、不要波が大きくなる。エッジ領域の酸化シリコン膜上に酸化シリコン膜より重い膜を設けると、弾性表面波共振器の温度特性が劣化してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、横モードスプリアスおよび不要波を抑制しかつ温度特性の劣化を抑制することを目的とする。

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指と前記複数の電極指を接続するバスバーとを有する一対の櫛型電極が対向するＩＤＴと、前記一対の櫛型電極の複数の電極指が交差する交差領域内の前記複数の電極指上に設けられ、前記交差領域の前記電極指の延伸方向の両端に相当するエッジ領域の少なくとも一部の膜厚が前記交差領域内の前記エッジ領域に挟まれた中央領域の膜厚以下である第１酸化シリコン膜と、前記交差領域内の前記複数の電極指上に設けられ、酸化シリコン膜に添加されることにより前記酸化シリコン膜の音速が遅くなる元素または分子を含み、前記第１酸化シリコン膜より前記元素または分子の濃度が高く、前記エッジ領域の少なくとも一部の膜厚が前記中央領域の膜厚より大きい第２酸化シリコン膜と、を具備する弾性波共振器である。

上記構成において、前記元素または分子は、Ｆ、Ｈ、ＣＨ_３、ＣＨ_２、Ｃｌ、Ｃ、Ｎ、Ｐ、ＢおよびＳの少なくとも１つである構成とすることができる。

上記構成において、前記元素または分子はＦである構成とすることができる。

上記構成において、前記第１酸化シリコン膜は前記元素または分子を略含まない構成とすることができる。

上記構成において、前記第１酸化シリコン膜は前記元素または分子を含む構成とすることができる。

上記構成において、前記第１酸化シリコン膜および前記第２酸化シリコン膜のうち空隙に露出する酸化シリコン膜の上面は略平坦である構成とすることができる。

上記構成において、前記第２酸化シリコン膜は前記バスバーの少なくとも一部上に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記エッジ領域において、前記第２酸化シリコン膜は前記第１酸化シリコン膜より厚い構成とすることができる。

上記構成において、前記第１酸化シリコン膜と前記第２酸化シリコン膜とは接する構成とすることができる。

上記構成において、前記交差領域内の前記複数の電極指上に設けられ、前記第１酸化シリコン膜より前記元素または分子の濃度が高く、前記第２酸化シリコン膜より前記元素または分子濃度が低く、前記エッジ領域の少なくとも一部の膜厚が前記中央領域の膜厚以下である第３酸化シリコン膜を具備する構成とすることができる。

上記構成において、前記第３酸化シリコン膜は、前記第１酸化シリコン膜と前記第２酸化シリコン膜との間に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記第３酸化シリコン膜は前記第１酸化シリコン膜および前記第２酸化シリコン膜上に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記第３酸化シリコン膜の上面は、空隙に露出し、略平坦である構成とすることができる。

上記構成において、前記圧電基板はニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である構成とすることができる。

本発明は、上記弾性波共振器を含むフィルタである。

本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。

本発明によれば、横モードスプリアスおよび不要波を抑制しかつ温度特性の劣化を抑制することができる。

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ中央領域およびエッジ領域のＸ方向断面図である。 図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図（その１）である。 図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図（その２）である。 図５（ａ）から図５（ｃ）は、エッジ領域における酸化シリコン膜の界面を示す断面図、図５（ｄ）は、酸化シリコン膜の上面のＣＭＰ後の断面図である。 図６は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面の音速を示す図である。 図７は、比較例１に係る弾性表面波共振器の断面図である。 図８（ａ）は、比較例１の付加膜に用いる材料のバルクにおける音速を示す図、図８（ｂ）は、比較例１における付加膜の膜厚に対する音速変化率を示す図である。 図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ比較例２および３に係る弾性表面波共振器の断面図である。 図１０（ａ）は、比較例４の付加膜の弗素濃度に対するバルクにおける音速を示す図、図１０（ｂ）は、比較例４における付加膜の膜厚に対する音速変化率を示す図である。 図１１は、比較例５に係る弾性波共振器の特性を示す図である。 図１２は、実施例１の変形例１に係る弾性波共振器の断面図である。 図１３（ａ）から図１３（ｃ）は、それぞれ実施例１の変形例２から４に係る弾性波共振器の断面図である。 図１４（ａ）から図１４（ｃ）は、それぞれ実施例１の変形例５から７に係る弾性波共振器の断面図である。 図１５（ａ）から図１５（ｃ）は、それぞれ実施例１の変形例８から１０に係る弾性波共振器の断面図である。 図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例１の変形例１１に係る弾性波共振器の拡大平面図である。 図１７（ａ）から図１７（ｃ）は、それぞれ実施例２およびその変形例１および２に係る弾性波共振器の断面図である。 図１８（ａ）から図１８（ｃ）は、それぞれ実施例２の変形例３から５に係る弾性波共振器の断面図である。 図１９は、実施例２の変形例６に係る弾性波共振器の断面図である。 図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、それぞれ実施例３およびその変形例１に係る弾性波共振器の断面図である。 図２１（ａ）から図２１（ｃ）は、それぞれ実施例３の変形例２および４に係る弾性波共振器の断面図である。 図２２（ａ）は、実施例４に係るフィルタの回路図、図２２（ｂ）は、実施例４の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。

以下図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１（ａ）において、酸化シリコン膜は図示を省略している。弾性波の伝搬方向をＸ方向、圧電基板の面内でＸ方向に直交する方向をＹ方向、圧電基板の上面の法線方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、圧電基板１０の結晶方位のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向とは必ずしも対応しない。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、圧電基板１０上にＩＤＴ２２および反射器２４が形成されている。ＩＤＴ２２および反射器２４は、圧電基板１０に形成された金属膜１２により形成される。ＩＤＴ２２は、対向する一対の櫛型電極２５を備える。櫛型電極２５は、複数の電極指２６と、複数の電極指２６が接続されたバスバー２８を備える。一対の櫛型電極２５は、電極指２６がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。

一対の櫛型電極２５の電極指２６が交差する領域が交差領域５０である。交差領域５０において電極指２６が励振する弾性波は、主に電極指２６の配列方向（Ｘ方向）に伝搬する。電極指２６のピッチλがほぼ弾性波の波長となる。交差領域５０のうち電極指２６が延伸するＹ方向の両端の領域がエッジ領域５４であり、エッジ領域５４に挟まれた領域が中央領域５２である。一方の櫛型電極２５の電極指２６の先端と他方の櫛型電極２５のバスバー２８との間の領域がギャップ領域５６である。ダミー電極指が設けられている場合、ギャップ領域は電極指の先端とダミー電極指の先端の間の領域である。バスバー２８の領域がバスバー領域５８である。

圧電基板１０上に電極指２６を覆うように酸化シリコン膜１４が設けられている。酸化シリコン膜１４上に酸化シリコン膜１６が設けられている。圧電基板１０は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。金属膜１２は、例えばアルミニウムまたは銅を主成分とする膜である。酸化シリコン膜１４は、意図的に他の元素または分子を添加されていなくてもよく、弗素等の音速を遅くする元素または分子が添加されていてもよい。酸化シリコン膜１６は弗素等の音速を遅くする元素または分子が添加されている。酸化シリコン膜１６の音速を遅くする元素または分子の濃度は酸化シリコン膜１４より大きい。

図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ中央領域およびエッジ領域のＸ方向断面図である。図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜１４の上面はエッジ領域５４に凹部４８を有する。これにより、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２は中央領域５２の膜厚Ｔ１１より小さい。酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きい。酸化シリコン膜１６の上面はほぼ平坦である。すなわち、エッジ領域５４の膜厚Ｔ１２＋Ｔ２２と中央領域５２の膜厚Ｔ１１＋Ｔ２１とは略同じである。膜厚Ｔ１１およびＴ１２は、圧電基板１０の上面から酸化シリコン膜１４の上面までの膜厚としているが、金属膜１２の上面から酸化シリコン膜１４の上面までの膜厚でもよい。

［実施例１の製造方法］
図３（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。図３（ａ）に示すように、圧電基板１０を準備する。圧電基板１０としては、ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板を用いることができる。圧電基板１０をニオブ酸リチウム基板とする場合、例えば回転Ｙカットニオブ酸リチウム基板を用いる。回転Ｙカット角が１２７．８６°においてレイリー波の電気機械結合係数が最大となる。Ｃａｍｐｂｅｌｌ＆Ｊｏｎｅｓ法を用いシミュレーションすると、回転Ｙカット角が１２０°から１４０°の範囲ではレイリー波の電気機械結合係数はリーキー波の電気機械結合係数より大きくなる。よって、レイリー波が主モードとなり、リーキー波は不要波となる。レイリー波を主モードとする場合、回転Ｙカット角は１２０°以上かつ１４０°以下が好ましい。また、１２７．８６°に対し製造上のばらつきを考慮し、回転Ｙカット角は１２６°以上かつ１３０°以下が好ましい。

ニオブ酸リチウム基板では、回転Ｙカット角が０°においてリーキー波の電気機械結合係数が最大となる。回転Ｙカット角が−１０°から１０°の範囲ではリーキー波の電気機械結合係数はレイリー波の電気機械結合係数より大きくなる。よって、リーキー波が主モードとなり、レイリー波は不要波となる。リーキー波を主モードとする場合、回転Ｙカット角は−１０°以上かつ１０°以下が好ましい。また、製造上のばらつきを考慮し、回転Ｙカット角は−３°以上かつ３°以下が好ましい。

図３（ｂ）に示すように、圧電基板１０上に金属膜１２を形成する。金属膜１２としては、銅膜、アルミニウム膜もしくはルテニウム膜、これを主成分とする合金膜、またはこれらの積層膜を用いることができる。金属膜１２は例えば蒸着法およびリフトオフ法、またはスパッタリング法およびエッチング法を用い加工しＩＤＴ２２および反射器２４を形成する。金属膜１２を覆うように膜厚がほぼ均一で金属膜１２より薄い拡散防止膜を設けてもよい。拡散防止膜としては例えば窒化シリコン、炭化シリコン、酸化アルミニウム、酸化タンタルおよび／または酸化ニオブ等を用いることができる。

図３（ｃ）に示すように、圧電基板１０上に酸化シリコン膜１４を形成する。酸化シリコン膜には弗素等の元素または分子が添加されていてもよいし、添加されていなくてもよい。酸化シリコン膜１４は、例えば原料ガスをＳｉＨ_４、Ｎ_２ＯおよびＣ_２Ｆ_６の３種の混合ガス、またはＴＥＯＳ（Tetraethyl orthosilicate）、Ｏ_２およびＣ_２Ｆ_６の３種の混合ガスとするＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用い形成する。酸化シリコン膜１４の膜厚は金属膜１２の膜厚より大きい。酸化シリコン膜１４の上面をＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)法を用い平坦化する。

図４（ａ）に示すように、エッジ領域５４に開口４２を有するマスク層４０を酸化シリコン膜１４上に形成する。マスク層４０は例えばフォトレジストである。矢印のように、マスク層４０をマスクにエッジ領域５４の酸化シリコン膜１４の上面に凹部４８を形成する。凹部４８形成のための酸化シリコン膜１４のエッチングには、エッチングガスとして例えばＣＦ_４、ＣＨＦ_３、Ｃ_３Ｆ_８、ＳＦ_６等のフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチング法、またはＡｒまたはＯ_２を用いたイオンミリング法を用いる。

図４（ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１４上に酸化シリコン膜１６を形成する。これにより、凹部４８は酸化シリコン膜１６により埋め込まれる。酸化シリコン膜１６の弗素濃度は酸化シリコン膜１４より高い。酸化シリコン膜１４は、例えば原料ガスをＳｉＨ_４、Ｎ_２ＯおよびＣ_２Ｆ_６の３種の混合ガス、またはＴＥＯＳ、Ｏ_２およびＣ_２Ｆ_６の３種の混合ガスとするＣＶＤ法を用い形成する。酸化シリコン膜１６の上面をＣＭＰ法を用い平坦化する。

図４（ｃ）は、交差領域５０、ギャップ領域５６およびバスバー領域５８に加えパッド領域５９を図示している。図４（ｃ）に示すように、パッド領域５９の酸化シリコン膜１４および１６を除去し、パッド領域５９の金属膜１２に接触するパッド電極３０を形成する。酸化シリコン膜１６およびパッド電極３０上に開口４６を有するマスク層４４を形成する。マスク層４４は例えばフォトレジストである。マスク層４４をマスクに交差領域５０およびギャップ領域５６の酸化シリコン膜１６をエッチングする（矢印参照）。酸化シリコン膜１６のエッチング量を調整することで、弾性表面波共振器の共振周波数および反共振周波数を調整することができる。酸化シリコン膜１６のエッチングは、図３（ｃ）における酸化シリコン膜１４のエッチングと同じ方法を用いることができる。

図５（ａ）から図５（ｃ）は、エッジ領域における酸化シリコン膜の界面を示す断面図、図５（ｄ）は、酸化シリコン膜の上面のＣＭＰ後の断面図である。図５（ａ）から図５（ｃ）のように、酸化シリコン膜１４に凹部４８を形成するときに、ウエットエッチングまたはドライエッチングのエッチング条件によっては凹部４８の断面が矩形にならないこともある。図５（ａ）では、凹部４８の側面が傾斜しており、凹部４８の断面が台形状を有している。図５（ｂ）では、凹部４８の側面および底面は曲面状となっている。図５（ｃ）では、凹部４８の側面はオーバハングを有する曲面状となっている。

図３（ｃ）において、酸化シリコン膜１４の上面を平坦化することで、電極指２６に対応する上面の凹凸を平坦化できる。また、図４（ｂ）において、酸化シリコン膜１６を平坦化することで、凹部４８に対応する上面の凹凸を平坦化できる。図５（ｄ）に示すように、ＣＭＰ法を用い酸化シリコン膜１４および１６の上面を平坦化すると、上面が曲面となることがある。しかし、この曲面は、電極指２６および／または凹部４８に対応した凹凸と比べると非常に大きな曲率を有する。

［ピストンモードの説明］
図６は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面の音速を示す図である。図６に示すように、ギャップ領域５６の音速は交差領域５０の音速より速い。これにより、弾性波は交差領域５０内に閉じ込められる。酸化シリコン膜１６の音速が酸化シリコン膜１４の音速より遅くなるように、酸化シリコン膜１６に音速が遅くなる元素または分子を含む。これにより、エッジ領域５４の音速が中央領域５２の音速より遅くなる。よって、交差領域５０内の基本横モードの強度分布がＹ方向にフラットとなる。さらに、高次横モードの結合係数が小さくなる。これらにより、横モードスプリアスを抑制するピストンモードを実現することができる。

［比較例１］
比較例１を用い弾性表面波共振器の弾性波の音速をシミュレーションした。図７は、比較例１に係る弾性表面波共振器の断面図である。図７に示すように、比較例１では、酸化シリコン膜１４上に付加膜１７が設けられている。付加膜１７の膜厚は交差領域５０、ギャップ領域５６およびバスバー領域５８で同じである。比較例１のシミュレーション条件は以下である。
圧電基板１０：１２７．８６°回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板
金属膜１２ ：膜厚が２７８ｎｍ（０．０６５５λ）の銅膜
酸化シリコン膜１４：金属膜１２上の膜厚が９５６ｎｍ（０．２２５λ）、弗素を添加していない
ＩＤＴ２２：ピッチλが４．２５μｍ、対数が１００対、開口長が２０λ

図８（ａ）は、比較例１の付加膜に用いる材料のバルクにおける音速を示す図、図８（ｂ）は、比較例１における付加膜のλで規格化した膜厚に対する音速変化率を示す図である。図８（ａ）は、各材料のバルク内の横波の音速を示している。図８（ｂ）における音速変化率は、共振周波数の変化率から算出した。すなわち、ΔＶ（Ｔ）は、以下の式から算出した。
ΔＶ（Ｔ）＝Δｆｒ（Ｔ）＝（ｆｒ（Ｔ）−ｆｒ（０））／ｆｒ（０）×１００［％］
ここで、ｆｒ（０）は、付加膜１７を設けないときの共振周波数であり、ｆｒ（Ｔ）は、付加膜１７の膜厚がＴのときの共振周波数である。

図８（ａ）に示すように、酸化ニオブ（ＮｂＯ_ｘ）、酸化タンタル（ＴａＯ_ｘ）および酸化タングステン（ＷＯ_ｘ）のバルクの音速は、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）の音速より遅い。

図８（ｂ）に示すように、付加膜１７の膜厚Ｔが大きくなると音速変化率ΔＶ（Ｔ）が小さくなる。すなわち音速が遅くなる。二酸化シリコンでは、膜厚を大きくしても音速の変化が小さい。これは、図８（ａ）のように二酸化シリコンのバルクの音速が弾性表面波の音速（例えば３５００ｍ／ｓ）と同程度であり、かつ二酸化シリコンの密度が小さいためである。酸化ニオブ、酸化タンタルおよび酸化タングステンで音速の変化が大きいのは、バルクの音速が遅く密度が大きいためである。

ピストンモードを用い横モードスプリアスを抑制するには、エッジ領域５４の音速は中央領域５２の音速より１．５％から２．５％遅い（範囲６０）ことが好ましい。酸化ニオブ、酸化タンタルおよび酸化タングステンでは、膜厚を０．０１λ（３０ｎｍ）から０．０３９λ（１５０ｎｍ）とすることでΔＶ（Ｔ）を−１．５％から−２．５％の範囲６０とすることができる。二酸化シリコンでは、ΔＶ（Ｔ）を−１．５％から−２．５％の範囲６０とするためには膜厚が０．１λ（４００ｎｍ）以上（具体的には、０．１１λから０．１６５λ）となる。

［比較例２］
比較例１の結果に基づき比較例２について説明する。図９（ａ）は、比較例２に係る弾性波共振器の断面図である。図９（ａ）に示すように、エッジ領域５４の酸化シリコン膜１４上に付加膜１７が設けられている。付加膜１７は二酸化シリコンである。横モードスプリアスを抑制するため、エッジ領域５４の音速を中央領域５２の音速より１．５％から２．５％遅くしようとすると、付加膜１７の膜厚は０．１λ（４００ｎｍ）以上となる。付加膜１７の膜厚は酸化シリコン膜１４の膜厚の１／２以上となる。このように、厚い付加膜１７の加工をするのは容易でない。また、酸化シリコン膜１４と付加膜１７の空隙に露出する面の凹凸が大きくなるとＳＨ波等の不要波が生じ共振器特性が劣化する。

［比較例３］
図９（ｂ）は、比較例３に係る弾性波共振器の断面図である。図９（ｂ）に示すように、付加膜１７を酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化タングステンまたは酸化テルルのようにバルクの音速が遅い材料とすることで、付加膜１７の膜厚を例えば０．０４λ（１５０ｎｍ）以下にできる。これにより、比較例１に比べ、付加膜１７の加工が容易になる。また、酸化シリコン膜１４および付加膜１７の空隙に露出する最上面の凹凸が小さくなる。これにより、凹凸に起因した不要波を抑制できる。

酸化シリコン膜１４は、弾性表面波共振器の温度特性を改善するために設けられている。圧電体の弾性率の温度係数は負であり酸化シリコンの弾性率の温度係数は正である。このため、圧電基板１０に酸化シリコン膜１４を設けると弾性表面波共振器の周波数（例えば共振周波数）温度係数（ＴＣＦ：Temperature coefficient of Frequency）を０に近づけることができる。

酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化タングステンまたは酸化テルルの弾性波の温度係数は負である。このため、酸化シリコン膜１４上にこれらの付加膜１７を設けると、弾性表面波共振器の周波数温度係数が劣化してしまう。

[比較例４]
比較例４では、比較例１と同じ構造で、付加膜１７を弗素（Ｆ）を添加した酸化シリコン膜とした。図１０（ａ）は、比較例４の付加膜の弗素濃度に対するバルクにおける音速を示す図、図１０（ｂ）は、比較例４における付加膜のλで規格化した膜厚に対する音速変化率を示す図である。図１０（ａ）に示すように、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）に弗素の濃度が高くなるとバルクの音速が遅くなる。

図１０（ｂ）に示すように、酸化シリコン内の弗素濃度が高くなると、膜厚Ｔに対し音速変化率ΔＶ（Ｔ）が大きく変化する。例えば弗素濃度が４．９原子％のとき、膜厚Ｔは弗素を含まないときの１／２の膜厚で音速変化率ΔＶ（Ｔ）が範囲６０となる。弗素濃度が１１原子％のとき、膜厚Ｔが０．０１９λ（８０ｎｍ）から０．０３３λ（１３０ｎｍ）で音速変化率ΔＶ（Ｔ）が範囲６０となる。

［比較例５］
次に弗素を添加した酸化シリコン膜の周波数温度係数を調べるため比較例５に係る弾性表面波共振器を作製した。比較例５の構造は、図７と同じである。
作製条件は以下である。
圧電基板１０：１２７．８６°回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板
金属膜１２ ：圧電基板側から膜厚が１０ｎｍのＲｕ膜、膜厚が１３１ｎｍ（０．０６５５λ）の銅膜および膜厚が９ｎｍのＣｒ膜
酸化シリコン膜１４：金属膜１２上の膜厚が４５０ｎｍ（０．２２５λ）の酸化シリコン膜、弗素の濃度を変化させた
付加膜１７：膜厚が０．００３５λの酸化ニオブ
ＩＤＴ２２：ピッチλが２．０μｍ、対数が１００対、開口長が２０λ

図１１は、比較例５に係る弾性波共振器の特性を示す図である。共振周波数は弾性表面波共振器の共振周波数、ＳＡＷ音速は弾性表面波の音速、ＴＣＦ（Ｆｒ）は共振周波数の周波数温度係数を示す。図１１に示すように、弗素濃度を高くすると共振周波数が低くなり、弾性表面波の音速が遅くなる。弗素濃度が３原子％と４．９原子％の間でＴＣＦ（ｆｒ）は０となる。

［実施例１の変形例１］
図１２は、実施例１の変形例１に係る弾性波共振器の断面図である。図１２に示すように、エッジ領域５４における酸化シリコン膜１４上に酸化シリコン膜１６が設けられている。エッジ領域５４における酸化シリコン膜１６の膜厚はＴ２２である。中央領域５２、ギャップ領域５６およびバスバー領域５８には酸化シリコン膜１６は設けられていない。酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１１と中央領域５２の膜厚Ｔ１２は略同じである。これにより、酸化シリコン膜１４の上面は平坦となる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

酸化シリコン膜１６の弗素濃度は酸化シリコン膜１４より高い。これにより、エッジ領域５４の音速が中央領域５２の音速より遅くなる。よって、ピストンモードが実現でき、横モードスプリアスを抑制できる。酸化シリコン膜１６のバルクの音速は酸化シリコン膜１４のバルクの音速より遅い。このため、比較例２に比べ酸化シリコン膜１６の膜厚を小さくできる。よって、酸化シリコン膜１６の加工が容易となる。さらに、酸化シリコン膜１４と１６の空隙に露出する上面の凹凸が比較例２より小さくなる。よって、上面の凹凸に起因した不要応答を抑制できる。また、弗素を添加した酸化シリコン膜１６は圧電基板１０とは周波数温度係数の符号が逆である。このため、比較例３のような周波数温度特性の劣化を抑制できる。

[実施例１の変形例２]
図１３（ａ）は、実施例１の変形例２に係る弾性波共振器の断面図である。図１３（ａ）のように、エッジ領域５４に加えバスバー領域５８の酸化シリコン膜１６の膜厚が中央領域５２の膜厚より大きくてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

[実施例１の変形例３]
図１３（ｂ）は、実施例１の変形例３に係る弾性波共振器の断面図である。図１３（ｂ）のように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２と中央領域５２の膜厚Ｔ１１とは略同じであり、酸化シリコン膜１４の上面は平坦である。酸化シリコン膜１４上にエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２が中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きい酸化シリコン膜１６が設けられている。これにより、エッジ領域５４において酸化シリコン膜１６の上面に凸部６２が形成される。実施例１の変形例３では、バスバー領域５８には酸化シリコン膜１６は設けられていないが、酸化シリコン膜１６を中央領域５２およびギャップ領域５６と同じ厚さで設けてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

[実施例１の変形例４]
図１３（ｃ）は、実施例１の変形例４に係る弾性波共振器の断面図である。図１３（ｃ）に示すように、ギャップ領域５６に中央領域５２と同じ膜厚の酸化シリコン膜１６が設けられ、バスバー領域５８にエッジ領域５４と同じ膜厚の酸化シリコン膜１６が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例３と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例５］
図１４（ａ）は、実施例１の変形例５に係る弾性波共振器の断面図である。図１４（ａ）に示すように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２は中央領域５２の膜厚Ｔ１１より小さい。これにより、エッジ領域５４における酸化シリコン膜１４の上面に凹部４８が形成される。酸化シリコン膜１４の上面の凹部４８の深さＤ１に比べ酸化シリコン膜１６の上面の凹部４７の深さＤ２は小さい。これにより、酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きくなる。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例６］
図１４（ｂ）は、実施例１の変形例６に係る弾性波共振器の断面図である。図１４（ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２は中央領域５２の膜厚Ｔ１１より小さく、エッジ領域５４における酸化シリコン膜１４の上面に凹部４８が形成される。エッジ領域５４における酸化シリコン膜１６の上面に凸部６２が形成されている。酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きくなる。酸化シリコン膜１４の上面の凹部４８の深さＤ１に比べ酸化シリコン膜１６の上面の凸部６２の高さＨ２は小さい。これにより、酸化シリコン膜１６の上面の凹凸は酸化シリコン膜１４の上面の凹凸より小さくなる。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例７］
図１４（ｃ）は、実施例１の変形例７に係る弾性波共振器の断面図である。図１４（ｃ）に示すように、エッジ領域５４における酸化シリコン膜１６の膜厚Ｔ２２は酸化シリコン膜１４の膜厚Ｔ１２より大きい。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例８］
図１５（ａ）は、実施例１の変形例８に係る弾性波共振器の断面図である。図１５（ａ）に示すように、金属膜１２上に酸化シリコン膜１６が設けられ、酸化シリコン膜１６上に酸化シリコン膜１４が設けられている。エッジ領域５４における酸化シリコン膜１６の上面に凸部６２が設けられている。これにより、酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２が中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きくなる。膜厚Ｔ１１＋Ｔ２１と膜厚Ｔ１２＋Ｔ２２とが略同じなため、酸化シリコン膜１４の上面はほぼ平坦となる。その他の構成は実施例１の変形例３と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例９］
図１５（ｂ）は、実施例１の変形例９に係る弾性波共振器の断面図である。図１５（ｂ）に示すように、中央領域５２およびギャップ領域５６には酸化シリコン膜１６が設けられていない。エッジ領域５４以外には酸化シリコン膜１６は設けられていなくてもよい。膜厚Ｔ１２＋Ｔ２２が膜厚Ｔ１１と略同じであるため、酸化シリコン膜１４および１６の上面はほぼ平坦となる。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例１０］
図１５（ｃ）は、実施例１の変形例１０に係る弾性波共振器の断面図である。図１５（ｃ）に示すように、パッド領域５９に酸化シリコン膜１４および１６を貫通する開口が設けられている。パッド領域５９において金属膜１２に接触するパッド電極３０がバスバー領域５８の酸化シリコン膜１６上に設けられている。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例１の変形例１１］
図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例１の変形例１１に係る弾性波共振器のエッジ領域５４付近の拡大平面図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、エッジ領域５４における酸化シリコン膜１４の上面の凹部４８または酸化シリコン膜１６の上面の凸部６２はエッジ領域５４の一部に島状に設けられている。すなわち、エッジ領域５４内において酸化シリコン膜１６の膜厚が中央領域５２より大きい領域（または元素が置換された領域）は一部でもよい。また、図示していないが、エッジ領域５４における酸化シリコン膜１４の上面の凹部４８または酸化シリコン膜１６の上面の凸部６２は、電極指２６の間または電極指２６上に周期的に配置してもよい。その他の構成は、実施例１およびその変形例１から１０と同じであり説明を省略する。

実施例１およびその変形例によれば、交差領域５０の電極指２６上に酸化シリコン膜１４および１６が設けられている。酸化シリコン膜１４（第１酸化シリコン膜）では、エッジ領域５４の膜厚Ｔ１２は中央領域５２の膜厚Ｔ１１以下である。酸化シリコン膜１６（第２酸化シリコン膜）では、エッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きい。酸化シリコン膜１６は、音速が遅くなる元素または分子を含み、酸化シリコン膜１４よりこの元素または分子濃度が高い。

これにより、エッジ領域５４における弾性表面波の音速は中央領域５２より遅くなる。よって、ピストンモードが実現でき、横モードスプリアスを抑制できる。膜厚Ｔ１２は膜厚Ｔ１１以下（すなわち膜厚Ｔ１２とＴ１１は略同じ、または膜厚Ｔ１２は膜厚Ｔ１１より小さい）かつ膜厚Ｔ２２は膜厚Ｔ２１より大きい。このため、酸化シリコン膜１４と１６との元素または分子濃度が同じ場合に比べ、酸化シリコン膜１４および１６の上面の凹凸を小さくできる。よって、凹凸による不要応答を抑制できる。さらに、酸化シリコン膜１６は酸化シリコン膜をベースにしているため、酸化シリコン膜１６の周波数温度係数は圧電基板１０と逆符号となる。よって、比較例２のように周波数温度係数が圧電基板の同じ符号の付加膜１７を用いるのに比べ、周波数温度特性の劣化を抑制できる。

膜厚Ｔ１２は膜厚Ｔ１１の０．９倍以下が好ましく０．８倍以下がより好ましい。膜厚Ｔ２２は膜厚Ｔ２１の１．１倍以上が好ましく、１．２倍以上がより好ましい。実施例１の変形例１１のように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の少なくとも一部の膜厚Ｔ１２が中央領域５２の膜厚Ｔ１１以下であればよく。酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の少なくとも一部の膜厚Ｔ２２が中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きければよい。

膜厚Ｔ２１とＴ２２との差は、酸化シリコン膜１６の密度、ヤング率および／またはバルクの横波音速により、動作周波数において横モードスプリアスが抑制できるように設定できる。例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）のように、弗素濃度を変えることで、密度、ヤング率および／または音速を変えることができる。例えば、酸化シリコン膜１４に弗素等を添加せず、酸化シリコン膜１６の弗素濃度を３原子％とした場合、膜厚Ｔ２２とＴ２１との差は、ピッチλで規格化した膜厚で２％以上であることが好ましい。酸化シリコン膜１６の弗素濃度を４．９原子％とした場合、膜厚Ｔ２２とＴ２１との差は、ピッチλで規格化した膜厚で０．８％以上であることが好ましい。このように、膜厚Ｔ２１とＴ２２との差はピッチλで規格化した膜厚で０．５％以上が好ましく１％以上がより好ましい。１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。

ピストンモードを実現するため、エッジ領域５４のＹ方向の幅は、５λ以下（例えば開口長の１／４以下）が好ましく、２λ以下（例えば開口長の１／１０以下）がより好ましい。エッジ領域５４のＹ方向の幅は、０．１λ以上（例えば開口長の１／２００以上）が好ましく０．５λ以上（例えば開口長の１／４０以上）がより好ましい。酸化シリコン膜１４および１６の膜厚は、例えば各々０．０２λ（１００ｎｍ）から０．５λ（２０００ｎｍ）である。

図４（ｃ）のように、膜厚Ｔ２２とＴ２１との差を維持した状態で、酸化シリコン膜１６の上面をエッジ領域５４と中央領域５２を同時に一律にエッチングすることで、横モードスプリアスを抑制した状態で共振周波数等の周波数調整を行うことができる。

酸化シリコン膜１４および１６内に各々界面が存在すると、音響的な損失が大きくなってしまう。よって、酸化シリコン膜１４および１６は、各々界面のない単一の膜として成膜することが好ましい。これにより、弾性波共振器を低損失とすることができる。

音速が遅くなる元素または分子としては、弗素、水素（Ｈ）、ＣＨ_３、ＣＨ_２、塩素（Ｃｌ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、燐（Ｐ）、硼素（Ｂ）および硫黄（Ｓ）の少なくとも１つとすることができる。これらの元素および分子は酸化シリコン膜１６内のＳｉ−Ｏ結合の酸素と置換する。これにより酸化シリコン膜１６内のＳｉ−Ｏのネットワークが切断される。よって、これらの元素または分子を添加すると酸化シリコン膜のヤング率が小さくなりバルクの音速が遅くなる。さらに、周波数温度係数の絶対値が大きくなる。

酸化シリコン膜１４は元素または分子を意図的に添加しない程度に略含まなくてもよい。これにより、酸化シリコン膜１４と１６との音速の差を大きくできる。よって、膜厚Ｔ２２とＴ１１の差を小さくできる。よって、酸化シリコン膜１４および／または１６の加工が容易となる。酸化シリコン膜１４は元素または分子を意図的に含んでもよい。これにより、周波数温度係数をより改善できる。また、酸化シリコン膜１４および１６の合計の膜厚を小さくできるため、弾性波の損失を低減できる。

エッジ領域５４における音速を遅くするため、酸化シリコン膜１６に添加する元素または分子の濃度は０．１原子％以上が好ましく、１％以上がより好ましく２％以上がさらに好ましい。元素または分子の濃度が高すぎると元素または分子が酸素と置換しなくなる。よって、元素または分子の濃度は２０原子％以下が好ましく、１２原子％以下がより好ましく、１０原子％以下がさらに好ましい。エッジ領域５４における音速を中央領域５２より遅くするため、酸化シリコン膜１６と１４の元素または分子の濃度の差は、０．１原子％以上が好ましく、１原子％以上がより好ましく、２％原子以上がさらに好ましい。

酸化シリコン膜１４と１６との界面において元素または分子の濃度は連続的に変化してもよい。酸化シリコン膜１４と１６との界面において元素または分子の濃度は多段階に変化してもよい。

実施例１およびその変形例２、７から１０のように、酸化シリコン膜１４および１６のうち空隙に露出する酸化シリコン膜の上面は製造誤差程度（例えばＣＭＰ法で平坦化した程度に）に略平坦である。すなわち、空隙に露出する酸化シリコン膜の上面には凹部４８または凸部６２に対応する凹凸が形成されていない。これにより、上面の凹凸に起因した不要波を抑制できる。図３（ｃ）の平坦化は行わなくても図４（ｂ）の平坦化を行えば上面の凹凸に起因した不要波をほぼ抑制できる。

実施例１の変形例１および３から６のように、酸化シリコン膜１６の上面は平坦化されていなくてもよい。実施例１の変形例１、３および４では、酸化シリコン膜１６の上面の凹凸の大きさは、酸化シリコン膜１６の膜厚Ｔ２１とＴ２２の差にほぼ対応する。実施例１の変形例５および６では、酸化シリコン膜１６の上面の凹凸の大きさは、酸化シリコン膜１６の膜厚Ｔ２１とＴ２２の差より小さい。これにより、実施例１の変形例１、３および４より上面の凹凸に起因した不要波を抑制できる。

実施例１およびその変形例１−６、８−１０のように、中央領域５２および／またはエッジ領域５４における酸化シリコン膜１４の膜厚Ｔ１１および／またはＴ１２は酸化シリコン膜１６の膜厚Ｔ２１および／またはＴ２２より大きくてもよい。

実施例１およびその変形例２、４−７、９−１０のように、バスバー２８が設けられたバスバー領域５８の少なくとも一部に酸化シリコン膜１６が設けられている。これにより、バスバー領域５８における音速が遅くなる。これにより、バスバー領域５８に高次横モードの不要波のエネルギーが集中する。ギャップ領域５６への高次横モードの不要波の閉じ込めを弱めるため、横モードスプリアスを抑制できる。

実施例１の変形例２、４−７、９−１０のように、バスバー領域５８における酸化シリコン膜１６の膜厚は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きいことが好ましい。これにより、バスバー領域５８の音速をより遅くすることができ、横モードスプリアスをより抑制できる。バスバー領域５８の酸化シリコン膜１６は、Ｙ方向においてバスバー領域５８全体に設けてもよいいが、バスバー領域５８の一部（例えばギャップ領域５６側の一部）に設けてもよい。

実施例１の変形例１０のように、バスバー領域５８の少なくとも一部の酸化シリコン膜１４および／または１６上のパッド電極３０等の金属膜を設けてもよい。金属膜は、例えばパッド電極３０または弾性波共振器同士を接続する配線の一部でもよい。これにより、バスバー領域５８上の音速をより遅くし、横モードスプリアスをより抑制できる。

実施例１の変形例７のように、エッジ領域５４において、酸化シリコン膜１６の膜厚Ｔ２２は酸化シリコン膜１４の膜厚Ｔ１２より大きい。これにより、周波数温度特性をより改善できる。また、酸化シリコン膜１４および１６の合計の膜厚を小さくできるため、弾性波の損失を低減できる。

実施例１およびその変形例１から７、９−１０のように、酸化シリコン膜１４は圧電基板１０と酸化シリコン膜１６との間に設けられていてもよい。実施例１の変形例８のように、酸化シリコン膜１６は圧電基板１０と酸化シリコン膜１４との間に設けられていてもよい。

実施例１およびその変形例２−８、１０のように、中央領域５２には酸化シリコン膜１６が設けられていてもよい。実施例１の変形例１、９のように、中央領域５２には酸化シリコン膜１６が設けられていなくてもよい。

実施例１およびその変形例のように、酸化シリコン膜１４と１６とは接していることが好ましい。実施例１の効果が得られる程度に、酸化シリコン膜１４と１６との間に別の絶縁膜が設けられていてもよい。酸化シリコン膜１４および／または１６と空隙との間に別の絶縁膜が設けられていてもよい。

実施例２およびその変形例は、酸化シリコン膜１４および１６に加え、酸化シリコン膜１８を備える例である。酸化シリコン膜１８に添加する元素または分子の濃度は酸化シリコン膜１６より小さく、酸化シリコン膜１４以上である。

図１７（ａ）は、実施例２に係る弾性波共振器の断面図である。図１７（ａ）に示すように、酸化シリコン膜１４と１６との間に酸化シリコン膜１８が設けられている。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ３１は略同じである。実施例２では、酸化シリコン膜１４の上面に凸凹を形成した後に酸化シリコン膜１８および１６を成膜し、その後酸化シリコン膜１６上を平坦化する。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例２の変形例１］
図１７（ｂ）は、実施例２の変形例１に係る弾性波共振器の断面図である。図１７（ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２と中央領域５２の膜厚Ｔ１１は略同じである。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２は中央領域５２の膜厚Ｔ３１より小さい。これにより、酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の上面に凹部４９が形成される。酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きい。酸化シリコン膜１６の上面はほぼ平坦である。すなわち、エッジ領域５４の膜厚Ｔ１２＋Ｔ２２＋Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ１１＋Ｔ２１＋Ｔ３１とは略同じである。実施例２の変形例１では、酸化シリコン膜１８の上面に凸凹を形成した後に酸化シリコン膜１６を成膜し、その後酸化シリコン膜１６上を平坦化する。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。

［実施例２の変形例２］
図１７（ｃ）は、実施例２の変形例２に係る弾性波共振器の断面図である。図１７（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２と中央領域５２の膜厚Ｔ１１は略同じである。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ３１とは略同じである。酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きい。これにより、酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の上面に凸部６２が形成される。実施例２の変形例２では、酸化シリコン膜１４から１６を成膜した後、酸化シリコン膜１６の上面に凹凸を形成する。平坦化を行わないため、製造工数を削減できる。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。

［実施例２の変形例３］
図１８（ａ）は、実施例２の変形例３に係る弾性波共振器の断面図である。図１８（ａ）に示すように、酸化シリコン膜１４および１６の上に酸化シリコン膜１８が設けられている。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ３１は略同じである。実施例２の変形例３では、酸化シリコン膜１４の上面に凹凸を形成した後、酸化シリコン膜１６を形成し、酸化シリコン膜１６の上面を平坦化する。その後酸化シリコン膜１８を成膜する。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

［実施例２の変形例４］
図１８（ｂ）は、実施例２の変形例４に係る弾性波共振器の断面図である。図１８（ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ３１は略同じである。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の上面に凹部４９が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例５と同じであり説明を省略する。

［実施例２の変形例５］
図１８（ｃ）は、実施例２の変形例５に係る弾性波共振器の断面図である。図１８（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ３１は略同じである。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の上面に凸部６３が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例６と同じであり説明を省略する。

［実施例２の変形例６］
図１９は、実施例２の変形例６に係る弾性波共振器の断面図である。図１９に示すように、酸化シリコン膜１４のエッジ領域５４の膜厚Ｔ１２と中央領域５２の膜厚Ｔ１１は略同じである。酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の膜厚Ｔ２２は中央領域５２の膜厚Ｔ２１より大きい。これにより、酸化シリコン膜１６のエッジ領域５４の上面に凸部６２が形成される。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の膜厚Ｔ３２と中央領域５２の膜厚Ｔ３１は略同じである。これにより、酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の上面に凸部６３が形成される。その他の構成は実施例２の変形例３と同じであり説明を省略する。

実施例２およびその変形例によれば、交差領域５０の電極指２６上に酸化シリコン膜１４、１６および１８が設けられている。酸化シリコン膜１８（第３酸化シリコン膜）は、酸化シリコン膜１４より添加された元素または分子の濃度が高く、酸化シリコン膜１６より原子または分子の濃度が低い。酸化シリコン膜１８のエッジ領域５４の少なくとも一部の膜厚Ｔ３２が中央領域５２の膜厚Ｔ３１以下である。このように、実施例１およびその変形例に、酸化シリコン膜１８が設けられていても、エッジ領域５４における弾性表面波の音速は中央領域５２より遅くなり、横モードスプリアスを抑制できる。凹凸による不要応答を抑制できる。さらに、周波数温度特性の劣化を抑制できる。

実施例２およびその変形例１および２では、酸化シリコン膜１８は、酸化シリコン膜１４と酸化シリコン膜１６との間に設けられている。実施例２の変形例３から６では、酸化シリコン膜１８は、酸化シリコン膜１４および１６上に設けられている。この場合、酸化シリコン膜１８を周波数調整膜として用いてもよい。

実施例２およびその変形例１、３では、酸化シリコン膜１６、１８の上面は空隙に露出し、かつ製造誤差程度に略平坦である。これにより、上面の凹凸に起因した不要波を抑制できる。

酸化シリコン膜１８は、酸化シリコン膜１４および１６と圧電基板１０との間に設けられていてもよい。酸化シリコン膜１８は交差領域５０に設けられていればよく、ギャップ領域５６および／またはバスバー領域５８には設けられてなくてもよい。

酸化シリコン膜１８内において添加された元素または分子の濃度は連続的に変化してもよい。また、酸化シリコン膜１８内の元素または分子の濃度は多段階に変化してもよい。

実施例３は、酸化シリコン膜の面内で添加された元素または分子の濃度を変化させた例である。図２０（ａ）は、実施例３に係る弾性波共振器の断面図である。図２０（ａ）に示すように、圧電基板１０上に酸化シリコン膜１４が設けられている。酸化シリコン膜１４上に酸化シリコン膜１６および１６ａが設けられている。エッジ領域５４に酸化シリコン膜１６が設けられ、中央領域５２、ギャップ領域５６およびバスバー領域５８に酸化シリコン膜１６ａが設けられている。酸化シリコン膜１６の元素または分子の濃度は酸化シリコン膜１６ａより高い。

酸化シリコン膜１６および１６ａは同一膜として成膜され、その後面内で元素および分子の濃度を異ならせている。面内で元素および分子の濃度を異ならせる方法は、例えばイオン注入法（ion implantation）を用いる。

［実施例３の変形例１］
図２０（ｂ）は、実施例３の変形例１に係る弾性波共振器の断面図である。図２０（ｂ）に示すように、バスバー領域５８に酸化シリコン膜１６が設けられている。その他の構成は実施例３と同じであり説明を省略する。

［実施例３の変形例２］
図２１（ａ）は、実施例３の変形例２に係る弾性波共振器の断面図である。図２１（ａ）に示すように、酸化シリコン膜１６および１６ａ上に酸化シリコン膜１８が設けられている。酸化シリコン膜１８の元素または分子の濃度は酸化シリコン膜１４より高く、酸化シリコン膜１６より低い。その他の構成は実施例３の変形例１と同じであり説明を省略する。

［実施例３の変形例３］
図２１（ｂ）は、実施例３の変形例３に係る弾性波共振器の断面図である。図２１（ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１６および１６ａ上に酸化シリコン膜１４ａが設けられている。酸化シリコン膜１４ａの元素または分子の濃度は酸化シリコン膜１４と同じ（例えば元素または分子を意図的に略含まない）である。その他の構成は実施例３の変形例１と同じであり説明を省略する。

［実施例３の変形例４］
図２１（ｃ）は、実施例３の変形例４に係る弾性波共振器の断面図である。図２１（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜１４と圧電基板１０との間に酸化シリコン膜１６および１６ａが設けられている。その他の構成は実施例３の変形例１と同じであり説明を省略する。

実施例３およびその変形例では、酸化シリコン膜１６ａを第１酸化シリコン膜および／または第３酸化シリコン膜とすることができる。これにより、実施例１、２およびその変形例と同様の効果を得ることができる。

実施例４は、実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を用いたフィルタおよびデュプレクサの例である。図２２（ａ）は、実施例４に係るフィルタの回路図である。図２２（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４および１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１つに実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数等は適宜設定できる。

［実施例４の変形例１］
図２２（ｂ）は、実施例４の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図２２（ｂ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ６４が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ６６が接続されている。送信フィルタ６４は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ６６は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ６４および受信フィルタ６６の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。

フィルタは実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を含む。これにより、横モードスプリアスに起因したリップルを抑制し、かつ周波数温度特性を向上できる。また、送信フィルタ６４および受信フィルタ６６の少なくとも一方を実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を含むフィルタとすることができる。マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 圧電基板
１２ 金属膜
１４、１４ａ、１６、１６ａ、１８ 酸化シリコン膜
２２ ＩＤＴ
２５ 櫛型電極
２６ 電極指
２８ バスバー
５０ 交差領域
５２ 中央領域
５４ エッジ領域
５６ ギャップ領域
５８ バスバー領域
６４ 送信フィルタ
６６ 受信フィルタ

Claims (16)

1. 圧電基板と、
   前記圧電基板上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指と前記複数の電極指を接続するバスバーとを有する一対の櫛型電極が対向するＩＤＴと、
   前記一対の櫛型電極の複数の電極指が交差する交差領域内の前記複数の電極指上に設けられ、前記交差領域の前記電極指の延伸方向の両端に相当するエッジ領域の少なくとも一部の膜厚が前記交差領域内の前記エッジ領域に挟まれた中央領域の膜厚以下である第１酸化シリコン膜と、
   前記交差領域内の前記複数の電極指上に設けられ、酸化シリコン膜に添加されることにより前記酸化シリコン膜の音速が遅くなる元素または分子を含み、前記第１酸化シリコン膜より前記元素または分子の濃度が高く、前記エッジ領域の少なくとも一部の膜厚が前記中央領域の膜厚より大きい第２酸化シリコン膜と、
   を具備する弾性波共振器。
2. 前記元素または分子は、Ｆ、Ｈ、ＣＨ_３、ＣＨ_２、Ｃｌ、Ｃ、Ｎ、Ｐ、ＢおよびＳの少なくとも１つである請求項１記載の弾性波共振器。
3. 前記元素または分子はＦである請求項１記載の弾性波共振器。
4. 前記第１酸化シリコン膜は前記元素または分子を略含まない請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波共振器。
5. 前記第１酸化シリコン膜は前記元素または分子を含む請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波共振器。
6. 前記第１酸化シリコン膜および前記第２酸化シリコン膜のうち空隙に露出する酸化シリコン膜の上面は略平坦である請求項１から５のいずれか一項記載の弾性波共振器。
7. 前記第２酸化シリコン膜は前記バスバーの少なくとも一部上に設けられている請求項１から６のいずれか一項記載の弾性波共振器。
8. 前記エッジ領域において、前記第２酸化シリコン膜は前記第１酸化シリコン膜より厚い請求項１から７のいずれか一項記載の弾性波共振器。
9. 前記第１酸化シリコン膜と前記第２酸化シリコン膜とは接する請求項１から８のいずれか一項記載の弾性波共振器。
10. 前記交差領域内の前記複数の電極指上に設けられ、前記第１酸化シリコン膜より前記元素または分子の濃度が高く、前記第２酸化シリコン膜より前記元素または分子濃度が低く、前記エッジ領域の少なくとも一部の膜厚が前記中央領域の膜厚以下である第３酸化シリコン膜を具備する請求項１から９のいずれか一項記載の弾性波共振器。
11. 前記第３酸化シリコン膜は、前記第１酸化シリコン膜と前記第２酸化シリコン膜との間に設けられている請求項１０記載の弾性波共振器。
12. 前記第３酸化シリコン膜は前記第１酸化シリコン膜および前記第２酸化シリコン膜上に設けられている請求項１０記載の弾性波共振器。
13. 前記第３酸化シリコン膜の上面は、空隙に露出し、略平坦である請求項１２記載の弾性波共振器。
14. 前記圧電基板はニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である請求項１から１３のいずれか一項記載の弾性波共振器。
15. 請求項１から１４のいずれか一項記載の弾性波共振器を含むフィルタ。
16. 請求項１５記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
    

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