特開 2023-180558 弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180558

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/17 20060101AFI20231214BHJP

   H03H 9/54 20060101ALI20231214BHJP

   H03H 3/02 20060101ALI20231214BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

H03H9/17 F

H03H9/54 Z

H03H3/02 B

H03H9/70

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022093949

(22)【出願日】2022-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】津田 裕太

(72)【発明者】

【氏名】岩城 遼

【テーマコード（参考）】

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J108AA07

5J108BB01

5J108BB08

5J108CC04

5J108DD02

5J108EE03

5J108FF06

5J108KK01

5J108KK02

5J108MM11

5J108MM14

(57)【要約】

【課題】導電層の剥がれを抑制可能な弾性波デバイスを提供すること。
【解決手段】弾性波デバイス１００は、圧電層１４を貫通する貫通孔２４に設けられて下部電極に電気的に接続する端子電極３２ａが、貫通孔２４における圧電層１４の側面４０に接して設けられて凹形状をした導電層３３と導電層３３上に導電層３３に接して設けられた導電層３４とを含み、圧電層１４と導電層３３の熱膨張係数の差の絶対値が圧電層１４と導電層３４の熱膨張係数の差の絶対値より小さく、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２と導電層３３の凹形状の底面４６に対する側面４４の傾斜角度のうち最大角度である角度θ３との差が、角度θ２と圧電層１４の下面１５ｂと内部に空隙を有する貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１との差より大きい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部電極および上部電極と、
一部の領域が前記下部電極と前記上部電極との間に挟まれ、前記一部の領域である共振領域の側方に前記共振領域に沿って設けられ前記上部電極側の第１面から前記下部電極側の第２面に貫通して内部に空隙を有する第１貫通孔と、前記下部電極上において前記第１面から前記第２面に貫通する第２貫通孔と、を有する圧電層と、
前記第２貫通孔に設けられて前記下部電極に電気的に接続され、前記第２貫通孔における前記圧電層の側面に接して設けられて凹形状をした第１導電層と前記第１導電層上に前記第１導電層に接して設けられた第２導電層とを含み、前記圧電層と前記第１導電層の熱膨張係数の差の絶対値が前記圧電層と前記第２導電層の熱膨張係数の差の絶対値より小さく、前記第２面と前記第２貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第１角度と前記第１導電層の前記凹形状の底面に対する前記凹形状の側面の傾斜角度のうち最大角度である第２角度との差が、前記第１角度と前記第２面と前記第１貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第３角度との差より大きい積層導電層と、を備える弾性波デバイス。

【請求項2】

前記第１導電層の音響インピーダンスは、前記第２導電層の音響インピーダンスより高い、請求項１に記載の弾性波デバイス。

【請求項3】

前記第１導電層の電気抵抗率は、前記第２導電層の電気抵抗率より小さい、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項4】

前記第１角度および前記第３角度は８０°以上１００°以下であり、前記第２角度は６０°以下である、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項5】

前記圧電層は単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層である、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項6】

前記第１導電層は窒化チタン層またはニッケル層であり、
前記第２導電層はチタン層またはクロム層である、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項7】

前記第１貫通孔は、前記共振領域の両側に設けられ、前記共振領域からの距離が同じである、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項8】

前記第１貫通孔は、平面視において前記下部電極および前記上部電極がない領域に設けられている、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項9】

前記積層導電層は、前記第２導電層上に前記第１導電層および前記第２導電層より電気抵抗率が小さい第３導電層を含む、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項10】

下部電極および上部電極と、
一部の領域が前記下部電極と前記上部電極との間に挟まれ、前記一部の領域である共振領域の側方に前記共振領域に沿って設けられて前記上部電極側の第１面から前記下部電極側の第２面に貫通して内部に空隙を有する第１貫通孔と、前記下部電極上において前記第１面から前記第２面に貫通する第２貫通孔と、を有する単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層である圧電層と、
前記第２貫通孔に設けられて前記下部電極に電気的に接続され、前記第２貫通孔における前記圧電層の側面に接して設けられて凹形状をした窒化チタン層またはニッケル層である第１導電層と前記第１導電層上に前記第１導電層に接して設けられたチタン層またはクロム層である第２導電層とを含み、前記第２面と前記第２貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第１角度と前記第１導電層の前記凹形状の底面に対する前記凹形状の側面の傾斜角度のうち最大角度である第２角度との差が、前記第１角度と前記第２面と前記第１貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第３角度との差より大きい積層導電層と、を備える弾性波デバイス。

【請求項11】

請求項１または１０に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。

【請求項12】

請求項１１に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。

【請求項13】

下部電極上に圧電層を形成する工程と、
前記圧電層の一部の領域を前記下部電極との間に挟むように前記圧電層上に上部電極を形成する工程と、
前記圧電層に、前記一部の領域である共振領域の側方に前記共振領域に沿って前記圧電層の前記上部電極側の第１面から前記下部電極側の第２面に貫通する第１貫通孔と、前記下部電極上において前記第１面から前記第２面に貫通する第２貫通孔と、を同時に形成する工程と、
前記第２貫通孔における前記圧電層の側面に接して凹形状をした第１導電層を形成する工程と、
前記第１導電層の前記凹形状の底面に対する前記凹形状の側面の傾斜角度のうち最大角度が、前記圧電層の前記第２面と前記第２貫通孔における前記圧電層の側面とがなす角度より小さくなるように前記第１導電層を加工する工程と、
前記第１導電層を加工した後、前記圧電層と前記第１導電層の熱膨張係数の差よりも前記圧電層の熱膨張係数との差が大きくなる熱膨張係数を有する第２導電層を、前記第１導電層上に前記第１導電層に接して形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法。

【請求項14】

前記第１導電層を加工する工程は、イオンミリング法または逆スパッタリング法を用いて前記第１導電層を加工する、請求項１３に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話等の無線端末の高周波回路用のフィルタおよびデュプレクサとして、圧電薄膜共振器を用いたフィルタおよびデュプレクサが知られている。圧電薄膜共振器は、圧電層と、圧電層を挟む下部電極および上部電極と、を備える。圧電層を挟み下部電極と上部電極が対向する領域は、弾性波が共振する共振領域である。圧電層に、大きな電気機械結合係数を有するニオブ酸リチウム層またはタンタル酸リチウム層を用いることが知られている（例えば特許文献１）。また、不要なスプリアスを抑制するために、圧電層の共振領域の側方に空隙を設けることが知られている（例えば非特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２０５５７４号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Ting Wu、外４名、「Application of Free Side Edges to Thickness Shear Bulk Acoustic Resonator On Lithium Niobate for Suppression of Transverse Resonance」、弾性波素子技術コンソーシアム第２回研究会資料、令和３年３月８日

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

下部電極にパッド等の導電層を接続させるために、圧電層に貫通孔を形成し、この貫通孔に導電層を形成することで、導電層を下部電極に接続させる場合がある。この場合、導電層を形成するための貫通孔は、製造工程の簡易化の点から、スプリアスを抑制するために共振領域の側方に形成する貫通孔と同時に形成されることが望ましい。しかしながら、この場合では、導電層を形成するための貫通孔の側壁が垂直に近くなり、導電層に剥がれが生じてしまうことがある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、導電層の剥がれを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、下部電極および上部電極と、一部の領域が前記下部電極と前記上部電極との間に挟まれ、前記一部の領域である共振領域の側方に前記共振領域に沿って設けられ前記上部電極側の第１面から前記下部電極側の第２面に貫通して内部に空隙を有する第１貫通孔と、前記下部電極上において前記第１面から前記第２面に貫通する第２貫通孔と、を有する圧電層と、前記第２貫通孔に設けられて前記下部電極に電気的に接続され、前記第２貫通孔における前記圧電層の側面に接して設けられて凹形状をした第１導電層と前記第１導電層上に前記第１導電層に接して設けられた第２導電層とを含み、前記圧電層と前記第１導電層の熱膨張係数の差の絶対値が前記圧電層と前記第２導電層の熱膨張係数の差の絶対値より小さく、前記第２面と前記第２貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第１角度と前記第１導電層の前記凹形状の底面に対する前記凹形状の側面の傾斜角度のうち最大角度である第２角度との差が、前記第１角度と前記第２面と前記第１貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第３角度との差より大きい積層導電層と、を備える弾性波デバイスである。

【0008】

上記構成において、前記第１導電層の音響インピーダンスは、前記第２導電層の音響インピーダンスより高い構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記第１導電層の電気抵抗率は、前記第２導電層の電気抵抗率より小さい構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記第１角度および前記第３角度は８０°以上１００°以下であり、前記第２角度は６０°以下である構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記圧電層は単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層である構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記第１導電層は窒化チタン層またはニッケル層であり、
前記第２導電層はチタン層またはクロム層である構成とすることができる。

【0013】

上記構成において、前記第１貫通孔は、前記共振領域の両側に設けられ、前記共振領域からの距離が同じである構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記第１貫通孔は、平面視において前記下部電極および前記上部電極がない領域に設けられている構成とすることができる。

【0015】

上記構成において、前記積層導電層は、前記第２導電層上に前記第１導電層および前記第２導電層より電気抵抗率が小さい第３導電層を含む構成とすることができる。

【0016】

本発明は、下部電極および上部電極と、一部の領域が前記下部電極と前記上部電極との間に挟まれ、前記一部の領域である共振領域の側方に前記共振領域に沿って設けられて前記上部電極側の第１面から前記下部電極側の第２面に貫通して内部に空隙を有する第１貫通孔と、前記下部電極上において前記第１面から前記第２面に貫通する第２貫通孔と、を有する単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層である圧電層と、前記第２貫通孔に設けられて前記下部電極に電気的に接続され、前記第２貫通孔における前記圧電層の側面に接して設けられて凹形状をした窒化チタン層またはニッケル層である第１導電層と前記第１導電層上に前記第１導電層に接して設けられたチタン層またはクロム層である第２導電層とを含み、前記第２面と前記第２貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第１角度と前記第１導電層の前記凹形状の底面に対する前記凹形状の側面の傾斜角度のうち最大角度である第２角度との差が、前記第１角度と前記第２面と前記第１貫通孔における前記圧電層の側面とがなす第３角度との差より大きい積層導電層と、を備える弾性波デバイスである。

【0017】

本発明は、上記に記載の弾性波デバイスを含むフィルタである。

【0018】

本発明は、請求項１１に記載のフィルタを含むマルチプレクサである。

【0019】

本発明は、下部電極上に圧電層を形成する工程と、前記圧電層の一部の領域を前記下部電極との間に挟むように前記圧電層上に上部電極を形成する工程と、前記圧電層に、前記一部の領域である共振領域の側方に前記共振領域に沿って前記圧電層の前記上部電極側の第１面から前記下部電極側の第２面に貫通する第１貫通孔と、前記下部電極上において前記第１面から前記第２面に貫通する第２貫通孔と、を同時に形成する工程と、前記第２貫通孔における前記圧電層の側面に接して凹形状をした第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層の前記凹形状の底面に対する前記凹形状の側面の傾斜角度のうち最大角度が、前記圧電層の前記第２面と前記第２貫通孔における前記圧電層の側面とがなす角度より小さくなるように前記第１導電層を加工する工程と、前記第１導電層を加工した後、前記圧電層と前記第１導電層の熱膨張係数の差よりも前記圧電層の熱膨張係数との差が大きくなる熱膨張係数を有する第２導電層を、前記第１導電層上に前記第１導電層に接して形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法である。

【0020】

上記構成において、前記第１導電層を加工する工程は、イオンミリング法または逆スパッタリング法を用いて前記第１導電層を加工する構成とすることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、導電層の剥がれを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。

【図2】図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図3】図３（ａ）は、図２（ｂ）の貫通孔近傍を拡大した断面図、図３（ｂ）は、図２（ａ）の端子電極近傍を拡大した断面図である。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１における圧電層の結晶方位を示す図である。

【図5】図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その１）である。

【図6】図６（ａ）から図６（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その２）である。

【図7】図７（ａ）から図７（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その３）である。

【図8】図８（ａ）から図８（ｆ）は、貫通孔および端子電極の形成方法を示す断面図（その１）である。

【図9】図９（ａ）から図９（ｆ）は、貫通孔および端子電極の形成方法を示す断面図（その２）である。

【図10】図１０（ａ）は、実施例１の変形例における貫通孔近傍の断面図、図１０（ｂ）は、実施例１の変形例における端子電極近傍の断面図である。

【図11】図１１（ａ）から図１１（ｅ）は、実施例１の変形例における端子電極の形成方法を示す断面図である。

【図12】図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、比較例に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図13】図１３（ａ）は、図１２（ｂ）の貫通孔近傍を拡大した断面図、図１３（ｂ）は、図１２（ａ）の端子電極近傍を拡大した断面図である。

【図14】図１４（ａ）から図１４（ｃ）は、比較例における端子電極の形成方法を示す断面図である。

【図15】図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面図である。

【図16】図１６は、実施例３に係るフィルタの平面図である。

【図17】図１７は、実施例４に係るデュプレクサの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

【実施例0024】

図１は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の平面図である。図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図１においては、図の明瞭化のために、共振領域５０にハッチングを付し、貫通孔２２を他よりも太い線で図示している。圧電層１４の法線方向をＺ方向、圧電層１４の平面方向のうち上部電極１６の引き出し方向を＋Ｙ方向、下部電極１２の引き出し方向を－Ｙ方向、±Ｙ方向に直交する方向をＸ方向とする。なお、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、圧電層１４の結晶方位のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸とは必ずしも対応しない。

【0025】

図１、図２（ａ）、および図２（ｂ）に示すように、弾性波デバイス１００は、下部電極１２と圧電層１４と上部電極１６とを備える圧電薄膜共振器である。基板１０上に音響反射膜３１が設けられ、音響反射膜３１上に圧電層１４が設けられている。圧電層１４の上面１５ａおよび下面１５ｂは平坦面である。圧電層１４の上下に上部電極１６および下部電極１２が設けられている。圧電層１４の少なくとも一部を挟み下部電極１２と上部電極１６とが平面視において重なる領域が共振領域５０である。

【0026】

基板１０は、例えばシリコン基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、ガラス基板、セラミック基板、またはＧａＡｓ基板等である。圧電層１４は、例えば単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層である。圧電層１４の厚さは例えば２００ｎｍ～１０００ｎｍ程度である。下部電極１２および上部電極１６は、例えばルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、またはイリジウム（Ｉｒ）等の単層膜またはこれらの積層膜である。下部電極１２および上部電極１６の厚さは例えば２０ｎｍ～１５０ｎｍ程度である。

【0027】

下部電極１２上において圧電層１４を上面１５ａから下面１５ｂにかけて貫通する貫通孔２４が設けられ、貫通孔２４を埋め込むように下部電極１２に電気的に接続する端子電極３２ａが設けられている。電気的に接続とは、直流および交流のいずれか一方で導通があるように接続されていればよい。上部電極１６上には、上部電極１６に電気的に接続する端子電極３２ｂが設けられている。端子電極３２ａ、３２ｂは、導電層３３と導電層３４と導電層３５の積層導電層である。導電層３４は導電層３５を密着させるための密着層としての機能を有する。

【0028】

端子電極３２ａと平面視で重なるように下部電極１２下に金属膜２０が設けられている。金属膜２０は、圧電層１４に貫通孔２４を形成する際に下部電極１２まで除去してしまった場合でも、端子電極３２ａと下部電極１２とが電気的に接続するために設けられている。金属膜２０は例えばチタン膜である。

【0029】

端子電極３２ａと端子電極３２ｂとの間（すなわち下部電極１２と上部電極１６との間）に高周波電力が印加されると、共振領域５０内の圧電層１４に弾性波が励振する。弾性波の波長は下部電極１２、圧電層１４、および上部電極１６の厚さの合計のほぼ２倍である。圧電層１４が単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層である場合、圧電層１４には弾性波の変位がＺ方向にほぼ直交する方向（すなわち厚さに対して歪み方向）に振動する弾性波が励振される。この振動を厚みすべり振動という。厚みすべり振動の変位の最も大きい方向（厚みすべり振動の変位方向）を厚みすべり振動の振動方向８０とする。ここでは、厚みすべり振動の振動方向８０はＹ方向である。共振領域５０の平面形状は矩形である。矩形はほぼ直線の４つの辺を有する。４つの辺のうち一対の辺はＹ方向（すなわち厚みすべり振動の振動方向８０）にほぼ沿って伸び、別の一対の辺はＸ方向（すなわち厚みすべり振動の振動方向８０に直交する方向）にほぼ沿って伸びている。

【0030】

音響反射膜３１は、音響インピーダンスの低い膜３１ａと音響インピーダンスの高い膜３１ｂとが交互に設けられている。膜３１ａおよび３１ｂの膜厚は例えばそれぞれほぼλ／４（λは弾性波の波長）である。これにより、音響反射膜３１は弾性波を反射する。膜３１ａと膜３１ｂの積層数は任意に設定できる。音響反射膜３１は、音響特性の異なる少なくとも２種類の層が間隔をあけて積層されていればよい。また、基板１０が音響反射膜３１の音響特性の異なる少なくとも２種類の層のうちの１層であってもよい。例えば、音響反射膜３１は、基板１０中に音響インピーダンスの異なる膜が１層設けられている場合でもよい。平面視において、音響反射膜３１は共振領域５０に重なり、音響反射膜３１は共振領域５０と同じ大きさまたは共振領域５０より大きい。音響反射膜３１の音響インピーダンスの低い膜３１ａは例えば酸化シリコン膜であり、高い膜３１ｂは例えばタングステン膜である。

【0031】

共振領域５０は、中央領域５２と、中央領域５２に対してＹ方向の両側に位置するエッジ領域５４ａおよび５４ｂと、を有する。エッジ領域５４ａ、５４ｂはほぼＸ方向に沿って伸びている。エッジ領域５４ａ、５４ｂのＹ方向の幅はＸ方向においてほぼ一定である。

【0032】

上部電極１６上に、エッジ領域５４ａから共振領域５０の外の領域５６ａにかけて付加膜１８ａが設けられている。上部電極１６および圧電層１４上に、エッジ領域５４ｂから共振領域５０の外の領域５６ｂにかけて付加膜１８ｂが設けられている。付加膜１８ａ、１８ｂは中央領域５２には設けられていない。付加膜１８ａ、１８ｂは、ほぼＸ方向に沿って形成され、Ｙ方向の幅がＸ方向においてほぼ一定である。付加膜１８ａ、１８ｂは、下部電極１２および上部電極１６において例示した金属膜、もしくは、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜、または酸化ニオブ膜等の絶縁膜である。付加膜１８ａ、１８ｂが設けられることで、ピストンモードが実現されるため、スプリアスを抑制できる。

【0033】

圧電層１４には、Ｘ方向から共振領域５０を挟み、Ｙ方向において共振領域５０に沿った一対の貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２は、例えば平面視において下部電極１２および上部電極１６がない領域に設けられている。例えば、平面視において、貫通孔２２は、Ｘ方向における共振領域５０の両側において共振領域５０に接している。すなわち、平面視において、貫通孔２２は矩形の共振領域５０のＸ方向で対向する辺を規定している。なお、貫通孔２２は、共振領域５０に接してなく、共振領域５０から離れて設けられていてもよい。貫通孔２２は、共振領域５０の両側に共振領域５０から同じ距離となって形成されている場合が好ましい。貫通孔２２は、例えば平面視において矩形状をしている。付加膜１８ａ、１８ｂおよび一対の貫通孔２２は、平面視において、共振領域５０の周りを囲むように設けられている。付加膜１８ａ、１８ｂのＹ方向の幅は、例えば２０μｍ～１００μｍ程度である。貫通孔２２のＸ方向の幅は、例えば２０μｍ～１００μｍ程度である。貫通孔２２が設けられることで、共振領域５０に励振された弾性波は共振領域５０内に閉じ込められるようになる。なお、このような貫通孔２２による弾性波の閉じ込め効果は、櫛型電極を備える弾性波デバイス、ラブ波等の弾性表面波やラム波を用いた弾性波デバイスでも得られる。

【0034】

図３（ａ）は、図２（ｂ）の貫通孔２２近傍を拡大した断面図、図３（ｂ）は、図２（ａ）の端子電極３２ａ近傍を拡大した断面図である。図３（ａ）に示すように、貫通孔２２における圧電層１４の側面４０は、スプリアスを抑制する点から、垂直になっていることが望ましい。圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１は、例えば８０°以上１００°以下である。

【0035】

図３（ｂ）に示すように、貫通孔２４は貫通孔２２と同時に形成されることから、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２は、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１と同じ角度となっている。つまり、角度θ２は例えば８０°以上１００°以下である。同じ角度は、製造誤差程度の差を許容する。

【0036】

端子電極３２ａに含まれる導電層３３は、貫通孔２４における圧電層の側面４２に接して設けられ、凹形状をしている。導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３は、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２より小さい。角度θ３は例えば２０°以上６０°以下である。

【0037】

したがって、角度θ２と角度θ３との差（θ２－θ３）は、角度θ２と角度θ１との差（θ２－θ１）より大きい。

【0038】

導電層３３の熱膨張係数と導電層３４の熱膨張係数とを比べると、導電層３３の熱膨張係数は導電層３４の熱膨張係数よりも圧電層１４の熱膨張係数に近い。例えば、導電層３３の熱膨張係数は、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３４の熱膨張係数の間の値である。したがって、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３３の熱膨張係数との差の絶対値は、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３４の熱膨張係数との差の絶対値よりも小さい。また、導電層３３の音響インピーダンスは導電層３４の音響インピーダンスより高い。一例として、導電層３３は窒化チタン層またはニッケル層であり、導電層３４はチタン層またはクロム層である。また、導電層３５は、導電層３３、３４より電気抵抗率が小さい。一例として、導電層３５は金層またはアルミニウム層である。

【0039】

表１に、窒化チタン、ニッケル、チタン、クロム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、金、およびアルミニウムの熱膨張係数（ｐｐｍ／Ｋ）、電気抵抗率（μΩ・ｃｍ）、密度（ｋｇ／ｍ^３）、体積弾性率（ＧＰａ）、音速（ｍ／ｓ）、音響インピーダンス、およびニオブ酸リチウムに対する弾性波の反射率を示す。反射率は、ニオブ酸リチウムの音響インピーダンスをＺａ、各材料の音響インピーダンスをＺｂとした場合に、（Ｚｂ－Ｚａ）／（Ｚｂ＋Ｚａ）により算出した。

【表1】

【0040】

表１のように、窒化チタンの熱膨張係数は９．４ｐｐｍ／Ｋ、ニッケルの熱膨張係数は１５ｐｐｍ／Ｋ、チタンの熱膨張係数は８．４ｐｐｍ／Ｋ、クロムの熱膨張係数は８．４ｐｐｍ／Ｋ、ニオブ酸リチウムの熱膨張係数は１４ｐｐｍ／Ｋ、タンタル酸リチウムの熱膨張係数は１６ｐｐｍ／Ｋである。したがって、圧電層１４がニオブ酸リチウム層またはタンタル酸リチウム層、導電層３３が窒化チタン層またはニッケル層、導電層３４がチタン層またはクロム層である場合、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３３の熱膨張係数との差の絶対値は、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３４の熱膨張係数との差の絶対値よりも小さい。また、窒化チタンの音響インピーダンスは３．６２×１０^７、ニッケルの音響インピーダンスは４．００×１０^７、チタンの音響インピーダンスは２．２３×１０^７、クロムの音響インピーダンスは３．３９×１０^７ある。したがって、導電層３３が窒化チタン層またはニッケル層、導電層３４がチタン層またはクロム層である場合、導電層３３の音響インピーダンスは導電層３４の音響インピーダンスより高い。また、窒化チタンの電気抵抗率は２５μΩ・ｃｍ、ニッケルの電気抵抗率は６．８４μΩ・ｃｍ、チタンの電気抵抗率は４２μΩ・ｃｍ、クロムの電気抵抗率は１２．９μΩ・ｃｍ、金の電気抵抗率は２．３５μΩ・ｃｍ、アルミニウムの電気抵抗率は２．６５μΩ・ｃｍである。したがって、導電層３３が窒化チタン層またはニッケル層、導電層３４がチタン層、導電層３５が金層またはアルミニウム層である場合、導電層３５は、導電層３３、３４より電気抵抗率が小さい。

【0041】

図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１における圧電層１４の結晶方位を示す斜視図である。図４（ａ）は圧電層１４がニオブ酸リチウムの場合を示し、図４（ｂ）は圧電層１４がタンタル酸リチウムの場合を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）における左側の破線矢印は図１、図２（ａ）、および図２（ｂ）のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に対応する。右側の図のうち実線は圧電層１４の結晶軸の方位を示す図である。ここで、オイラー角（α、β、γ）は以下のように定義される。右手系のＸＹＺ座標系において、圧電層１４の上面の法線方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する方向であって圧電層１４の上面の面方向で互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向とする。まず、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向をそれぞれ結晶方位のＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向とする。次に、Ｚ軸方向を中心に＋Ｘ軸方向から＋Ｙ軸方向にα回転させる。α回転後のＸ軸方向を中心に＋Ｙ軸方向から＋Ｚ軸方向にβ回転させる。β回転後のＺ軸方向を中心に＋Ｘ軸方向から＋Ｙ軸方向にγ回転させる。このように結晶方位を回転させた結晶のオイラー角が（α、β、γ）である。なお、本実施例では、α、β、およびγとして０°～１８０°を用い表現するが、（α、β、γ）を用い表現されるオイラー角は、等価なオイラー角を含む。

【0042】

まず、圧電層１４がニオブ酸リチウムの場合について説明する。図４（ａ）の上図に示すように、＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、および＋Ｚ方向をそれぞれ圧電層１４の結晶方位の＋Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、および＋Ｚ軸方向とする。この状態から、Ｘ軸方向を中心にＹ軸Ｚ軸平面上において＋Ｙ軸方向および＋Ｚ軸方向を＋Ｙ軸方向から＋Ｚ軸方向に１０５°回転させる。このように回転させると、図４（ａ）の下図に示すように、＋Ｚ方向は＋Ｚ軸方向を＋Ｙ軸方向に向かって１０５°回転させた方向となる。このとき、Ｙ方向が厚みすべり振動の振動方向８０となる。オイラー角では（０°、１０５°、０°）となる。

【0043】

圧電層１４の上面の法線方向（Ｚ方向）はＹ軸Ｚ軸平面内の方向である。これにより、圧電層１４の平面方向に厚みすべり振動が生じる。Ｘ軸方向は、圧電層１４の平面方向から±５°の範囲内とすることが好ましく、±１°の範囲内とすることがより好ましい。圧電層１４の上面の法線方向（Ｚ方向）を結晶方位の＋Ｚ軸方向から＋Ｙ軸方向に１０５°回転した方向とする。これにより、厚みすべり振動の振動方向８０およびその直交方向が圧電層１４の平面方向となる。＋Ｚ方向は、＋Ｚ軸方向から＋Ｙ軸方向に１０５°回転した方向から±５°の範囲内とすることが好ましく、±１°の範囲内とすることがより好ましい。オイラー角では（０°±５°、１０５°±５°、０°±５）とすることが好ましい。

【0044】

次に、圧電層１４がタンタル酸リチウムの場合について説明する。図４（ｂ）の上図に示すように、＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、および＋Ｚ方向をそれぞれ圧電層１４の結晶方位の＋Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、および＋Ｚ軸方向とする。この状態から、Ｚ軸方向を中心にＸ軸Ｙ軸平面上において＋Ｘ軸方向および＋Ｙ軸方向を＋Ｘ軸方向から＋Ｙ軸方向に１３８°回転させる。次に、Ｘ軸方向を中心に＋Ｙ軸方向および＋Ｚ軸方向を＋Ｙ軸方向から＋Ｚ軸方向に９０°回転させ、その後、Ｚ軸方向を中心に＋Ｘ軸方向および＋Ｙ軸方向を＋Ｘ軸方向から＋Ｙ軸方向に９０°回転させる。このように回転させると、図４（ｂ）の下図に示すように、＋Ｚ方向は＋Ｘ軸方向となり、－Ｙ方向は＋Ｙ軸方向を－Ｚ軸方向に４２°回転させた方向となる。このとき、Ｙ方向が厚みすべり振動の振動方向８０となる。オイラー角では（１３８°、９０°、９０°）となる。

【0045】

圧電層１４の上面の法線方向（Ｚ方向）はＸ軸方向である。これにより、圧電層１４の平面方向では厚みすべり振動が生じる。Ｘ軸方向は、圧電層１４の法線方向から±５°の範囲内とすることが好ましく、±１°の範囲内とすることがより好ましい。結晶方位の＋Ｙ軸方向から－Ｚ軸方向に４２°回転させた方向をＹ方向とする。これにより、圧電層１４の平面方向のうち＋Ｙ軸方向から－Ｚ軸方向に４２°回転させた方向が厚みすべり振動の振動方向８０となる。オイラー角では（１３８°±５°、９０°±５°、９０°±５）とすることが好ましい。

【0046】

［実施例１の製造方法］
図５（ａ）から図８（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図５（ａ）、図５（ｃ）、図６（ａ）、図６（ｃ）、図７（ａ）、図７（ｃ）は、図１のＡ－Ａ間に相当する箇所の断面図、図５（ｂ）、図５（ｄ）、図６（ｂ）、図６（ｄ）、図７（ｂ）、図７（ｄ）は、図１のＢ－Ｂ間に相当する箇所の断面図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、圧電層１４として圧電基板を準備する。圧電層１４上に下部電極１２を形成する。下部電極１２上に金属膜２０を形成する。下部電極１２および金属膜２０は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて金属膜を成膜し、金属膜を例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて所望の形状にパターニングすることで形成する。下部電極１２および金属膜２０はリフトオフ法を用いて形成してもよい。

【0047】

図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すように、圧電層１４上に下部電極１２および金属膜２０を覆うように音響反射膜３１を形成する。音響反射膜３１は、音響インピーダンスの低い膜３１ａと高い膜３１ｂを交互に成膜し、音響インピーダンスの高い膜３１ｂに関しては所望の形状にパターニングすることにより形成する。膜３１ａ、３１ｂの成膜は例えばスパッタリング法またはＣＶＤ法を用い、パターニングは例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いる。音響反射膜３１の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）を用い平坦化する。

【0048】

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、圧電層１４および音響反射膜３１の積層体を上下反転させ、音響反射膜３１の下面を基板１０の上面に接合させる。接合には例えば表面活性化法を用いる。基板１０と音響反射膜３１との間にシリコン膜等の接合層を設けてもよい。次いで、圧電層１４を所望の厚さに薄膜化する。薄膜化には、例えば研削法および／またはＣＭＰ法を用いる。例えば研削法を用いて圧電層１４をほぼ所望の厚さとし、ＣＭＰ法を用いて上面を平坦化する。これにより、圧電層１４の上面１５ａは製造誤差程度に平坦面となる。

【0049】

図６（ｃ）および図６（ｄ）に示すように、圧電層１４上に上部電極１６を形成する。上部電極１６は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法を用いて金属膜を成膜し、金属膜を例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて所望の形状にパターニングすることで形成する。上部電極１６はリフトオフ法を用いて形成してもよい。上部電極１６上に付加膜１８ａ、１８ｂを形成する。付加膜１８ａ、１８ｂは、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法を用いて膜を成膜し、この膜を例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて所望の形状にパターニングすることで形成する。付加膜１８ａ、１８ｂはリフトオフ法を用いて形成してもよい。

【0050】

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、圧電層１４に上面１５ａから下面１５ｂにかけて貫通する貫通孔２２、２４を形成する。貫通孔２２、２４の形成は例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いる。貫通孔２２、２４は、同時に形成されかつ幅が深さよりも１０倍以上あることから、側壁が同じような角度となって形成される。

【0051】

図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、下部電極１２に電気的に接続されるように貫通孔２４に端子電極３２ａを形成し、上部電極１６に電気的に接続されるように上部電極１６上に端子電極３２ｂを形成する。

【0052】

ここで、図８（ａ）から図９（ｆ）を用いて、貫通孔２２、２４および端子電極３２ａの形成方法について詳しく説明する。図８（ａ）、図８（ｃ）、図８（ｅ）、図９（ａ）、図９（ｃ）、図９（ｅ）は、貫通孔２４および端子電極３２ａが形成される箇所の断面図、図８（ｂ）、図８（ｄ）、図８（ｆ）、図９（ｂ）、図９（ｄ）、図９（ｆ）は、貫通孔２２が形成される箇所の断面図である。

【0053】

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、圧電層１４上にレジスト膜６０を形成する。レジスト膜６０には、貫通孔２２、２４を形成する箇所に対応した開口が形成されている。レジスト膜６０をマスクとして、イオンミリング法を用いて圧電層１４をエッチングする。これにより、圧電層１４に貫通孔２２、２４が形成される。貫通孔２２、２４は同時に形成されかつ幅が深さよりも１０倍以上ある（図８（ａ）および図８（ｂ）では図面の制約上この点は図示されていない）ことから、側壁が同じような角度となって形成される。したがって、図３（ａ）および図３（ｂ）で説明したように、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１と、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２とは、同じ角度となる。スプリアスを抑制するために、貫通孔２２における圧電層１４の側面４０は垂直に近くなるようにすることから、角度θ１および角度θ２は８０°以上１００°以下になるようにする。

【0054】

図８（ｃ）および図８（ｄ）に示すように、レジスト膜６０を除去した後、圧電層１４上に端子電極３２ａを形成する箇所に対応した開口を有するレジスト膜６２を形成する。

【0055】

図８（ｅ）および図８（ｆ）に示すように、レジスト膜６２をマスクとして、スパッタリング法を用いて導電層３３を成膜する。導電層３３は、貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して形成される。

【0056】

図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、イオンミリング法を用いて導電層３３をエッチングする。この際に、基板１０を傾斜させてイオンビームを導電層３３に斜め方向から入射させる。これにより、凹形状をした導電層３３の底面４６は薄くなるとともに、側面４４が底面４６に対して傾斜するようになる。よって、図３（ｂ）で説明したように、導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３は、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２より小さくなり、例えば２０°以上６０°以下となる。

【0057】

図９（ｃ）および図９（ｄ）に示すように、導電層３３上に真空蒸着法を用いて導電層３４を成膜する。導電層３４上に真空蒸着法を用いて導電層３５を成膜する。例えば、スパッタリング法によって導電層３３を形成した後、真空蒸着法によって導電層３５を形成する場合、導電層３５の密着のために導電層３４を形成することとなる。

【0058】

図９（ｅ）および図９（ｆ）に示すように、レジスト膜６２上の導電層３３と導電層３４と導電層３５をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて除去した後、レジスト膜６２を除去する。これにより、導電層３３と導電層３４と導電層３５の積層膜であり、圧電層１４に形成された貫通孔２４に埋め込まれて下部電極１２に電気的にされた端子電極３２ａが形成される。

【0059】

［変形例］
図１０（ａ）は、実施例１の変形例における貫通孔２２近傍の断面図、図１０（ｂ）は、実施例１の変形例における端子電極３２ａ近傍の断面図である。実施例１では、図３（ｂ）のように、導電層３３の底面４６は圧電層１４の上面１５ａよりも下に位置している。これに対し、実施例１の変形例では、図１０（ｂ）のように、導電層３３の底面４６は圧電層１４の上面１５ａより上に位置している。

【0060】

実施例１の変形例でも、実施例１と同じく、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１と、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２とは、同じ角度であり、例えば８０°以上１００°以下である。導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３は、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２より小さく、例えば２０°以上６０°以下である。したがって、角度θ２と角度θ３との差（θ２－θ３）は、角度θ２と角度θ１との差（θ２－θ１）より大きい。

【0061】

［実施例１の変形例の製造方法］
図１１（ａ）から図１１（ｅ）は、実施例１の変形例における端子電極３２ａの形成方法を示す断面図である。図１１（ａ）に示すように、まず実施例１の図８（ａ）および図８（ｃ）で説明した工程と同じ工程を行い、圧電層１４に貫通孔２４を形成した後に圧電層１４上に端子電極３２ａを形成する箇所に対応した開口を有するレジスト膜６２を形成する。貫通孔２４は、実施例１で説明したように、貫通孔２２と同時に形成される。

【0062】

図１１（ｂ）に示すように、レジスト膜６２をマスクとして、スパッタリング法を用いて導電層３３を成膜する。導電層３３は、貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して形成される。

【0063】

図１１（ｃ）に示すように、逆スパッタリング法を用いて導電層３３をエッチングする。逆スパッタリング法によって導電層３３をエッチングした場合、エッチングされた原子が再び導電層３３に付着することが生じやすい。このため、導電層３３の凹形状の側面４４がエッチングされて傾斜すると共に、エッチングされた原子が底面４６に付着し、底面４６が圧電層１４の上面１５ａより上に位置するようになる。これにより、図１０（ｂ）で説明したように、導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３は、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２より小さくなり、例えば２０°以上６０°以下となる。

【0064】

図１１（ｄ）に示すように、導電層３３上に真空蒸着法を用いて導電層３４を成膜する。導電層３４上に真空蒸着法を用いて導電層３５を成膜する。

【0065】

図１１（ｅ）に示すように、レジスト膜６２上の導電層３３と導電層３４と導電層３５をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて除去した後、レジスト膜６２を除去する。これにより、導電層３３と導電層３４と導電層３５の積層膜であり、圧電層１４に形成された貫通孔２４に埋め込まれて下部電極１２に電気的にされた端子電極３２ａが形成される。

【0066】

［比較例］
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、比較例に係る弾性波デバイス５００の断面図である。図１３（ａ）は、図１２（ｂ）の貫通孔２２近傍を拡大した断面図、図１３（ｂ）は、図１２（ａ）の端子電極３２ａ近傍を拡大した断面図である。図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１３（ａ）、および図１３（ｂ）に示すように、比較例に係る弾性波デバイス５００では、端子電極３２ａ、３２ｂは、導電層３４と導電層３５の積層膜である。端子電極３２ａにおいて、導電層３４は貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して設けられ、導電層３５は導電層３４上に設けられている。圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１と、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２とは、実施例１と同様に、同じ角度となっていて、例えば８０°以上１００°以下である。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0067】

［比較例の製造方法］
図１４（ａ）から図１４（ｃ）は、比較例における端子電極３２ａの形成方法を示す断面図である。図１４（ａ）に示すように、まず実施例１の図８（ａ）および図８（ｃ）で説明した工程と同じ工程を行い、圧電層１４に貫通孔２４を形成した後に圧電層１４上に端子電極３２ａを形成する箇所に対応した開口を有するレジスト膜６２を形成する。貫通孔２４は、実施例１で説明したように、貫通孔２２と同時に形成される。

【0068】

図１４（ｂ）に示すように、レジスト膜６２をマスクとして、真空蒸着法を用いて導電層３４を成膜する。導電層３４は、貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して形成される。導電層３４上に真空蒸着法を用いて導電層３５を成膜する。

【0069】

図１４（ｃ）に示すように、レジスト膜６２上の導電層３４と導電層３５をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて除去した後、レジスト膜６２を除去する。これにより、導電層３４と導電層３５の積層膜であり、圧電層１４に形成された貫通孔２４に埋め込まれて下部電極１２に電気的にされた端子電極３２ａが形成される。

【0070】

比較例に係る弾性波デバイス５００では、図１３（ｂ）のように、端子電極３２ａに含まれる導電層３４は貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して形成されている。圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２は８０°以上１００°以下とほぼ垂直であることから、圧電層１４の側面４２と導電層３４との間の密着性が良くない。このため、例えば温度変化に伴う圧電層１４および導電層３４の熱伸縮によって導電層３４に熱応力が加わり、領域Ａにおいて導電層３４が圧電層１４の側面４２から剥離することがある。この場合、導電層３４および／または導電層３５に亀裂が生じて、端子電極３２ａの電気抵抗の増加等が生じてしまうことがある。

【0071】

一方、実施例１およびその変形例によれば、図３（ｂ）および図１０（ｂ）のように、導電層３３が貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して設けられ、導電層３４が凹形状をした導電層３３上に導電層３３に接して設けられている。導電層３３の凹形状の側面４４は、貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に比べて傾斜している。したがって、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２と導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３との差は、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２と圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１との差より大きい。このように、導電層３４は貫通孔２４における圧電層１４の側面４２より傾斜した導電層３３の凹形状の側面４４に接して形成されることから、導電層３４と導電層３３の間に密着性が良好となり、導電層３４が導電層３３から剥がれることが抑制される。また、導電層３３は、導電層３４と比べて、熱膨張係数が圧電層１４の熱膨張係数に近い。すなわち、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３３の熱膨張係数との差の絶対値は、圧電層１４の熱膨張係数と導電層３４の熱膨張係数との差の絶対値より小さい。このため、温度変化に伴って圧電層１４と導電層３３が熱伸縮したとしても、導電層３３は導電層３４に比べて熱膨張係数が圧電層１４に近いことから、導電層３３に加わる熱応力が低減される。よって、導電層３３が圧電層１４の側面４２から剥がれることが抑制される。

【0072】

また、実施例１およびその変形例によれば、図８（ａ）および図８（ｂ）のように、圧電層１４に、共振領域５０の側方に共振領域５０に沿って圧電層１４の上面１５ａから下面１５ｂに貫通する貫通孔２２と、下部電極１２上において圧電層１４の上面１５ａから下面１５ｂに貫通する貫通孔２４と、を同時に形成する。その後、図８（ｅ）および図１１（ｂ）のように、貫通孔２４における圧電層１４の側面４２に接して凹形状をした導電層３３を形成する。図９（ａ）および図１１（ｃ）のように、導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３（図３（ｂ）、図１０（ｂ）参照）が、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２（図３（ｂ）、図１０（ｂ）参照）より小さくなるように導電層３３を加工する。図９（ｃ）および図１１（ｄ）のように、導電層３３を加工した後、圧電層１４と導電層３３の熱膨張係数の差よりも圧電層１４の熱膨張係数との差が大きい導電層３４を、導電層３３上に導電層３３に接して形成する。これにより、導電層３４が導電層３３から剥がれることが抑制され、かつ、導電層３３が圧電層１４の側面４２から剥がれることが抑制される。

【0073】

また、実施例１およびその変形例では、イオンミリング法または逆スパッタリング法を用いて、角度θ３が角度θ２より小さくなるように導電層３３を加工する。これにより、角度θ３を容易に角度θ２より小さくすることができる。

【0074】

また、実施例１およびその変形例では、導電層３３の音響インピーダンスは導電層３４の音響インピーダンスより高い。このように、音響インピーダンスの高い導電層３３が圧電層１４の側面４２に接して設けられることで、表１に示すように、弾性波の反射率が大きくなる。よって、弾性波が共振領域５０に閉じ込められ易くなり、弾性波が共振領域５０から外部に漏れることを抑制できる。

【0075】

また、実施例１およびその変形例では、導電層３３の電気抵抗率は導電層３４の電気抵抗率より小さい。これにより、導電層３３を設けた場合でも、導電層３３での発熱を抑制することができる。

【0076】

また、実施例１およびその変形例では、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２２における圧電層１４の側面４０とがなす角度θ１、および、圧電層１４の下面１５ｂと貫通孔２４における圧電層１４の側面４２とがなす角度θ２は８０°以上１００°以下である。貫通孔２２における角度θ１が８０°以上１００°以下であることで、スプリアスを効果的に抑制できる。導電層３３の凹形状の底面４６に対する凹形状の側面４４の傾斜角度のうち最大の角度θ３は６０°以下である。これにより、導電層３４が導電層３３から剥がれることを効果的に抑制できる。スプリアスを抑制する点から、角度θ１は８２°以上９８°以下が好ましく、８５°以上９５°以下がより好ましく、８８°以上９２°以下が更に好ましい。導電層３４の剥がれを抑制する点から、角度θ３は５５°以下が好ましく、５０°以下がより好ましく、４５°以下が更に好ましい。デバイスの大型化を抑制する点から、角度θ３は２０°以上が好ましく、３０°以上がより好ましく、４０°以上が更に好ましい。

【0077】

また、実施例１およびその変形例では、圧電層１４は単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層であり、導電層３３は窒化チタン層またはニッケル層であり、導電層３４はチタン層またはクロム層である。このような材料を用いる場合、比較例のように、導電層３４を圧電層１４の側面４２に接して設けると、導電層３４の剥がれが生じることがあるが、圧電層１４と導電層３４の間に導電層３３を設けることで、導電層３３、３４の剥がれを抑制することができる。なお、各層は、上記材料の原子を主成分としていれば、不純物を数原子％程度含むような場合を許容する。

【0078】

また、実施例１およびその変形例では、貫通孔２２は、共振領域５０の両側に設けられ、共振領域５０からの距離が同じである。これにより、スプリアスを効果的に抑制できる。

【0079】

また、実施例１およびその変形例では、導電層３４上に導電層３３、３４より電気抵抗率が小さい導電層３５が設けられている。これにより、端子電極３２ａの電気抵抗を小さくすることができる。

【実施例0080】

図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の断面図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、実施例２に係る弾性波デバイス２００では、音響反射膜３１の代わりに空隙３６が設けられている。空隙３６は貫通孔２２に連続して設けられている。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0081】

弾性波デバイスは、実施例１およびその変形例のように、下部電極１２下に弾性波を反射する音響反射膜３１が設けられたＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）でもよいし、実施例２のように、下部電極１２下に空隙３６が設けられたＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）でもよい。