表面声波谐振器、表面声波振荡器以及电子设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年12月2日、申请号为201110397440. 1、发明名称为"表 面声波谐振器、表面声波振荡器以及电子设备"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及表面声波谐振器以及安装有该表面声波谐振器的表面声波振荡器以 及电子设备，尤其涉及在基板表面设有槽的类型的表面声波谐振器以及安装有该表面声波 谐振器的表面声波振荡器。
【背景技术】
[0003] 在表面声波（SAW :surface acoustic wave)装置（例如SAW谐振器）中，SAW的 阻带（stopband)、压电基板（例如石英基板）的切角以及IDT (interdigital transducer : 叉指换能器）的形成方式等对频率温度特性变化的影响很大。
[0004] 例如，在专利文献1中，公开了 SAW的阻带的上端模式和下端模式各自进行激励的 结构以及阻带的上端模式和下端模式各自的驻波分布等。
[0005] 另外，在专利文献2~5中记载了如下情况：SAW的阻带的上端模式的频率温度特 性优于阻带的下端模式。并且，在专利文献2、3中记载了如下情况：在利用了瑞利波的SAW 装置中，为了获得良好的频率温度特性，对石英基板的切角进行调整，并且使电极的基准化 膜厚（H/A )增厚到〇. 1左右。
[0006] 并且，在专利文献4中记载了如下情况：在利用了瑞利波的SAW装置中，对石英基 板的切角进行调整，并且使电极的基准化膜厚（H/X)加厚0.045以上。
[0007] 此外，在专利文献5中记载了如下情况：通过采用旋转Y切X传播的石英基板并利 用阻带上端的谐振，由此，与利用阻带下端的谐振的情况相比，频率温度特性提高。
[0008] 此外，在专利文献6以及非专利文献1中记载了如下情况：在使用ST切石英基 板的SAW装置中，在构成IDT的电极指之间以及构成反射器的导体带（strip)之间设有槽 (Groove)。此外，在非专利文献1中，记载了二次曲线状的频率温度特性中的顶点温度随槽 的深度而变化的情况、和二次温度系数为大致-3. 4X 1(T7°C 2的情况。
[0009] 另外，在专利文献7中，记载了在采用LST切石英基板的SAW装置中用于使表示 频率温度特性的曲线成为三次曲线的结构，另一方面，还记载了如下情况：在使用瑞利波的 SAW装置中，未发现具有由三次曲线表示的温度特性的切角的基板。
[0010] 如上所述，用于改善频率温度特性的要素有很多，尤其在利用了瑞利波的SAW装 置中，认为增加构成IDT的电极的膜厚是改善频率温度特性的要因之一。但是，本申请的发 明人在实验中发现，当增加了电极的膜厚时，老化特性及耐温度冲击特性等耐环境特性发 生劣化。另外，在以改善频率温度特性为主要目的的情况下，如前所述必须增加电极膜厚， 与此相伴，无法避免老化特性及耐温度冲击特性等的劣化。这对于Q值也是适用的，很难在 不增加电极膜厚的情况下实现高Q化。
[0011] 为了解决上述问题，在专利文献8中公开了如下结构：在与石英基板的表面声波 传播方向垂直的方向上形成槽，在通过槽形成的凸部上形成了电极。由此，改善老化特性及 耐温度冲击特性等耐环境特性，实现了高Q值。此外，在专利文献9、10中，公开了如下结构： 为了实现高Q值，在IDT电极之间、或者在构成配置于IDT电极两侧的反射器的长条状金属 膜之间形成槽。
[0012] 并且，在专利文献8中，对槽的深度、形成在槽上的电极的膜厚、电极的线占有率 进行了系统性调查。并且，在用阻带上端模式激励了表面声波谐振器的情况下，通过相对于 所给出的槽深度、电极膜厚来调整线占有率，找到了表面声波的二次温度系数的绝对值变 为0.01ppm/°C 2以下的条件。由此，表面声波的频率温度特性变为三次曲线状，因此可期待 能够在拐点附近的温度范围内抑制频率偏差。
[0013] 【专利文献1】日本特开平11-214958号公报
[0014]【专利文献2】日本特开2006-148622号公报
[0015] 【专利文献3】日本特开2007-208871号公报
[0016]【专利文献4】日本特开2007-267033号公报
[0017]【专利文献5】日本特开2002-100959号公报
[0018] 【专利文献6】日本特开昭57-5418号公报
[0019] 【专利文献7】日本特许第3851336号公报
[0020] 【专利文献8】W02010/098139号公报
[0021] 【专利文献9】日本特开昭61-220513号公报
[0022] 【专利文献10】日本特开昭61-220514号公报
[0023] 【专利文献11】日本特开2009-225420号公报
[0024] 【非专利文献1】夕少一7°形SAW共振器?製造条件t特性（電子通信学会技術研 宄報告丽82_59(1 982))
[0025] 并且，在专利文献11中公开了如下结构：降低构成IDT电极的电极指的线宽、即线 占有率变动时的表面声波谐振器的工作温度范围内的频率偏差。但是，在专利文献8至11 所示的表面声波谐振器中，也强烈要求降低表面声波谐振器的损耗，但现状是没有对于降 低损耗进行具体公开。
【发明内容】
[0026] 因此，本发明着眼于上述问题点，目的在于提供一种降低表面声波的频率偏差并 且降低表面声波谐振器的损耗的表面声波谐振器、采用了该表面声波谐振器的表面声波振 荡器、电子设备。
[0027] 本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用 例来实现。
[0028] [应用例1] 一种表面声波谐振器，其特征在于，该表面声波谐振器具有：欧拉角为 (-1.5°兰9兰117°彡0彡142°，42. 79。彡|步|彡49. 57° )的石英基板；以及 IDT，其设置所述石英基板上，包含多个电极指，激励出阻带上端模式的表面声波，在平面视 图中，在所述电极指之间的位置上配置有电极指间槽，该电极指间槽是所述石英基板的凹 槽，在设配置在所述电极指间槽之间的所述石英基板的凸部的线占有率为ng、设配置在所 述凸部上的所述电极指的线占有率为ne、设所述IDT的有效线占有率neff为所述线占有 率ng与所述线占有率ne的相加平均的情况下，满足下式的关系，
[0029] ng> n e
[0030] 0. 59 < neff< o. 73 〇
[0031] 根据上述结构，能够提高激励效率且降低表面声波谐振器的损耗，并且抑制表面 声波谐振器的一次温度系数的变动量，抑制谐振频率的波动。
[0032] [应用例2]在应用例1所述的表面声波谐振器中，在设所述表面声波的波长为 A、所述电极指间槽的深度为G、所述IDT的电极膜厚为H、基于所述电极指间槽的深度G除 以所述表面声波的波长A而得的值G/X和所述有效线占有率 neff的平面坐标为（G/入， neff)时，
[0033] (1)在0. 000 A < H彡0. 005 A的情况下，所述平面坐标（G/ A，q eff)包含在以 下范围的任意一个内，
[0034] 由按照（0? 010,0? 710)、（0? 020,0? 710)、（0? 030,0? 710)、（0? 040,0? 710)、（0? 050， 0. 710), (0. 060,0. 710), (0. 070,0. 710), (0. 080,0. 710), (0. 090,0. 710), (0. 090,0. 420), (0. 080,0. 570), (0. 070,0. 590), (0. 060,0. 615), (0. 050,0. 630), (0. 040,0. 635), (0. 030, 0. 650)、（0. 020,0. 670)、（0. 010,0. 710)的顺序连接的线围起的范围，
[0035] 以及由按照（0? 030,0? 590)、（0? 040,0? 580)、（0? 050,0? 550)、（0? 060,0? 520)、 (0? 070,0. 480)、（0? 080,0. 450)、（0? 090,0. 400)、（0? 090,0. 180)、（0? 080,0. 340)、（0? 070， 0. 410),(0. 060,0. 460),(0. 050,0. 490),(0. 040,0. 520),(0. 030,0. 550),(0. 030,0. 590) 的顺序连接的线围起的范围，
[0036] (2)在0? 005入< H彡0? 010入的情况下，所述平面坐标（G/ X，q eff)包含在以 下范围的任意一个内，
[0037] 由按照（0? 010,0? 770)、（0? 020,0? 740)、（0? 030,0? 715)、（0? 040,0? 730)、（0? 050， 0. 740)、（0. 060,0. 730)、（0. 070,0. 730)、（0. 080,0. 730)、（0. 080,0. 500)、（0. 070,0. 570)、 (0. 060,0. 610), (0. 050,0. 630), (0. 040,0. 635), (0. 030,0. 655), (0. 020,0. 680), (0. 010, 0. 760)、（0. 010,0. 770)的顺序连接的线围起的范围，
[0038] 以及由按照（0? 020,0? 650)、（0? 030,0? 610)、（0? 040,0? 570)、（0? 050,0? 550)、 (0. 060,0. 520)、（0. 070,0. 470)、（0. 070,0. 370)、（0. 060,0. 440)、（0. 050,0. 480)、（0. 040， 0? 520)、（0? 030,0. 550)、（0? 020,0. 590)、（0? 020,0. 650)的顺序连接的线围起的范围，
[0039](3)在0? 010入< H彡0? 015入的情况下，所述平面坐标（G/ X，q eff)包含在以 下范围的任意一个内，
[0040] 由按照（0? 010,0? 770)、（0? 020,0? 760)、（0? 030,0? 760)、（0? 040,0? 750)、（0? 050， 0. 750)、（0. 060,0. 750)、（0. 070,0. 740)、（0. 080,0. 740)、（0. 080,0. 340)、（0. 070,0. 545)、 (0. 060,0. 590),(