2002 Fiscal Year Annual Research Report

半導体集積回路と一体化可能な圧電境界波デバイス

Research Project

Project/Area Number	13650371
Research Institution	CHIBA UNIVERSITY
Principal Investigator	山口正恆千葉大学, 工学部, 教授 (00009664)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大森達也千葉大学, 工学部, 助手 (60302527) 橋本研也千葉大学, 工学部, 助教授 (90134353)
Keywords	弾性表面波 / 境界波 / 圧電材料 / 集積化 / パッケージ / LiNbO_3 / 電子ビーム露光
Research Abstract	本申請者らは、圧電性基板(LiNbO_3)とシリコン(Si)基板を接合すると、その境界にエネルギーを集中して伝搬する境界波が存在し、これにより、これまでのSAWデバイスと同等以上の性能が得られることを示している。本研究では、LiNbO_3基板とSi基板を接合する技術を開発し、それを利用して上述の境界波デバイスを実現することを目的とした。この構造実現には、非常に微細なすだれ変換子(IDT)が必要とされる。そこで、まず、電子ビーム露光法を利用した超微細電極の形成について検討した。超微細電極の作成にはリフトオフ法が有利であるが、基板が絶縁体であるため、電子ビームによるチャージアップが問題となる。そこで、水溶性の帯電防止剤を事前に塗布し、その後にリフトオフ法によりパターニングするプロセスを構築し、線幅0.2μmのIDTをAl製微細IDTを実現することができた。次に、Si/LiNbO_3構造境界波デバイスを試作した。まず、LiNbO_3上に電子ビーム露光法によりすだれ変換子(IDT)を作成した後、絶縁層としてスパッタ法によりSiO_2層を堆積し、さらにその上に電子ビーム蒸着法によりSi層を堆積した。その結果、中心周波数2.09GHz付近に境界波による応答が観測された。ただし、Si層の堆積により挿入損失が約20dB増加してしまった。次に、基板接着による境界波デバイスの作成を試みた。まず、紫外線硬化樹脂により接着したところ、中心周波数991MHzにおいて挿入損失30.8dBとなった。配線の引き回しの最適化により10dB程度が低減でき、残りの大部分は樹脂内での吸収によるものであることが判った。そこで、次に低融点ガラスによる圧着を試み、LiNbO_3とSiの接着に成功した。しかし、ガラス層が厚く、境界波の観測までには至らなかった。今後、ガラス層厚の低減を目指し、良好な特性を有する境界波デバイスの実現を目指したいと考えている。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] S.Nakagomi et al.: "Single-Phase Unidirectional SAW Transducer Using Cu Electrode"Jpn. J. Appl. Phys.. (印刷中). (2003)
[Publications] R.Nakagawa et al.: "Analysis of Excitation and Propagation Characteristics of Leaky Modes in SAW Waveguides"Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. (印刷中). (2003)
[Publications] K.Hashimoto et al.: "Design Considerations on Wideband Longitudinally-Coupled Double-Mode SAW Filters"Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. (印刷中). (2003)
[Publications] T.Omori et al.: "SAW Reflection Characteristics of Cu Electrodes and Their Application to SAW IF Devices"Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. (印刷中). (2003)
[Publications] 橋本研也他: "漏洩弾性表面波に対する放射条件について"電子情報通信学会総合大会. A-1-8 (2003)
[Publications] 橋本研也他: "IDTにおける内部反射を含むSAW共振子の動作に関する基礎的検討"電子情報通信学会技術研究報告US2002-49. 19-24 (2002)
[Publications] 中川亮他: "SAW導波路における高次横モードの励振・伝搬特性"電子情報通信学会技術研究報告US2002-48. 13-18 (2002)
[Publications] 小澤寛司他: "電子線直接露光法によるSAWデバイス作製に関する基礎的検討"第31回EMシンポジウム予稿集. 131-136 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

半導体集積回路と一体化可能な圧電境界波デバイス

Principal Investigator

山口 正恆 千葉大学, 工学部, 教授 (00009664)

Research Products

[Publications] S.Nakagomi et al.: "Single-Phase Unidirectional SAW Transducer Using Cu Electrode"Jpn. J. Appl. Phys.. (印刷中). (2003)

[Publications] R.Nakagawa et al.: "Analysis of Excitation and Propagation Characteristics of Leaky Modes in SAW Waveguides"Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. (印刷中). (2003)

[Publications] K.Hashimoto et al.: "Design Considerations on Wideband Longitudinally-Coupled Double-Mode SAW Filters"Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. (印刷中). (2003)

[Publications] T.Omori et al.: "SAW Reflection Characteristics of Cu Electrodes and Their Application to SAW IF Devices"Proc. IEEE Ultrasonics Symposium. (印刷中). (2003)

[Publications] 橋本研也他: "漏洩弾性表面波に対する放射条件について"電子情報通信学会総合大会. A-1-8 (2003)

[Publications] 橋本研也他: "IDTにおける内部反射を含むSAW共振子の動作に関する基礎的検討"電子情報通信学会技術研究報告US2002-49. 19-24 (2002)

[Publications] 中川亮他: "SAW導波路における高次横モードの励振・伝搬特性"電子情報通信学会技術研究報告US2002-48. 13-18 (2002)

[Publications] 小澤寛司他: "電子線直接露光法によるSAWデバイス作製に関する基礎的検討"第31回EMシンポジウム予稿集. 131-136 (2002)

山口正恆千葉大学, 工学部, 教授 (00009664)