(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、
基板上に、下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、
前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程と、
前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上に音響結合層を形成する工程と、
前記音響結合層上に上部圧電薄膜共振子を形成して積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、
前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程と、
を備える、積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項２】
前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を測定し、その後に周波数を調整する、請求項１に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項３】
前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を測定しながら周波数を調整する、請求項１に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項４】
前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の電極の膜厚を増減させて周波数を調整する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項５】
下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、
基板上に、下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、
前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程と、
前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上に音響結合層を形成する工程と、
前記音響結合層上に上部圧電薄膜共振子を形成して積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、
前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程と、
を備える、積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項６】
前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を測定し、その後に周波数を調整する、請求項５に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項７】
前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を測定しながら周波数を調整する、請求項５に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項８】
前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の電極の膜厚を増減させて周波数を調整する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項９】
前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を測定し、その後に周波数を調整する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を測定しながら周波数を調整する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子の電極の膜厚を増減させて周波数を調整する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子上に調整層を設けて、前記調整層の膜厚を増減させて周波数を調整する、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記音響結合層を形成する工程において、前記音響結合層の膜厚を増減させて前記下部圧電薄膜共振子の周波数を調整する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１４】
下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、
基板上に、下部圧電薄膜共振子と検査用下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、
前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、前記下部圧電薄膜共振子と前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を調整する工程と、
前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上と検査用下部圧電薄膜共振子上にそれぞれ音響結合層と検査用音響結合層を形成する工程と、
前記音響結合層上と前記検査用音響結合層上にそれぞれ上部圧電薄膜共振子と検査用上部圧電薄膜共振子を形成して、積層型圧電薄膜フィルタと検査用積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、
前記検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、前記上部圧電薄膜共振子と前記検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を調整する工程と、
を備える、積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１５】
下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、
基板上に、下部圧電薄膜共振子と検査用下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、
前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、前記下部圧電薄膜共振子と前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を調整する工程と、
前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上と検査用下部圧電薄膜共振子上にそれぞれ音響結合層と検査用音響結合層を形成する工程と、
前記音響結合層上と前記検査用音響結合層上にそれぞれ上部圧電薄膜共振子と検査用上部圧電薄膜共振子を形成して、積層型圧電薄膜フィルタと検査用積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、
前記検査用積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して、前記積層型圧電薄膜フィルタと前記検査用積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整する工程と、
を備える、積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記検査用下部圧電薄膜共振子または前記検査用上部圧電薄膜共振子の膜厚を測定して、前記膜厚を参照して前記下部圧電薄膜共振子、前記上部圧電薄膜共振子、または前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整する、請求項１４または１５に記載の積層型圧電薄膜フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２以上の圧電薄膜共振子を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信機器の回路部においては、段間フィルタやデュプレクサが必須である。それらには従来から弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタや誘電体フィルタが用いられている。近年、耐電力性、低損失及び小型化の要求から、圧電薄膜フィルタが段間フィルタやデュプレクサに用いられてきている。そして、市場の要求により、不平衡信号を平衡信号へと変換する平衡−不平衡変換機能を持つ圧電薄膜フィルタの開発が進められている。圧電薄膜フィルタにおいて平衡−不平衡変換機能を実現するためには、２つの共振子を厚み方向に積層し、共振子の機械振動を結合させる手法が有力である。このような、いわゆる縦結合型の圧電薄膜フィルタの構造としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１の積層型圧電薄膜フィルタは、図１３のように、圧電薄膜共振子１２１、１２２、１２３、１２４を備えている。圧電薄膜共振子１２１と１２２とは音響結合層１１３により音響的に結合されている。また、圧電薄膜共振子１２２と１２３とは電気的に接続されている。そして、圧電薄膜共振子１２３と１２４とは音響結合層１１３により音響的に結合されている。圧電薄膜共振子１２１に入力された信号は、圧電薄膜共振子１２２、１２３を経由して圧電薄膜共振子１２４に出力される。圧電薄膜共振子１２２、１２３は基板１１１上に形成された音響反射層１１２上に形成されている。
【０００４】
特許文献１の積層型圧電薄膜フィルタの周波数調整方法としては、一般に特許文献２に記載の方法が知られている。特許文献２では、上部電極の上に新たな層を付加したり、エッチング等により電極の膜厚を薄くすることにより、共振周波数を調整する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ６７２０８４４号公報
【特許文献２】特開２００７−１６６１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献２に記載の方法を特許文献１に開示の積層型圧電薄膜フィルタに適用させた場合には、圧電薄膜共振子１２１、１２４の周波数は調整が可能であるが、圧電薄膜共振子１２２、１２３の周波数が調整できないため、圧電薄膜共振子１２１、１２４と圧電薄膜共振子１２２、１２３の周波数がずれてしまうことにより周波数特性が劣化するという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであり、縦結合型の積層型圧電薄膜フィルタにおいて、周波数特性の劣化がなく、精密な周波数調整が可能な積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、基板上に、下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程と、前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上に音響結合層を形成する工程と、前記音響結合層上に上部圧電薄膜共振子を形成して積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を測定し、その後に周波数を調整することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を測定しながら周波数を調整することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の電極の膜厚を増減させて周波数を調整することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、基板上に、下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程と、前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上に音響結合層を形成する工程と、前記音響結合層上に上部圧電薄膜共振子を形成して積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を測定し、その後に周波数を調整することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を測定しながら周波数を調整することが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記上部圧電薄膜共振子の電極の膜厚を増減させて周波数を調整することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を測定し、その後に周波数を調整することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を測定しながら周波数を調整することが好ましい。
【００１８】
本発明では、あらかじめ下部圧電薄膜共振子の周波数を調整することで、積層型圧電薄膜フィルタの周波数を精密に調整することが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子の電極の膜厚を増減させて周波数を調整することが好ましい。
【００２０】
この場合、新たな層を付加することなく、電極の膜厚を増減させて周波数を調整することが可能である。
【００２１】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、前記下部圧電薄膜共振子上に調整層を設けて、前記調整層の膜厚を増減させて周波数を調整することが好ましい。
【００２２】
この場合、調整層を設けることにより、周波数の精密な調整が可能である。
【００２３】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記音響結合層を形成する工程において、前記音響結合層の膜厚を増減させて前記下部圧電薄膜共振子の周波数を調整することが好ましい。
【００２４】
この場合、新たな層を付加することなく、音響結合層の膜厚を増減させて周波数を調整することが可能である。
【００２５】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、基板上に、下部圧電薄膜共振子と検査用下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、前記下部圧電薄膜共振子と前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を調整する工程と、前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上と検査用下部圧電薄膜共振子上にそれぞれ音響結合層と検査用音響結合層を形成する工程と、前記音響結合層上と前記検査用音響結合層上にそれぞれ上部圧電薄膜共振子と検査用上部圧電薄膜共振子を形成して、積層型圧電薄膜フィルタと検査用積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、前記検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、前記上部圧電薄膜共振子と前記検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を調整する工程と、を備えることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、下部圧電薄膜共振子と、前記下部圧電薄膜共振子上に形成される音響結合層と、前記音響結合層上に形成される上部圧電薄膜共振子と、を備える積層型圧電薄膜フィルタの製造方法であって、基板上に、下部圧電薄膜共振子と検査用下部圧電薄膜共振子を形成する工程と、前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、前記下部圧電薄膜共振子と前記検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を調整する工程と、前記周波数を調整した下部圧電薄膜共振子上と検査用下部圧電薄膜共振子上にそれぞれ音響結合層と検査用音響結合層を形成する工程と、前記音響結合層上と前記検査用音響結合層上にそれぞれ上部圧電薄膜共振子と検査用上部圧電薄膜共振子を形成して、積層型圧電薄膜フィルタと検査用積層型圧電薄膜フィルタを形成する工程と、前記検査用積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して、前記積層型圧電薄膜フィルタと前記検査用積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整する工程と、を備えることを特徴としている。
また、本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法は、前記検査用下部圧電薄膜共振子または前記検査用上部圧電薄膜共振子の膜厚を測定して、前記膜厚を参照して前記下部圧電薄膜共振子、前記上部圧電薄膜共振子、または前記積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整することが好ましい。
【００２７】
この場合、周波数の調整の精度が向上する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明では、あらかじめ下部圧電薄膜共振子の周波数を調整することで、積層型圧電薄膜フィルタの周波数を精密に調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】積層型圧電薄膜フィルタの断面図である。
【図２】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態１）
【図３】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態１）
【図４】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態１）
【図５】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態２）
【図６】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態３）
【図７】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態４）
【図８】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態５）
【図９】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態５）
【図１０】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態５）
【図１１】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタの製造方法を示す断面図である。（実施形態６）
【図１２】本発明に係る積層型圧電薄膜フィルタが用いられる電気回路図の例である。
【図１３】従来の積層型圧電薄膜フィルタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
（実施形態１）
図１に、本発明に係る製造方法で作製された積層型圧電薄膜フィルタの断面図を示す。
【００３１】
積層型圧電薄膜フィルタは、下部圧電薄膜共振子２０と、音響結合層３０と、上部圧電薄膜共振子４０と、を備えている。積層型圧電薄膜フィルタは基板７上に形成されている。図１（Ａ）は、基板７上に音響反射層１０が形成されている構造である。図１（Ｂ）は、音響反射層１０の代わりに、下部圧電薄膜共振子２０の下に空隙を設けた構造である。
【００３２】
音響結合層３０は、下部圧電薄膜共振子２０上に形成されている。そして、上部圧電薄膜共振子４０は、音響結合層３０上に形成されている。積層型圧電薄膜フィルタの薄膜は、例えばスパッタリング等で形成される。
【００３３】
上部圧電薄膜共振子４０と下部圧電薄膜共振子２０とは、音響結合層３０により音響的に結合されている。上部圧電薄膜共振子４０に入力された信号は、音響結合層３０を経由して、下部圧電薄膜共振子２０に出力される。
【００３４】
図１（Ａ）の積層型圧電薄膜フィルタの場合には、例えば図２〜図４の工程で製造することができる。
【００３５】
まず、図２（Ａ）のように基板７を用意する。基板７の材質としては、例えばＳｉが挙げられる。
【００３６】
次に、図２（Ｂ）のように、基板７上に音響反射層１０を形成する。音響反射層１０は、通常積層構造であり、積層型圧電薄膜フィルタと基板７とを音響的に分離するという役割を果たす。
【００３７】
そして、図２（Ｃ）のように、音響反射層１０上、すなわち基板７上に下部圧電薄膜共振子２０を形成する。下部圧電薄膜共振子２０は、電極２１、２３と下部圧電層２２とを備える。下部圧電層２２は、電極２１と電極２３とで挟まれる構成となっている。
【００３８】
次に、図３（Ｄ）のように、下部圧電薄膜共振子２０の周波数を参照して周波数を調整する。より詳細には、例えば下部圧電薄膜共振子２０の電極の膜厚を増減させて周波数を調整する。図３（Ｄ）は、下部圧電薄膜共振子２０の上側の電極２３の膜厚を増減させる例である。この場合、新たな膜を形成せずに、周波数を調整することができる。一般的に、膜厚を増加させた場合には、周波数は減少傾向になる。そして、膜厚を減少させた場合には、周波数は増加傾向になる。膜厚の増加方法は、例えば膜の形成方法と同じ方法を用いることができる。また、膜厚の減少方法は、例えばイオンビームエッチングや反応性イオンエッチング等を用いることができる。
【００３９】
周波数を参照して周波数を調整するとは、あらかじめ下部圧電薄膜共振子２０の周波数を測定しておき、その後に周波数を調整する場合と、下部圧電薄膜共振子２０の周波数を測定しながら周波数を調整する場合を含む。前者の場合には、例えば電極の膜厚を増減させた際の周波数との相関関係をあらかじめ把握しておく。そして、下部圧電薄膜共振子２０の周波数の測定後に、現在の周波数と狙い周波数とのずれを補うように電極の膜厚を増減させる。この場合には、一度周波数を測定すれば、その後に周波数を測定せずとも、電極の膜厚を増減させるだけで狙い周波数に合わせこむことが可能である。後者の場合には、周波数をみながら狙い周波数に近づくように電極の膜厚を増減させる。そして電極の膜厚を増減させた後の周波数を逐一測定する。この過程を繰り返して、下部圧電薄膜共振子２０の周波数を狙い周波数に合わせこむ。
【００４０】
そして、図３（Ｅ）のように、周波数を調整した下部圧電薄膜共振子２０上に音響結合層３０を形成する。音響結合層３０は、通常、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮx、ＺｎＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ポリイミド樹脂等の絶縁膜を用いる。そして、積層型圧電薄膜フィルタの共振モードのモード間隔を最適化するため、音響インピーダンスの異なる複数層の積層構造とすることが好ましい。
【００４１】
そして、図３（Ｆ）のように、音響結合層３０上に上部圧電薄膜共振子４０を形成して、下部圧電薄膜共振子２０と、音響結合層３０と、上部圧電薄膜共振子４０と、を備える積層型圧電薄膜フィルタ１を形成する。上部圧電薄膜共振子４０は、電極４１、４３と上部圧電層４２とを備える。上部圧電層４２は、電極４１と電極４３とで挟まれる構成となっている。上部圧電層４２と下部圧電層２２の材質は、例えばＡｌＮ、ＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、水晶、チタン酸ジルコン酸鉛等が挙げられる。電極の材質は、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ等が挙げられる。これらの材料を積層したもの、もしくは合金化したものであっても良い。
【００４２】
そして、図４（Ｇ）のように、上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する。例えば上部圧電薄膜共振子４０の電極の膜厚を増減させて周波数を調整する。図４（Ｇ）は、上部圧電薄膜共振子４０の上側の電極４３の膜厚を増減させる例である。
【００４３】
周波数を参照して周波数を調整するとは、下部圧電薄膜共振子２０と同様に、あらかじめ上部圧電薄膜共振子４０や積層型圧電薄膜フィルタの周波数を測定しておき、その後に周波数を調整する場合と、上部圧電薄膜共振子４０や積層型圧電薄膜フィルタの周波数を測定しながら周波数を調整する場合を含む。
（実施形態２）
実施形態２は、実施形態１のように上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する代わりに、積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して周波数を調整する例である。
【００４４】
まず、図２（Ａ）〜図３（Ｆ）のようにして、下部圧電薄膜共振子２０と、音響結合層３０と、上部圧電薄膜共振子４０と、を備える積層型圧電薄膜フィルタ１を形成する。
【００４５】
そして、図５のように、積層型圧電薄膜フィルタ１の周波数を参照して周波数を調整する。この場合には、積層型圧電薄膜フィルタ１の周波数を直接調整できるため、あらかじめ上部圧電薄膜共振子４０の周波数と積層型圧電薄膜圧電フィルタ１の周波数の相関関係を把握しておく必要がない。
（実施形態３）
図６は、下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する工程において、下部圧電薄膜共振子２０上に調整層３７を設けて、調整層３７の膜厚を増減させて周波数を調整する例である。新たに調整層を設けた場合には周波数の精密な調整が可能である。
【００４６】
（実施形態４）
図７は、音響結合層を形成する工程において、音響結合層の膜厚を増減させて下部圧電薄膜共振子２０の周波数を調整する例である。図のように、音響結合層の一部を形成した後に、音響結合層３１の膜厚を増減させて下部圧電薄膜共振子２０の周波数を調整することもできる。この場合、周波数を調整するための新たな膜を形成する必要がない。なお、音響結合層の全体を形成した後に、音響結合層の膜厚を増減させても良い。
【００４７】
（実施形態５）
実施形態５は、検査用積層型圧電薄膜フィルタを作製し、検査用下部圧電薄膜共振子と検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、下部圧電薄膜共振子と上部圧電薄膜共振子の周波数を調整する例である。
【００４８】
まず、図８（Ａ）のように基板７を用意する。
【００４９】
次に、図８（Ｂ）のように、基板７上に音響反射層１０と検査用音響反射層１５を形成する。検査用音響反射層１５は、音響反射層１０と材質が同一であり、膜厚も同一である。音響反射層１０と検査用音響反射層１５は、同時に形成されていることが好ましい。
【００５０】
次に、図８（Ｃ）のように、基板７上の音響反射層１０上と検査用音響反射層１５上に、それぞれ下部圧電薄膜共振子２０と検査用下部圧電薄膜共振子２５を形成する。検査用下部圧電薄膜共振子２５は、下部圧電薄膜共振子２０と材質が同一であり、膜厚も同一である。下部圧電薄膜共振子２０と検査用圧電薄膜共振子２５は、同時に形成されていることが好ましい。
【００５１】
次に、図９（Ｄ）のように、検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を参照して、下部圧電薄膜共振子２０と検査用下部圧電薄膜共振子２５の周波数を調整する。この場合、あらかじめ検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を測定しておき、その後に周波数を調整する場合と、検査用下部圧電薄膜共振子の周波数を測定しながら周波数を調整する場合を含む。
【００５２】
次に、図９（Ｅ）のように、周波数を調整した下部圧電薄膜共振子２０上と検査用下部圧電薄膜共振子２５上にそれぞれ音響結合層３０と検査用音響結合層３５を形成する。検査用音響結合層３５は、音響結合層３０と材質が同一であり、膜厚も同一である。音響結合層３０と検査用音響結合層３５は、同時に形成されていることが好ましい。
【００５３】
次に、図９（Ｆ）のように、音響結合層３０上と検査用音響結合層３５上にそれぞれ上部圧電薄膜共振子４０と検査用上部圧電薄膜共振子４５を形成して、積層型圧電薄膜フィルタ１と検査用積層型圧電薄膜フィルタ５を形成する。積層型圧電薄膜フィルタ１は、下部圧電薄膜共振子２０と、音響結合層３０と、上部圧電薄膜共振子４０と、を備える。また、検査用積層型圧電薄膜フィルタ５は、検査用下部圧電薄膜共振子２５と、検査用音響結合層３５と、検査用上部圧電薄膜共振子４５と、を備える。検査用上部圧電薄膜共振子４５は、上部圧電薄膜共振子４０と材質が同一であり、膜厚も同一である。上部圧電薄膜共振子４０と検査用圧電薄膜共振子４５は、同時に形成されていることが好ましい。
【００５４】
次に、図１０（Ｇ）のように、検査用上部圧電薄膜共振子４５の周波数を参照して、上部圧電薄膜共振子４０と検査用上部圧電薄膜共振子４５の周波数を調整する。
【００５５】
本実施形態では、検査用積層型圧電薄膜フィルタ５を積層型圧電薄膜フィルタ１と同一基板上に形成している。そのため、積層型圧電薄膜フィルタを同一基板に複数形成する場合において、検査用下部圧電薄膜共振子や検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を参照することで、同時に複数の積層型圧電薄膜フィルタを形成することが可能である。
【００５６】
（実施形態６）
実施形態６は、実施形態５のように検査用上部圧電薄膜共振子の周波数を参照して周波数を調整する代わりに、検査用積層型圧電薄膜フィルタの周波数を参照して、積層型圧電薄膜フィルタと検査用積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整する例である。
【００５７】
まず、図８（Ａ）〜図９（Ｆ）のようにして、積層型圧電薄膜フィルタ１と検査用積層型圧電薄膜フィルタ５を形成する。
【００５８】
そして、図１１のように、検査用積層型圧電薄膜フィルタ５の周波数を参照して、積層型圧電薄膜フィルタ１と検査用積層型圧電薄膜フィルタ５の周波数を調整する。
【００５９】
なお、検査用下部圧電薄膜共振子または検査用上部圧電薄膜共振子の膜厚を測定して、膜厚を参照して下部圧電薄膜共振子、上部圧電薄膜共振子、または積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整することもできる。その場合には、検査用下部圧電薄膜共振子または検査用上部圧電薄膜共振子の膜厚と、下部圧電薄膜共振子、上部圧電薄膜共振子、または積層型圧電薄膜フィルタの周波数との相関関係をあらかじめ把握しておく。そして、周波数と膜厚の両方を参照して、下部圧電薄膜共振子、上部圧電薄膜共振子、または積層型圧電薄膜フィルタの周波数を調整する。この方法により、周波数の調整の精度を向上させることができる。
【００６０】
また、実施形態１〜６では、積層型圧電薄膜フィルタは、圧電層が電極で挟まれる圧電薄膜共振子を２つ備えている。圧電薄膜共振子を３以上備えても良い。この場合、各圧電薄膜共振子の周波数を調整することが可能である。
また、実施形態１〜６は音響反射層１０が設けられている例である。図１（Ｂ）のように、下部圧電薄膜共振子２０の下が空隙になっている場合においても、本発明を適用することができる。
【００６１】
図１２に、実施形態１〜６の製造方法で製造された積層型圧電薄膜フィルタが用いられる電気回路図の例を示す。
【００６２】
図１２（Ａ）は、積層型圧電薄膜フィルタがバランスデュプレクサ５２に用いられる例である。アンテナ５１で受信された不平衡信号は、バランスデュプレクサ５２を通って、平衡信号に変換されて受信用アンプ５３に至る。その際、バランスデュプレクサ５２では不要な信号を除去する。また、バランスデュプレクサ５２は、不平衡信号を平衡信号へと変換する平衡−不平衡変換機能を有する。そして受信用アンプ５３で増幅された信号は、受信用ミキサ５４へ出力される。一方、送信用ミキサ５７の信号は、送信用フィルタ５６、送信用アンプ５５を通ってバランスデュプレクサ５２に至る。そして、アンテナ５１へと出力される。
【００６３】
図１２（Ｂ）は、積層型圧電薄膜フィルタが受信用バランスフィルタ５９に用いられる例である。アンテナ５１で受信された信号は、デュプレクサ５８を経て受信用バランスフィルタ５９に至る。そして、受信用バランスフィルタ５９においては、不要な信号を除去しながら、不平衡信号を平衡信号へと変換して受信用アンプ５３へ出力する。
【００６４】
（実験例）
下記の積層型圧電薄膜フィルタを作製した。
【００６５】
まず、厚さ３００μｍのＳｉからなる基板を用意した。
【００６６】
次に、基板上に、音響反射層を形成した。音響反射層は、７層構造として、ＳｉＯ2層を４層と、ＺｎＯ層を３層、交互に積層した。ＳｉＯ2層の膜厚は０．８２μｍとした。ＺｎＯ層の膜厚は０．９２μｍとした。
【００６７】
次に、音響反射層上に、下部圧電薄膜共振子を形成した。具体的には、電極として、膜厚０．０１μｍのＴｉ層と膜厚０．１１μｍのＰｔ層を形成した。その上に、下部圧電層として、０．７５μｍのＺｎＯ層を形成した。その上に、電極として、膜厚０．０１μｍのＴｉ層と膜厚０．１７μｍのＰｔ層を形成した。
【００６８】
そして、下部圧電薄膜共振子上に、音響結合層を形成した。具体的には、ＳｉＯ2層を２層と、ＺｎＯ層を１層、交互に積層した。ＳｉＯ2層の膜厚は０．９９μｍ、ＺｎＯ層の膜厚は０．８２μｍとした。
【００６９】
そして、音響結合層上に、上部圧電薄膜共振子を形成した。具体的には、電極として、膜厚０．０１μｍのＴｉ層と膜厚０．１７μｍのＰｔ層を形成した。その上に、上部圧電層として、０．７５μｍのＺｎＯ層を形成した。その上に、電極として、膜厚０．０１μｍのＴｉ層と０．１１μｍのＰｔ層を形成した。
【００７０】
かかる構成の積層型圧電薄膜フィルタにおいて、下部圧電薄膜共振子の形成後に、あらかじめ下部圧電薄膜共振子の共振周波数又は反共振周波数を調整しておく。そして、上部圧電薄膜共振子の形成後に、上部圧電薄膜共振子の周波数、または、積層型圧電薄膜フィルタの中心周波数を調整する。このような調整方法により、積層型圧電薄膜フィルタの中心周波数を精密に調整することが可能になる。
【符号の説明】
【００７１】
１    積層型圧電薄膜フィルタ
５    検査用積層型圧電薄膜フィルタ
７    基板
１０  音響反射層
１５  検査用音響反射層
２０  下部圧電薄膜共振子
２１  電極
２２  下部圧電層
２３  電極
２５  検査用下部圧電薄膜共振子
３０、３１  音響結合層
３５  検査用音響結合層
３７  調整層
４０  上部圧電薄膜共振子
４１  電極
４２  上部圧電層
４３  電極
４５  検査用上部圧電薄膜共振子
５１  アンテナ
５２  バランスデュプレクサ
５３  受信用アンプ
５４  受信用ミキサ
５５  送信用アンプ
５６  送信用フィルタ
５７  送信用ミキサ
５８  デュプレクサ
５９  受信用バランスフィルタ
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６  電極
１０７、１０８  圧電層
１１１  基板
１１２  音響反射層
１１３  音響結合層
１２１、１２２、１２３、１２４  圧電薄膜共振子
【図１】
0005617523.tif 000002
【図２】
0005617523.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005617523.tif 000008
【図８】
0005617523.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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