(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の凸形状パターンを備え、
前記凸形状パターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる面積で配置され、
前記スプリアス調整ピッチは、前記圧電膜により励振される弾性波の波長λの１．０倍〜１．５倍の範囲内の値のピッチである、弾性波デバイス。
【請求項２】
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の孔部を有するホールパターンを備え、
前記ホールパターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる開口面積とし、
前記スプリアス調整ピッチは、前記圧電膜により励振される弾性波の波長λの１．０倍〜１．５倍の範囲内の値のピッチである、弾性波デバイス。
【請求項３】
前記凸形状パターンは、前記周波数制御膜の面積Ｓ’が対向領域の面積Ｓに対して、
０＜Ｓ’＜０．５Ｓ
で形成されている、請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記ホールパターンは、前記周波数制御膜の面積Ｓ’が対向領域の面積Ｓに対して、
０．５Ｓ＜Ｓ’＜Ｓ
で形成されている、請求項２記載の弾性波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示は、弾性波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表される無線機器の急速な普及により、圧電材料を用いた弾性表面波（ＳＡＷ）や厚み振動波（ＢＡＷ）を用いた共振子を複数組み合わせることにより特定の周波数帯の電気信号のみを通過させる特徴を持った高周波通信用のフィルタ素子が開発されている。これまでは主として誘電体フィルタとＳＡＷフィルタが使用されてきたが、最近では、特に高周波での特性が良好で、かつ小型化とモノリシック化が可能な素子である圧電薄膜共振子を用いて構成されたフィルタが注目されつつある。
【０００３】
このような圧電薄膜共振子の中には、ＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）タイプとＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）タイプがある。前者は、基板上に、主要構成要素として、上部電極／圧電膜／下部電極の構造を有し、上部電極と下部電極が対向する部分の下部電極下に空隙が形成されている。ここで、空隙は、下部電極が配置された基板表面に設けた犠牲層のウェットエッチング、あるいは裏面からの基板のウェットエッチング、又はドライエッチング等により形成される。また、後者は上記の空隙の代わりに、音響インピーダンスが高い膜と低い膜を交互にλ／４（λ：弾性波の波長）の膜厚で積層し音響反射膜として利用する構造のものである。
【０００４】
圧電薄膜共振子の上部電極と下部電極との間に電気信号としての高周波電圧を印加すると、上部電極と下部電極に挟まれた圧電膜内部に逆圧電効果に起因する弾性波が励振される。また、弾性波によって生じる歪は圧電効果により電気信号に変換される。このような弾性波は、上部電極膜と下部電極膜がそれぞれ空気に接している面で全反射されるため、圧電膜の厚み方向に主変位をもつ縦振動波となる。このような共振現象を利用することで、所望の周波数特性を有する共振子（あるいはこれを複数接続して形成されるフィルタ）を得ることができる。
【０００５】
例えば、ＦＢＡＲタイプの圧電薄膜共振子では、空隙上に形成された上部電極膜／圧電膜／下部電極膜を主要な構成要素とする積層構造部分の総膜厚Ｈが、弾性波の波長λの１／２（１／２波長）の整数倍（ｎ倍）となる周波数（Ｈ＝ｎλ／２）において共振が生じる。ここで、圧電膜の材質によって決まる弾性波の伝搬速度をＶとすると、共振周波数Ｆは、
Ｆ＝ｎＶ／２Ｈ
となるから、積層構造の総膜厚Ｈにより共振周波数Ｆが制御できる。
【０００６】
このような圧電薄膜共振子を用いたフィルタの構成としては、共振子を直列−並列に梯子状に繋ぐラダー型フィルタがある。ラダー型フィルタは、梯子型に組む段数や、直列−並列に配する共振子の容量比を変えるだけで、挿入損失、帯域外抑圧度等を容易に操作することができ、設計手順も簡便なため、良く用いられている。同様な設計手法としてラティス型フィルタもある。
【０００７】
これらフィルタ構成は直列腕および並列腕の周波数の異なる共振子から構成されており（周波数関係：並列腕＜直列腕）、この異なる共振周波数を有する共振子を同一チップ内に形成する必要がある。並列腕に接続された共振子（以下、並列共振子）を直列腕に接続された共振子（以下、直列共振子）より低い共振周波数にするためには、並列共振子の上部電極上に質量付加膜を形成し、質量付加膜の質量によって周波数を制御している。
【０００８】
特許文献１は、同一基板上に複数の共振周波数を有する共振子を得るために、共振子の主要構成膜である下部電極、圧電膜、上部電極の膜厚を変化させる方法や質量付加膜の追加することによって調整する方法を開示している。特許文献２は、共振子の電極上の質量付加膜をパターニングすることによって調整する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３３５１４１号公報
【特許文献２】米国特許第６６５７３６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１が開示する弾性波デバイスでは、異なる膜厚の質量付加膜を形成するために、複数回の成膜処理、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理を行うため、工程の煩雑化、しいてはデバイスのコストを増加させてしまうといった課題があった。
【００１１】
特許文献２が開示する弾性波デバイスのように、並列共振子の質量付加膜を用いてパターンを形成した場合には、共振子の周波数を移動することによって共振特性が大幅に劣化するという課題があった。
【００１２】
本発明は、同一チップ内に各々異なる共振周波数を有する複数の圧電薄膜共振子からなる弾性波デバイスの形成を可能とし、高価な装置を使用することなく、スプリアスを低減した優れた特性の弾性波デバイス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】
【００１３】
本願の開示は、基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、前記周波数制御膜は、複数の凸形状パターンを備え、前記凸形状パターンは、各共振子間において、スプリアスの生じる周波数が調整されたピッチかつ異なる面積で配置されている。
【００１４】
本願の開示は、基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、前記周波数制御膜は、複数の孔部を有するホールパターンを備え、前記ホールパターンは、各共振子間において、スプリアスの生じる周波数が調整されたピッチかつ異なる開口面積とする。
【発明の効果】
【００１５】
本願の開示によれば、同一チップ内に複数の共振周波数を有する圧電薄膜共振子において、周波数特性を良好にすることができる。また、弾性波デバイスを製造するための工程を、短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】実施の形態にかかる圧電薄膜共振子の平面図
【図１Ｂ】第一圧電薄膜共振子の断面図
【図１Ｃ】第二圧電薄膜共振子の断面図
【図２】ラダー型フィルタの回路図
【図３】Ａ〜Ｄは、第一圧電薄膜共振子の製造工程を示す断面図
【図４】Ａ〜Ｄは、第二圧電薄膜共振子の製造工程を示す断面図
【図５】Ａ，Ｃ，Ｅは、島パターンを備えた周波数制御膜の平面図である。Ｂ，Ｄ，Ｆは、島パターンを備えた周波数制御膜の断面図
【図６】Ａ〜Ｃは、ホールパターンを備えた周波数制御膜の平面図
【図７Ａ】周波数制御膜をλ以上のピッチで配置した場合のフィルタの通過特性を示す特性図
【図７Ｂ】周波数制御膜をλ以下のピッチで配置した場合のフィルタの通過特性を示す特性図
【図８】周波数制御膜のピッチと周波数との関係を示す特性図
【図９】メンブレン部に対する周波数制御膜の占有率と共振Ｑとの関係を示す特性図
【図１０】ラダー型フィルタの回路図
【図１１】ラティス型フィルタの回路図
【図１２】実施例５にかかるフィルタの回路図
【図１３】実施例５にかかるフィルタの通過特性を示す特性図
【図１４】実施例６にかかるフィルタの回路図
【図１５】実施例６にかかるフィルタの通過特性を示す特性図
【図１６】実施例７にかかるフィルタの回路図
【図１７】実施例７にかかるフィルタの通過特性を示す特性図
【図１８】通信モジュールのブロック図
【図１９】通信装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態）
〔１．弾性波デバイスの構成〕
特開２００２−３３５１４１号公報が開示する弾性波デバイスは、複数の共振周波数を有する共振子を同一チップ内で得るために、共振子の電極上に新たに質量付加膜を付加している。したがって、複数の共振周波数を有する共振子を同一チップ内で得るためには、異なる膜厚の質量付加膜が必要となり、複数回の成膜処理、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理を行うために、工程の煩雑化、しいてはデバイスのコストを増加させてしまうといった課題があった。
【００１８】
米国特許第６６５７３６３号明細書が開示する弾性波デバイスでは、複数の共振周波数を有する共振子を同一チップ内で得るためには、共振子の電極上に形成した質量付加膜について、質量付加膜のピッチをパターニング工程で制御することにより、共振周波数の調整が可能であることを示している。１回の成膜処理、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理で、複数の共振子間で、質量付加膜に対して異なるパターンを形成することができ、同一チップ内で複数の共振周波数を有する共振子を形成できる。
【００１９】
更に、米国特許第６６５７３６３号明細書は、質量付加膜のパターンは、圧電薄膜により励起される弾性波の波長よりも短いピッチで形成することにより、スプリアスの小さい圧電薄膜共振子が得られることを開示している。しかしながら、圧電薄膜により励起される弾性波の波長よりも短いピッチでパターンを形成するためには、ステッパーなどの高価な装置が必要となり、デバイスのコストを上昇させてしまうといった課題があった。
【００２０】
更には、米国特許第６６５７３６３号明細書は、１つの圧電薄膜共振子の質量付加膜のパターンについての記載はあるものの、これを複数接続して形成した弾性波デバイスにおいて複数の異なる共振周波数を有する各共振子上の各々の質量負荷膜のパターン構成については何ら開示していない。
【００２１】
本実施の形態にかかる弾性波デバイスは、複数の圧電薄膜共振子が接続されて形成されるフィルタにおいて、複数の圧電薄膜共振子のうち少なくとも１つの共振周波数を特性劣化なく移動させる場合の、各共振子上の各々のパターン構成について提供するものである。更には、ステッパーなどの高価な装置を用いて形成する微細なパターンを用いることなく、優れた特性の周波数特性を得ることを目的とする。
【００２２】
（実施例１）
図１Ａ〜図１Ｃは、本実施の形態にかかる弾性波デバイスの一例である圧電薄膜共振子の一実施例を示す。図１Ａは、圧電薄膜共振子の平面図である。図１Ｂは、図１ＡにおけるＡ−Ａ部の断面図であり、第一圧電薄膜共振子の断面図である。図１Ｃは、第二圧電薄膜共振子の断面図である。
【００２３】
図２は、本実施の形態の圧電薄膜共振子を直列腕と並列腕とに複数個配置しているフィルタ回路を示す。ここで、直列腕に接続する共振子を第一圧電薄膜共振子（直列共振子）Ｓ１〜Ｓ４、並列腕に接続する共振子を第二圧電薄膜共振子（並列共振子）Ｐ１〜Ｐ３と呼ぶこととする。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｃに示す圧電薄膜共振子は、基板４１、空隙４２、下部電極４３、圧電膜４４、上部電極４５、メンブレン部４６、エッチング媒体導入孔４７、エッチング媒体導入路４８、犠牲層４９、質量付加膜５０、周波数制御膜５１を備えている。基板４１は、本実施例ではシリコン（Ｓｉ）を用いている。下部電極４３は、本実施例ではルテニウム（Ｒｕ）／クロム（Ｃｒ）の２層構造としている。圧電膜４４は、本実施例では窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いている。上部電極４５は、本実施例ではＣｒ／Ｒｕの２層構造としている。下部電極４３、圧電膜４４、上部電極４５の各膜は、スパッタリング法等などの成膜方法によって形成することができる。例えば、２ＧＨｚの共振周波数を有する圧電薄膜共振子の場合、各層のおおよその膜厚は、下部電極４３のＲｕが２５０ｎｍ、Ｃｒが１００ｎｍ、圧電膜４４のＡｌＮが１１５０ｎｍ、上部電極４５のＣｒが２０ｎｍ、Ｒｕが２５０ｎｍとなる。なお、下部電極４３及び上部電極４５の電極膜としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）などを用いることができる。また、圧電膜４４としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）などを用いることができる。また、基板４１としては、シリコン（Ｓｉ）、ガラス、セラミックス等を用いることができる。
【００２５】
図１Ｃに示すように、第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３は、その共振周波数を、第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４の共振周波数よりも低周波側にするために、質量付加膜５０を備えている。質量付加膜５０は、本実施例では膜厚１２５ｎｍのチタン（Ｔｉ）で形成されている。質量付加膜５０は、上部電極４５のＣｒ膜とＲｕ膜との間に備わる。質量付加膜５０は、下部電極４３と上部電極４５とが対向しているメンブレン部４６に負荷を付加する膜として機能させるためには、少なくとも上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６を含むように形成されていればよい。また、質量付加膜５０は、上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６を含むように形成したものを最小領域とし、上部電極４５の形状と一致する形状を最大領域とし、この最小領域と最大領域との間の大きさで任意の形状とすることができる。ここで、第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３の共振周波数を第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４の共振周波数よりも低い周波数にする方法としては、上記の質量負荷膜５０を用いる方法の他に、第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３の上部電極４５の膜厚を第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４の上部電極４５の膜厚よりも厚くする方法がある。
【００２６】
図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４および第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３の上部電極Ｃｒ／Ｒｕの上には、周波数制御膜５１が備わる。周波数制御膜５１は、本実施例では膜厚２０ｎｍのＴｉで形成されている。周波数制御膜５１は、少なくとも上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６を含むように備わる。
【００２７】
周波数調整膜５２は、メンブレン部４６における最上層に備わる。周波数調整膜５２は、本実施例ではＳｉＯ2で形成されている。周波数調整膜５２は、図１Ｂに示す第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４、図１Ｃに示す第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３の共振周波数調整を同時に行うことができる。すなわち、直列腕の第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４の膜構成は、最上層から最下層に向かって、ＳｉＯ2／Ｔｉ／Ｃｒ／Ｒｕ／ＡｌＮ／Ｒｕ／Ｃｒ／Ｓｉ基板の順番で膜が形成されている。並列腕の第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３の膜構成は、最上層から最下層に向かって、ＳｉＯ2／Ｔｉ／Ｃｒ／Ｔｉ／Ｒｕ／ＡｌＮ／Ｒｕ／Ｃｒ／Ｓｉ基板の順番で膜が形成されている。なお、各層の膜厚は、フィルタの要求仕様に応じて異なり、下部電極４３及び上部電極４３の膜、圧電膜４４、質量付加膜５０、周波数制御膜５１も上述以外の構成も可能である。また、下部電極４３は、１層構造でもよい。また、質量付加膜５０は、２層構造からなる上部電極４５の間に挟むことにより、周波数制御膜５１は第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４と第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３ともに同じ材料の上に形成できる。上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６の、下部電極４３の下と基板４１との間にはドーム状の空隙４２（膨らみ）が形成されている。「ドーム状の空隙」とは、例えば空隙の周辺部では内部高さが低く、空隙の中央ほど内部高さが高くなるような形状の膨らみである。
【００２８】
図３Ａ〜図３Ｄは、第一圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ４の製造工程を示す断面図である。図４Ａ〜図４Ｄは、第二圧電薄膜共振子Ｐ１〜Ｐ３の製造工程を示す断面図である。図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａ〜図４Ｄは、いずれもメンブレン部４６の中心を通る線分（図１ＡにおけるＡ−Ａ部）における断面を示す。
【００２９】
まず、図３Ａ及び図４Ａに示すように、Ｓｉ基板４１上に、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなる犠牲層４９を、例えばスパッタリング法または蒸着法を用いて形成する。基板４１は、Ｓｉ基板以外にも石英基板、ガラス基板、セラミックス基板、ＧａＡｓ基板等を用いることができる。特に、基板４１は、空隙形成工程において犠牲層エッチング時にエッチングされてしまことを防ぐため、エッチングが困難な材料で形成されたものを採用することが好ましい。犠牲層４９は、ＺｎＯ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ等、エッチング液あるいはエッチングガスにより容易に溶解できる材料で形成することが好ましい。犠牲層４９の形成後、露光技術とエッチング技術とを用いて、犠牲層４９を所定の形状にする。
【００３０】
次に、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、下部電極４３として、Ｒｕ／Ｃｒをスパッタリング法等により成膜する。ここでは、下部電極４３は２層構造としたが、１層構造でもよい。次に、露光技術とエッチング技術により、犠牲層４９を覆うように、下部電極４３を所望の形状にパターニングする。この時、下部電極４３には、犠牲層４９をエッチングするためのエッチング媒体を導入するための導入路４８（図１Ａ参照）が形成され、導入路４８の先端には空隙形成時に犠牲層４９をエッチングするためのエッチング媒体導入孔４７（図１Ａ参照）が形成されていてもよい。続いて、圧電膜４４としてＡｌＮを、スパッタリング法等により成膜する。次に、上部電極４５の第一層４５ａとしてＲｕを、スパッタリング法等により成膜する。
【００３１】
次に、図４Ｂに示すように第二圧電薄膜共振子は、質量付加膜５０としてＴｉを、スパッタリング法等により成膜する。次に、露光技術とエッチング技術により、質量付加膜５０が少なくとも上部電極４５と下部電極４３とが対向したメンブレン部４６を含むように形成する。ここで、質量付加膜５０のパターニングには、リフトオフ法を用いることができる。なお、質量付加膜５０の成膜は、第二圧電薄膜共振子の製造工程においてのみ実施され、第一圧電薄膜共振子の製造工程においては省略することができる。
【００３２】
次に、図３Ｃ及び図４Ｃに示すように、スパッタリング法などで上部電極４５の第二層４５ｂとして、Ｃｒを成膜する。ここで、第二圧電薄膜共振子における質量付加膜５０は、上部電極４５の第一層４５ａと第二層４５ｂとにより挟まれた状態となる。次に、上部電極４５の第二層４５ｂの上に、周波数制御膜５１としてＴｉを成膜する。次に、露光技術とエッチング技術を用いて、少なくとも上部電極４５と下部電極４３とが対向したメンブレン部４６を含む領域の周波数制御膜５１を、所望の形状にパターニングする。
【００３３】
周波数制御膜５１のエッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのうちいずれか一方を用いることができる。しかし、微細なパターン形状が容易に得られること、アンダーエッチングが少ないことから、ドライエッチングを用いるほうが好ましい。
【００３４】
周波数制御膜５１の形状は、膜厚よりも低い高さであってもかまわない。しかし、各共振子間で複数の共振周波数を有する共振子を得るためには、複数の共振子の上部電極４５上で異なる形状のパターンをエッチングする必要がある。したがって、周波数制御膜５１の形状は、膜厚に相当する高さを有するように形成することにより、パターン形成時のエッチングのバラツキを低減することができ、精密に所望の周波数に移動させることができる。
【００３５】
また、周波数制御膜５１と上部電極４５の組み合わせとしては、エッチング選択性のある材料の組み合わせにすれば、エッチング時に他の膜への損傷が少なく、精密に所望の周波数に移動させることができる。したがって、優れた特性の弾性波デバイスを安定して提供することができる。
【００３６】
次に、図３Ｄ及び図４Ｄに示すように、露光技術とエッチング技術により、上部電極４５を所望の形状にパターニングする。次に、下部電極４３の窓明けおよび共振特性改善のために、露光技術とエッチング技術により圧電膜４４を所望の形状にパターニングする。次に、周波数調整膜５２（ＳｉＯ2）をスパッタリング等により成膜する。ここで、周波数調整膜５２の材料は、ＳｉＯ2に限定されず、励起エネルギーなどにより、その一部を漸減できる金属酸化膜や金属窒化膜などの他の絶縁膜であっても構わない。
【００３７】
次に、露光技術とエッチング技術によって、上部電極４５上にある周波数調整膜５２を除去し、その部分にバンプパッド（不図示）を形成する。
【００３８】
最後に、露光技術とエッチング技術により、下部電極４３の一部に形成されている犠牲層エッチング媒体導入孔４７（図１Ａ参照）上の周波数調整膜５２を除去する。次に、犠牲層エッチング媒体導入孔４７に、犠牲層エッチング媒体を導入する。犠牲層エッチング媒体は、導入路４８（図１Ａ参照）を経て、下部電極４３の下へ導入され、犠牲層４９を除去する。これにより、上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６の下方に、ドーム状の膨らみを有する空隙４２を形成することができる。以上により、本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子が完成する。
【００３９】
犠牲層４９のエッチング液としては、犠牲層４９以外の圧電薄膜共振子を構成する材料、特にエッチング媒体が接触する犠牲層４９上の電極材料をエッチングしない材料であることが好ましい。
【００４０】
なお、基板４１、下部電極４３、上部電極４５、圧電膜４４の各材料は上記に限定されず、他の材料でもよい。また、空隙４２に代えて、音響インピーダンスが高い膜と低い膜とが交互にλ／４（λ：弾性波の波長）の膜厚で積層した音響反射膜を、メンブレン部４６における、下部電極４３と基板４１との間に形成する構造であってもよい。
【００４１】
図５Ａ〜図５Ｆ、図６Ａ〜図６Ｃは、周波数制御膜５１の様々な形状例を示す。図５Ａ、図５Ｃ、図５Ｅは、島パターン１５１〜１５３を有する周波数制御膜の平面図である．図５Ｂは、図５ＡにおけるＡ−Ａ部の断面図である。図５Ｄは、図５ＣにおけるＡ−Ａ部の断面図である。図５Ｆは、図５ＥにおけるＡ−Ａ部の断面図である。図６Ａ〜図６Ｃは、ホールパターンを有する周波数制御膜１５４〜１５６の平面図である。
【００４２】
図５Ａ〜図５Ｆに示すように、島状の周波数制御膜（以下、島パターンと称する）１５１〜１５３は、少なくとも上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６における上部電極４５の上に、複数の独立パターンとして備わる。各々の島パターン１５１は、同じ大きさ（面積）を有することが好ましい。各々の島パターン１５１は、等間隔に配置されていることが好ましい。なお、詳しい説明は省略するが、島パターン１５２及び１５３についても、複数の独立パターンとして形成され、同じ大きさ（面積）、等間隔配置であることが好ましい。島パターン１５１〜１５３は、メンブレン部４６の面積に対する総面積の割合が異なる。島パターン１５１は、メンブレン部４６の面積に対する総面積の割合が最も低い（すなわち低密度）。島パターン１５３は、メンブレン部４６の面積に対する総面積の割合が最も高い（すなわち高密度）。島パターン１５２は、島パターン１５１の密度と島パターン１５３の密度とのほぼ中間の密度を有する。よって、島パターン１５１が最も質量が軽く、島パターン１５３が最も質量が重いため、島パターンの密度を適宜選択することによって共振子における共振周波数を調整することができる。
【００４３】
島パターン１５１〜１５３は、メンブレン部４６に対する総面積の割合が異なり、高さＨ１〜Ｈ３は同等であるため、総面積が異なる島パターンを有する共振子を１つのフィルタに備えたとしても、一度の工程で作製することができる。例えば、島パターン１５１を有する共振子と、島パターン１５３を有する共振子とは、島パターンのパターニングを変えるだけでよいため、一度の工程で作製することができる。
【００４４】
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、複数のホールを含むホールパターン１５４ａ〜１５６ａを備えた周波数制御膜１５４〜１５６は、少なくとも上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６における、上部電極４５の上に備わる。各々のホールパターン１５４ａは、同じ大きさ（開口面積）を有することが好ましい。各々のホールパターン１５４ａは、等間隔に配置されていることが好ましい。なお、詳しい説明は省略するが、ホールパターン１５５ａ及び１５６ａについても、複数の独立パターンとして形成され、同じ大きさ（開口面積）、等間隔配置であることが好ましい。ホールパターン１５４ａ〜１５６ａは、メンブレン部４６の面積に対する総面積の割合が異なる。ホールパターン１５４ａは、メンブレン部４６の面積に対する総面積の割合が最も低い（すなわち低密度）。ホールパターン１５６ａは、メンブレン部４６の面積に対する総面積の割合が最も高い（すなわち高密度）。ホールパターン１５５ａは、ホールパターン１５４ａの密度とホールパターン１５６ａの密度とのほぼ中間の密度を有する。よって、ホールパターン１５６ａを備えた周波数制御膜１５６が最も質量が軽く、ホールパターン１５４ａを備えた周波数制御膜１５４が最も質量が重いため、ホールパターンを有する周波数制御膜１５４〜１５６を適宜選択することによって共振子における共振周波数を調整することができる。
【００４５】
ホールパターン１５４ａ〜１５６ａは、メンブレン部４６に対する総面積の割合が異なり、周波数制御膜１５４〜１５６の厚さは同等であるため、総面積が異なるホールパターンを有する共振子を１つのフィルタに備えたとしても、一度の工程で作製することができる。例えば、周波数制御膜１５４を有する共振子と、周波数制御膜１５６を有する共振子とは、ホールパターン１５４ａ及び１５６ａのパターニングを変えるだけでよいため、一度の工程で作製することができる。
【００４６】
ここで、「島状」または「島パターン」とは、凸形状の周波数制御膜が、共振子上で孤立パターンとして複数形成されている状態またはそのパターンのことを示す。また、「島」とは凸形状を表す称呼の一例であり、少なくとも本実施の形態のように凸形状であれば他の称呼であってもよい。「ホール状」または「ホールパターン」とは、周波数制御膜内にホール形状の孤立パターンが共振子上で複数形成されている状態またはそのパターンを示す。
【００４７】
また、ホールパターン１５４ａ〜１５６ａは、本実施の形態では貫通孔としたが、有底の凹部であってもよい。ホールパターン１５４ａ〜１５６ａは、少なくとも周波数制御膜の質量を調整できればよい。
【００４８】
フィルタを構成する各共振子の上部電極上において、周波数制御膜の島パターンまたはホールパターン１個あたりの面積を各々異ならせることによって、複数の共振周波数を有する共振子を一度の工程で形成することができる。
【００４９】
また、島パターンまたはホールパターンを配置するピッチを調整することによって、複数の共振周波数を有する共振子が接続された弾性波デバイスにおいて、各共振子のスプリアス発生周波数を異ならせることができる。そして、各共振子のスプリアス発生周波数が調整されたピッチを以下、スプリアス調整ピッチと称する。
【００５０】
図７Ａは、周波数制御膜を形成した圧電薄膜共振子において、島状の周波数制御膜を圧電膜によって励振される弾性波の波長以上のピッチで配置した場合の通過特性を示す。図７Ｂは、比較例として、島状の周波数制御膜を波長以下のピッチで配置した場合の通過特性を示している。図７Ａ及び図７Ｂは、島状の周波数制御膜のメンブレン部に対する占有率０％、２０％、４０％の特性を示している。ここで、「占有率」とは、圧電薄膜共振子において上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６の面積に対する、周波数制御膜５１が形成されている面積の割合を示している。つまり、「占有率０％」とは、周波数制御膜５１が形成されていないことを示しており、「占有率１００％」とは周波数制御膜５１がメンブレン部４６と略同形状で形成されていることを示している。
【００５１】
本発明者らは、周波数制御膜５１を配置するピッチが波長以下および波長以上に関わらず、共振周波数以下に発生しており、スプリアスが発生する周波数は周波数制御膜５１を配置するピッチに依存しており、占有率には依存していないことを見出した。
【００５２】
図７Ｂに示すように、周波数制御膜５１を波長以下のピッチで形成した場合、圧電薄膜共振子の共振周波数が低周波側に移動するのに対して、スプリアスは共振周波数の移動に関係なく固定の周波数で発生しているのに対し、図７Ａに示すように、周波数制御膜５１を波長以上のピッチで形成することによって、圧電薄膜共振子の共振周波数が低周波側に移動するのに対して、スプリアスが発生する周波数はほぼ同程度の割合で低周波側に移動している。周波数制御膜５１によって共振周波数を移動させた場合にスプリアスが共振周波数の移動量に関係なく固定の周波数で発生しているということは、複数の共振周波数を有する圧電薄膜共振子を接続させた弾性波デバイスとしては各々の共振子から発生するスプリアスの位置が重なってしまい、弾性波デバイスとしてのスプリアスが大きくなってしまう。したがって、複数の共振周波数を有する圧電薄膜共振子を複数接続した弾性波デバイスにおいては、周波数制御膜５１によって周波数を移動させた場合に、スプリアス発生周波数は共振周波数の移動量に対して同程度移動すれば、各圧電薄膜共振子で発生するスプリアスをちらすことができ、弾性波デバイスとしては優れた特性を得ることができる。
【００５３】
図８は、横軸に周波数制御膜が配置されるピッチを圧電膜によって励振される弾性波の波長で規格化した値、縦軸にスプリアス発生周波数の変化量を共振周波数の周波数変化量で規格化した値でプロットした図を示す。図８において、縦軸の値は「１」に近づくほど共振周波数の移動に対してスプリアス発生周波数も同程度移動していることを示しており、「０」に近づくほど共振周波数の移動に関係なく、スプリアスは固定の周波数で発生していることを示している。周波数制御膜を波長以上のピッチで形成することによって共振周波数の移動量に連動してスプリアスが発生する周波数をほぼ同程度移動させることができる。更に、周波数制御膜を波長以上のピッチで形成できるため、ステッパーなどの高価な装置を使用することがなく、安価な弾性波デバイスを提供することができる。
【００５４】
（実施例２）
図９は、縦軸に圧電薄膜共振子の共振Ｑ、横軸に周波数制御膜の上部電極と下部電極が対向するメンブレン部の面積Ｓに対する占有率Ｓ’を示す。ここで、周波数制御膜のパターンは島構造あるいはホール構造で形成しており、各々の島あるいはホールパターンは波長以上のピッチで略同一で形成されている。ここで、島構造で形成された周波数制御膜の面積は、個々の島パターンの合計面積であり、ホール構造で形成された周波数制御膜の面積は上部電極と下部電極が対向する面積から個々のホールパターンの合計面積を差し引いた値である。
【００５５】
図９に示すように、島パターンの周波数制御膜については、占有率Ｓ’が５０％以上で共振Ｑが劣化している。ホールパターンを有する周波数制御膜については、占有率Ｓ’が５０％以下で共振Ｑが劣化している。したがって、島パターンの周波数制御膜を備える場合は、
０＜Ｓ’＜０．５Ｓ
にすることにより、共振Ｑの劣化なく共振周波数を移動することができる。また、ホールパターンを有する周波数制御膜を備える場合は、
０．５Ｓ＜Ｓ’＜Ｓ
にすることにより、共振Ｑの劣化なく共振周波数を移動することができる。
【００５６】
実施例１，２のように、空隙４２を、複合膜側に膨らんだドーム形状としているため、空隙４２を形成するために基板４１をエッチングする必要がなく、生産性の向上が図れる。また、基板４１をエッチングしないため、基板４１の機械的強度の劣化防止も図ることができる。更に、空隙４２を形成する領域は小さくて済むため、高集積化を図ることができる。
【００５７】
更に、上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６の形状を楕円形（図１Ａ参照）や非平行からなる多角形にすることにより、平行な辺が存在しないため、電極の外周で反射された弾性波が共振部分で横方向の定在波として存在することを抑制することができる。これにより、通過帯域内にリップルが発生することを抑制することができる。
【００５８】
更に、空隙４２の基板面上への投影領域は、上部電極４５と下部電極４３とが対向するメンブレン部４６を含むことにより、圧電薄膜共振子の共振特性を向上させ優れた性能を得ることができる。
【００５９】
（実施例３）
実施例３にかかる圧電薄膜共振子は、実施例１にかかる圧電薄膜共振子を梯子形に接続してラダー型フィルタを実現した場合である。
【００６０】
図１０は、ラダー型フィルタの回路図である。図１０に示すように、ラダー型フィルタは、圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ３が入力端子２２と出力端子２４との間に直列接続されている（直列共振子）。圧電薄膜共振子Ｓ１及びＳ２の間とグランドとの間には圧電薄膜共振子Ｐ１が接続され、圧電薄膜共振子Ｓ２及びＳ３の間とグランドとの間には圧電薄膜共振子Ｐ２が接続されている。圧電薄膜共振子Ｐ１およびＰ２は、直列共振子に並列に接続された並列共振子である。なお、圧電薄膜共振子Ｓ１〜Ｓ３、Ｐ１、Ｐ２の何れかに、実施例１に係る圧電薄膜共振子を用いることができる。
【００６１】
実施例１に係る圧電薄膜共振子の周波数制御膜を島構造あるいはホール構造で形成し、各共振子の周波数制御膜の面積を制御し、かつ同一ピッチで配置することによって、各共振子の共振周波数を制御することができ、かつ各共振子で発生するスプリアスの位置をばらすことができる。よって、複数の圧電薄膜共振子からなる弾性波デバイスにおいては、スプリアスを低減した優れた特性を得ることができる。
【００６２】
実施例３において、実施例１に係る圧電薄膜共振子をラダー型フィルタに用いた場合を例に示したが、ラティス型フィルタ等他の弾性波デバイスに用いてもよい。図１１は、ラティス型フィルタの回路図である。なお、ラティス型フィルタは、図１１に示すように、圧電薄膜共振子Ｓ４及びＳ５がそれぞれ入力端子２２と出力端子２４との間に接続されている。圧電薄膜共振子Ｓ４が接続されている入力端子２２と圧電薄膜共振子Ｓ５が接続されている出力端子２４との間に、圧電薄膜共振子Ｐ３が接続されている。圧電薄膜共振子Ｓ４が接続されている出力端子２４と圧電薄膜共振子Ｓ５が接続されている入力端子２２との間に、圧電薄膜共振子Ｐ４が接続されている。圧電薄膜共振子Ｓ４およびＳ５は、直列共振子である。圧電薄膜共振子Ｐ３およびＰ４は、並列共振子である。
【００６３】
（実施例４）
実施例１または２にかかる圧電薄膜共振子やそれらを複数個用いて構成したフィルタ，さらにはフィルタを用いたデュープレクサや通信装置においては，スプリアスを低減した優れた特性を有する弾性波デバイスを短い工程で、高価な装置を使用することなく、安価に提供することができる。
【００６４】
（実施例５）
図１２は、圧電薄膜型共振子を用いたフィルタ回路の回路図である。ここで、第一圧電薄膜共振子である直列共振子に符号「Ｓ」を付し、第二圧電薄膜共振子である並列共振子に符号「Ｐ」を付した。実施例５にかかるフィルタは、直列共振子Ｓを５個、並列共振子Ｐを３個の計８個の圧電薄膜共振子を接続している。周波数制御膜は、膜厚２５ｎｍのＴｉとしている。ここで、直列共振子Ｓ１およびＳ２は、周波数制御膜として被覆率が４７％の島パターンを備えている。また、直列共振子Ｓ５は、周波数制御膜として被覆率が９３％のホールパターンを備えている。また、直列共振子Ｓ３およびＳ４は、周波数制御膜を備えていない。
【００６５】
このように、直列共振子Ｓ１〜Ｓ５の中で共振周波数が最も高い直列共振子には周波数制御膜を形成せず、それより低い共振周波数の直列共振子には所望の周波数移動量に応じて周波数制御膜を形成することにより、異なる共振周波数を有するフィルタが形成できる。
【００６６】
更に、並列共振子については、ここでは全て周波数制御膜を形成しておらず、同じ共振周波数としている。ただし、並列共振子についても、直列共振子同様に各々の共振周波数を変化させるために周波数制御膜を形成してもよい。
【００６７】
図１３は、実施例５にかかるフィルタの通過特性を示す。比較のために、周波数制御膜を備えていない共振子で図１２に示すラダー型フィルタを実現した場合の通過特性を示す。実施例５にかかるフィルタによれば、通過帯域幅を広げたフィルタを得ることができる。
【００６８】
（実施例６）
図１４は、実施例１にかかる圧電薄膜型共振子を用いたフィルタ回路の回路図である。ここで、第一圧電薄膜共振子である直列共振子に符号「Ｓ」を付し、第二圧電薄膜共振子である並列共振子に符号「Ｐ」を付した。実施例６にかかるフィルタは、直列共振子Ｓを５個、並列共振子Ｐを３個の計８個の圧電薄膜共振子を接続している。周波数制御膜としては、膜厚２５ｎｍのＴｉとした。ここで、直列共振子Ｓ１およびＳ２は、周波数制御膜として被覆率が５４％のホールパターンを備えている。直列共振子Ｓ３およびＳ４は、周波数制御膜として被覆率が７％の島パターンを備えている。また、直列共振子Ｓ５は、メンブレン部と略同形状（被覆率１００％）の周波数制御膜を備えている。
【００６９】
このように、直列共振子Ｓ１〜Ｓ５の中で共振周波数が最も低い直列共振子には、メンブレン部と略同形状の周波数制御膜を備え、それより高い共振周波数の直列共振子には所望の周波数移動量に応じて周波数制御膜を備えることにより、異なる共振周波数を有するフィルタを実現することができる。
【００７０】
更に、並列共振子については、ここでは全てメンブレン部と略同形状（被覆率１００％）の周波数制御膜を備えており、同じ共振周波数としている。ただし、並列共振子についても、直列共振子同様に各々の共振周波数を変化させるために周波数制御膜を形成してもよい。
【００７１】
図１５は、実施例６にかかるフィルタの通過特性を示す。比較のために、周波数制御膜を備えていない共振子で図１４に示すラダー型フィルタを実現した場合の通過特性を示す。実施例６にかかるフィルタによれば、通過帯域幅を広げたフィルタを得ることができる。
【００７２】
（実施例７）
図１６は、圧電薄膜型共振子を用いたフィルタ回路の回路図である。ここで、第一圧電薄膜共振子である直列共振子に符号「Ｓ」を付し、第二圧電薄膜共振子である並列共振子に符号「Ｐ」を付した。実施例７にかかるフィルタは、直列共振子Ｓを５個、並列共振子Ｐを３個の計８個の圧電薄膜共振子を接続している。周波数制御膜は、膜厚１８ｎｍのＴｉとした。ここで、直列共振子Ｓ１およびＳ２は、周波数制御膜として被覆率が５８％のホールパターンを備えている。直列共振子Ｓ３およびＳ４は、メンブレン部と略同形状（被覆率１００％）の周波数制御膜を備えている。直列共振子Ｓ５は、周波数制御膜を備えていない（被覆率０％）。
【００７３】
このように、直列共振子Ｓ１〜Ｓ５の中で共振周波数が最も低い直列共振子には対向領域と略同形状（被覆率１００％）の周波数制御膜を形成し、共振周波数が最も高い直列共振子には周波数制御膜を備えず（被覆率０％）、その他の共振子については、所望の周波数移動量に応じて周波数制御膜を備えることにより、異なる共振周波数を有するフィルタを実現できる。
【００７４】
更に、並列共振子Ｐ１およびＰ３の共振子には、周波数制御膜として被覆率８２％のホールパターンを備え、並列共振子Ｐ２にはメンブレン部と略同形状（被覆率１００％）の周波数制御膜を備えている。
【００７５】
図１７は、実施例７にかかるフィルタの通過特性を示す。比較のために、周波数制御膜を備えていない共振子で図１４に示すラダー型フィルタを実現した場合の通過特性を示す。実施例７にかかるフィルタによれば、通過帯域幅を広げることができ、かつ帯域中央の損失を改善したフィルタを得ることができる。
【００７６】
〔２．通信モジュールの構成〕
図１８は、本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子を備えた通信モジュールの一例を示す。図１８に示すように、デュープレクサ６２は、受信フィルタ６２ａと送信フィルタ６２ｂとを備えている。また、受信フィルタ６２ａには、例えばバランス出力に対応した受信端子６３ａ及び６３ｂが接続されている。また、送信フィルタ６２ｂは、パワーアンプ６４を介して送信端子６５に接続している。ここで、受信フィルタ６２ａは、本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子を備えている。
【００７７】
受信動作を行う際、受信フィルタ６２ａは、アンテナ端子６１を介して入力される受信信号のうち、所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、受信端子６３ａ及び６３ｂから外部へ出力する。また、送信動作を行う際、送信フィルタ６２ｂは、送信端子６５から入力されてパワーアンプ６４で増幅された送信信号のうち、所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、アンテナ端子６１から外部へ出力する。
【００７８】
本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子を通信モジュールに備えることで、通過特性の優れた通信モジュールを実現することができる。また、通信モジュールの製造工程を短縮することができる。
【００７９】
なお、図１８に示す通信モジュールの構成は一例であり、他の形態の通信モジュールに本実施の形態にかかるフィルタを搭載しても、同様の効果が得られる。
【００８０】
〔３．通信装置の構成〕
図１９は、本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子、または前述の通信モジュールを備えた通信装置の一例として、携帯電話端末のＲＦブロックを示す。また、図１９に示す通信装置は、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）通信方式及びＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）通信方式に対応した携帯電話端末の構成を示す。また、本実施の形態におけるＧＳＭ通信方式は、８５０ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯に対応している。また、携帯電話端末は、図１９に示す構成以外にマイクロホン、スピーカー、液晶ディスプレイなどを備えているが、本実施の形態における説明では不要であるため図示を省略した。ここで、受信フィルタ７３ａ、７７〜８０は、本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子を備えている。
【００８１】
まず、アンテナ７１を介して入力される受信信号は、その通信方式がＷ−ＣＤＭＡかＧＳＭかによってアンテナスイッチ回路７２で、動作の対象とするＬＳＩを選択する。入力される受信信号がＷ−ＣＤＭＡ通信方式に対応している場合は、受信信号をデュープレクサ７３に出力するように切り換える。デュープレクサ７３に入力される受信信号は、受信フィルタ７３ａで所定の周波数帯域に制限されて、バランス型の受信信号がＬＮＡ７４に出力される。ＬＮＡ７４は、入力される受信信号を増幅し、ＬＳＩ７６に出力する。ＬＳＩ７６では、入力される受信信号に基づいて音声信号への復調処理を行ったり、携帯電話端末内の各部を動作制御したりする。
【００８２】
一方、信号を送信する場合は、ＬＳＩ７６は送信信号を生成する。生成された送信信号は、パワーアンプ７５で増幅されて送信フィルタ７３ｂに入力される。送信フィルタ７３ｂは、入力される送信信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させる。送信フィルタ７３ｂから出力される送信信号は、アンテナスイッチ回路７２を介してアンテナ７１から外部に出力される。
【００８３】
また、入力される受信信号がＧＳＭ通信方式に対応した信号である場合は、アンテナスイッチ回路７２は、周波数帯域に応じて受信フィルタ７７〜８０のうちいずれか一つを選択し、受信信号を出力する。受信フィルタ７７〜８０のうちいずれか一つで帯域制限された受信信号は、ＬＳＩ８３に入力される。ＬＳＩ８３は、入力される受信信号に基づいて音声信号への復調処理を行ったり、携帯電話端末内の各部を動作制御したりする。一方、信号を送信する場合は、ＬＳＩ８３は送信信号を生成する。生成された送信信号は、パワーアンプ８１または８２で増幅されて、アンテナスイッチ回路７２を介してアンテナ７１から外部に出力される。
【００８４】
本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子、または通信モジュールを通信装置に備えることで、通過特性の優れた通信装置を実現することができる。また、通信装置の製造工程を短縮することができる。
【００８５】
なお、図１９に示す通信装置は一例であり、少なくとも本実施の形態にかかる圧電薄膜共振子を備えた通信装置であれば、他の構成を有する通信装置であっても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
〔４．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、同一チップ内に各々異なる共振周波数を有する複数の圧電薄膜共振子からなる弾性波デバイスの形成を可能とし、高価な装置を使用することなく、スプリアスを低減した優れた特性の弾性波デバイス、フィルタ、通信モジュール、通信装置を提供することができる。
【００８７】
また、共振周波数が異なる圧電薄膜共振子を備えたフィルタを実現する際、周波数制御膜の島パターンあるいはホールパターンのメンブレン部に対する占有率、被覆率、密度を変えるだけでよいため、短い工程でフィルタを作製することができる。
【００８８】
本実施の形態における第一圧電薄膜共振子（直列共振子）は、本発明の主共振子の一例である。本実施の形態における第二圧電薄膜共振子（並列共振子）は、本発明の副共振子の一例である。本実施の形態における基板４１は、本発明の基板の一例である。本実施の形態における下部電極４３は、本発明の下部電極の一例である。本実施の形態における上部電極４５は、本発明の上部電極の一例である。本実施の形態における圧電膜４４は、本発明の圧電膜の一例である。本実施の形態における質量付加膜５０は、本発明の質量付加膜の一例である。本実施の形態における周波数制御膜５１、１５４、１５５、１５６は、本発明に周波数制御膜の一例である。本実施の形態におけるメンブレン部４６は、本発明の共振領域の一例である。本実施の形態における空隙４２は、本発明の空隙の一例である。本実施の形態における島パターン１５１、１５２、１５３は、本発明の凸形状パターンの一例である。本実施の形態におけるホールパターン１５４ａ，１５５ａ，１５６ａは、本発明のホールパターンの一例である。
【００８９】
本実施の形態に関して、以下の付記を開示する。
【００９０】
（付記１）
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の凸形状パターンを備え、
前記凸形状パターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる面積で配置されている、弾性波デバイス。
【００９１】
（付記２）
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の孔部を有するホールパターンを備え、
前記ホールパターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる開口面積とする、弾性波デバイス。
【００９２】
（付記３）
前記スプリアス調整ピッチは、前記圧電膜により励振される弾性波の波長λ以上のピッチである、付記１または２記載の弾性波デバイス。
【００９３】
（付記４）
前記凸形状パターンは、前記周波数制御膜の面積Ｓ’が対向領域の面積Ｓに対して、
０＜Ｓ’＜０．５Ｓ
で形成されている、付記１記載の弾性波デバイス。
【００９４】
（付記５）
前記ホールパターンは、前記周波数制御膜の面積Ｓ’が対向領域の面積Ｓに対して、
０．５Ｓ＜Ｓ’＜Ｓ
で形成されている、付記２記載の弾性波デバイス。
【００９５】
（付記６）
前記周波数制御膜の形状は、前記周波数制御膜の膜厚に相当する高さである、付記１〜５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【００９６】
（付記７）
前記周波数制御膜は、円形または楕円形である、付記１〜６のうちいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【００９７】
（付記８）
前記周波数制御膜は、曲線を含む形状である、付記１〜６のうちいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【００９８】
（付記９）
前記周波数制御膜と前記上部電極とは、材料が異なる、付記１〜８のうちいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【００９９】
（付記１０）
前記周波数制御膜と前記上部電極との材料の組み合わせは、エッチング選択性のある材料の組み合わせである、付記１〜９のうちいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【０１００】
（付記１１）
前記周波数制御膜が前記共振領域と異なる形状で形成された共振子と、前記周波数制御膜が形成されていない共振子との組み合わせ、
あるいは、前記周波数制御膜が前記共振領域と異なる形状で形成された共振子と、前記周波数制御膜が前記共振領域と略同形状で形成された共振子との組み合わせで、接続されている、付記１または２記載の弾性波デバイス。
【０１０１】
（付記１２）
前記周波数制御膜が形成されていない共振子と、前記周波数制御膜が前記共振領域と異なる形状で形成された共振子と、前記周波数制御膜が前記共振領域と略同形状で形成された共振子との組み合わせで接続されている、付記１または２記載の弾性波デバイス。
【０１０２】
（付記１３）
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の凸形状パターンまたは、複数の孔部を有するホールパターンを備えて体積を調整してあり、
前記凸形状パターンまたは、前記ホールパターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる面積で配置されている、弾性波デバイスをラダー型に配置した、フィルタ。
【０１０３】
（付記１４）
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の凸形状パターンまたは、複数の孔部を有するホールパターンを備えて体積を調整してあり、
前記凸形状パターンまたは、前記ホールパターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる面積で配置されている、弾性波デバイスをラダー型に配置した受信フィルタまたは送信フィルタを含む、通信モジュール。
【０１０４】
（付記１５）
基板と、前記基板上に備わる下部電極と、前記下部電極上に備わる圧電膜と、前記圧電膜上に備わる上部電極とを備えた主共振子及び副共振子を備えた弾性波デバイスであって、
前記主共振子及び前記副共振子のうち少なくともいずれか一方における、前記上部電極と前記下部電極とが対向する共振領域の上側に周波数制御膜を備え、
前記周波数制御膜は、複数の凸形状パターンまたは、複数の孔部を有するホールパターンを備えて体積を調整してあり、
前記凸形状パターンまたは、前記ホールパターンは、各共振子間において、共通のスプリアス調整ピッチかつ異なる面積で配置されている、弾性波デバイスをラダー型に配置した受信フィルタまたは送信フィルタを含む通信モジュールを有する、通信装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本願は、弾性波デバイス、フィルタ、通信モジュール、通信装置に有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
４１  基板
４２  空隙
４３  下部電極
４４  圧電膜
４５  上部電極
４６  メンブレン部
４７  エッチング媒体導入孔
４８  犠牲層エッチング媒体導入路
４９  犠牲層
５０  質量付加膜
５１  周波数制御膜
５２  周波数調整膜
１５１、１５２、１５３  島パターン
１５４、１５５、１５６  ホールパターン
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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