(57)【要約】【課題】特性の劣化および機械的な破壊等を抑制すること。【解決手段】基板１０と、前記基板上に設けられたスペーサ１８と、前記スペーサ上に前記基板との間に空隙３０が形成されるように設けられた支持膜２２と、前記支持膜上に設けられ、平面視において前記空隙と重なる領域における前記支持膜の最も薄い膜厚より厚い膜厚を有する下部電極１２と、前記下部電極上に設けられた圧電膜１４と、前記圧電膜上に、前記下部電極とで前記圧電膜の少なくとも一部を挟む共振領域５０が平面視において前記空隙と重なるように設けられた上部電極１６と、を具備する圧電薄膜共振器。【選択図】図１
2018207375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられたスペーサと、
前記スペーサ上に前記基板との間に空隙が形成されるように設けられた支持膜と、
前記支持膜上に設けられ、平面視において前記空隙と重なる領域における前記支持膜の最も薄い膜厚より厚い膜厚を有する下部電極と、
前記下部電極上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に、前記下部電極とで前記圧電膜の少なくとも一部を挟む共振領域が平面視において前記空隙と重なるように設けられた上部電極と、
を具備する圧電薄膜共振器。
【請求項２】
前記支持膜は、薄膜部と前記薄膜部より厚い厚膜部とを有する請求項１に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項３】
平面視において前記共振領域の両側に前記厚膜部が設けられ、前記共振領域に前記厚膜部は設けられていない請求項２に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項４】
前記支持膜は、前記共振領域内に薄膜部と前記薄膜部より厚い厚膜部を有し、前記共振領域内において前記支持膜の上面は平坦である請求項１に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項５】
前記スペーサは、前記共振領域を囲むように複数設けられ、
平面視において、前記厚膜部は、前記複数のスペーサのうち一対のスペーサの間の領域から、別の一対のスペーサの間の領域にかけて設けられている請求項２から４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項６】
前記スペーサは、前記共振領域を囲むように複数設けられ、
平面視において、前記厚膜部は、前記複数のスペーサのうち少なくとも２つの間に連続して設けられている請求項２から４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項７】
前記共振領域外において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方上に設けられたパッドを具備し、
平面視において前記厚膜部は前記パッドの少なくとも一部に重なるように設けられている請求項２から６のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項８】
１つの前記支持膜に前記共振領域が複数設けられ、
前記スペーサは、複数設けられ、
前記複数の共振領域は、前記複数のスペーサのうち前記複数の共振領域の配列方向に隣接するスペーサ間に設けられ、
前記厚膜部は、前記複数の共振領域の前記配列方向に直交する方向の両側にそれぞれ前記直交する方向からみて前記複数の共振領域に重なるように連続して設けられ、前記複数の共振領域に設けられていない請求項２または３に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項９】
１つの前記支持膜に前記共振領域が複数設けられ、
前記スペーサは、複数設けられ、
前記複数の共振領域は、前記複数のスペーサのうち前記複数の共振領域の配列方向に隣接するスペーサ間に設けられ、
前記厚膜部は、前記複数の共振領域の間に設けられ、前記複数の共振領域に設けられていない請求項２または３に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項１０】
１つの前記支持膜において、前記スペーサは、前記共振領域に対して一方の側に設けられ、前記共振領域に対して一方の側の反対の側には設けられておらず、
前記厚膜部は、前記スペーサと前記スペーサの反対側の前記支持膜の端部との間に連続的に設けられている請求項２から４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項１１】
１つの前記支持膜において、前記スペーサは、前記共振領域に対して一方の側に設けられ、前記共振領域に対して一方の側の反対の側には設けられておらず、
前記厚膜部は、前記支持膜の外周のうち前記スペーサが設けられていない領域に沿って設けられ、前記共振領域内に設けられていない請求項２から４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項１２】
前記共振領域外において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方上に設けられたパッドを具備し、
平面視において前記スペーサは前記パッドの少なくとも一部に重なるように設けられている請求項１から１１のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項１３】
前記圧電膜は窒化アルミニウムを主成分とし、前記支持膜は、窒化アルミニウム膜、酸化アルニミウム膜、窒化シリコン膜およびダイヤモンドライクカーボン膜の少なくとも１つを含む請求項１から１２のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器を含むフィルタ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空隙を有する圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンや携帯電話に代表される移動体通信機器のフィルタ等には、圧電薄膜共振器が用いられている。圧電薄膜共振器は、圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する積層膜を有する構造を有している。圧電膜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。共振領域の下には振動を制限しないように空隙が設けられる（例えば特許文献１、２）。共振領域下に空隙を設けるため、ポスト上に支持層を設け、支持層上に積層膜を設けることが知られている（例えば特許文献１）。共振領域下に空隙を設けるため、金属層上に下部電極および上部電極を設けることが知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５１４３１３号公報
【特許文献２】特開２００７−２０８７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように支持層を設けると、積層膜に支持層が付加されるため、共振特性が劣化してしまう。特許文献２のように支持層を設けないと、下部電極および／または上部電極により積層膜を支持する構造となる。このため、下部電極および／または上部電極にクラック等の機械的な劣化が生じることがある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、特性の劣化および機械的な劣化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】
【０００６】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられたスペーサと、前記スペーサ上に前記基板との間に空隙が形成されるように設けられた支持膜と、前記支持膜上に設けられ、平面視において前記空隙と重なる領域における前記支持膜の最も薄い膜厚より厚い膜厚を有する下部電極と、前記下部電極上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜上に、前記下部電極とで前記圧電膜の少なくとも一部を挟む共振領域が平面視において前記空隙と重なるように設けられた上部電極と、を具備する圧電薄膜共振器である。
【０００７】
上記構成において、前記支持膜は、薄膜部と前記薄膜部より厚い厚膜部とを有する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、平面視において前記共振領域の両側に前記厚膜部が設けられ、前記共振領域に前記厚膜部は設けられていない構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記支持膜は、前記共振領域内に薄膜部と前記薄膜部より厚い厚膜部を有し、前記共振領域内において前記支持膜の上面は平坦である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記スペーサは、前記共振領域を囲むように複数設けられ、平面視において、前記厚膜部は、前記複数のスペーサのうち一対のスペーサの間の領域から、別の一対のスペーサの間の領域にかけて設けられている構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記スペーサは、前記共振領域を囲むように複数設けられ、平面視において、前記厚膜部は、前記複数のスペーサのうち少なくとも２つの間に連続して設けられている構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記共振領域外において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方上に設けられたパッドを具備し、平面視において前記厚膜部は前記パッドの少なくとも一部に重なるように設けられている構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、１つの前記支持膜に前記共振領域が複数設けられ、前記スペーサは、複数設けられ、前記複数の共振領域は、前記複数のスペーサのうち前記複数の共振領域の配列方向に隣接するスペーサ間に設けられ、前記厚膜部は、前記複数の共振領域の前記配列方向に直交する方向の両側にそれぞれ前記直交する方向からみて前記複数の共振領域に重なるように連続して設けられ、前記複数の共振領域に設けられていない構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、１つの前記支持膜に前記共振領域が複数設けられ、前記スペーサは、複数設けられ、前記複数の共振領域は、前記複数のスペーサのうち前記複数の共振領域の配列方向に隣接するスペーサ間に設けられ、前記厚膜部は、前記複数の共振領域の間に設けられ、前記複数の共振領域に設けられていない構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、１つの前記支持膜において、前記スペーサは、前記共振領域に対して一方の側に設けられ、前記共振領域に対して一方の側の反対の側には設けられておらず、前記厚膜部は、前記スペーサと前記スペーサの反対側の前記支持膜の端部との間に連続的に設けられている構成とすることができる。
【００１６】
上記構成において、１つの前記支持膜において、前記スペーサは、前記共振領域に対して一方の側に設けられ、前記共振領域に対して一方の側の反対の側には設けられておらず、前記厚膜部は、前記支持膜の外周のうち前記スペーサが設けられていない領域に沿って設けられ、前記共振領域内に設けられていない構成とすることができる。
【００１７】
上記構成において、前記共振領域外において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方上に設けられたパッドを具備し、平面視において前記スペーサは前記パッドの少なくとも一部に重なるように設けられている構成とすることができる。
【００１８】
上記構成において、前記圧電膜は窒化アルミニウムを主成分とし、前記支持膜は、窒化アルミニウム膜、酸化アルニミウム膜、窒化シリコン膜およびダイヤモンドライクカーボン膜の少なくとも１つを含む構成とすることができる。
【００１９】
本発明は、上記圧電薄膜共振器を含むフィルタである。
【００２０】
本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、特性の劣化および機械的な劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）は、実施例１の直列共振器の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１の直列共振器の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図４】図４（ａ）は、実施例１の直列共振器の製造方法を示す断面図（その３）、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、実施例１の並列共振器の製造方法を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例２およびその変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図７（ｂ）および図７（ｃ）は、それぞれ実施例２およびその変形例１における図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｄ）は、実施例２の変形例２から５に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）は、実施例２の変形例６および７に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例３およびその変形例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施例３の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、実施例３の変形例３に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施例３の変形例４に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施例３の変形例５に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、実施例３の変形例６に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、実施例３の変形例７に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、実施例３の変形例８に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施例３の変形例９に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、実施例３の変形例１０に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２０】図２０（ａ）は、実施例４に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は、実施例４の変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２２】図２２（ａ）は、実施例４の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２３】図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、実施例５およびその変形例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図２４】図２４は、実施例５の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図である。
【図２５】図２５は、実施例６に係るフィルタの回路図である。
【図２６】図２６は、実施例６の変形例１に係るフィルタの平面図である。
【図２７】図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、図２６のＡ−Ａ断面図である。
【図２８】図２８は、実施例６の変形例２に係るフィルタの平面図である。
【図２９】図２９は、実施例７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１】
【００２４】
図１（ａ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）においてスペーサ１８をハッチングして図示している。図１（ｂ）は、例えばラダー型フィルタの直列共振器Ｓを、図１（ｃ）は例えばラダー型フィルタの並列共振器Ｐを示している。図１（ｂ）および図１（ｃ）において、Ａ−Ａ断面の奥にあるスペーサ１８を白抜きで示す。
【００２５】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）基板である基板１０上に、スペーサ１８が設けられている。スペーサ１８は例えばＡｕ（金）膜である。スペーサ１８は、平面視において矩形上の頂点に位置するように設けられている。スペーサ１８上に平板状の支持膜２２が設けられている。支持膜２２は例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜である。基板１０の平坦面と支持膜２２との間に空隙３０が形成されている。
【００２６】
支持膜２２上に、下部電極１２が設けられている。下部電極１２は例えばＣｒ（クロム）膜とＣｒ膜上のＲｕ（ルテニウム）膜とを含む。下部電極１２上に、（００２）方向を主軸とする窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とする圧電膜１４が設けられている。圧電膜１４を挟み下部電極１２と対向する領域（共振領域５０）を有するように圧電膜１４上に上部電極１６が設けられている。共振領域５０は、楕円形状を有し、厚み縦振動モードの弾性波が共振する領域である。共振領域５０は、平面視において空隙３０と重なり、スペーサ１８と重ならないように設けられている。上部電極１６は例えばＲｕ膜とＲｕ膜上に設けられたＣｒ膜とを含む。
【００２７】
上部電極１６上には周波数調整膜（不図示）として酸化シリコン膜が形成されている。共振領域５０内の積層膜１５は、下部電極１２、圧電膜１４、上部電極１６および周波数調整膜を含む。周波数調整膜はパッシベーション膜として機能してもよい。下部電極１２および上部電極１６上に各々パッド層２６が設けられている。パッド層２６は、例えばＴｉ膜およびＡｕ膜である。支持膜２２には犠牲層をエッチングするためのリリース孔３５が形成されている。支持膜２２はリリース孔３５により分断されており、支持膜２２の平面形状は矩形である。
【００２８】
図１（ｃ）を参照し、並列共振器Ｐの構造について説明する。並列共振器Ｐは直列共振器Ｓと比較し、上部電極１６の下層１６ａ（例えばＲｕ膜）と上層１６ｂ（例えばＣｒ膜）との間に、Ｔｉ（チタン）層からなる質量負荷膜２０が設けられている。よって、積層膜１５は直列共振器Ｓの積層膜に加え、共振領域５０内の全面に形成された質量負荷膜２０を含む。その他の構成は直列共振器Ｓの図１（ｂ）と同じであり説明を省略する。
【００２９】
直列共振器Ｓと並列共振器Ｐとの共振周波数の差は、質量負荷膜２０の膜厚を用い調整する。直列共振器Ｓと並列共振器Ｐとの両方の共振周波数の調整は、周波数調整膜の膜厚を調整することにより行なう。
【００３０】
２．０ＧＨｚの共振周波数を有する圧電薄膜共振器の場合、スペーサ１８を高さが１００ｎｍの金膜とする。支持膜２２を膜厚が７０ｎｍの酸化アルミニウム膜とする。下部電極１２を膜厚が１００ｎｍのＣｒ膜と膜厚が２００ｎｍのＲｕ膜とする。圧電膜１４を膜厚が１２６０ｎｍのＡｌＮ膜とする。上部電極１６を膜厚が２３０ｎｍのＲｕ膜（下層１６ａ）と膜厚が５０ｎｍのＣｒ膜（上層１６ｂ）とする。周波数調整膜を膜厚が５０ｎｍの酸化シリコン膜とする。質量負荷膜２０を膜厚が４０ｎｍのＴｉ膜とする。各層の膜厚は、所望の共振特性を得るため適宜設定することができる。
【００３１】
基板１０としては、Ｓｉ基板以外に、サファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、石英基板、ガラス基板、セラミック基板、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板またはＧａＡｓ基板等を用いることができる。
【００３２】
スペーサ１８として、Ａｕ膜以外に、Ｒｕ膜、Ｒｈ（ロジウム）膜、Ｐｔ（白金）膜、もしくはＩｒ（イリジウム）膜等の金属膜、酸化アルミニウム膜、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、もしくはダイヤモンドライクカーボン膜等の絶縁膜、またはこれらの複合膜を用いることができる。
【００３３】
支持膜２２としては、酸化アルミニウム膜以外に、酸化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、もしくはダイヤモンドライクカーボン膜等の絶縁膜、またはこれらの複合膜を用いることができる。絶縁膜および金属膜には他元素が添加されていてもよい。
【００３４】
下部電極１２および上部電極１６としては、ＲｕおよびＣｒ以外にもＡｌ、Ｔｉ、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｔ、ＲｈもしくはＩｒ等の単層膜またはこれらの積層膜を用いることができる。
【００３５】
圧電膜１４は、窒化アルミニウム以外にも、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＰｂＴｉＯ3（チタン酸鉛）等を用いることができる。また、例えば、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、共振特性の向上または圧電性の向上のため他の元素を含んでもよい。例えば、添加元素として、Ｓｃ（スカンジウム）、２族元素もしくは１２族元素と４族元素との２つの元素、または２族元素もしくは１２族元素と５族元素との２つの元素を用いることにより、圧電膜１４の圧電性が向上する。このため、圧電薄膜共振器の実効的電気機械結合係数を向上できる。２族元素は、例えばＣａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）またはＳｒ（ストロンチウム）である。１２族元素は例えばＺｎ（亜鉛）である。４族元素は、例えばＴｉ、Ｚｒ（ジルコニウム）またはＨｆ（ハフニウム）である。５族元素は、例えばＴａ、Ｎｂ（ニオブ）またはＶ（バナジウム）である。さらに、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、Ｂ（ボロン）を含んでもよい。
【００３６】
周波数調整膜としては、酸化シリコン膜以外にも窒化シリコン膜または窒化アルミニウム等を用いることができる。質量負荷膜２０としては、Ｔｉ以外にも、Ｒｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｔ、ＲｈもしくはＩｒ等の単層膜を用いることができる。また、例えば窒化シリコンまたは酸化シリコン等の窒化金属または酸化金属からなる絶縁膜を用いることもできる。質量負荷膜２０は、上部電極１６の層間（Ｒｕ膜とＣｒ膜との間）以外にも、下部電極１２の下、下部電極１２の層間、上部電極１６の上、下部電極１２と圧電膜１４との間または圧電膜１４と上部電極１６との間に形成することができる。質量負荷膜２０は、共振領域５０を含むように形成されていれば、共振領域５０より大きくてもよい。
【００３７】
図２（ａ）から図４（ａ）は、実施例１の直列共振器の製造方法を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、平坦主面を有する基板１０上にスペーサ１８を形成する。スペーサ１８の膜厚は例えば１００ｎｍから５００ｎｍである。スペーサ１８は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用い成膜する。その後、スペーサ１８をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い所望の形状にパターニングする。スペーサ１８は、リフトオフ法を用い形成してもよい。
【００３８】
図２（ｂ）に示すように、基板１０上に、スペーサ１８を覆うように犠牲層３８を例えばスパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い形成する。犠牲層３８は、スペーサ１８より厚く、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＺｎＯ、Ｇｅ（ゲルマニウム）またはＳｉＯ２（酸化シリコン）等のエッチング液またはエッチングガスに容易に溶解できる材料を用いる。その後、犠牲層３８の上面およびスペーサ１８の上面を、例えばエッチング法またはＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。これにより、スペーサ１８の膜厚と犠牲層３８の膜厚はほぼ同じとなる。
【００３９】
図２（ｃ）に示すように、スペーサ１８および犠牲層３８上に支持膜２２を、例えばスパッタリンング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い形成する。支持膜２２の膜厚は例えば１０ｎｍから１００ｎｍである。支持膜２２にリリース孔３５（図１（ａ）から図１（ｃ）参照）を例えばエッチング法を用い形成する。支持膜２２はリフトオフ法を用い形成してもよい。
【００４０】
図２（ｄ）に示すように、支持膜２２上に下部電極１２を、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い形成する。下部電極１２をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いパターニングする。下部電極１２はリフトオフ法を用い形成してもよい。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、下部電極１２および基板１０上に圧電膜１４を、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い形成する。図３（ｂ）に示すように、上部電極１６をスパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い成膜する。上部電極１６をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い所望の形状にパターニングする。上部電極１６はリフトオフ法を用い形成してもよい。
【００４２】
図３（ｃ）に示すように、圧電膜１４を、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い所望の形状にパターニングする。図４（ａ）に示すように、下部電極１２および上部電極１６上にパッド層２６を、例えばスパッタリング法および真空蒸着法を用い形成する。パッド層２６をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い所望の形状にパターニングする。パッド層２６はリフトオフ法を用い形成してもよい。その後、周波数調整膜を例えばスパッタリング法またはＣＶＤ法を用い形成する。フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い周波数調整膜を所望の形状にパターニングする。
【００４３】
図４（ｂ）および図４（ｃ）は、実施例１の並列共振器の製造方法を示す断面図である。図４（ｂ）に示すように、並列共振器Ｐにおいては、図３（ａ）の後、上部電極１６の下層１６ａを形成する。質量負荷膜２０を、例えばスパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い成膜する。質量負荷膜２０をフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用い所望の形状にパターニングする。その後、上部電極１６の上層１６ｂを形成する。上部電極１６を所望の形状にパターニングする。図４（ｃ）に示すように、図３（ｃ）および図４（ａ）の工程を行う。
【００４４】
図４（ａ）および図４（ｃ）の後、リリース孔３５を介し、犠牲層３８のエッチング液を支持膜２２下の犠牲層３８に導入する。これにより、犠牲層３８が除去される。犠牲層３８をエッチングする媒体としては、犠牲層３８以外の共振器を構成する材料をエッチングしない媒体であることが好ましい。特に、エッチング媒体は、エッチング媒体が接触するスペーサ１８および支持膜２２がエッチングされない媒体であることが好ましい。以上により、図１（ｂ）に示した直列共振器Ｓおよび図１（ｃ）に示した並列共振器Ｐが作製される。
【００４５】
実施例１によれば、支持膜２２はスペーサ１８上に設けられている。基板１０と支持膜２２との間に空隙３０が形成されている。平面視において共振領域５０は空隙３０に重なる。下部電極１２の膜厚は、支持膜２２の膜厚以上である。このように、支持膜２２の少なくとも一部が薄いため、共振領域５０における共振特性の劣化が抑制できる。また、支持膜２２が設けられているため、下部電極１２および／または上部電極１６等にクラックが形成される等の機械的な劣化を抑制できる。
【００４６】
支持膜２２が薄くとも支持膜２２の強度を確保するためには、支持膜２２のヤング率および／または硬度が大きいことが好ましい。例えば、支持膜２２のヤング率は積層膜の中で最も厚い圧電膜１４のヤング率より大きいことが好ましい。また、支持膜２２の硬度は圧電膜１４の硬度より大きいことが好ましい。また、下部電極１２と導通しないように、支持膜２２は絶縁体であることが好ましい。
【００４７】
表１に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルニミウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化シリコン（ＳｉＮ）およびダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）のヤング率およびビッカース硬度を示す。
【表１】
2018207375.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、酸化アルニミウム、窒化シリコンおよびダイヤモンドライクカーボンのヤング率は、窒化アルミニウムのヤング率と同程度か大きい。酸化アルニミウム、窒化シリコンおよびダイヤモンドライクカーボンのビッカース硬度は、窒化アルミニウムのビッカース強度より大きい。よって、圧電膜１４の主成分が窒化アルミニウムのとき、支持膜２２は、窒化アルミニウム膜、酸化アルニミウム膜、窒化シリコン膜およびダイヤモンドライクカーボン膜の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００４９】
［実施例１の変形例１］
図５（ａ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）では、共振領域５０、スペーサ１８（ハッチング）、支持膜２２およびパッド層２６を図示し、下部電極１２および上部電極１６の図示を省略している。図５（ｂ）において、スペーサ１８の断面をハッチングで示し、Ａ−Ａ断面の奥にあるスペーサ１８を白抜きで示す。以下同様である。
【００５０】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、スペーサ１８は共振領域５０を囲むように設けられている。スペーサ１８の内周は共振領域５０の外周に沿って設けられている。例えばスペーサ１８の内周が共振領域５０の外周に沿った領域では、スペーサ１８の内周と共振領域５０の外周との距離はほぼ一定である。共振領域５０の長軸方向にはスペーサ１８が設けられていない。スペーサ１８が設けられていない領域は、リリース孔３５と空隙３０をつなげる導入路３３となる。導入路３３は、犠牲層３８のエッチング液をリリース孔３５から犠牲層３８に導入する通路である。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５１】
［実施例１の変形例２］
図６（ａ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、共振領域５０の長軸方向および短軸方向に導入路３３が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例１と同じであり説明を省略する。
【００５２】
犠牲層３８を効率よく除去するためには、実施例１のように、空隙３０は大きいことが好ましい。支持膜２２の破壊を抑制するためには、実施例１の変形例１および２のように、スペーサ１８の内周を共振領域５０の外周に沿って設けることが好ましい。導入路３３は、平面視において共振領域５０の外周のうち最も離れた２箇所（楕円形では長軸方向の２箇所）とリリース孔３５をつなぐように設けることが好ましい。これにより、犠牲層３８を効率よく除去できる。
【００５３】
パッド層２６（パッド）は、共振領域５０外において下部電極１２および上部電極１６の少なくとも一方上に設けられている。パッド層２６には、例えばバンプまたはボンディングワイヤのような接続部材が接合される。このため、パッド層２６には応力が加わりやすく支持膜２２が破壊されやすい。そこで、実施例１の変形例１および２のように、平面視においてスペーサ１８をパッド層２６の少なくとも一部に重なるように設ける。これにより、支持膜２２をより補強できる。
【実施例２】
【００５４】
実施例２は、支持膜２２内に厚膜部２４および薄膜部２３を設ける例である。図７（ａ）は、実施例２およびその変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図７（ｂ）および図７（ｃ）は、それぞれ実施例２およびその変形例１における図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図７（ａ）では、共振領域５０、スペーサ１８、支持膜２２、厚膜部２４およびパッド層２６を図示し、下部電極１２および上部電極１６の図示を省略している。スペーサ１８および厚膜部２４をハッチングで図示している。図７（ｂ）において、スペーサ１８および支持膜２２の断面をハッチングで示し、Ａ−Ａ断面の奥にあるスペーサ１８および支持膜２２を白抜きで示す。以下同様である。
【００５５】
[実施例２およびその変形例１]
図７（ａ）から図７（ｃ）に示すように、支持膜２２に薄膜部２３と厚膜部２４が設けられている。厚膜部２４の膜厚は薄膜部２３の膜厚より大きい。厚膜部２４は、パッド層２６と共振領域５０とを横断するように設けられている。平面視において厚膜部２４はパッド層２６を含む。また、厚膜部２４は、支持膜２２の対向する辺の間に設けられている。
【００５６】
図７（ｂ）のように、実施例２では、支持膜２２の上面は平面であり、厚膜部２４では薄膜部２３に対し下面が下に突出している。図７（ｃ）のように、実施例２の変形例１では、支持膜２２の下面は平面であり、厚膜部２４では薄膜部２３に対し上面が上方に突出している。下部電極１２の上面は平坦である。
【００５７】
[実施例２の変形例２から５]
図８（ａ）から図８（ｄ）は、実施例２の変形例２から５に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図８（ａ）に示すように、実施例２の変形例２では、支持膜２２は膜２２ａおよび２２ｂを有している。膜２２ｂは膜２２ａ上に設けられている。膜２２ａの膜厚は一定である。薄膜部２３は膜２２ａからなり、厚膜部２４は膜２２ａと２２ｂからなる。その他の構成は実施例２の変形例１と同じであり説明を省略する。
【００５８】
図８（ｂ）に示すように、実施例２の変形例３では、厚膜部２４および薄膜部２３上で下部電極１２の膜厚は一定である。これにより、下部電極１２の上面には凸部が設けられる。圧電膜１４の上面は平坦である。その他の構成は実施例２の変形例１と同じであり説明を省略する。
【００５９】
図８（ｃ）に示すように、実施例２の変形例４では、厚膜部２４および薄膜部２３上で圧電膜１４の膜厚は一定である。また、上部電極１６の膜厚は一定である。これにより、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６の上面には各々凸部が設けられる。その他の構成は実施例２の変形例１と同じであり説明を省略する。
【００６０】
図８（ｄ）に示すように、実施例２の変形例５では、支持膜２２は膜２２ａおよび２２ｂを有している。膜２２ｂは膜２２ａ下に設けられている。膜２２ａの膜厚は一定である。薄膜部２３は膜２２ａからなり、厚膜部２４は膜２２ａと２２ｂからなる。その他の構成は実施例２の変形例４と同じであり説明を省略する。
【００６１】
［実施例２の変形例６および７］
図９（ａ）および図９（ｂ）は、実施例２の変形例６および７に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図９（ａ）に示すように、実施例２の変形例６では、支持膜２２は膜２２ａおよび２２ｂを有している。膜２２ａの膜厚は一定である。膜２２ｂは膜２２ａ下に設けられている。薄膜部２３は膜２２ａからなり、厚膜部２４は膜２２ａと２２ｂからなる。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。
【００６２】
図９（ｂ）に示すように、実施例２の変形例７では、支持膜２２は膜２２ａおよび２２ｂを有している。膜２２ｂは膜２２ａ上に設けられている。その他の構成は実施例２の変形例６と同じであり説明を省略する。
【００６３】
実施例２およびその変形例によれば、支持膜２２は薄膜部２３と厚膜部２４とを有する。厚膜部２４により支持膜２２を補強することができる。下部電極１２は、薄膜部２３より厚ければよい。すなわち、下部電極１２の膜厚は、平面視において空隙３０と重なる領域（または共振領域５０）における支持膜２２の最も薄い膜厚より大きい。下部電極１２の膜厚は、平面視において空隙３０と重なる領域（または共振領域５０）における支持膜２２の最も厚い膜厚より大きいことがより好ましい。
【００６４】
共振特性の劣化を抑制するため、下部電極１２の膜厚は、空隙３０と重なる領域（または共振領域５０）における支持膜２２の最も薄い膜厚の１．５倍以上が好ましく、２倍以上がより好ましい。下部電極１２の膜厚は、空隙３０と重なる領域（または共振領域５０）における支持膜２２の最も厚い膜厚以上が好ましく、１．５倍以上がより好ましく、２倍以上がさらに好ましい。支持膜２２の機械的な強度を確保するため、下部電極１２の膜厚は、空隙３０と重なる領域（または共振領域５０）における支持膜２２の最も薄い膜厚の１０倍以下が好ましい。
【００６５】
実施例２およびその変形例６および７のように、厚膜部２４の下面は薄膜部２３の下面より下方に突出していてもよい。実施例２の変形例１から５のように、厚膜部２４の上面は薄膜部２３の上面より上方に突出していてもよい。
【００６６】
支持膜２２の上面に凸部が存在すると、実施例２の変形例１および２のように、下部電極１２の膜厚が異なる。または下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６の少なくとも一つの上面に凸部が形成される。このため、共振特性が劣化する可能性がある。よって、実施例２およびその変形例６および７のように、共振領域５０内の支持膜２２の上面は平面であることが好ましい。
【００６７】
実施例２およびその変形例では、厚膜部２４の膜厚が一定の例を説明したが、厚膜部２４の膜厚は一定でなくてもよい。厚膜部２４と薄膜部２３は単一の膜でもよい。厚膜部２４は薄膜部２３の膜２２ａと膜２２ａと異なる膜２２ｂを含んでもよい。膜２２ａと２２ｂは同じ材料の膜でもよいし、異なる材料の膜でもよい。
【実施例３】
【００６８】
［実施例３およびその変形例１］
実施例３は、薄膜部２３および厚膜部２４の平面形状を異ならせる例である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例３およびその変形例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【００６９】
図１０（ａ）に示すように、実施例３では、厚膜部２４は２本の平行な直線状である。図１０（ｂ）に示すように、実施例３の変形例１では、厚膜部２４は幅が実施例２より狭い直線状であり、平面視においてパッド層２６の一部と重なる。その他の構成は、実施例２およびその変形例と同じであり説明を省略する。実施例３およびその変形例１のように、共振領域５０内の厚膜部２４の面積は共振領域５０の面積の１／２以下が好ましく、１／５以下がより好ましい。これにより、圧電薄膜共振器の共振特性の劣化を抑制できる。
【００７０】
［実施例３の変形例２］
図１１（ａ）は、実施例３の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、厚膜部２４は十字状に設けられている。支持膜２２の平面形状は矩形であり、厚膜部２４は矩形の４辺の間に連続して設けられている。共振領域５０は全て厚膜部２４である。その他の構成は実施例２の変形例１と同じであり説明を省略する。実施例３の変形例２のように、共振領域５０は厚膜部２４でもよい。これにより、共振領域５０の支持膜２２を補強できる。
【００７１】
［実施例３の変形例３］
図１２（ａ）は、実施例３の変形例３に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、厚膜部２４は共振領域５０の両側において長軸方向に延伸して設けられ、平面視においてパッド層２６を含んでいる。支持膜２２の平面形状は矩形であり、厚膜部２４は矩形の対向する一対の辺の間に連続して設けられている。共振領域５０は全て薄膜部２３である。その他の構成は実施例３の変形例２と同じであり説明を省略する。実施例３の変形例３のように、共振領域５０は薄膜部２３でもよい。これにより、共振特性の劣化を抑制できる。
【００７２】
［実施例３の変形例４］
図１３（ａ）は、実施例３の変形例４に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、厚膜部２４は共振領域５０を囲むように設けられている。その他の構成は実施例３の変形例３と同じであり説明を省略する。実施例３の変形例４のように、厚膜部２４が共振領域５０を囲むことで、共振領域５０の支持膜２２を補強できる。
【００７３】
［実施例３の変形例５］
図１４（ａ）は、実施例３の変形例５に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、厚膜部２４は共振領域５０の両側において共振領域５０の短軸方向に延伸するように設けられている。その他の構成は実施例３の変形例３と同じであり説明を省略する。
【００７４】
［実施例３の変形例６］
図１５（ａ）は、実施例３の変形例６に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、支持膜２２の平面形状は矩形であり、共振領域５０の両側に設けられた２つの厚膜部２４はそれぞれ矩形の３辺の間に連続して設けられている。その他の構成は実施例３の変形例３と同じであり説明を省略する。
【００７５】
［実施例３の変形例７］
図１６（ａ）は、実施例３の変形例７に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、支持膜２２の平面形状は矩形であり、共振領域５０の両側に設けられた２つの厚膜部２４はそれぞれ矩形の接続する２辺の間に連続して設けられている。その他の構成は実施例３の変形例３と同じであり説明を省略する。
【００７６】
［実施例３の変形例８］
図１７（ａ）は、実施例３の変形例８に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、スペーサ１８は共振領域５０の周りに複数設けられ、厚膜部２４はスペーサ１８間に連続して設けられている。支持膜２２の平面形状は矩形であり、スペーサ１８は矩形の４頂点に対応する位置に設けられている。厚膜部２４は、４つのスペーサ１８間に連続して設けられている。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。実施例３の変形例８のように、スペーサ１８間に連続して厚膜部２４を設けることで、支持膜２２をより補強できる。
【００７７】
［実施例３の変形例９］
図１８（ａ）は、実施例３の変形例９に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、１つの支持膜２２に複数の共振領域５０が設けられている。複数の共振領域５０の両側に厚膜部２４が設けられ、複数の共振領域５０の間に厚膜部２４が設けられている。共振領域５０の両側の厚膜部２４と共振領域５０間の厚膜部２４は接続されている。その他の構成は実施例３の変形例５と同じであり説明を省略する。複数の共振領域５０の両側に厚膜部２４を設けることで、複数の共振領域５０における支持膜２２を補強することができる。複数の共振領域５０の間に厚膜部２４を設けることで、支持膜２２を補強することができる。
【００７８】
［実施例３の変形例１０］
図１９（ａ）は、実施例３の変形例１０に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、複数の共振領域５０の間に厚膜部２４が設けられている。その他の構成は実施例３の変形例９と同じであり説明を省略する。
【００７９】
実施例３の変形例３−９のように、平面視において共振領域５０の両側に厚膜部２４が設けられ、共振領域５０に厚膜部２４は設けられていない。これにより、共振領域５０における支持膜２２をより補強し、かつ共振特性の劣化を抑制できる。
【００８０】
実施例３およびその変形例１−４、６−７および９のように、スペーサ１８は、共振領域５０を囲むように複数設けられ、平面視において、厚膜部２４は、複数のスペーサ１８のうち一対のスペーサ１８の間の領域から、別の一対のスペーサ１８の間の領域にかけて設けられている。これにより、共振領域５０における支持膜２２をより補強できる。
【００８１】
実施例３の変形例８のように、平面視において、厚膜部２４は、複数のスペーサ１８のうち少なくとも２つの間に連続して設けられている。これにより、支持膜２２をより補強できる。
【００８２】
実施例３の変形例９および１０のように、１つの支持膜２２に共振領域５０が複数設けられ、複数の共振領域５０は、複数のスペーサ１８のうち複数の共振領域５０の配列方向に隣接するスペーサ１８間に設けられている。このような構造では、支持膜２２が破損しやすい。そこで、実施例３の変形例９のように、厚膜部２４を複数の共振領域５０の配列方向に直交する方向の両側にそれぞれ直交する方向からみて共振領域５０と重なるように連続して設け、複数の共振領域５０に設けない。これにより、複数の共振領域５０における支持膜２２をより補強することができる。
【００８３】
また、実施例３の変形例９および１０のように、厚膜部２４を複数の共振領域５０の間に設け、複数の共振領域５０内に設けない。これにより、複数の共振領域５０における支持膜２２をより補強することができる。
【００８４】
実施例３およびその変形例１−４、６および７のように、平面視において厚膜部２４を応力が加わりやすいパッド（パッド層２６）の少なくとも一部に重なるように設ける。これにより、支持膜２２をより補強できる。
【実施例４】
【００８５】
図２０（ａ）は、実施例４に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すように、１つの支持膜２２に１つの共振領域５０が設けられている。スペーサ１８は、共振領域５０の片側に設けられ、反対側には設けられていない。スペーサ１８が設けられた領域は薄膜部２３であり、スペーサ１８以外の領域は厚膜部２４である。その他の構成は実施例３と同じであり説明を省略する。実施例４のように、共振領域５０の片側にのみスペーサ１８が設けられていると、支持膜２２は破壊されやすい。そこで、スペーサ１８のない領域に厚膜部２４を設けることで、支持膜２２を補強できる。
【００８６】
［実施例４の変形例１］
図２１（ａ）は、実施例４の変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すように、厚膜部２４はスペーサ１８から共振領域５０の反対側の支持膜２２の端部に延伸している。その他の構成は実施例４と同じであり説明を省略する。実施例４の変形例１のように、線状の厚膜部２４がスペーサ１８からスペーサ１８と反対側の支持膜２２の端部まで延伸する。これにより、支持膜２２を補強できる。
【００８７】
［実施例４の変形例２］
図２２（ａ）は、実施例４の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示すように、支持膜２２の平面形状は矩形であり、スペーサ１８は矩形の一辺に沿って設けられ、厚膜部２４は矩形の他の辺に沿って設けられている。その他の構成は実施例４と同じであり説明を省略する。実施例４の変形例２のように、支持膜２２の矩形形状のうちスペーサ１８が設けられていない辺に沿って厚膜部２４が設けられている。これにより、支持膜２２を補強できる。
【００８８】
実施例４およびその変形例のように、１つの支持膜２２において、スペーサ１８は、共振領域５０に対して一方の側に設けられ、共振領域５０に対して一方の側の反対の側には設けられていない。この構造では支持膜２２が破壊されやすい。そこで、厚膜部２４をスペーサ１８とスペーサ１８の反対側の支持膜２２の端部との間に連続的に設ける。これにより、支持膜２２をより補強することができる。厚膜部２４は共振領域５０の少なくとも一部に設けられていてもよいし、共振領域５０内に設けられてなくてもよい。
【００８９】
また、実施例１の変形例２のように、厚膜部２４を支持膜２２の外周のうちスペーサ１８が設けられていない領域に沿って設け、共振領域５０に設けない。これにより、支持膜２２をより補強することができ、かつ共振特性の劣化を抑制できる。
【実施例５】
【００９０】
図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、実施例５およびその変形例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図２３（ａ）に示すように、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６を覆うように保護膜２１が設けられている。保護膜２１は、水分等が拡散し難い膜である。これにより、圧電膜１４の劣化を抑制できる。その他の構成は実施例１から４およびその変形例と同じであり説明を省略する。
【００９１】
窒化アルミニウムのように圧電膜１４が潮解性のある場合、保護膜を設けることで、圧電膜１４の加水分解を抑制できる。保護膜２１は、水分等が拡散し難い材料である窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン膜の少なくとも１つの膜であることが好ましい。支持膜２２にも水分等が拡散し難い材料とすることが好ましい。
【００９２】
［実施例５の変形例１］
図２３（ｂ）に示すように、圧電膜１４に挿入膜２８が挿入されている。挿入膜２８は共振領域５０の外周領域の少なくとも一部に設けられ、共振領域５０の中央領域に設けられていない。その他の構成は実施例５と同じであり説明を省略する。実施例５の変形例１では、挿入膜２８によりＱ値等を向上できる。挿入膜２８としては、酸化シリコン膜のように圧電膜１４よりヤング率および／または音響インピーダンスの小さい材料を用いることが好ましい。挿入膜２８は下部電極１２と上部電極１６との間に設けられていればよい。
【００９３】
［実施例５の変形例２］
図２４は、実施例５の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図である。図２４に示すように、共振領域５０の平面形状は辺が互いに非平行な四角形である。その他の構成は実施例１から５およびその変形例と同じであり説明を省略する。実施例５の変形例２のように、共振領域５０の形状は多角形でもよい。
【実施例６】
【００９４】
実施例６は、フィルタの例である。図２５は、実施例６に係るフィルタの回路図である。図２５に示すように、端子Ｔ１とＴ２との間に、直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続され、並列共振器Ｐ１からＰ３が並列に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３の少なくとも１つの圧電薄膜共振器を実施例１から５およびその変形例の圧電薄膜共振器とすることができる。
【００９５】
［実施例６の変形例１］
図２６は、実施例６の変形例１に係るフィルタの平面図である。図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、図２６のＡ−Ａ断面図である。図２６、図２７（ａ）および図２７（ｂ）に示すように、単一基板１０および単一の支持膜２２上に、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３が設けられている。各共振器間は、下部電極１２および上部電極１６を介し電気的に接続されている。
【００９６】
下部電極１２および／または上部電極１６上にパッド層２６が設けられている。パッド層２６は、端子Ｔ１、Ｔ２およびグランド端子Ｔｇに対応する。パッド層２６にはボンディングワイヤまたはバンプが設けられる。端子Ｔ１、Ｔ２およびグランド端子Ｔｇに対応するパッド層２６に重なるようにスペーサ１８が設けられている。複数の共振領域５０を全体として囲むように複数のスペーサ１８が設けられている。
【００９７】
図２７（ａ）では挿入膜２８が設けられておらず、図２７（ｂ）では挿入膜が設けられている。
【００９８】
［実施例６の変形例２］
図２８は、実施例６の変形例２に係るフィルタの平面図である。図２８に示すように、支持膜２２の平面形状は矩形でなく、共振領域５０、下部電極１２および上部電極１６の形状に沿った形状である。その他の構成は実施例６の変形例２と同じであり説明を省略する。
【００９９】
実施例６の変形例１および２のように、フィルタを構成する圧電薄膜共振器は単一の支持膜２２に設けられていてもよい。実施例６およびその変形例における直列共振器および並列共振器の個数は適宜設定することができる。
【実施例７】
【０１００】
実施例７はデュプレクサの例である。図２９は、実施例７に係るデュプレクサの回路図である。図２９に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ４０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ４２が接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４２は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例６およびその変形例のフィルタとすることができる。
【０１０１】
マルチプレクサの例としてデュプレクサを説明したが、マルチプレクサはトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【０１０２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０      基板
１２      下部電極
１４      圧電膜
１６      上部電極
１８      スペーサ
２２      支持膜
２３      薄膜部
２４      厚膜部
２６      パッド層
３０      空隙
４０      送信フィルタ
４２      受信フィルタ
５０      共振領域
【図１】
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【図２】
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【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】
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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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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