(57)【要約】      （修正有）【課題】積層膜にクラックが生じないように補強する圧電薄膜共振器を提供する。【解決手段】基板１０と、基板１０上に空隙３０を介し設けられた下部電極１２と、下部電極１２上に設けられた圧電膜１４と、前記圧電膜１４上に設けられた上部電極１６と、基板１０と下部電極１２との間に、圧電膜１４を挟み下部電極１２と上部電極１６とが対向する共振領域５０および空隙３０を囲みかつ空隙３０に接するように設けられた環状膜２８と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に空隙を介し設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられた上部電極と、
前記基板と前記下部電極との間に、前記圧電膜を挟み前記下部電極と上部電極とが対向する共振領域および前記空隙を囲みかつ前記空隙に接するように設けられた環状膜と、
を具備する圧電薄膜共振器。
【請求項２】
前記環状膜の外側の側面は、平面視において環状膜の下面端が上面端より外側に位置するように傾斜している請求項１記載の圧電薄膜共振器。
【請求項３】
前記共振領域から前記下部電極が引き出される領域における平面視において、前記圧電膜の端面は前記環状膜に重なる請求項１または２記載の圧電薄膜共振器。
【請求項４】
前記共振領域から前記下部電極が引き出される領域における平面視において、前記圧電膜の端面は前記空隙に重なる請求項１または２記載の圧電薄膜共振器。
【請求項５】
前記下部電極、圧電膜および上部電極の少なくとも一部を貫通し前記空隙に繋がる貫通孔を有する請求項１から４のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
【請求項６】
前記貫通孔は前記共振領域外に形成されている請求項５記載の圧電薄膜共振器。
【請求項７】
少なくとも一か所の断面視において、前記空隙の両側の前記環状膜の幅は略等しい請求項１から６のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器を含むフィルタ。
【請求項９】
請求項８記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
【請求項１０】
基板の上面に犠牲層と前記犠牲層を囲みかつ前記犠牲層に接するように設けられた環状膜とを形成する工程と、
前記犠牲層および前記環状膜上に、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設けられた上部電極とを、前記環状膜が前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向し平面視において前記犠牲層に含まれる共振領域および前記犠牲層を囲むように形成する工程と、
前記犠牲層を除去することにより、前記基板と前記下部電極との間に前記環状膜に囲まれる空隙を形成する工程と、
を含む圧電薄膜共振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電薄膜共振器およびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサに関し、例えば基板と下部電極との間に空隙を有する圧電薄膜共振器およびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電薄膜共振器を用いた弾性波デバイスは、例えば携帯電話等の無線機器のフィルタおよびデュプレクサとして用いられている。圧電薄膜共振器の１つであるＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）では、圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する積層膜が基板上に空隙を介し設けられている。犠牲層を用い空隙を形成することで、空隙の形状をドーム状とすることが知られている（例えば特許文献１および２）。空隙以外の領域にキャビィティ形成膜を設けることで、空隙を形成することが知られている（例えば特許文献３）。積層膜を貫通する貫通孔を介し犠牲層を除去することが知られている（例えば特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０４５６９４号公報
【特許文献２】特開２００５−３４７８９８号公報
【特許文献３】特開２００９−００５１４３号公報
【特許文献４】特開２００３−３１８６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板上に空隙を介し積層膜を設けると、空隙の外周付近において、積層膜自身が積層膜を支持することになる。このため、特に空隙の外周付近において、積層膜にクラックが生じるなど積層膜が破損する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、積層膜を補強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、前記基板上に空隙を介し設けられた下部電極と、前記下部電極上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜上に設けられた上部電極と、前記基板と前記下部電極との間に、前記圧電膜を挟み前記下部電極と上部電極とが対向する共振領域および前記空隙を囲みかつ前記空隙に接するように設けられた環状膜と、を具備する圧電薄膜共振器である。
【０００７】
上記構成において、前記環状膜の外側の側面は、平面視において環状膜の下面端が上面端より外側に位置するように傾斜している構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記共振領域から前記下部電極が引き出される領域における平面視において、前記圧電膜の端面は前記環状膜に重なる構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記共振領域から前記下部電極が引き出される領域における平面視において、前記圧電膜の端面は前記空隙に重なる構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記下部電極、圧電膜および上部電極の少なくとも一部を貫通し前記空隙に繋がる貫通孔を有する構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記貫通孔は前記共振領域外に形成されている構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、少なくとも一か所の断面視において、前記空隙の両側の前記環状膜の幅は略等しい構成とすることができる。
【００１３】
本発明は、上記圧電薄膜共振器を含むフィルタである。
【００１４】
本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。
【００１５】
本発明は、基板の上面に犠牲層と前記犠牲層を囲みかつ前記犠牲層に接するように設けられた環状膜とを形成する工程と、前記犠牲層および前記環状膜上に、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設けられた上部電極とを、前記環状膜が前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向し平面視において前記犠牲層に含まれる共振領域および前記犠牲層を囲むように形成する工程と、前記犠牲層を除去することにより、前記基板と前記下部電極との間に前記環状膜に囲まれる空隙を形成する工程と、を含む圧電薄膜共振器の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、積層膜を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面の空隙付近の拡大図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図(その１)である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図(その２)である。
【図５】図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す平面図である。
【図６】図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、実施例１の変形例３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、比較例１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１の変形例４および５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２に係るフィルタの回路図、図１１（ｂ）は、実施例２の変形例１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】
【００１８】
以下、図面を参照し実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
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、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。図１（ａ）では、環状膜２８をクロスで示す。図１（ａ）から図１（ｃ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）基板である基板１０上に、下部電極１２が設けられている。基板１０の平坦主面と下部電極１２との間に空隙３０が形成されている。空隙３０を囲むように環状膜２８が設けられている。環状膜２８は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。下部電極１２は、例えば基板１０側からＣｒ（クロム）膜およびＲｕ（ルテニウム）膜である。
【００２０】
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上に上部電極１６が設けられている。上部電極１６は、例えば圧電膜１４側からＲｕ膜およびＣｒ膜である。下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６は積層膜１８を形成する。圧電膜１４の少なくとも一部を挟み下部電極１２と上部電極１６とが対向する領域が共振領域５０である。共振領域５０は、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の外の下部電極１２および圧電膜１４に貫通孔３５が設けられている。貫通孔３５は空隙３０に繋がっている。
【００２１】
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、セラミック基板またはＧａＡｓ基板等を用いることができる。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（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｔ（白金）、Ｒｈ（ロジウム）またはＩｒ（イリジウム）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。
【００２２】
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族の元素と４族の元素との２つの元素、または２族と５族との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族の元素は、例えばＣａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）またはＺｎ（亜鉛）である。４族の元素は、例えばＴｉ、Ｚｒ（ジルコニウム）またはＨｆ（ハフニウム）である。５族の元素は、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。
【００２３】
環状膜２８は、酸化シリコン膜以外にも窒化シリコン膜または窒化酸化シリコン膜等の絶縁膜を用いることができる。
【００２４】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面の空隙付近の拡大図である。図２（ａ）に示すように、共振領域５０から下部電極１２が引き出される領域が引き出し領域５２であり、共振領域５０から上部電極１６が引き出される領域が引き出し領域５４である。空隙３０の両側（領域５２および５４）に環状膜２８が設けられている。環状膜２８は外側の側面の下端が上端より外側に位置するように傾斜している。環状膜２８の内側の側面は基板１０の上面にほぼ垂直である。空隙３０の上面と環状膜２８の上面は連続している。空隙３０の上面はほぼ平面である。
【００２５】
下部電極１２は、引き出し領域５２側の環状膜２８の外側面および上面上を通り共振領域５０から引き出し領域５２に引き出されている。引き出し領域５４側では下部電極１２の先端と環状膜２８との間が離間している。環状膜２８の外側面が傾斜していることにより、環状膜２８の外端から圧電膜１４および／または下部電極１２にクラック等が形成されることを抑制できる。環状膜２８を挟む、基板１０の上面と環状膜２８の外側面とのなす角度θ１は６０°以下が好ましい。下部電極１２の端面も環状膜２８同様に傾斜している。引き出し領域５２側の環状膜２８の幅Ｗ１と引き出し領域５４側の環状膜２８の幅Ｗ２は、略同じである。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、共振領域５０の外側に貫通孔３５が設けられている。環状膜２８は、貫通孔３５の外側に設けられている。図２（ａ）と同様に、環状膜２８の外側面は傾斜し、内側面は垂直である。両側とも環状膜２８の外側面および上面上に下部電極１２が設けられている。両側の環状膜２８の幅Ｗ３は略同じである。幅Ｗ１、Ｗ２およびＷ３は略同じである。
【００２７】
図２（ａ）および図２（ｂ）において、例えば、空隙３０の上面は平坦であり空隙３０の高さＨ１と環状膜２８の高さＨ２が略等しい。空隙３０の高さＨ１は、例えば６０ｎｍから３μｍである。角度θ１が３０°から４５°程度とすると、幅Ｗ１からＷ３は、６０ｎｍから５μｍである。
【００２８】
図３（ａ）から図４（ｂ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図、図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す平面図である。図３（ａ）、図３（ｃ）および図４（ａ）は、それぞれ図５（ａ）から図５（ｃ）のＡ−Ａ断面図に相当する。図５（ｃ）では、犠牲層３８、環状膜２８および貫通孔３５を図示している。
【００２９】
図３（ａ）および図５（ａ）の示すように、平坦主面を有する基板１０上に犠牲層３８を、例えばスパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用い成膜する。犠牲層３８の膜厚は、例えば１０ｎｍから３μｍであり、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化亜鉛、ゲルマニウム（Ｇｅ）または酸化シリコン（ＳｉＯ２）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から選択される。犠牲層３８を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、基板１０上に犠牲層３８を覆うように絶縁膜２７を、例えば、スパッタリング法またはＣＶＤ法を用い成膜する。絶縁膜２７の膜厚は、犠牲層３８の膜厚より大きくする。絶縁膜２７は、犠牲層３８とは異なる材料を用いる。
【００３１】
図３（ｃ）および図５（ｂ）に示すように、絶縁膜２７をエッチバックする。絶縁膜２７により、犠牲層３８の外周に環状膜２８が形成される。絶縁膜２７のエッチバックにはドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いる。犠牲層３８の側壁に環状膜２８を残存させるため異方性の高いエッチングが好ましい。この観点からドライエッチング法を用いることが好ましい。絶縁膜２７のエッチングレートが犠牲層３８のエッチングレートより速いエッチングが好ましい。
【００３２】
図３（ｄ）に示すように、環状膜２８および基板１０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法を用い成膜する。下部電極１２を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。下部電極１２は、リフトオフ法により形成してもよい。下部電極１２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法を用い成膜する。圧電膜１４上に上部電極１６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。上部電極１６を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。上部電極１６は、リフトオフ法により形成してもよい。
【００３３】
図４（ａ）および図５（ｃ）に示すように、圧電膜１４をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。このとき、圧電膜１４および下部電極１２を貫通する貫通孔３５が形成される。貫通孔３５は犠牲層３８に接している。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、貫通孔３５を介し、犠牲層３８のエッチング液を下部電極１２の下の犠牲層３８に導入する。犠牲層３８をエッチングする媒体としては、犠牲層３８以外の共振器および環状膜２８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。犠牲層３８が除去されると、下部電極１２と基板１０との間に空隙３０が形成される。積層膜１８が圧縮応力の場合、空隙３０の中央が端より膨れる。積層膜１８の内部応力が小さい場合、空隙３０の上面はほぼ平坦となる。積層膜１８が引っ張り応力の場合、空隙３０の中央が端より凹む。空隙３０の中央において積層膜１８の下面が基板１０に接しないように積層膜１８の内部応力を設定することが好ましい。以上により、実施例１に係る圧電薄膜共振器が製造される。
【００３５】
実施例１によれば、基板１０と下部電極１２との間に、共振領域５０および空隙３０を囲みかつ空隙３０に接するように環状膜２８が設けられている。これにより、環状膜２８が空隙３０の外周付近において積層膜１８を支持する。よって、積層膜１８にクラックが生じるなど積層膜１８が破損することを抑制できる。なお、環状膜２８は空隙３０を囲む一部がカットされていてもよい。
【００３６】
特許文献１では、ドーム状の空隙を形成するために、積層膜１８を圧縮応力とすることになる。これにより、積層膜１８の成膜条件に制限ができ、最適化のための成膜条件の最適化が制限される。また、積層膜１８の圧縮応力の大きさにより空隙３０の形状が変わる。積層膜１８の圧縮応力はばらつきやすい。このため、空隙形状がばらついてしまう。例えば、圧縮応力が小さくなると、空隙が形成されない恐れがある。実施例１では、積層膜１８の内部応力によらず空隙を形成できる。
【００３７】
特許文献２では、図４（ａ）、図６（ａ）および図７（ｂ）に、空隙に接する絶縁膜が設けられている。この絶縁膜は００５０段落に記載されているように空隙を形成するための犠牲層が完全に除去されず残存したものである。このため、貫通孔から遠い空隙の外周には絶縁膜が残存するものの、貫通孔に近い空隙の外周には絶縁膜が残存していないと考えられる。よって、特許文献２では、実施例１のような環状の環状膜２８は設けられていない。また、残存している絶縁膜の幅も不均一である。環状に絶縁膜が設けられていないため、特許文献２の絶縁膜には積層膜を補強する機能はほとんどない。
【００３８】
特許文献３では、空隙以外の全ての領域にキャビティ形成膜を設ける。このため、共振領域以外の領域の設計自由度が低下する。実施例１では、環状に環状膜２８を設けるため、共振領域以外の領域の設計自由度を向上できる。
【００３９】
さらに、実施例１によれば、図２（ａ）および図２（ｂ）のように、環状膜２８の外側の側面は、平面視において環状膜２８の下面端が上面端より外側に位置するように傾斜している。これにより、下部電極１２および／または圧電膜１４にクラック等は形成されることを抑制できる。
【００４０】
貫通孔３５は、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６の少なくとも一部を貫通し空隙３０に繋がっている。これにより、貫通孔３５を介し犠牲層３８を除去することで、空隙３０を形成することができる。
【００４１】
貫通孔３５は共振領域５０外に形成されている。これにより、共振特性への影響が小さく貫通孔３５を設けることができる。また、特許文献２のように犠牲層が残存して絶縁膜となったとすると、絶縁膜は貫通孔３５から遠い空隙３０の端のみ絶縁膜が形成される。よって、実施例１のような環状膜２８は形成できない。
【００４２】
さらに、図２（ａ）および図２（ｂ）のように、少なくとも一か所の断面視において、空隙３０の両側の環状膜２８の幅は略等しい。これにより、環状膜２８は、対称に積層膜１８を支持できる。環状膜２８の幅は、空隙３０を囲む全周においてほぼ同じであることが好ましい。
【００４３】
実施例１の製造方法によれば、図３（ｂ）および図５（ｂ）のように、基板１０の上面に犠牲層３８と環状膜２８とを形成する。図３（ｄ）のように、犠牲層３８および環状膜２８上に、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６を形成する。図４（ｂ）のように、犠牲層３８を除去することにより、基板１０と下部電極１２との間に環状膜２８に囲まれる空隙３０を形成する。これにより、環状膜２８を形成できる。
【００４４】
［実施例１の変形例１］
図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、基板１０上に逆テーパー状の犠牲層３８を形成する。すなわち、犠牲層３８の側面は、犠牲層３８の上面が下面より大きくなるように傾斜している。図６（ｂ）に示すように、実施例１と同様に、犠牲層３８の側面に環状膜２８を形成する。図６（ｃ）に示すように、実施例１と同様に犠牲層３８上に積層膜１８を形成し、犠牲層３８を除去することで空隙３０を形成する。その他の製造方法は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００４５】
［実施例１の変形例２］
図７（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の製造方法を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、基板１０上に順テーパー状の犠牲層３８を形成する。すなわち、犠牲層３８の側面は、犠牲層３８の上面が下面より小さくなるように傾斜している。図７（ｂ）に示すように、実施例１と同様に、犠牲層３８の側面に環状膜２８を形成する。図７（ｃ）に示すように、実施例１と同様に犠牲層３８上に積層膜１８を形成し、犠牲層３８を除去することで空隙３０を形成する。その他の製造方法は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００４６】
実施例１の変形例１および２のように、環状膜２８の内側面は基板１０に対し傾斜していてもよい。
【００４７】
［実施例１の変形例３］
図８（ａ）および図８（ｂ）は、実施例１の変形例３に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ引き出し領域５２側および引き出し領域５４側の共振領域５０の端部付近の断面図である。図８（ａ）に示すように、共振領域５０の外周は環状膜２８の内側面に略一致している。共振領域５０の外側の圧電膜１４は除去されている。共振領域５０における積層膜１８を覆うように保護膜２４が設けられている。保護膜２４は、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜等の絶縁膜であり、積層膜１８を保護するため、共振領域５０の外側まで延伸している。下部電極１２上に配線２０が設けられている。配線２０は、金層または銅層等の金属層である。
【００４８】
図８（ｂ）に示すように、共振領域５０における積層膜１８を覆うように保護膜２４が設けられている。配線２２が上部電極１６上に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００４９】
［比較例１］
図９（ａ）および図９（ｂ）は、比較例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ引き出し領域５２側および引き出し領域５４側の共振領域５０の端部付近の断面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、環状膜２８が設けられていない。空隙３０はドーム形状を有している。その他の構成は実施例１の変形例３と同じであり説明を省略する。
【００５０】
図９（ａ）に示すように、共振領域５０の外側において圧電膜１４が除去されている。これにより、共振領域５０内の圧電膜１４内を横方向に伝搬する弾性波が圧電膜１４を介し共振領域５０の外に漏れることを抑制できる。よって、圧電薄膜共振器の損失を抑制しＱ値を向上できる。
【００５１】
しかし、共振領域５０の外側の領域５６では、下部電極１２のみが積層膜１８を支持する。例えば保護膜２４を延伸させたとしても、下部電極１２と保護膜２４のみが積層膜１８を支持する。これにより、支持強度が弱く、例えば下部電極１２が破損する可能性がある。例えば配線２０を延伸することも考えられるが、配線２０が積層膜１８に近づくと上部電極１６との電気的な干渉が起こりうる。
【００５２】
そこで、図８（ａ）のように、領域５６における下部電極１２と基板１０との間に環状膜２８を設ける。これにより、環状膜２８が積層膜１８を支持する。このため、支持強度を強くでき、下部電極１２の破損を抑制できる。
【００５３】
［実施例１の変形例４および５］
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１の変形例４および５に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図１０（ａ）に示すように、領域５８のように平面視において環状膜２８は共振領域５０から離間している。その他の構成は実施例１の変形例３と同じであり説明を省略する。図１０（ｂ）に示すように、領域５９のように平面視において環状膜２８と共振領域５０とは一部重なっている。その他の構成は実施例１の変形例３と同じであり説明を省略する。
【００５４】
実施例１の変形例３では、図８（ａ）のように平面視において共振領域５０が空隙３０と重なっている。これにより、積層膜１８の厚み縦振動モードの弾性波が環状膜２８により規制されない。また、環状膜２８の内側面と共振領域５０の外周が略一致している。これにより、積層膜１８を下部電極１２および保護膜２４のみで支持する領域がなく、積層膜１８の支持強度を高めることができる。
【００５５】
実施例１の変形例３では、積層膜１８の弾性波は環状膜２８に多少規制される。一方、実施例１の変形例４では、図１０（ａ）のように引き出し領域５２における平面視において、圧電膜１４の端面は空隙３０に重なる。これにより、積層膜１８の弾性波は環状膜２８により規制されず、共振特性をより向上できる。
【００５６】
実施例１の変形例３では、共振領域５０の外周と環状膜２８の内側面の一致する箇所において下部電極１２と保護膜２４に応力が加わり破損しやすい。一方、実施例１の変形例５では、図１０（ｂ）のように引き出し領域５２における平面視において、圧電膜１４の端面は環状膜２８に重なる。これにより、積層膜１８の支持強度をより高めることができる。
【実施例２】
【００５７】
実施例２は、実施例１およびその変形例の圧電薄膜共振器を用いたフィルタおよびマルチプレクサの例である。図１１（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１１（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４および１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１つに実施例１およびその変形例の圧電薄膜共振器を用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数等は適宜設定できる。
【００５８】
図１１（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１１（ｂ）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。
【００５９】
実施例２の変形例１によれば、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２のフィルタとする。または、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１およびその変形例の圧電薄膜共振器を含むフィルタとする。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、トライプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【００６０】
実施例２およびその変形例１によれば、積層膜１８が補強された圧電薄膜共振器を用いたフィルタおよびマルチプレクサを提供できる。
【００６１】
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】
【００６２】
１０  基板
１２  下部電極
１４  圧電膜
１６  上部電極
１８  積層膜
２８  環状膜
３０  空隙
３５  貫通孔
３８  犠牲層
５０  共振領域
５２、５４  引き出し領域
【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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