(57)【要約】【課題】共振特性の優れた薄膜圧電共振器を提供する。【解決手段】キャビティが設けられた基板と、前記キャビティを覆うように前記基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極の上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の上に設けられた上部電極と、前記上部電極の上に設けられた質量負荷部と、を備え、前記質量負荷部は、前記キャビティの縁の直上を跨ぐように設けられていること、を特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。【選択図】図１
2008258799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティが設けられた基板と、
前記キャビティを覆うように前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極の上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜の上に設けられた上部電極と、
前記上部電極の上に設けられた質量負荷部と、
を備え、
前記質量負荷部は、前記キャビティの縁の直上を跨ぐように設けられていること、を特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項２】
前記質量負荷部の一端は共振器部の直上に設けられ、他端は寄生容量部の直上に設けられていること、を特徴とする請求項１記載の薄膜圧電共振器。
【請求項３】
前記質量負荷部は、上部電極配線と一体的に接合されていること、を特徴とする請求項１または２に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項４】
前記質量負荷部は、前記上部電極の材料より音響インピーダンスが低い材料からなること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の薄膜圧電共振器。
【請求項５】
前記寄生容量部において、前記上部電極の幅が前記下部電極の幅より狭いこと、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の薄膜圧電共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜圧電共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の移動体無線端末の高性能化および高機能化に伴い、移動体無線端末に用いる部品の点数が大幅に増加しており、部品の小型化およびモジュール化などが重要となってきている。ここで、無線回路の中でも、特にフィルタは大きなスペースを占めており、無線回路を小型化し部品点数を削除するためには、フィルタの小型化およびモジュール化が必要となってきている。
【０００３】
従来から用いられてきたフィルタとしては、例えば、誘電体フィルタ、表面弾性波（Surface Acoustic Wave：SAW）フィルタ、ＬＣフィルタなどが挙げられるが、近年では、複数の薄膜バルク弾性波共振器（薄膜圧電共振器）を備えた共振器フィルタが、フィルタの小型化およびモジュール化に最も有望であると考えられている。
【０００４】
薄膜バルク弾性波共振器（薄膜圧電共振器）（以下、薄膜圧電共振器という）は、基板上に設けられた下部電極、下部電極に対向して設けられた上部電極、上部電極と下部電極とに挟まれた圧電体膜、下部電極の下方に設けられたキャビティを備えている。
【０００５】
このような薄膜圧電共振器では、キャビティ領域の外の基板上において、上部電極と下部電極とが対向すると寄生容量が発生する。薄膜圧電共振器を共振器フィルタとして用いる場合、寄生容量はフィルタ特性劣化の要因となる。そのため、上部電極をキャビティ領域の外に引き出す部分の幅寸法を狭め、寄生容量の発生を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。      
また、上部電極と上部電極配線との電気的接合を確実にするため、キャビティ領域の外において上部電極と上部電極配線とを重ね合わせる技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１や２に開示されているような技術では、下部電極を介して基板側に漏れる振動エネルギーの抑制が考慮されておらず、共振特性の改善に課題を有していた。
【特許文献１】特表２００６−５０３４４８号公報
【特許文献２】特開２００４−１２０４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、共振特性の優れた薄膜圧電共振器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、キャビティが設けられた基板と、前記キャビティを覆うように前記基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極の上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の上に設けられた上部電極と、前記上部電極の上に設けられた質量負荷部と、を備え、前記質量負荷部は、前記キャビティの縁の直上を跨ぐように設けられていること、を特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、共振特性の優れた薄膜圧電共振器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明をする。  
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。      
また、図２は、第１の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【００１１】
まず、図２に示す第１の比較例について説明をする。        
図２（ａ）は、第１の比較例に係る薄膜圧電共振器１０を例示するための模式部分断面図である。    
図２（ａ）に示すように、基板２の上面には、図示しない熱酸化膜、図示しないパッシベーション膜、図示しない非晶質下地膜、下部電極３、圧電膜５、上部電極４、図示しない上部パッシベーション膜が、この順に下層から形成されている。基板２には基板２を貫通するキャビティ６が設けられ、キャビティ６の基板上面側開口部を覆うように下部電極３が設けられている。この下部電極３に対向するように上部電極４が設けられ、下部電極３と上部電極４との間には圧電膜５が設けられている。尚、キャビティ６の直上において上部電極４と下部電極３とが対向して重なる部分を共振器部７と呼ぶことにする。また、キャビティ６領域の外の基板２上において、上部電極４と下部電極３とが対向して重なる部分を寄生容量部８と呼ぶことにする。
【００１２】
ここで、各部の材料を例示するものとすれば、例えば、基板２をシリコン（Ｓｉ）、図示しない熱酸化膜を酸化シリコン（ＳｉＯ２）、図示しないパッシベーション膜を窒化珪素（ＳｉＮ）、図示しない非晶質下地膜をタンタルアルミニウム（ＴａＡｌ）、下部電極３をアルミニウム（Ａｌ）、圧電膜５を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、上部電極４をモリブデン（Ｍｏ）、図示しない上部パッシベーション膜を窒化珪素（ＳｉＮ）とすることができる。尚、これらの材料に限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【００１３】
薄膜圧電共振器１０は、圧電膜５の圧電効果を利用して入力信号をフィルタリングする作用を有する。図示しない入力端子に入力された信号は、図示しない入力端子に接続されている上部電極４から圧電膜５を介して下部電極３へと出力される。この時、逆圧電効果により圧電膜５がその厚み方向に振動するが、上部電極４、圧電膜５、下部電極３からなる積層体は、圧電膜５に発生する振動に対して一定の共振周波数を有するので、入力された信号のうちこの共振周波数と一致する信号のみが出力されることになる。そのため、このようなフィルタリング機能を有する薄膜圧電共振器１０を、少なくとも１つ以上用いれば共振器フィルタを構成させることができる。
【００１４】
ここで、キャビティ領域の外で上部電極４と下部電極３とが対向すると、その部分で寄生容量が発生し、また、振動エネルギーが下部電極３を介して基板２に漏れてしまう。例えば、図２（ａ）に示した寄生容量部８で寄生容量が発生し、また、振動エネルギーの漏れが発生する。
【００１５】
また、例えば、移動体無線端末向けの共振器フィルタは、共振周波数が１〜５ＧＨｚとなる複数の薄膜圧電共振器で構成されている。このような薄膜圧電共振器では、例えば、圧電膜として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いると、圧電膜の膜厚は１〜２μｍとなるのに対して、電極の膜厚は０．２〜０．５μｍ程度となる。セラミック共振子や水晶振動子が、数十〜数百μｍの圧電板と数μｍ以下の電極とで構成されているのと比べ、数ＧＨｚ帯の共振周波数をもつ薄膜圧電共振器では、全膜厚に占める電極の膜厚の割合が１０〜６０％となり、非常に大きいものとなる。そのため、電極の材料、膜厚、積層構造が共振特性に与える影響は極めて大きい。
【００１６】
この場合、例えば、下部電極３としてアルミニウム（Ａｌ）を用いると、配向性に優れた窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の圧電膜５を得ることができる。その上、抵抗値も低く抑えることができるので、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）も向上させることができるという利点がある。そのため、下部電極３の材料としてアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）を主成分とした材料が用いられている。
【００１７】
しかしながら、アルミニウム（Ａｌ）は弾性定数が小さいため、下部電極３内に振動エネルギーが蓄積されやすく、上下の電極がキャビティ６領域の外で対向する部分（寄生容量部８）において、前述のように振動エネルギーが基板２へと散逸し、その結果、反共振周波数のＱ値（Ｑａ）が低下するという問題がある。このことは、アルミニウム（Ａｌ）のような音響インピーダンスの低い材料ほど顕著となる。
【００１８】
図２（ｂ）は、反共振周波数における振動エネルギーの分布を例示するための模式図であり、振動エネルギーの分布を有限要素法によるシミュレーションで求めたものである。図２（ｂ）においては、色のトーンが明るいほど振動エネルギーが高いことを示している。図２（ｂ）から分かるように、下部電極３に蓄積された振動エネルギーは、キャビティ６の縁に沿って基板２に漏れてしまっている。尚、図中の矢印は、振動エネルギーの流れ（漏れ）方向を示している。
【００１９】
本発明者は検討の結果、上部電極４の上に、キャビティ６の縁の直上を跨ぐようにして質量負荷部９を設けるようにすれば、振動エネルギーの漏れを抑制できるとの知見を得た。
【００２０】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式部分断面図である。尚、図２で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は省略する。      
図１（ａ）に示すように、薄膜圧電共振器１の上部電極４の上には、質量負荷部９が設けられている。そして、質量負荷部９は、キャビティ６の縁の直上を跨ぐようにして設けられている。
【００２１】
このような質量負荷部９を設けると、厚み方向における振動エネルギーの分布の中心位置を上部電極４側にシフトさせることが可能となる。そのため、その分、下部電極３に蓄積される振動エネルギーを減少させることができる。その結果、下部電極３から基板２へ漏れる振動エネルギーを抑制することができ、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を向上させることができる。質量負荷部９は、キャビティ６の縁の直上を跨ぐようにして設けられ、その一端が共振器部７の直上に設けられ、他端が寄生容量部８の直上に設けられるようにするとよい。
【００２２】
図１（ｂ）は、反共振周波数における振動エネルギーの分布を例示するための模式図であり、振動エネルギーの分布を有限要素法によるシミュレーションで求めたものである。ここで、図１（ｂ）においては、色のトーンが明るいほど振動エネルギーが高いことを示している。図１（ｂ）から分かるように、振動エネルギーの分布が上部電極４側にシフトし、下部電極３に蓄積される振動エネルギーが大幅に減少している。また、下部電極３からキャビティ６の縁に沿って基板２に漏れる振動エネルギーも大幅に減少している。
【００２３】
ここで、本発明者の行った実験によれば、質量負荷部９を設けることで、図２に示した比較例の反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）５５０を６５０に改善することができた。    尚、この場合、質量負荷部９の材質をアルミニウム（Ａｌ）とした。そして、その厚さを１μｍとし、質量負荷部９の一端の位置をキャビティ６の縁の直上を越えてキャビティ６側に５μｍ入るようにした。また、幅寸法は上部電極４と同一とした。
【００２４】
図３は、インピーダンス特性を例示するためのグラフ図である。      
図３中のＦ１の波形は、図２に示した比較例のものであり、Ｆ２の波形は、前述の質量負荷部９を設けたものである。図３からは、Ｆ１の反共振周波数における共振のピークよりも、Ｆ２の反共振周波数における共振のピークの方が鋭く、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）が改善しているのが分かる。
【００２５】
図４は、インピーダンス特性を例示するためのスミスチャートである。    
図４中のＦ１の波形は、図２に示した比較例のものであり、Ｆ２の波形は、前述の質量負荷部９を設けたものである。図４からは、Ｆ１よりもＦ２の方が外周円に近接しており、エネルギー損失（振動エネルギーの漏れ）が少ないことが分かる。
【００２６】
質量負荷部９の材質としては、上部電極４に適正な質量を負荷できるものであればよい。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、銅（Ｃｕ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）、樹脂（例えば、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂など）などを例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２７】
この場合、例えば、加工性を考慮すればアルミニウム（Ａｌ）などを選択することができ、後述する上部電極配線との一体形成を考慮すればアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などを選択することができる。  
また、上部電極４よりも音響インピーダンスが低い材料を選択すれば、振動エネルギーを上部電極４に閉じこめることができるので、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）をさらに改善させることができる。
【００２８】
また、必ずしも寄生容量部８の全域を覆う必要はないが、全域を覆うようにすれば振動エネルギーの漏れをより少なくすることができる。    
また、厚さ、長さ、幅についても前述のものに限定されるわけではなく、例えば、質量負荷部９の材質や薄膜圧電共振器の共振周波数などにより適宜変更することもできる。また、厚みや幅も一定である必要はなく、例えば、漸減したし漸増したりしていてもよい。  また、外形形状も直方体や立方体である必要はなく、適宜変更することができる。また、質量負荷部９の個数も１個である必要はなく、複数設けるようにしてもよい。    
尚、質量負荷部９の共振器部７側の一端の位置（キャビティ６の縁の直上におけるキャビティ６側への出張り量）についても、前述のものに限定されるわけではないが、詳細は後述する。
【００２９】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。  
図５（ａ）は模式平面図であり、図５（ｂ）は模式断面図である。尚、図２で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、その説明は省略する。      
図５（ａ）に示すように、薄膜圧電共振器２０の上部電極４上には、質量負荷部９ａが設けられている。そして、質量負荷部９ａは、キャビティ６の縁の直上を寸法Ｘだけ越えるようにして設けられている。また、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとは一体的に接合されている。    
尚、一体的な接合には、一体として形成される場合も含むものとする。
【００３０】
上部電極配線９ｂは、ボンディングパッド用の配線であり、上部電極４と電気的に接続されている。そして、上部電極配線９ｂにワイヤーボンディングすることで、外部の機器などと上部電極４とが電気的に接続されている。尚、下部電極３にも図示しない下部電極配線が電気的に接続され、外部の機器などと下部電極３とが電気的に接続されている。  
質量負荷部９ａ、上部電極配線９ｂ、図示しない下部電極配線は導電性材料からなり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などとすることができる。ただし、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【００３１】
また、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとを一体として形成させれば、生産性が高く、また、歩留まりも向上させることができる。    
尚、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとを一体的に接合する場合でも、どちらかを先に形成させるようにすることもできる。      
また、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとを一体的に接合せず、別々に形成させるようにしてもよい。    
また、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとで材質を変えるようにすることもできるし、異種材料同士を接合させるようにすることもできる。    
また、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂの上面（上部電極４と接する面の対向面）は、必ずしも面一である必要はない。
【００３２】
次に、キャビティ６の縁の直上におけるキャビティ６側への質量負荷部９ａの出張り量について説明する。        
図６は、出張り部分の厚さの影響を例示するためのグラフ図である。    
図６の各グラフ図は、周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表すものであり、横軸は周波数、縦軸は反射波係数（Ｓ１１）を示している。尚、図中のハッチング部分は共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域を示している。    
図６では、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとが一体として形成されたものを用い、その材質をアルミニウム（Ａｌ）としている。また、出張り量（図５（ｂ）における寸法Ｘ）を５μｍとし、質量負荷部９ａの厚さを変化させるようにしている。
【００３３】
ここで、反射波係数（Ｓ１１）は入射波がもとのポートに反射してくる度合いを示すものであるから、グラフ図上端（Ｓ１１＝０ｄＢ）のときが無損失、グラフ図の下方に行くほど損失が大きいことになる。
【００３４】
図６（ａ）は、出張り部分の厚さを０μｍとした場合、すなわち出張り部分がない場合（一端がキャビティ６の縁の直上にある場合）の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。  図６（ａ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出が大きく、出張り部分が必要であることが分かる。
【００３５】
図６（ｂ）は、出張り部分の厚さを０．２μｍとした場合、図６（ｃ）は、出張り部分の厚さを０．５μｍとした場合、図６（ｄ）は、出張り部分の厚さを１μｍとした場合の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。        
図６（ｂ）〜（ｄ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出が少なく、質量負荷部９ａによる振動エネルギーの漏れ抑制効果が高いことが分かる。
【００３６】
図６（ｅ）は、出張り部分の厚さを３μｍとした場合の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。    
図６（ｅ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出がかえって大きくなることが分かる。    
これは、必ずしも明らかではないが、質量負荷を大きくしすぎるとスプリアス振動を発生させてしまうためであると考えられる。
【００３７】
以上より、質量負荷部９ａの材質をアルミニウム（Ａｌ）としたときには、その厚さを０．２μｍ以上、１μｍ以下とすることができる。そして、そのようにすれば、共振特性の優れた薄膜圧電共振器を得ることができる。    
尚、アルミニウム（Ａｌ）以外の材質の場合には、その密度に反比例して厚さの適正範囲を変更すればよい。
【００３８】
図７は、出張り部分の長さの影響を例示するためのグラフ図である。    
図７の各グラフ図は、周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表すものであり、横軸は周波数、縦軸は反射波係数（Ｓ１１）を示している。尚、図中のハッチング部分は共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域を示している。    
図７では、質量負荷部９ａと上部電極配線９ｂとが一体として形成されたものを用い、その材質をアルミニウム（Ａｌ）としている。また、質量負荷部９ａの厚さを１μｍとし、出張り量（図５（ｂ）における寸法Ｘ）を変化させるようにしている。
【００３９】
ここで、反射波係数（Ｓ１１）は入射波がもとのポートに反射してくる度合いを示すものであるから、グラフ図上端（Ｓ１１＝０ｄＢ）のときが無損失、グラフ図の下方に行くほど損失が大きいことになる。
【００４０】
図７（ａ）は、出張り部分の長さを０μｍとした場合、すなわち出張り部分がない場合（一端がキャビティ６の縁の直上にある場合）の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。  図７（ａ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出が大きく、出張り部分が必要であることが分かる。
【００４１】
図７（ｂ）は、出張り部分の長さを１μｍとした場合の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。    
図７（ｂ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出が大きいことが分かる。
【００４２】
図７（ｃ）は、出張り部分の長さを３μｍとした場合、図７（ｄ）は、出張り部分の長さを５μｍとした場合の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。        
図７（ｃ）、（ｄ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出が少なく、質量負荷部９ａによる振動エネルギーの漏れ抑制効果が高いことが分かる。
【００４３】
図７（ｅ）は、出張り部分の長さを１０μｍとした場合の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性である。    
図７（ｅ）からは、共振周波数Ｆｒと反共振周波数Ｆａとの間の領域において損出がかえって大きくなることが分かる。    
これは、必ずしも明らかではないが、負荷質量を大きくしすぎるとスプリアス振動を発生させてしまうためであると考えられる。
【００４４】
以上より、質量負荷部９ａの材質をアルミニウム（Ａｌ）としたときには、その出張り部分の長さを３μｍ以上、５μｍ以下とすることができる。そして、そのようにすれば、共振特性の優れた薄膜圧電共振器を得ることができる。    
尚、アルミニウム（Ａｌ）以外の材質の場合には、その密度に反比例して出張り部分の長さの適正範囲を変更すればよい。
【００４５】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式平面図である。      
また、図９は、第２の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式平面図である。  尚、図２で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４６】
まず、図９に示す第２の比較例について説明をする。    
図９（ａ）に示す薄膜圧電共振器３０では、下部電極３がキャビティ６全体を覆っている。また、上部電極４の一辺側（図９（ａ）では下側）がキャビティ６の領域外に伸びている。そして、上部電極４と上部電極配線９０ｂとが電気的に接続されている。このような構成の薄膜圧電共振器３０では、寄生容量部８は上部電極４の四辺のうちの一辺側（図９（ａ）では下側）に存在する。
【００４７】
前述したように、寄生容量部８からは振動エネルギーの漏れが生じるが、寄生容量部８の面積が大きいと振動エネルギーの漏れも大きい。  
振動エネルギーの漏れが大きい薄膜圧電共振器３０においては、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）は１１００程度と高いが、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）が５４０程度となり、共振特性が劣化してしまう。
【００４８】
図９（ｂ）に示す薄膜圧電共振器３１でも、上部電極４の一辺側（図９（ｂ）では下側）がキャビティ６の領域外に伸びている。ただし、図９（ａ）とは異なり、キャビティ６の領域外に伸びている部分（寄生容量部８ａ）において、上部電極４の幅を下部電極３の幅よりも狭くしている。このようにすれば、寄生容量部８ａの面積を小さくすることができるので、振動エネルギーの漏れを抑制することができる。
【００４９】
そのため、薄膜圧電共振器３１では、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を５４０程度から６４０程度まで改善させることができる。    
ところが、このような構成の薄膜圧電共振器３１では、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）が１１００程度から６４０程度まで低下してしまい共振特性の改善が図れないことが判明した。これは、以下のことが原因と考えられる。
【００５０】
共振特性を考慮して一般的に、上部電極４の材質は比抵抗値が大きく、また、上部電極４の厚さも薄く（例えば、２００〜３００ｎｍ程度）されている。そのため、キャビティ６の領域外に伸びている部分の幅を狭くすると、この部分の電気抵抗は増加することになる。そして、この部分の電気抵抗が増加すると共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）は低下してしまうことになる。
【００５１】
図９（ｃ）に示す薄膜圧電共振器３２では、前述の幅を狭くした部分に上部電極配線９０ｂを重ね合わせるようにしている。この場合、重ね合わせた部分の先端が共振器部（キャビティ６の直上）に出ないようにした。    
上部電極配線９０ｂの材質は比抵抗値が小さく（例えば、アルミニウムなど）、また、その厚さも厚い（例えば、１μｍ程度）。そのため、上部電極配線９０ｂを重ね合わせることで、前述の電気抵抗の増加を抑制することができる。この場合、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を６１０程度、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）を７４０程度とすることができた。
【００５２】
本発明者は検討の結果、前述の重ね合わせた部分の先端を共振器部（キャビティ６の直上）内まで伸ばせば、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）と共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）をさらに改善させることができるとの知見を得た。
【００５３】
図８（ａ）に示す薄膜圧電共振器４０では、重ね合わせた部分の先端を共振器部（キャビティ６の直上）内まで伸ばすようにしている。    
また、図８（ｂ）に示す薄膜圧電共振器４１では、上部電極４の一辺側をキャビティ６の領域外に伸ばすのではなく、上部電極配線９０ｂの方を伸ばすようにしている。  
これらの場合、共振器部（キャビティ６の直上）内まで伸びている部分が前述の質量負荷部９０ａとなる。    
このような構成とすれば、寄生容量部８ａの面積を小さくすることと、前述の質量負荷部９０ａの作用による効果とで、振動エネルギーの漏れをより少なくすることができる。また、上部電極配線９０ｂがキャビティ６側まで伸びることになるので、上部電極配線９０ｂと上部電極４との接触面積が広くなり、電気抵抗を低減させることもできる。その結果、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）と共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）をさらに改善させることができる。
【００５４】
例えば、図８（ａ）に示す薄膜圧電共振器４０では、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を６７０程度、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）を１０４０程度とすることができた。  また、図８（ｂ）に示す薄膜圧電共振器４１では、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を６４０程度、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）を１０１０程度とすることができた。
【００５５】
図１０は、前述の反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を表すグラフ図であり、図１１は、前述の共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）を表すグラフ図である。    
各グラフ図の横軸のＡは図９（ａ）に示す薄膜圧電共振器３０、Ｂは図９（ｂ）に示す薄膜圧電共振器３１、Ｃは図９（ｃ）に示す薄膜圧電共振器３２、Ｄは図８（ａ）に示す薄膜圧電共振器４０、Ｅは図８（ｂ）に示す薄膜圧電共振器４１である。
【００５６】
図１０、図１１からは、上部電極配線９０ｂを共振器部（キャビティ６の直上）内まで伸ばすようにして質量負荷部９０ａを設けるようにすれば、反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を改善させることができるとともに、共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）をも改善できることが分かる。そのため、共振特性の優れた薄膜圧電共振器を得ることができる。  尚、質量負荷部９０ａの寸法、形態、材質などは前述した質量負荷部９ａの場合と同様のため、その説明は省略する。
【００５７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。  
前述の具体例に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
【００５８】
例えば、薄膜圧電共振器１、薄膜圧電共振器２０、薄膜圧電共振器４０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【００５９】
また、前述した各具体例が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図２】第１の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図３】インピーダンス特性を例示するためのグラフ図である。
【図４】インピーダンス特性を例示するためのスミスチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図６】出張り部分の厚さの影響を例示するためのグラフ図である。
【図７】出張り部分の長さの影響を例示するためのグラフ図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式平面図である。
【図９】第２の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式平面図である。
【図１０】反共振周波数におけるＱ値（Ｑａ）を表すグラフ図である。
【図１１】共振周波数におけるＱ値（Ｑｒ）を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  薄膜圧電共振器、２  基板、３  下部電極、４  上部電極、５  圧電膜、６  キャビティ、７  共振器部、８  寄生容量部、９  質量負荷部、９ａ  質量負荷部、９ｂ  上部電極配線、１０  薄膜圧電共振器、２０  薄膜圧電共振器、３０  薄膜圧電共振器、３１  薄膜圧電共振器、３２  薄膜圧電共振器、４０  薄膜圧電共振器、４１  薄膜圧電共振器、Ｆａ  反共振周波数、Ｆｒ  共振周波数、Ｑａ  反共振周波数におけるＱ値、Ｑｒ  共振点におけるＱ値
【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１】
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【図２】
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