(57)【要約】【課題】周波数調整の精度を高めるとともに、その調整作業の効率性向上を図ることのできる圧電フィルタ等を提供する。【解決手段】基板１と、前記基板１に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部３の上下面を少なくとも一対の上部電極５ａ，５ｂ及び下部電極４ａ，４ｂを対向させて挟む構造の振動部７，８を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子７の上部電極５ａが、他の圧電共振子８の上部電極５ｂとはエッチングの難易度が異なる材料からなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項２】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子の上部電極の上に、残余の圧電共振子の上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電フィルタにおいて、
前記複数の圧電共振子の上部電極は同じ材料からなることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項４】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電フィルタにおいて、前記圧電薄膜がＺｎＯもしくはＡｌＮを主成分とすることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の圧電フィルタにおいて、
前記基板は開口部もしくは凹部を有し、前記開口部もしくは凹部上に前記振動部が形成されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項７】
圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、
所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項８】
圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、
所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項９】
請求項７または８に記載の圧電フィルタにおいて、
前記複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の圧電フィルタにおいて、
前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極が、他の圧電共振子の下部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の圧電フィルタにおいて、
前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極上に、他の圧電共振子の下部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項１２】
請求項７または８に記載の圧電フィルタにおいて、
前記複数の圧電共振子の少なくとも一部の下部電極が共通化されていることを特徴とする圧電フィルタ。
【請求項１３】
圧電共振子をラダー構成にしていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の圧電フィルタ。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の圧電フィルタを用いていることを特徴とするデュプレクサ。
【請求項１５】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える複合圧電共振器において、
所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする複合圧電共振器。
【請求項１６】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える複合圧電共振器において、
複数の圧電共振子の上部電極は同じ材料からなり、且つ、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする複合圧電共振器。
【請求項１７】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える複合圧電共振器において、
複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることを特徴とする複合圧電共振器。
【請求項１８】
請求項１５ないし１７のいずれかに記載の複合圧電共振器において、前記圧電薄膜がＺｎＯもしくはＡｌＮを主成分とすることを特徴とする複合圧電共振器。
【請求項１９】
請求項１５ないし１８のいずれかに記載の複合圧電共振器において、
前記基板は開口部もしくは凹部を有し、前記開口部もしくは凹部上に前記振動部が形成されていることを特徴とする複合圧電共振器。
【請求項２０】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の圧電フィルタ、請求項１４に記載のデュプレクサ、又は、請求項１５ないし１９のいずれかに記載の複合圧電共振器を用いていることを特徴とする通信装置。
【請求項２１】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記所定の圧電共振子の上部電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２２】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されている圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記付加膜をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２３】
基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、前記複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されている圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記付加電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２４】
請求項２１ないし２３のいずれかに記載の圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記基板は開口部を有し、前記開口部上に前記振動部が形成されており、前記開口部から前記振動部に対して、膜付加もしくはエッチングにより、前記複数の圧電共振子の周波数調整をさらに行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２５】
圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる圧電フィルタの周波数調製方法において、
前記所定の圧電共振子の上部電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２６】
圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されている圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記付加膜をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２７】
請求項２５または２６に記載の圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極が、他の圧電共振子の下部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる下部電極をエッチングすることによって圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電共振子の周波数調整方法。
【請求項２８】
請求項２５または２６に記載の圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極上に、他の圧電共振子の下部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されており、前記上部電極の周波数調整を行った後、前記下部電極の付加膜をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【請求項２９】
請求項２５または２６に記載の圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記複数の圧電共振子の少なくとも一部の下部電極が共通化されており、前記上部電極の周波数調整を行った後、前記下部電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする圧電フィルタの周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電フィルタ及び圧電フィルタを用いたデュプレクサ、複合圧電共振器、通信装置、並び、圧電フィルタの周波数調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚み縦振動などエネルギー閉じ込め型の圧電共振子を振動部として複数有する圧電フィルタがある。このような圧電フィルタでは、一般に、各振動部それぞれの厚み調整によって、フィルタリング動作をする周波数帯が決められる。
【０００３】
その厚み調整には次の３方法が知られる。▲１▼フォトリソグラフィーを用いて必要な電極以外がレジストで覆われることで各振動部の電極に選択的に膜厚が増すように蒸着やスパッタリングにより膜付加される方法、▲２▼イオンビームの軌道制御が行われることによって、電極などの膜厚を減じるようにエッチングが行われる方法（特許文献１参照）、▲３▼レーザを用いて電極に微細穴を多数形成して周波数調整が実施される方法（特許文献２参照）である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９６８８２号公報
【特許文献２】
特開平１０−１５４９１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記▲１▼の場合、一般的な成膜装置による成膜の膜厚精度が±１％程度しかない。この場合、狙いの周波数に対し±１％程度ばらつくだけでなく、例えばラダーフィルタを構成する直列共振子と並列共振子それぞれの共振周波数の間隔は、フィルタを作製する同一ウェハにおいて、所望の設定に対して、±１％程度ばらつくことになる。
【０００６】
前記▲２▼，▲３▼の場合、各素子個別で周波数調整することしかできない。このため、各素子ごとに個別に周波数特性を測定しながら調整することが可能であり、高精度な調整を行うことができるものの、その調整の工数が非常に多く必要とされるので、作業効率が悪い。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、周波数調整の精度を高めるとともに、その調整作業の効率性向上を図ることのできる圧電フィルタ等を提供することを解決課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の圧電フィルタは、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る第１の圧電フィルタによれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極と他の圧電共振子の上部電極とにおいてエッチングの難易度が異なっていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、圧電フィルタ全体としての周波数調整もできる。
【００１０】
本発明に係る第２の圧電フィルタは、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子の上部電極の上に、残余の圧電共振子の上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
なお、複数の圧電共振子の上部電極は同じ材料からなることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る第２の圧電フィルタによれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、圧電フィルタ全体としての周波数調整もできる。
【００１３】
本発明に係る第３の圧電フィルタは、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、
複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る第３の圧電フィルタによれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、圧電フィルタ全体としての周波数調整もできる。
【００１５】
本発明に係る第１ないし第３のいずれかの圧電フィルタは、好ましくは、前記圧電薄膜がＺｎＯもしくはＡｌＮを主成分とする。
【００１６】
本発明に係る第１ないし第３のいずれかの圧電フィルタは、好ましくは、前記基板は開口部もしくは凹部を有し、前記開口部もしくは凹部上に前記振動部が形成されている。
【００１７】
本発明に係る第４の圧電フィルタは、圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る第４の圧電フィルタによれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極と他の圧電共振子の上部電極とにおいてエッチングの難易度が異なっていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各共振子に対する所望の周波数調整が上部電極に対するエッチングのときに一括的に行える。
【００１９】
本発明に係る第５の圧電フィルタは、圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える圧電フィルタにおいて、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る第５の圧電フィルタによれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各共振子に対する所望の周波数調整が上部電極に対するエッチングのときに一括的に行える。
【００２１】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタは、好ましくは、前記複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されている。この場合、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各圧電共振子に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。
【００２２】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタは、好ましくは、前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極が、他の圧電共振子の下部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる。この場合、上部電極のみならず、下部電極に対するエッチングによっても周波数調整を上部電極と同様行うことができ、上部電極と同時に下部電極に対するエッチングも行える。したがって、上部、下部電極共にそのエッチングされる面材料をエッチングの難易度の異なるものとしていることで、上部電極へのエッチングで特性の、若しくは特定のグループの共振子を周波数調整し、下部電極へのエッチングで他の、もしくは他のグループの共振子を周波数調製することができ、個々の振動部に対する選択的な周波数調整を行うことができる。
【００２３】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタは、好ましくは、前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極上に、他の圧電共振子の下部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されている。この場合、上部電極のみならず、下部電極に対するエッチングによっても周波数調整を上部電極と同様行うことができる。
【００２４】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタは、好ましくは、前記複数の振動部の少なくとも一部の下部電極が共通化されている。この場合、少なくとも一部の下部電極が共通化されているので、ある特定の共振子と他の共振子も一括して周波数調整できる。
【００２５】
本発明に係る第１ないし第５のいずれかの圧電フィルタは、圧電共振子をラダー構成にしている。
【００２６】
本発明に係るデュプレクサは、本発明に係る第１ないし第５のいずれかの圧電フィルタを用いている。
【００２７】
本発明に係る第１の複合圧電共振器は、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える複合圧電共振器において、
所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る第１の複合圧電共振器によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極と他の圧電共振子の上部電極とにおいてエッチングの難易度が異なっていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、複合圧電共振器全体としての周波数調整もできる。
【００２９】
本発明に係る第２の複合圧電共振器は、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える複合圧電共振器において、複数の圧電共振子の上部電極は同じ材料からなり、且つ、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る第２の複合圧電共振器によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、複合圧電共振器全体としての周波数調整もできる。
【００３１】
本発明に係る第３の複合圧電共振器は、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備える複合圧電共振器において、複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る第３の複合圧電共振器によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、複合圧電共振器全体としての周波数調整もできる。
【００３３】
本発明に係る第１ないし第３のいずれかの複合圧電共振器は、好ましくは、前記圧電薄膜がＺｎＯもしくはＡｌＮを主成分とする。
【００３４】
本発明に係る第１ないし第３のいずれかの複合圧電共振器は、好ましくは、前記基板は開口部もしくは凹部を有し、前記開口部もしくは凹部上に前記振動部が形成されている。
【００３５】
本発明に係る第１の圧電フィルタの周波数調整方法は、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる圧電フィルタの周波数調整方法において、前記所定の圧電共振子の上部電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る第１の圧電共振子の周波数調整方法によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって複数の圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極と他の圧電共振子の上部電極とにおいてエッチングの難易度が異なっていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各圧電共振子に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。
【００３７】
本発明に係る第２の圧電フィルタの周波数調整方法は、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されている圧電フィルタの周波数調整方法において、前記付加膜をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする。
【００３８】
本発明に係る第２の圧電フィルタの周波数調整方法によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって複数の圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各圧電共振子に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。
【００３９】
本発明に係る第３の圧電フィルタの周波数調整方法は、基板と、前記基板に形成されている、少なくとも１層以上の圧電薄膜を有する薄膜部の上下面を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、前記複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されている圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記付加電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする。
【００４０】
本発明に係る第３の圧電フィルタの周波数調整方法によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって複数の圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、複数の圧電共振子の振動部は保護膜で覆われているとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、前記保護膜を介して、付加電極が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各圧電共振子のに対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。
【００４１】
本発明に係る第１ないし第３のいずれかの圧電フィルタの周波数調整方法は、好ましくは、前記基板は開口部を有し、前記開口部上に前記振動部が形成されており、前記開口部から前記振動部に対して、膜付加もしくはエッチングにより、前記複数の圧電共振子の周波数調整をさらに行う。この場合、基板の裏面から開口部を通して複数の圧電共振子の振動部を薄くするよう削ったり、あるいは基板の裏面から開口部を通して複数の圧電共振子の振動部に膜を付加することで、圧電フィルタ全体としての周波数調整もできる。２つの周波数調整を同時に行ってもよいし、順番に行ってもよい。そのとき、順番は、どちらが先であっても良い。
【００４２】
本発明に係る第４の圧電フィルタの周波数調整方法は、圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極が、他の圧電共振子の上部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる圧電フィルタの周波数調製方法において、前記所定の圧電共振子の上部電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする。
【００４３】
本発明に係る第４の圧電共振子の周波数調整方法によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって複数の圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極と他の圧電共振子の上部電極とにおいてエッチングの難易度が異なっていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各圧電共振子のに対する所望の周波数調整が上部電極に対するエッチングのときに一括的に行える。
【００４４】
本発明に係る第５の圧電フィルタの周波数調整方法は、圧電性基板と、前記圧電性基板を少なくとも一対の上部電極及び下部電極を対向させて挟む構造の振動部を有する圧電共振子を複数備え、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されている圧電フィルタの周波数調整方法において、
前記付加膜をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行うことを特徴とする。
【００４５】
本発明に係る第５の圧電フィルタの周波数調整方法によれば、複数の圧電共振子の上部電極がエッチングされる処理を行うことによって複数の圧電共振子の振動部の薄肉化を図るとともに、所定の圧電共振子の上部電極の上に、該上部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されていることで、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の共振子を選択的に周波数調整できる。また、各複数の圧電共振子のに対する所望の周波数調整が上部電極に対するエッチングのときに一括的に行える。
【００４６】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタの周波数調整方法は、好ましくは、前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極が、他の圧電共振子の下部電極とはエッチングの難易度が異なる材料からなる下部電極をエッチングすることによって振動部の周波数調整を行う。この場合、上部電極のみならず、下部電極に対するエッチングによっても周波数調整を上部電極と同様行うことができる。したがって、上部、下部電極共にそのエッチングされる面材料をエッチングの難易度の異なるものとしていることで、上部電極へのエッチングで特性の、若しくは特定のグループの共振子を周波数調整し、下部電極へのエッチングで他の、もしくは他のグループの共振子を周波数調製することができ、個々の圧電共振子の振動部に対する選択的な周波数調整を行うことができる。
【００４７】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタの周波数調整方法は、好ましくは、前記複数の圧電共振子の少なくとも一つの下部電極上に、他の圧電共振子の下部電極の材料とはエッチングの難易度が異なる付加膜が形成されており、前記上部電極の周波数調整を行った後、前記下部電極の付加膜をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行う。この場合、上部電極のみならず、下部電極に対するエッチングによっても周波数調整を上部電極と同様行うことができる。
【００４８】
本発明に係る第４または第５の圧電フィルタの周波数調整方法は、好ましくは、前記複数の圧電共振子の少なくとも一部の下部電極が共通化されており、前記上部電極の周波数調整を行った後、前記下部電極をエッチングすることによって前記所定の圧電共振子の周波数調整を行う。この場合、少なくとも一部の下部電極が共通化されているので、ある特定の共振子と他の共振子も一括して周波数調整できる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００５０】
図１から図６に、本発明に係る実施形態を示している。図１は、Ｌ型ラダーフィルタ平面図、図２は、図１のＡ−Ａ´線に沿う断面図、図３は、図１のＬ型ラダーフィルタを示す回路図、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ｅ）〜（ｈ）は、図１のラダーフィルタの製造過程を示す要部断面図、図６は、所定の振動部表面をエッチングした状態を示す縦断面図である。
【００５１】
図１から図３を参照して、Ｌ型ラダーフィルタとして構成された圧電フィルタが示されている。１は、異方性エッチング可能なシリコン基板、２は、酸化珪素（ＳｉＯ２）による薄膜、３は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分として薄膜層でなる圧電薄膜、４ａ，４ｂは、アルミニウム（Ａｌ）などによる下部電極、５ａ，５ｂは、同じくアルミニウム（Ａｌ）などによる上部電極である。
【００５２】
基板１はシリコンウェハからなる。この基板１には、上下に貫通する貫通孔となる開口部６が形成されている。この開口部６は、圧電薄膜３、下部電極４ａ，４ｂ、上部電極５ａ，５ｂにより構成される振動部を有する並列圧電共振子７、直列圧電共振子８の振動空間を確保するものとなっている。薄膜２は、開口部６を全面にわたって覆う状態に形成されている。薄膜２は、直列圧電共振子７及び並列圧電共振子８を支持する支持部としてのダイヤフラム９となっている。
【００５３】
ダイヤフラム９上には、下部電極４ａ，４ｂがそれぞれ形成されている。下部電極４ａは、ＧＮＤ電極１０が接続されている。下部電極４ｂは、出力電極１１が接続されている。下部電極４ａ，４ｂ上には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分として少なくとも一つの層を成す圧電薄膜３が薄膜部として形成されている。上部電極５ａは、ダイヤフラム９の領域において圧電薄膜３を下部電極４ａと上下で挟んで上下方向で下部電極４ａに一部対向するように設けられている。上部電極５ｂは、ダイヤフラム９の領域において圧電薄膜３を下部電極４ｂと上下で挟んで上下方向で下部電極４ｂに一部対向するように設けられている。これら上部電極５ａ，５ｂは一つの同じ薄膜層として形成されており、後述するように、各電極５ａ，５ｂの膜厚が異なるものとされている。両上部電極５ａ，５ｂは、入力電極１２が接続されている。
【００５４】
下部電極４ａと上部電極５ａとが上下に重なっている形状は、その重なり方向視で矩形状となっている。下部電極４ｂと上部電極５ｂとが上下に重なっている形状も、その重なり方向視で矩形状となっている。下部電極４ａと上部電極５ａとこれらで上下に挟み込まれた圧電薄膜３の部分からなる振動部を有する並列圧電共振子７が構成されている。下部電極４ｂと上部電極５ｂとこれらで上下に挟み込まれた圧電薄膜３の部分からなる振動部を有する直列圧電共振子８が構成されている。これら振動部に対して下部電極４ａ，４ｂおよび上部電極５ａ，５ｂを介して電気信号が与えられることにより、これら振動部はそれぞれ厚み縦振動することで圧電共振子として機能する。なお、その振動部の振動モードは、厚みすべり振動でも良い。
【００５５】
上部電極５ａと上部電極５ｂとは後述するように一つの電極膜として一体的に形成されている。上部電極５ｂは上部電極５ａよりもその厚みが薄肉にエッチングされている。このように薄肉に加工されているのは、共振周波数の設定の調整を行うため、特に上部電極５ｂが選択されてエッチングされているからである。
このため、電極層としての上部電極５ａの表面には、同一条件でのエッチングの進行が上部電極５ａ及び５ｂの材料であるＡｌよりも小さいアルミナＡｌ２Ｏ３などのエッチング抑制膜１３が表面部層として成膜されている。
【００５６】
詳細には、圧電共振子の共振周波数は、薄膜２、圧電薄膜３、下部電極４ａ，４ｂ、上部電極５ａ，５ｂ、エッチング抑制膜１３により構成される振動部の厚みによって決まり、ラダー型の圧電フィルタにおいては、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差によって通過帯域幅が決まる。本実施の形態のように、上部電極５ａの表面に、上部電極５ａ及び５ｂの材料であるＡｌよりも小さいアルミナＡｌ２Ｏ３などのエッチング抑制膜１３が表面部層として成膜されている状態で、並列圧電共振子７及び直列圧電共振子８の周波数を調整するためのエッチングを並列圧電共振子７及び直列圧電共振子８の上方から行なうと、エッチングの進行が小さいエッチング抑制膜１３はほとんどエッチングされることはない一方、上部電極５ｂはエッチングされることにより、上部電極５ｂは上部電極５ａよりもその厚みが薄くなる。つまり、並列圧電共振子７の振動部と比較して直列圧電共振子８の振動部が薄肉化される。この結果、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差が変化し、通過帯域幅を所望の値にすることが出来る。
【００５７】
このように、本実施の形態では、上部電極５ａの表面に、同一条件でのエッチングの進行が上部電極５ａ及び５ｂよりも小さい材料から成るエッチング抑制膜１３を形成し、エッチングの進行速度を並列圧電共振子７及び直列圧電共振子８で異ならせることで、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、通過帯域幅が所望の値に調整されている。
【００５８】
上述のように、並列圧電共振子７及び直列圧電共振子８の周波数を調整するためのエッチングを並列圧電共振子７及び直列圧電共振子８の上方から行なうことで、並列圧電共振子７及び直列圧電共振子８に振動部の厚みの差を調整することで通過帯域幅を所望の値に調整した後、薄膜２の下面側に形成した調整膜１４を付加することで、圧電フィルタ全体の周波数の調整が行われている。付加される調整膜１４の厚みによって、圧電フィルタ全体の周波数は変化し、調整膜１４の厚みが厚くなるほど、圧電フィルタ全体の周波数は低くなる。なお、圧電フィルタ全体の周波数を高くするときには、薄膜２の下面側からエッチングを行い、薄膜２を薄くすることで調整する。
【００５９】
次に、この圧電フィルタの製造方法について、所定工程を断面図として図示する図４，図５に基づいて以下に説明する。図４（ａ）を参照して、シリコンウェハの状態で基板１が用意される。図４（ｂ）を参照して、基板１の一方の面（別言すれば上面、または表面）に酸化珪素（ＳｉＯ２）の薄膜２が形成される。この薄膜２は、基板１の表面に対してスパッタリングやＣＶＤ法などによって成膜される。
【００６０】
次に、図４（ｃ）を参照して、基板１の他方の面（別言すると下面、または裏面）から薄膜２まで達する開口部６が空洞状に形成される。開口部６は、所要の異方性エッチングや反応性エッチングやレーザを利用した加工などにより形成されている。図１において、開口部６は、基板１の表面側から見た状態で破線によりその輪郭形状が示されている。
【００６１】
次いで、図４（ｄ）を参照して、薄膜２の表面に図示しないパターン化されたレジスト膜により所要領域が保護される状態で、真空蒸着またはスパッタリングなどによって、アルミニウム（Ａｌ）などを材料として電極膜が基板１全面に成膜される。その後、レジスト膜が剥離除去されることによって、下部電極４ａ，４ｂがそれぞれ形成される。なお、下部電極４ａ，４ｂは、Ａｌにかえて、Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｗ，Ｃｕ，Ａｇなどを用いても良い。
【００６２】
次いで、図５（ｅ）を参照して、不図示のメタルマスクなどでマスキングして、真空蒸着またはスパッタリングなどにより酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分として圧電薄膜３が成膜される。
【００６３】
その後、図５（ｆ）を参照して、不図示のレジスト膜で上部電極パターンが形成され、次いで、全面にアルミニウム（Ａｌ）を成膜する。その後、レジスト膜が剥離除去されることによって、上部電極５ａ，５ｂを形成するための上部電極部５が形成される。図２４に示すように、上部電極５ａ，５ｂの厚さを予め必要とされる厚さになるように別々に形成してもよい。この場合、上部電極５ａと上部電極５ｂとは、振動に影響しないところｘで電気的に接続される。
【００６４】
その後、図５（ｇ）を参照して、不図示のメタルマスクなどでマスキングして、真空蒸着またはスパッタリングなどにより、上部電極５ａではそのエッチングが抑制されるように、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる付加膜としてのエッチング抑制膜１３が上部電極５ａの上面に成膜される。
【００６５】
次いで、図５（ｈ）を参照して、上部電極５ａに接続される入力電極１２のパッド部と、下部電極４ｂに接続される出力電極１１のパッド部と、ＧＮＤ電極１０のパッド部とを、成膜する。ＧＮＤ電極１０，出力電極１１，入力電極１２は、電極成膜時に、同時に形成してもよい。ここまでの工程において、周波数調整していない状態の圧電フィルタが得られたことになる。
【００６６】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。直列圧電共振子８についてその肉厚を減じる加工が施されることによって、その直列圧電共振子８の共振周波数を所望の共振周波数に近づけるように調整する。この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置を用いてもよい。この場合、高周波ネットワークアナライザからの周波数信号が、入力電極１２とＧＮＤ電極１０との間に入力され、その入力された信号に応答して出力電極１１とＧＮＤ電極１０との間で出力される信号が得られる。並列圧電共振子７と直列圧電共振子８とから構成されるフィルタとしての中心周波数と通過帯域幅が該高周波ネットワークアナライザで測定される。
【００６７】
この測定結果に基づいて、通過帯域幅について圧電フィルタに要求される所望の通過帯域幅の値とのずれ量が得られる。予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と良品の圧電フィルタにおける通過帯域幅の減少量との関係から、所望の通過帯域幅に周波数調整を行うの必要なイオンミリング時間ｔ１が計算できる。また、前記測定された中心周波数について所望の中心周波数の値とのずれ量、及び、予め実験により求めておいた銀（Ａｇ）などの調整膜１４を形成するための蒸着時間と中心周波数の減少量との関係から、所望の中心周波数に合わせるのに必要な蒸着時間ｔ２が計算できる。なお、このアルゴン雰囲気中におけるイオンミリングレートの具体的数値を以下に示す。アルミニウムは、２．０（ｎｍ／ｍｉｎ）である。金は、１０．０（ｎｍ／ｍｉｎ）である。アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）は、０．２（ｎｍ／ｍｉｎ）である。
【００６８】
その計算結果に基づいて、前記圧電フィルタをイオンミリング装置に導入して、アルゴン雰囲気において表面を時間ｔ１だけエッチングする。このエッチングにより上部電極５ａ，５ｂのうち、エッチング抑制膜１３が形成されている上部電極５ａよりも上部電極５ｂの方がエッチングされやすくなっているから、上部電極５ｂが薄膜化が促進され、直列圧電共振子８の共振周波数が高くなる側にシフトされるよう調整されることで、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、通過帯域幅を所望の値にすることが出来る。その後、該圧電フィルタを蒸着装置に導入して、ダイヤフラム９の下面に時間ｔ２だけ銀（Ａｇ）を調整膜１４として蒸着することで、圧電フィルタ全体の周波数を調整する。このようにして、圧電フィルタは、その通過帯域幅・中心周波数が共に所望の値に合わされることになる。なお、銀（Ａｇ）に変えて、ＳｉＯ２等の絶縁膜を用いても良い。
【００６９】
以上の工程によって、図１に示されるように、周波数調整されたＬ型ラダーフィルタが得られる。これによって、この圧電フィルタを構成する直列圧電共振子と並列圧電共振子との共振周波数を同時に調整することができる。これは、各振動部について個別に調整する場合には、調整しない振動部に対するマスクなどが必要となる工程があるが、その工程をなくすことができ、調整工程の簡単化を図れる。基板上に複数形成されたフィルタ素子を一括して周波数調整することができる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態では、ラダー型の圧電フィルタにおいて、直列圧電共振子と並列圧電共振子の一方の上部電極上に、同一条件でのエッチングの進行が上部電極材料よりも小さいエッチング抑制膜を形成することで、直列圧電共振子と並列圧電共振子のエッチングによる周波数の変化の大きさに差が出るようにする。このようにすることで、マスクなどを用いることなく、上部電極に対するエッチングによって、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。特に、開口部を有する基板を用い、開口部上に圧電共振子の振動部を形成してなる圧電フィルタにおいては、上部電極に対するエッチングによって、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整した後に、開口部の方向より、開口部を塞ぐように形成された薄膜に対するエッチング又は調整膜の付加によって、圧電フィルタ全体の調整を行なうことが出来る。また、先にフィルタ全体の周波数調整を行い、その後、直列側及び並列側の各共振子の周波数調整を行っても良い。
【００７１】
なお、本実施の形態１では、並列圧電共振子７と直列圧電共振子８とにおいて、圧電薄膜３、下部電極４ａ，４ｂの厚みを等しくした上で、上部電極５ａ，５ｂの厚みを異ならせることで、並列圧電共振子７と直列圧電共振子８の共振周波数を異ならせることが好ましい。このような構造にすることで製造が容易になると共に、上部電極５ａ，５ｂの厚みを調整するだけで、並列圧電共振子７と直列圧電共振子８の共振周波数を調整することが出来る。
【００７２】
（実施形態２）
次に、本発明に係る圧電フィルタの実施形態２について説明する。図７は、圧電フィルタの縦断面図、図８は、図７の圧電フィルタの平面図（ａ）と下面図（ｂ）、図９は、図７の圧電フィルタの回路図、図１０（ａ）〜（ｃ）は、図７のラダーフィルタの製造過程を示す要部断面図である。
【００７３】
図７を参照して、２１は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）で形成された薄板状の圧電体からなる圧電性基板、２２ａ，２２ｂは、基板２１の上面にそれぞれ所定位置に成膜された金属膜からなる上部電極、２３ａ，２３ｂは、基板２１の下面にそれぞれ所定位置に成膜された金属膜からなる下部電極、２４は、上部電極２２ａの表面にさらに成膜された付加膜としてのエッチング抑制膜、２５は、下部電極２３ｂの表面にさらに成膜された付加膜としてのエッチング抑制膜である。基板２１は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などが用いられても良い。
【００７４】
基板２１は、上下両面が鏡面仕上げされている。この基板２１の上面の２箇所にそれぞれ位置設定されて一対の上部電極２２ａ，２２ｂが成膜されている。各上部電極２２ａ，２２ｂは、平面視矩形状である。両上部電極２２ａ，２２ｂは、アルミニウム（Ａｌ）によりなる。アルミニウムにかえて、金（Ａｕ）などの高導電率材により、両上部電極２２ａ，２２ｂを形成してもよい。一方の上部電極２２ａの表面には、同一条件でのエッチングの進行がアルミニウムよりも小さいアルミナＡｌ２Ｏ３などのエッチング抑制膜２４が成膜されている。他方の上部電極２２ｂは、アルミニウムで形成されたままの表面部となっている。
【００７５】
基板２１の下面には、両上部電極２２ａ，２２ｂと対向する位置に上部電極２２ａ，２２ｂのそれぞれの形状に合わせた平面視矩形状の下部電極２３ａ，２３ｂが成膜されている。両下部電極２３ａ，２３ｂは、アルミニウムによりなる。
アルミニウムにかえて、金（Ａｕ）などの高導電率材により、両下部電極２３ａ，２３ｂを形成してもよい。一方の下部電極２３ｂの表面には、同一条件でのエッチングの進行がアルミニウムよりも小さいアルミナＡｌ２Ｏ３などのエッチング抑制膜２５が成膜されている。他方の下部電極２３ａは、アルミニウムで形成されたままの表面部となっている。
【００７６】
両上部電極２２ａ，２２ｂに接続された引き出し電極２６が入力電極として、基板２１の上面に形成されている。下部電極２３ａに接続された引き出し電極２７がＧＮＤ電極として、基板２１の下面に形成されている。下部電極２３ｂに接続された引き出し電極２８が出力電極として、基板２２の下面に形成されている。ここで、下部電極２３ａと上部電極２２ａとこれらで上下に挟み込まれた基板２１の部分からなる振動部を有する並列圧電共振子２９が構成されている。下部電極２３ｂと上部電極２２ｂとこれらで上下に挟み込まれた基板２１の部分からなる振動部を有する直列圧電共振子３０が構成されている。これにより、図９に示すＬ型ラダー圧電フィルタが構成されている。
【００７７】
次に、この圧電フィルタの製造方法について、所定工程を断面図として図示する図１０に基づいて以下に説明する。図１０（ａ）を参照して、両面が鏡面仕上げされた薄板状のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなる基板２１が用意される。図１０（ｂ）を参照して、基板２１の両面それぞれに、図示しないパターン化されたレジスト膜により所要領域が保護される状態で、真空蒸着またはスパッタリングなどによって、アルミニウム（Ａｌ）などを材料として電極膜が基板１全面に成膜される。その後、レジスト膜が剥離除去されることによって、上部電極２２ａ，２２ｂ、下部電極２３ａ，２３ｂが、それぞれ形成される。
【００７８】
次いで、図１０（ｃ）を参照して、不図示のメタルマスクなどでマスキングして、真空蒸着またはスパッタリングなどにより上部電極２２ａ、下部電極２３ｂが形成される部分に対応してアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなるエッチング抑制膜２４，２５がそれぞれ成膜される。
【００７９】
次いで、引き出し電極２６，２７，２８などが基板２１に成膜される。引き出し電極２６，２７，２８は、上部電極２２ａ，２２ｂ、下部電極２３ａ，２３ｂと一体的に作成されても良い。ここまでの工程において、周波数調整していない状態の圧電フィルタが得られたことになる。
【００８０】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。並列圧電共振子２９及び直列圧電共振子３０についてそれぞれ個別にその肉厚を減じる加工が行われることによって、各共振子２９，３０の共振周波数が所望の周波数に調整される。この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置が用いられる。
高周波ネットワークアナライザからの周波数信号が、引き出し電極２６と引き出し電極２７との間に入力され、その間の振動部が励振され、そのときの反射特性より並列圧電共振子２９の共振周波数を測定する。同様に引き出し電極２６と引き出し電極２８との間に入力され、その反射特性により直列圧電共振子３０の共振周波数を測定する。
【００８１】
その測定結果からは、並列圧電共振子２９，直列圧電共振子３０におけるそれぞれの所望の周波数からのずれ量を知ることができる。これにより、予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と、周波数のずれ量との関係から、所望の共振周波数に合わせるよう調整するのに必要なイオンミリング時間を求めることができる。並列圧電共振子２９を所望の共振周波数に合わせるのに必要なイオンミリング時間がｔ１、直列圧電共振子３０を所望の共振周波数に合わせるのに必要なイオンミリング時間がｔ２として求められたとする。
【００８２】
まず、上面全体を時間ｔ２だけイオンミリングすることにより、上部電極２２ｂが上部電極２２ａよりもエッチングされ、直列圧電共振子３０が所望の周波数となる。このとき、並列圧電共振子２９の上部電極２２ａは、エッチング抑制膜２４で表面部が被覆されているので、並列圧電共振子２９の共振周波数がほとんど変化しない。その後、下面全体を時間ｔ１だけイオンミリングすることにより、下部電極２３ａがエッチングされ、並列圧電共振子２９が所望の周波数となる。このとき、直列圧電共振子３０の下部電極２３ｂは、エッチング抑制膜２５で表面部が被覆されているので、直列圧電共振子３０の共振周波数がほとんど変化しない。
【００８３】
これにより、圧電フィルタを構成する直列圧電共振子３０と並列圧電共振子２９とは、それぞれ個別に周波数調整を行うことができる。上面と下面とで別々に周波数調整が可能であるため、直列圧電共振子３０と並列圧電共振子２９とを同時にそれぞれ任意の量の調整を行うことができる。また、ウェハ状態で調整可能であるため、ウェハ上のフィルタ素子に対して、一括して周波数調整することができる。
【００８４】
なお、本実施形態２では、直列圧電共振子３０と並列圧電共振子２９の上部電極は、並列圧電共振子２９の上部電極２２ａの上に、エッチング抑制膜２４を形成することで、直列圧電共振子３０の上部電極２２ｂとエッチングレートを異ならせたが、これに限らず、並列圧電共振子２９の上部電極２２ａの電極材料を、直列圧電共振子３０の上部電極２２ｂの電極材料とエッチングレートが異なるものを電極材料にしてもよい。
【００８５】
また、本実施形態２では、直列圧電共振子３０と並列圧電共振子２９の下部電極は、直列圧電共振子３０の下部電極２３ｂの上にエッチング抑制膜２５を形成することで、並列圧電共振子２９の下部電極２３ａとエッチングレートを異ならせたが、これに限らず、直列圧電共振子３０の下部電極２３ｂの電極材料を、並列圧電共振子２９の下部電極２３ａとエッチングレートが異なる電極材料にしてもよい。
【００８６】
（実施形態３）
次に、本発明に係る圧電フィルタの実施形態３について説明する。図１１は、圧電フィルタの縦断面図、図１２は、図１１の圧電フィルタの平面図（ａ）と下面図（ｂ）、図１３（ａ）〜（ｃ）は、図１１の圧電フィルタの製造過程を示す要部断面図である。
【００８７】
図１１には、２重モードフィルタを構成する圧電フィルタが示されている。図１１及び図１２を参照して、３１は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）で形成された薄板状の圧電体からなる圧電性基板、３２ａ，３２ｂは、基板３１の上面にそれぞれ所定位置に成膜された金属膜からなる上部電極、３３は、基板３１の下面の所定位置に成膜された金属膜からなる下部電極、３４は、上部電極３２ａの表面にさらに成膜されたエッチング抑制膜である。基板３１は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などが用いられても良い。
【００８８】
基板３１は、上下両面が鏡面仕上げされている。この基板３１の上面の２箇所にそれぞれ位置設定されて一対の上部電極３２ａ，３２ｂが成膜されている。各上部電極３２ａ，３２ｂは、平面視矩形状である。両上部電極３２ａ，３２ｂは、アルミニウム（Ａｌ）によりなる。アルミニウムにかえて、金（Ａｕ）などの高導電率材により、両上部電極３２ａ，３２ｂを形成してもよい。一方の上部電極３２ａの表面には、同一条件でのエッチングの進行がアルミニウムよりも小さいアルミナＡｌ２Ｏ３などの付加膜としてのエッチング抑制膜３４が成膜されている。他方の上部電極３２ｂは、アルミニウムで形成されたままの表面部となっている。
【００８９】
基板３１の下面には、両上部電極３２ａ，３２ｂと対向する位置に一つの平面視矩形状の下部電極３３が成膜されている。下部電極３３は、アルミニウムによりなる。アルミニウムにかえて、金（Ａｕ）などの高導電率材により、下部電極３３を形成してもよい。下部電極３３は、後述するように、周波数調整を行った調整膜４０が積層形成されている。
【００９０】
上部電極３２ａに接続された引き出し電極３５が入力電極として、基板３１の上面に形成されている。上部電極３２ｂに接続された引き出し電極３６が出力電極として、基板３１の上面に形成されている。下部電極３３に接続された引き出し電極３７がＧＮＤ電極として、基板３１の下面に形成されている。ここで、下部電極３３と上部電極３２ａとこれらで上下に挟み込まれた基板３１の部分とによって、圧電共振子の振動部３８ａが構成されている。下部電極３３と上部電極３２ｂとこれらで上下に挟み込まれた基板３１の部分とによって、圧電共振子の振動部３８ｂが構成されている。圧電共振子の振動部３８ａ，３８ｂの相互作用によって圧電フィルタ３９が構成されている。
【００９１】
次に、この圧電フィルタの製造方法について、所定工程を断面図として図示する図１３に基づいて以下に説明する。図１３（ａ）を参照して、両面が鏡面仕上げされた薄板状のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなる基板３１が用意される。図１３（ｂ）を参照して、基板３１の両面それぞれに、図示しないパターン化されたレジスト膜により所要領域が保護される状態で、真空蒸着またはスパッタリングなどによって、アルミニウム（Ａｌ）などを材料として電極膜が基板３１全面に成膜される。その後、レジスト膜が剥離除去されることによって、上部電極３２ａ，３２ｂ、下部電極３３が、それぞれ形成される。
【００９２】
次いで、図１３（ｃ）を参照して、不図示のメタルマスクなどでマスキングして、真空蒸着またはスパッタリングなどにより上部電極３２ａが形成される部分に対応してアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなるエッチング抑制膜３４がそれぞれ成膜される。
【００９３】
次いで、引き出し電極３５，３６，３７などが基板３１に成膜される。ここまでの工程において、周波数調整していない状態の圧電フィルタ３９が得られたことになる。
【００９４】
次に、この圧電フィルタ３９の周波数調整について説明する。
【００９５】
周波数調整されていない圧電フィルタ３９をエッチング装置内に設置する。このエッチング装置には、圧電フィルタの通過帯域、中心周波数を測定するための測定装置が備えられている。エッチング装置における高周波プローブを、入力端としての引き出し電極３５と、出力端としての引き出し電極３６と、ＧＮＤ端としての引き出し電極３７とにそれぞれ当接した状態で、該圧電フィルタ３９の通過帯域幅と、中心周波数とが測定される。
【００９６】
その測定結果に基づいて、エッチング装置によって、圧電共振子の振動部３８ａ，３８ｂに対する膜厚を小さくするエッチング処理を行って周波数調整がなされる。詳述すると、まず、通過帯域幅を測定しながら、基板３１の上面の上部電極３２ａ，３２ｂに対して、イオンミリングを行う。このとき、エッチング抑制膜３４が形成されている上部電極３２ａに比して上部電極３２ｂの方がミリングされ易いことから、斜対称モードと対称モードの共振周波数がずれていくことになる。このため、通過帯域幅が減少していく。その加工を所望の通過帯域幅になるまで行う。その加工調整が終了した後、基板３１の下面の下部電極３３に例えば銀などを蒸着処理して調整膜４０を形成する。この蒸着の質量付加効果により、圧電フィルタ３９の中心周波数が低周波数側へシフトしていく。所望の中心周波数になるまで蒸着処理を行う。
【００９７】
この構造の２重モードフィルタは、所望の共振周波数に調整されることになる。その調整は、基板３１の上面の上部電極に対するエッチングにより、通過帯域幅調整が行え、基板３１の下面の下部電極に対する膜付加により、中心周波数調整が行える。また、フィルタ特性を振動部に対する直接測定を行いながら調整できるので、高精度に調整できる。
【００９８】
（実施形態４）
次に、本発明に係る圧電フィルタの実施形態４について説明する。図１４は、圧電フィルタの縦断面図、図１５は、図１４の圧電フィルタの平面図（ａ）と下面図（ｂ）、図１６（ａ）〜（ｃ）は、図１４の圧電フィルタの製造過程を示す要部断面図である。
【００９９】
図１４には、１つの直列共振子と、１つの並列共振子からなるラダー型圧電フィルタが示されている。図１４及び図１５を参照して、４１は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）で形成された薄板状の圧電体からなる圧電性基板、４２ａ，４２ｂは、基板４１の上面にそれぞれ所定位置に成膜された金属膜からなる上部電極、４３は、基板４１の下面の所定位置に成膜された金属膜からなる下部電極、４４は、上部電極４２ａの表面にさらに成膜されたエッチング抑制膜である。基板４１は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などが用いられても良い。
【０１００】
基板４１は、上下両面が鏡面仕上げされている。この基板４１の上面の２箇所にそれぞれ位置設定されて一対の上部電極４２ａ，４２ｂが成膜されている。各上部電極４２ａ，４２ｂは、平面視矩形状である。両上部電極４２ａ，４２ｂは、アルミニウム（Ａｌ）によりなる。一方の上部電極４２ａの表面には、同一条件でのエッチングの進行がアルミニウムよりも著しくエッチング速度の大きい金（Ａｕ）などの導電体材料からなる付加膜としてのエッチング容易膜４４が成膜されている。他方の上部電極４２ｂは、アルミニウムで形成されたままの表面部となっている。
【０１０１】
基板４１の下面には、両上部電極４２ａ，４２ｂと対向する位置に一つの平面視矩形状の下部電極４３が成膜されている。下部電極４３は、アルミニウムによりなる。アルミニウムにかえて、金（Ａｕ）などの高導電率材により、下部電極４３を形成してもよい。下部電極４３は、後述するように、周波数調整を行うためのエッチングが施されている。
【０１０２】
上部電極４２ａに接続された引き出し電極４５がＧＮＤ電極として、基板４１の上面に形成されている。上部電極４２ｂに接続された引き出し電極４６が出力電極として、基板４１の上面に形成されている。下部電極４３に接続された引き出し電極４７が入力電極として、基板４１の下面に形成されている。ここで、下部電極４３と上部電極４２ａとこれらで上下に挟み込まれた基板４１の部分からなる振動部を有する圧電共振子４８が構成されている。下部電極４３と上部電極４２ｂとこれらで上下に挟み込まれた基板４１の部分からなる振動部を有する圧電共振子４９が構成されている。
【０１０３】
次に、この圧電フィルタの製造方法について、所定工程を断面図として図示する図１６に基づいて以下に説明する。図１６（ａ）を参照して、両面が鏡面仕上げされた薄板状のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなる基板４１が用意される。図１６（ｂ）を参照して、基板４１の両面それぞれに、図示しないパターン化されたレジスト膜により所要領域が保護される状態で、真空蒸着またはスパッタリングなどによって、アルミニウム（Ａｌ）などを材料として電極膜が基板１全面に成膜される。その後、レジスト膜が剥離除去されることによって、上部電極４２ａ，４２ｂ、下部電極４３が、それぞれ形成される。
【０１０４】
次いで、図１６（ｃ）を参照して、不図示のメタルマスクなどでマスキングして、真空蒸着またはスパッタリングなどにより上部電極３２ａが形成される部分に対応して金（Ａｕ）からなるエッチング容易膜４４がそれぞれ成膜される。
【０１０５】
次いで、引き出し電極４５，４６，４７などが基板４１に成膜される。ここまでの工程において、周波数調整していない状態の圧電フィルタが得られたことになる。
【０１０６】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。圧電共振子４８及び圧電共振子４９についてそれぞれ個別にその肉厚を減じる加工することによって、各圧電共振子４８，４９の共振周波数が所望の周波数に調整される。この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置が用いられる。高周波ネットワークアナライザからの周波数信号が、引き出し電極４５と引き出し電極４７との間に入力され、その間の振動部が励振され、圧電共振子４８の共振周波数を測定する。同様に、高周波ネットワークアナライザからの周波数信号が、引出し電極４６と引き出し電極４７との間に入力され、その間の振動部が励振され、圧電共振子４９の共振周波数を測定する。
【０１０７】
その測定結果からは、圧電共振子４８，４９におけるそれぞれの所望の周波数からのずれ量を知ることができる。これにより、予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と、周波数のずれ量との関係から、所望の共振周波数に合わせるよう調整するのに必要なイオンミリング時間を求めることができる。圧電共振子４８を所望の共振周波数に合わせるのに必要なイオンミリング時間がｔ１、圧電共振子４９を所望の共振周波数に合わせるのに必要なイオンミリング時間がｔ２として求められたとする。
【０１０８】
まず、上面全体を時間ｔ１だけイオンミリングすることにより、上部電極４２ａ上に形成されているエッチング容易膜４４が上部電極４２ｂよりもエッチングされ、圧電共振子４８が共振周波数が高い側へ移動して所望の周波数となる。このとき、圧電共振子４８の上部電極４２ａは、エッチング容易膜４４で表面部が被覆されているので、この圧電共振子４８の共振周波数が、圧電共振子４９の共振周波数より大きく移動する。これにより、所望の通過帯域幅に調整することが出来る。その後、下面全体を時間ｔ２だけイオンミリングすることにより、下部電極４３がエッチングされ、圧電フィルタの中心周波数を合わせることができる。
【０１０９】
（実施形態５）
次に、本発明に係るデュプレクサについて説明する。
【０１１０】
図１７に示されるようなデュプレクサ５０は、アンテナ端子５１、受信側端子５２および送信側端子５３が設けられている。受信側端子５２および送信側端子５３と、アンテナ端子５１との間に所要周波数帯域の通過のみ許す本発明に係る圧電フィルタを含む構成となっている。
【０１１１】
（実施形態６）
次に、本発明に係る通信装置について説明する。図１８に通信装置の簡易なブロック図を示している。
【０１１２】
この通信装置５４は、図１８に示すように、本体に備えられる受信回路５５と、送信回路５６と、アンテナ５７とを備えている。また、アンテナ５７と、送信回路５６および受信回路５５とは、上記実施形態５で説明したようなデュプレクサ５０を介して信号伝送がなされる。したがって、このデュプレクサ５０に回路素子として含まれる本発明に係る圧電フィルタによって、この通信装置は、その動作特性が安定したものとなる。
【０１１３】
（実施形態７）
次に、本発明に係るラダー型圧電フィルタの実施形態７について簡単に説明する。図１９は、圧電フィルタの縦断面図、図２０は、図１９の圧電フィルタの平面図（ａ）と下面図（ｂ）である。
【０１１４】
図１９及び図２０を参照して、薄板状の圧電体からなる圧電性基板６１の上面側に一対の上部電極６２ａ，６２ｂが成膜され、各上部電極６２ａ，６２ｂと対向配置される下部電極６３が基板６１の下面側に成膜されている。
【０１１５】
上部電極６２ａに接続された引き出し電極６４がＧＮＤ電極として、基板６１の上面に形成されている。上部電極６２ｂに接続された引き出し電極６５が出力電極として、基板６１の上面に形成されている。下部電極６３に接続された引き出し電極６６が入力電極として、基板６１の下面に形成されている。上部電極６２ａと、下部電極６３と、該両電極６２ａ，６３により挟み込まれた基板６１の部分からなる振動部を有する並列圧電共振子６７が形成されている。上部電極６２ｂと、下部電極６３と、該両電極６２ｂ，６３により挟み込まれた基板６１の部分からなる振動部を有する直列圧電共振子６８が形成されている。
【０１１６】
上部電極６２ａは金（Ａｕ）により成膜されたものである。上部電極６２ｂ，下部電極６３はアルミニウム（Ａｌ）により成膜されたものである。したがって、上部電極６２ａは上部電極６２ｂよりも同一条件でエッチングの進行され易いものとなっている。
【０１１７】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。並列圧電共振子６７及び直列圧電共振子６８についてそれぞれ個別にその肉厚を減じる加工することによって、各圧電共振子６７，６８の共振周波数が所望の周波数に調整される。
この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置が用いられる。高周波ネットワークアナライザからの周波数信号が、入力電極６６とＧＮＤ電極６４との間に入力され、その間の振動部が励振され、並列圧電共振子６７の共振周波数を測定する。同様に、高周波ネットワークアナライザからの周波数信号が、入力電極６６と電極６５との間に入力され、その間の振動部が励振され、直列圧電共振子６８の共振周波数を測定する。
【０１１８】
その測定結果からは、並列圧電共振子６７，直列圧電共振子６８におけるそれぞれの所望の周波数からのずれ量を知ることができる。これにより、予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と、周波数のずれ量との関係から、所望の共振周波数に合わせるよう調整するのに必要なイオンミリング時間を求めることができる。並列圧電共振子６７を所望の共振周波数に合わせるのに必要なイオンミリング時間がｔ１、直列圧電共振子６８を所望の共振周波数に合わせるのに必要なイオンミリング時間がｔ２として求められたとする。
【０１１９】
まず、上面全体を時間ｔ１だけイオンミリングすることにより、上部電極６２ａが上部電極６２ｂよりもエッチングされ、圧電共振子６７が共振周波数が高い側へ移動して所望の周波数となる。このとき、圧電共振子６７の上部電極６２ａは、上部電極６２ｂよりもエッチングが容易であるので、この圧電共振子６７の共振周波数が、圧電共振子６８の共振周波数より大きく移動する。これにより、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。その後、下面全体を時間ｔ２だけイオンミリングすることにより、下部電極６３がエッチングされ、圧電フィルタの中心周波数を合わせることができる。
【０１２０】
本発明は、上記各実施形態として説明したものに限定されるものでなく、例えば次のような変形例や応用例などでも良い。
【０１２１】
（１）振動部を構成する圧電薄膜は、ＡｌＮを主成分とする圧電薄膜で構成しても良い。また、その圧電薄膜は、複数層積層するように成膜されたものでも良い。
【０１２２】
（２）圧電体を上部電極と下部電極とで対向するように挟んで構成される振動部からなる圧電共振子が、１つの基板に対して３個以上形成される圧電フィルタでも良い。また、圧電フィルタに変えて、複数の圧電共振子を用いて構成される複合圧電共振器において、複数の圧電共振子の上部電極の材料をエッチングの進行速度が異なる材料で構成したり、特定の圧電共振子の上部電極上に上部電極の材料とはエッチングの進行速度が異なる材料からなる付加膜を形成するなどして、特定の圧電共振子の共振周波数を調整するようにしても良い。
【０１２３】
（３）図２１を参照して、本発明に係る圧電フィルタの他の実施形態について説明する。この実施形態は、請求項１に係る圧電フィルタの一例である。この実施形態は、請求項１，２０に係る圧電フィルタ、および圧電フィルタの周波数調整方法の一例である。
【０１２４】
この圧電フィルタは、基板７１と、基板７１の開口部７６上に形成された並列圧電共振子７７と直列圧電共振子７８とを有する。詳述すると、７１は、異方性エッチング可能なシリコン基板、７２は、酸化珪素（ＳｉＯ２）による薄膜、７３は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分として少なくとも一層以上有する薄膜部としての圧電薄膜、７４ａ，７４ｂは、アルミニウム（Ａｌ）などによる下部電極、７５ａ，７５ｂは、上部電極である。上部電極７５ａは、アルミニウム（Ａｌ）により成膜されたものである。上部電極７５ｂは、金（Ａｕ）により成膜されたものである。したがって、上部電極７５ｂは上部電極７５ａよりも同一条件でエッチングの進行され易いものとなっている。それぞれの上部電極７５ａ，７５ｂは、それぞれに対応する所定膜厚で成膜される。
【０１２５】
下部電極７４ａ、圧電薄膜７３、上部電極７５ａにより構成される振動部と、下部電極７４ｂ、圧電薄膜７３、上部電極７５ｂにより構成される振動部とのそれぞれが、ダイヤフラム７９上で並列圧電共振子７７、直列圧電共振７８を構成している。
【０１２６】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。直列圧電共振子７８についてその肉厚を減じる加工が施されることによって、その直列圧電共振子７８の共振周波数を高周波側にシフトさせ、直列圧電共振子７８の共振周波数と並列圧電共振子７７の共振周波数との差を変化させることで、所望の通過帯域幅が得られるように調整する。この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置を用いもよい。この場合、並列圧電共振子７７，直列圧電共振子７８からなるラダーフィルタの中心周波数と通過帯域幅等が該高周波ネットワークアナライザで測定される。
【０１２７】
この測定結果に基づいて、通過帯域幅について圧電フィルタに要求される所望の通過帯域幅の値とのずれ量が得られる。予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と良品の圧電フィルタにおける通過帯域幅の減少量との関係から、所望の通過帯域幅に周波数調整を行うの必要なイオンミリング時間ｔ１が計算できる。なお、このアルゴン雰囲気中におけるイオンミリングレートの具体的数値を以下に示す。アルミニウムは、２．０（ｎｍ／ｍｉｎ）である。金は、１０．０（ｎｍ／ｍｉｎ）である。
【０１２８】
その計算結果に基づいて、前記圧電フィルタをイオンミリング装置に導入して、アルゴン雰囲気において表面を時間ｔ１だけエッチングする。このエッチングにより、上部電極７５ａ，７５ｂのうち、上部電極７５ａよりも上部電極７５ｂの方がエッチングされやすくなっているから、上部電極７５ｂの薄膜化が促進され、直列圧電共振子７８の共振周波数が高くなる側にシフトされるよう調整され、直列圧電共振子７８の共振周波数と並列圧電共振子７７の共振周波数との差を変化させることで、所望の通過帯域幅が得られるように調整する。この後、開口部７６の方向より、薄膜７２をエッチングして薄くしたり、調整膜を付加することで、圧電フィルタ全体の周波数を調整する。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態では、ラダー型の圧電フィルタにおいて、直列圧電共振子の上部電極と並列圧電共振子の上部電極を、同一条件でのエッチングの進行が異なる材料で形成することで、直列圧電共振子と並列圧電共振子のエッチングによる周波数の変化の大きさに差が出るようにする。このようにすることで、マスクなどを用いることなく、上部電極に対するエッチングによって、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。特に、開口部を有する基板を用い、開口部上に圧電共振子の振動部を形成してなる圧電フィルタにおいては、上部電極に対するエッチングによって、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整した後に、開口部の方向より、開口部を塞ぐように形成された薄膜に対するエッチング又は調整膜の付加によって、圧電フィルタ全体の調整を行なうことが出来る。
【０１３０】
なお、この（３）の場合、各圧電共振子によって圧電フィルタが構成されるものを示したが、各圧電共振子が互いに電気的に接続されるものでなく、複数の圧電共振子が同一基板上に形成される複合圧電共振器としても良い。
【０１３１】
（４）図２２を参照して、本発明に係る圧電フィルタの他の実施形態について説明する。この実施形態は、請求項３，２２に係る圧電フィルタ、および圧電フィルタの周波数調整方法の一例である。
【０１３２】
この圧電フィルタは、基板８１と、基板８１の開口部８６上に形成された並列圧電共振子８７と直列圧電共振子８８の２つの振動部とを有する。詳述すると、８１は、異方性エッチング可能なシリコン基板、８２は、酸化珪素（ＳｉＯ２）による薄膜、８３は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分として少なくとも一層以上有する薄膜部としての圧電薄膜、８４ａ，８４ｂは、アルミニウム（Ａｌ）などによる下部電極、８５は、同じくアルミニウム（Ａｌ）などによる上部電極である。上部電極８５は、アルミニウム（Ａｌ）により成膜されたものである。また、上部電極８５は、並列圧電共振子８７と直列圧電共振子８８の２つの振動部に共通するよう、各下部電極８４ａ，８４ｂと厚み方向で対向する状態に成膜されている。さらに、上部電極８５上に、ＳｉＯ２、ＳｉＮあるいはＡｌ２Ｏ３などから成る保護膜９０が積層状態に成膜されている。下部電極８４ａと厚み方向で対向する状態で、保護膜９０上に付加電極９１が成膜されている。この付加電極９１は、金（Ａｕ）などにより成膜されたものである。保護膜９０は、絶縁性であり、付加電極９１と上部電極８５とは電気的に導通されていない。そして、保護膜９０と付加電極９１とは、同一条件でのエッチングレートが異なるものとなっている。また、保護膜９０と付加電極９１とは所定厚みで成膜されている。
【０１３３】
ここで、下部電極８４ａ、圧電薄膜８３、上部電極８５、保護膜９０により構成される振動部と、下部電極８４ｂ、圧電薄膜８３、上部電極８５、保護膜９０、付加電極９１により構成される振動部とのそれぞれが、ダイヤフラム８９上で並列圧電共振子８７、直列電共振子８８を構成している。
【０１３４】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。並列圧電共振子８７についてその肉厚を減じる加工が施されることによって、その並列圧電共振子８７の共振周波数を直列圧電共振子８８の直列共振周波数に近づけるように調整する。この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置を用いてもよい。この場合、並列圧電共振子８７，直列圧電共振子８８から成るフィルタの中心周波数と通過帯域幅等が該高周波ネットワークアナライザで測定される。
【０１３５】
この測定結果に基づいて、通過帯域幅について圧電フィルタに要求される所望の通過帯域幅の値とのずれ量が得られる。予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と良品の圧電フィルタにおける通過帯域幅の減少量との関係から、所望の通過帯域幅に周波数調整を行うの必要なイオンミリング時間ｔ１が計算できる。
【０１３６】
その計算結果に基づいて、前記圧電フィルタをイオンミリング装置に導入して、アルゴン雰囲気において表面を時間ｔ１だけエッチングする。このエッチングにより、付加電極９１と保護膜９０のうち、保護膜９０よりも付加電極９１の方がエッチングされやすくなっているから、付加電極９１の薄膜化が促進され、並列圧電共振子８７の共振周波数が高くなる側にシフトされるよう調整される。このようにして、直列圧電共振子８８の共振周波数と並列圧電共振子８７の共振周波数との差を変化させることで、所望の通過帯域幅が得られるように調整する。
この後、開口部８６の方向より、薄膜８２をエッチングして薄くしたり、調整膜を付加することで、圧電フィルタ全体の周波数を調整する。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態では、ラダー型の圧電フィルタにおいて、直列圧電共振子と並列圧電共振子の双方の振動部が保護膜で覆われていると共に、直列圧電共振子と並列圧電共振子の一方の上部電極上に、保護膜を介して保護膜と同一条件でのエッチングレートが異なる付加電極を形成することで、直列圧電共振子と並列圧電共振子のエッチングによる周波数の変化の大きさに差が出るようにする。このようにすることで、マスクなどを用いることなく、保護膜及び付加電極に対するエッチングによって、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。
特に、開口部を有する基板を用い、開口部上に圧電共振子の振動部を形成してなる圧電フィルタにおいては、上部電極に対するエッチングによって、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整した後に、開口部の方向より、開口部を塞ぐように形成された薄膜に対するエッチング又は調整膜の付加によって、圧電フィルタ全体の調整を行なうことが出来る。
【０１３８】
（５）基板に振動空間としての基板に上下に貫通する貫通孔からなる開口部が設けられるとともに、振動部を形成するためのダイヤフラムが開口部を覆うように設けられた構成の圧電フィルタとは別の実施形態として、基板表面に有底の凹みを形成して凹部とし、その凹部上に圧電共振子を形成した圧電フィルタでもよい。
【０１３９】
具体的には、図２３を参照して、本発明に係る圧電フィルタの他の実施形態について説明する。
【０１４０】
この圧電フィルタは、基板１０１と、基板１０１の上面側に設けられた有底の凹部１０６上に形成された並列圧電共振子１０７と直列圧電共振子１０８の２つの振動部とを有する。詳述すると、１０１は、異方性エッチング可能なシリコン基板、１０２は、酸化珪素（ＳｉＯ２）による絶縁薄膜、１０３は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分として少なくとも一層以上有する薄膜部としての圧電薄膜、１０４は、アルミニウム（Ａｌ）などによる下部電極、１０５ａ，１０５ｂは、上部電極である。上部電極１０５ａは、アルミニウム（Ａｌ）により成膜されたものである。上部電極１０５ｂは、金（Ａｕ）により成膜されたものである。したがって、上部電極１０５ｂは上部電極１０５ａよりも同一条件でエッチングの進行され易いものとなっている。それぞれの上部電極１０５ａ，１０５ｂは、それぞれに対応する所定膜厚で成膜される。
【０１４１】
下部電極１０４、圧電薄膜１０３、上部電極１０５ａにより構成される振動部と、下部電極１０４、圧電薄膜１０３、上部電極１０５ｂにより構成される振動部とのそれぞれが、で並列圧電共振子１０７、直列圧電共振子１０８を構成している。
【０１４２】
次に、この圧電フィルタの周波数調整について説明する。直列圧電共振子１０８についてその肉厚を減じる加工が施されることによって、その直列圧電共振子１０８の共振周波数を高周波側にシフトさせ、直列圧電共振子１０８の共振周波数と並列圧電共振子１０７の共振周波数との差を変化させることで、所望の通過帯域幅が得られるように調整する。この調整では、高周波ネットワークアナライザなどの測定装置を用いもよい。この場合、並列圧電共振子１０７，直列圧電共振子１０８よりなるフィルタの中心周波数と通過帯域幅等が該高周波ネットワークアナライザで測定される。
【０１４３】
この測定結果に基づいて、通過帯域幅について圧電フィルタに要求される所望の通過帯域幅の値とのずれ量が得られる。予め実験により求めておいたアルゴン（Ａｒ）雰囲気におけるエッチングとしてのイオンミリング時間と良品の圧電フィルタにおける通過帯域幅の減少量との関係から、所望の通過帯域幅に周波数調整を行うの必要なイオンミリング時間ｔ１が計算できる。なお、このアルゴン雰囲気中におけるイオンミリングレートの具体的数値を以下に示す。アルミニウムは、２．０（ｎｍ／ｍｉｎ）である。金は、１０．０（ｎｍ／ｍｉｎ）である。
【０１４４】
その計算結果に基づいて、前記圧電フィルタをイオンミリング装置に導入して、アルゴン雰囲気において表面を時間ｔ１だけエッチングする。このエッチングにより、上部電極１０５ａ，１０５ｂのうち、上部電極１０５ａよりも上部電極１０５ｂの方がエッチングされやすくなっているから、上部電極１０５ｂの薄膜化が促進され、直列圧電共振子１０８の共振周波数が高くなる側にシフトされるよう調整され、直列圧電共振子１０８の共振周波数と並列圧電共振子１０７の共振周波数との差を変化させることで、所望の通過帯域幅が得られるように調整する。
【０１４５】
なお、この（５）の場合、各圧電共振子によって圧電フィルタが構成されるものを示したが、各圧電共振子が互いに電気的に接続されるものでなく、複数の圧電共振子が同一基板上に形成される複合圧電共振器としても良い。
【０１４６】
（６）特に図示しないが、本発明の請求項８に係るものとして、例えば、以下に説明するものでも良い。
【０１４７】
タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）で形成された薄板状の圧電体からなる圧電性基板の上面にそれぞれ所定位置に成膜された金属膜からなる２つの上部電極を設け、この圧電性基板の下面に各上部電極と圧電性基板を挟んで厚み方向で対向する下部電極を設けている。そして、各対向する上部電極、下部電極及びそれら電極で挟まれた圧電性基板の部分からなる振動部を有する圧電共振子が構成されている。両圧電共振子の振動部の少なくとも上部電極全体および両振動部間の圧電性基板の上面一部を含む状態で、アルミニウム（Ａｌ）などによる保護膜が成膜されている。さらに、一方の上部電極の保護膜表面に積層される状態で金（Ａｕ）などによる付加電極が成膜されている。保護膜は導電性であり、付加電極と上部電極とは保護膜を介して電気的に導通されている。そして、保護膜と付加電極とは、同一条件でのエッチングレートが異なるものとなっている。また、保護膜と付加電極とは所定厚みで成膜されている。なお、圧電性基板は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶などが用いられても良い。
【０１４８】
この場合も、上記各圧電フィルタの実施形態と同様に、振動部に対する周波数調整を行うことができる。
【０１４９】
【発明の効果】
本発明に係る圧電フィルタによれば、複数の圧電共振子の各振動部を同時にエッチングするときにそれぞれにおいて薄肉化の度合いも異なることになるので、特定の圧電共振子を選択的に周波数調整できる。また、各振動部に対する所望の周波数調整がそのエッチングのときに一括的に行える。特に、基板の裏面に開口部を有する構成の場合、裏面から振動部を薄くするよう削ったり、あるいは裏面において振動に膜を付加することで、圧電フィルタ全体としての周波数調整もできる。
【０１５０】
特に、本発明に係るラダー型の圧電フィルタにおいては、直列圧電共振子と並列圧電共振子の一方の上部電極上に、同一条件でのエッチングの進行が上部電極材料よりも小さいエッチング抑制膜を形成する。つまり、直列圧電共振子と並列圧電共振子のエッチングによる周波数の変化の大きさに差が出るようにする。このようにすることで、マスクなどを用いることなく、上部電極に対するエッチングによって、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。特に、開口部を有する基板を用い、開口部上に圧電共振子の振動部を形成してなる圧電フィルタにおいては、上部電極に対するエッチングによって、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整した後に、開口部の方向より、開口部を塞ぐように形成された薄膜に対するエッチング又は調整膜の付加によって、圧電フィルタ全体の調整を行なうことが出来る。
【０１５１】
また、本発明に係るラダー型の圧電フィルタにおいて、直列圧電共振子の上部電極と並列圧電共振子の上部電極を、同一条件でのエッチングの進行が異なる材料で形成する。つまり、直列圧電共振子と並列圧電共振子のエッチングによる周波数の変化の大きさに差が出るようにする。このようにすることで、マスクなどを用いることなく、上部電極に対するエッチングによって、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。特に、開口部を有する基板を用い、開口部上に圧電共振子の振動部を形成してなる圧電フィルタにおいては、上部電極に対するエッチングによって、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整した後に、開口部の方向より、開口部を塞ぐように形成された薄膜に対するエッチング又は調整膜の付加によって、圧電フィルタ全体の調整を行なうことが出来る。
【０１５２】
また、本発明に係るラダー型の圧電フィルタにおいて、直列圧電共振子と並列圧電共振子の双方の振動部が保護膜で覆われていると共に、直列圧電共振子と並列圧電共振子の一方の上部電極上に、保護膜を介して保護膜と同一条件でのエッチングレートが異なる付加電極を形成する。つまり、直列圧電共振子と並列圧電共振子のエッチングによる周波数の変化の大きさに差が出るようにする。このようにすることで、マスクなどを用いることなく、保護膜及び付加電極に対するエッチングによって、直列圧電共振子と並列圧電共振子の共振周波数の差を調整し、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整することが出来る。特に、開口部を有する基板を用い、開口部上に圧電共振子の振動部を形成してなる圧電フィルタにおいては、上部電極に対するエッチングによって、圧電フィルタの通過帯域幅を所望の値に調整した後に、開口部の方向より、開口部を塞ぐように形成された薄膜に対するエッチング又は調整膜の付加によって、圧電フィルタ全体の調整を行なうことが出来る。
【０１５３】
また、圧電性基板を上部電極と下部電極とが対向するように挟んで振動部を複数有する構成の圧電共振子では、上部、下部電極共にその最も外側の表面の材料をエッチングの難易度が異なるものに設定して振動部に対する肉厚調整を行えるようにすることで、上部電極へのエッチングで特定の振動部、または特定のグループの振動部に対する周波数調整を行え、また下部電極へのエッチングで他の振動部、または他の特定のグループの振動部に対する周波数調整を行うことができる。この場合、下部電極が共通化されていると、その下部電極に対する膜厚調整を行うことによって、特定の振動部と、その特定の振動部の他の振動部とを一括して周波数調整することができる。
【０１５４】
したがって、周波数調整作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電フィルタの一実施形態を示す平面図
【図２】図１に示される圧電フィルタのＡ−Ａ´線に沿う断面図
【図３】図１に示される圧電フィルタの回路図
【図４】図１に示される圧電フィルタの製造過程を示す縦断面側面図
【図５】図４に引き続く圧電フィルタの製造過程を示す縦断面側面図
【図６】図５に引き続く圧電フィルタの一製造過程で、一つの振動部の周波数調整をした後の状態を示す縦断面側面図
【図７】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図８】図７に示される圧電フィルタの平面図（ａ）と、下面図（ｂ）
【図９】図７に示される圧電フィルタの回路図
【図１０】図７に示される圧電フィルタの製造過程を示す縦断面側面図
【図１１】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図１２】図１１に示される圧電フィルタの平面図（ａ）と、下面図（ｂ）
【図１３】図１１に示される圧電フィルタの製造過程を示す縦断面側面図
【図１４】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図１５】図１４に示される圧電フィルタの平面図（ａ）と、下面図（ｂ）
【図１６】図１４に示される圧電フィルタの製造過程を示す縦断面側面図
【図１７】本発明に係るデュプレクサを示す概略説明図
【図１８】本発明の係る通信装置の一例を示す概略説明図
【図１９】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図２０】図１９に示される圧電フィルタの平面図（ａ）と、下面図（ｂ）
【図２１】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図２２】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図２３】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【図２４】本発明に係る圧電フィルタの別の実施形態を示す縦断面側面図
【符号の説明】
１　　基板
３　　圧電薄膜（圧電体）
４ａ，４ｂ　　下部電極
５ａ，５ｂ　　上部電極
７，８　　振動部
１３　　　付加膜
【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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