(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられた下部電極と、該下部電極上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜を挟み前記下部電極と対向する部分を有するように前記圧電膜上に設けられた上部電極と、を有する複数の圧電薄膜共振器を具備し、
前記複数の圧電薄膜共振器のうち一部は、前記圧電膜の外周の少なくとも一部が前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域の外周より外側に位置する第１共振器であり、
前記複数の圧電薄膜共振器のうち他の一部は、前記圧電膜の外周の少なくとも一部が前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域の外周の内側に位置する第２共振器であることを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
入力端子と出力端子とを具備し、
前記入力端子に最も近い直列共振器、並列共振器、前記出力端子に最も近い直列共振器および並列共振器は全て前記第１共振器であることを特徴とする請求項１記載のフィルタ。
【請求項３】
入力端子と出力端子とを具備し、
前記入力端子および前記出力端子のいずれか一方に最も近い直列共振器に並列にインダクタが接続され、前記インダクタが並列に接続された直列共振器に最も近い直列共振器、並列共振器、前記入力端子および前記出力端子の他方に最も近い直列共振器および並列共振器の少なくとも１つは前記第１共振器であることを特徴とする請求項１記載のフィルタ。
【請求項４】
前記第１共振器の前記圧電膜の外周の少なくとも一部と前記対向する領域の外周とは相似形であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項５】
前記第１共振器の前記圧電膜の外周の少なくとも一部の前記圧電膜上に前記外周に沿って設けられた付加膜を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項６】
前記付加膜は前記上部電極と同じ材料の膜であることを特徴とする請求項５記載のフィルタ。
【請求項７】
前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域は楕円形であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項８】
前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域は非平行からなる多角形であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項９】
前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域の前記下部電極は、前記基板との間にドーム状の膨らみを有する空隙が形成されるように設けられたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項１０】
上部電極と前記下部電極とが対向する領域を前記基板に投影した領域は、前記空隙を前記基板に投影した領域に含まれることを特徴とする請求項９記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記圧電膜を挟み前記上部電極と前記下部電極とが対向する部分は圧縮応力であることを特徴とする請求項９または１０記載のフィルタ。
【請求項１２】
前記下部電極には前記空隙に通じる孔部が設けられていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項１３】
前記圧電膜を挟み前記上部電極と前記下部電極とが対向する部分下の前記基板には空隙が形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載のフィルタ。
【請求項１４】
前記圧電膜は（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムまたは酸化亜鉛であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタに関し、特に複数の圧電薄膜共振子を有するフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される無線機器の急速な普及により、小型で軽量な共振器およびこれを組み合わせて構成したフィルタの需要が増大している。これまでは主として誘電体と表面弾性波（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器およびこれを用いて構成されたフィルタが注目されつつある。
【０００３】
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。特許文献１および２にはＦＢＡＲタイプの圧電薄膜共振子が開示されている。図１（ａ）および図１（ｂ）は従来のＦＢＡＲを示す図である。空隙（ＦＢＡＲの場合）または音響多層膜（ＳＭＲの場合）を有する基板１１上に、下部電極１３、圧電膜１４および上部電極１５が順次積層されている。空隙１６または音響多層膜は、圧電膜１４を挟み上部電極１５と下部電極１３とが対向する部分（以下、共振部という）の下に形成されている。ＦＢＡＲにおける空隙１６は、基板１１裏面からのウェットまたはドライエッチング等により基板１１に形成される。ＳＭＲにおける音響多層膜は、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）の膜厚で積層されており、音響反射膜として利用される。ＦＢＡＲにおける空隙としては、Ｓｉ基板１１表面に設けた犠牲層のウェットエッチングにより、下部電極１３と基板１１との間に形成することもできる。
【０００４】
ここで、電極１３、１５としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、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）等を用いることができる。圧電膜１４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）等を用いることができる。また、基板１１としては、シリコン、ガラス等を用いることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１８９３０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２００８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＦＢＡＲやＳＭＲを用いた圧電薄膜共振子の損失要因の１つとして、図１（ａ）および図１（ｂ）の矢印のように、弾性波３０が共振部２３から外側（以下、非共振部）に漏れることがあげられる。このように、弾性波３０が電気信号に再変換されない領域（非共振部）に漏れてしまう。このため、損失が増大する。ここでは、この現象を弾性波３０の”横方向漏れ”と呼ぶ。圧電薄膜共振器を用いたフィルタでは、弾性波の横方向漏れを抑制し、損失を抑制することが求められる。さらに、圧電薄膜共振器を用いたフィルタではＥＳＤ（Electrostatic Discharge：静電気放電）破壊に対する耐性が高いことが要求されている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、低損失で、ＥＳＤ破壊に対する耐性の高いフィルタ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】
【０００８】
本発明は、基板と、該基板上に設けられた下部電極と、該下部電極上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜を挟み前記下部電極と対向する部分を有するように前記圧電膜上に設けられた上部電極と、を有する複数の圧電薄膜共振器を具備し、前記複数の圧電薄膜共振器のうち一部は、前記圧電膜の外周の少なくとも一部が前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域の外周より外側に位置する第１共振器であり、前記複数の圧電薄膜共振器のうち他の一部は、前記圧電膜の外周の少なくとも一部が前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域の外周の内側に位置する第２共振器であることを特徴とするフィルタである。本発明によれば、ＥＳＤ耐性が求められる共振器に第１共振器を用い、その他の共振器に第２共振器を用いる。これにより、低損失で、ＥＳＤ破壊に対する耐性の高いフィルタを提供することができる。
【０００９】
上記構成において、入力端子と出力端子とを具備し、前記入力端子に最も近い直列共振器、並列共振器、前記出力端子に最も近い直列共振器および並列共振器は全て前記第１共振器である構成とすることができる。この構成によれば、ＥＳＤに曝され易い共振器を第１共振器とすることにより、ＥＳＤ破壊に対する耐性を一層高めることができる。
【００１０】
上記構成において、入力端子と出力端子とを具備し、前記入力端子および前記出力端子のいずれか一方に最も近い直列共振器に並列にインダクタが接続され、前記インダクタが並列に接続された直列共振器に最も近い直列共振器、並列共振器、前記入力端子および前記出力端子の他方に最も近い直列共振器および並列共振器の少なくとも１つは前記第１共振器である構成とすることができる。この構成によれば、ＥＳＤに曝され易い共振器を第１共振器とすることにより、ＥＳＤ破壊に対する耐性を一層高めることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第１共振器の前記圧電膜の外周の少なくとも一部と前記対向する領域の外周とは略相似形である構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１共振器の前記圧電膜の外周の少なくとも一部の前記圧電膜上に前記外周に沿って設けられた付加膜を具備する構成とすることができる。この構成によれば、第１共振器の圧電膜の外周の少なくとも一部を上部電極の外周から外側に制御よく形成することができる。
【００１３】
上記構成において、前記付加膜は前記上部電極と同じ材料の膜である構成とすることができる。この構成によれば、製造工程を簡略化することができる。
【００１４】
上記構成において、前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域は楕円形である構成とすることができる。この構成によれば、圧電膜の外周で反射された弾性波が共振部内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。
【００１５】
上記構成において、前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域は非平行からなる多角形である構成とすることができる。この構成によれば、圧電膜の外周で反射された弾性波が共振部内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。
【００１６】
上記構成において、前記上部電極と前記下部電極とが対向する領域の前記下部電極は、前記基板との間にドーム状の膨らみを有する空隙が形成されるように設けられた構成とすることができる。この構成によれば、生産性の向上が図れる。また、基板の機械的強度の劣化防止も図ることができる。さらに、集積化を図ることができる。信頼性劣化を抑制することがきる。良好な圧電膜の配向性を確保することができる。
【００１７】
上記構成において、上部電極と前記下部電極とが対向する領域を前記基板に投影した領域は、前記空隙を前記基板に投影した領域に含まれる構成とすることができる。この構成によれば、圧電薄膜共振器の共振特性を向上させ優れた性能を得ることができる。
【００１８】
上記構成において、前記圧電膜を挟み前記上部電極と前記下部電極とが対向する部分は圧縮応力である構成とすることができる。この構成によれば、ドーム状の膨らみを有する空隙が潰れることを抑制することができる。
【００１９】
上記構成において、前記下部電極には前記空隙に通じる孔部が設けられている構成とすることができる。この構成によれば、ドーム状の膨らみを有する空隙を形成することができる。
【００２０】
上記構成において、前記圧電膜を挟み前記上部電極と前記下部電極とが対向する部分下の前記基板には空隙が形成されている構成とすることもできる。
【００２１】
上記構成において、前記圧電膜は（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムまたは酸化亜鉛である構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、低損失で、ＥＳＤ破壊に対する耐性の高いフィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照に本発明に係る実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図２は実施例１に係るラダー型フィルタの回路図である。入力端子ｉｎと出力端子ｏｕｔとの間に直列共振器Ｓ１１からＳ１４が接続され、並列共振器Ｐ１１からＰ１４が並列に接続されている。ここで、直列共振器Ｓ１１、Ｓ１４、並列共振器Ｐ１１、Ｐ１４は第１共振器４１を、直列共振器Ｓ１２、Ｓ１３、並列共振器Ｐ１２、Ｐ１３は第２共振器４２を用いている。第１共振器４１と第２共振器４２とは後述するように共振器の構造が異なる。
【００２５】
第１共振器の構造について説明する。図３（ａ）は第１共振器４１の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図３（ａ）から図３（ｃ）を参照に、Ｓｉ基板１１上に、基板１１との間に下部電極１３側にドーム状の膨らみを有する空隙１６が形成されるように下部電極１３が設けられている。ドーム状の膨らみとは、例えば空隙１６の周辺では空隙１６の高さが小さく、空隙１６の内部ほど空隙１６の高さが高くなるような形状の膨らみである。下部電極１３上に圧電膜１４が設けられ、圧電膜１４を挟み下部電極１３と対向する部分（共振部２３）を有するように圧電膜１４上に上部電極１５が設けられている。下部電極１３、圧電膜１４および上部電極１５は複合膜を構成している。下部電極１３および上部電極１５はＲｕ、圧電膜１４は（００２）方向を主軸とするＡｌＮを用いている。図３（ａ）より下部電極１３にはＢ−Ｂの方向に後述する犠牲層をエッチングするための導入路１９が形成されている。導入路１９の先端付近は圧電膜１４で覆われておらず、下部電極１３は導入路１９の先端に孔部１７を有する。圧電膜１４には下部電極１３と電気的に接続するための開口部２０が設けられている。第１共振器４１においては、開口部２０で圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部が上部電極１５と下部電極１３とが対向する領域２４の外周２６より距離ｄ１をおいて外側に位置している。
【００２６】
第２共振器４２の構造について説明する。図４（ａ）は第２共振器４２の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。第１共振器４１と比較し、圧電膜１４の開口部２０が上部電極１５の外周まで延在している。つまり圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部が上部電極１５と下部電極１３とが対向する領域２４の外周２６と略一致している。ここで略一致するとは製造バラツキ程度に一致していることである。その他の構成は第１共振器４１と同じであり説明を省略する。
【００２７】
第１共振器４１は従来例の図１（ａ）および図１（ｂ）と同様に弾性波が横方向に漏れてしまう。このため、第１共振器４１は損失が大きくなる。一方、第２共振器４２は圧電膜１４の外周２８と領域２４の外周２６とが略一致している。このため、圧電膜１４の外周２８で弾性波が反射される。このため、共振部２３から非共振部への弾性波３０の（右側への）漏れが抑制される。よって、損失を抑制することができる。
【００２８】
図４（ｃ）は第２共振器４２の変形例である第２共振器４２ａの断面図である。第２共振器４２と比較し、圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部が上部電極１５と下部電極１３とが対向する領域２４の外周２６より距離ｄ２をおいて内側に位置している。このため、共振部２３は領域２４の内側となる。その他の構成は第２共振器４２と同じであり説明を省略する。
【００２９】
第２共振器４２においては、圧電膜１４を介した弾性波の横方向漏れは抑制できるが、下部電極を介して弾性波が横方向へ漏れてしまう。第２共振器４２ａにおいては、上部電極が圧電膜１４の外周２８の一部から庇状に延在している。この庇状の上部電極１５が振動することで下部電極１３の不要振動を抑制する。これにより、第２共振器４２のような下部電極１３を介した弾性波の横方向漏れを抑制することができる。
【００３０】
しかしながら、第２共振器４２および４２ａにおいては、ＥＳＤ破壊の耐圧が低く、第１共振器４１において距離ｄ１を長くすることで、ＥＳＤ破壊の耐圧を向上させることができることがわかった。そこで、図２と同様の回路で全ての共振器を第２共振器４２とした比較例と、図２のように、第１共振器４１と第２共振器４２とで構成した実施例１のＥＳＤ試験を行った。図５はその結果であり、横軸がＥＳＤ試験で印加した電圧、縦軸がＥＳＤ試験により異常となったフィルタの割合を示している。図５を参照に、比較例では２００Ｖの印加で全てのフィルタが破壊されるのに対し、実施例１では２００Ｖの印加では異常となるフィルタは２０％であり、６００Ｖまで異常とならないフィルタもある。
【００３１】
このように、実施例１によれば、フィルタを構成する複数の圧電薄膜共振器のうち、一部の共振器として第１共振器４１を用い、他の一部の共振器に第２共振器４２または４２ａを用いる。このように、ＥＳＤ耐性が求められる共振器に第１共振器４１を用い、その他の共振器を第２共振器４２または４２ａとする。これにより、全てを第１共振器４１とする場合に比べ損失が小さく、全て第２共振器４２または４２ａとする場合に比べＥＳＤ耐圧が大きいフィルタを提供することができる。
【００３２】
特に、図２における入力端子ｉｎまたは出力端子ｏｕｔに隣接する共振器はＥＳＤの電圧が直接印加される。よって、ＥＳＤに曝され易い共振器である。したがって、入力端子ｉｎ最も近い直列共振器Ｓ１１および並列共振器Ｐ１１、出力端子ｏｕｔに最も近い直列共振器Ｓ１４および並列共振器Ｐ１４、これら共振器Ｓ１１、Ｓ１４,Ｐ１１およびＰ１４の少なくとも１つの共振器を第１共振器４１とすることが好ましい。さらに、共振器Ｓ１１、Ｓ１４、Ｐ１１およびＰ１４を全て第１共振器４１とすることが一層好ましい。
【実施例２】
【００３３】
実施例２は入力端子側の直列共振器に並列にインダクタが接続された例である。図６を参照に、実施例２に係るラダー型フィルタは直列共振器Ｓ２１からＳ２４および並列共振器Ｐ２１からＰ２４から構成される。最も入力端子ｉｎ側の直列共振器Ｓ２１には並列にインダクタＬが接続されている。インダクタＬが付加された直列共振器Ｓ２１はラダー型フィルタの直列共振器としても機能するが、入力端子ｉｎからみたインピーダンスを変換するための整合回路としても機能する。このように、最も入力端子ｉｎ（または出力端子ｏｕｔ側）の直列共振器Ｓ２１に並列なパスが接続された場合、ＥＳＤとして印加される電圧は並列のパスを経由してしまう。図６では、直列共振器Ｓ２１とＳ２２との間のノードが、ＥＳＤの観点からは実質的な入力端子ｉｎ２として機能する。つまり、入力端子ｉｎまたは出力端子ｏｕｔに最も近い直列共振器Ｓ２１に並列にインダクタＬが接続され、インダクタＬが並列に接続された直列共振器Ｓ２１に最も近い直列共振器Ｓ２２および並列共振器Ｐ２１、インダクタＬが接続されない方の入力端子ｉｎまたは出力端子ｏｕｔに最も近い直列共振器Ｓ２４および並列共振器Ｐ２４、これら共振器Ｓ２２、Ｓ２４、Ｐ２１およびＰ２４の少なくとも１つは第１共振器４１であることが好ましい。さらに、共振器Ｓ２２、Ｓ２４、Ｐ２１、Ｐ２４を第１共振器４１、残りの共振器Ｓ２１、Ｓ２３、Ｐ２２、Ｐ２３を第２共振器４２または４２ａとすることが一層好ましい。
【実施例３】
【００３４】
実施例３は第１共振器４１が、圧電膜１４の外周２８の圧電膜１４上に付加膜２２を有する第１共振器４１ａの例である。図７（ａ）は第１共振器４１ａの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。実施例１の第１共振器４１の図３（ａ）および図３（ｂ）と比較し、圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部の圧電膜１４上に外周２８に沿って付加膜２２が設けられている。その他の構成は第１共振器４１と同じであり説明を省略する。
【００３５】
次に第１共振器４１ａと第２共振器４２の製造方法について説明する。図８（ａ）から図８（ｈ）は、第１共振器４１ａの製造工程を示す断面図である。図８（ａ）から図８（ｄ）は図７（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面であり、図８（ｅ）から図８（ｈ）は図７（ｂ）のＢ−Ｂ断面に相当する。図９（ａ）および図９（ｂ）は第２共振器４２の製造工程を示す断面図であり、図４（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する。図８（ａ）および図８（ｅ）を参照に、シリコン基板１１上に、例えばＭｇＯ等からなる膜厚が約２０ｎｍの犠牲層１８を例えばスパッタリング法または蒸着法を用い形成する。基板１１はシリコン基板以外にも石英基板、ガラス基板、ＧａＡｓ基板等を用いることができる。特に、空隙１６を形成する際、基板１１をエッチングしないため、エッチングの難しい基板も用いることができる。犠牲層１８としては、ＺｎＯ、Ｇｅ、Ｔｉなど、エッチング液により、容易に溶解できる材料が好ましい。露光技術とエッチング技術を用い、犠牲層１８を所定の形状とする。
【００３６】
図８（ｂ）および図８（ｆ）を参照に、Ｒｕからなり膜厚が約２５０ｎｍの下部電極を０．６〜１．２ＰａのＡｒガス雰囲気中のスパッタリングで形成する。下部電極１３としては、例えば背景技術で例示した金属を用いることができる。露光技術とエッチング技術を用い、下部電極１３を所定の形状とする。導入路１９の先端には、孔部１７が形成される。なお、孔部１７は後に形成しても良い。
【００３７】
図８（ｃ）および図８（ｇ）を参照に、下部電極１３および基板１１上に、（００２）方向を主軸とするＡｌＮ膜からなり膜厚が約１０００ｎｍの圧電膜１４を、約０．３Ｐａの圧力のＡｒ／Ｎ２混合ガス雰囲気中のスパッタリングで形成する。圧電膜１４上に、Ｒｕからなり膜厚が約２５０ｎｍの上部電極１３を０．６〜１．２ＰａのＡｒガス雰囲気中のスパッタリングで形成する。圧電膜１４としては、例えば背景技術で例示したＺｎＯ等の圧電材料を用いることもできる。上部電極１５は下部電極１３と同様の金属を用いることができる。露光技術とエッチング技術を用い上部電極１５を所定の形状とする。このとき、第１共振器４１ａにおいては上部電極１５と同じ材料の膜から付加膜２２を形成する。次に、露光技術とエッチング技術を用い圧電膜１４をエッチングする。この際、付加膜２２によって、圧電膜１４の横方向のエッチングを抑制することができる。よって、圧電膜１４の外周２８がほぼ付加膜２２で停止する。このように、付加膜２２により、上部電極１５の外周２６の外側に圧電膜１４の外周２８を制御良く形成することができる。
【００３８】
図８（ｄ）および図８（ｈ）を参照に、犠牲層１８をエッチングするためのエッチング液を孔部１７、導入路１９を経て導入し、犠牲層１８を除去する。ここで、下部電極１３、圧電膜１４および上部電極１５からなる複合膜の応力は、スパッタリング条件の調整により圧縮応力となるように設定されている。このため、犠牲層１８のエッチングが完了した時点で、複合膜は膨れ上がり、下部電極１３と基板１１の間に複合膜側にドーム状形状を有する空隙１６が形成される。なお、実施例３では複合膜の圧縮応力は−３００ＭＰａとなるように設定されている。
【００３９】
図９（ａ）を参照に、第２共振器４２においては、付加膜２２を形成せず、圧電膜１４の外周２８が上部電極１５に略一致するように形成される。図９（ｂ）を参照に、図８（ｄ）と同様に、下部電極１３と基板１１の間に複合膜側にドーム状形状を有する空隙１６が形成される。
【００４０】
実施例３によれば、圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部の圧電膜１４上に外周２８に沿って付加膜２２が設けられている。これにより、図８（ｃ）を用い説明したように、圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部を上部電極１５の外周２６から外側に制御よく形成することができる。さらに、付加膜２２を上部電極１５と同じ材料の膜で形成することにより、製造工程の簡略化を図ることができる。圧電膜１４のエッチングはウェットエッチングを用いることにより、付加膜２２を用い横方向のエッチングを一層抑制することができる。
【００４１】
実施例１から実施例３のように、空隙１６を複合膜側にドーム状形状としているため、基板１１をエッチングする必要がない。よって、生産性の向上が図れる。また、基板１１をエッチングしないため基板１１の機械的強度の劣化防止も図ることができる。さらに、空隙１６を形成する領域は小さくて済むため集積化を図ることができる。特許文献１に比べ、空隙１６の大きさを小さくできるため、複合膜の機械振動による信頼性劣化を抑制することがきる。また、空隙１６を形成するための犠牲層１８の厚さを薄くすることができるため、良好な圧電膜１４の配向性を確保することができる。
【００４２】
さらに、下部電極１３、圧電膜１４および上部電極１５からなる複合膜の応力を圧縮応力とすることにより、ドーム状の膨らみを有する空隙１６が潰れることなく形成することができる。また、下部電極１３に空隙１６に通じる孔部１７が設けられている。この孔部１７より犠牲層１８をエッチングすることにより、ドーム状の膨らみを有する空隙１６を形成することができる。
【００４３】
さらに、圧電膜１４として、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウム、または酸化亜鉛を用いることにより、良好な共振特性を有する圧電薄膜共振器を提供することができる。
【００４４】
さらに、上部電極１５と下部電極１３とが対向する領域２４の形状を楕円形とすることにより、平行な辺が存在しないため、圧電膜１４の外周２８で反射された弾性波が共振部内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。
【００４５】
さらに、第１共振器４１の圧電膜１４の外周２８の少なくとも一部と対向する領域２４の外周２６とは相似形である形状とすることができる。
【００４６】
さらに、図１０のように、空隙１６の基板１１面上への投影領域は上部電極１５と下部電極１３とが対向する領域２４を含むことにより、圧電薄膜共振器の共振特性を向上させ優れた性能を得ることができる。
【実施例４】
【００４７】
さらに、図１１のように、上部電極１５と下部電極１３とが対向する領域２４は非平行からなる多角形とすることができる。これにより、圧電膜１４の外周２８で反射された弾性波が共振部２３内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。
【実施例５】
【００４８】
実施例５は基板１１に空隙１６ａが設けられた例である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）を参照に、実施例１から実施例３のように、基板１１上に空隙１６を介し下部電極１２が設けられていなくとも、実施例５のように上部電極１５と下部電極１３との対向する領域２４下の基板１１に空隙１６ａが形成されていても良い。この空隙はＤｅｅｐ−ＲＩＥを用いることにより略垂直とすることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係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。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１（ａ）従来例に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は実施例１に係るフィルタの回路図である。
【図３】図３（ａ）は第１共振器４１の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４（ａ）は第２共振器４２の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は第２共振器４２ａの断面図である。
【図５】図５は比較例と実施例１とのＥＳＤ試験結果である。
【図６】図６は実施例２に係るフィルタの回路図である。
【図７】図７（ａ）は実施例３に係るフィルタの第１共振器４１ａの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｈ）は第１共振器４１ａの製造工程を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）は第２共振器の製造工程を示し断面図である。
【図１０】図１０は実施例１から実施例３に係るフィルタの共振器の領域２４と空隙との関係を示す図である。
【図１１】図１１は実施例４に係るフィルタの共振器の平面図である。
【図１２】図１２（ａ）は実施例５に係るフィルタの共振器の平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１            基板
１３            下部電極
１４            圧電膜
１５            上部電極
１６            空隙
１７            孔部
１８            犠牲層
１９            導入部
２０            開口部
２２            付加膜
２４            対向する領域
２６            上部電極の外周
２８            圧電膜の外周
【図１】
0004719623.tif 000002
【図２】
0004719623.tif 000003
【図３】
0004719623.tif 000004
【図４】
0004719623.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004719623.tif 000009
【図９】
0004719623.tif 000010
【図１０】
0004719623.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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