(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の基板上に、複数のバルク音響波共振器を作製する方法であって、前記複数のバルク音響波共振器が実質的に異なった共振中心周波数を有する少なくとも２つの異なるフィルタを構成するバルク音響波共振器を含み、これにより前記複数のバルク音響波共振器が実質的に異なった共振周波数を有するバルク音響波共振器を含み、該方法が、
（ａ）上面を有する基板を設ける工程と、
（ｂ）基板の上面に音響絶縁構造を堆積する工程と、
（ｃ）絶縁構造の上に第１の金属層を堆積する工程であって、前記第１の金属層は下部電極として働く金属層である、堆積する工程と、
（ｄ）異なった共振周波数のおのおのに対応する厚さを有するように、圧電体材料層を下部電極の上に堆積し、おのおのの異なった厚さが、その厚さに対応する共振周波数を有する共振器が配置されるべき場所に配置される工程
を含み、
前記圧電体材料を下部電極上に堆積する工程が、少なくとも１つの電極が配置される場所において圧電層の厚さを付加的に調節する工程を含む方法。
【請求項２】
圧電体材料層を下部電極の上に堆積する工程が、
（ａ）最低周波数共振器に対応する厚さへ圧電体材料を堆積する工程と、
（ｂ）最低周波数共振器が配置されるべき区域の上にハードマスク材料を堆積する工程と、
（ｃ）つぎに高い周波数共振器の厚さまで圧電層材料を取り除く工程
を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
圧電体材料層を下部電極の上に堆積する工程が、
（ａ）最高周波数に対応する厚さに圧電体材料層を堆積する工程と、
（ｂ）最高周波数共振器が配置されるべき場所にリフトオフ・マスクを堆積する工程と、
（ｃ）つぎの最高周波数に対応する厚さに追加の圧電体材料層を堆積する工程と、
（ｄ）リフトオフ・マスクを取り除く工程
を含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
圧電体材料層を下部電極の上に堆積する工程が、
（ａ）最高周波数に対応する厚さへ圧電体材料層を堆積する工程と、
（ｂ）最高周波数共振器が配置されるべき場所にハードマスク材料を堆積する工程と、
（ｃ）つぎの最高周波数に対応する厚さに追加の圧電体材料層を堆積する工程と、
（ｄ）つぎの最高周波数の共振器が置かれるべき場所にハードマスク材料を堆積する工程
を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
絶縁構造が音響ミラーであり、前記方法が、実質的に異なった共振周波数を含む所定範囲の周波数にわたって所望の反射係数を音響ミラーに与える設計にしたがって、基板と下部電極とのあいだに音響ミラーを挟持する工程さらに含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
複数のバルク音響波共振器が単一の基板の上に設けられ、前記複数のバルク音響波共振器の内の少なくとも２つのバルク音響波共振器が、実質的に異なった共振中心周波数を有する複数の異なるフィルタにおいて使用され、これにより、前記複数のバルク音響波共振器が実質的に異なった共振周波数を有する、マルチ共振器チップであって、
（ａ）上面を有する基板と、
（ｂ）基板の上面にある音響絶縁構造と、
（ｃ）複数の共振器部分と、おのおのの共振器部分が電極のペアを含み、ペアのあいだに、共振器部分の共振周波数に対応する厚さの圧電体層が設けられることとを備え、
実質的に異なった共振周波数を有する少なくとも２つのバルク音響波共振器が、実質的に厚さの異なる圧電体層を有し、異なる厚さは、実質的に異なった共振周波数に対応している
マルチ共振器チップ。
【請求項７】
絶縁構造が、実質的に異なった共振周波数を含む所定範囲の周波数にわたって所望の反射係数を音響ミラーに与える設計にしたがって設けられた音響ミラーである請求項６記載のマルチ共振器チップ。
【請求項８】
請求項１の方法によって単一の基板上に作製された複数のバルク音響波共振器。
【請求項９】
請求項２の方法によって単一の基板上に作製された複数のバルク音響波共振器。
【請求項１０】
請求項３の方法によって単一の基板上に作製された複数のバルク音響波共振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバルク音響波共振器を作製する分野に関し、さらに具体的には、おのおののフィルタが少なくとも２つの共振器を含む複数のフィルタを、単一の基板上に作製する分野に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
電極として働く２つの金属層のあいだに挟まれた圧電層を含むいわゆるバルク音響波（ＢＡＷ）共振器を提供することは、当該技術分野で知られている。そのようなアセンブリは共振周波数を有し、圧電層の厚さは共振周波数を決定する主要なファクタであり、したがって、たとえば移動電話機器におけるように、無線周波数（ＲＦ）フィルタの構成要素として度々使用される。そのようなフィルタの典型的な例は、いわゆる梯子型フィルタである。梯子型フィルタは、多くの場合、２つの共振器、すなわち直列共振器（フィルタされる信号と直列に置かれる）および分路共振器（フィルタされる信号を分路する）を含み、実際に、そのような共振器のペアの幾つかの直列の組み合わせを含むことができる。他の知られたフィルタの型、たとえば、いわゆる格子型フィルタも存在する。圧電体層の厚さのほかに、ＢＡＷ共振器の他の層の厚さおよび材料が、共振器の共振周波数に影響をおよぼす。直列および分路の共振器ペアの場合、２つの共振器は、通常、薄い同調層をペアの一方に付け加えて、ペアの他方と比較して一方の共振周波数を少しだけシフトすることを除いて、同じように作製される。共振器のペアは、１つのフィルタとして働くか、またはそのようなペアの幾つかのステージからなる梯子型フィルタの１つのステージとして働くことができ、したがって、いわゆる中心周波数を有する。中心周波数は、本質的に通過帯域端の中間にあり、したがって直列共振器の直列共振周波数に近く、また分路共振器の並列共振周波数であるか、それに近い。
【０００３】
従来のＢＡＷ共振器は、薄膜の１つの面の上に作製され、薄膜の下にエア・インタフェースを有し、共振器の上面の上に他のエア・インタフェースを有するブリッジ型共振器であるか、または、いわゆる音響ミラーの１つの面の上に作製され、音響ミラーが基板の上に堆積された音響ミラー型共振器である。音響ミラーは、高または低の音響インピーダンスを有するさまざまな材料の交互の層で構成され、おのおのの層は約λ／４（波長の１／４）の厚さを有する。
【０００４】
音響ミラー構造およびブリッジ型薄膜構造の双方は、ここでは（音響）絶縁構造と呼ばれる。なぜなら、この双方の構造は、下方に存在する基板から、圧電体層および電極から構成されるＢＡＷ共振器部分を音響的に絶縁するからである。
【０００５】
ＢＡＷ共振器を作製する場合、いわゆるウェーハ、すなわち、通常４〜８インチの直径を有するシリコンまたはガラスの円盤の上に、多くのＢＡＷ共振器を作製するプロセスが使用される。通常、何千というＢＡＷ共振器が、そのようなウェーハの上に作製され、つぎにウェーハは個々のチップへ切断される。チップに含まれるウェーハの部分は、それを全体のウェーハから区別するため、ここでは基板と呼ばれる。
【０００６】
マルチバンド移動電話の出現と共に、類似の機能を提供するマルチバンド移動電話の構成要素、たとえばフィルタリングを提供するすべての構成要素を、さらに集積化しようとする動機が存在する。マルチバンド移動電話によって受信または送信されるおのおのの周波数のために、個別のＲＦフィルタを提供するよりも、異なったフィルタを単一の基板上で提供することが有利であろう。ここで基板は、何千というフィルタが作製されているウェーハから切断される。しかし、単一ステージ・フィルタのＢＡＷ共振器を単一の基板上に設けることも、梯子型フィルタを形成する幾つかのペアを単一の基板上に設けることも、ともに当該技術分野で知られているにもかかわらず、実質的に異なった中心周波数を有して圧電体層の厚さが実質的に異なる幾つかのＢＡＷフィルタを単一基板の上に作製する場合の困難を、どのようにして克服するかを従来の技術は教示していない。その代わりに、従来の技術は、異なったフィルタ（実質的に異なった中心周波数を有する）を異なった基板の上で作製し、つぎに個別にパッケージされたフィルタを１つのモジュールへ結合する方法を教示している。このモジュールは必然的に大きくなり、通常、単一基板マルチバンド・フィルタよりも高価になる。
【０００７】
したがって、必要とされるものは、実質的に異なった中心周波数を有する複数のＢＡＷフィルタを単一の基板上に作製する方法であり、理想的には単一のＢＡＷフィルタを基板上に設けるプロセスと比較して、少数の追加工程だけを含む方法である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、単一の基板上で複数のバルク音響波（ＢＡＷ）共振器を作製する方法および対応する製品を提供する。ＢＡＷ共振器は、実質的に異なった共振周波数を有し、前記方法は、上面を有する基板を提供する工程と、基板の上面に（音響）絶縁構造を堆積する工程と、絶縁構造の上に下部電極として働く第１の金属層を堆積する工程と、異なった共振周波数のおのおのに対応する厚さを有するように下部電極の上に圧電体材料を堆積する工程と、おのおのの異なった厚さは、その厚さに対応する共振周波数を有する共振器が配置されるべき場所に配置される工程とを備えている。
【０００９】
本発明のさらなる態様において、圧電体材料を下部電極の上に堆積する工程は、最低周波数共振器に対応する厚さに圧電体材料層を堆積する工程と、最低周波数共振器が配置されるべき区域の上にハードマスク材料を提供する工程と、つぎに高い周波数の共振器の厚さまで圧電体材料を取り除く工程とを含む。
【００１０】
本発明の他のさらなる態様において、圧電体材料層を下部電極の上に堆積する工程は、最高周波数に対応する厚さに圧電体材料層を堆積する工程と、最高周波数共振器が配置されるべき場所にリフトオフ・マスクを堆積する工程と、つぎの最高周波数に対応する厚さに追加の圧電体材料層を堆積する工程と、およびリフトオフ・マスクを取り除く工程とを含む。
【００１１】
本発明のさらに他の態様において、下部電極の上に圧電体材料層を堆積する工程は、最高周波数に対応する厚さに圧電体材料層を堆積する工程と、最高周波数共振器が配置されるべき場所にハードマスク材料を堆積する工程と、つぎの最高周波数に対応する厚さに追加の圧電体材料層を堆積する工程と、およびつぎの最高周波数共振器が配置されるべき場所にハードマスク材料を堆積する工程とを含む。
【００１２】
本発明の他のさらなる態様において、絶縁構造は音響ミラーであり、前記方法は、実質的に異なった共振周波数を含む所定の周波数範囲にわたって所望の反射係数を音響ミラーに与える設計にしたがって、基板と下部電極とのあいだに挟まれた音響ミラーを提供する工程を含む。
【００１３】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面と一緒に提示される以下の詳細な説明を考察することによって明らかになるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ここで図１〜図３を参照して、通過帯域の中心が１．５７５ＧＨｚの全地球測位システム（ＧＰＳ）フィルタ３１、通過帯域の中心が１．８４２ＧＨｚのＧＭＳフィルタ３２、および通過帯域の中心が１．９６０ＧＨｚの符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）フィルタ３３から構成されるマルチバンド・バルク音響波（ＢＡＷ）フィルタ３０（図３）に本発明を適用する場合を説明する。ＧＰＳフィルタは、フィルタのいわゆるＬセクションを形成するためにキャパシタ３４と組み合わせられた単一のＢＡＷ共振器１１のみを使用するが、２つの他のフィルタ３２および３３は、それぞれ２つのＢＡＷ共振器１２〜１５、すなわち直列ＢＡＷ共振器１３および１５、ならびに分路ＢＡＷ共振器１２および１４を含む。そのようなフィルタのおのおののペアはＬセクションを形成する。実際には、明瞭にするため、図１〜３は、実際に使用される３つのフィルタのおのおの１つのみを示す。ＧＰＳフィルタは、梯子型フィルタを形成するように直列に接続された３つのＬセクションを使用し、おのおののＬセクションは共振器およびキャパシタから構成され、ＧＭＳおよびＣＤＭＡフィルタのおのおのは、２つの梯子型フィルタを形成するように直列に接続された３つのＬセクションを使用し、おのおののＬセクションは分路共振器および直列共振器から構成される。本発明において、マルチバンド・フィルタ３０のすべてのＢＡＷ共振器１１〜１５は、単一の基板１０の上に作製される。説明されている特定の応用におけるようなフィルタは、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタまたはセラミック・フィルタと比較して、高品質ファクタと高電力レーティングとが組み合わせられるので、さまざまな応用、たとえば移動電話において有利に使用される。
【００１５】
マルチバンド・フィルタ３０の異なったフィルタ／バンドの中心周波数に影響を与える主なファクタは、異なったフィルタの一部分として使用される異なった共振器のための圧電体層の厚さである。図１に示されるように、本発明の好ましい実施形態を説明するために使用される特定の適用における圧電体層は、マルチバンド・フィルタ３０の共振器１１〜１５おのおののためにＺｎＯから作製される。ＧＰＳフィルタ３１の場合、厚さは１３７０ｎｍであるが、ＧＭＳフィルタ３２の場合、直列および分路双方の共振器の厚さは１０３２ｎｍであって、３５０ｎｍだけ薄く、それに対応して中心周波数はＧＰＳフィルタよりも高い。ＣＤＭＡフィルタ３３の場合、厚さは９４０ｎｍである。すなわち、２つのＧＭＳ共振器の圧電体層よりも９８ｎｍだけ薄い。ＣＤＭＡフィルタは、それに対応してＧＭＳフィルタよりも高い中心周波数を有する。のちに説明するように、ＧＭＳおよびＣＤＭＡフィルタの分路共振器に使用される同調層（図１）を例外として、おのおのの共振器の他の層は同じである。
【００１６】
梯子型フィルタにおいて、分路共振器は、直列共振器よりも低い共振周波数を有するように作製される。薄い同調層がしばしば分路共振器に付け加えられ、その共振周波数がほかの点では同じである直列共振器に比べて低下される。しかしながら、直列共振器から通常は上部電極材料を薄くすることで同じ目的が達成できる。ＢＡＷフィルタの直列ＢＡＷ共振器および分路ＢＡＷ共振器と混同してはならないが、おのおののＢＡＷ共振器は、直列共振および並列共振を有する。直列共振は、印加された電界が誘起した分極と同位相になる周波数で起こる。並列共振は、印加された電界が誘起した分極と１８０度の位相はずれになる周波数で起こる。通常、梯子型フィルタは、図４に示されるように、分路共振器の並列共振周波数（ｆG,P）および直列共振器の直列共振（ｆS,S）の双方が、フィルタの中心周波数（ｆF,C）と同じか、またはそれに近くなるように設計される。さらに、図４は、分路共振器の並列および直列周波数（ｆG,PおよびｆG,S）の中間にある分路共振器の中心周波数（ｆG,C）を示す。この中心周波数（ｆG,C）は、直列共振器の並列および直列周波数（ｆS,PおよびｆS,S）の中間にある直列共振器の中心周波数（ｆS,C）よりも値が小さい。
【００１７】
圧電体層以外の層に単に材料を付け加えるかまたは取り除くことは、限られた範囲の周波数の変化、すなわち実質的に異なった中心周波数を有するマルチバンド・フィルタを提供するには不充分な範囲の周波数の変化しかもたらさない。なぜなら、より厚い圧電体層を作製するかわりに材料を共振器へ付け加えることは、素子の達成可能なバンド幅を減少させ、それは共振器の有効結合係数を低くする結果となる。すなわち、電気エネルギーから音響エネルギーへの有効結合、またはその反対の有効結合が小さくなる結果となる。たとえば上部電極の厚さを減少させることは、電気抵抗を増大させることになり、これは素子がフィルタの一部分として使用されたときの挿入損失を高くする結果となる。これらの問題は、図１に示されるように、もし圧電体層がおのおののフィルタのために異なった厚さを有するように作製されるならば避けることができる。
【００１８】
本発明は、図１に示されるように、実質的に異なった圧電体層を有するさまざまなＢＡＷ共振器から構成され、すべての共振器が単一の基板上に取り付けられたマルチバンド・フィルタを作製する方法を提供する。本発明にしたがえば、実質的に異なった移動局周波数帯のためのフィルタを作製するため、圧電体層の厚さは、つぎの２つの方法のうちの１つによって、おのおのの周波数帯のために異なるように作製される。すなわち、圧電体層は、最高周波数共振器に対応する厚さから、最低周波数共振器に対応する厚さが堆積されるまで、材料を適切な場所に付け加えて段階的に堆積されるか、または圧電体層が最低周波数共振器に対応する厚さに堆積されて、選択的に取り除かれる。第１の方法の２つの異なった実施形態、および第２の方法の１つの実施形態をつぎに説明する。
【００１９】
ここで図５および図８を参照すると、単一基板マルチバンドＢＡＷフィルタを作製する第１の方法の第１の実施形態において、先ず圧電体層が最高周波数バンドに必要な厚さに堆積され、つぎにいわゆるリフトオフ・マスクが適用されて、最高周波数共振器が配置されるべき場所で、その上に堆積される圧電体材料の除去を可能にする。リフトオフ・マスクの使用は、図８に示される。リフトオフマスクの使用工程は、図８に示されている。リフトオフ・マスクとは、ここでは光マスクを介する光によって露光および現像されたフォトレジスト層を意味し（図８（ａ））、このフォトレジスト層は、たとえば弱酸で洗浄されて、露光されなかったフォトレジストが取り除かれ、ウェーハ上でリフトオフマスクとなる場所だけに、露光および現像されたフォトレジストが残される（図８（ｂ））。現像および洗浄されたフォトレジストであるリフトオフ・マスクの上に堆積された圧電体材料（図８（ｃ））は、フォトレジストを溶解することによって取り除くことができる。リフトオフ・マスクの上部に存在する圧電体材料は、マスクが溶解したときにマスクと共に取り除かれる（図８（ｄ））。
【００２０】
続けて図５および図８を参照する。最高周波数バンドの圧電体層が堆積され、第１のリフトオフ・マスクが適用されたのち（図９（ａ））、追加の圧電体材料が、フィルタのつぎに低い周波数バンドに対応する厚さに堆積される（図９（ｂ））。圧電体材料の一部は、第１のリフトオフ・マスク・マスクの上部に達する。つぎに、第１のリフトオフ・マスク・マスクが溶解され、リフトオフ・マスク、およびその上部にある圧電体材料が取り除かれる。つぎに、第２のリフトオフ・マスクが適用され、露光および現像されたフォトレジストが、最高周波数共振器および最高周波数のつぎに低い周波数共振器が配置されるべき場所をカバーする（図９（ｃ））。つぎに、追加の圧電体材料が、フィルタのさらに低い周波数バンドである第３のバンドに対応する厚さに堆積される（図９（ｄ））。圧電体材料の一部は、第１および第２の高い周波数の共振器が配置されるべき場所の圧電体材料をカバーする第２のリフトオフ・マスクの上部に達する。第２のリフトオフ・マスクが溶解されたとき、圧電体層は、３つの異なった共振器周波数に対応する３つの異なった厚さを有して残る（図９（ｅ））。
【００２１】
ここで図６および図１０を参照する。単一基板マルチバンドＢＡＷフィルタを作製する第１の方法の第２の実施形態において、再び圧電体層が、先ず最高周波数バンドに必要な厚さに堆積される。しかし今度は、リフトオフ・マスクを使用する代わりに、ハード（保護）マスクが適用されて、最高周波数共振器が配置されるべき場所を除くすべての場所で、その上に堆積される圧電体材料を取り除くようにされる（図１０（ａ））。ハードマスクは、必要に応じて通常のパターン化方法によってパターン化される任意の材料であればよい。ハードマスクは、その上に堆積された圧電体材料を取り除くために使用されるエッチングに対して充分な耐性を有するものであればよい。つぎに、追加の圧電体材料が、最高周波数バンドのつぎに低い第２の周波数バンドに対応する厚さに堆積される（図１０（ｂ））。圧電体材料のあるものは、ハードマスクの上部に達する。つぎに、さらなるハードマスクが適用およびパターン化され、それは、第２の最高周波数バンドの共振器が配置されるべき場所をカバーする（図１０（ｃ））。つぎに、追加の圧電体材料が、フィルタのつぎに低い周波数バンド、すなわち第３の周波数バンドに対応する厚さに堆積される。つぎに、さらなるハードマスクが適用およびパターン化され、それは、つぎに低い周波数バンドである第３のバンドの共振器が配置されるべき場所をカバーして、保護すべき第３バンドの圧電体材料がエッチングされないようにする（図１０（ｄ））。つぎに、表面がエッチングされ、ハードマスク材料の上にあるすべての材料が取り除かれる（図１０（ｅ））。最後の工程のかわりに、おのおののハードマスクが堆積されたのちに、過剰な圧電体層を取り除くことも可能である。最後に、ハードマスクは、圧電体材料をエッチングしない適切なウェット・エッチングによって取り除かれる（図１０（ｆ））。
【００２２】
第１の方法の好ましい実施形態において、１つまたは複数のマスクを形成したのち、良好に配向された圧電体材料の継続的成長を確実にするために、圧電体堆積プロセスは、追加の堆積を開始する前に、たとえば、スパッタリング・チャンバ内での短い予備エッチングを行なうことによって、圧電体層の表面をクリーンにするとよい。
【００２３】
ここで図７および図１１を参照する。単一基板マルチバンドＢＡＷフィルタを作製するため本発明の方法の第２の好ましい実施形態において、圧電体層は、先ず最低周波数によって要求される厚さに堆積され、つぎに、より高い周波数の共振器が配置されるべき基板上の場所で、ハード（保護）マスク材料の１回または複数回の適用によって圧電体材料が取り除かれる。図１１に示されるように、３周波数（バンド）フィルタの場合、ハードマスク材料が２回適用される（２回の適用は、ここではそれぞれ単一のハードマスクと看做される）。ハードマスク材料の第１の堆積は、最低周波数構成要素のみをカバーまたは保護する（図１１（ａ））。つぎに高い周波数バンドの構成要素に必要な圧電体層の厚さにエッチングしたのち（図１１（ｂ））、ハードマスク材料の第２の適用がなされる（図１１（ｃ））。ハードマスクの第２の適用は、最低およびつぎに高い周波数の構成要素をカバーする。後続のエッチングは、最高周波数（フィルタの第３の最高バンド）に意図された構成要素のみに影響を与える（図１１（ｄ））。エッチングは、好ましくは反応性イオン・ビーム・エッチング（ＲＩＥ）であるが、材料によっては、ウェット・エッチングがときには有利である。この第２の方法において、エッチングによって取り除かれる圧電体材料の量は、エッチング時間を制御することによってのみ制御される。
【００２４】
第２の方法は、第１の方法の第１の実施形態（リフトオフ・マスクの実施形態）と同じ数のマスクを必要とするが、実行するのに容易である。第１の方法および第２の方法の実施の形態の主要な違いは、第２の方法では圧電体層が１回の工程で堆積され、つぎに後続の工程で薄くされるので、第１の方法で生じやすい良好な配向での成長の問題を避けることができる。
【００２５】
双方の方法において、圧電体層がおのおのの共振器のために完成したのち、上部電極が堆積され、追加の同調層が分路側共振器おのおのの上部電極の上に設けられる。ときには、おのおのの層が堆積されたのち、圧電体層、電極、およびミラー層をパターン化することが有利である。
【００２６】
さまざまな厚さの圧電層を設けたのち、通常、同調層が、おのおののバンドのおのおのの分路共振器のために設けられる。そのような同調層は、フィルタのさまざまなバンドに対応する追加された厚さの圧電体層に対して同じ方法で設けられる。すなわち、第１の方法の２つの実施の形態のいずれか、または第２の方法を使用した場合にも、同様な方法で設けられる。
【００２７】
２つ以上の梯子形フィルタから構成され、おのおのの梯子形フィルタが、直列に接続された１つまたは複数のＬセクションから構成され、おのおののＬセクションが直列共振器および分路共振器から構成されたマルチバンド・フィルタを提供するためには、おのおののフィルタの異なったＬセクションの異なった直列接続が、個々の共振器をウェーハ上に堆積するプロセスの一部分としてウェーハ上に作製され、つぎに、マルチバンド・フィルタを含むチップがウェーハから切断される。
【００２８】
本発明の方法は、音響ミラー形およびブリッジ形共振器の双方、すなわち（音響）絶縁構造のいずれのタイプにも適用可能であるが、ミラー形共振器の場合、音響ミラーの周波数バンド幅も考慮に入れる必要がある。通常、フィルタの構成要素として使用される共振器の音響ミラーは、高または低の音響インピーダンスのさまざまな層が交替するように構成され、おのおのの層は、ミラーがフィルタの中心周波数でのみ良好に動作するように、フィルタの中心周波数における音波（音響）の波長の１／４の厚さにされる。しかし、音響ミラーは、かなり大きな周波数範囲内で合理的な反射係数を示すように設計することができるので、そのような設計にしたがった音響ミラーは、おのおのの構成要素ＢＡＷ共振器が、図１に示されるような同一構成の音響ミラーを使用する必要のあるマルチバンド・フィルタを単一基板上に作製することができる。多くの場合、すべての中心周波数の平均に対してミラーを最適化することが有利である。すなわち、図１の例では、ミラーはＧＳＭフィルタのために１．８ＧＨｚに最適化するのが有利である。しかし、バンド幅の要件も考慮されなければならない。もしフィルタの１つが非常に広いバンド幅を必要とすれば、多くの場合、そのフィルタの中心周波数に対してミラーを最適化するのが、より有利である。図１の例の場合、この周波数は都合よくＧＳＭフィルタの周波数１．８ＧＨｚである。
【００２９】
これまで説明した構成は、本発明の原理の適用を例示するだけであることを理解されたい。とくに、本発明は、任意の種類の絶縁構造、音響ミラーだけでなくブリッジを使用するマルチバンドＢＡＷフィルタを包含するように意図されている。なぜなら、当業者に明らかであるように、本発明の方法は、幾つかの音響ミラー形共振器（実質的に異なった周波数を有する）のみを同じ基板上に設けることに制限されないからである。さらに、本発明は、明らかに、本発明を説明するために使用されたトポロジとは別のトポロジにしたがったフィルタ、たとえば、例示したＧＰＳフィルタにおけるように、単一のＢＡＷ直列共振器および分路キャパシタに基づくフィルタ、または直列キャパシタおよび単一のＢＡＷ分路共振器に基づくフィルタを提供するために応用される。多くの他の修正および代替の構成が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく当業者によって案出されてよく、添付した特許請求の範囲は、そのような修正および構成をカバーするように意図されている。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のバルク音響フィルタは、基板上に音響絶縁構造を介して厚さの異なる圧電体層を有する複数のバルク音響共振器を形成するので、異なった中心周波数を有するバルク音響フィルタを単一の基板上に作製することができ、単一周波数のバルク音響フィルタに比べて作製工程の追加も少ないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる、単一の基板の上にすべての共振器を有するマルチバンドＢＡＷフィルタで使用することのできる共振器の層スタックを示す立面図である。
【図２】図１に対応する平面図である。
【図３】図１および図２に示される共振器を使用するマルチバンド・フィルタの略図である。
【図４】フィルタを形成している個々の共振器の周波数の値と比較して、梯子形フィルタ（単一ステージ梯子形フィルタ）の中心周波数の値を示す図である。
【図５】圧電体層が段階的に堆積される本発明の第１の実施形態にしたがって、単一の基板上にマルチバンドＢＡＷフィルタを作製する１つの実施方法のフローチャートである。
【図６】圧電体層が段階的に堆積される本発明の第１の実施形態にしたがって、単一の基板上にマルチバンドＢＡＷフィルタを作製する他の実施方法のフローチャートである。
【図７】圧電体層が単一の工程で堆積され、そののち材料が圧電体層から選択的に取り除かれる本発明の第２の実施の形態にしたがって、単一の基板上にマルチバンドＢＡＷフィルタを作製する方法のフローチャートである。
【図８】従来技術にしたがって、いわゆるリフトオフ・マスクを使用する方法を示す。
【図９】図５のフローチャートで示された方法を示す。
【図１０】図６のフローチャートで示された方法を示す。
【図１１】図７のフローチャートで示された方法を示す。
【符号の説明】
１０  基板
１１  ＧＰＳフィルタ
１２  ＧＭＳフィルタ（分路共振器）
１３  ＧＭＳフィルタ（直列共振器）
１４  ＣＤＭＡフィルタ（分路共振器）
１５  ＣＤＭＡフィルタ（直列共振器）
３０  マルチバンドバルク音響フィルタ
３１  ＧＰＳフィルタ
３２  ＧＭＳフィルタ
３３  ＣＤＭＡフィルタ
【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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