(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の構成要素フィルタとしてのトランスミッタ部分および第２の構成要素フィルタとしてのレシーバ部分を有し、双方の構成要素フィルタは単一の基板上に作製され、また双方は少なくとも１つの分路バルク音響波共振器および１つの直列バルク音響波共振器を含み、各々のバルク音響波共振器は絶縁構造の上に共振器部分を含み、絶縁構造は共振器部分を基板から分離するように設けられたモノリシック・バルク音響波デュプレクサを作製する方法であって、
（ａ）デュプレクサの各々の共振器の下部電極として使用される下部電極材料を堆積およびパターン化する工程と、
（ｂ）デュプレクサの各々の共振器の圧電体層として使用される圧電材料を堆積およびパターン化する工程と、
（ｃ）デュプレクサの各々の共振器の上部電極として使用される上部電極材料を堆積およびパターン化する工程と、
（ｄ）２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの各々における分路共振器のための分路同調層を設ける工程と、
（ｅ）２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの１つにおける直列および分路共振器のための同調層を設ける工程
を含む方法。
【請求項２】
前記分路同調層が、各々の分路共振器において、上部電極の上に堆積される請求項１記載の方法。
【請求項３】
２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの１つにおける直列共振器および分路共振器の同調層が、構成要素デュプレクサ・フィルタの直列共振器および分路共振器において、上部電極の上に堆積される請求項１記載の方法。
【請求項４】
各々の絶縁構造が音響ミラーである請求項１記載の方法。
【請求項５】
実質的な平面の中で最も内側のコイルから最も外側のコイルまで外側へ渦巻くコイルを有する少なくとも１つの平面渦巻き形誘導子を設ける工程を含み、前記音響ミラーおよび平面渦巻き形誘導子を設ける工程が、
（ａ）基板の上で、基板の全表面にわたって第１の金属材料を堆積し、
（ｂ）コイルが設けられる場所および各々のバルク音響波共振器の前記音響ミラーの第１の層が設けられる場所を除くすべての場所で、第１の金属材料を取り除き、
（ｃ）露出された表面の全体にわたって第１の誘電体材料を堆積し、
（ｄ）最も内側のコイルの始めに向けられたバイアを設け、
（ｅ）バイアを充填して第１の金属材料と接触するように、露出された表面の全体にわたって第２の金属材料を堆積し、
（ｆ）最も内側のコイルを端子へ接続するアームが設けられる場所および各々のバルク音響波共振器の前記音響ミラーの第２の金属層が設けられる場所を除くすべての場所で、第２の金属材料を取り除く
工程を含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
第１の構成要素フィルタとしてのトランスミッタ部分および第２の構成要素フィルタとしてのレシーバ部分を有し、双方の構成要素フィルタは単一の基板上に作製され、また双方は少なくとも１つの分路バルク音響波共振器および１つの直列バルク音響波共振器を含み、各々のバルク音響波共振器は絶縁構造の上に共振器部分を含み、絶縁構造は共振器部分を基板から分離するために設けられるモノリシック・バルク音響波デュプレクサであって、
（ａ）デュプレクサの各々の共振器の下部電極として使用されるパターン化された下部電極材料と、
（ｂ）デュプレクサの各々の共振器の圧電体層として使用されるパターン化された圧電体材料と、
（ｃ）デュプレクサの各々の共振器の上部電極として使用されるパターン化された上部電極材料と、
（ｄ）２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの各々における分路共振器のための分路同調層と、
（ｅ）２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの１つにおける直列共振器および分路共振器のための同調層と
を備えたモノリシックバルク音響波デュプレクサ。
【請求項７】
分路同調層が、各々の分路共振器の中で、上部電極の上に設けられる請求項６記載のモノリシックバルク音響波デュプレクサ。
【請求項８】
２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの１つにおける直列共振器および分路共振器の同調層が、構成要素デュプレクサ・フィルタの直列共振器および分路共振器の双方において、上部電極の上に設けられる請求項６記載のモノリシックバルク音響波デュプレクサ。
【請求項９】
各々の絶縁構造が音響ミラーである請求項６記載のモノリシックバルク音響波デュプレクサ。
【請求項１０】
単一の基板上に堆積された材料層に含まれた少なくとも１つの平面渦巻き形誘導子を含み、平面渦巻き形誘導子は、実質的な平面の中で最も内側のコイルから最も外側のコイルまで外側へ渦巻くコイルを有する請求項６記載のモノリシックバルク音響波デュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜バルク音響波共振器に関する。さらに具体的には、薄膜バルク音響波共振器から作製されるバルク音響波フィルタおよびバルク音響波デュプレクサに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
図９に示されるように、薄膜バルク音響波（ＢＡＷ）共振器１０は、圧電体材料、たとえばＺｎＯまたはＡｌＮの層をベースにした共振器部分１１を含み、いくつかの共振器は音響ミラー１２を含む。図示しないが、ブリッジ型ＢＡＷ共振器と呼ばれる他の共振器は、独立した膜を含む）。これらのすべては、たとえばガラスから作られた基板１４の上に取り付けられている。ＢＡＷ共振器は、音響波を電気信号へ、またはその逆へ変換し、その電気インピーダンス周波数依存性のために電子回路におけるフィルタとして使用することができる。
【０００３】
一般的には、音響ミラー型ＢＡＷ共振器の音響ミラーは、異なった音響インピーダンスの材料層の組み合わせから形成される。音響ミラーは、異なった材料層のスタックを基板上に形成するように、異なった材料の様々な層を堆積することによって、たとえばガラスの基板の上に形成される。つぎに、下部電極が音響ミラーの上に堆積され、続いて圧電体材料が下部電極の上に堆積されて、いわゆる圧電体層が形成される。最後に、上部電極が圧電体層の上に堆積される。上部電極、下部電極、および圧電体層の組み合わせは、素子の共振器セクションと呼ばれる。音響ミラーは、電極間に印加された電圧に応答して圧電体層によって作り出された音波を反射するように働き、それによって基板を圧電体層から音響的に絶縁する。図１２は、実質的に異なった周波数で帯域フィルタの一部分として動作するように作製された２つの音響ミラー型ＢＡＷ共振器の断面を示す。
【０００４】
前述したように、音響ミラーを含むＢＡＷ共振器のほかに、エア・ギャップで共振器セクションを基板から分離してＢＡＷ共振器を独立した膜の上に設けるブリッジ型ＢＡＷ共振器が、当該技術分野で知られている。
【０００５】
双方のタイプのＢＡＷ共振器は、たとえば移動電話におけるデュプレクサを形成するフィルタの構成要素として使用される。図１０に示されるように、移動電話はデュプレクサ２１を含み、デュプレクサ２１はトランスミッタ（送信：ＴＸ）フィルタ２２およびレシーバ（受信：ＲＸ）フィルタ２３を含む。図１１に示されるように、そのようなフィルタは、いわゆる梯子型フィルタ３１であってよい。梯子型フィルタは、一般的に、少なくとも１つの、いわゆるＬセクションを含み、Ｌセクションは直列共振器および分路共振器を含む。図１１に示されるフィルタ３１は、直列に接続された２つのＬセクション３２および３３から構成される前述の梯子型フィルタであり、各々のＬセクション３２および３３は２つの共振器、すなわち直列共振器３２ａおよび３３ａ、並びに分路共振器３２ｂおよび３３ｂを含む。各々のＬセクション３２および３３の対をなす２つの共振器は、一方の共振器の１つまたは複数の層が少しだけ異なった厚さを有するように作製することによって、少しだけ異なった周波数へ同調される。代替的に、もちろん、デュプレクサ２１のＴＸフィルタ２２またはＲＸフィルタ２３は、直列共振器３２ａおよび分路共振器３２ｂの単一の組み合わせである共振器３２だけで構成されてもよい。すなわち、それはシングルステージ梯子型フィルタである。
【０００６】
梯子型フィルタは、ときにはインピーダンス・エレメント・フィルタ（ＩＥＦ）と呼ばれ、一般的に、１つまたは複数のＬセクションまたはＬセグメントから構成され、各々のＬセクションは、１つの直列共振器および１つの並列共振器を含み、したがって偶数個の共振器から構成されている。しかし、いくつかの応用では、フィルタは奇数個の共振器から構成される。たとえば、２  １／２ステージ・フィルタは、２つの直列共振器および３つの分路共振器を有するか、または３つの直列共振器および２つの分路共振器を有することができる。本発明は、偶数個の共振器を有するフィルタに限定されない。
【０００７】
デュプレクサ２１のほかに、移動電話は、周波数がデュプレクサの周波数に接近した他のフィルタ（図１０の２４）を含むこともできる。
【０００８】
従来技術の教示に従えば、デュプレクサ内のフィルタ構成要素としてＢＡＷ共振器を使用すること（したがって、ＦＢＡＲデュプレクサと呼ばれる）は、各々のフィルタのために構成要素として外部の受動的表面取り付け素子（ＳＭＤ）を含む２つの別個の基板を使用することを含む。
【０００９】
必要とされるものは、ＦＢＡＲデュプレクサで使用される２つのフィルタを単一の基板の上に作製する方法である。理想的には、デュプレクサを使用する機器（たとえば移動電話）の構成要素として含まれ、デュプレクサの周波数に近い周波数で動作する他のフィルタも、同じ基板の上に作製することができれば有利である。そのような作製は、単一基板上のデュプレクサおよびデュプレクサの周波数の近くで動作するフィルタによって機器のサイズを縮小し、さらに多くの場合機器の作製コストを削減するであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、モノリシック・バルク音響波（ＢＡＷ）デュプレクサ、およびそれを作製する方法を提供する。デュプレクサは、トランスミッタ部分に第１のフィルタを構成要素として有し、レシーバ部分に第２のフィルタを構成要素として有する。双方の構成要素フィルタは、単一の基板上に作製され、少なくとも１つの分路ＢＡＷ共振器および少なくとも１つの直列ＢＡＷ共振器を有する。各々のＢＡＷ共振器は絶縁構造の上に共振器部分を含む。絶縁構造は共振器部分を基板から分離するために設けられる。デュプレクサは、デュプレクサの各々の共振器の下部電極として使用されるパターン化された下部電極材料と、デュプレクサの各々の共振器の圧電体層として使用されるパターン化された圧電体材料と、デュプレクサの各々の共振器の上部電極として使用されるパターン化された上部電極材料と、２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの各々における分路共振器のための分路同調層と、２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの１つにおける直列共振器および分路共振器の双方のための同調層とを含む。
【００１１】
本発明の更なる態様において、分路同調層は、各々の分路共振器の中のいろいろなロケーションに設けられる。このロケーションは、上部電極の上である。
【００１２】
本発明の他の更なる態様において、２つの構成要素デュプレクサ・フィルタの１つにおける直列および分路共振器の双方のための同調層は、構成要素デュプレクサ・フィルタの直列共振器および分路共振器の双方の中のいろいろなロケーションに設けられる。このロケーションは、上部電極の上である。
【００１３】
いくつかの応用では、各々の絶縁構造は音響ミラーである。
【００１４】
本発明のさらに他の態様において、デュプレクサはさらに少なくとも１つの平面渦巻き形誘導子を含む。平面渦巻き形誘導子は、デュプレクサを構築する材料層を堆積する過程で設けられ、実質的な平面の中に最も内側のコイルから最も外側のコイルまで外側へ渦を巻くコイルを有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の前記および他の目的、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。
【００１６】
ここで図１を参照すると、本発明にしたがったデュプレクサは、レシーバ・フィルタ５１およびトランスミッタ・フィルタ５２を含む。双方のフィルタは、少なくとも２種の共振器、すなわち直列共振器５１ａおよび５２ａ、並びに分路共振器５１ｂおよび５２ｂを含む。各々のフィルタの各々の共振器は、下部電極、圧電体層、および上部電極を含む。各々の共振器は、音響ミラー型の共振器であるか、またはブリッジ型の共振器であって追加の構造（図示されていない）を含むことができる。各々のフィルタの分路共振器は分路共振器同調層を含み、分路共振器同調層は直列共振器の周波数から分路共振器の周波数を変更する。さらに、トランスミッタ・フィルタの直列共振器および分路共振器の双方はトランスミッタ同調層を含み、トランスミッタ同調層はレシーバ・フィルタの周波数からトランスミッタ・フィルタの周波数（すなわち、その中心周波数）を変更する。４つの共振器のすべては、ある追加の構造の上に堆積され、究極的には、たとえばガラスの単一基板の上に堆積される。単一の基板が使用されるので、そのようなデュプレクサはモノリシック・デュプレクサと呼ばれる。
【００１７】
図２は、本発明にしたがって図１のモノリシックＦＢＡＲデュプレクサを作製する方法のフローチャートである。この方法は、構築された基板の全表面の上にトランスミッタ同調層を堆積し、つぎに、レシーバ・フィルタ構成要素から同調層を取り除くことを含む。図２のフローチャートは、図４および図８のフローチャートと同様に、作製プロセスの詳細の多くを、たとえばウェーハ（個々のチップが切断される基板）の洗浄、または可能な接着層の堆積などを明瞭には示していない。図２、図４、および図８のフローチャートは、概説レベルにあると理解すべきである。各々の層ごとにパターン化すること、すなわちその層が堆積されたのちであってつぎの層が堆積される前にパターン化することが好ましいが、すべての層が堆積されたのちに、すべての層を一度にパターン化することもできる。さらに、原理的には、前記のパターン化の組み合わせも可能である。たとえば、ある場合には、連続して堆積された２つの層が、堆積の後に１つの工程でパターン化されてよい。
【００１８】
ここで図３を参照すると、本発明にしたがった他のデュプレクサは、再び受信フィルタ７１および送信フィルタ７２を含み、双方のフィルタは、図１に示されたデュプレクサと同じように、再び２種の共振器、すなわち直列共振器７１ａおよび７２ａ並びに分路共振器７１ｂおよび７２ｂを含む。しかし、このデュプレクサは、上部電極の上ではなく、圧電体層と下部電極とのあいだに堆積されたトランスミッタ同調層を有する。図４は、本発明にしたがった、そのようなモノリシックＦＢＡＲデュプレクサを作製するプロセスのフローチャートである。分路共振器のための同調層またはトランスミッタの直列および分路共振器のための同調層は、金属層または誘電層のいずれであってもよい。金属同調層はパターン化され（共振器のあいだから取り除かれ）なければならない。そうでないと、そのような同調層はすべての共振器をショートさせるであろう。
【００１９】
分路共振器またはトランスミッタの同調層が金属同調層である場合、同調層は４つのロケーション、すなわち、ミラーと下部電極とのあいだ、下部電極と圧電体層とのあいだ、上部電極と圧電体層とのあいだ、または上部電極の上のどこかに置いてもよい。金属同調層は、電極の抵抗損を若干減少させるという追加の利点を有する。
【００２０】
他方では、もし誘電体層が同調層のために使用される場合、同調層は下部電極の下か上部電極の上になければならない。そうでないと、そのような同調層は、圧電体層の内部で電界を減少し、これは、結合係数を減少させる結果となるであろう。もしそのような同調層が、トランスミッタ・フィルタをチューンダウン（同調周波数を低くする）するために使用される場合、このフィルタの区域でパターン化しないで残すことができよう。しかし、もしそれが上部電極の上に置かれるならば、それはパターン化されるべきである。モノリシック・デュプレクサの場合、もちろん、２つの同調方法を組み合わせることも可能である。たとえば、トランスミッタ・フィルタを同調するために誘電体層が使用され、各々のフィルタの分路共振器を同調するために金属層が使用される。
【００２１】
同調層（トランスミッタ同調層または分路共振器同調層）に使用される材料は、金属（たとえば、アルミニウム、銅）または誘電体（たとえば、二酸化シリコン、チッ化シリコン）である。ウェーハの選択された領域から材料を除去することは、当該技術分野で知られた方法によって行われる。材料の、そのような選択的除去は、集積回路（ＩＣ）プロセスで普通に行われ、パターン化と呼ばれる。
【００２２】
図２および図４に示される実施形態のほかに、さらに、本発明は、トランスミッタ・フィルタおよびレシーバ・フィルタの双方で同じ層を使用し、より低い周波数で動作するフィルタ（通常はトランスミッタ）に同調層を付け加えることを包含する。これは、厚い同調層を基板の全体で成長させるのと異なり、フィルタの１つまたは複数の層を堆積することによって形成したように、より低い周波数部分に適した同調層を形成し、つぎに同調層の所定の量をより高い周波数部分からエッチングによって選択的に取り除く。
【００２３】
ここで図５を参照すると、フィルタ、すなわち、デュプレクサの送信フィルタまたは受信フィルタを作製する例示的プロセスが示されている。図５に示されるものは、送信フィルタおよび受信フィルタの双方を同じ基板上に作製することと異なり、フィルタの直列に接続された３つのＬセクションを単一の基板上に作製することであるが、３つのＬセクション・フィルタの作製テクニックは、モノリシックＢＡＷデュプレクサの場合と同じである。作製の工程は、普通の能動ＩＣの作製と同じである。作られている構造の層は相互の上に堆積され、層の大部分は、通常のリソグラフィおよびエッチングを使用してパターン化される。ここで、パターン化とは、ウェーハ上のある領域から材料を選択的に取り除くことを意味し、局部的なイオン・ビームの使用を意味しない。図５に示された方法において、音響ミラーを作り上げる連続した層が順次に堆積され、そのあいだに、各々の金属層を堆積したのち、つぎの誘電体層を堆積する前に、金属層材料が、共振器部分が構築される各々の領域のあいだから選択的に取り除かれる（図５（ａ）〜（ｇ））。金属の堆積は、通常はスパッタリングによって行われ、誘電体層は、たとえば化学気相成長法（ＣＶＤ）またはプラズマＣＶＤによって成長させることができる。前述したように、金属層の選択的除去（パターン化）は、ウェット・エッチングまたはドライ・エッチングによって行うことができる。いずれのエッチング方法でも、金属層の傾斜した端部を得ることができる。これは、端部段差カバレージの問題を避ける助けとなる。誘電体層（低音響インピーダンス）の場合、好ましい材料はＳｉＯ2またはＳｉ3Ｎ4であり、金属層（高インピーダンス）の好ましい材料は、ＷまたはＭｏであるが、他の材料も使用することができる。圧電体層が堆積されるとき、それは基板の全表面（既に堆積された層の上）にわたる。圧電体層は、たとえば、２ステージ平衡フィルタを作製するときのように、パターン化されない（選択的に取り除かれない）で残されてもよく（バイア、すなわち、層をパターン化することによって作り出される孔を誘電層の中に設け、金属が誘電層の上に堆積されるとき、金属が孔を充填して誘電層を通る接続を提供する場合を除く）、または圧電体層は、各々のミラー・スタックの上を除くすべての場所で取り除かれてもよい（図５（ｉ））。
【００２４】
続いて図５を参照すると、図から分かるように（工程、図５（ｂ）、（ｄ）、（ｆ））、音響ミラーの金属層がパターン化されて、各々の共振器の下に別々のスタックが形成される。もしこれが行われないと、各々の共振器の下部電極から金属ミラー層への大きなキャパシタンスが存在するであろう。このキャパシタンスは、１つの共振器から他の共振器への寄生容量結合を生じるであろう。
【００２５】
続いて図５を参照する。図５に示されるように、まず、基板（図５（ａ）参照）の上に、ミラーの金属層を設け（図５（ｂ）参照）、ついで誘電体ミラー層を設け（図５（ｃ）参照）、ついで第２のミラーの金属層を設け（図５（ｄ）参照）、ついで第２の誘電体ミラー層を設け（図５（ｅ）参照）、ついで第３のミラーの金属層を設け（図５（ｆ）参照）、ついで第３の誘電体ミラー層を設け（図５（ｇ）参照）、ついで下部電極金属層を設け（図５（ｈ）参照）、ついで圧電体層を設け（図５（ｉ）参照）、ついで保護膜を設け（図５（ｊ）参照）、ついで上部電極金属層を設け（図５（ｋ）参照）、そののち分路共振器チューニング層を設ける（図５（ｌ）参照）。ここで、分路共振器（工程、図５（ｌ））の同調材料および送信部分の全体的同調材料は、金属層または誘電体層のいずれでもよい。もし金属が使用されるならば、同調層はパターン化されなければならない。そうでないと、それはすべての共振器をショートさせるであろう。金属同調層（分路またはトランスミッタ同調のための）は、典型的には４つのロケーションの１つに設けられる。すなわち、音響ミラー形のＢＡＷ共振器では、（１）ミラーと下部電極とのあいだ、（２）下部電極と圧電体層とのあいだ、（３）上部電極と圧電体層とのあいだ、および（４）上部電極の上である。金属同調層は、電極の抵抗損を若干減少させる点で有利である。
【００２６】
もし誘電体材料が同調層のために使用されるならば、同調層は下部電極の下、または上部電極の上に置かれなければならない。そうでないと、それは圧電体層の内部の電界を減少させ、したがって結合係数を減少させるであろう。もしそのような層が全体のトランスミッタ・フィルタをチューンダウンするために使用されるならば、それはこのフィルタの区域でパターン化されないで残されてもよい。しかし、もしそのような同調層が上部電極の上に設けられるならば、それは、下に存在する電極をデュプレクサ回路の残りの部分へ電気的に接続するためバイアが設けられる範囲まで、パターン化されなければならないだろう。もし上部電極の上の誘電体同調層が完全にパターン化されないで残されるならば、すべての金属層は、すべての場所で誘電体同調層によってカバーされるであろう。外界から電極金属へ電気信号を取り込むため、そのような同調層を通る何らかの孔が必要であるから、ワイヤボンドまたはフリップチップ・バンプ用の信号パッド・ロケーションで、少なくともバイアがパターン化されなければならない。モノリシック・デュプレクサの場合、もちろん、２つの同調方法を組み合わせることも可能である。たとえば、トランスミッタの全体的同調（トランスミッタ・フィルタの分路共振器および直列共振器の双方を同調すること）に誘電体層が使用され、分路同調（トランスミッタ・フィルタの分路ＢＡＷ共振器およびレシーバ・フィルタの分路ＢＡＷ共振器を同調すること）に金属層が使用される。
【００２７】
デュプレクサの応答は、ときには、１つまたは複数の分路共振器と直列の追加インダクタンスによって改善することができる。追加インダクタンスは、これらの共振器の直列共振周波数をシフトダウンする。並列共振は影響を受けない。従来技術は、そのような追加インダクタンスの使用を教示するが、モノリシック形式での使用を教示していない。したがって、本発明によれば、デュプレクサのレシーバ・フィルタおよびトランスミッタ・フィルタの双方を同じ基板上に設けることのほかに、いくつかの応用では、デュプレクサの構成要素として働く１つまたは複数のコイル（平面渦巻き形誘導子）が、同じ基板上に集積される。梯子形フィルタの応答は、典型的には、２つの減衰最大値を含む。すなわち、それらは２つの、いわゆるノッチであり、フィルタの通過帯域の各々の側に１つのノッチが存在する。周波数が低い方のノッチは、誘導子を使用して向上させる（広くする）ことができる。これによりＴＸバンドと周波数を一致させ、ＴＸからＲＸへの減衰を増大させることができる。そのような誘導子（平面渦巻き形誘導子の形式をしている）を、他のデュプレクサ構成要素（とくにＢＡＷ共振器）と同じ基板上に集積することは、デュプレクサの全体のサイズを縮小する。薄膜プロセスで作られた誘導子、すなわち平面渦巻き形誘導子は、通常、全く低い品質値（Ｑ値）を示す。なぜなら、大きな抵抗損、および寄生キャパシタンス、または誘導子と基板とのあいだの材料に関連づけられた他の寄生要素に影響されるからである。ＢＡＷデュプレクサを作製する場合、作製に使用されるいくつかの金属は、かなり厚くすることができ、ノッチを増強する平面渦巻き形誘導子の作製に使用することができる。したがって、（平面）コイルは従来技術の薄膜作製プロセスにおけるよりも厚くなる。より厚いコイルは、電流に対する抵抗が低くなり、そのようなコイルを、本発明にしたがったモノリシック・デュプレクサの作製の一部分として作製することによって、抵抗損が減少する。さらに、ＢＡＷ素子は、通常、高抵抗基板による利点を有し（すなわち、基板は、通常、電気絶縁体である）、音響ミラー形構造の上に堆積された共振器部分およびコイルは、ミラー誘電体によって、かなり良好に基板から電気絶縁され、したがって、基板に対する寄生要素の影響力を減少させ、モノリシック・ノッチ増強コイルのＱ値を改善する。
【００２８】
ここで図６および図７を参照すると、本発明にしたがって提供されるタイプの平面渦巻き形誘導子１００が、デュプレクサと同じ基板上に示されている。図６は、平面コイル１００、および絶縁構造として使用される音響ミラーの２つの金属層を示すが、明瞭にするため、金属層のあいだに堆積された誘電体層を示していない。図７は、後で説明するように、２つの層へ堆積される誘電体材料によって金属層が分離されることを示す。平面渦巻き形誘導子は、２つの端子１０１および１０２を有するように示される。端子の１つは、外側のコイルを横切って伸びるアーム１０３によって、最も内側のコイルへ接続される。アーム１０３は、外側のコイルから絶縁されて、外側のコイルを横切るときにショートさせないようにしなければならない。したがって、誘電体材料層１０４がコイルの上に配置された後にアームが設けられ、バイア１１０はアームを最も内側のコイルへ接続することができる。
【００２９】
図８は、本発明の好ましい実施形態にしたがって、デュプレクサのＢＡＷ共振器と同じ基板上に少なくとも１つの平面渦巻き形誘導子を含むモノリシックＦＢＡＲデュプレクサを作製する方法を示す。図８の実施形態において、音響ミラーの第１の金属層を基板の全表面に堆積したのち、金属層がパターン化されて、第１のミラー層および第１のコイル層が設けられる。パターン化は、フォトレジストを適用し、それを露光および現像し、続いてエッチング工程を実行し、最後に、エッチング工程ののちに残るフォトレジストを取り除くことを含む。つぎに、音響ミラーの第１の誘電体層として使用される誘電体材料が、露出された表面（これは、ある場所では基板の表面であり、他の場所では、音響ミラーの金属層として使用されるか平面渦巻き形誘導子コイルとして使用される金属層である）の全体の上に堆積される。この誘電体材料は、選択的に取り除かれる必要はなく、好ましい実施形態では、端子から最も内側のコイルへ（すなわち、図６では、端子１０２からアーム１０３を介して最も内側のコイルへ）接続を設けるため、誘電体層にバイアが設けられる場合を除いて、どのような場所でも取り除かれない。つぎに、第２の金属層が、すべての場所に堆積され、バイアを介して、最も内側のコイルの始めにある第１の金属層へ伸ばされる。第２の金属材料は、第１の金属層の金属と接触したために腐食することがない金属でなければならない。すなわち、理想的には、第１の金属層は第２の金属材料と同一または類似の金属である。第１の金属層に使用されたパターン化プロセスと類似のパターン化プロセスを使用して、第２の金属材料は、最も内側のコイルを端子へ接続するアームが設けられる場所、および各々のＢＡＷ共振器の音響ミラーの第２の金属層が設けられる場所を除いて、すべての場所で取り除かれる。つぎに、デュプレクサＢＡＷ共振器の作製は層ごとに継続し、金属材料および圧電体材料の各々の層がパターン化されるが、誘電体材料の各々の層は堆積されたままに残される。
【００３０】
さらに、平面渦巻き形誘導子は、上部電極金属または下部電極金属のいずれか、さらには、基本的プロセスに含まれない追加の金属（とくに、たとえば、共振器の作製後に基板上に堆積される可能性がある金）から作製されることができる。
【００３１】
これまで説明した構成は、本発明の原理の応用を例示するためだけのものであることを理解すべきである。多く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、添付の特許請求の範囲の記載は、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。
【００３２】
【発明の効果】
単一の基板上に、それぞれ直列共振器と分路共振器からなるＬ型セクションを有する送信フィルタと受信フィルタを設け、両方のフィルタの分路共振器に同調層を設け、両方のフィルタの一方の直列共振器と分路共振器の両方に同調層を設けたので、周波数の異なる送信フィルタと受信フィルタとを有するデュプレクサを単一の基板上に形成することができ、機器のサイズを縮小することができ、作製コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モノリシック・デュプレクサのトランスミッタ・フィルタおよびレシーバ・フィルタで使用されてよい異なったＢＡＷ共振器の主要な構造を示す図であり、共振器は、１つまたは複数の同調層を追加される点で実質的に異なっているだけである。
【図２】本発明によるモノリシックＦＢＡＲデュプレクサを作製する方法、すなわち、ＦＢＡＲデュプレクサのすべてのＢＡＷ共振器を単一の基板上に作製する方法を示すフローチャートである。
【図３】図１と同じように、モノリシック・デュプレクサの異なったＢＡＷ共振器の主要な構造を示す図であるが、トランスミッタ同調層が、上部電極の上ではなく圧電体層と下部電極とのあいだに堆積される点が異なる。
【図４】図３に示されるモノリシックＦＢＡＲデュプレクサを作製する方法を示すフローチャートである。
【図５】いくつかの音響ミラー型ＢＡＷ共振器を単一の基板上に作製する（３ステージＬセクション・フィルタを形成する）１つのプロセスを示し、したがって、本発明のモノリシックＢＡＷデュプレクサの作製に使用されるテクニックを示す図である。ここで示されるプロセスは、いくつかの音響ミラー材料層の中から、金属層のみがパターン化され、すなわち、フィルタ表面のいくつかの選択された区域から取り除かれ、誘電層はパターン化されないが、下部電極および上部電極を含めて、フィルタを形成する他の層もパターン化される。
【図６】平面渦巻き形誘導子を含む実施形態において、本発明のモノリシックＦＢＡＲデュプレクサの一部分を示す平面図である。
【図７】図６に対応する立面図である。
【図８】本発明による、平面渦巻き形誘導子を含むモノリシックＦＢＡＲデュプレクサを作製する１つの方法を示すフローチャートである。
【図９】従来の音響ミラー型ＢＡＷ共振器の構成を示す略図である。
【図１０】従来の移動電話のデュプレクサの構成を示す略図であり、トランスミッタ・フィルタおよびレシーバ・フィルタを示し、またオプションの追加のフィルタを示す。
【図１１】たとえば図１０のデュプレクサで使用されることのできるフィルタの構成を示す略図であり、個々のＬセクションを直列に組み合わせた梯子型フィルタ、および直列ＢＡＷ共振器および分路ＢＡＷ共振器から構成される各々のＬセクションを示す。
【図１２】従来技術の２つの音響ミラー型ＢＡＷ共振器の構成を示す図である。
【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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