(57)【要約】【課題】圧電薄膜共振子において、さらなる高周波化を図る。【解決手段】圧電薄膜共振子２は、基体１０と、第１の振動体２０と、支持膜３０と、第２の振動体４０とを備えている。基体１０には開口１１が形成されている。第１の振動体２０は、第１の電極２１と、第１の圧電薄膜２２と、第２の電極２３とを有する。第１の電極２１は、基体１０の開口１１を覆っている。支持膜３０は、第１の振動体２０の上に形成されている。支持膜３０は、実質的にダイヤモンドからなる膜である。第２の振動体４０は、第３の電極４１と、第２の圧電薄膜４２と、第４の電極４３とを有する。【選択図】図１
2009065513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が形成された基体と、
前記基体の上に形成され、前記開口を覆う第１の電極と、前記第１の電極の上に形成された第１の圧電薄膜と、前記第１の圧電薄膜の上に形成された第２の電極とを有する第１の振動体と、
前記第１の振動体の上に形成され、ダイヤモンドからなる支持膜と、
前記支持膜の上に形成された第３の電極と、前記第３の電極の上に形成された第２の圧電薄膜と、前記第２の圧電薄膜の上に形成された第４の電極とを有する第２の振動体と、
を備えた圧電薄膜共振子。
【請求項２】
前記第１〜第４の電極のうちの少なくともひとつの電極は、Ａｌ又はＡｌを主体とする合金からなる、請求項１に記載の圧電薄膜共振子。
【請求項３】
前記第１及び第２の圧電薄膜のうちの少なくとも一方の圧電薄膜は、ＡｌＮからなる、請求項１又は２に記載の圧電薄膜共振子。
【請求項４】
前記第１の電極と前記第２の電極との間と、前記第３の電極と前記第４の電極との間とのそれぞれには、相互に同位相の交流電圧が印加される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振子を有する、圧電共振部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電薄膜共振子及びそれを有する圧電共振部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記の特許文献１及び特許文献２には、バルク波共振子（Bulk Acoustic Wave Resonator：BAWR）と呼ばれる圧電薄膜共振子が開示されている。この圧電薄膜共振子では、入力される高周波電気信号により、薄膜が厚さ方向に共振する。このため、圧電薄膜共振子によれば、比較的高い共振周波数を実現することができる。
【０００３】
図３は、特許文献１に開示された圧電薄膜共振子２００の略図的正面断面図である。圧電薄膜共振子２００は、基体２０１と、支持膜２０２と、第１の電極２０３と、圧電薄膜２０４と、第２の電極２０５とを備えている。支持膜２０２は、基体２０１の上に配置されている。第１の電極２０３は、支持膜２０２の上に配置されている。圧電薄膜２０４は、第１の電極２０３の上に配置されている。第２の電極２０５は、圧電薄膜２０４の上に配置されている。特許文献１には、支持膜２０２をダイヤモンドにより形成することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１９６４０４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５６５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧電薄膜共振子２００では、上述のように共振周波数の高周波化が可能であった。しかしながら、近年、共振周波数のより一層の高周波化が求められており、圧電薄膜共振子２００では、たとえ支持膜２０２をダイヤモンドにより形成したとしても、さらなる高周波化を達成することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、圧電薄膜共振子において、さらなる高周波化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る圧電薄膜共振子は、基体と、第１の振動体と、支持膜と、第２の振動体とを備えている。基体には開口が形成されている。第１の振動体は、第１の電極と、第１の圧電薄膜と、第２の電極とを有する。第１の電極は、基体の上に形成されている。第１の電極は、基体の開口を覆っている。第１の圧電薄膜は、第１の電極の上に形成されている。第２の電極は、第１の圧電薄膜の上に形成されている。支持膜は、第１の振動体の上に形成されている。支持膜は、ダイヤモンドからなる。第２の振動体は、第３の電極と、第２の圧電薄膜と、第４の電極とを有する。第３の電極は、支持膜の上に形成されている。第２の圧電薄膜は、第３の電極の上に形成されている。第４の電極は、第２の圧電薄膜の上に形成されている。
【０００７】
第１〜第４の電極のうちの少なくともひとつの電極は、Ａｌ又はＡｌを主体とする合金からなることが好ましい。
【０００８】
第１及び第２の圧電薄膜の少なくとも一方の圧電薄膜は、ＡｌＮからなることが好ましい。
【０００９】
本発明の圧電薄膜共振子のある特定の局面では、第１の電極と第２の電極との間と、第３の電極と第４の電極との間とのそれぞれには、相互に同位相の交流電圧が印加される。
【００１０】
本発明に係る圧電共振部品は、上記本発明に係る圧電薄膜共振子を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、支持膜の両側に、第１の振動体と第２の振動体とが積層されているため、圧電薄膜共振子において、さらなる高周波化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１３】
（圧電共振部品１の構成）
図１は、本発明に係る圧電共振部品１の略図的正面断面図である。圧電共振部品１は、圧電薄膜共振子２を備えている。圧電薄膜共振子２は、基体１０と、第１の振動体２０と、支持膜３０と、第２の振動体４０とを備えている。
【００１４】
基体１０は、第１の振動体２０と、支持膜３０と、第２の振動体４０とを支持する機能を有する。基体１０には、上面に開口した開口１１が形成されている。開口１１の上方には、第１の振動体２０と、支持膜３０と、第２の振動体４０とが位置している。
【００１５】
基体１０の材料は、特に限定されず、例えばシリコン（Ｓｉ）などが挙げられる。
【００１６】
基体１０の寸法も特に限定されないが、例えば、基体１０の厚さは、１０〜２０μｍ程度とされる。また、基体１０の平面形状についても限定されず、例えば矩形の平面形状の場合、一辺が１５０〜２００μｍ程度の寸法とされる。
【００１７】
第１の振動体２０は、第１の電極２１と、第１の圧電薄膜２２と、第２の電極２３とを有する。第１の電極２１は、基体１０の上面に形成されている。第１の電極２１は、基体１０に形成された開口１１を覆っている。第２の電極２３は、少なくとも開口１１の上方において、第１の電極２１と対向するように配置されている。
【００１８】
第１の電極２１と第２の電極２３との材料は、特に限定されず、例えば、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｒｕ、これらの材料のうちの２つ以上の金属を含む合金等の電極材料が挙げられる。これらの中でも、Ａｌ又はＡｌを主体とする合金が好ましい。すなわち、第１の電極２１と第２の電極２３とは、実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金からなることが好ましい。
【００１９】
なお、本明細書において、「Ａｌを主体とする合金」とは、Ａｌと、Ｃｕなどの他の金属との合金であって、Ａｌを５０重量％以上含むものをいう。
【００２０】
第１の電極２１と第２の電極２３との間には、第１の圧電薄膜２２が配置されている。第１の圧電薄膜２２の材料は、特に限定されず、例えばＺｎＯ、ＡｌＮ、ＣｄＳ、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸塩などが挙げられる。これらの材料の２つ以上を混合して用いてもよい。これらの中でもＡｌＮが好ましい。すなわち、第１の圧電薄膜２２は、実質的にＡｌＮからなることが好ましい。特に、第１の電極２１と第２の電極２３とのうちの少なくとも一方を実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金により形成すると共に、第１の圧電薄膜２２を実質的にＡｌＮにより形成することが好ましい。
【００２１】
第１の電極２１，第１の圧電薄膜２２及び第２の電極２３の膜厚は特に限定されない。例えば、第１の電極２１、第１の圧電薄膜２２及び第２の電極２３の膜厚は、それぞれ、５〜１０ｎｍ、１０〜４０ｎｍ、５〜１０ｎｍ程度に設定される。
【００２２】
第１の振動体２０の上方には、第２の振動体４０が配置されている。第２の振動体４０は、第３の電極４１と、第２の圧電薄膜４２と、第４の電極４３とを備えている。
【００２３】
第３の電極４１は、少なくとも開口１１の上方において、支持膜３０を介して、第２の電極２３に対向している。第４の電極４３は、少なくとも開口１１の上方において、第３の電極４１と対向している。
【００２４】
第３の電極４１と、第４の電極４３との材料は、特に限定されず、第１の電極２１及び第２の電極２３の材料として列記した上述の材料が挙げられる。第３の電極４１と、第４の電極４３との少なくとも一方が、実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金からなることが特に好ましい。
【００２５】
第３の電極４１と第４の電極４３との間には、第２の圧電薄膜４２が配置されている。第２の圧電薄膜４２の材料も特に限定されるものではなく、第１の圧電薄膜２２の材料として挙げた上述の材料が挙げられる。第２の圧電薄膜４２は、実質的にＡｌＮからなることが好ましい。特に、第３の電極４１と第４の電極４３とを実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金により形成すると共に、第２の圧電薄膜４２を実質的にＡｌＮにより形成することが好ましい。さらには、第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の全てを実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金により形成すると共に、第１及び第２の圧電薄膜２２、４２の両方を実質的にＡｌＮにより形成することが好ましい。
【００２６】
第３の電極４１，第２の圧電薄膜４２及び第４の電極４３の膜厚は特に限定されない。例えば、第３の電極４１，第２の圧電薄膜４２及び第４の電極４３の膜厚は、それぞれ、５〜１０ｎｍ、１０〜４０ｎｍ、５〜１０ｎｍ程度に設定される。
【００２７】
支持膜３０は、第１の振動体２０と、第２の振動体４０との間に配置されている。支持膜３０は、実質的にダイヤモンドからなる。
【００２８】
支持膜３０は、第１の振動体２０及び第２の振動体４０の、平面視において開口１１が形成されている部分の膜強度を担保する機能も有する。このため、支持膜３０は、平面視において開口１１が形成されている部分を少なくとも覆うように形成されていることが好ましく、第１の振動体２０の上面全域にわたって形成されていることがより好ましい。
【００２９】
支持膜３０の膜厚は特に限定されない。例えば、支持膜３０の膜厚は、０．２〜１．１μｍ程度に設定される。支持膜３０の膜厚は、例えば、振動体２０、４０の膜厚の５倍以上２０倍以下であってもよく、７倍以上１６倍以下であることが好ましい。
【００３０】
圧電薄膜共振子２の駆動に際しては、交流電源３を、第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３に接続する。交流電源３により、第１の電極２１と第２の電極２３との間と、第３の電極４１と第４の電極４３との間とに交流電圧が印加される。第１の電極２１と第２の電極２３との間に印加される交流電圧と、第３の電極４１と第４の電極４３との間に印加される交流電圧とは、相互に同位相である。このため、第１の振動体２０と、第２の振動体４０とでは、相互に同位相の厚み縦振動が励振される。
【００３１】
第１の振動体２０と第２の振動体４０との２つの振動体を設け、その間に支持膜３０を配置し、それら２つの振動体において同位相の厚み縦振動を励振させることで、後述の具体的実施例において裏付けられるように、圧電薄膜共振子２の共振周波数の高周波数化を図ることができる。
【００３２】
また、支持膜３０を、弾性定数の大きなダイヤモンドにより実質的に形成することによって、支持膜３０の音速を高めることができる。これにより、支持膜がＳｉＯ２などからなる場合に比べて、共振周波数をより一層高めることができる。
【００３３】
さらに支持膜３０をダイヤモンドにより実質的に形成することで、支持膜３０の強度を強くすることができる。そのため、支持膜３０の膜厚を薄くすることができる。その結果、圧電薄膜共振子２の共振周波数をさらに高めることができる。
【００３４】
ここで、第１の振動体２０や第２の振動体４０といった振動する薄層部分の機械的強度は、支持膜３０によって与えられている。このため、支持膜３０の膜厚は、実際に振動を励振する第１及び第２の振動体２０，４０と比べて大きくなる。従って、支持膜３０に含まれる音速の割合は比較的大きくなる。このため、圧電薄膜共振子２全体の音速を高めるためには、支持膜３０の音速を高めることが特に重要となる。従って、本実施形態のように、支持膜３０を弾性定数の大きなダイヤモンドにより実質的に形成することは特に効果的である。
【００３５】
ところで、アルミニウム（Ａｌ）は密度が比較的低く、比重も比較的小さい。このため、第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の内の少なくとも１つを、実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金により形成することによって、圧電薄膜共振子２における電極の質量負荷効果を小さくすることができる。その結果、圧電薄膜共振子２の共振周波数を高めることができる。圧電薄膜共振子２の共振周波数をより高める観点からは、第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の全てが、実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金からなるものであることが好ましい。
【００３６】
同様に、第１の圧電薄膜２２及び第２の圧電薄膜４２も、比重の小さな材料により形成されていることが好ましい。これによれば、圧電薄膜共振子２における圧電薄膜の質量負荷効果を小さくすることができ、よって圧電薄膜共振子２の共振周波数を高めることができるからである。従って、第１の圧電薄膜２２及び第２の圧電薄膜４２の内の少なくとも一方は、比較的密度が小さく、比重が小さいＡｌＮにより実質的に形成されていることが好ましく、第１の圧電薄膜２２及び第２の圧電薄膜４２の両方が実質的にＡｌＮからなるものであることがより好ましい。
【００３７】
第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の内の少なくとも１つを、実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金により形成するとともに、第１の圧電薄膜２２及び第２の圧電薄膜４２の少なくとも一方を実質的にＡｌＮにより形成することがさらに好ましく、第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の全てを、実質的にＡｌ又はＡｌを主体とする合金により形成するとともに、第１の圧電薄膜２２及び第２の圧電薄膜４２の両方を実質的にＡｌＮにより形成することが特に好ましい。
【００３８】
なお、圧電共振部品１は、厚み縦振動が励振させるものであれば特に限定されない。圧電共振部品１は、厚み縦振動の基本モードを利用するものであってもよく、２次モード、３次モードなどの高次モードを利用するものであってもよい。
【００３９】
（圧電薄膜共振子２の製造方法）
次に、圧電薄膜共振子２の製造方法について説明する。
【００４０】
なお、ここで説明する製造方法は、単なる例示であって、本発明において、圧電薄膜共振子２の製造方法は、以下のものに限定されない。
【００４１】
先ず、開口１１が形成されていない基体１０を準備する。基体１０の裏面には、開口１１を形成するためのレジスト層を、イオン注入法などにより形成しておく。
【００４２】
次に、基体１０の表面に、第１の電極２１を形成する。具体的に、基体１０の表面に、第１の電極２１の形状に対応したマスクを形成する。そのマスクの上から、スパッタ法、蒸着法といった気相成膜法や、ゾルゲル法といった溶液法などを用いて、上述の導電材料からなる膜を形成する。その後、マスクを剥離することにより、第１の電極２１を形成する。
【００４３】
次に、第１の電極２１の上に、第１の圧電薄膜２２を形成する。第１の圧電薄膜２２の形成方法は、特に限定されないが、例えば、スパッタ法やプラズマＶＰＥ法といった気相成膜法やゾルゲル法などの溶液法などが挙げられる。
【００４４】
次に、第１の圧電薄膜２２の上に、第２の電極２３を形成することにより、第１の振動体２０を完成させる。第２の電極２３の形成方法も特に限定されず、例えば、第１の電極２１の形成方法として列挙した上述の方法により、形成することができる。
【００４５】
このように形成した第１の振動体２０の上に、支持膜３０を形成する。支持膜３０の形成方法も特に限定されず、例えば、プラズマ化学気相蒸着法（プラズマＣＶＤ）や熱フィラメント法などの気相成膜法により形成することができる。
【００４６】
支持膜３０の上に第２の振動体４０を形成する。これにより圧電薄膜共振子２を完成させることができる。なお、第２の振動体４０の形成方法は、上述の第１の振動体２０の形成方法と同様である。
【００４７】
具体的な実施例に基づき、本発明の効果を明らかにする。
【００４８】
（実施例１）
実施例１として、図１に示す圧電薄膜共振子２を作成した。具体的には、先ず、（００１）Ｓｉからなる厚さ１５μｍの基板を準備した。その基板の背面側に開口１１を形成するための台形形状のレジストを形成した。
【００４９】
次に、その基板の表面に第１の電極２１の形状に対応するマスクを形成した。そのマスクの上から、スパッタ法を用いて、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第１の電極２１を形成した。
【００５０】
第１の電極２１の上に、第１の圧電薄膜２２の形状に対応した形状のマスクを形成し、そのマスクの上からスパッタ法を用いて、膜厚４０ｎｍのＡｌＮ膜を成膜することにより、第１の圧電薄膜２２を形成した。
【００５１】
第１の圧電薄膜２２の上に第２の電極２３の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上からスパッタ法を用いて、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第２の電極２３を形成した。
【００５２】
第２の電極２３の上に、支持膜３０の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上からプラズマＣＶＤ法により、膜厚２３０ｎｍのダイヤモンド膜を成膜することにより支持膜３０を形成した。
【００５３】
支持膜３０の上に、第３の電極４１の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上からスパッタ法を用いて、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第３の電極４１を形成した。
【００５４】
第３の電極４１の上に、第２の圧電薄膜４２の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上からスパッタ法を用いて、膜厚４０ｎｍのＡｌＮ膜を成膜することにより、第２の圧電薄膜４２を形成した。
【００５５】
第２の圧電薄膜４２の上に、第４の電極４３の形状に対応したマスクを形成し、その上から、スパッタ法を用いて、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第４の電極４３を形成した。
【００５６】
最後に、最初に形成したレジストをエッチングにより除去することによって、開口１１を形成した。開口１１は、平面視において、略円形状であった。開口１１の第１の振動体２０側の半径は５０μｍであった。
【００５７】
このように形成した圧電薄膜共振子２に、６０Ｈｚ１００Ｖの交流電圧を印加し、共振周波数を測定した。下記表１に測定結果を示す。
【００５８】
（実施例２）
第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の材料をＡｌからＰｔに変えた以外は、上記実施形態１と同様の手順で圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。測定結果を表１に示す。
【００５９】
（実施例３）
第１の圧電薄膜２２と、第２の圧電薄膜４２の材料をＡｌＮからＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛：lead zirconate titanate）に変更した以外は、上記実施例１と同様の手順で圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。測定結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例４）
第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の材料をＡｌからＰｔに変えるとともに、第１及び第２の圧電薄膜２２、４２の材料をＡｌＮからＰＺＴに変更した以外は、上記実施例１と同様の手順で圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。測定結果を表１に示す。
【００６１】
（実施例５）
第１〜第４の電極２１、２３、４１、４３の膜厚を１０ｎｍから５０ｎｍに変更した以外は、上記実施例１と同様の手順で圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。
【００６２】
（実施例６）
第１及び第２の圧電薄膜２２、４２の膜厚を４０ｎｍから１００ｎｍに変更した以外は、上記実施例１と同様にして圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。測定結果を表１に示す。
【００６３】
（比較例１）
比較例１として、図３に示す圧電薄膜共振子２００を作製し、共振周波数を実施例１と同様に測定した。具体的に、先ず、（００１）Ｓｉからなる基板を用意した。その基板の裏面に開口を形成するためのレジスト層を形成した。
【００６４】
次に、その基板の表面に、プラズマＣＶＴ法により、ダイヤモンドからなる膜厚２３０ｎｍの支持膜２０２を形成した。
【００６５】
支持膜２０２の上に、第１の電極２０３の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上から、スパッタ法を用いて、膜厚３０ｎｍのＰｔ膜を成膜し、さらにその上から膜厚２００ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第１の電極２０３を形成した。
【００６６】
第１の電極２０３の上に、圧電薄膜２０４の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上から、スパッタ法を用いて、ＺｎＯ膜を成膜することにより、圧電薄膜２０４を形成した。圧電薄膜２０４の膜厚は、４００ｎｍであった。
【００６７】
圧電薄膜２０４の上に、第２の電極２０５の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上から、スパッタ法を用いて、膜厚２００ｎｍのＡｌ膜を形成し、さらにその上に、膜厚３０ｎｍのＰｔ膜を成膜することにより、第２の電極２０５を形成した。
【００６８】
最後に、最初に形成したレジストを除去することにより、上記実施例１と同様に、基体２０１に開口を形成し、圧電薄膜共振子を作製した。作製した圧電薄膜共振子の共振周波数を、上記実施例１と同様の手順で測定した。測定結果を表１に示す。
【００６９】
（比較例２）
第１の電極２０３と、第２の電極２０５とを、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜により構成し、圧電薄膜２０４を、膜厚４０ｎｍのＡｌＮ膜により構成した以外は、上記比較例１と同様の手順で圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。測定結果を表１に示す。
【００７０】
（比較例３）
比較例３として、図２に示す構造の圧電薄膜共振子を作製し、共振周波数を測定した。具体的に、（００１）Ｓｉからなる基板を用意した。基板の背面に台形形状のレジストを形成した。
【００７１】
次に、基板の表面に、第１の電極１１１の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上から、スパッタ法を用いて、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第１の電極１１１を形成した。
【００７２】
第１の電極１１１の上に、第１の圧電薄膜１１２の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上から、スパッタ法を用いて、膜厚４０ｎｍのＡｌＮ膜を成膜することにより、第１の圧電薄膜１１２を形成した。
【００７３】
第１の圧電薄膜１１２の上に、支持膜１１３の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上から、プラズマＣＶＤ法により、膜厚２３０ｎｍのダイヤモンド膜を成膜することにより、支持膜１１３を形成した。
【００７４】
支持膜１１３の上に、第２の圧電薄膜１１４の形状に対応したマスクを形成し、そのマスクの上からスパッタ法を用いて、膜厚４０ｎｍのＡｌＮ膜を成膜することにより、第２の圧電薄膜１１４を形成した。
【００７５】
第２の圧電薄膜１１４の上に、第２の電極１１５の形状に対応したマスクを作製し、そのマスクの上からスパッタ法を用いて、膜厚１０ｎｍのＡｌ膜を成膜することにより、第２の電極１１５を形成した。
【００７６】
最後に、上記実施例１と同様に、最初に形成したレジストを除去することにより、開口１１６を形成し、圧電薄膜共振子を完成させた。
【００７７】
得られた圧電薄膜共振子の共振周波数を、上記実施例１と同様の手順を用いて測定した。測定結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
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【００７９】
表１に示すように、第１の圧電薄膜２２と第２の圧電薄膜４２との２つの圧電薄膜を設け、かつその２つの圧電薄膜の間に実質的にダイヤモンドからなる支持膜３０を設けることによって、最大５．１ｋＨｚという非常に高い共振周波数を実現させることができた。それに対して、図３に示す構造の圧電薄膜共振子である比較例２や、図２に示す構造の圧電薄膜共振子である比較例３では、励振が観測されなかった。この結果から、２つの圧電薄膜を設け、その圧電薄膜の間に、実質的にダイヤモンドからなる支持膜を配置することによって、共振周波数の高周波化を図ることこができることがわかった。
【００８０】
また、表１に示すように、電極の材料としてＡｌを用いた実施例１では、５．１ＧＨｚという比較的高い共振周波数が得られた。それに対して、電極の材料としてＰｔを用いた実施例２では、２．０ＧＨｚという比較的低い共振周波数が得られた。同様に、電極材料をＰｔとした実施例４より、電極材料をＡｌとした実施例３の方がより高い共振周波数が得られた。以上の結果より、電極材料をＡｌとすることにより、より高い共振周波数を実現できることがわかった。
【００８１】
また、圧電薄膜の材料として、ＡｌＮを用いた実施例１では、５．１ＧＨｚという比較的高い共振周波数が得られた。これに対して、圧電薄膜の材料としてＰＺＴを用いた実施例３では、２．２ＧＨｚという比較的低い共振周波数が得られた。また、同様に、圧電薄膜の材料としてＰＺＴを用いた実施例４よりも、ＡｌＮを用いた実施例２の方がより高い共振周波数が得られた。以上の結果から、圧電薄膜の材料をＡｌＮにすることにより、より高い共振周波数を実現できることがわかった。
【００８２】
電極の材料としてＡｌを採用し、且つ圧電薄膜の材料としてＡｌＮを採用した実施例１において、５ＧＨｚ以上の特に高い共振周波数が得られた。この結果から、電極の材料としてＡｌを採用し、且つ圧電薄膜の材料としてＡｌＮを採用することが特に好ましいことがわかった。
【００８３】
また、電極の膜厚が１０ｎｍであった実施例１では、共振周波数が５．１ＧＨｚであったのに対して、電極の膜厚が５０ｎｍであった実施例５では、共振周波数が３．２ＧＨｚと低かった。この結果より、電極の膜厚は、薄いことが好ましく、１０ｎｍ以下であることが特に好ましいことがわかった。
【００８４】
同様に、圧電薄膜の膜厚が４０ｎｍであった実施例１では、共振周波数が５．１ＧＨｚであったのに対して、圧電薄膜の膜厚が１００ｎｍであった実施例６では、共振周波数が２．８ＧＨｚと低かった。この結果より、圧電薄膜の膜厚は、薄いことが好ましく、４０ｎｍ以下であることが特に好ましいことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電薄膜共振子の略図的正面断面図である。
【図２】比較例３に係る圧電薄膜共振子の略図的正面断面図である。
【図３】特許文献１に記載された圧電薄膜共振子の略図的正面断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１      圧電共振部品
２      圧電薄膜共振子
１１      開口
２０      第１の振動体
２１      第１の電極
２２      第１の圧電薄膜
２３      第２の電極
３０      支持膜
４０      第２の振動体
４１      第３の電極
４２      第２の圧電薄膜
４３      第４の電極
【図１】
2009065513.tif 000004
【図２】
2009065513.tif 000005
【図３】
2009065513.tif 000006