JP2017509246A - 温度補償部を備えたbaw共振器 - Google Patents

温度補償部を備えたbaw共振器 Download PDF

Info

Publication number
JP2017509246A
JP2017509246A JP2016555481A JP2016555481A JP2017509246A JP 2017509246 A JP2017509246 A JP 2017509246A JP 2016555481 A JP2016555481 A JP 2016555481A JP 2016555481 A JP2016555481 A JP 2016555481A JP 2017509246 A JP2017509246 A JP 2017509246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
baw resonator
layers
piezoelectric
compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016555481A
Other languages
English (en)
Inventor
マルクシュタイナー,シュテファン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
Epcos AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Publication of JP2017509246A publication Critical patent/JP2017509246A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02102Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175Acoustic mirrors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

温度補償部を備えたBAW共振器(RES)を提案する。この共振器は、基板(SU)と音響ミラー(AS)との上に構築されている。音響ミラーと、最も下方の電極層(E1)との間には、補償層(KS)が設けられていて、この補償層の材料は、粘弾性特性の正の温度係数を有する。この補償層による圧電結合の低減は、補償層と、音響ミラーの最も上方の低インピーダンス層(LI)との全層厚を用いて最小限にされ、これは、λ/4の奇数の倍数、少なくとも3/4λであり、λは音波の波長である。

Description

現代の携帯電話およびこれ以外のワイヤレス応用のために許可された周波数帯域の数が増えるに従って、周波数スペクトル中の個々の無線システムが、互いにますますより近くなっている。隣接する周波数帯域をきれいに分けるために、エッジが急傾斜であるフィルタ、すなわち、その通過帯域が別の無線システムの隣接する通過帯域の方向に向かって迅速に十分減衰に移行するようなフィルタが必要とされる。
密に隣接する周波数帯が、電話端末機器で互いに対して分離されていなければいけないという以外に、フィルタにおけるさらなる問題として、製造による周波数のばらつきが生じ、これが、隣接する周波数帯域のきれいな分離をさらに難しくする。したがって、現在の生産規格では、通常800〜1500ppmの範囲内の製造許容誤差が予想可能で、これは、通過帯域の両側で作用しうる。望ましくない場合には、2つの隣接する周波数帯域間のギャップが、望ましくない製造許容誤差により、双方の側から狭くなる。
さらなる周波数シフトは、温度が変化する際に生じるが、この理由は、通常フィルタ中で採用されるような音響共振器の共振周波数が、温度に応じて変化するからである。この変化は、いわゆるTCF(周波数の温度係数)によりppm/Kで表される。BAW共振器のTCFは、例えば共振器が構築されている各材料の音響パラメータ(音速およびインピーダンス)の温度係数に依存している。これは、材料の熱膨張係数にもわずかに依存している。全共振器のTCFは、個々の層の特性についてのある種の加重平均値として生じ、構成部品中の局所的な応力に比例した重み付けが、特にBAW共振器中にある。高い応力を有する領域は、低い応力を有する領域よりもより重み付けられていることができる。効果的なTCFは、したがって、共振器中の積層体の詳細な構造により決められる。
通常、携帯電話は−35℃〜+85℃の温度領域が仕様として決められている。この温度区間内では、フィルタ中に採用され、かつ、典型的なTCFが−25ppm/Kである音響共振器用では、周波数微分係数が約3000ppmである。この周波数微分係数を考慮するフィルタでは、エッジが極めて急傾斜で形成されていなければならない周波数帯域の組み合わせがあるが、この理由は、この周波数微分係数は、この周波数ギャップの著しい割合を自身に要求するからである。したがって、例えば帯域22は、TX帯域とRX帯域との間に、5700ppmの周波数ギャップしか有していない。
したがって、温度係数を低減する、または、完全に補償するために、著しい努力が行われる。これに関して公知であるのは、その粘弾性特性の正の温度係数を有する材料からなる音響共振器を用いることである。これらの材料は、加熱すると、そのEモジュールの上昇を示し、これにより共振周波数が上昇する。共振器で用いられる全ての材料のうちの多数が、その粘弾性特性の負の温度係数を有するので、適切な材料組み合わせにより、異なる材料の温度係数を互いに補償することができる。
積層体として基板材料上に直接構築されるBAW共振器は、いわゆるSMR型BAW共振器(SMR=solidly mounted resonator)であって、通常音響ミラー上に構築されていて、この音響ミラー中に高インピーダンス層および低インピーダンス層を交互にしたブラッグミラーを形成する。ブラッグミラーは、個々の低インピーダンス層および高インピーダンス層が、それぞれ約λ/4の厚さを有する場合に、波長λの音波の最適な反射を行う。
温度補償のある可能性は、ブラッグミラーの最も上方のミラー層(これは、共振器の下方の電極と直接隣接し、通常SiOからなる)の厚さが、標準値である上述のλ/4を上回るようにする点にある。これにより、SiO層中の応力密度がより高くなり、したがって、温度補償が改善されることにもなるが、しかし、なかんずく共振周波数が低下することにもなる。この点は、共振器の圧電層の層厚を薄くすることによっても補償されうる。これにより、TCFの補償も達成されるが、圧電層の層厚の低減により、結果として圧電結合も激しく、例えば、約50%も低減される。
あるいは、従来技術によれば、電極と圧電層との間に、および、圧電層の部分層間にさえ、酸化シリコン層を配置することが可能である。この場合、効果的な結合の劣化はあまり目立たないが、しかしなお、約30%に達する。これにより、TCFを補償するこの種のフィルタは、移動通信領域における多くのフィルタ応用において必要な仕様をもはや満たすことはできない。
本発明の目的は、温度補償部を有するが、効果的な結合が、上述の解決方法のようには低減されていない、BAW共振器を示すことである。
この目的は、本発明によれば請求項1の特徴を有するBAW共振器により達成される。本発明のさらなる構成は、従属請求項から明らかである。
本発明はSMR型のBAW共振器を示すが、これは、音響ミラーと下方の電極層との間に補償層が配置されていて、この補償層は、その粘弾性特性の正の温度係数を備えた材料を有する。この種の補償層と関連付けられた欠点を減らすために、または、これを完全に補償するために、補償層中に局在化される音響エネルギーの割合が最小であるように、補償層および圧電層の厚さが選択される。この点は、本発明によれば、共振器の最も上方の高インピーダンス層と下方の電極との間の1つまたは複数の層の厚さが、通常低インピーダンス層と補償層とからなる層厚合計であるが、この通常のおよびブラッグ反射器にとって最適な層厚である音波長λの4分の1とは大きく外れて、かつ、とりわけ、λ/4の奇数の倍数に相当する値にまで上げることによって達成される。とりわけ少なくとも3/4λの層厚を選択する。上方の低インピーダンス層が、λ/4の層厚を有するという点から出発すると、補償層の層厚は、λ/2の倍数になる。
驚くべきことに、圧電層の層厚をほぼ変えることなく、この種の厚い補償層での最適化が達成され、その結果、全積層体中に構築される垂直波長の好都合な振幅比率が生じる。この際、圧電層の外側に局在化する音響エネルギーの割合は、最小の割合を有する。
これとは逆に、補償層の厚さが増えるに従って、補償層中の音響エネルギー振幅割合ないしエネルギー割合が上昇すると予想される。ここで示した層厚の補償層を備えたBAW共振器は、補償層のないBAW共振器に対して、効果的な結合を約10〜15%とわずかに減少させるのみである。さらに、この種の厚さの補償層により、共振器の共振周波数がほんのわずかしか変化しないとのさらなる利点が生じる。この変化は、電極層および/または圧電層の層厚をわずかに合わせることにより修正されうる。さらに、この補償層を用いて、完全な温度補償を達成可能であるBAW共振器であって、かつ粘弾性特性のTCFを有し、したがって中心周波数のTCFが0を示すBAW共振器が得られる。
SMR型のBAW共振器は、積層体として基板上に構築されている。この積層体は、基板上に、まず音響ミラーを具備している。この音響ミラーは、少なくとも2つのミラー層を具備し、高インピーダンス層と低インピーダンス層とが交互に配置されている。音響ミラーの上方には補償層が配置されている。補償層の上方には、BAW共振器の下方電極層が配置されている。この上に、圧電層と、その上には上方電極層とが存在する。
補償層の好適な材料はSiOである。これは、十分高い正の温度係数を示し、これにより効果的な温度補償が可能である。さらに、SiOからなる補償層は音響ミラーの適切な高インピーダンス層と連結させても、低インピーダンス層と連結させても有効である。最も上方の低インピーダンス層と補償層とは、したがって、等しい材料から形成可能である。双方の層について、異なる材料を採用することも可能である。
さらに、補償層および/または低インピーダンス層は、GeOから形成可能である。追加的にSiOもGeOも、少量のF、PまたはBで強化可能である。
ある実施形態では、圧電層は、圧電材料として窒化アルミニウムを含む。窒化アルミニウムは、他の圧電材料と比較して、相対的に低い粘弾性特性のTCFを示す。さらに、窒化アルミニウムは、比較的強い圧電結合を有する。
音響ミラーの高インピーダンス層として、とりわけ高い密度の材料を採用可能である。好適であるのは、金属とりわけ重金属、例えばタングステン、モリブデン、ルビジウム、スカンジウムまたはタンタルである。金、プラチナおよびTaも適している。
ある実施形態では、低インピーダンス層として、誘電層が採用可能である。相対的に低い密度を備えた層が低い音響インピーダンスを示す。好適には、シリコン、SiO、窒化シリコン、または、十分な耐熱性があり湿度に対する感応性が低い場合に限り有機層からなる層も採用される。
ある実施形態では、BAW共振器の下方電極層は、アルミニウムより高いインピーダンスを有する材料を有する。これにより、より良い結合が達成される。ある実施形態では、圧電層中で、窒化アルミニウムより悪い温度挙動を有するが、その代わりにより強い圧電結合を示す材料が採用される。例えばニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、酸化亜鉛、チタン酸ジルコン酸鉛およびニオブ酸ナトリウムカリウムが採用可能である。公知のBAW共振器において欠点となるより劣った温度挙動(より高いTCF)の効果は、本発明により補償されうる。より強い結合により、改良された特性を備えた共振器を得られることができ、これから、より良い特性を備えた精確な周波数のフィルタが構築されうる。
本発明のさらなる構成では、圧電層に窒化アルミニウムが用いられ、これは、圧電結合を高める材料を備えている。したがって、窒化アルミニウムをイットリウムまたはスカンジウムでドープすることにより、圧電結合を高めることは公知である。Mg、ZrおよびTiによるドーピングによっても、圧電結合を高めることができる。このようにして、提案された補償層では15%までにもなりうる圧電結合の劣化をさらに小さくすることができ、この結果、15%未満になる。このようにして、広いフィルタ帯域幅を必要とし、15%の圧電結合の劣化が仕様には合わない応用についても、BAW共振器が採用可能になる。これに応じてより強い圧電結合を用いて、例えば圧電材料を提案したように選択することにより、より要求の高い応用ないし要求の高い仕様を備えた応用に対しても、BAW共振器の採用可能性数を増やすことができる。
ある実施形態では、補償層の厚さはλ/2であり、上方低インピーダンス層の厚さはλ/4である。しかし、補償層の厚さを、2λ/2、3λ/2またはより大きい値に設定することも可能であり、常にλ/2の倍数が可能な値として許される。n×λ/2(n=整数)の層厚とは、正確にλ/2の倍数であるとは理解されない。むしろ、これから外れてはいるが、しかしn×λ/2の範囲内にある層厚が許されることは明確である。重要であるのは、補償層中に、高い音響応力を備えたゾーンが生じることであるが、この理由は、温度補償の程度が、応力に比例しているからである。応力振幅が節(0通過)を有するゾーンは、従ってTCF補償にほとんど寄与しない。同時に、音響エネルギーが圧電層の外側で強すぎると、効果的な結合があまりにも低下するので、これが強すぎないよう顧慮される。
本発明による補償層がλ/4の偶数の倍数の層厚を備えている場合には、垂直波長が構築され、この際に、最も大きい振幅の振動の腹は、圧電層の領域内にあり、同時に二次的な振動腹が補償層中に構築される。この二次的な振動腹は、TCFの強い補償から完全な補償を行わせる。
さらに、応力振幅であって、その二乗が、記憶された音響エネルギーに比例する応力振幅が、補償層の内側で、TCF補償を備えた公知のBAW共振器よりも実質的に小さいことが示される。
以下に、本発明を、実施例およびこれに関する図に基づいて、より詳細に説明する。図は、本発明の図解のためにのみ役立ち、したがって、概略的であるのみで、正確な縮尺ではない。同じまたは同じ作用を有する部品は、同じ参照符号で記している。
SMR技術での補償層を備えたBAW共振器の概略断面図である。 様々なBAW共振器の応力振幅を示す概略断面図である。 様々なBAW共振器の応力振幅を示す概略断面図である。 様々なBAW共振器の応力振幅を示す概略断面図である。 BAW共振器から構築されたフィルタを示す図である。
図1は、本発明によるBAW共振器をいかに構築可能であるかを示す概略図である。底部は、機械的に安定した基板SUであり、その上にBAW共振器RESの積層体が析出可能である。好適な材料はシリコンである。基板SUの直接上には音響ミラーASが析出されていて、これは、少なくとも2つのミラー層を含む。双方のミラー層は、低インピーダンス層LIと高インピーダンス層HIとからなる対を形成する。ここでは、2つのミラー層のみが提示されていて、これは望ましい反射にとって十分でありえるが、それ自体公知の音響ミラーは、通常3〜5個のミラー層を具備する。ミラー効果、すなわち、音波の反射性は、ミラー層の数と共に上昇し、さらに、高インピーダンス層HIと低インピーダンス層LIとの間のインピーダンスの差異に比例している。音響ミラーASと基板SUとの間には、必要に応じて、さらに1つの薄い接着促進層を配置可能である。
上方に向かって低インピーダンス層LIで終わる音響ミラーASの上方に、補償層KSが配置されている。補償層KSの厚さは、例えば2λ/4である。これは、音波の既定の伝搬速度では、最も上方の低インピーダンス層と補償層KSとの内側に、全振動の4分の3が伸張していることを意味する。ミラー層も、約λ/4の規定の層厚を有し、これは、異なる音速を有する異なる材料用の長さ単位に換算すると、異なる値を意味しうる。
補償層KSの上方には、第1電極層E1があり、その上には、圧電層PSと、その上には、第2電極層E2とが配置されている。E1、PSおよびE2の層厚の合計が、波長の半分に相当するように選択されている。しかし、音響エネルギーの少なくとも1部分は補償層KS内に局在しているので、層厚を適合させることが必要でありえ、この場合、E1、PSおよびE2の層のうちの少なくとも1つの層の層厚が低減させられる。しかし、この点は、本発明によるBAW共振器ではわずかに必要なだけである。
ある好適な実施形態では、基板は、シリコン結晶基板であり、低インピーダンス層LIはSiOから選択され、一方、高インピーダンス層HIは、重金属例えばタングステンを含む。補償層KSはSiOからなり、一方、第1および第2電極E1、E2はアルミニウムからなりうる。しかし、下方電極E1が、アルミニウムよりも重い金属(例えばタングステン)で製造されることも可能である。電極層E1および/またはE2が複数の部分層を合わせたものであり、このうちの一方が高い音響インピーダンスを有する層であり、逆に他方では導電性が良好であることも可能である。圧電層PSとしては、好ましくは窒化アルミニウムが採用される。
ある実施形態では、(図1中では不図示であるが)第2電極層E2上にさらなる補償層を配置し、これも、粘弾性特性の正の温度係数を有する材料からなることが可能である。
さらなる実施形態では、音響ミラーを等しく保ち、補償層KSの厚さを等しく保ちつつ、窒化アルミニウムよりも強い圧電結合を有する圧電材料を採用する。この材料には、確かにTCFがより大きくなってしまうとの欠点があるが、しかし、本発明によれば、これは補償層KSを用いて補償されることができ、十分な圧電結合で良好から完全なまでのTCF補償を有するBAW共振器RESが得られる。
図2A〜2Cでは、概略図に基づいて、いかに、音響エネルギーがBAW共振器の積層体に渡って分布しているかを示し、公知のBAW共振器と本発明によるBAW共振器とを比較している。
図2Aは、補償層を追加していないそれ自体公知のBAW共振器を示す図である。この場合、音響ミラーASの最も上方の低インピーダンス層の直接上に、下方電極が配置されていて、その上に圧電層PSが配置されている。積層体内で図示されているのは、最大偏向時の応力振幅である。位相境界における全振動節が、音響ミラーASのミラー層間に配置されている。最大の振動腹は、この図中の右側の圧電層内で延在している。音響エネルギーは図中に提示されている応力振幅の二乗に比例しているので、音響ミラーと圧電層との間の音響エネルギーの差は、約1:10である。
図2Bは、従来の上方低インピーダンス層を備えたBAW共振器についての応力振幅の経過を示す図であるが、この上方低インピーダンス層の厚さは、λ/4よりもわずかに大きくなるように選択されている、ないし、わずかな層厚のみを有する補償層により補強されている。この振幅比率は実質的に劣化し、音響エネルギーの大部分が、音響ミラーおよび補償層内に局在していることがわかる。音響エネルギーを分布させるために、ここで、比率が1:2であることが明らかであり、このために、この共振器の効果的な結合は大きく劣化している。
図2Cは、本発明によるBAW共振器についての応力振幅の経過を示すが、この場合、最も上方のミラー層(低インピーダンス層LIおよび補償層KSは、ここでは別個に提示されていない)の層厚が3λ/4である。この場合、すでに一見してこの実施形態では、振幅比率が改良されていることが明らかである。補償層内の応力振幅は実質的に低減され、最も大きい振動腹は、実際完全に圧電層PS内に置かれている。図2A中に提示されているTCF補償のないBAW共振器と比べると、振幅比率はわずかにのみ劣化していて、図2Bで示しているような応力補償を行う公知のBAW共振器に比べると、非常に改良している。圧電層PS内に局在している利用可能な音響エネルギーの割合は、圧電結合の尺度であるので、図2Cに提示された、厚い補償層KSを備えた本発明によるBAW共振器で、圧電結合が改良されている点、ないし、TCF補償部を備えた公知のBAW共振器よりも、補償層によって実質的にわずかしか低減されていない圧電結合を有する点は明らかである。
低インピーダンス層LIおよび補償層KSの全厚が、λ/4の5/4、7/4またはこれより大きい奇数の倍数になる場合には、本発明によるBAW共振器内で音響エネルギーの類似の比率ないし類似の分布が得られる。
図3は、共振器から製造されたそれ自体は公知の導体タイプのフィルタを示す。この種のフィルタは、第1フィルタ接続部T1と第2フィルタ接続部T2との間の直列分岐中に、ここでは直列に接続された3つの共振器を具備し、本発明によれば、これらの共振器には補償層が設けられている。この直列分岐に対して並列に、ここでは2つの並列分岐部が基準電位に対して接続されていて、これらの中に、それぞれ1つのBAW共振器が配置されている。フィルタを構築する共振器が、粘弾性特性の非常に低減された温度係数から、完全に補償された温度係数までを有するので、本発明によるBAW共振器を備えたこの種のフィルタは、中心周波数の温度ドリフトを0にまで下げて構築可能である。これにより、TCFを考慮した許容誤差微分係数は、もはや必要ではない。この結果、例えば図3に示したようなフィルタは、2つの隣接する帯域間での帯域ギャップが小さいことによりエッジが急傾斜でなければならない移動通信システム関連の周波数帯域にも採用可能である。この種のエッジが急傾斜であるフィルタは、上で紹介したBAW共振器から製造されたフィルタで達成可能である。このBAW共振器のさらなる応用は、精確な周波数を必要とするこれ以外の全ての応用において、とりわけ発振器においてであることは明らかである。
本発明による共振器から製造されたフィルタ中では、通常少なくとも、音響ミラーASの金属層が構造化されている。誘電層も補償層KSも、全面で実施可能である。析出中およびその後に、電極層E1、E2と圧電層PSとを構造化することにより、複数のBAW共振器を望ましい方法で互いに接続することができる。電極層E1、E2は、この際、同時に隣接するBAW共振器の電気接続を作るために使用することができる。
本発明は、実施例の項目中で提示した実施形態に限定されるのではない。むしろ本発明によるBAW共振器は、提示した実施形態とは異なる実施形態も含む。本発明は、積層体中で、上述の層以外にさらなる機能層、補助層および中間層が存在することを除外するのではなく、例えば、異なる層材料を備えた2つの異なる層間の境界面で、接着促進層が存在することを除外するのではない。この種の機能層の層厚は通常小さく、10〜150nmの間の範囲である。
さらに、本発明によるBAW共振器ないしBAW共振器から製造されたフィルタは、集積パッケージを備えることができる。このためには、基板を、下方向を向いた積層体と共に、担体上で、例えばバンプ連結を介して接着可能である。基板SU上にカプセル化して載置することも可能である。さらに、さらなる補償層(例えばSiO層)を含みうるカプセル層を積層体の上方に載置することも可能である。
RES BAW共振器
ST 積層体
E1、E2 電極層
PS 圧電層
HI 高インピーダンス層
LI 低インピーダンス層
AS 音響ミラー
KS 補償層
SU 基板
T1、T2 フィルタ接続部

Claims (11)

  1. 基板(SU)と、
    この上に載置された積層体(ST)と
    を有するBAW共振器であって、前記積層体が、
    ・2つの電極層(E1、E2)と、
    ・前記電極層間に配置された圧電層(PS)と、
    ・下方の電極層(E1)と前記基板との間に配置されていて、かつ少なくとも2つのミラー層を具備する音響ミラー(AS)であって、高インピーダンス層(HI)と低インピーダンス層(LI)とが交互に配置されている、音響ミラー(AS)と、
    ・粘弾性特性の正の温度係数を有する材料を有し、前記音響ミラーと前記下方の電極層(E1)との間に配置されている補償層(KS)と
    を具備し、
    ・前記ミラー層が、共になってブラッグミラーを形成し、
    ・最も上方の高インピーダンス層と前記下方の電極層との間の前記1つまたは複数の層の全厚が、λ/4の奇数の倍数に相当し、かつ、少なくとも3λ/4であり、
    ・λは、反射されるべき音波の波長である、
    BAW共振器。
  2. 前記補償層(KS)は、SiOまたはGeOから形成され、それぞれ純粋な形態で、または、F、PまたはB強化された形態で形成されている請求項1に記載のBAW共振器。
  3. 前記音響ミラー(AS)の最も上方の低インピーダンス層(LI)と、前記補償層(KS)とは、等しい材料から形成されている請求項1または2に記載のBAW共振器。
  4. 前記圧電層(PS)はAlNを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のBAW共振器。
  5. 少なくとも1つまたは全ての高インピーダンス層(HI)の材料は、W、Mo、Ta、Pt、Au、TaおよびScから選択されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のBAW共振器。
  6. 少なくとも1つまたは全ての低インピーダンス層(LI)の材料は、Si、SiO、GeO、Siおよび有機層から選択されている請求項1〜5のいずれか1項に記載のBAW共振器。
  7. 前記下方の電極層(E1)は、Alよりも高い音響インピーダンスを有する材料から形成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載のBAW共振器。
  8. 前記圧電層(PS)用に、AlNよりも強い圧電結合を有する材料が採用されている請求項1〜7のいずれか1項に記載のBAW共振器。
  9. 前記圧電層(PS)の材料として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、酸化亜鉛、PZTまたはニオブ酸ナトリウムカリウムが選択されている請求項8に記載のBAW共振器。
  10. 前記圧電層(PS)は、圧電結合を高めるためのドーピングを有する請求項1〜9のいずれか1項に記載のBAW共振器。
  11. 前記圧電層(PS)は、ドーピングされたAlNを含み、これには、ドーピング材料として、Y、Mg、Zr、TiまたはScが添加されている請求項10に記載のBAW共振器。
JP2016555481A 2014-03-11 2015-02-12 温度補償部を備えたbaw共振器 Pending JP2017509246A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014103229.2 2014-03-11
DE102014103229.2A DE102014103229B3 (de) 2014-03-11 2014-03-11 BAW-Resonator mit Temperaturkompensation
PCT/EP2015/052965 WO2015135717A1 (de) 2014-03-11 2015-02-12 Baw-resonator mit temperaturkompensation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017509246A true JP2017509246A (ja) 2017-03-30

Family

ID=52469054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016555481A Pending JP2017509246A (ja) 2014-03-11 2015-02-12 温度補償部を備えたbaw共振器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10164601B2 (ja)
JP (1) JP2017509246A (ja)
DE (1) DE102014103229B3 (ja)
WO (1) WO2015135717A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180102971A (ko) * 2017-03-08 2018-09-18 삼성전기주식회사 박막 벌크 음향 공진기 및 그의 제조 방법
JP2020014202A (ja) * 2018-07-17 2020-01-23 ツー−シックス デラウェア インコーポレイテッドII−VI Delaware,Inc. 電極画定共振器
JP2020202564A (ja) * 2019-06-12 2020-12-17 ツー−シックス デラウェア インコーポレイテッドII−VI Delaware,Inc. 電極画定された非サスペンデッド音響共振器
JP2021057805A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 国立大学法人東北大学 弾性波デバイス
KR20220126672A (ko) * 2018-07-17 2022-09-16 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극 정의 공진기
US11738539B2 (en) 2018-07-17 2023-08-29 II-VI Delaware, Inc Bonded substrate including polycrystalline diamond film
US11750169B2 (en) 2018-07-17 2023-09-05 Ii-Vi Delaware, Inc. Electrode-defined unsuspended acoustic resonator

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6819005B2 (ja) * 2016-12-29 2021-01-27 新日本無線株式会社 バルク弾性波共振器
US11218132B2 (en) 2017-12-12 2022-01-04 Ii-Vi Delaware, Inc. Acoustic resonator
TWI721315B (zh) * 2018-09-05 2021-03-11 立積電子股份有限公司 體聲波結構、體聲波裝置及其製造方法
US11664780B2 (en) * 2019-05-14 2023-05-30 Skyworks Solutions, Inc. Rayleigh mode surface acoustic wave resonator

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344279A (ja) * 2001-05-11 2002-11-29 Ube Electronics Ltd 圧電薄膜共振子
JP2004235886A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Kyocera Kinseki Corp 圧電薄膜素子
JP2005512442A (ja) * 2001-12-11 2005-04-28 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 反射性の改善された音響鏡
JP2007181147A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Kyocera Corp 薄膜バルク音響波共振子、それを備えるフィルタおよび通信装置ならびに薄膜バルク音響波共振子の製造方法
JP2008160630A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Kyocera Corp バルク音響波共振子及びフィルタ並びに通信装置
JP2009010926A (ja) * 2007-05-31 2009-01-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 圧電体薄膜、圧電体およびそれらの製造方法、ならびに当該圧電体薄膜を用いた圧電体共振子、アクチュエータ素子および物理センサー
US20110080233A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Stmicroelectronics Sa Method for manufacturing baw resonators on a semiconductor wafer
JP2013046111A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Taiyo Yuden Co Ltd 弾性波デバイス
US20130249648A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Commissariat A L'Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives HBAR Resonator Comprising A Structure For Amplifying The Amplitude Of At Least One Resonance Of Said Resonator And Methods For Producing Such A Resonator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100865652B1 (ko) 2001-05-11 2008-10-29 우베 고산 가부시키가이샤 압전 박막 공진자
DE10225201A1 (de) * 2002-06-06 2003-12-18 Epcos Ag Abstimmbares Filter und Verfahren zur Frequenzabstimmung
JP4691395B2 (ja) * 2005-05-30 2011-06-01 株式会社日立メディアエレクトロニクス バルク弾性波共振器、バルク弾性波共振器を用いたフィルタ、それを用いた高周波モジュール、並びにバルク弾性波共振器を用いた発振器
DE102006046278B4 (de) * 2006-09-29 2010-04-08 Epcos Ag Mit akustischen Volumenwellen arbeitender Resonator
DE102008025691B4 (de) 2007-05-31 2011-08-25 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Piezoelektrischer Dünnfilm, piezoelektrisches Material und Herstellungsverfahren für piezoelektrischen Dünnfilm
US9525397B2 (en) * 2011-03-29 2016-12-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator comprising acoustic reflector, frame and collar
US20150162523A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric device
US20150311046A1 (en) * 2014-04-27 2015-10-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Fabricating low-defect rare-earth doped piezoelectric layer

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344279A (ja) * 2001-05-11 2002-11-29 Ube Electronics Ltd 圧電薄膜共振子
JP2005512442A (ja) * 2001-12-11 2005-04-28 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 反射性の改善された音響鏡
JP2004235886A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Kyocera Kinseki Corp 圧電薄膜素子
JP2007181147A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Kyocera Corp 薄膜バルク音響波共振子、それを備えるフィルタおよび通信装置ならびに薄膜バルク音響波共振子の製造方法
JP2008160630A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Kyocera Corp バルク音響波共振子及びフィルタ並びに通信装置
JP2009010926A (ja) * 2007-05-31 2009-01-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 圧電体薄膜、圧電体およびそれらの製造方法、ならびに当該圧電体薄膜を用いた圧電体共振子、アクチュエータ素子および物理センサー
US20110080233A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Stmicroelectronics Sa Method for manufacturing baw resonators on a semiconductor wafer
JP2013046111A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Taiyo Yuden Co Ltd 弾性波デバイス
US20130249648A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Commissariat A L'Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives HBAR Resonator Comprising A Structure For Amplifying The Amplitude Of At Least One Resonance Of Said Resonator And Methods For Producing Such A Resonator

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180102971A (ko) * 2017-03-08 2018-09-18 삼성전기주식회사 박막 벌크 음향 공진기 및 그의 제조 방법
KR102313290B1 (ko) 2017-03-08 2021-10-18 삼성전기주식회사 박막 벌크 음향 공진기 및 그의 제조 방법
US11652465B2 (en) 2018-07-17 2023-05-16 Ii-Vi Delaware, Inc. Electrode defined resonator
JP2020014202A (ja) * 2018-07-17 2020-01-23 ツー−シックス デラウェア インコーポレイテッドII−VI Delaware,Inc. 電極画定共振器
KR20200008962A (ko) * 2018-07-17 2020-01-29 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극 정의 공진기
KR102591286B1 (ko) * 2018-07-17 2023-10-20 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극 정의 공진기
US11750169B2 (en) 2018-07-17 2023-09-05 Ii-Vi Delaware, Inc. Electrode-defined unsuspended acoustic resonator
US11121696B2 (en) 2018-07-17 2021-09-14 Ii-Vi Delaware, Inc. Electrode defined resonator
KR102435964B1 (ko) * 2018-07-17 2022-08-25 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극 정의 공진기
KR20220126672A (ko) * 2018-07-17 2022-09-16 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극 정의 공진기
US11738539B2 (en) 2018-07-17 2023-08-29 II-VI Delaware, Inc Bonded substrate including polycrystalline diamond film
KR20200142469A (ko) * 2019-06-12 2020-12-22 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극-정의된 비현수된 어쿠스틱 공진기
JP7307032B2 (ja) 2019-06-12 2023-07-11 ツー-シックス デラウェア インコーポレイテッド 電極画定された非サスペンデッド音響共振器
KR102451077B1 (ko) * 2019-06-12 2022-10-06 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드 전극-정의된 비현수된 어쿠스틱 공진기
JP2020202564A (ja) * 2019-06-12 2020-12-17 ツー−シックス デラウェア インコーポレイテッドII−VI Delaware,Inc. 電極画定された非サスペンデッド音響共振器
JP2021057805A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 国立大学法人東北大学 弾性波デバイス
JP7378723B2 (ja) 2019-09-30 2023-11-14 国立大学法人東北大学 弾性波デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015135717A1 (de) 2015-09-17
DE102014103229B3 (de) 2015-07-23
US20160365842A1 (en) 2016-12-15
US10164601B2 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017509246A (ja) 温度補償部を備えたbaw共振器
JP6590760B2 (ja) 弾性波デバイス
CN111082774B (zh) 电极具有空隙层的体声波谐振器、滤波器及电子设备
KR102166218B1 (ko) 필터
JP5643056B2 (ja) 弾性波デバイス
CN111245394B (zh) 电极具有空隙层与温补层的体声波谐振器、滤波器及电子设备
US7515018B2 (en) Acoustic resonator
JP4625260B2 (ja) 薄膜バルク共振子の製造方法
US7786825B2 (en) Bulk acoustic wave device with coupled resonators
US7414495B2 (en) Coupled FBAR filter
US6917261B2 (en) Component operating with bulk acoustic waves, and having asymmetric/symmetrical circuitry
JP6374653B2 (ja) 弾性波フィルタ及び分波器
JP2015528667A (ja) 温度補償能力を調整できる圧電音響共振器
US20080258845A1 (en) Resonator Operating with Bulk Acoustic Waves
CN101958696A (zh) 温度补偿薄膜体波谐振器及加工方法
CN107404302B (zh) 具有用于抑制假信号响应的吸收层的复合表面声波saw装置
WO2019206534A1 (en) Saw resonator, rf filter, multiplexer and method of manufacturing a saw resonator
CN111630776A (zh) 具有提高的品质因数的baw谐振器
US11146246B2 (en) Phase shift structures for acoustic resonators
JP2020099050A (ja) 圧電デバイス内のバイポーラ境界領域
JP6819005B2 (ja) バルク弾性波共振器
WO2019170461A1 (en) Baw resonator with increased quality factor
JP7493306B2 (ja) 弾性波装置
TW202406298A (zh) 體聲波裝置和製造體聲波裝置的方法
WO2020175240A1 (ja) フィルタおよびマルチフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160902

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181003

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190802

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20190802

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190809

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20190820

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20190927

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20191001

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20200204

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20200324

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20200609

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200909

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20201027

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20201208

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20201208