JP2018125762A - 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板10と、前記基板上に設けられた圧電膜14と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み対向する下部電極12および上部電極16と、前記下部電極と前記上部電極との間に挿入され、前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域50内の外周領域と、前記共振領域を囲む少なくとも一部の前記共振領域の外側と、に設けられ、前記共振領域の中央領域には設けられておらず、前記共振領域内における第1膜厚は、前記共振領域外における第2膜厚より小さい挿入膜28と、を具備する圧電薄膜共振器。
【選択図】図1
Description
下部電極12の下層12a:膜厚が100nmのCr膜
下部電極12の上層12b:膜厚が200nmのRu膜
圧電膜14:膜厚が1260nmのAlN膜
下部圧電膜14a:膜厚が630nmのAlN膜
上部圧電膜14b:膜厚が630nmのAlN膜
挿入膜28:酸化シリコン膜
上部電極16:膜厚が230nmのRu膜
共振領域50の幅W5:42μm
共振領域50より外側の空隙30の幅W6:13μm
共振領域50より外側の下部圧電膜14aの幅W7:8μm
挿入膜28の膜厚d0:150nm
挿入膜28の挿入幅W3:2200nm
比較例2
挿入膜28の膜厚d0:300nm
挿入膜28の挿入幅W4:2800nm
挿入膜28aの膜厚d1:150nm
挿入膜28aの挿入幅W1:1800nm
挿入膜28bの膜厚d2:300nm
挿入膜28bの挿入幅W2:3600nm
図8(b)に示すように、挿入膜28は圧電膜14上に設けられ、上部電極16下に設けられている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図8(c)に示すように、挿入膜28は、圧電膜14の下に設けられ、下部電極12の上に設けられている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図9(a)から図9(d)は、それぞれ実施例1の変形例3から6に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図9(a)に示すように、上部電極16の引き出し領域以外の領域において、下部圧電膜14a、上部圧電膜14bおよび挿入膜28の外輪郭は空隙30の外輪郭66に略一致している。このため、領域54の外輪郭64は空隙30の外輪郭66に略一致している。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図9(b)に示すように、下部圧電膜14a、上部圧電膜14bおよび挿入膜28の外輪郭は空隙30の外輪郭66と共振領域50の外輪郭60との間に位置する。領域54の外輪郭64は空隙30の外輪郭66より内側に位置する。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図9(c)に示すように、下部圧電膜14aおよび挿入膜28は空隙30の外輪郭66の外側に延伸している。上部圧電膜14bの外輪郭は空隙30の外輪郭66に略一致する。このため、領域54の外輪郭64は空隙30の外輪郭66と略一致する。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図9(d)に示すように、下部圧電膜14a、上部圧電膜14bおよび挿入膜28は空隙30の外輪郭66の外側に延伸している。このため、領域54の外輪郭64は空隙30の外輪郭66と略一致する。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図10(a)から図10(d)は、実施例1の変形例7の断面図である。図10(a)に示すように、挿入膜28aは圧電膜14内に挿入されている。挿入膜28bは圧電膜14の厚さ方向の挿入膜28aと異なる位置に設けられている。その他の構成は実施例1の変形例3と同じであり、説明を省略する。
図11(a)から図11(c)は、実施例1の変形例8の断面図である。図11(a)に示すように、領域54における圧電膜14と上部電極16との間に空隙32が設けられている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図12(a)から図12(c)は、それぞれ実施例1の変形例9から11に係る断面図である。図12(a)に示すように、挿入膜28bの外輪郭は空隙30の外輪郭66より外側に位置する。このため、領域54の外輪郭64は空隙30の外輪郭66と略一致する。その他の構成は実施例1の変形例6と同じであり説明を省略する。
図12(b)に示すように、上部電極16の引き出し領域において、領域52の外輪郭は空隙30の外輪郭66と略一致してもよい。上部電極16の引き出し領域において厚い挿入膜28bは空隙30と重なっていない。下部電極12の引き出し領域において領域54は、実施例1と同様に設けられている。その他の構成は実施例1の変形例6と同じであり説明を省略する。
図12(c)に示すように、上部電極16の引き出し領域において、領域52の外輪郭61は共振領域50の外輪郭60より内側に位置する。上部電極16の引き出し領域の共振領域50より外側において厚い挿入膜28bは空隙30と重なっていない。下部電極12の引き出し領域において領域54は、実施例1と同様に設けられている。その他の構成は実施例1の変形例6と同じであり説明を省略する。
12 下部電極
14 圧電膜
14a 下部圧電膜
14b 上部圧電膜
16 上部電極
28、28a、28b 挿入膜
30 空隙
31 音響反射膜
40 送信フィルタ
42 受信フィルタ
50 共振領域
51、52、54 領域
Claims (9)
- 基板と、
前記基板上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜の少なくとも一部を挟み対向する下部電極および上部電極と、
前記下部電極と前記上部電極との間に挿入され、前記圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域内の外周領域と、前記共振領域を囲む少なくとも一部の前記共振領域の外側と、に設けられ、前記共振領域の中央領域には設けられておらず、前記共振領域内における第1膜厚は、前記共振領域外における第2膜厚より小さい挿入膜と、
を具備する圧電薄膜共振器。 - 前記基板内または上に設けられ、空隙、または音響特性の異なる少なくとも2種類の層が積層された音響反射膜、を含む音響反射層を具備し、
平面視において、前記共振領域と前記共振領域外の前記第2膜厚を有する挿入膜の少なくとも一部とは前記音響反射膜層に重なる請求項1記載の圧電薄膜共振器。 - 前記共振領域の反共振周波数における前記中央領域の横モードの波数は前記挿入膜が設けられた前記外周領域の横モードの波数より小さく、
前記共振領域の反共振周波数における前記共振領域外の前記第2膜厚を有する挿入膜が設けられた領域の横モードの波数は前記挿入膜が設けられた前記外周領域の横モードの波数より小さい請求項1または2記載の圧電薄膜共振器。 - 前記挿入膜は前記圧電膜に挿入されている請求項1から3のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
- 前記第1膜厚の挿入膜と前記第2膜厚の挿入膜とは接している請求項1から4のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
- 前記第1膜厚の挿入膜と前記第2膜厚の挿入膜とは厚さ方向に異なる位置に設けられている請求項1から4のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
- 前記挿入膜の音響インピーダンスは前記圧電膜より小さい請求項1から6のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
- 請求項1から7のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器を含むフィルタ。
- 請求項8記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
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