JP3514222B2 - Piezoelectric resonator, electronic components and electronic equipment - Google Patents

Piezoelectric resonator, electronic components and electronic equipment

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JP3514222B2 JP2000253661A JP2000253661A JP3514222B2 JP 3514222 B2 JP3514222 B2 JP 3514222B2 JP 2000253661 A JP2000253661 A JP 2000253661A JP 2000253661 A JP2000253661 A JP 2000253661A JP 3514222 B2 JP3514222 B2 JP 3514222B2
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電共振子、圧電部
品及び圧電機器に関し、特に、圧電体層の弾性振動を利
用した圧電共振子とそれを利用した電子部品および電子
機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric resonator, a piezoelectric component, and a piezoelectric device, and more particularly, to a piezoelectric resonator using elastic vibration of a piezoelectric layer, and an electronic component and an electronic device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電基板の厚み振動を利用した圧電薄膜
共振子の共振周波数は、圧電基板の厚さに反比例し、超
高周波領域では圧電基板を極めて薄く加工する必要があ
る。しかし、圧電基板自体の厚さを薄くするのは、その
機械的強度や取り扱い上の制限などから、基本モードで
は数100MHzが実用上の高周波限界とされてきた。
2. Description of the Related Art The resonance frequency of a piezoelectric thin-film resonator utilizing the thickness vibration of a piezoelectric substrate is inversely proportional to the thickness of the piezoelectric substrate. However, the thickness of the piezoelectric substrate itself has been reduced to a practical high frequency limit of several hundred MHz in the fundamental mode due to its mechanical strength and restrictions on handling.

【0003】このような問題を解決するため、従来より
圧電薄膜共振子が提案されており、フィルタや共振器と
して提案されている。この圧電薄膜共振子1は、図1に
示すように、微細加工法を用いてSi基板2を部分的に
エッチングすることにより、Si基板2の一部に数μm
以下の厚さの薄膜支持部3を形成し、その上に一対の励
振用電極5a,5bを有するZnO圧電薄膜4を設けた
ものである。
In order to solve such a problem, a piezoelectric thin film resonator has been conventionally proposed, and has been proposed as a filter or a resonator. As shown in FIG. 1, the piezoelectric thin-film resonator 1 is formed by partially etching the Si substrate 2 using a microfabrication method so that a part of the Si substrate 2 has a thickness of several μm.
A thin film support 3 having the following thickness is formed, and a ZnO piezoelectric thin film 4 having a pair of excitation electrodes 5a and 5b is provided thereon.

【0004】このような圧電薄膜共振子1では、薄膜支
持部3は微細加工技術を用いて薄くすることができ、圧
電薄膜4もスパッタリング等によって薄く形成すること
ができるので、数100MHz〜数1000MHzまで
高周波特性を延ばすことができる可能性がある。
In such a piezoelectric thin-film resonator 1, the thin-film supporting portion 3 can be thinned by using a fine processing technique, and the piezoelectric thin-film 4 can be formed thin by sputtering or the like. There is a possibility that high-frequency characteristics can be extended up to this point.

【0005】しかし、ZnOの共振周波数の温度係数
(TCF)は約−70ppm/℃、Siの共振周波数の温
度係数は約−30ppm/℃であって、ZnOとSiでは
共振周波数の温度係数がいずれも負の値をもつので、Z
nOからなる圧電薄膜4とSiからなる薄膜支持部3と
の組み合わせでは、基本モードにおける共振周波数の温
度特性が悪くなるという欠点がある。
However, the temperature coefficient of resonance frequency (TCF) of ZnO is about -70 ppm / ° C., and the temperature coefficient of resonance frequency of Si is about −30 ppm / ° C. Also has a negative value, so Z
The combination of the piezoelectric thin film 4 made of nO and the thin film support 3 made of Si has a disadvantage that the temperature characteristic of the resonance frequency in the fundamental mode is deteriorated.

【0006】また、図2に示す圧電薄膜共振子6では、
Si基板2の表面に熱酸化等によってSiO2薄膜7を
形成し、Si基板2を部分的にエッチングすることによ
ってSiO2薄膜7で薄膜支持部3を形成し、その上に
励振用電極5a,5bを両面に有するZnO圧電薄膜4
を設けている。
In the piezoelectric thin film resonator 6 shown in FIG.
The SiO 2 thin film 7 is formed on the surface of the Si substrate 2 by thermal oxidation or the like, and the Si substrate 2 is partially etched to form the thin film support 3 with the SiO 2 thin film 7, and the excitation electrodes 5 a and Piezoelectric thin film 4 having 5b on both sides
Is provided.

【0007】ZnOの共振周波数の温度係数は約−70
ppm/℃、SiO2の共振周波数の温度係数は約+100
ppm/℃であって、ZnOとSiO2では共振周波数の温
度係数の符号が異なるので、ZnOからなる圧電薄膜4
の膜厚とSiO2からなる薄膜支持部3の膜厚との比を
ある適当な値(概略で、2:1)に設定することによ
り、基本モードにおける共振周波数の温度係数を小さく
し、共振周波数の温度特性を安定にすることができる
(特開昭58−121817号公報)。
The temperature coefficient of the resonance frequency of ZnO is about -70.
ppm / ° C, temperature coefficient of resonance frequency of SiO 2 is about +100
ppm / ° C., and the sign of the temperature coefficient of the resonance frequency is different between ZnO and SiO 2.
By setting the ratio of the thickness of the thin film support portion 3 made of SiO 2 to a certain appropriate value (roughly 2: 1), the temperature coefficient of the resonance frequency in the fundamental mode can be reduced, The frequency temperature characteristics can be stabilized (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-121817).

【0008】図3は別な構造の圧電薄膜共振子9を示す
断面図である。これは、浮き構造(エアブリッジ構造)
を有する圧電薄膜共振子9であって、Si基板10の上
にエアギャップ11を介してSiO2からなる薄膜支持
部12を形成し、Si基板10から浮き上がるように形
成された薄膜支持部12の上に、励振用電極14a,1
4bを両面に有するZnO圧電薄膜13を設けている。
FIG. 3 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 9 having another structure. This is a floating structure (air bridge structure)
A piezoelectric thin-film resonator 9 having a thin-film support portion 12 formed of SiO 2 on a Si substrate 10 with an air gap 11 interposed therebetween, and the thin-film support portion 12 formed so as to float from the Si substrate 10. The excitation electrodes 14a, 1
A ZnO piezoelectric thin film 13 having 4b on both sides is provided.

【0009】この圧電薄膜共振子9でも、図2に示した
圧電薄膜共振子6と同様、ZnO圧電薄膜13の膜厚と
SiO2薄膜支持部12の膜厚との比をある適当な値に
設定することにより共振周波数の温度係数を小さくし、
共振周波数の温度特性を安定にすることができる。
In this piezoelectric thin-film resonator 9, similarly to the piezoelectric thin-film resonator 6 shown in FIG. 2, the ratio of the thickness of the ZnO piezoelectric thin film 13 to the thickness of the SiO 2 thin-film support portion 12 is set to an appropriate value. By setting, the temperature coefficient of the resonance frequency is reduced,
The temperature characteristics of the resonance frequency can be stabilized.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記第2の圧電薄膜共
振子6にあっては、ZnO圧電薄膜4とSiO2薄膜支
持部3を組み合わせることにより共振周波数の温度係数
を相殺させることができる。また、上記第3の圧電薄膜
共振子9にあっては、ZnO圧電薄膜13とSiO2
膜支持部12を組み合わせることにより共振周波数の温
度係数を相殺させることができる。
In the second piezoelectric thin film resonator 6, the temperature coefficient of the resonance frequency can be offset by combining the ZnO piezoelectric thin film 4 and the SiO 2 thin film support 3. Further, in the third piezoelectric thin film resonator 9, the temperature coefficient of the resonance frequency can be canceled by combining the ZnO piezoelectric thin film 13 and the SiO 2 thin film supporting portion 12.

【0011】しかし、ZnOは圧電体であるのに対し、
SiO2は非圧電体であるため、これらの圧電薄膜共振
子においては、共振レスポンスが小さく、共振特性がよ
くなかった。
However, while ZnO is a piezoelectric material,
Since SiO 2 is a non-piezoelectric material, these piezoelectric thin-film resonators have low resonance response and poor resonance characteristics.

【0012】本発明は上述の技術的問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、共
振周波数の温度特性が安定で、かつ共振レスポンスも大
きくて共振特性が良好な圧電共振子、電子部品および電
子機器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and it is an object of the present invention to stabilize the temperature characteristic of the resonance frequency, and to provide a good resonance characteristic with a large resonance response. An object of the present invention is to provide a piezoelectric resonator, an electronic component, and an electronic device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段とその作用】請求項1に記
載の圧電共振子は、基板の上に、該基板から少なくとも
一部を浮かせるようにして、つまり、基板に接しないよ
うに絶縁体層を形成し、AlNからなる1層もしくは複
数層の圧電体層とZnOからなる1層もしくは複数層の
圧電体層とを積層した圧電積層体を前記絶縁体層の上に
配置し、前記圧電積層体を構成する圧電体層の少なくと
も1層を挟むようにして電極を設けたことを特徴として
いる。請求項2に記載の圧電共振子は、基板の上に、該
基板から少なくとも一部を浮かせるようにして絶縁体層
を形成し、共振周波数の温度係数が正である1層もしく
は複数層の圧電体層と該温度係数が負である1層もしく
は複数層の圧電体層とを積層した圧電積層体を前記絶縁
体層の上に配置し、前記圧電積層体を構成するいずれの
圧電体層もいずれかの電極間に挟まれるようにして電極
を設けたことを特徴としている。請求項3に記載の圧電
共振子は、基板の上に、該基板から少なくとも一部を浮
かせるようにして絶縁体層を形成し、共振周波数の温度
係数が正である1層もしくは複数層の圧電体層と該温度
係数が負である1層もしくは複数層の圧電体層とを積層
した圧電積層体を前記絶縁体層の上に配置し、前記圧電
積層体を構成する圧電体層の少なくとも1層を挟むよう
にして電極を設け、共振周波数の温度係数が負である前
記圧電体層を、ZnO、LiNbO 、LiTaO
PbZr Ti (1−X) 〔0≦x≦0 . 52〕の
いずれかの圧電材料を主成分として構成したことを特徴
としている。請求項4に記載の圧電共振子は、基板の上
に、該基板から少なくとも一部を浮かせるようにして絶
縁体層を形成し、共振周波数の温度係数が正である1層
もしくは複数層の圧電体層と該温度係数が負である1層
もしくは複数層の圧電体層とを積層した圧電積層体を前
記絶縁体層の上に配置し、前記圧電積層体を構成する圧
電体層の少なくとも1層を挟むようにして電極を設け、
共振周波数の温度係数が正である前記圧電体層を、Al
N、PbZr Ti (1−X) 〔0 . 54≦x≦
1〕を主成分として構成したことを特徴としている。請
求項5に記載の圧電共振子は、基板の上に、該基板から
少なくとも一部を浮かせるようにして絶縁体層を形成
し、共振周波数の温度係数が正である1層もしくは複数
層の圧電体層と該温度係数が負である1層もしくは複数
層の圧電体層とを積層した圧電積層体を前記絶縁体層の
上に配置し、前記圧電積層体を構成する圧電体層の少な
くとも1層を挟むようにして電極を設け、前記絶縁体層
を、SiO 又はSiNを主成分として構成したことを
特徴としている。
SUMMARY and its effect for solving the piezoelectric resonator according to claim 1, on a base plate, so as to float at least a portion of the substrate, i.e., the insulating so as not to contact the substrate Forming a body layer, and arranging a piezoelectric laminate in which one or more piezoelectric layers made of AlN and one or more piezoelectric layers made of ZnO are laminated on the insulator layer; An electrode is provided so as to sandwich at least one of the piezoelectric layers constituting the piezoelectric laminate. The piezoelectric resonator according to claim 2, wherein the piezoelectric resonator is provided on a substrate.
Insulation layer so that at least part of the substrate is lifted from the substrate
And a layer or a layer having a positive temperature coefficient of resonance frequency.
Represents a plurality of piezoelectric layers and one or more layers having a negative temperature coefficient.
Is used to insulate a piezoelectric laminate in which a plurality of piezoelectric layers are laminated.
Any of the above-described piezoelectric laminates arranged on the body layer
The piezoelectric layer is also sandwiched between any of the electrodes.
It is characterized by having provided. The piezoelectric according to claim 3.
The resonator floats at least partially above the substrate.
Form the insulator layer as if
One or more piezoelectric layers having a positive coefficient and the temperature
Stack one or more piezoelectric layers with negative coefficient
Placed on the insulator layer, the piezoelectric laminate
Sandwich at least one of the piezoelectric layers constituting the laminate
Before the temperature coefficient of the resonance frequency is negative.
The piezoelectric layer is made of ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 ,
PbZr X Ti (1-X) O 3 [0 ≦ x ≦ 0. 52] of
Characterized by using either piezoelectric material as the main component
And The piezoelectric resonator according to claim 4 is provided on a substrate.
And at least a part of the substrate is floated from the substrate.
One layer forming an edge layer and having a positive temperature coefficient of resonance frequency
Alternatively, a plurality of piezoelectric layers and one layer having a negative temperature coefficient
Or, a piezoelectric laminate in which a plurality of piezoelectric layers are laminated
The pressure forming the piezoelectric laminate is disposed on the insulating layer.
An electrode is provided so as to sandwich at least one of the electric conductor layers,
The piezoelectric layer having a positive temperature coefficient of resonance frequency is
N, PbZr X Ti (1- X) O 3 [0. 54 ≦ x ≦
1] as a main component. Contract
The piezoelectric resonator according to claim 5, wherein the piezoelectric resonator is provided on a substrate,
Form insulator layer so that at least part of it floats
And one or more layers having a positive temperature coefficient of resonance frequency.
Piezoelectric layer and one or more layers whose temperature coefficient is negative
The piezoelectric laminate obtained by laminating the piezoelectric layers of
Disposed on the piezoelectric laminate,
An electrode is provided so as to sandwich at least one layer, and the insulator layer
Is composed mainly of SiO 2 or SiN.
Features.

【0014】請求項1〜5に記載の圧電共振子にあって
は、AlN又は共振周波数の温度係数が正である1層も
しくは複数層の圧電体層と、ZnO又は該温度係数が負
である1層もしくは複数層の圧電体層とを絶縁体層の上
に積層しているので、絶縁体層及び各圧電体層の厚さを
適当に設定することにより、圧電共振子全体としての共
振周波数の温度係数をほぼゼロにすることができる。し
かも、圧電積層体のうち共振周波数の温度係数が正の値
を有する層も負の値を有する層も、いずれも圧電体によ
って構成されているので、圧電共振子の共振レスポンス
を良好にし、その共振特性を良好にすることができる。
In the piezoelectric resonator according to any one of the first to fifth aspects , AlN or one or more piezoelectric layers having a positive temperature coefficient of the resonance frequency, and ZnO or a negative temperature coefficient thereof. Since one or more piezoelectric layers are laminated on the insulator layer, the resonance frequency of the entire piezoelectric resonator can be set by appropriately setting the thickness of the insulator layer and each piezoelectric layer. Can be made substantially zero. Moreover, since both the layer having a positive temperature coefficient and the layer having a negative temperature coefficient of the resonance frequency in the piezoelectric laminate are made of the piezoelectric material, the resonance response of the piezoelectric resonator is improved, and as possible out is possible to improve the resonance characteristics.

【0015】また、基板の上に直接に圧電体層を形成し
た場合には、それを基板から浮かせるために基板や犠牲
層をエッチングする際、圧電体層もエッチングされる恐
れがあり、製造工程における加工が難しくなる。これに
対し、請求項1〜5に記載した圧電共振子では、基板の
上に絶縁体層を設けており、一般に絶縁体層は基板や犠
牲層をエッチングするためのエッチング液ではエッチン
グされにくいから、製造工程における加工を容易にする
ことができる。
When the piezoelectric layer is formed directly on the substrate, the piezoelectric layer may be etched when the substrate or the sacrificial layer is etched in order to lift it off the substrate. Processing becomes difficult. On the other hand, in the piezoelectric resonator according to claims 1 to 5 , the insulating layer is provided on the substrate, and the insulating layer is generally difficult to be etched by an etching solution for etching the substrate or the sacrificial layer. In addition, processing in the manufacturing process can be facilitated.

【0016】さらに、基板の上に絶縁体層と2種以上の
圧電体層が積層されるので、振動部位の材料パラメータ
が3つ以上となり、機械結合係数や圧電特性などの調整
も可能になる。
Further, since the insulator layer and the two or more kinds of piezoelectric layers are laminated on the substrate, the material parameters of the vibrating part become three or more, and the adjustment of the mechanical coupling coefficient and the piezoelectric characteristics can be performed. .

【0017】よって、請求項1〜5に記載の圧電共振子
によれば、共振周波数の温度特性を安定させ、共振レス
ポンスを大きくして共振特性を良好にすることができ、
かつ絶縁体層を基板から浮かせるためのエッチング加工
を容易に行なえ、その他の特性の設計自由度も高くする
ことができる。
[0017] Therefore, according to the piezoelectric resonator according to claim 1 to 5, to stabilize the temperature characteristic of the resonance frequency, the resonance response increased to be able to improve the resonance characteristics,
In addition, an etching process for floating the insulator layer from the substrate can be easily performed, and the degree of freedom in designing other characteristics can be increased.

【0018】請求項に記載の圧電共振子は、請求項
又は3〜5に記載した圧電共振子において、前記圧電積
層体を構成するいずれの圧電体層も、いずれかの電極間
に挟まれていることを特徴としている。
The piezoelectric resonator according to the sixth aspect is the first aspect of the invention.
Alternatively , in the piezoelectric resonator described in any one of 3 to 5 , any one of the piezoelectric layers included in the piezoelectric laminate is sandwiched between any one of the electrodes.

【0019】請求項2又は6に記載の圧電共振子にあっ
ては、全ての圧電体層が電極間に挟まれているので、電
極に励振用電気信号を入力すると全ての圧電体層が励振
される。従って、圧電共振子の共振レスポンスを非常に
大きくでき、強い共振特性を有する圧電共振子を作製す
ることができる。
In the piezoelectric resonator according to the second or sixth aspect , since all the piezoelectric layers are sandwiched between the electrodes, when an excitation electric signal is input to the electrodes, all the piezoelectric layers are excited. Is done. Therefore, the resonance response of the piezoelectric resonator can be made extremely large, and a piezoelectric resonator having strong resonance characteristics can be manufactured.

【0020】請求項に記載の圧電共振子は、請求項
又は4〜6に記載した圧電共振子における共振周波数の
温度係数が負である圧電体層が、ZnO、LiNb
、LiTaO、PbZrTi(1−X)
〔0≦x≦0.52〕のいずれかの圧電材料を主成分
として構成されていることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric resonator according to the second aspect.
Alternatively , the piezoelectric layer having a negative temperature coefficient of the resonance frequency in the piezoelectric resonator described in 4 to 6 is made of ZnO, LiNb.
O 3, LiTaO 3, PbZr X Ti (1-X) O
3 [0 ≦ x ≦ 0.52], characterized in that it is composed mainly of a piezoelectric material.

【0021】ZnO、LiNbO、LiTaO、P
bZrTi(1−X)〔0≦x≦0.52〕は、
いずれも圧電体であって、しかも共振周波数の温度係数
が負の値を有しているから、請求項3又は7に記載した
圧電共振子においては、共振周波数の温度係数が正の圧
電体層と組合わせることにより、共振特性の良好な圧電
共振子を作製することができる。
ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 , P
bZr X Ti (1-X) O 3 [0 ≦ x ≦ 0.52]
8. The piezoelectric device according to claim 3 , wherein each of the piezoelectric materials is a piezoelectric material, and the temperature coefficient of the resonance frequency has a negative value .
In the case of a piezoelectric resonator, by combining with a piezoelectric layer having a positive temperature coefficient of resonance frequency, a piezoelectric resonator having good resonance characteristics can be manufactured.

【0022】請求項に記載の圧電共振子は、請求項
2、3又は5〜7に記載した圧電共振子における共振周
波数の温度係数が正である圧電体層が、AlN、PbZ
Ti(1−X)〔0.54≦x≦1〕のいずれ
かの圧電材料を主成分として構成されていることを特徴
としている。
[0022] The piezoelectric resonator according to the eighth aspect is characterized in that:
The piezoelectric layer having a positive temperature coefficient of the resonance frequency in the piezoelectric resonator described in 2, 3, or 5 to 7 is made of AlN, PbZ.
r X Ti (1-X) O 3 [0.54 ≦ x ≦ 1] is characterized by being composed mainly of a piezoelectric material.

【0023】AlN、PbZrTi(1−X)
〔0.54≦x≦1〕は、いずれも圧電体であって、
しかも共振周波数の温度係数が正の値を有しているか
ら、請求項4又は8に記載した圧電共振子においては、
共振周波数の温度係数が負の圧電体層と組合わせること
により、共振特性の良好な圧電共振子を作製することが
できる。
AlN, PbZr X Ti (1-X) O
3 [0.54 ≦ x ≦ 1] is a piezoelectric material,
Moreover, since the temperature coefficient of the resonance frequency has a positive value, in the piezoelectric resonator according to claim 4 or 8,
By combining with a piezoelectric layer having a negative temperature coefficient of resonance frequency, a piezoelectric resonator having good resonance characteristics can be manufactured.

【0024】請求項に記載の圧電共振子は、請求項
〜4又は6〜8に記載の圧電共振子における前記絶縁体
層が、SiO又はSiNを主成分として構成されてい
ることを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric resonator according to the first aspect.
In the piezoelectric resonator according to any one of Items 4 to 6 , the insulator layer is mainly composed of SiO 2 or SiN.

【0025】SiOやSiNからなる絶縁体層は、フ
ォトリソグラフィ技術とRIEなどのエッチングによっ
て、任意にパターニングが可能である。このため、請求
5又は9に記載の圧電共振子では、SiOやSiN
からなる絶縁膜を圧電膜や基板の保護膜として使用す
る。また、任意の形状に形成し、基板の特定部分をエッ
チングするためのマスクとして使用することも可能であ
る。また、SiOでは、共振周波数の温度係数は正の
値であり、SiNでは、共振周波数の温度係数は負の値
をとるから、SiOとSiNとを使い分けることによ
り、圧電共振子の設計を容易にすることができる。
The insulator layer made of SiO 2 or SiN can be arbitrarily patterned by photolithography and etching such as RIE. For this reason, in the piezoelectric resonator according to claim 5 or 9 , SiO 2 or SiN
Is used as a piezoelectric film or a protective film for a substrate. Further, it can be formed in an arbitrary shape and used as a mask for etching a specific portion of the substrate. Further, in SiO 2 , the temperature coefficient of the resonance frequency has a positive value, and in SiN, the temperature coefficient of the resonance frequency has a negative value. Therefore, the design of the piezoelectric resonator can be made by selectively using SiO 2 and SiN. Can be easier.

【0026】またこの圧電共振子は、請求項10又は1
に記載したように、表面実装型やチップタイプ、パッ
ケージタイプなどの圧電共振器、圧電フィルタ、ディス
クリミネータ等の電子部品や電子機器に応用することが
でき、共振周波数の温度特性が安定で、かつ共振レスポ
ンスも大きくて共振特性が良好な電子部品および電子機
器を得ることができる。
Further, the piezoelectric resonator according to claim 10 or 1
As described in 1 , it can be applied to electronic components and electronic devices such as surface mounted type, chip type, package type and other piezoelectric resonators, piezoelectric filters, discriminators, etc. In addition, it is possible to obtain an electronic component and an electronic device having a large resonance response and good resonance characteristics.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図4は本発明
の第1の実施形態による圧電薄膜共振子21の構造を示
す断面図である。この圧電薄膜共振子21にあっては、
Si基板22の上面にSiO2薄膜23を形成し、Si
基板22の中央部を開口して空洞24を設ける。SiO
2薄膜23の空洞24に対応する部分は、薄膜支持部2
5となる。また、Si基板22の下面にも、SiO2
29が形成されている。SiO2薄膜23の上面には、
AlNからなる圧電薄膜26Aが形成され、その上には
ZnOからなる圧電薄膜26Zが形成されており、薄膜
支持部25の上にAlN圧電薄膜26AとZnO圧電薄
膜26Zからなる圧電積層体28が配置されている。A
lN圧電薄膜26Aの下面には一方の励振用電極27a
を設けてあり、この励振用電極27aの一部はAlN圧
電薄膜26Aから露出している。また、ZnO圧電薄膜
26Zの上面には他方の励振用電極27bを設けてい
る。
(First Embodiment) FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator 21 according to a first embodiment of the present invention. In this piezoelectric thin film resonator 21,
An SiO 2 thin film 23 is formed on the upper surface of a Si
A cavity 24 is provided by opening the center of the substrate 22. SiO
2 The portion of the thin film 23 corresponding to the cavity 24 is the thin film support 2
It becomes 5. An SiO 2 film 29 is also formed on the lower surface of the Si substrate 22. On the upper surface of the SiO 2 thin film 23,
A piezoelectric thin film 26A made of AlN is formed, a piezoelectric thin film 26Z made of ZnO is formed thereon, and a piezoelectric laminated body 28 made of the AlN piezoelectric thin film 26A and the ZnO piezoelectric thin film 26Z is arranged on the thin film support 25. Have been. A
One excitation electrode 27a is provided on the lower surface of the 1N piezoelectric thin film 26A.
And a part of the excitation electrode 27a is exposed from the AlN piezoelectric thin film 26A. The other excitation electrode 27b is provided on the upper surface of the ZnO piezoelectric thin film 26Z.

【0028】こうしてZnO圧電薄膜26ZとAlN圧
電薄膜26Aの積層体からなる振動部位の両面に励振用
電極27a,27bが設けられ、励振用の電気信号が加
えられると、厚み振動する。
In this way, the excitation electrodes 27a and 27b are provided on both surfaces of the vibration portion composed of the laminate of the ZnO piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26A, and the thickness vibrates when an excitation electric signal is applied.

【0029】図5(a)〜(h)は上記圧電薄膜共振子
21の製造工程の概略を示す図である。まず、(10
0)面Si基板22を用意し、Si基板22の裏面にス
パッタ等によってSiO2膜29を形成する。ついで、
SiO2膜29の上にレジスト膜30を形成し、フォト
リソグラフィ法によりレジスト膜30をパターニングし
て開口をあける〔図5(a)〕。このレジスト膜30の
開口を通してフッ酸等でSiO2膜29を選択的にエッ
チングし、レジスト膜30の開口に合わせてSiO2
29に開口をあける〔図5(b)〕。Si基板22の裏
面に形成されていたレジスト膜30を除去した後、つい
で、Si基板22の表面に、スパッタやCDD等により
SiO2薄膜23を形成する〔図5(c)〕。
FIGS. 5 (a) to 5 (h) are schematic diagrams showing the steps of manufacturing the piezoelectric thin film resonator 21. FIG. First, (10
0) A surface Si substrate 22 is prepared, and an SiO 2 film 29 is formed on the back surface of the Si substrate 22 by sputtering or the like. Then
A resist film 30 is formed on the SiO 2 film 29, and the resist film 30 is patterned by photolithography to form an opening (FIG. 5A). The SiO 2 film 29 is selectively etched with hydrofluoric acid or the like through the opening of the resist film 30 to make an opening in the SiO 2 film 29 in accordance with the opening of the resist film 30 (FIG. 5B). After removing the resist film 30 formed on the back surface of the Si substrate 22, a SiO 2 thin film 23 is formed on the surface of the Si substrate 22 by sputtering, CDD, or the like (FIG. 5C).

【0030】裏面のSiO2膜29をマスクとして、T
MAH等のエッチング液によってSi基板22を下面側
から異方性エッチングする。この異方性エッチングによ
り、Si基板22の中央部が開口され、SiO2薄膜2
3の下に空洞24ができる。この結果、SiO2薄膜2
3はその周囲をSi基板22によって支持され、SiO
2薄膜23の中央部が空洞24の上でSi基板22から
浮いた状態となっている〔図5(d)〕。このとき、S
iO2薄膜23は、TMAH等のエッチング液によって
はエッチングされないから、SiO2薄膜23をSi基
板22から浮かせるための加工を容易に行なうことがで
きる。
Using the SiO 2 film 29 on the back surface as a mask, T
The Si substrate 22 is anisotropically etched from the lower surface side with an etchant such as MAH. By this anisotropic etching, the center of the Si substrate 22 is opened, and the SiO 2 thin film 2 is opened.
A cavity 24 is formed below 3. As a result, the SiO 2 thin film 2
3 is supported by a Si substrate 22 around the
(2) The center of the thin film 23 is floating above the cavity 24 from the Si substrate 22 (FIG. 5D). At this time, S
Since the iO 2 thin film 23 is not etched by an etchant such as TMAH, processing for floating the SiO 2 thin film 23 from the Si substrate 22 can be easily performed.

【0031】ついで、SiO2基板23の表面に電極材
料を、リフトオフ蒸着法によって堆積させ、一方の励振
用電極27aを形成する〔図5(e)〕。この後、リア
クティブスパッタにより、励振用電極27a及びSiO
2薄膜23の上にAlN圧電薄膜26Aを形成する〔図
5(f)〕。このとき、励振用電極27aの一部をAl
N薄膜から露出させておく。
Next, an electrode material is deposited on the surface of the SiO 2 substrate 23 by a lift-off deposition method to form one excitation electrode 27a (FIG. 5E). Thereafter, the excitation electrode 27a and the SiO 2
(2) An AlN piezoelectric thin film 26A is formed on the thin film 23 (FIG. 5F). At this time, a part of the excitation electrode 27a is
It is exposed from the N thin film.

【0032】さらに、メタルマスクを用いてリアクティ
ブスパッタによりZnOを堆積させ、AlN圧電薄膜2
6Aの上にZnO圧電薄膜26Zを形成する〔図5
(g)〕。ZnO圧電薄膜26Zの上に電極材料を、リ
フトオフ蒸着法によって堆積させ、他方の励振用電極2
7bを形成する〔図5(h)〕。このようにして、図4
に示したような構造の圧電薄膜共振子21が製作され
る。
Further, ZnO is deposited by reactive sputtering using a metal mask to form an AlN piezoelectric thin film 2.
6A, a ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed [FIG.
(G)]. An electrode material is deposited on the ZnO piezoelectric thin film 26Z by a lift-off deposition method, and the other excitation electrode 2
7b is formed [FIG. 5 (h)]. Thus, FIG.
The piezoelectric thin film resonator 21 having the structure shown in FIG.

【0033】ZnOの共振周波数の温度係数は負の値を
有するのに対し、AlN及びSiO 2の共振周波数の温
度係数は正の値を有しているから、SiO2薄膜支持部
25とAlN圧電薄膜26AとZnO圧電薄膜26Zを
接合させた当該圧電薄膜共振子21によれば、SiO2
薄膜23、AlN圧電薄膜26A、ZnO圧電薄膜26
Zの膜厚比を適当に設定することで、共振周波数の温度
係数をほぼゼロにすることができる。
The temperature coefficient of the resonance frequency of ZnO has a negative value.
AlN and SiO TwoTemperature of the resonance frequency
Since the degree coefficient has a positive value,TwoThin film support
25, AlN piezoelectric thin film 26A and ZnO piezoelectric thin film 26Z.
According to the bonded piezoelectric thin film resonator 21, SiO 2Two
Thin film 23, AlN piezoelectric thin film 26A, ZnO piezoelectric thin film 26
By appropriately setting the film thickness ratio of Z, the temperature of the resonance frequency
The coefficient can be made almost zero.

【0034】また、従来の圧電薄膜共振子においては、
共振周波数の温度係数を相殺させるための、温度係数の
正負が異なる2種の薄膜のうち、一方の薄膜だけが圧電
材料によって形成されていたのに対し、本発明の圧電薄
膜共振子21にあっては、共振周波数の温度係数が負の
ZnO圧電薄膜26Zも温度係数が正のAlN圧電薄膜
26Aも共に圧電材料であるから、励振用電極27a,
27bを通して両圧電薄膜26A,26Zに電気信号を
印加すると、両圧電薄膜26A,26Zに弾性振動(厚
み振動)が発生し、大きな共振レスポンスを得ることが
でき、強い共振特性を実現できる。
In a conventional piezoelectric thin film resonator,
Of the two types of thin films having different positive and negative temperature coefficients for canceling the temperature coefficient of the resonance frequency, only one of the thin films is formed of a piezoelectric material, whereas the thin film resonator 21 of the present invention has the same structure. Since both the ZnO piezoelectric thin film 26Z having a negative temperature coefficient of the resonance frequency and the AlN piezoelectric thin film 26A having a positive temperature coefficient are made of a piezoelectric material, the excitation electrodes 27a,
When an electric signal is applied to both piezoelectric thin films 26A and 26Z through 27b, elastic vibration (thickness vibration) is generated in both piezoelectric thin films 26A and 26Z, a large resonance response can be obtained, and strong resonance characteristics can be realized.

【0035】しかも、SiO2の共振周波数の温度係数
の値は、AlNの共振周波数の温度係数の値よりも大き
いので、ZnOの共振周波数の温度係数を打ち消すため
には、AlN圧電薄膜26Aのみの場合よりもSiO2
薄膜支持部25を併用するほうが圧電積層体28及びS
iO2薄膜支持部25の合計膜厚を薄くすることがで
き、圧電薄膜共振子21を高周波領域に適合させること
ができる。
In addition, since the temperature coefficient of the resonance frequency of SiO 2 is larger than the temperature coefficient of the resonance frequency of AlN, in order to cancel the temperature coefficient of the resonance frequency of ZnO, only the AlN piezoelectric thin film 26A must be used. SiO 2 than the case
It is better to use the thin film support 25 together with the piezoelectric laminate 28 and S
The total thickness of the iO 2 thin film support 25 can be reduced, and the piezoelectric thin film resonator 21 can be adapted to a high frequency range.

【0036】さらに、材料パラメータとしては、絶縁体
であるSiO2薄膜支持部25、AlN圧電薄膜26
A、ZnO圧電薄膜26Zの3つとなるので、共振周波
数の温度係数及び共振特性以外の特性、例えば機械係合
係数なども調整することができ、設計の自由度が高くな
る。
Further, as material parameters, the SiO 2 thin film support 25 which is an insulator, the AlN piezoelectric thin film 26
A, since there are three of the ZnO piezoelectric thin films 26Z, the temperature coefficient of the resonance frequency and the characteristics other than the resonance characteristics, such as the mechanical engagement coefficient, can be adjusted, and the degree of freedom in design is increased.

【0037】(第2の実施形態)図6は本発明の第2の
実施形態による圧電薄膜共振子31を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子31にあっては、Si基板22
の上面にSiO2薄膜23を形成し、Si基板22の中
央部に空洞24を形成することによってSiO2薄膜2
3を形成している。さらに、SiO2薄膜支持部25の
上にZnO圧電薄膜26Zを形成し、その上にAlN圧
電薄膜26Aを形成することにより、SiO 2薄膜支持
部25の上にZnO圧電薄膜26ZとAlN圧電薄膜2
6Aからなる圧電積層体28を設けている。また、Al
N圧電薄膜26AとZnO圧電薄膜26Zからなる圧電
積層体28の上面及び下面には、それぞれ励振用電極2
7b,27aを設けている。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the piezoelectric thin-film resonator 31 according to the embodiment.
You. In the piezoelectric thin film resonator 31, the Si substrate 22
SiO on top ofTwoA thin film 23 is formed and is
By forming a cavity 24 in the center, SiOTwoThin film 2
3 is formed. Furthermore, SiOTwoOf the thin film support 25
A ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed thereon, and an AlN pressure
By forming the electric thin film 26A, SiO 2 TwoThin film support
The ZnO piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 2
A piezoelectric laminate 28 made of 6A is provided. Also, Al
Piezoelectric composed of N piezoelectric thin film 26A and ZnO piezoelectric thin film 26Z
The excitation electrodes 2 are provided on the upper and lower surfaces of the laminate 28, respectively.
7b and 27a are provided.

【0038】この圧電薄膜共振子31は、第1の実施形
態とは、AlN圧電薄膜26AとZnO圧電薄膜26Z
の位置を入れ替えたものであるから、第1の実施形態と
同様、SiO2薄膜支持部25、ZnO圧電薄膜26Z
及びAlN圧電薄膜26Aの各膜厚を適当に設定するこ
とにより、共振周波数の温度係数を安定させることがで
きる。また、共振周波数の温度係数の符号が異なるZn
O圧電薄膜26ZとAlN圧電薄膜26Aの両方が圧電
振動するので、圧電薄膜共振子31の共振インピーダン
スを大きくし、強い共振特性を得ることができる。
The piezoelectric thin film resonator 31 is different from the first embodiment in that an AlN piezoelectric thin film 26A and a ZnO piezoelectric thin film 26Z
Are replaced, and as in the first embodiment, the SiO 2 thin film supporting portion 25, the ZnO piezoelectric thin film 26Z
By appropriately setting the film thickness of the AlN piezoelectric thin film 26A and the AlN piezoelectric thin film 26A, the temperature coefficient of the resonance frequency can be stabilized. Further, Zn having different signs of the temperature coefficient of the resonance frequency.
Since both the O piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26A vibrate piezoelectrically, the resonance impedance of the piezoelectric thin film resonator 31 can be increased, and strong resonance characteristics can be obtained.

【0039】さらに、SiO2薄膜支持部25によって
Si基板22のエッチング作業を容易にできる点、圧電
積層体28及びSiO2薄膜支持部25の合計膜厚を薄
くすることで圧電薄膜共振子31の高周波領域への対応
が可能になる点、材料パラメータの増加によって設計自
由度が高くなる点も第1の実施形態と同様である。
[0039] Further, that it can by SiO 2 thin film support portion 25 to facilitate the etching operation of the Si substrate 22, the piezoelectric thin film resonator 31 by thinning the total thickness of the piezoelectric layered body 28 and the SiO 2 thin film support 25 As in the first embodiment, it is possible to cope with a high-frequency region and the degree of design freedom is increased by increasing material parameters.

【0040】(第3の実施形態)図7は本発明の第3の
実施形態による圧電薄膜共振子32を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子32は、Si基板22の上にS
iO2薄膜支持部25を形成し、異方性エッチングによ
ってSi基板22の中央部に空洞24を形成することに
よってSiO2薄膜支持部25を形成する。さらに、S
iO2薄膜支持部25の上にAlN圧電薄膜26Aを形
成し、その上にZnO圧電薄膜26Zを形成し、さらに
その上にAlN圧電薄膜26Aを形成することにより、
SiO2薄膜支持部25の上に3層構造の圧電積層体2
8を設けている。また、上層のAlN圧電薄膜26A、
ZnO圧電薄膜26Z及び下層のAlN圧電薄膜26A
の圧電積層体28からなる振動部位の上面及び下面に、
それぞれ励振用電極27b,27aを設けている。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 32 according to a third embodiment of the present invention. This piezoelectric thin-film resonator 32 has an S
The SiO 2 thin film support 25 is formed by forming the iO 2 thin film support 25 and forming a cavity 24 in the center of the Si substrate 22 by anisotropic etching. Furthermore, S
By forming the AlN piezoelectric thin film 26A on the iO 2 thin film support 25, forming the ZnO piezoelectric thin film 26Z thereon, and further forming the AlN piezoelectric thin film 26A thereon,
Piezoelectric laminate 2 having a three-layer structure on SiO 2 thin film support 25
8 are provided. Also, the upper AlN piezoelectric thin film 26A,
ZnO piezoelectric thin film 26Z and underlying AlN piezoelectric thin film 26A
On the upper and lower surfaces of the vibrating portion composed of the piezoelectric laminate 28 of
Excitation electrodes 27b and 27a are provided respectively.

【0041】このような3層構造の圧電積層体28を用
いた場合においても、共振周波数の温度係数が負の値を
有するZnO圧電薄膜26Z、共振周波数の温度係数が
正の値を有するAlN圧電薄膜26A及びSiO2薄膜
支持部25の各膜厚比を適当に設定することにより、共
振周波数の温度係数をほぼゼロにすることができ、温度
特性を安定させることができる。
Even when such a three-layer piezoelectric laminate 28 is used, the ZnO piezoelectric thin film 26Z having a negative temperature coefficient of the resonance frequency and the AlN piezoelectric film 26 having a positive temperature coefficient of the resonance frequency are used. By appropriately setting the respective film thickness ratios of the thin film 26A and the SiO 2 thin film support 25, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero, and the temperature characteristics can be stabilized.

【0042】さらに、励振用電極27a,27b間に挟
まれている上層及び下層のAlN圧電薄膜26AとZn
O圧電薄膜26Zがいずれも圧電材料によって構成され
ているから、励振用電極27a,27bを通して圧電積
層体28に電気信号を印加すると、圧電積層体28の各
圧電薄膜26A,26Z,26Aに弾性振動が発生し、
大きな共振レスポンスを得ることができ、強い共振特性
を実現できる。
Further, the upper and lower AlN piezoelectric thin films 26A sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b and the Zn
Since each of the O piezoelectric thin films 26Z is made of a piezoelectric material, when an electric signal is applied to the piezoelectric laminate 28 through the excitation electrodes 27a and 27b, the piezoelectric thin films 26A, 26Z and 26A of the piezoelectric laminate 28 elastically vibrate. Occurs,
A large resonance response can be obtained, and strong resonance characteristics can be realized.

【0043】また、このような構造の圧電薄膜共振子3
2にあっては、SiO2薄膜支持部25によってSi基
板22のエッチング作業を容易にできる、圧電積層体2
8及び薄膜支持部25の合計膜厚を薄くすることで圧電
薄膜共振子32の高周波領域への対応が可能になる、材
料パラメータの増加によって設計自由度が高くなるとい
う長所がある。
Further, the piezoelectric thin film resonator 3 having the above structure
In the piezoelectric laminate 2, the work of etching the Si substrate 22 can be easily performed by the SiO 2 thin film support 25.
By making the total film thickness of the thin film support 8 and the thin film support portion 25 thin, the piezoelectric thin film resonator 32 can cope with a high frequency region, and there is an advantage that the degree of freedom in design is increased by increasing the material parameters.

【0044】(第4の実施形態)図8は本発明の第4の
実施形態による圧電薄膜共振子33を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子33にあっては、Si基板22
の上面にSiO2薄膜23を形成し、Si基板22の中
央部に空洞24を形成することによってSiO2薄膜支
持部25を形成している。さらに、SiO2薄膜支持部
25の上にZnO圧電薄膜26Zを形成し、その上にA
lN圧電薄膜26Aを形成し、さらにその上にZnO圧
電薄膜26Zを形成することにより、SiO2薄膜支持
部25の上に3層構造の圧電積層体28を設けている。
また、3層構造の圧電積層体28の上面及び下面に、そ
れぞれ励振用電極27b,27aを設けている。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 33 according to a fourth embodiment of the present invention. In the piezoelectric thin film resonator 33, the Si substrate 22
An SiO 2 thin film supporting portion 25 is formed by forming a SiO 2 thin film 23 on the upper surface of the substrate and forming a cavity 24 in the center of the Si substrate 22. Further, a ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed on the SiO 2 thin film supporting portion 25, and A
By forming the 1N piezoelectric thin film 26A and further forming the ZnO piezoelectric thin film 26Z thereon, the three-layer piezoelectric laminate 28 is provided on the SiO 2 thin film support 25.
Excitation electrodes 27b and 27a are provided on the upper and lower surfaces of the three-layer piezoelectric laminate 28, respectively.

【0045】この圧電薄膜共振子33は、圧電積層体2
8を構成する各圧電薄膜26Z,26A,26Zにおい
てAlN圧電薄膜26AとZnO圧電薄膜26Zの配置
を第3の実施形態とは逆にしただけであるから、第3の
実施形態と同様、SiO2薄膜支持部25の膜厚と各圧
電薄膜26Z,26A,26Zの膜厚を適当に設定する
ことにより、共振周波数の温度係数を安定させることが
できる。さらに、圧電積層体28を構成する各圧電薄膜
26Z,26A,26Zが圧電振動するので、圧電薄膜
共振子33の共振インピーダンスを大きくし、強い共振
特性を得ることができる。
The piezoelectric thin-film resonator 33 is composed of the piezoelectric laminate 2
Each piezoelectric thin film 26Z constituting the 8, 26A, an arrangement of AlN piezoelectric thin film 26A and the ZnO piezoelectric thin film 26Z Since the third embodiment is only reversed at 26Z, as in the third embodiment, SiO 2 By appropriately setting the thickness of the thin film support 25 and the thickness of each of the piezoelectric thin films 26Z, 26A, 26Z, the temperature coefficient of the resonance frequency can be stabilized. Further, since each of the piezoelectric thin films 26Z, 26A, 26Z constituting the piezoelectric laminate 28 undergoes piezoelectric vibration, the resonance impedance of the piezoelectric thin film resonator 33 can be increased, and strong resonance characteristics can be obtained.

【0046】また、SiO2薄膜支持部25によってS
i基板22のエッチング作業を容易にできる点、圧電積
層体28及びSiO2薄膜支持部25の合計膜厚を薄く
することで圧電薄膜共振子33の高周波領域への対応が
可能になる点、材料パラメータの増加によって設計自由
度が高くなる点も他の実施形態と同様である。
Further, the SiO 2 thin film supporting portion 25 allows the S
The point that the etching operation of the i-substrate 22 can be facilitated, the point that the total thickness of the piezoelectric laminate 28 and the SiO 2 thin film supporting portion 25 is reduced to enable the piezoelectric thin film resonator 33 to cope with a high frequency region, As in the other embodiments, the degree of design freedom is increased by increasing the parameters.

【0047】(第5の実施形態)図9は本発明の第5の
実施形態による圧電薄膜共振子34を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子34は、Si基板22の上にS
iO2薄膜23を形成し、異方性エッチングによってS
i基板22の中央部に空洞24を形成することによって
SiO2薄膜23を形成する。さらに、SiO2薄膜支持
部25の上にAlN圧電薄膜26Aを形成し、その上に
ZnO圧電薄膜26Zを形成することにより、SiO2
薄膜支持部25の上にAlN圧電薄膜26A及びZnO
圧電薄膜26Zからなる圧電積層体28を設けている。
また、ZnO圧電薄膜26Zの上面及び下面に、それぞ
れ励振用電極27b,27aを設けている。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 is a sectional view showing a piezoelectric thin-film resonator 34 according to a fifth embodiment of the present invention. This piezoelectric thin-film resonator 34 has an S
An SiO 2 thin film 23 is formed, and S 2 is formed by anisotropic etching.
An SiO 2 thin film 23 is formed by forming a cavity 24 in the center of the i-substrate 22. Further, an AlN piezoelectric thin film 26A is formed on the SiO 2 thin film supporting portion 25, and a ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed thereon, whereby the SiO 2 thin film 26A is formed.
AlN piezoelectric thin film 26A and ZnO on thin film support 25
A piezoelectric laminate 28 made of a piezoelectric thin film 26Z is provided.
Excitation electrodes 27b and 27a are provided on the upper and lower surfaces of the ZnO piezoelectric thin film 26Z, respectively.

【0048】このような構造の圧電薄膜共振子34にお
いても、SiO2からなる薄膜支持部25、AlN圧電
薄膜26A及びZnO圧電薄膜26Zの各膜厚比を適当
に設定することにより、共振周波数の温度係数をほぼゼ
ロにすることができ、温度特性を安定させることができ
る。
Also in the piezoelectric thin film resonator 34 having such a structure, the resonance frequency can be reduced by appropriately setting the thickness ratio of the thin film support portion 25 made of SiO 2 , the AlN piezoelectric thin film 26A and the ZnO piezoelectric thin film 26Z. The temperature coefficient can be made substantially zero, and the temperature characteristics can be stabilized.

【0049】この圧電薄膜共振子34では、ZnO圧電
薄膜26Zが励振用電極27a,27bに挟まれている
ので、励振用電極27a,27bを通してZnO圧電薄
膜26Zに電気信号を印加すると、ZnO圧電薄膜26
Zに弾性振動(厚み振動)が発生し、大きな共振レスポ
ンスを得ることができ、強い共振特性を実現できる。一
方、AlN圧電薄膜26Aは、励振用電極27a,27
b間の外にあるが、AlNは圧電材料であるから、励振
用電極27a,27bに信号電圧が印加されるとAlN
圧電薄膜26Aにも誘電分極によって電圧が掛かり、圧
電薄膜共振子34の共振特性の向上に寄与する。
In the piezoelectric thin-film resonator 34, since the ZnO piezoelectric thin film 26Z is sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b, when an electric signal is applied to the ZnO piezoelectric thin film 26Z through the excitation electrodes 27a and 27b, 26
Elastic vibration (thickness vibration) occurs in Z, a large resonance response can be obtained, and strong resonance characteristics can be realized. On the other hand, the AlN piezoelectric thin film 26A has the excitation electrodes 27a, 27a.
b, AlN is a piezoelectric material, so that when a signal voltage is applied to the excitation electrodes 27a, 27b, the AlN
A voltage is also applied to the piezoelectric thin film 26A by dielectric polarization, which contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 34.

【0050】さらに、SiO2薄膜支持部25によって
Si基板22のエッチング作業を容易にできる点、圧電
積層体28及びSiO2薄膜支持部25の合計膜厚を薄
くすることで圧電薄膜共振子34の高周波領域への対応
が可能になる点、材料パラメータの増加によって設計自
由度が高くなる点も他の実施形態と同様である。
[0050] Further, that it can by SiO 2 thin film support portion 25 to facilitate the etching operation of the Si substrate 22, the piezoelectric thin film resonator 34 by reducing the total thickness of the piezoelectric layered body 28 and the SiO 2 thin film support 25 As in the other embodiments, it is possible to cope with a high frequency region and the degree of design freedom is increased by increasing material parameters.

【0051】(第6の実施形態)図10は本発明の第6
の実施形態による圧電薄膜共振子35を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子35は、第5の実施形態(図
9)と同じSiO2薄膜支持部25及び圧電積層体28
の構成において、AlN圧電薄膜26Aの上面及び下面
に、それぞれ励振用電極27b,27aを設けたもので
ある。
(Sixth Embodiment) FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the piezoelectric thin film resonator 35 by embodiment. The piezoelectric thin-film resonator 35 includes the same SiO 2 thin-film support portion 25 and piezoelectric laminate 28 as in the fifth embodiment (FIG. 9).
In this configuration, excitation electrodes 27b and 27a are provided on the upper and lower surfaces of the AlN piezoelectric thin film 26A, respectively.

【0052】このような構造の圧電薄膜共振子35にお
いても、共振周波数の温度係数をほぼゼロにして温度特
性を安定させることができる。また、ZnO圧電薄膜2
6Zは、励振用電極27a,27b間の外にあるが、Z
nOは圧電材料であるから、励振用電極27a,27b
に信号電圧が印加されるとZnO圧電薄膜26Zにも誘
電分極によって電圧が掛かり、圧電薄膜共振子35の共
振特性の向上に寄与する。
Also in the piezoelectric thin film resonator 35 having such a structure, the temperature characteristic of the resonance frequency can be made substantially zero to stabilize the temperature characteristics. In addition, ZnO piezoelectric thin film 2
6Z is outside the space between the excitation electrodes 27a and 27b.
Since nO is a piezoelectric material, the excitation electrodes 27a and 27b
When a signal voltage is applied to the ZnO piezoelectric thin film 26Z, a voltage is applied to the ZnO piezoelectric thin film 26Z by dielectric polarization, which contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 35.

【0053】さらに、この圧電薄膜共振子35も、第5
の実施形態による圧電共振子34と同様、SiO2薄膜
23で形成しているので、Si基板22のエッチング工
程を簡単にできる、設計自由度が高くなる、高周波領域
への対応が可能になるといった長所を有する。
Further, the piezoelectric thin-film resonator 35 also has a fifth
Like the piezoelectric resonator 34 according to the embodiment, since the piezoelectric resonator 34 is formed of the SiO 2 thin film 23, the etching process of the Si substrate 22 can be simplified, the degree of freedom in design is increased, and it is possible to cope with a high frequency region. Has advantages.

【0054】(第7の実施形態)図11は本発明の第7
の実施形態による圧電薄膜共振子36を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子36は、Si基板22の上にS
iO2薄膜23を形成し、異方性エッチングによってS
i基板22の中央部に空洞24を形成することによって
SiO2薄膜23を形成する。さらに、薄膜支持部25
の上にZnO圧電薄膜26Zを形成し、その上にAlN
圧電薄膜26Aを形成することにより、薄膜支持部25
の上にZnO圧電薄膜26Z及びAlN圧電薄膜26A
からなる圧電積層体28を設けている。また、AlN圧
電薄膜26Aの上面及び下面に、それぞれ励振用電極2
7b,27aを設けている。
(Seventh Embodiment) FIG. 11 shows a seventh embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the piezoelectric thin film resonator 36 by embodiment. The piezoelectric thin-film resonator 36 has an S
An SiO 2 thin film 23 is formed, and S 2 is formed by anisotropic etching.
An SiO 2 thin film 23 is formed by forming a cavity 24 in the center of the i-substrate 22. Further, the thin film support 25
A ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed on the
By forming the piezoelectric thin film 26A, the thin film support 25
ZnO piezoelectric thin film 26Z and AlN piezoelectric thin film 26A
Is provided. The excitation electrodes 2 are provided on the upper and lower surfaces of the AlN piezoelectric thin film 26A, respectively.
7b and 27a are provided.

【0055】このような構造の圧電薄膜共振子36にお
いても、SiO2からなる薄膜支持部25、ZnO圧電
薄膜26Z及びAlN圧電薄膜26Aの各膜厚比を適当
に設定することにより、共振周波数の温度係数をほぼゼ
ロにすることができ、温度特性を安定させることができ
る。
Also in the piezoelectric thin film resonator 36 having such a structure, the resonance frequency can be reduced by appropriately setting the respective film thickness ratios of the thin film support portion 25 made of SiO 2 , the ZnO piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26A. The temperature coefficient can be made substantially zero, and the temperature characteristics can be stabilized.

【0056】この圧電薄膜共振子36では、AlN圧電
薄膜26Aが励振用電極27a,27bに挟まれている
ので、励振用電極27a,27bを通してAlN圧電薄
膜26Aに電気信号を印加すると、AlN圧電薄膜26
Aに弾性振動が発生し、大きな共振レスポンスを得るこ
とができ、強い共振特性を実現できる。一方、ZnO圧
電薄膜26Zは、励振用電極27a,27b間の外にあ
るが、ZnOは圧電材料であるから、励振用電極27
a,27bに信号電圧が印加されるとZnO圧電薄膜2
6Zにも誘電分極によって電圧が掛かり、圧電薄膜共振
子36の共振特性の向上に寄与する。
In the piezoelectric thin film resonator 36, since the AlN piezoelectric thin film 26A is sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b, when an electric signal is applied to the AlN piezoelectric thin film 26A through the excitation electrodes 27a and 27b, 26
Elastic vibration occurs in A, a large resonance response can be obtained, and strong resonance characteristics can be realized. On the other hand, the ZnO piezoelectric thin film 26Z is located between the excitation electrodes 27a and 27b, but since ZnO is a piezoelectric material, the excitation electrode 27
a, 27b when a signal voltage is applied to the ZnO piezoelectric thin film 2
A voltage is also applied to 6Z by dielectric polarization, which contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin-film resonator 36.

【0057】さらに、SiO2薄膜支持部25によって
Si基板22のエッチング作業を容易にできる点、圧電
積層体28及び薄膜支持部25の合計膜厚を薄くするこ
とで圧電薄膜共振子36の高周波領域への対応が可能に
なる点、材料パラメータの増加によって設計自由度が高
くなる点も他の実施形態と同様である。
Further, the etching operation of the Si substrate 22 can be facilitated by the SiO 2 thin film supporting portion 25, and the total thickness of the piezoelectric laminate 28 and the thin film supporting portion 25 is reduced, so that the high frequency region of the piezoelectric thin film resonator 36 is reduced. As in the other embodiments, it is possible to cope with the problem, and the design flexibility is increased by increasing the material parameters.

【0058】(第8の実施形態)図12は本発明の第8
の実施形態による圧電薄膜共振子37を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子37は、第7の実施形態(図1
1)と同じ薄膜支持部25及び圧電積層体28の構成に
おいて、ZnO圧電薄膜26Zの上面及び下面に、それ
ぞれ励振用電極27b,27aを設けたものである。
(Eighth Embodiment) FIG. 12 shows an eighth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the piezoelectric thin film resonator 37 by embodiment. This piezoelectric thin-film resonator 37 is similar to that of the seventh embodiment (FIG. 1).
In the same configuration of the thin film supporting portion 25 and the piezoelectric laminate 28 as in 1), excitation electrodes 27b and 27a are provided on the upper and lower surfaces of the ZnO piezoelectric thin film 26Z, respectively.

【0059】このような構造の圧電薄膜共振子37にお
いても、共振周波数の温度係数をほぼゼロにして温度特
性を安定させることができる。また、AlN圧電薄膜2
6Aは、励振用電極27a,27b間の外にあるが、A
lNは圧電材料であるから、励振用電極27a,27b
に信号電圧が印加されるとAlN圧電薄膜26Aにも誘
電分極によって電圧が掛かり、圧電薄膜共振子37の共
振特性の向上に寄与する。
Also in the piezoelectric thin-film resonator 37 having such a structure, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero to stabilize the temperature characteristics. The AlN piezoelectric thin film 2
6A is outside between the excitation electrodes 27a and 27b,
Since 1N is a piezoelectric material, the excitation electrodes 27a and 27b
When a signal voltage is applied to the piezoelectric thin film resonator 26A, a voltage is applied to the AlN piezoelectric thin film 26A by dielectric polarization, which contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 37.

【0060】さらに、この圧電薄膜共振子37も、第7
の実施形態による圧電共振子36と同様、薄膜をSiO
2薄膜23で形成しているので、Si基板22のエッチ
ング工程を簡単にできる、設計自由度が高くなる、高周
波領域への対応が可能になるといった長所を有する。
Further, this piezoelectric thin-film resonator 37 is
Like the piezoelectric resonator 36 according to the embodiment, the thin film is made of SiO 2.
Since it is formed of the two thin films 23, it has the advantages that the etching process of the Si substrate 22 can be simplified, the degree of freedom in design is increased, and it is possible to cope with a high frequency region.

【0061】(第9の実施形態)図13は本発明の第9
の実施形態による圧電薄膜共振子38を示す断面図であ
る。この圧電薄膜共振子38は、Si基板22の上にS
iO2薄膜23を形成し、異方性エッチングによってS
i基板22の中央部に空洞24を形成することによって
SiO2薄膜23を形成する。さらに、薄膜支持部25
の上にAlN圧電薄膜26Aを形成し、その上にZnO
圧電薄膜26Zを形成し、さらにその上にAlN圧電薄
膜26Aを形成することにより、薄膜支持部25の上に
下層のAlN圧電薄膜26A、ZnO圧電薄膜26Z及
び上層のAlN圧電薄膜26Aからなる圧電積層体28
を設けている。また、上層のAlN圧電薄膜26Aの上
面とZnO圧電薄膜26Zの下面に、それぞれ励振用電
極27b,27aを設けている。
(Ninth Embodiment) FIG. 13 shows a ninth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the piezoelectric thin film resonator 38 by embodiment. This piezoelectric thin-film resonator 38 has an S
An SiO 2 thin film 23 is formed, and S 2 is formed by anisotropic etching.
An SiO 2 thin film 23 is formed by forming a cavity 24 in the center of the i-substrate 22. Further, the thin film support 25
An AlN piezoelectric thin film 26A is formed on the
By forming the piezoelectric thin film 26Z and further forming the AlN piezoelectric thin film 26A thereon, the piezoelectric lamination including the lower AlN piezoelectric thin film 26A, the ZnO piezoelectric thin film 26Z, and the upper AlN piezoelectric thin film 26A on the thin film support 25. Body 28
Is provided. Excitation electrodes 27b and 27a are provided on the upper surface of the upper AlN piezoelectric thin film 26A and the lower surface of the ZnO piezoelectric thin film 26Z, respectively.

【0062】このような構造の圧電薄膜共振子38にお
いても、SiO2薄膜支持部25、上層のAlN圧電薄
膜26A及びZnO圧電薄膜26Zの各膜厚比を適当に
設定することにより、共振周波数の温度係数をほぼゼロ
にすることができ、温度特性を安定させることができ
る。
Also in the piezoelectric thin film resonator 38 having such a structure, the resonance frequency can be reduced by appropriately setting the respective thickness ratios of the SiO 2 thin film support portion 25, the upper AlN piezoelectric thin film 26A and the ZnO piezoelectric thin film 26Z. The temperature coefficient can be made substantially zero, and the temperature characteristics can be stabilized.

【0063】この圧電薄膜共振子38では、上層のAl
N圧電薄膜26A及びZnO圧電薄膜26Zが励振用電
極27a,27bに挟まれているので、励振用電極27
a,27bを通して上層のAlN圧電薄膜26A及びZ
nO圧電薄膜26Zに電気信号を印加すると、上層のA
lN圧電薄膜26A及びZnO圧電薄膜26Zに弾性振
動が発生し、大きな共振レスポンスを得ることができ、
強い共振特性を実現できる。一方、下層のAlN圧電薄
膜26Aは、励振用電極27a,27b間の外にある
が、励振用電極27a,27bに信号電圧が印加される
と下層のAlN圧電薄膜26Aにも誘電分極によって電
圧が掛かり、圧電薄膜共振子38の共振特性の向上に寄
与する。
In the piezoelectric thin film resonator 38, the upper Al
Since the N piezoelectric thin film 26A and the ZnO piezoelectric thin film 26Z are sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b, the excitation electrode 27
a, 27b through the upper AlN piezoelectric thin films 26A and Z
When an electric signal is applied to the nO piezoelectric thin film 26Z, the upper layer A
Elastic vibration occurs in the 1N piezoelectric thin film 26A and the ZnO piezoelectric thin film 26Z, and a large resonance response can be obtained.
Strong resonance characteristics can be realized. On the other hand, the lower AlN piezoelectric thin film 26A is outside the space between the excitation electrodes 27a and 27b, but when a signal voltage is applied to the excitation electrodes 27a and 27b, the voltage is also applied to the lower AlN piezoelectric thin film 26A by dielectric polarization. This contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 38.

【0064】さらに、SiO2薄膜支持部25によって
Si基板22のエッチング作業を容易にでき、圧電積層
体28及び薄膜支持部25の合計膜厚を薄くすることで
圧電薄膜共振子38の高周波領域への対応が可能にな
り、材料パラメータの増加によって設計自由度が高くな
る。
Further, the etching operation of the Si substrate 22 can be facilitated by the SiO 2 thin film supporting portion 25, and the total thickness of the piezoelectric laminate 28 and the thin film supporting portion 25 is reduced, so that the piezoelectric thin film resonator 38 can be moved to the high frequency region. And the degree of design freedom is increased by increasing the material parameters.

【0065】(第10の実施形態)図14は本発明の第
10の実施形態による圧電薄膜共振子39を示す断面図
である。この圧電薄膜共振子39は、第9の実施形態
(図13)と同じ薄膜支持部25及び圧電積層体28の
構成において、ZnO圧電薄膜26Zの上面と下層のA
lN圧電薄膜26Aの下面に、それぞれ励振用電極27
b,27aを設けたものである。
(Tenth Embodiment) FIG. 14 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 39 according to a tenth embodiment of the present invention. This piezoelectric thin-film resonator 39 has the same structure of the thin-film support portion 25 and the piezoelectric laminate 28 as in the ninth embodiment (FIG. 13), except that the upper surface of the ZnO piezoelectric thin film 26Z and the lower A
An excitation electrode 27 is provided on the lower surface of the 1N piezoelectric thin film 26A.
b, 27a.

【0066】このような構造の圧電薄膜共振子39にお
いても、共振周波数の温度係数をほぼゼロにして温度特
性を安定させることができる。また、上層のAlN圧電
薄膜26Aは、励振用電極27a,27b間の外にある
が、励振用電極27a,27bに信号電圧が印加される
とAlN圧電薄膜26Aにも誘電分極によって電圧が掛
かり、圧電薄膜共振子39の共振特性の向上に寄与す
る。
Also in the piezoelectric thin-film resonator 39 having such a structure, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero to stabilize the temperature characteristics. The upper AlN piezoelectric thin film 26A is located between the excitation electrodes 27a and 27b, but when a signal voltage is applied to the excitation electrodes 27a and 27b, a voltage is also applied to the AlN piezoelectric thin film 26A by dielectric polarization. This contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 39.

【0067】さらに、この圧電薄膜共振子39も、第9
の実施形態による圧電共振子38と同様、薄膜をSiO
2薄膜23で形成しているので、Si基板22のエッチ
ング工程を簡単にできる、設計自由度が高くなる、高周
波領域への対応が可能になるといった長所を有する。
Further, the piezoelectric thin-film resonator 39 also has a ninth
Like the piezoelectric resonator 38 according to the embodiment, the thin film is made of SiO 2.
Since it is formed of the two thin films 23, it has the advantages that the etching process of the Si substrate 22 can be simplified, the degree of freedom in design is increased, and it is possible to cope with a high frequency region.

【0068】(第11の実施形態)図15は本発明の第
11の実施形態による圧電薄膜共振子40を示す断面図
である。この圧電薄膜共振子40は、第9の実施形態
(図13)と同じSiO2薄膜支持部25及び圧電積層
体28の構成において、ZnO圧電薄膜26Zの上面及
び下面に励振用電極27b,27aを設けたものであ
る。
(Eleventh Embodiment) FIG. 15 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 40 according to an eleventh embodiment of the present invention. This piezoelectric thin-film resonator 40 has excitation electrodes 27b and 27a on the upper and lower surfaces of a ZnO piezoelectric thin film 26Z in the same configuration of the SiO 2 thin-film support 25 and the piezoelectric laminate 28 as in the ninth embodiment (FIG. 13). It is provided.

【0069】このような構造の圧電薄膜共振子40にお
いても、共振周波数の温度係数をほぼゼロにして温度特
性を安定させることができる。また、上層及び下層のA
lN圧電薄膜26A,26Aはいずれも励振用電極27
a,27b間の外にあるが、励振用電極27a,27b
に信号電圧が印加されると上下のAlN圧電薄膜26
A,26Aにも誘電分極によって電圧が掛かり、圧電薄
膜共振子40の共振特性の向上に寄与する。
Also in the piezoelectric thin film resonator 40 having such a structure, the temperature characteristic of the resonance frequency can be made substantially zero to stabilize the temperature characteristics. The upper and lower layers A
The 1N piezoelectric thin films 26A, 26A are both excitation electrodes 27.
a, 27b, but outside the excitation electrodes 27a, 27b
When a signal voltage is applied to the upper and lower AlN piezoelectric thin films 26
A voltage is applied to A and 26A by dielectric polarization, which contributes to improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 40.

【0070】さらに、この圧電薄膜共振子40も、一番
下の薄膜をSiO2薄膜23で形成しているので、Si
基板22のエッチング工程を簡単にできる、設計自由度
が高くなる、高周波領域への対応が可能になるといった
長所を有する。
Further, since the piezoelectric thin film resonator 40 also has the lowermost thin film formed of the SiO 2 thin film 23,
It has advantages that the etching process of the substrate 22 can be simplified, the degree of freedom in design can be increased, and it is possible to cope with a high frequency region.

【0071】なお、この実施形態は1層の圧電薄膜のみ
を励振用電極27a,27bで挟んだものであり、図で
はZnO圧電薄膜26Zのみを励振用電極27a,27
bで挟んでいるが、上層又は下層のAlN圧電薄膜26
Aのみを励振用電極27a,27bで挟んでもよい。
In this embodiment, only one piezoelectric thin film is sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b. In the drawing, only the ZnO piezoelectric thin film 26Z is applied to the excitation electrodes 27a and 27b.
b, the upper or lower AlN piezoelectric thin film 26
Only A may be sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b.

【0072】(第12の実施形態)図16は本発明の第
12の実施形態による圧電薄膜共振子41を示す断面図
である。この圧電薄膜共振子41は、Si基板22の上
にSiO2薄膜23を形成し、異方性エッチングによっ
てSi基板22の中央部に空洞24を形成することによ
ってSiO2薄膜23を形成する。さらに、薄膜支持部
25の上にZnO圧電薄膜26Zを形成し、その上にA
lN圧電薄膜26Aを形成し、さらにその上にZnO圧
電薄膜26Zを形成することにより、薄膜支持部25の
上に下層のZnO圧電薄膜26Z、AlN圧電薄膜26
A及び上層のZnO圧電薄膜26Zからなる圧電積層体
28を設けている。また、上層のZnO圧電薄膜26Z
の上面とAlN圧電薄膜26Aの下面に、それぞれ励振
用電極27b,27aを設けている。
(Twelfth Embodiment) FIG. 16 is a sectional view showing a piezoelectric thin-film resonator 41 according to a twelfth embodiment of the present invention. The piezoelectric thin film resonator 41, the SiO 2 film 23 is formed on the Si substrate 22, to form the SiO 2 film 23 by forming a cavity 24 in the central portion of the Si substrate 22 by anisotropic etching. Further, a ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed on the thin film supporting portion 25, and A
By forming the 1N piezoelectric thin film 26A and further forming the ZnO piezoelectric thin film 26Z thereon, the lower ZnO piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26
A and a piezoelectric laminated body 28 composed of an upper ZnO piezoelectric thin film 26Z are provided. The upper ZnO piezoelectric thin film 26Z
And excitation electrodes 27b and 27a, respectively, are provided on the upper surface of the AlN piezoelectric thin film 26A.

【0073】このような構造の圧電薄膜共振子41にお
いても、SiO2からなる薄膜支持部25、下層のZn
O圧電薄膜26Z、AlN圧電薄膜26A及び上層のZ
nO圧電薄膜26Zの各膜厚比を適当に設定することに
より、共振周波数の温度係数をほぼゼロにすることがで
き、温度特性を安定させることができる。
In the piezoelectric thin film resonator 41 having such a structure, the thin film supporting portion 25 made of SiO 2 and the Zn
O piezoelectric thin film 26Z, AlN piezoelectric thin film 26A and upper layer Z
By appropriately setting the respective film thickness ratios of the nO piezoelectric thin film 26Z, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero, and the temperature characteristics can be stabilized.

【0074】この圧電薄膜共振子41では、上層のZn
O圧電薄膜26Z及びAlN圧電薄膜26Aが励振用電
極27a,27bに挟まれているので、励振用電極27
a,27bを通して上層のZnO圧電薄膜26Z及びA
lN圧電薄膜26Aに電気信号を印加すると、上層のZ
nO圧電薄膜26Z及びAlN圧電薄膜26Aに弾性振
動が発生し、大きな共振レスポンスを得ることができ、
強い共振特性を実現できる。一方、下層のZnO圧電薄
膜26Zは、励振用電極27a,27b間の外にある
が、ZnOは圧電材料であるから、励振用電極27a,
27bに信号電圧が印加されると上層のZnO圧電薄膜
26Zにも誘電分極によって電圧が掛かり、圧電薄膜共
振子41の共振特性の向上に寄与する。
In the piezoelectric thin-film resonator 41, the upper Zn layer
Since the O piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26A are sandwiched between the excitation electrodes 27a, 27b, the excitation electrodes 27
a and 27b through the upper ZnO piezoelectric thin films 26Z and A
When an electric signal is applied to the 1N piezoelectric thin film 26A, the upper layer Z
Elastic vibration occurs in the nO piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26A, and a large resonance response can be obtained.
Strong resonance characteristics can be realized. On the other hand, the lower ZnO piezoelectric thin film 26Z is located between the excitation electrodes 27a and 27b, but since ZnO is a piezoelectric material, the excitation electrodes 27a and
When a signal voltage is applied to 27b, a voltage is also applied to the upper ZnO piezoelectric thin film 26Z by dielectric polarization, which contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 41.

【0075】さらに、SiO2薄膜支持部25によって
Si基板22のエッチング作業を容易にでき、圧電積層
体28及び薄膜支持部25の合計膜厚を薄くすることで
圧電薄膜共振子41の高周波領域への対応が可能にな
り、材料パラメータの増加によって設計自由度が高くな
る。
Further, the etching work of the Si substrate 22 can be facilitated by the SiO 2 thin film supporting portion 25, and the total film thickness of the piezoelectric laminate 28 and the thin film supporting portion 25 can be reduced so that the piezoelectric thin film resonator 41 can be moved to the high frequency region. And the degree of design freedom is increased by increasing the material parameters.

【0076】(第13の実施形態)図17は本発明の第
13の実施形態による圧電薄膜共振子42を示す断面図
である。この圧電薄膜共振子42は、第12の実施形態
(図16)と同じ薄膜支持部25及び圧電積層体28の
構成において、AlN圧電薄膜26Aの上面と下層のZ
nO圧電薄膜26Zの下面に、それぞれ励振用電極27
b,27aを設けたものである。
(Thirteenth Embodiment) FIG. 17 is a sectional view showing a piezoelectric thin-film resonator 42 according to a thirteenth embodiment of the present invention. This piezoelectric thin-film resonator 42 has the same structure of the thin-film supporting portion 25 and the piezoelectric laminate 28 as the twelfth embodiment (FIG. 16), and has the upper surface of the AlN piezoelectric thin film 26A and the lower Z layer.
An excitation electrode 27 is provided on the lower surface of the nO piezoelectric thin film 26Z.
b, 27a.

【0077】このような構造の圧電薄膜共振子42にお
いても、共振周波数の温度係数をほぼゼロにして温度特
性を安定させることができる。また、上層のZnO圧電
薄膜26Zは、励振用電極27a,27b間の外にある
が、励振用電極27a,27bに信号電圧が印加される
とZnO圧電薄膜26Zにも誘電分極によって電圧が掛
かり、圧電薄膜共振子42の共振特性の向上に寄与す
る。
Also in the piezoelectric thin film resonator 42 having such a structure, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero to stabilize the temperature characteristic. The upper ZnO piezoelectric thin film 26Z is located between the excitation electrodes 27a and 27b, but when a signal voltage is applied to the excitation electrodes 27a and 27b, a voltage is also applied to the ZnO piezoelectric thin film 26Z by dielectric polarization. This contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator.

【0078】さらに、この圧電薄膜共振子42も、第1
2の実施形態による圧電共振子41と同様、SiO2
膜23で形成しているので、Si基板22のエッチング
工程を簡単にできる、設計自由度が高くなる、高周波領
域への対応が可能になるといった長所を有する。
Further, the piezoelectric thin-film resonator 42 also has the first
Like the piezoelectric resonator 41 according to the second embodiment, since it is formed of the SiO 2 thin film 23, the etching process of the Si substrate 22 can be simplified, the degree of freedom in design is increased, and it is possible to cope with a high frequency region. It has such advantages.

【0079】(第14の実施形態)図18は本発明の第
14の実施形態による圧電薄膜共振子43を示す断面図
である。この圧電薄膜共振子43は、第12の実施形態
(図16)と同じ薄膜支持部25及び圧電積層体28の
構成において、AlN圧電薄膜26Aの上面及び下面に
励振用電極27b,27aを設けたものである。
(Fourteenth Embodiment) FIG. 18 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 43 according to a fourteenth embodiment of the present invention. This piezoelectric thin-film resonator 43 has the same thin-film support portion 25 and piezoelectric laminate 28 as the twelfth embodiment (FIG. 16), except that excitation electrodes 27b and 27a are provided on the upper and lower surfaces of the AlN piezoelectric thin film 26A. Things.

【0080】このような構造の圧電薄膜共振子43にお
いても、共振周波数の温度係数をほぼゼロにして温度特
性を安定させることができる。また、上層及び下層のZ
nO圧電薄膜26Z,26Zはいずれも励振用電極27
a,27b間の外にあるが、励振用電極27a,27b
に信号電圧が印加されると上下のZnO圧電薄膜26
Z,26Zにも誘電分極によって電圧が掛かり、圧電薄
膜共振子43の共振特性の向上に寄与する。
Also in the piezoelectric thin film resonator 43 having such a structure, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero, and the temperature characteristics can be stabilized. In addition, Z of the upper layer and the lower layer
Each of the nO piezoelectric thin films 26Z and 26Z is an excitation electrode 27.
a, 27b, but outside the excitation electrodes 27a, 27b
When a signal voltage is applied to the upper and lower ZnO piezoelectric thin films 26
A voltage is also applied to Z and 26Z by dielectric polarization, which contributes to the improvement of the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 43.

【0081】さらに、この圧電薄膜共振子43も、Si
2薄膜23で形成しているので、Si基板22のエッ
チング工程を簡単にできる、設計自由度が高くなる、高
周波領域への対応が可能になるといった長所を有する。
Further, the piezoelectric thin-film resonator 43 is also made of Si
Since it is formed of the O 2 thin film 23, it has advantages that the etching process of the Si substrate 22 can be simplified, the degree of freedom in design is increased, and it is possible to cope with a high frequency region.

【0082】なお、この実施形態は1層の圧電薄膜のみ
を励振用電極27a,27bで挟んだものであり、図1
8ではAlN圧電薄膜26Aのみを励振用電極27a,
27bで挟んでいるが、上層又は下層のZnO圧電薄膜
26Zのみを励振用電極27a,27bで挟んでもよ
い。
In this embodiment, only one piezoelectric thin film is sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b.
8, only the AlN piezoelectric thin film 26A is used as the excitation electrodes 27a,
Although it is sandwiched between 27b, only the upper or lower ZnO piezoelectric thin film 26Z may be sandwiched between the excitation electrodes 27a and 27b.

【0083】(第15の実施形態)図19は本発明の第
15の実施形態による圧電薄膜共振子44を示す断面図
である。この圧電薄膜共振子44は、Si基板22の上
にSiO2薄膜23を形成し、異方性エッチングによっ
てSi基板22の中央部に空洞24を形成することによ
ってSiO2薄膜23で薄膜支持部25を形成する。さ
らに、薄膜支持部25の上にZnO圧電薄膜26Zを形
成し、その上にAlN圧電薄膜26Aを形成し、さらに
その上にZnO圧電薄膜26Zを形成することにより、
薄膜支持部25の上に下層のZnO圧電薄膜26Z、A
lN圧電薄膜26A及び上層のZnO圧電薄膜26Zか
らなる圧電積層体28を設けている。また、上層のZn
O圧電薄膜26Z及びAlN圧電薄膜26Aの境界と下
層のZnO圧電薄膜26Zの下面とにそれぞれ励振用電
極27aを設けて互いに導通させ、上層のZnO圧電薄
膜26Zの上面とAlN圧電薄膜26A及び下層のZn
O圧電薄膜26Zの境界とにそれぞれ励振用電極27b
を設けて互いに導通させている。
(Fifteenth Embodiment) FIG. 19 is a sectional view showing a piezoelectric thin film resonator 44 according to a fifteenth embodiment of the present invention. The piezoelectric thin-film resonator 44 is formed by forming an SiO 2 thin film 23 on a Si substrate 22 and forming a cavity 24 in the center of the Si substrate 22 by anisotropic etching, thereby forming a thin film supporting portion 25 on the SiO 2 thin film 23. To form Further, a ZnO piezoelectric thin film 26Z is formed on the thin film support 25, an AlN piezoelectric thin film 26A is formed thereon, and a ZnO piezoelectric thin film 26Z is further formed thereon.
A lower ZnO piezoelectric thin film 26Z, A on the thin film support 25
A piezoelectric laminate 28 including an 1N piezoelectric thin film 26A and an upper ZnO piezoelectric thin film 26Z is provided. In addition, the upper layer Zn
Excitation electrodes 27a are provided on the boundary between the O piezoelectric thin film 26Z and the AlN piezoelectric thin film 26A and the lower surface of the lower ZnO piezoelectric thin film 26Z, respectively, so that they are electrically connected to each other. Zn
Excitation electrodes 27b on the boundaries of the O piezoelectric thin film 26Z
Are provided so as to conduct each other.

【0084】このような構造の圧電薄膜共振子44にあ
っては、上層のZnO圧電薄膜26ZとAlN圧電薄膜
26Aと下層のZnO圧電薄膜26Zとが並列に接続さ
れているので、励振用電極27a,27bを通して各圧
電薄膜26A,26Zに電気信号を印加すると、すべて
の圧電薄膜26Z,26A,26Zに弾性振動が発生
し、大きな共振レスポンスを得ることができ、強い共振
特性を実現できる。
In the piezoelectric thin film resonator 44 having such a structure, since the upper ZnO piezoelectric thin film 26Z, the AlN piezoelectric thin film 26A and the lower ZnO piezoelectric thin film 26Z are connected in parallel, the excitation electrode 27a , 27b, an electric signal is applied to each of the piezoelectric thin films 26A, 26Z, elastic vibration is generated in all of the piezoelectric thin films 26Z, 26A, 26Z, a large resonance response can be obtained, and strong resonance characteristics can be realized.

【0085】また、このような3層構造の積層体におい
ても、薄膜支持部25、下層のZnO圧電薄膜26Z、
AlN圧電薄膜26A、上層のZnO圧電薄膜26Zの
各膜厚比を適当に設定することにより、共振周波数の温
度係数をほぼゼロにすることができ、温度特性を安定さ
せることができる。
Also in such a laminate having a three-layer structure, the thin film support 25, the lower ZnO piezoelectric thin film 26Z,
By appropriately setting the respective film thickness ratios of the AlN piezoelectric thin film 26A and the upper ZnO piezoelectric thin film 26Z, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made almost zero, and the temperature characteristics can be stabilized.

【0086】さらに、このような構造の圧電薄膜共振子
44にあっても、一番下の薄膜をSiO2薄膜23で形
成しているので、Si基板22のエッチング工程を簡単
にできる、設計自由度が高くなる、高周波領域への対応
が可能になるといった長所を有する。
Further, even in the piezoelectric thin film resonator 44 having such a structure, since the lowermost thin film is formed of the SiO 2 thin film 23, the etching process of the Si substrate 22 can be simplified, and the design freedom can be improved. It has the advantages that the degree is high and it is possible to cope with a high frequency range.

【0087】なお、ここで説明したものは一例であっ
て、他の構成の圧電積層体28において励振用電極27
a,27bを3層以上に形成してもよいことはもちろん
である。
The above description is only an example, and the excitation electrode 27 in the piezoelectric laminate 28 having another configuration is described.
Of course, a and 27b may be formed in three or more layers.

【0088】(第16の実施形態)図20は本発明の第
16の実施形態による圧電薄膜共振子51を示す断面図
である。これは、浮き構造(エアブリッジ構造)を有す
る圧電薄膜共振子51であって、ガラス基板52の上に
エアギャップ53を介してSiO2からなる薄膜支持部
54を形成し、薄膜支持部54の上にAlN圧電薄膜5
5AとZnO圧電薄膜55Zとからなる圧電積層体56
を設けている。また、ZnO圧電薄膜55ZとAlN圧
電薄膜55Aによって構成された圧電積層体56の上面
及び下面に励振用電極57b,57aを設けている。
(Sixteenth Embodiment) FIG. 20 is a sectional view showing a piezoelectric thin-film resonator 51 according to a sixteenth embodiment of the present invention. This is a piezoelectric thin film resonator 51 having a floating structure (air bridge structure), in which a thin film support portion 54 made of SiO 2 is formed on a glass substrate 52 via an air gap 53, and the thin film support portion 54 is formed. AlN piezoelectric thin film 5 on top
Piezoelectric laminate 56 composed of 5A and ZnO piezoelectric thin film 55Z
Is provided. Excitation electrodes 57b and 57a are provided on the upper and lower surfaces of a piezoelectric laminate 56 composed of the ZnO piezoelectric thin film 55Z and the AlN piezoelectric thin film 55A.

【0089】こうしてZnO圧電薄膜55ZとAlN圧
電薄膜55Aからなる振動部位の両面に励振用電極57
a,57bが設けられ、励振用の電気信号が加えられる
と、厚み振動する。
In this way, the excitation electrodes 57 are provided on both surfaces of the vibrating portion composed of the ZnO piezoelectric thin film 55Z and the AlN piezoelectric thin film 55A.
a, 57b are provided, and when an electric signal for excitation is applied, the thickness vibrates.

【0090】図21(a)〜(g)は上記圧電薄膜共振
子51の製造工程の概略を示す図である。まず、スパッ
タ法により、ガラス基板52の上にZnOからなる犠牲
層58を成膜し、エアギャップ53となる部分を残して
犠牲層58をエッチングする〔図21(a)〕。つい
で、リアクティブスパッタ法により、犠牲層58の上に
SiO2によって薄膜支持部54を形成する〔図21
(b)〕。
FIGS. 21 (a) to 21 (g) are schematic diagrams showing the steps of manufacturing the piezoelectric thin film resonator 51. FIG. First, a sacrifice layer 58 made of ZnO is formed on a glass substrate 52 by a sputtering method, and the sacrifice layer 58 is etched while leaving a portion serving as an air gap 53 (FIG. 21A). Next, a thin film supporting portion 54 is formed of SiO 2 on the sacrificial layer 58 by a reactive sputtering method (FIG. 21).
(B)].

【0091】次に、リフトオフ蒸着法により、薄膜支持
部54の上にAlによって励振用電極57aを形成する
〔図21(c)〕。薄膜支持部54及び励振用電極57
aの上には、リアクティブスパッタ法により、AlNか
らなる圧電薄膜55Aを形成する〔図21(d)〕。
Next, an excitation electrode 57a is formed of Al on the thin film supporting portion 54 by lift-off deposition [FIG. 21 (c)]. Thin film support 54 and excitation electrode 57
A piezoelectric thin film 55A made of AlN is formed on the substrate a by a reactive sputtering method (FIG. 21D).

【0092】この後、酢酸水溶液を用いて犠牲層58を
エッチングし、薄膜支持部54の下面にエアギャップ5
3を形成し、薄膜支持部54をガラス基板52の上面か
ら浮かせる〔図21(e)〕。このとき、SiO2から
なる薄膜支持部54は、CH3COOH等のエッチング
液によってはエッチングされないから、薄膜支持部54
をガラス基板52から浮かせるための加工を容易に行な
うことができる。なお、犠牲層58は、AlN圧電薄膜
55Aを形成する前にエッチング除去してもよい。
Thereafter, the sacrifice layer 58 is etched using an aqueous acetic acid solution, and the air gap 5
3 is formed, and the thin film supporting portion 54 is floated from the upper surface of the glass substrate 52 (FIG. 21E). At this time, since the thin film supporting portion 54 made of SiO 2 is not etched by an etching solution such as CH 3 COOH, the thin film supporting portion 54 is not etched.
Can be easily performed for floating the glass substrate 52 from the glass substrate 52. The sacrificial layer 58 may be removed by etching before forming the AlN piezoelectric thin film 55A.

【0093】次に、スパッタ法により、AlN圧電薄膜
55Aの上面にZnO圧電薄膜55Zを形成し〔図21
(f)〕、メタルマスクを用いて真空蒸着法によりZn
O圧電薄膜55Zの上に励振用電極57bを形成する
〔図21(g)〕。このようにして、図20に示したよ
うな浮き構造の圧電薄膜共振子51が製作される。
Next, a ZnO piezoelectric thin film 55Z is formed on the upper surface of the AlN piezoelectric thin film 55A by a sputtering method [FIG.
(F)], using a metal mask to form Zn by vacuum evaporation.
An excitation electrode 57b is formed on the O piezoelectric thin film 55Z [FIG. 21 (g)]. Thus, the piezoelectric thin film resonator 51 having a floating structure as shown in FIG. 20 is manufactured.

【0094】ZnOの共振周波数の温度係数は負の値を
有するのに対し、AlNの共振周波数の温度係数は正の
値を有しているから、浮き構造の薄膜支持部54の上に
AlN圧電薄膜55AとZnO圧電薄膜55Zを形成し
た当該圧電薄膜共振子51でも、薄膜支持部54、Zn
O圧電薄膜55ZとAlN圧電薄膜55Aの膜厚比を適
当に設定することで、共振周波数の温度係数をほぼゼロ
にすることができる。
The temperature coefficient of the resonance frequency of ZnO has a negative value while the temperature coefficient of the resonance frequency of AlN has a positive value. In the piezoelectric thin-film resonator 51 having the thin film 55A and the ZnO piezoelectric thin film 55Z, the thin-film support 54
By appropriately setting the thickness ratio between the O piezoelectric thin film 55Z and the AlN piezoelectric thin film 55A, the temperature coefficient of the resonance frequency can be made substantially zero.

【0095】さらに、この圧電薄膜共振子51にあって
は、ZnO圧電薄膜55ZもAlN圧電薄膜55Aも共
に圧電材料であるから、励振用電極57a,57bを通
してZnO圧電薄膜55Z及びAlN圧電薄膜55Aに
電気信号を印加すると、両圧電薄膜55A,55Zに弾
性振動が発生し、大きな共振レスポンスを得ることがで
き、強い共振特性を実現できる。
Further, in this piezoelectric thin film resonator 51, since both the ZnO piezoelectric thin film 55Z and the AlN piezoelectric thin film 55A are made of a piezoelectric material, the piezoelectric thin film resonator 51A and the AlN piezoelectric thin film 55A are passed through the excitation electrodes 57a and 57b. When an electric signal is applied, elastic vibration occurs in both piezoelectric thin films 55A and 55Z, a large resonance response can be obtained, and strong resonance characteristics can be realized.

【0096】しかも、SiO2の共振周波数の温度係数
の値は、AlNの共振周波数の温度係数の値よりも大き
いので、ZnOの共振周波数の温度係数を打ち消すため
には、AlN圧電薄膜55Aのみの場合よりもSiO2
薄膜支持部54を併用するほうが圧電積層体56及び薄
膜支持部54の合計膜厚を薄くすることができ、圧電薄
膜共振子51を高周波領域に適合させることができる。
Further, since the value of the temperature coefficient of the resonance frequency of SiO 2 is larger than the value of the temperature coefficient of the resonance frequency of AlN, in order to cancel the temperature coefficient of the resonance frequency of ZnO, only the AlN piezoelectric thin film 55A needs to be used. SiO 2 than the case
The combined use of the thin film support portions 54 can reduce the total film thickness of the piezoelectric laminate 56 and the thin film support portions 54, and can adapt the piezoelectric thin film resonator 51 to a high frequency region.

【0097】さらに、材料パラメータとしては、絶縁体
であるSiO2薄膜支持部54、AlN圧電薄膜55
A、ZnO圧電薄膜55Zの3つとなるので、共振周波
数の温度係数及び共振特性以外の特性、例えば機械係合
係数なども調整することができ、設計の自由度が高くな
る。
Further, as material parameters, the SiO 2 thin film supporting portion 54 which is an insulator, the AlN piezoelectric thin film 55
A, since there are three ZnO piezoelectric thin films 55Z, the temperature coefficient of the resonance frequency and the characteristics other than the resonance characteristics, such as the mechanical engagement coefficient, can be adjusted, and the degree of freedom in design is increased.

【0098】また、このような浮き構造の圧電薄膜共振
子51によれば、基板52の裏面をエッチングによって
削る必要がないので、ガラス基板等の特定の材質の基板
に限定しなくても良い利点がある。
Further, according to the piezoelectric thin film resonator 51 having such a floating structure, the back surface of the substrate 52 does not need to be cut by etching, so that there is no need to limit the substrate to a specific material such as a glass substrate. There is.

【0099】なお、この実施形態の圧電薄膜共振子51
においても、ZnOとAlNとを入れ替え、薄膜支持部
54の上にZnO圧電薄膜55Zを設け、その上にAl
N圧電薄膜55Aを形成するようにしてもよい。
The piezoelectric thin-film resonator 51 of this embodiment
In the above, ZnO and AlN are replaced with each other, a ZnO piezoelectric thin film 55Z is provided on the thin film support 54, and AlN is placed thereon.
The N piezoelectric thin film 55A may be formed.

【0100】(第17の実施形態)ダイアフラム型の圧
電薄膜共振子については種々の実施形態を説明したが、
浮き構造の圧電薄膜共振子についても、薄膜支持部の上
に3層以上の圧電薄膜を形成したものや、圧電積層体を
構成する一部の圧電薄膜だけを励振用電極で挟み込んだ
もの、圧電材料の組合せを変えたものなど、種々の実施
形態が可能である。
(Seventeenth Embodiment) Various embodiments have been described for the diaphragm type piezoelectric thin film resonator.
As for the piezoelectric thin film resonator having a floating structure, three or more layers of piezoelectric thin films are formed on a thin film supporting portion, only a part of the piezoelectric thin film constituting a piezoelectric laminate is sandwiched between excitation electrodes, Various embodiments are possible, such as changing the combination of materials.

【0101】例えば、図22は本発明の第17の実施形
態による圧電薄膜共振子59を示す断面図であって、浮
き構造の圧電薄膜共振子59の異なる実施形態を示して
いる。この圧電薄膜共振子59にあっては、ガラス基板
52の上にエアギャップ53を介して浮き構造のSiO
2薄膜支持部54を形成し、薄膜支持部54の上にAl
N圧電薄膜55Aを形成し、その上にZnO圧電薄膜5
5Zを形成し、ZnO圧電薄膜55Zの上面及び下面に
励振用電極57b,57aを形成している。
For example, FIG. 22 is a sectional view showing a piezoelectric thin-film resonator 59 according to a seventeenth embodiment of the present invention, which shows a different embodiment of the piezoelectric thin-film resonator 59 having a floating structure. In this piezoelectric thin-film resonator 59, a floating structure SiO 2 is formed on a glass substrate 52 via an air gap 53.
(2) Form a thin film support part 54, and place Al
An N piezoelectric thin film 55A is formed, and a ZnO piezoelectric thin film 5 is formed thereon.
5Z is formed, and excitation electrodes 57b and 57a are formed on the upper and lower surfaces of the ZnO piezoelectric thin film 55Z.

【0102】この圧電薄膜共振子59では、ZnO圧電
薄膜55Zが励振用電極57a,57bに挟まれている
ので、励振用電極57a,57bを通してZnO圧電薄
膜55Zに電気信号を印加すると、ZnO圧電薄膜55
Zに弾性振動が発生し、共振レスポンスを得ることがで
きる。一方、AlN圧電薄膜55Aは、励振用電極57
a,57b間の外にあるが、励振用電極57a,57b
に信号電圧が印加されるとAlN圧電薄膜55Aにも誘
電分極によって電圧が掛かり、圧電薄膜共振子59の共
振特性を向上させることができる。従って、この実施形
態においても、共振周波数の温度特性が安定で、強い共
振特性を有する圧電薄膜共振子59を製作することがで
きる。
In the piezoelectric thin-film resonator 59, since the ZnO piezoelectric thin film 55Z is sandwiched between the excitation electrodes 57a and 57b, when an electric signal is applied to the ZnO piezoelectric thin film 55Z through the excitation electrodes 57a and 57b, 55
Elastic vibration occurs in Z, and a resonance response can be obtained. On the other hand, the AlN piezoelectric thin film 55A is
a, 57b, but outside the excitation electrodes 57a, 57b.
When a signal voltage is applied to the piezoelectric thin film resonator 55A, a voltage is applied to the AlN piezoelectric thin film 55A by dielectric polarization, and the resonance characteristics of the piezoelectric thin film resonator 59 can be improved. Therefore, also in this embodiment, it is possible to manufacture the piezoelectric thin film resonator 59 having stable resonance frequency temperature characteristics and strong resonance characteristics.

【0103】さらに、このような構造の圧電薄膜共振子
59にあっても、第16の実施形態と同様、設計自由度
が高くなる、高周波領域への対応が可能になるといった
長所を有する。
Further, the piezoelectric thin-film resonator 59 having such a structure also has the advantages that the degree of freedom in design is increased and that it is possible to cope with a high-frequency region as in the sixteenth embodiment.

【0104】(第18の実施形態)図23は本発明の第
18の実施形態による圧電共振子60の構造を示す断面
図である。この実施形態にあっては、Si基板22の上
面をエッチングすることによってSi基板22の上面に
空洞24を形成してあり、そのSi基板22の上に絶縁
膜としてSiO2膜23(薄膜支持部25)、励振用電
極27a、AlN圧電薄膜26A、ZnO圧電薄膜26
Z及び励振用電極27bを形成している。また、Si基
板22の下面にはSiO2膜29を設けている。製造手
順としては、Si基板22の上面にSiO2膜23を形
成した後、SiO2膜23に設けた開口部よりSi基板
22の上面にエッチング液を注入し、SiO2膜23の
開口部下のSi基板22の一部をエッチングすることに
より空洞24を設ける。ついで、SiO2膜23の上面
に順次励振用電極27a、AlN圧電薄膜26A、Zn
O圧電薄膜26Z、励振用電極26bを設ければよい。
(Eighteenth Embodiment) FIG. 23 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric resonator 60 according to an eighteenth embodiment of the present invention. In this embodiment, a cavity 24 is formed on the upper surface of the Si substrate 22 by etching the upper surface of the Si substrate 22, and an SiO 2 film 23 (a thin film supporting portion) is formed on the Si substrate 22 as an insulating film. 25), excitation electrode 27a, AlN piezoelectric thin film 26A, ZnO piezoelectric thin film 26
Z and the excitation electrode 27b are formed. An SiO 2 film 29 is provided on the lower surface of the Si substrate 22. The manufacturing procedure, after forming the SiO 2 film 23 on the upper surface of the Si substrate 22, an etchant is injected to the upper surface of the Si substrate 22 from the opening provided in the SiO 2 film 23, located under the opening of the SiO 2 film 23 The cavity 24 is provided by etching a part of the Si substrate 22. Then, sequentially excitation electrodes 27a on the upper surface of the SiO 2 film 23, AlN piezoelectric thin film 26A, Zn
The O piezoelectric thin film 26Z and the excitation electrode 26b may be provided.

【0105】本実施形態は、第1の実施形態において空
洞24を基板裏面からではなく表面から形成したものに
相当する。このような圧電共振子30でも第1の実施形
態と同様な作用効果を奏する。また、本実施形態におい
ても、圧電膜と電極の組み合わせ方により、第2の実施
形態〜第16の実施形態に相当する実施形態が可能であ
る。
This embodiment corresponds to the first embodiment in which the cavities 24 are formed not from the back surface of the substrate but from the front surface. Such a piezoelectric resonator 30 has the same operation and effect as the first embodiment. Also in this embodiment, embodiments corresponding to the second to sixteenth embodiments are possible depending on the combination of the piezoelectric film and the electrodes.

【0106】なお、上記各実施形態においては、圧電材
料としてZnOとAlNを組合わせた場合について説明
したが、これ以外にもZnO、LiNbO3、LiTa
3、PbZrTi(1−X)3〔0≦x≦0.5
2〕等の共振周波数の温度係数が負の値を有する圧電材
料と、共振周波数の温度係数が正の値を有するAlNの
ような圧電材料との組合わせを用いてもよい。また、一
番下層の薄膜や薄膜支持部は、SiNによって形成して
もよい。
In each of the above embodiments, the case where ZnO and AlN are combined as the piezoelectric material has been described. In addition, ZnO, LiNbO 3 , LiTa
O 3 , PbZr X Ti (1-X) O 3 [0 ≦ x ≦ 0.5
A combination of a piezoelectric material having a negative temperature coefficient of the resonance frequency such as 2] and a piezoelectric material such as AlN having a positive temperature coefficient of the resonance frequency may be used. Further, the lowermost thin film and the thin film support may be formed of SiN.

【0107】[0107]

【発明の効果】請求項1に記載の圧電共振子によれば、
共振周波数の温度係数が正である1層もしくは複数層の
圧電体層と該温度係数が負である1層もしくは複数層の
圧電体層とを絶縁体層の上に積層しているので、絶縁体
層及び各圧電体層の厚さを適当に設定することにより、
圧電共振子全体としての共振周波数の温度係数をほぼゼ
ロにすることができる。しかも、圧電積層体のうち共振
周波数の温度係数が正の値を有する層も負の値を有する
層も、いずれも圧電体によって構成されているので、圧
電共振子の共振レスポンスを良好にし、その共振特性を
良好にすることができる。
According to the piezoelectric resonator according to the first aspect,
Since one or more piezoelectric layers having a positive temperature coefficient of the resonance frequency and one or more piezoelectric layers having a negative temperature coefficient are laminated on the insulating layer, By appropriately setting the thickness of the body layer and each piezoelectric layer,
The temperature coefficient of the resonance frequency of the entire piezoelectric resonator can be made substantially zero. Moreover, since both the layer having a positive temperature coefficient and the layer having a negative temperature coefficient of the resonance frequency in the piezoelectric laminate are made of the piezoelectric material, the resonance response of the piezoelectric resonator is improved, and The resonance characteristics can be improved.

【0108】また、請求項1に記載した圧電共振子で
は、基板の上に絶縁体層を設けており、一般に絶縁体層
は基板や犠牲層をエッチングするためのエッチング液で
はエッチングされにくいから、製造工程における加工を
容易にすることができる。
In the piezoelectric resonator according to the first aspect, an insulating layer is provided on the substrate, and the insulating layer is generally not easily etched by an etching solution for etching the substrate or the sacrificial layer. Processing in the manufacturing process can be facilitated.

【0109】さらに、基板の上に絶縁体層と2種以上の
圧電体層が積層されるので、振動部位の材料パラメータ
が3つ以上となり、機械結合係数や圧電特性などの調整
も可能になる。
Further, since the insulator layer and two or more kinds of piezoelectric layers are laminated on the substrate, the material parameters of the vibrating portion become three or more, and the adjustment of the mechanical coupling coefficient, the piezoelectric characteristics, and the like can be performed. .

【0110】よって、請求項1に記載の圧電共振子によ
れば、共振周波数の温度特性が安定で、共振レスポンス
も大きくて共振特性が良好で、かつ絶縁体層を基板から
浮かせるためのエッチング加工を容易に行なえ、その他
の特性の設計自由度も高くすることができる。
Therefore, according to the piezoelectric resonator of the first aspect, the temperature characteristics of the resonance frequency are stable, the resonance response is large, the resonance characteristics are good, and the etching process for floating the insulator layer from the substrate. Can be easily performed, and the degree of freedom in designing other characteristics can be increased.

【0111】請求項2に記載の圧電共振子にあっては、
全ての圧電体層が電極間に挟まれているので、電極に励
振用電気信号を入力することによって全ての圧電体層が
励振される。従って、圧電共振子の共振レスポンスを非
常に大きくでき、強い共振特性を有する圧電共振子を作
製することができる。
In the piezoelectric resonator according to the second aspect,
Since all the piezoelectric layers are sandwiched between the electrodes, all the piezoelectric layers are excited by inputting an excitation electric signal to the electrodes. Therefore, the resonance response of the piezoelectric resonator can be made extremely large, and a piezoelectric resonator having strong resonance characteristics can be manufactured.

【0112】ZnO、LiNbO3、LiTaO3、Pb
ZrTi(1−X)3〔0≦x≦0.52〕は、いず
れも圧電体であって、しかも共振周波数の温度係数が負
の値を有しているから、請求項3に記載した圧電共振子
によれば、共振周波数の温度係数が正の圧電体層と組合
わせることにより、共振特性の良好な圧電共振子を作製
することができる。
ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 , Pb
The Zr X Ti (1-X) O 3 [0 ≦ x ≦ 0.52] is a piezoelectric material, and has a negative temperature coefficient of the resonance frequency. According to the described piezoelectric resonator, a piezoelectric resonator having excellent resonance characteristics can be manufactured by combining the piezoelectric resonator with a piezoelectric layer having a positive temperature coefficient of the resonance frequency.

【0113】AlN、PbZrTi(1−X)
3〔0.54≦x≦1〕は、いずれも圧電体であって、し
かも共振周波数の温度係数が正の値を有しているから、
共振周波数の温度係数が負の圧電体層と組合わせること
により、共振特性の良好な圧電共振子を作製することが
できる。
AlN, PbZr X Ti (1-X) O
3 [0.54 ≦ x ≦ 1] is a piezoelectric material, and the temperature coefficient of the resonance frequency has a positive value.
By combining with a piezoelectric layer having a negative temperature coefficient of resonance frequency, a piezoelectric resonator having good resonance characteristics can be manufactured.

【0114】SiO2やSiNからなる絶縁体層は、フ
ォトリソグラフィ技術とRIEなどのエッチングによっ
て、任意にパターニングが可能である。このため、請求
項5に記載した圧電共振子では、SiO2やSiNから
なる絶縁膜を圧電膜や基板の保護膜として使用する。ま
た、任意の形状に形成し、基板の特定部分をエッチング
するためのマスクとして使用することも可能である。ま
た、SiO2では、共振周波数の温度係数は正の値であ
り、SiNでは、共振周波数の温度係数は負の値をとる
から、SiO2とSiNとを使い分けることにより、圧
電共振子の設計を容易にすることができる。
The insulator layer made of SiO 2 or SiN can be arbitrarily patterned by photolithography and etching such as RIE. For this reason, in the piezoelectric resonator described in claim 5, an insulating film made of SiO 2 or SiN is used as a piezoelectric film or a protective film for a substrate. Further, it can be formed in an arbitrary shape and used as a mask for etching a specific portion of the substrate. Further, in SiO 2 , the temperature coefficient of the resonance frequency is a positive value, and in SiN, the temperature coefficient of the resonance frequency is a negative value. Therefore, by using SiO 2 and SiN properly, the design of the piezoelectric resonator can be improved. Can be easier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の圧電薄膜共振子の構造を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional piezoelectric thin-film resonator.

【図2】共振周波数の温度特性を改善した従来の別な圧
電薄膜共振子の構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of another conventional piezoelectric thin film resonator in which the temperature characteristic of the resonance frequency is improved.

【図3】浮き構造を有する従来の別な圧電薄膜共振子の
構造を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of another conventional piezoelectric thin-film resonator having a floating structure.

【図4】本発明の第1の実施形態による圧電薄膜共振子
の構造を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the piezoelectric thin film resonator according to the first embodiment of the present invention.

【図5】(a)〜(h)は同上の圧電薄膜共振子の製造
工程を説明する概略図である。
5 (a) to 5 (h) are schematic diagrams for explaining a manufacturing process of the piezoelectric thin film resonator according to the embodiment.

【図6】本発明の第2の実施形態による圧電薄膜共振子
の構造を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態による圧電薄膜共振子
の構造を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態による圧電薄膜共振子
の構造を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施形態による圧電薄膜共振子
の構造を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施形態による圧電薄膜共振
子の構造を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施形態による圧電薄膜共振
子の構造を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a seventh embodiment;

【図12】本発明の第8の実施形態による圧電薄膜共振
子の構造を示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第9の実施形態による圧電薄膜共振
子の構造を示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin film resonator according to a ninth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第10の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a tenth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第11の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第12の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 16 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第13の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing a structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第14の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第15の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第16の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 20 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a sixteenth embodiment of the present invention.

【図21】(a)〜(g)は同上の圧電薄膜共振子の製
造工程を説明する概略図である。
FIGS. 21 (a) to (g) are schematic views illustrating a manufacturing process of the piezoelectric thin film resonator of the above.

【図22】本発明の第17の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 22 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin-film resonator according to a seventeenth embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第18の実施形態による圧電薄膜共
振子の構造を示す断面図である。
FIG. 23 is a sectional view showing the structure of a piezoelectric thin film resonator according to an eighteenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 Si基板 23 SiO2薄膜 25 薄膜支持部 26A,55A AlN圧電薄膜 26Z,55Z ZnO圧電薄膜 27a,27b,57a,57b 励振用電極 28,56 圧電積層体 52 ガラス基板 53 エアギャップ 54 薄膜支持部Reference Signs List 22 Si substrate 23 SiO 2 thin film 25 Thin film support 26A, 55A AlN piezoelectric thin film 26Z, 55Z ZnO piezoelectric thin film 27a, 27b, 57a, 57b Exciting electrodes 28, 56 Piezoelectric laminate 52 Glass substrate 53 Air gap 54 Thin film support

フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−165188(JP,A) 特開 平4−349164(JP,A) 特開 平3−148186(JP,A) 特開 昭60−126907(JP,A) 特開 昭60−68711(JP,A) 特開 平7−254836(JP,A) 特開 昭58−137317(JP,A) 特開 平7−30354(JP,A) 特公 平5−32925(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/17 C23C 14/06 C23C 14/08 H01L 21/205 H01L 41/083 H01L 41/09 H01L 41/18 H03H 9/54 Continuation of the front page (56) References JP-A-2000-165188 (JP, A) JP-A-4-349164 (JP, A) JP-A-3-148186 (JP, A) JP-A-60-126907 (JP, A A) JP-A-60-68711 (JP, A) JP-A-7-254836 (JP, A) JP-A-58-137317 (JP, A) JP-A-7-30354 (JP, A) −32925 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 9/17 C23C 14/06 C23C 14/08 H01L 21/205 H01L 41/083 H01L 41/09 H01L 41 / 18 H03H 9/54

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板の上に、該基板から少なくとも一部
を浮かせるようにして絶縁体層を形成し、AlNからな
る1層もしくは複数層の圧電体層とZnOからなる1層
もしくは複数層の圧電体層とを積層した圧電積層体を前
記絶縁体層の上に配置し、前記圧電積層体を構成する圧
電体層の少なくとも1層を挟むようにして電極を設けた
ことを特徴とする圧電共振子。
An insulator layer is formed on a substrate so that at least a part of the insulator layer is lifted from the substrate. One or more piezoelectric layers of AlN and one or more layers of ZnO A piezoelectric resonator, comprising: a piezoelectric laminate in which a piezoelectric layer is laminated on the insulator layer; and electrodes provided so as to sandwich at least one of the piezoelectric layers constituting the piezoelectric laminate. .
【請求項2】(2) 基板の上に、該基板から少なくとも一部On a substrate, at least a part of the substrate
を浮かせるようにして絶縁体層を形成し、共振周波数のTo form an insulator layer so that
温度係数が正である1層もしくは複数層の圧電体層と該One or more piezoelectric layers having a positive temperature coefficient;
温度係数が負である1層もしくは複数層の圧電体層とをOne or more piezoelectric layers having a negative temperature coefficient
積層した圧電積層体を前記絶縁体層の上に配置し、前記Placing the laminated piezoelectric laminate on the insulator layer, the
圧電積層体を構成するいずれの圧電体層もいずれかの電Any piezoelectric layer that composes the piezoelectric laminate
極間に挟まれるようにして電極を設けたことを特徴とすThe electrode is provided so as to be sandwiched between the poles.
る圧電共振子。Piezoelectric resonator.
【請求項3】(3) 基板の上に、該基板から少なくとも一部On a substrate, at least a part of the substrate
を浮かせるようにして絶縁体層を形成し、共振周波数のTo form an insulator layer so that
温度係数が正である1層もしくは複数層の圧電体層と該One or more piezoelectric layers having a positive temperature coefficient;
温度係数が負である1層もしくは複数層の圧電体層とをOne or more piezoelectric layers having a negative temperature coefficient
積層した圧電積層体を前記絶縁体層の上に配置し、前記Placing the laminated piezoelectric laminate on the insulator layer, the
圧電積層体を構成する圧電体層の少なくとも1層を挟むSandwich at least one of the piezoelectric layers constituting the piezoelectric laminate
ようにして電極を設け、共振周波数の温度係数が負であElectrodes in such a way that the temperature coefficient of the resonance frequency is negative.
る前記圧電体層を、ZnO、LiNbOThe piezoelectric layer is made of ZnO, LiNbO. 、LiTaO 3. LiTaO
、PbZr 3 , PbZr Ti X Ti (1−X) (1-X) O 〔0≦x≦0 3 [0 ≦ x ≦ 0 .. 5
2〕のいずれかの圧電材料を主成分として構成したこと2) Any one of the piezoelectric materials as the main component
を特徴とする圧電共振子。A piezoelectric resonator characterized in that:
【請求項4】(4) 基板の上に、該基板から少なくとも一部On a substrate, at least a part of the substrate
を浮かせるようにして絶縁体層を形成し、共振周波数のTo form an insulator layer so that
温度係数が正である1層もしくは複数層の圧電体層と該One or more piezoelectric layers having a positive temperature coefficient;
温度係数が負である1層もしくは複数層の圧電体層とをOne or more piezoelectric layers having a negative temperature coefficient
積層した圧電積層体を前記絶縁体層の上に配置し、前記Placing the laminated piezoelectric laminate on the insulator layer, the
圧電積層体を構成する圧電体層の少なくとも1層を挟むSandwich at least one of the piezoelectric layers constituting the piezoelectric laminate
ようにして電極を設け、共振周波数の温度係数が正であThe temperature coefficient of the resonance frequency is positive.
る前記圧電体層を、AlN、PbZrThe piezoelectric layer is made of AlN, PbZr Ti X Ti (1−X)(1-X)
O 〔0 3 [0 .. 54≦x≦1〕を主成分として構成したこと54 ≦ x ≦ 1] as a main component
を特徴とする圧電共振子。A piezoelectric resonator characterized in that:
【請求項5】(5) 基板の上に、該基板から少なくとも一部On a substrate, at least a part of the substrate
を浮かせるようにして絶縁体層を形成し、共振周波数のTo form an insulator layer so that
温度係数が正である1層もしくは複数層の圧電体層と該One or more piezoelectric layers having a positive temperature coefficient;
温度係数が負である1層もしくは複数層の圧電体層とをOne or more piezoelectric layers having a negative temperature coefficient
積層した圧電積層体を前記絶縁体層の上に配置し、前記Placing the laminated piezoelectric laminate on the insulator layer, the
圧電積層体を構成する圧電体層の少なくとも1層を挟むSandwich at least one of the piezoelectric layers constituting the piezoelectric laminate
ようにして電極を設け、前記絶縁体層を、SiOElectrodes are provided as described above, and the insulator layer is formed of SiO 2 又は 2 or
SiNを主成分として構成したことを特徴とする圧電共A piezoelectric element characterized by comprising SiN as a main component.
振子。pendulum.
【請求項6】 前記圧電積層体を構成するいずれの圧電
体層も、いずれかの電極間に挟まれていることを特徴と
する、請求項1又は3〜5に記載の圧電共振子。
6. Any of the piezoelectric layer constituting the piezoelectric layered body, characterized in that it is sandwiched between one of the electrodes, the piezoelectric resonator according to claim 1 or 3-5.
【請求項7】 共振周波数の温度係数が負である圧電体
層は、ZnO、LiNbO、LiTaO、PbZr
Ti(1−X)〔0≦x≦0.52〕のいずれか
の圧電材料を主成分として構成されていることを特徴と
する、請求項2又は4〜6に記載の圧電共振子。
7. The piezoelectric layer having a negative temperature coefficient of resonance frequency is made of ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 , PbZr.
7. The piezoelectric resonance according to claim 2 , wherein the piezoelectric material is mainly composed of a piezoelectric material of X Ti (1-X) O 3 [0 ≦ x ≦ 0.52]. Child.
【請求項8】 共振周波数の温度係数が正である圧電体
層は、AlN、PbZrTi(1−X)〔0.5
4≦x≦1〕を主成分として構成されていることを特徴
とする、請求項2、3又は5〜7に記載の圧電共振子。
8. The piezoelectric layer temperature coefficient of resonant frequency is positive, AlN, PbZr X Ti (1 -X) O 3 [0.5
4 ≦ x ≦ 1] as a main component, and the piezoelectric resonator according to claim 2, 3 or 5-7 .
【請求項9】 前記絶縁体層は、SiO又はSiNを
主成分として構成されていることを特徴とする、請求項
1〜4又は6〜8に記載の圧電共振子。
Wherein said insulator layer is characterized by being composed of SiO 2 or SiN as a main component, the piezoelectric resonator according to claim 1-4 or 6-8.
【請求項10】 請求項1〜のいずれかに記載の圧電
共振子を用いた電子部品。
10. An electronic component using the piezoelectric resonator according to any one of claims 1-9.
【請求項11】 請求項1〜のいずれかに記載の圧電
共振子を用いた電子機器。
11. An electronic apparatus using the piezoelectric resonator according to any one of claims 1-9.
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