JP6510996B2 - 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ - Google Patents
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Description
本発明は、圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサに関し、例えば共振領域に設けられた挿入膜を備える圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサに関する。
圧電薄膜共振器を用いた弾性波デバイスは、例えば携帯電話等の無線機器のフィルタおよびデュプレクサとして用いられている。圧電薄膜共振器は、圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する構造を有している。圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する領域が共振領域である。圧電膜に挿入膜を挿入することにより、Ｑ値を向上させる技術が知られている（特許文献１）。
特許文献１に係る圧電薄膜共振器においては、共振領域からの弾性波エネルギーの漏洩を抑制し、Ｑ値を向上させることができる。しかしながら、共振領域からの弾性波エネルギーの漏洩を十分に抑圧することは難しく、Ｑ値の向上が不十分である。また、挿入膜と圧電膜との界面の密着性が低く、挿入膜が剥がれることがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、挿入膜が剥がれを抑制することを目的とする。
本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、積層方向に対向する下部電極および上部電極と、前記下部電極および前記上部電極の間に挟まれ、下部圧電膜と上部圧電膜を有し、圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域を囲む少なくとも一部において前記上部圧電膜の外輪郭は前記共振領域の外輪郭と一致または外側に位置し、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において前記上部圧電膜の外輪郭は前記下部圧電膜の外輪郭の内側に位置する圧電膜と、前記下部圧電膜と前記上部圧電膜との間に挿入され、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記共振領域内に前記共振領域の外周に沿って前記共振領域の中央領域を囲むように設けられ、前記中央領域には設けられておらず、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において前記下部圧電膜の上面の少なくとも一部上に設けられている挿入膜と、前記共振領域において前記上部電極上に設けられ、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記上部圧電膜の端面と、前記挿入膜の上面と、前記挿入膜の外側における前記下部圧電膜の表面と、に接するように設けられた保護膜と、前記下部電極の引き出し領域において前記下部電極に接続し、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記挿入膜の外輪郭を覆い、前記保護膜が前記挿入膜と接する領域において前記保護膜の表面と接する配線と、を具備する圧電薄膜共振器である。
上記構成において、前記保護膜と前記挿入膜とは同じ材料からなる構成とすることができる。
上記構成において前記上部圧電膜および前記下部圧電膜の少なくとも一方の端面は傾斜している構成とすることができる。
上記構成において、空隙、または音響特性の異なる少なくとも２種類の層が積層された音響反射膜、を含む音響反射層を具備し、前記共振領域を囲む少なくとも一部において、前記下部圧電膜の外輪郭は前記音響反射層の外輪郭の内側に位置する構成とすることができる。
本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、積層方向に対向する下部電極および上部電極と、前記下部電極および前記上部電極の間に挟まれ、圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域を囲む少なくとも一部において、上面の外輪郭が前記共振領域の外側に位置する圧電膜と、前記圧電膜と前記上部電極との間に挿入され、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記共振領域内に前記共振領域の外周に沿って前記共振領域の中央領域を囲むように設けられ、前記中央領域には設けられていない挿入膜と、前記共振領域において前記上部電極上に設けられ、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、外輪郭が前記共振領域の外輪郭の外側に位置する保護膜と、前記下部電極の引き出し領域において、前記下部電極に接続する配線と、を具備し、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記圧電膜の上面に挿入膜が設けられ、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記保護膜は、前記挿入膜の上面と、前記挿入膜の外側における前記圧電膜の表面と、に接し、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記配線は、前記挿入膜の外輪郭を覆い、前記保護膜が前記挿入膜と接する領域において前記保護膜と接する圧電薄膜共振器である。
上記構成において、前記挿入膜の音響インピーダンスは前記圧電膜より小さい構成とすることができる。
本発明は、上記圧電薄膜共振器を含むフィルタである。
本発明は、上記フィルタを含むデュプレクサである。
本発明によれば、挿入膜が剥がれを抑制することができる。
以下図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
図１（ａ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１（ｂ）は、挿入膜の平面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）および図１（ｃ）に示すように、基板１０上に、下部電極１２が設けられている。基板１０の平坦主面と下部電極１２との間にドーム状の膨らみを有する空隙３０が形成されている。ドーム状の膨らみとは、例えば空隙３０の周辺では空隙３０の高さが小さく、空隙３０の内部ほど空隙３０の高さが大きくなるような形状の膨らみである。下部電極１２は下層１２ａと上層１２ｂとを含んでいる。
下部電極１２上に、（００２）方向を主軸とする窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とする圧電膜１４が設けられている。圧電膜１４は下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂを備えている。下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に挿入膜２８が設けられている。圧電膜１４を挟み下部電極１２と積層方向に対向する領域（共振領域５０）を有するように圧電膜１４上に上部電極１６が設けられている。共振領域５０は、楕円形状を有し、厚み縦振動モードの弾性波が共振する領域である。上部電極１６は下層１６ａおよび上層１６ｂを含んでいる。
上部電極１６は共振領域５０から引き出し領域７０に引き出されている。下部電極１２は共振領域５０から引き出し領域７４に引き出されている。共振領域５０を囲む領域のうち引き出し領域７０以外の領域７２において、上部圧電膜１４ｂの端面は共振領域５０の端部に略一致する。領域７２において、下部圧電膜１４ａの端面は、共振領域５０の端部より外側に位置する。下部圧電膜１４ａの上面には挿入膜２８が設けられている。引き出し領域７４において、下部電極１２上に配線２０が形成されている。引き出し領域７０において、上部電極１６上に配線２０が形成されている。上部電極１６および挿入膜２８上に保護膜２４が形成されている。領域７２において、保護膜２４は上部圧電膜１４ｂの端面および挿入膜２８の上面を覆う。配線２０は挿入膜２８の端部を覆う。
図１（ｂ）に示すように、挿入膜２８は、共振領域５０内の外周領域５２に設けられ中央領域５４に設けられていない。外周領域５２は、共振領域５０内の領域であって、共振領域５０の外周を含み外周に沿った領域である。中央領域５４は、共振領域５０内の領域であって、共振領域５０の中央を含む領域である。中央は幾何学的な中心でなくてもよい。挿入膜２８は、共振領域５０の外側の周辺領域５６に設けられている。挿入膜２８は、外周領域５２から周辺領域５６まで連続して設けられている。このように、挿入膜２８は、共振領域５０内の外周領域５２の少なくとも一部および外周領域５２の外側に設けられている。
図１（ａ）のように、下部電極１２には犠牲層をエッチングするための導入路３３が形成されている。犠牲層は空隙３０を形成するための層である。導入路３３の先端付近は圧電膜１４で覆われておらず、下部電極１２は導入路３３の先端に孔部３５を有する。
２ＧＨｚの共振周波数を有する圧電薄膜共振器を例に説明する。基板１０としては、シリコン（Ｓｉ）基板を用いる。下部電極１２は基板１０側から膜厚が１００ｎｍのＣｒ（クロム）膜および膜厚が２５０ｎｍのＲｕ（ルテニウム）膜である。圧電膜１４は膜厚が１１００ｎｍのＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜である。下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの膜厚は各々５５０ｎｍである。挿入膜２８の膜厚が１５０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。上部電極１６は圧電膜１４側から膜厚が２５０ｎｍのＲｕ膜および膜厚が５０ｎｍのＣｒ膜である。保護膜２４は膜厚が１００ｎｍの酸化シリコン膜である。各層の材料および膜厚は、所望の共振特性を得るため適宜設定することができる。
基板１０としては、シリコン基板以外に、石英基板、ガラス基板、セラミック基板またはＧａＡｓ基板等を用いることができる。下部電極１２および上部電極１６としては、ＲｕおよびＣｒ以外にもＡｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｔ（白金）、Ｒｈ（ロジウム）またはＩｒ（イリジウム）等の単層膜またはこれらの積層膜を用いることができる。保護膜２４としては、酸化シリコン膜以外にも窒化シリコン膜または窒化アルミニウム等を用いることができる。配線２０としては、銅、金等の電気抵抗の低い金属層を用いる。電気抵抗の低い金属層の下にチタン層等の密着層を設けてもよい。
圧電膜１４は、窒化アルミニウム以外にも、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＰｂＴｉＯ3（チタン酸鉛）等を用いることができる。また、例えば、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、共振特性の向上または圧電性の向上のため他の元素を含んでもよい。例えば、添加元素として、Ｓｃ（スカンジウム）、２価の元素と４価の元素との２つの元素、または２価と５価との２つの元素を用いることにより、圧電膜１４の圧電性が向上する。このため、圧電薄膜共振器の実効的電気機械結合係数を向上できる。２価の元素は、例えばＣａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）またはＺｎ（亜鉛）である。４価の元素は、例えばＴｉ、Ｚｒ（ジルコニウム）またはＨｆ（ハフニウム）である。５価の元素は、例えばＴａ、Ｎｂ（ニオブ）またはＶ（バナジウム）である。さらに、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、Ｂ（ボロン）を含んでもよい。
特許文献１に記載されているように、挿入膜２８のヤング率は圧電膜１４より小さいことが好ましい。密度がほぼ同じであれば、ヤング率は音響インピーダンスと相関することから、挿入膜２８の音響インピーダンスは圧電膜１４より小さいことが好ましい。これにより、Ｑ値を向上できる。さらに、挿入膜２８の音響インピーダンスを圧電膜１４より小さくするため、圧電膜１４が窒化アルミニウムを主成分とする場合、挿入膜２８は、Ａｌ膜、Ａｕ（金）膜、Ｃｕ（銅）膜、Ｔｉ膜、Ｐｔ（白金）膜、Ｔａ（タンタル）膜、Ｃｒ膜または酸化シリコン膜であることが好ましい。特に、ヤング率の観点から挿入膜２８は、Ａｌ膜または酸化シリコン膜であることが好ましい。
図２（ａ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の各層の位置関係を示す平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ｂ）において空隙３０はドーム状であるが、空隙３０の上面を簡略化して平面で図示している。また、図２（ａ）および図２（ｂ）では、わかり易くするため長さの比率等が必ずしも図１（ａ）から図１（ｃ）と同じではない。以降の図も同様である。
図１（ａ）から図２（ｂ）において、共振領域５０の外側の輪郭である外輪郭６０、挿入膜２８の内側の輪郭である内輪郭６２、挿入膜２８の外輪郭６３、空隙３０の外輪郭６４、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６、下部圧電膜１４ａの外輪郭６８、保護膜２４の外輪郭６５、配線２０の内輪郭６７を図示している。共振領域５０を囲む領域のうち、上部電極１６を共振領域５０から引き出す引き出し領域７０と、共振領域５０を囲む領域のうち引き出し領域７０以外の領域７２を図示している。
なお、各膜において、端面が膜厚方向に傾斜または湾曲している場合、外輪郭は傾斜または湾曲した端面のうち最も外側であり、内輪郭は傾斜または湾曲した端面のうち最も内側である。端面と輪郭が略一致するとは、傾斜または湾曲した端面の少なくとも一部が輪郭と略一致していればよい。端面が輪郭の外側（または内側）に位置するとは、傾斜または湾曲した端面の少なくとも一部が輪郭の外側（または内側）に位置していればよい。また、略一致するとは、例えば製造工程におけるばらつき、製造工程における合わせ精度程度に一致するとのことである。
引き出し領域７０においては、下部電極１２の外輪郭が共振領域５０の外輪郭６０となる。領域７２においては、上部電極１６の外輪郭が共振領域５０の外輪郭６０となる。引き出し領域７０において、共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０の外輪郭６４は略一致している。領域７２において、空隙３０の外輪郭６４は共振領域５０の外輪郭６０より外側に位置している。挿入膜２８の内輪郭６２は共振領域５０の外輪郭６０の内側に位置している。平面視において上部圧電膜１４ｂは上部電極１６と重なり同じ形状である。すなわち、領域７２において、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６は共振領域５０の外輪郭６０に略一致する。領域７２において下部圧電膜１４ａの外輪郭６８は挿入膜２８の外輪郭６３と略一致する。領域７２において下部圧電膜１４ａの外輪郭６８は空隙３０の外輪郭６４の内側に位置する。下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの端面１５ａおよび１５ｂは、基板１０の面方向に対しほぼ垂直である。引き出し領域７０において、保護膜２４の外輪郭６５は共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置する。配線２０の内輪郭６７は、共振領域５０の外輪郭６０と一致または外側に位置する（図２（ｂ）では略一致している）。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１の変形例１および２に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図３（ａ）に示すように、下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの端面１５ａおよび１５ｂは、基板１０の面方向に対し傾斜している。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。図３（ｂ）に示すように、下部圧電膜１４ａの上面１５ｃが挿入膜２８から露出している。上部圧電膜１４ｂの上面１５ｄが上部電極１６から露出している。その他の構成は実施例１の変形例１と同じであり説明を省略する。
以下、実施例１およびその変形例の製造方法を実施例１の変形例1を例に説明する。図４（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１の変形例１の製造方法を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、平坦主面を有する基板１０上に空隙を形成するための犠牲層３８を形成する。犠牲層３８の膜厚は、例えば１０〜１００ｎｍであり、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＺｎＯ、Ｇｅ（ゲルマニウム）またはＳｉＯ２（酸化シリコン）等のエッチング液またはエッチングガスに容易に溶解できる材料から選択される。その後、犠牲層３８を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。犠牲層３８の形状は、空隙３０の平面形状に相当する形状であり、例えば共振領域５０となる領域を含む。次に、犠牲層３８および基板１０上に下部電極１２として下層１２ａおよび上層１２ｂを形成する。犠牲層３８および下部電極１２は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用い成膜される。その後、下部電極１２を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。下部電極１２は、リフトオフ法により形成してもよい。
図４（ｂ）に示すように、下部電極１２および基板１０上に下部圧電膜１４ａを、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い成膜する。下部圧電膜１４ａ上に挿入膜２８を、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い成膜する。その後、挿入膜２８を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。挿入膜２８は、リフトオフ法により形成してもよい。
図４（ｃ）に示すように、上部圧電膜１４ｂを、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い成膜する。下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂから圧電膜１４が形成される。図４（ｄ）に示すように、上部電極１６の下層１６ａおよび上層１６ｂをスパッタリング法、真空蒸着法またはＣＶＤ法を用い成膜する。上部電極１６を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所望の形状にパターニングする。上部電極１６は、リフトオフ法により形成してもよい。
図５（ａ）に示すように、圧電膜１４を所望の形状にパターニングする。このとき、上部圧電膜１４ｂは上部電極１６をマスクにエッチングし、下部圧電膜１４ａは上部電極１６および挿入膜２８をマスクにエッチングする。これにより、上部圧電膜１４ｂは上部電極１６と同じ形状にパターニングされ、下部圧電膜１４ａは挿入膜２８と同じ形状にパターニングされる。圧電膜１４のエッチング法として、ウェットエッチング法を用いてもよいし、ドライエッチング法を用いてもよい。圧電膜１４が窒化アルミニウム膜の場合、圧電膜１４のエッチングのマスクとして、フォトレジスト等を用いてもよい。
挿入膜２８および上部電極１６をマスクとし、エッチング液を例えば燐酸としウェットエッチングした場合、エッチング時間が比較的長いと、実施例１の図２（ｂ）のように、下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの端面１５ａおよび１５ｂは、基板１０の上面に対しほぼ垂直となる。エッチング時間が短いと、実施例１の変形例１のように、下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの端面１５ａおよび１５ｂは、基板１０の上面に対し傾斜する。さらに、エッチング時間が短いと、実施例１の変形例２のように、挿入膜２８および上部電極１６の外側に下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの上面１５ｃおよび１５ｄが残存する。
図５（ｂ）に示すように、全面に、保護膜２４を例えばスパッタリング法またはＣＶＤ法を用い形成する。図５（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い保護膜２４を所望の形状にパターニングする。図５（ｄ）に示すように、配線２０を例えばめっき法を用い形成する。
その後、孔部３５および導入路３３（図１（ａ）参照）を介し、犠牲層３８のエッチング液を下部電極１２の下の犠牲層３８に導入する。これにより、犠牲層３８が除去される。犠牲層３８をエッチングする媒体としては、犠牲層３８以外の共振器を構成する材料をエッチングしない媒体であることが好ましい。特に、エッチング媒体は、エッチング媒体が接触する下部電極１２がエッチングされない媒体であることが好ましい。下部電極１２から保護膜２４までの積層膜の応力を圧縮応力となるように設定しておく。これにより、犠牲層３８が除去されると、積層膜が基板１０の反対側に基板１０から離れるように膨れる。下部電極１２と基板１０との間にドーム状の膨らみを有する空隙３０が形成される。以上により、図１（ａ）から図２（ｂ）に示した圧電薄膜共振器が作製される。
実施例１およびその変形例の効果を説明するため、２次元の有限要素法を用いたシミュレーションの結果を説明する。シミュレーションに用いた各材料および膜厚は以下である。
下部電極１２の下層１２ａ：膜厚が１００ｎｍのＣｒ膜
下部電極１２の上層１２ｂ：膜厚が２００ｎｍのＲｕ膜
圧電膜１４：膜厚が１２６０ｎｍのＡｌＮ膜
下部圧電膜１４ａ：膜厚が６３０ｎｍのＡｌＮ膜
上部圧電膜１４ｂ：膜厚が６３０ｎｍのＡｌＮ膜
挿入膜２８：膜厚が１５０ｎｍの酸化シリコン膜
上部電極１６の下層１６ａ：膜厚が２３０ｎｍのＲｕ膜
上部電極１６の上層１６ｂ：膜厚が３５ｎｍのＣｒ膜
共振領域５０の幅Ｗ０：８４μｍ
挿入膜２８の挿入幅Ｗ２：２．８μｍ
空隙３０と共振領域５０の距離Ｗ４：１３μｍ
距離Ｗ６：２μｍ
距離Ｗ８：８μｍ
下部電極１２の下層１２ａ：膜厚が１００ｎｍのＣｒ膜
下部電極１２の上層１２ｂ：膜厚が２００ｎｍのＲｕ膜
圧電膜１４：膜厚が１２６０ｎｍのＡｌＮ膜
下部圧電膜１４ａ：膜厚が６３０ｎｍのＡｌＮ膜
上部圧電膜１４ｂ：膜厚が６３０ｎｍのＡｌＮ膜
挿入膜２８：膜厚が１５０ｎｍの酸化シリコン膜
上部電極１６の下層１６ａ：膜厚が２３０ｎｍのＲｕ膜
上部電極１６の上層１６ｂ：膜厚が３５ｎｍのＣｒ膜
共振領域５０の幅Ｗ０：８４μｍ
挿入膜２８の挿入幅Ｗ２：２．８μｍ
空隙３０と共振領域５０の距離Ｗ４：１３μｍ
距離Ｗ６：２μｍ
距離Ｗ８：８μｍ
シミュレーションは、比較例のサンプルとして、サンプルａからｄ、Ｄ、Ｅおよびｅ、実施例のサンプルとして、サンプルＡからＣについて行なった。サンプルＡからＥは圧電膜１４内に挿入膜２８が設けられている例であり、サンプルａからｅは挿入膜２８が設けられていない例である。サンプルＥおよびｅは圧電膜１４の端面が平面視において空隙３０に重なる例である。サンプルＡからＤ、およびａからｄは、圧電膜１４の少なくとも一部の端面が平面視において空隙３０に重なる例である。
図６（ａ）および図６（ｂ）は、比較例のサンプルＥおよびｅの断面図である。図６（ａ）に示すように、上部電極１６の引き出し領域７０では、共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０の外輪郭６４は一致している。引き出し領域７０以外の領域７２では、空隙３０の外輪郭６４は共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置する。サンプルＥでは、下部圧電膜１４ａおよび上部圧電膜１４ｂの外輪郭はいずれも空隙３０の外輪郭６４の外側に位置している。挿入膜２８の外輪郭６３は、空隙３０の外輪郭６４の内側かつ共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置する。共振領域５０の外輪郭６０と挿入膜２８の外輪郭６３との距離は距離Ｗ８である。図６（ｂ）に示すように、サンプルｅでは、挿入膜２８は設けられていない。その他の構成はサンプルＥと同じであり説明を省略する。
図７（ａ）および図７（ｂ）は、実施例のサンプルＡおよびＢの断面図である。図７（ａ）に示すように、サンプルＡでは、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６は共振領域５０の外輪郭６０に一致している。その他の構成はサンプルＥと同じであり説明を省略する。図７（ｂ）に示すように、サンプルＢでは、下部圧電膜１４ａの外輪郭６８は挿入膜２８の外輪郭６３に一致している。その他の構成はサンプルＡと同じであり説明を省略する。
図８（ａ）および図８（ｂ）は、実施例のサンプルＣおよび比較例のサンプルＤの断面図である。図８（ａ）に示すように、サンプルＣでは、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６は共振領域５０の外輪郭６０の外側かつ下部圧電膜１４ａの外輪郭６８の内側に位置する。共振領域５０の外輪郭６０と上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６の距離は距離Ｗ６である。その他の構成はサンプルＢと同じであり説明を省略する。図８（ｂ）に示すように、サンプルＤでは、下部圧電膜１４ａの外輪郭６８、挿入膜２８の外輪郭６３および上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６は共振領域５０の外輪郭６０に一致している。その他の構成はサンプルＡと同じであり説明を省略する。
図９（ａ）および図９（ｂ）は、比較例のサンプルａおよびｂの断面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、サンプルａおよびｂでは、挿入膜２８が設けられていない。その他の構成はサンプルＡおよびＢと同じであり説明を省略する。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例のサンプルｃおよびｄの断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、サンプルｃおよびｄでは、挿入膜２８が設けられていない。その他の構成はサンプルＣおよびＤと同じであり説明を省略する。
図１１は、サンプルＡからＥ、ａからｅにおける反共振周波数のＱ値Ｑａを示す図である。図１１に示すように、挿入膜２８を設けたサンプルＡからＥでは、挿入膜２８を設けていないサンプルａからｅに比べＱａが大きい。挿入膜２８を設けないサンプルにおいて、サンプルａではサンプルｅに比べＱａが増加している。サンプルｂおよびｄではサンプルｅとＱａが同程度である。サンプルｃではサンプルｅに比べＱａが減少している。これに対し、挿入膜２８を設けたサンプルにおいて、サンプルＡからＤではサンプルＥに比べＱａが向上している。また、サンプルＡからＤではＱａが同程度である。
挿入膜２８を設けたサンプルについてみると、サンプルＥとサンプルｅの比較のように、挿入膜２８を設けることにより、共振領域５０から横方向に伝搬する弾性波が挿入膜２８（挿入膜２８の内輪郭６２と共振領域５０の外輪郭６０の間）で反射する。これにより、弾性波エネルギーの漏洩が抑制できる。しかし、サンプルＥのように、圧電膜１４の端面が空隙３０の外輪郭６４の外側に位置すると、挿入膜２８で反射されなかった弾性波が圧電膜１４を介し基板１０に漏洩してしまう。そこで、サンプルＡからＤのように、領域７２において、圧電膜１４の上部圧電膜１４ｂの端面を共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０の外輪郭６４との間に位置させる。これにより、挿入膜２８で反射されなかった弾性波が共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０の外輪郭６４との間に位置する圧電膜１４の端面で反射する。このように、横方向に伝搬する弾性波が、挿入膜２８を含む少なくとも２箇所で反射される。このため、横方向に伝搬する弾性波が基板１０に漏洩し、Ｑ値等の共振特性が劣化することを抑制できる。
一方、サンプルａからｄのように、挿入膜２８を設けない場合、圧電膜１４の端面の位置によりＱ値がばらつく。この原因は明確ではないが、横方向に伝搬する弾性波が挿入膜２８で反射されない場合、圧電膜１４の端面の位置で弾性波の反射が変わってしまうためと考えられる。このように、挿入膜２８を設けない場合、圧電膜１４の少なくとも一部の端面を共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０の外輪郭６４との間に位置させたとしても、Ｑ値の向上は限定的である。さらに、図５（ａ）で説明したように、圧電膜１４の端面の位置は圧電膜１４のエッチング時間等の製造条件でばらつきやすい。サンプルａからｄでは、製造工程において圧電膜１４の端面の位置がばらつくとＱ値がばらついてしまう。サンプルＡからＤでは、図１１のように、圧電膜１４の端面の位置がばらついてもＱ値のばらつきを小さくできる。
サンプルＤのように、圧電膜１４と挿入膜２８との端面が略一致した構造では、積層膜の応力が下部電極１２に集中しやすい。特に、下部圧電膜１４ａの外輪郭６８と空隙３０の外輪郭６４との間では下部電極１２のみで積層膜を支持しているため、衝撃により破壊されやすくなる。一方、サンプルＡからＣでは、下部圧電膜１４ａの外輪郭６８が共振領域５０の外輪郭６０より外側に位置するため、積層膜の応力が集中し難くなる。また下部圧電膜１４ａの外輪郭６８と空隙３０の外輪郭６４との間の距離が短くなり、強度が向上する。特に、サンプルＡのように、下部圧電膜１４ａを空隙３０の外輪郭６４の外側に位置させると、強度を向上できる。
一方、サンプルＡのように、下部圧電膜１４ａを空隙３０の外輪郭６４の外側に位置させると、圧電膜１４が応力等により剥離することもある。そこで、下部圧電膜１４ａの外輪郭６８を空隙３０の外輪郭６４の内側に位置させることが考えられる。しかし、挿入膜２８を設けない場合、サンプルｂからｄのようにサンプルａに比べＱ値が劣化する。一方、挿入膜２８を設けると、サンプルＢからＤのようにＱ値をサンプルＡ程度とすることができる。
製造工程のばらつきのマージンを確保するため、領域７２において上部圧電膜１４ｂの端面は共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置させることが考えられる。しかし、挿入膜２８を設けない場合、サンプルｃのようにサンプルａに比べＱ値が劣化する。一方、挿入膜２８を設けると、サンプルＣのようにＱ値をサンプルＡ程度とすることができる。
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実施例１およびその変形例の効果を説明するための断面図である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、保護膜２４は、上部圧電膜１４ｂの端面および挿入膜２８の上面に設けられていない。圧電膜１４と挿入膜２８とは異なる材料を用いるため、その界面の密着性が低い。例えば、圧電膜１４が窒化アルミニウム膜であり、挿入膜２８が酸化シリコン膜の場合、その界面の密着性が低い。このため、図１２（ａ）に示すように、上部圧電膜１４ｂと挿入膜２８との界面で剥がれ８０が生じる。図１２（ｂ）に示すように、下部圧電膜１４ａと挿入膜２８との界面で剥がれ８２が生じる。剥がれ８０および８２が生じる例として、例えば図５（ｄ）のように、配線２０を形成する工程がある。配線工程以外でも、配線２０の形成工程以降の工程または圧電薄膜共振器が完成した以降の様々な要因で剥がれ８０および８２が形成されうる。
実施例１によれば、図２（ａ）および図２（ｂ）のように、共振領域を囲む少なくとも一部（例えば領域７２）において上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６は共振領域５０の外輪郭６０と略一致または外側に位置している。これにより、図１１のサンプルＡからＣのように、圧電膜１４の端面の位置がばらついてもＱ値のばらつきを小さくできる。また、領域７２において上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６は下部圧電膜１４ａの外輪郭６８の内側に位置する。これにより、積層膜の応力の集中を抑制できる。また強度を向上できる。
下部圧電膜１４ａの外輪郭６８を上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６の外側に位置するように圧電膜１４を形成するためには、図５（ａ）のように、挿入膜２８をマスクに下部圧電膜１４ａをエッチングするのが簡便である。また、挿入膜２８以外のマスクを用い下部圧電膜１４ａをエッチングする場合も、挿入膜２８をエッチングストッパとして用いることになる。そうすると、領域７２において、挿入膜２８は下部圧電膜１４ａの上面の少なくとも一部上に残存することになる。
以上のようなサンプルＡからＣの構造において、図２（ａ）から図３（ｂ）のように、共振領域５０において上部電極１６上に設けられる保護膜２４を、領域７２において上部圧電膜１４ｂの端面１５ｂと、挿入膜２８の上面の少なくとも一部と、を覆うように設ける。これにより、図１２（ａ）のような剥がれ８０を抑制できる。また、保護膜２４を共振領域５０の上部電極１６上に設けることにより、共振周波数等の周波数を調整する膜として用いることもできる。
また、領域７２において、保護膜２４は上部圧電膜１４ｂの端面１５ｂと、挿入膜２８の上面の少なくとも一部と、に接するように設ける。これにより、剥がれ８０をより抑制できる。
さらに、保護膜２４と挿入膜２８とは、同じ材料（例えば酸化シリコン）からなる。これにより、保護膜２４と挿入膜２８との密着性が向上し、剥がれ８０をより抑制できる。
さらに、図３（ａ）および図３（ｂ）のように、上部圧電膜１４ｂおよび下部圧電膜１４ａの少なくとも一方の端面１５ｂおよび１５ａは上側に対し下側が外側に位置するように傾斜している。これにより、圧電膜１４の応力集中をより抑制できる。
さらに、図２（ａ）から図３（ｂ）のように、配線２０は挿入膜２８の外輪郭６３を覆っている。これにより、図１２（ｂ）のような挿入膜２８の剥がれ８２を抑制できる。保護膜２４は、挿入膜２８と下部圧電膜１４ａとの界面を覆うことが好ましい。すなわち、保護膜２４の外輪郭６５は挿入膜２８の外輪郭より外側に位置することが好ましい。これにより、配線２０を形成する工程において、図１２（ｂ）のような剥がれ８２を抑制できる。
圧電膜１４が犠牲層３８の除去のためのエッチング液に晒されると、圧電膜１４が劣化する。例えば犠牲層３８を除去するエッチング液として弗酸、硝酸またはバッファード弗酸を用いる場合、窒化アルミニウムからなる圧電膜１４はエッチングされる。その他の工程により圧電膜１４が劣化することもある。図２（ａ）から図３（ｂ）のように、保護膜２４は圧電膜１４の端面を覆っている。これにより、圧電膜１４が劣化することを抑制できる。
図１３（ａ）から図１３（ｃ）は、実施例１の変形例３に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図１３（ａ）から図１３（ｃ）に示すように、実施例１の変形例３は、実施例１およびその変形例１および２と比較し、領域７２において、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６の外側の上部圧電膜１４ｂ上に付加膜１７が設けられている。付加膜１７は、上部電極１６を形成する下層１６ａおよび上層１６ｂから形成される。その他の構成は、図２（ｂ）、図３(ａ)と同じであり説明を省略する。
付加膜１７は、圧電膜１４をエッチングするときに、エッチングストッパとして機能する。例えばサンプルＣでは、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６と共振領域５０の外輪郭６０との位置合わせ精度は、フォトリソグラフィ法でのマスクの合わせ精度に影響される。これに対し、実施例１の変形例３では、付加膜１７をマスクに上部圧電膜１４ｂをエッチングできるため、上部圧電膜１４ｂの外輪郭６６を精度よく形成できる。また、付加膜１７が上部電極１６の少なくとも一部の層を共有する。これにより、製造工程を簡略化できる。
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、実施例２およびその変形例１の断面図である。図１４（ａ）から図１５（ｂ）では、圧電膜１４の外輪郭を外輪郭６６および６８と図示している。図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、挿入膜２８が圧電膜１４と上部電極１６との間に挿入されている。領域７２において、挿入膜２８の外輪郭６３は共振領域５０の外輪郭６０と略一致する。上部電極１６をエッチングによりパターニングするときに、上部電極１６と挿入膜２８とのエッチング選択性が低いと、上部電極１６の外側の挿入膜２８がエッチングされてしまう。保護膜２４は上部電極１６の端面、挿入膜２８の端面および圧電膜１４の上面を覆う。配線２０は保護膜２４の一部を覆う。図１４（ａ）では、圧電膜１４の端面は基板１０の上面に対しほぼ垂直である。図１４（ｂ）では、圧電膜１４の端面は基板１０に対し傾斜している。その他の構成は実施例１およびその変形例と同じであり説明を省略する。
図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施例２の変形例２および３の断面図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、領域７２において、挿入膜２８の外輪郭６３は圧電膜１４の上面の外輪郭と略一致する。上部電極１６をエッチングによりパターニングするときに、上部電極１６と挿入膜２８とのエッチング選択性が高く、挿入膜２８をマスクに圧電膜１４をエッチングすると、このような構造となる。保護膜２４は挿入膜２８の上面を覆う。配線２０は保護膜２４の一部を覆う。図１５（ａ）では、圧電膜１４の端面は基板１０の上面に対しほぼ垂直である。図１５（ｂ）では、圧電膜１４の端面は基板１０に対し傾斜している。その他の構成は図１４（ａ）および図１４（ｂ）と同じであり説明を省略する。
図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例２およびその変形例の効果を説明するための断面図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、保護膜２４は、上部電極１６の端面および挿入膜２８の上面に設けられていない。図１６（ａ）では、図１４（ａ）および図１４（ｂ）と同様に、挿入膜２８と上部電極１６の端面が略一致する。図１６（ｂ）では、図１５（ａ）および図１５（ｂ）と同様に、挿入膜２８が圧電膜１４の上面に延伸している。
挿入膜２８と圧電膜１４とは密着性が低い。このため、図１６（ａ）に示すように、圧電膜１４と挿入膜２８との界面で剥がれ８４が生じる。図１６（ｂ）に示すように、上部電極１６と挿入膜２８との界面において剥がれ８６が生じる。圧電膜１４と挿入膜２８との界面で剥がれ８８が生じる。剥がれ８４から８８が生じる例として、配線２０を形成する工程、配線２０の形成工程以降の工程または圧電薄膜共振器が完成した以降の様々な要因がある。
実施例２およびその変形例によれば、挿入膜２８は、圧電膜１４と上部電極１６との間に挿入されている。領域７２において、圧電膜１４の外輪郭６６および６８は共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置する。このような構造において、保護膜２４の外輪郭６５を共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置させる。これにより、図１６（ａ）および図１６（ｂ）のような剥がれ８４および８６を抑制できる。
図１４（ａ）および図１４（ｂ）のように、領域７２において、挿入膜２８の外輪郭６３は共振領域５０の外輪郭６０と略一致または内側に位置する。このような構造において、領域７２では、保護膜２４は上部電極１６の端面と、圧電膜１４の上面の少なくとも一部と、を覆う。これにより、保護膜２４が挿入膜２８の上下面を覆うため、剥がれ８４および８６を抑制できる。保護膜２４は、上部電極１６の端面と、圧電膜１４の上面の少なくとも一部と、に接することが好ましい。
保護膜２４と圧電膜１４との密着性が低い場合（例えば保護膜２４と挿入膜２８とが同じ材料からなる場合）、配線２０が保護膜２４の外輪郭２５を覆う。これにより、保護膜２４の圧電膜１４からの剥がれを抑制できる。
図１５（ａ）および図１５（ｂ）のように、領域７２において、圧電膜１４の上面の少なくとも一部に挿入膜２８が設けられている。このような構造において、領域７２では、保護膜２４の外輪郭６５は配線２０の内輪郭６７の外側に位置する。これにより、配線２０が挿入膜２８の下面を覆うため、剥がれ８８を抑制できる。保護膜２４の外輪郭６５が配線２０の内輪郭６７の外側に位置する場合、保護膜２４は挿入膜２８と配線２０との間に設けられていてもよい。また、保護膜２４は配線２０の上に設けられていてもよい。
実施例２およびその変形例において、保護膜２４は圧電膜１４の端面を覆っていてもよい。これにより、圧電膜１４の劣化を抑制できる。
実施例３およびその変形例１は、空隙の構成を変えた例である。図１７（ａ）は、実施例３の圧電薄膜共振器の断面図、図１７（ｂ）は、実施例３の変形例１の圧電薄膜共振器の断面図である。図１７（ａ）に示すように、基板１０の上面に窪みが形成されている。下部電極１２は、基板１０上に平坦に形成されている。これにより、空隙３０が、基板１０の窪みに形成されている。空隙３０は共振領域５０を含むように形成されている。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。空隙３０は、基板１０を貫通するように形成されていてもよい。なお、下部電極１２の下面に絶縁膜が接して形成されていてもよい。すなわち、空隙３０は、基板１０と下部電極１２に接する絶縁膜との間に形成されていてもよい。絶縁膜としては、例えば窒化アルミニウム膜を用いることができる。
図１７（ｂ）に示すように、共振領域５０の下部電極１２下に音響反射膜３１が形成されている。音響反射膜３１は、音響インピーダンスの低い膜３１ａと音響インピーダンスの高い膜３１ｂとが交互に設けられている。膜３１ａおよび３１ｂの膜厚は例えばそれぞれλ／４（λは弾性波の波長）である。膜３１ａと膜３１ｂの積層数は任意に設定できる。音響反射膜３１は、音響特性の異なる少なくとも２種類の層が間隔をあけて積層されていればよい。また、基板１０が音響反射膜３１の音響特性の異なる少なくとも２種類の層のうちの１層であってもよい。例えば、音響反射膜３１は、基板１０中に音響インピーダンスの異なる膜が一層設けられている構成でもよい。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。
実施例２およびその変形例において、実施例２と同様に空隙３０を形成してもよく、実施例２の変形例１と同様に空隙３０の代わりに音響反射膜３１を形成してもよい。
実施例１から２およびその変形例並びに実施例３のように、圧電薄膜共振器は、共振領域５０において空隙３０が基板１０と下部電極１２との間に形成されているＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）でもよい。また、実施例３の変形例１のように、圧電薄膜共振器は、共振領域５０において下部電極１２下に圧電膜１４を伝搬する弾性波を反射する音響反射膜３１を備えるＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）でもよい。
実施例１から実施例３およびその変形例において、引き出し領域７０において、空隙３０または音響反射膜３１の外輪郭６４が共振領域５０の外輪郭６０に略一致する例を説明したが、空隙３０または音響反射膜３１の外輪郭６４が共振領域５０の外輪郭６０の外側に位置してもよい。また、領域７２において、圧電膜１４または上部圧電膜１４ｂが共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０または音響反射膜３１の外輪郭６４との間に位置する例を説明したが、領域７２において、圧電膜１４または上部圧電膜１４ｂが共振領域５０の外輪郭６０と空隙３０または音響反射膜３１の外輪郭６４との間に位置すればよい。さらに、共振領域５０が楕円形状の例を説明したが、他の形状でもよい。例えば、共振領域５０は、四角形または五角形等の多角形でもよい。
実施例４は、実施例１から３およびその変形例の圧電薄膜共振器を用いたフィルタおよびデュプレクサの例である。図１８（ａ）は、実施例４に係るフィルタの回路図である。図１８（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４および１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１に実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数等は適宜設定できる。実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を含むフィルタは、ラダー型フィルタ以外に多重モードフィルタとすることもできる。
図１８（ｂ）は、実施例４の変形例に係るデュプレクサの回路図である。図１８（ｂ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ４４が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ４６が接続されている。送信フィルタ４４は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４６は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４４および受信フィルタ４６の少なくとも一方を実施例４のフィルタとすることができる。
フィルタが実施例１から３およびその変形例の圧電薄膜共振器を含む。これにより、挿入膜が剥がれを抑制できる。
また、送信フィルタ４４および受信フィルタ４６の少なくとも一方を実施例１から３およびその変形例の圧電薄膜共振器を含むフィルタとすることができる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１０ 基板
１２ 下部電極
１４ 圧電膜
１４ａ 下部圧電膜
１４ｂ 上部圧電膜
１６ 上部電極
２０ 配線
２８ 挿入膜
３０ 空隙
３１ 音響反射膜
５０ 共振領域
５２ 外周領域
５４ 中央領域
６０ 共振領域の外輪郭
６２ 挿入膜の内輪郭
６３ 挿入膜の外輪郭
６４ 空隙または音響反射膜の外輪郭
６５ 保護膜の外輪郭
６６ 上部圧電膜の外輪郭
６７ 配線の内輪郭
６８ 下部圧電膜の外輪郭
７０ 上部電極の引き出し領域
７２ 領域
１２ 下部電極
１４ 圧電膜
１４ａ 下部圧電膜
１４ｂ 上部圧電膜
１６ 上部電極
２０ 配線
２８ 挿入膜
３０ 空隙
３１ 音響反射膜
５０ 共振領域
５２ 外周領域
５４ 中央領域
６０ 共振領域の外輪郭
６２ 挿入膜の内輪郭
６３ 挿入膜の外輪郭
６４ 空隙または音響反射膜の外輪郭
６５ 保護膜の外輪郭
６６ 上部圧電膜の外輪郭
６７ 配線の内輪郭
６８ 下部圧電膜の外輪郭
７０ 上部電極の引き出し領域
７２ 領域
Claims (11)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、積層方向に対向する下部電極および上部電極と、
前記下部電極および前記上部電極の間に挟まれ、下部圧電膜と上部圧電膜を有し、圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域を囲む少なくとも一部において前記上部圧電膜の外輪郭は前記共振領域の外輪郭と一致または外側に位置し、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において前記上部圧電膜の外輪郭は前記下部圧電膜の外輪郭の内側に位置する圧電膜と、
前記下部圧電膜と前記上部圧電膜との間に挿入され、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記共振領域内に前記共振領域の外周に沿って前記共振領域の中央領域を囲むように設けられ、前記中央領域には設けられておらず、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において前記下部圧電膜の上面の少なくとも一部上に設けられている挿入膜と、
前記共振領域において前記上部電極上に設けられ、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記上部圧電膜の端面と、前記挿入膜の上面と、前記挿入膜の外側における前記下部圧電膜の表面と、に接するように設けられた保護膜と、
前記下部電極の引き出し領域において前記下部電極に接続し、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記挿入膜の外輪郭を覆い、前記保護膜が前記挿入膜と接する領域において前記保護膜の表面と接する配線と、
を具備する圧電薄膜共振器。 - 前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記保護膜は前記下部圧電膜の側面に接する請求項１記載の圧電薄膜共振器。
- 前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記保護膜の外輪郭は前記下部圧電膜の外輪郭の外側に位置し、前記保護膜は前記下部電極の上面の一部に接する請求項２記載の圧電薄膜共振器。
- 前記保護膜と前記挿入膜とは同じ材料からなる請求項３記載の圧電薄膜共振器。
- 前記上部圧電膜および前記下部圧電膜の少なくとも一方の端面は傾斜している請求項１から４のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
- 空隙、または音響特性の異なる少なくとも２種類の層が積層された音響反射膜、を含む音響反射層を具備し、
前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記下部圧電膜の外輪郭は前記音響反射層の外輪郭の内側に位置する請求項１から５のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。 - 基板と、
前記基板上に設けられ、積層方向に対向する下部電極および上部電極と、
前記下部電極および前記上部電極の間に挟まれ、圧電膜を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域を囲む少なくとも一部において、上面の外輪郭が前記共振領域の外側に位置する圧電膜と、
前記圧電膜と前記上部電極との間に挿入され、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記共振領域内に前記共振領域の外周に沿って前記共振領域の中央領域を囲むように設けられ、前記中央領域には設けられていない挿入膜と、
前記共振領域において前記上部電極上に設けられ、前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、外輪郭が前記共振領域の外輪郭の外側に位置する保護膜と、
前記下部電極の引き出し領域において、前記下部電極に接続する配線と、
を具備し、
前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記圧電膜の上面に挿入膜が設けられ、
前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記保護膜は、前記挿入膜の上面と、前記挿入膜の外側における前記圧電膜の表面と、に接し、
前記共振領域を囲む前記少なくとも一部において、前記配線は、前記挿入膜の外輪郭を覆い、前記保護膜が前記挿入膜と接する領域において前記保護膜と接する圧電薄膜共振器。 - 前記保護膜の外輪郭は前記圧電膜の上面の外輪郭と略一致する請求項７記載の圧電薄膜共振器。
- 前記挿入膜の音響インピーダンスは前記圧電膜より小さい請求項１から８のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
- 請求項１から９のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器を含むフィルタ。
- 請求項１０記載のフィルタを含むデュプレクサ。
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