JPS60103709A - 音響共振器とその製造方法 - Google Patents
音響共振器とその製造方法Info
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- JPS60103709A JPS60103709A JP59214036A JP21403684A JPS60103709A JP S60103709 A JPS60103709 A JP S60103709A JP 59214036 A JP59214036 A JP 59214036A JP 21403684 A JP21403684 A JP 21403684A JP S60103709 A JPS60103709 A JP S60103709A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
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- H03H9/173—Air-gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
くＨ葉上の利用分野〉
本発明は音域’Ｊｔ振藷とその製造方法に関し、更（Ｊ
具体的には、克１．′Ｊ基体の１側から全ての工程を成
し得る音ｐＩＪξｆｉｒ＜ Ｋｒとイの製ｊΔｈθ、に
関・Ｊる６のである。 〈従来の技術〉 近年マイク［１電ｒ丁学回路４．Ｔのｔｉｌｌ究聞光に
犬さ゛な関心がＺ）”ｌ！られでいる。蒸着フィルム状
とした圧電４Δか、フィシｌ」電子工学的４ｒ Ｊｔ
ｉｈＱ 器、変換器、なとの」４置に用いられている。 これらのフィルムは、ドープ、きれた１〕 ンリニ」ン
ｌｉｔ口１つ）をイ１づるシリコン１．ｔ１本に魚ン゛
１され）こ６のが一般的である。しかしながら、Ｉ）＋
シリー１ン隔膜は能動回路に組込む際に問題が生じる可
能１！ｌがある。 〈発明が解決しようとする問題点〉 電子装置の基体材としては半絶縁性の ＱａＡｓが有用である。その高い電子移動度が高速トラ
ンジスタ、集積回路、広帯域増幅器、及び出力フィール
ド効果トランジスタに右動である。しかしながら、これ
らの能動回路に組込むことのでさ・る小形の受動共振器
に対する要求もある。特に、すでに他の電子素子を支持
しているＧａ Ａｓ塁休体直接この共振器を形成して回
路の集積化が達成できれば極めて好ましい。 更に、全ての工程を基体の１つの側から成し１ｑるもの
であれば更に望ましい。 本発明の目的は、Ｇａ Ａｓ基体上にて能動装置と集積
化できる音響共振器及びその製造ノ）法を提供づること
にある。 本発明の別の目的−は、上記音響共振器を１ｇるにあた
って、全工程を上記ＧａＡｓ基体の１つの側から５１成
するようにしＩ、：′Ｍ苛方法を提供りることである。 〈問題点を解決ジるための手段〉 本発明の共振器は、△Ｊ２Ｎの励起層にＪ：・ノて分離
された２個の甲↑−１’！ｒＡβ電極と、この電極の−
かの外面にで支１．１＋された八βＮの鴻１ｉｌ１１層
とをイ１している。阜木的イ丁コシ振振動数は複合成形
体の１°ンさの関数でｄ＞る。ｊ瘍蔽ｈｍ ＬＪ充分＜
ｉｌワさを有して、共振器製）告中にその近傍の電極を
保護している他、この光分４１−１’ｉ’さによって共
振器作動中にスプリアス変１り！の制御手段として作用
て・さるＪ、うになっていイ）１゜ この共振器は、０１′１Δ５ｉｔ（木にΔ２ＮとΔ℃の
１育を交互にスバツクーン人ににり只ぞるさｔしる。 これは、Ｎ（このｊ問合△Ｊ２Ｎか蒸６される）とＡｒ
（この場合へλ金属が恐看される）との間に０３いて
交互に行＜ｒ ；ｂれる雰囲気においてΔ℃ツク−ツト
をスパッターすることににつ
具体的には、克１．′Ｊ基体の１側から全ての工程を成
し得る音ｐＩＪξｆｉｒ＜ Ｋｒとイの製ｊΔｈθ、に
関・Ｊる６のである。 〈従来の技術〉 近年マイク［１電ｒ丁学回路４．Ｔのｔｉｌｌ究聞光に
犬さ゛な関心がＺ）”ｌ！られでいる。蒸着フィルム状
とした圧電４Δか、フィシｌ」電子工学的４ｒ Ｊｔ
ｉｈＱ 器、変換器、なとの」４置に用いられている。 これらのフィルムは、ドープ、きれた１〕 ンリニ」ン
ｌｉｔ口１つ）をイ１づるシリコン１．ｔ１本に魚ン゛
１され）こ６のが一般的である。しかしながら、Ｉ）＋
シリー１ン隔膜は能動回路に組込む際に問題が生じる可
能１！ｌがある。 〈発明が解決しようとする問題点〉 電子装置の基体材としては半絶縁性の ＱａＡｓが有用である。その高い電子移動度が高速トラ
ンジスタ、集積回路、広帯域増幅器、及び出力フィール
ド効果トランジスタに右動である。しかしながら、これ
らの能動回路に組込むことのでさ・る小形の受動共振器
に対する要求もある。特に、すでに他の電子素子を支持
しているＧａ Ａｓ塁休体直接この共振器を形成して回
路の集積化が達成できれば極めて好ましい。 更に、全ての工程を基体の１つの側から成し１ｑるもの
であれば更に望ましい。 本発明の目的は、Ｇａ Ａｓ基体上にて能動装置と集積
化できる音響共振器及びその製造ノ）法を提供づること
にある。 本発明の別の目的−は、上記音響共振器を１ｇるにあた
って、全工程を上記ＧａＡｓ基体の１つの側から５１成
するようにしＩ、：′Ｍ苛方法を提供りることである。 〈問題点を解決ジるための手段〉 本発明の共振器は、△Ｊ２Ｎの励起層にＪ：・ノて分離
された２個の甲↑−１’！ｒＡβ電極と、この電極の−
かの外面にで支１．１＋された八βＮの鴻１ｉｌ１１層
とをイ１している。阜木的イ丁コシ振振動数は複合成形
体の１°ンさの関数でｄ＞る。ｊ瘍蔽ｈｍ ＬＪ充分＜
ｉｌワさを有して、共振器製）告中にその近傍の電極を
保護している他、この光分４１−１’ｉ’さによって共
振器作動中にスプリアス変１り！の制御手段として作用
て・さるＪ、うになっていイ）１゜ この共振器は、０１′１Δ５ｉｔ（木にΔ２ＮとΔ℃の
１育を交互にスバツクーン人ににり只ぞるさｔしる。 これは、Ｎ（このｊ問合△Ｊ２Ｎか蒸６される）とＡｒ
（この場合へλ金属が恐看される）との間に０３いて
交互に行＜ｒ ；ｂれる雰囲気においてΔ℃ツク−ツト
をスパッターすることににつ
【達成される。この層（Ｊ
、シスラームを周囲に開成１）ることなく連続的に蒸る
され、システム全体の純度を維持づる。まり゛、遮蔽Ａ
βＮ Ｉｉηを形成し、次いでへβ層、その次に励起Δ
ｊ２Ｎ層、そしで最後に別の八ぶ層を形成する。層の形
成１褒、この多層Ｊ：’１造体はいくつかの工程を経て
共振器となる。上ｔｉｅ最優に形成しｌζへで層におい
て°電極が形成される。次に、この多１１￥ｉ複合拐に
キャビテｒが形成されて前記Ｇａ Ａｓ ％体に到遂す
る。 最後に、このキトビティに好適な１ツヂング剤が添加さ
れて、形成した△（電極の反対側のＱ ａ Ａ Ｓを除
去し、その結果形成される）１．振器【、１、−での周
辺部においてＱａＡｓで支Ｊ？ｊされる棚状の多層）Ｍ
成体となる。この方法によって全ての工程が基体の１側
から操作することにＪ：つて達成される。 〈実施例〉、 以下図面を参照して本発明の好適４７５２施例についで
説明づ′る。 負′５１図と第２図は本発明による多Ｉ！ｉ構造の、Ｇ
ａ Ａｓ構成体」二に蒸着された」（振器を示すしので
ある。図示の通り、ＱａΔＳ基体１０の上には△兎Ｎの
第１１芭１２、ＡＡの第２層１４、Ａｆ？、Ｈの第３ｊ
凶１６、そしてΔにの第４層１８が形成されている。電
Ｊ／４１層１４及び１８は充分な心電性を有して共振１
′１−動が助長されるような厚みを有しており、通；’
ｉ’；約（１，１Ｏ−（１、２＋ｌμｌｉｔ厚どしてい
る。△、Ｑ Ｈの層−１Ｇは、電極によって形成される
電界に応答１］て固右振ＩＦＪＩ数に（共振づる圧電体
であり、この」（１般周波数は層１６のｊヲさの関数で
ある。 Ｉ＋’１１６は一般には１．〇−２５、Ｏｆｚ
ｍＪ’７とし、これにＪ： ッ”Ｃ約１．０Ｇ ｌ−Ｉ
Ｚ以」二から２０（ンＭ１ゴ／１ス−１・：ｊ、で゛
のＪ、乏木周汲故＄ｎ （ｒＨ）どなる。ΔλＮの層１
２は充分くｒ厚みを右していて、後述づる」：うｌＪ」
ツチングニ［、ｔ、Ｉｉｊ中に層１７′ｌを保護してい
る。ト記；苫１２は、」（振器作動中にスプリアス変操
の制９１１をりるしのどして作用さ１↓るためにも、充
分４「厚さを右している。具体的には、０．５／〕１■
稈１真の１７さがり１４３１目的である。 本発明の共振器は反応ｄｃスＩグネト１］ンスバツター
仏の如き方ｖ１によつ−ｃＱａ△Ｓ塁イホにＡＡＮとＡ
Ａの層を交Ｕにイ」打させることにＪ、って形成される
。Ｏ５１ΔＳ基体と八にターゲット【よスパッター装置
の容室内に設りられている。 Ｇａ Ａｓ基体は（１００）の方向性を右する単結晶と
づることが好ましく、またＡβターゲットは９９，９９
９％の純度とするのがよい。蒸着は、基体が１１０℃又
はそれ以下の比較的低湿にて行なうのがよい。ＡＡツタ
−ットは従来周知の手段によって、Ｎ２どＡｒとを交互
にした雰囲気中にてスパッター蒸上される。か＜シ、て
、ＡＪ２Ｎ蒸谷容室にはＮ が、またＡＡ用の客室には
Ｎ２が提供される。この方法ににす、容室を周囲にＩｔ
！Ｉ ｈ９． ′？ＩることなくＡＪ２ＮとＡＡの層を
交１７に形成できることとなり、ＡＡやＡＪ２化合物の
不純物の大部分を占める酸素を除去できるので優れた方
法Ｃある。 この蒸おはづ−でに他のマイクロ電子工学装置を保持し
ているＧａ Ａｓ 基体に行なうことがてきる。これら
の装置ＩＪ、マスキング法にて、即ら、フＡｉ−レジス
トによって或いは蒸着中にクーゲットと１（小との間に
′＆蔽休体介在さぜることにＪ：って、蒸着中に保護さ
れる。この場合、上記遮蔽体は孔をイボしていてスパッ
ターに」；る物質がその孔を通して魚４＋されるように
なっている。これらの技術について（Ｊ従来Ｊ、り周知
のものである。蒸ｒｌ中にお（］る】、１体のｆ！ｔＡ
麿が比較的低いということは、予め設りられ（いる部拐
や素子などに対りる〃）的（ｒｌ Ｉｉ；ｉを防いて・
いることにもなっている。 次いで上記蒸？′、された多層複合剤から音響共振器が
作製される１、まｆ最初のＩ’Ｑ階としては層１ε３か
らＡβ電イ向を形成ＪることＣある。電極とする層１８
の部分を従来周知の方法にて覆い、次に同じ層１８のＪ
’Ｈ’Ｊ ：ｌ）れＣいない部分を除去して層１８の電
極と・ノる。本発明の方法を示した第１図及び第２図に
Ｊｊいて、１個の多層複合（Δから複数の共振器が形成
され（いる。ｉ＋’ｊ ｉ図において電極２０は２０（
１７１ｍ ｘ ２（１（１μｍｎのハラ１〜２１どリー
ド＆：！１１２２を有し、・リード線２２によって基体
上の他の回路部品ど集積化される。１１テ１１８の上記
覆われ（いイ１い部分（ＪイΔンミル法＜ ｉｎｎ ｍ
ｉｌｌｉｎｇ ）或い（Ｊ好：１、しくけ化学的な」−
ツチングによって除去（゛さ゛る。電極２０を形成する
エツチング剤はＡぶ金属を腐蝕するものであってＡｌＮ
を腐蝕するものではない。この工程における好適なエツ
チング剤としては、例えハ１０ ％ （７） 稀釈ＨＦ
、又ハＨ３Ｐ Ｏ４−ＣＨ３ＣＯＯＨ−ＨＯＮ○３ ７
８液とし、この場合は４：１：１の割合どづ゛ることが
できる。 電＠２０が形成された後で、その近傍にキャビ−７−イ
２５を形成して層１６．，１４及び１２を通ってＧａ
Ａｓ ｕ体に到るようにりる。イオンミル法などの他の
周知技法を採用でき・るが、この工程は化学的エツチン
グによることが望ましい。この工程のエツチング剤はＡ
ｌと△ＡＮの双りを腐蝕するものでなりればならないが
、上記フォ１〜レジスト若しくは他のマスキング物質を
ｆｒｙＪ蝕するものであってはならない。好ま（）いエ
ツチング剤としては、非常に稀釈したＮａ ＯＨ溶液、
例えばト１□０を８００ｆｆａ ｍ部に対してＮａ０１
−１を１重量部とする。 最後に、主１１ビテイ２５からＱａ Ａｓ基板１０にエ
ツチング剤を入れて電極パッド２１の反対のＱａＡｓ部
を除去づる。エツチング剤はバッド２１の反対側のピラ
ミッド状聞ｌ］２７を蝕刻し、その結束形成さｉる共振
器はＱａΔ５塁体に周辺を支））ｌノＩ、：棚状の形状
を右づる構成体となる。ＧａＡｊｉ用のエツチング剤左
して知られているもの全（Δ℃をｔ）感触づるが、△Ａ
Ｎを腐蝕しないＧ１１ＡＳ上ツチング剤が知られている
。この上程には後右のタイプのエツチング剤が用いられ
る。かくして、八ぶＮ層１２はＱａ／１．ｓ上ツヂング
中に△β層１４の表面１３を伏設づるａＧ＃ＩＡＳ川の
このＪ、うにりｊ適な」−ツ天ング剤はＩ Ｈ’Ｓｏ
−８Ｈ２０２−２＋ ３００ ＋−１，Ｏである。 本発明の製造方ｄ、にＪ：れば、全ての工程をＧａＡＳ
基体の１側から成しく（７るしのである。 この１側方式の主たる利点は・基体部の保訝合成しく９
、従っ’ＣＡ、り高い装置畜麿をｔすることが出来、ノ
シ振器の上端面を汚づことなく接合し得るものとなる。 更に別の利点として（，１、ＩＩＩＱ弱な棚状４）５成
体を形成りるのを肴ゝ体工程の最終工程どしている点で
ある。これによって共振器と他の能動装置との集積化、
一体化が助長される。 共振器の′ｒｉ極となる層１４は種々の方法にＪ、って
電気的接点を具備するにうに出来葛。例えば、層１４は
従）ｌ（周知のように電極２０と容量結合されるように
してもにい。或いは、層１４は、層１Ｇ及び１８の形成
中には周知の手段により部分的に覆い、覆われていない
部分を残し、この部分に電気的接点を設けてもにい。更
に別の方法としては、（３ａ Ａ３基体の別の装置と直
接接触するように層１４を形成することである。 本発明の別の実施例において、共振法線に対して結晶学
的Ｃ軸が傾斜するようにＡ Ｊ２Ｎ Ｆｌ＋１６を設【
プる。これは、例えば蒸着中にターゲットに対し−Ｃ２
３体を斜めにづるこごににって達成できるし、或いは蒸
着中にスパッター容室に電界を印加づ゛ることによって
成し得る。これが６１１１１１対称のＡｌＮの如き物質
において生じると蒸るフィルムは剪断波励起が可能とな
る。 共振器はインピータンスとＱにおいて特徴づけられる。 インピーダンスＺは次の式で決定される。 Ｚ＝”）Ｏユニー １＋ρ ここでρは周波数の関数どして測定された及躬係数であ
る。上記Ｑは損失エネルギーに幻づる蓄積エネルギーの
比であり、下式の通りＺ。 Ｚφの位相から決定される。 ここでｆ ｒは共振周波数であるつＱに関するこの定義
は並列又は直列Ｒ１０回路がら導かられるものである。 インピーダンスは共振器だ（）の特性であり、外部回路
によって）ノシ定されないので、このようにして決定さ
れたＱは無負葡の状態の数値である。 実験１゜ 本発明の製造方法に従って、たで波Ｊｌ、 １ｌｉｉ−
器を作製した。Ａｌ電極の厚さは０．２μｍ、ＡｎＮの
遮蔽層の厚さは０，５μｍ、そして共振層の厚さ【よ６
．５μｍであった。基本直列共振周波数は９９４．９６
Ｍ ｈｌ ｚであり、Ｍ本並列共振周波数は１００（
１，２１Ｍ ｌ−Ｉ Ｚであった。他の共振パラメータ
としては直列共振のＱが８０２、並列共振のＱが３７４
、直列抵抗が１０Ωで並列抵抗が５１３Ωであった。イ
ンピーダンスの位相と絶対値を周波数の関数どしてプロ
ットしたものを第３図に示しである１、共振の温度係数
は、第４図に示ザ如く約−２４ｐｐｍ／ ℃であった。 実験２゜ 剪断波共振器を本発明のＦＡ造六方法従って作製した。 共振器層は前記実験１の場合と同じ厚みのものとした。 共振器は基本直列共振周波数が５Ｇ８．８１ Ｍ ＨＺ
で、基本並列共振周波数が５６８．７９泣Ｉ ＨＺであ
った。直列共振のＱが２２４６で直列抵抗は３２Ω、並
列抵抗は３８０Ωであ・）た。共振の温度係数は第４図
の如＜ −２６，５ｐｐＨｌ／℃であった。 上記パラメータは単なる例示的なものであり、本発明の
範囲を限定りるｂのでは４１′い。
、シスラームを周囲に開成１）ることなく連続的に蒸る
され、システム全体の純度を維持づる。まり゛、遮蔽Ａ
βＮ Ｉｉηを形成し、次いでへβ層、その次に励起Δ
ｊ２Ｎ層、そしで最後に別の八ぶ層を形成する。層の形
成１褒、この多層Ｊ：’１造体はいくつかの工程を経て
共振器となる。上ｔｉｅ最優に形成しｌζへで層におい
て°電極が形成される。次に、この多１１￥ｉ複合拐に
キャビテｒが形成されて前記Ｇａ Ａｓ ％体に到遂す
る。 最後に、このキトビティに好適な１ツヂング剤が添加さ
れて、形成した△（電極の反対側のＱ ａ Ａ Ｓを除
去し、その結果形成される）１．振器【、１、−での周
辺部においてＱａＡｓで支Ｊ？ｊされる棚状の多層）Ｍ
成体となる。この方法によって全ての工程が基体の１側
から操作することにＪ：つて達成される。 〈実施例〉、 以下図面を参照して本発明の好適４７５２施例についで
説明づ′る。 負′５１図と第２図は本発明による多Ｉ！ｉ構造の、Ｇ
ａ Ａｓ構成体」二に蒸着された」（振器を示すしので
ある。図示の通り、ＱａΔＳ基体１０の上には△兎Ｎの
第１１芭１２、ＡＡの第２層１４、Ａｆ？、Ｈの第３ｊ
凶１６、そしてΔにの第４層１８が形成されている。電
Ｊ／４１層１４及び１８は充分な心電性を有して共振１
′１−動が助長されるような厚みを有しており、通；’
ｉ’；約（１，１Ｏ−（１、２＋ｌμｌｉｔ厚どしてい
る。△、Ｑ Ｈの層−１Ｇは、電極によって形成される
電界に応答１］て固右振ＩＦＪＩ数に（共振づる圧電体
であり、この」（１般周波数は層１６のｊヲさの関数で
ある。 Ｉ＋’１１６は一般には１．〇−２５、Ｏｆｚ
ｍＪ’７とし、これにＪ： ッ”Ｃ約１．０Ｇ ｌ−Ｉ
Ｚ以」二から２０（ンＭ１ゴ／１ス−１・：ｊ、で゛
のＪ、乏木周汲故＄ｎ （ｒＨ）どなる。ΔλＮの層１
２は充分くｒ厚みを右していて、後述づる」：うｌＪ」
ツチングニ［、ｔ、Ｉｉｊ中に層１７′ｌを保護してい
る。ト記；苫１２は、」（振器作動中にスプリアス変操
の制９１１をりるしのどして作用さ１↓るためにも、充
分４「厚さを右している。具体的には、０．５／〕１■
稈１真の１７さがり１４３１目的である。 本発明の共振器は反応ｄｃスＩグネト１］ンスバツター
仏の如き方ｖ１によつ−ｃＱａ△Ｓ塁イホにＡＡＮとＡ
Ａの層を交Ｕにイ」打させることにＪ、って形成される
。Ｏ５１ΔＳ基体と八にターゲット【よスパッター装置
の容室内に設りられている。 Ｇａ Ａｓ基体は（１００）の方向性を右する単結晶と
づることが好ましく、またＡβターゲットは９９，９９
９％の純度とするのがよい。蒸着は、基体が１１０℃又
はそれ以下の比較的低湿にて行なうのがよい。ＡＡツタ
−ットは従来周知の手段によって、Ｎ２どＡｒとを交互
にした雰囲気中にてスパッター蒸上される。か＜シ、て
、ＡＪ２Ｎ蒸谷容室にはＮ が、またＡＡ用の客室には
Ｎ２が提供される。この方法ににす、容室を周囲にＩｔ
！Ｉ ｈ９． ′？ＩることなくＡＪ２ＮとＡＡの層を
交１７に形成できることとなり、ＡＡやＡＪ２化合物の
不純物の大部分を占める酸素を除去できるので優れた方
法Ｃある。 この蒸おはづ−でに他のマイクロ電子工学装置を保持し
ているＧａ Ａｓ 基体に行なうことがてきる。これら
の装置ＩＪ、マスキング法にて、即ら、フＡｉ−レジス
トによって或いは蒸着中にクーゲットと１（小との間に
′＆蔽休体介在さぜることにＪ：って、蒸着中に保護さ
れる。この場合、上記遮蔽体は孔をイボしていてスパッ
ターに」；る物質がその孔を通して魚４＋されるように
なっている。これらの技術について（Ｊ従来Ｊ、り周知
のものである。蒸ｒｌ中にお（］る】、１体のｆ！ｔＡ
麿が比較的低いということは、予め設りられ（いる部拐
や素子などに対りる〃）的（ｒｌ Ｉｉ；ｉを防いて・
いることにもなっている。 次いで上記蒸？′、された多層複合剤から音響共振器が
作製される１、まｆ最初のＩ’Ｑ階としては層１ε３か
らＡβ電イ向を形成ＪることＣある。電極とする層１８
の部分を従来周知の方法にて覆い、次に同じ層１８のＪ
’Ｈ’Ｊ ：ｌ）れＣいない部分を除去して層１８の電
極と・ノる。本発明の方法を示した第１図及び第２図に
Ｊｊいて、１個の多層複合（Δから複数の共振器が形成
され（いる。ｉ＋’ｊ ｉ図において電極２０は２０（
１７１ｍ ｘ ２（１（１μｍｎのハラ１〜２１どリー
ド＆：！１１２２を有し、・リード線２２によって基体
上の他の回路部品ど集積化される。１１テ１１８の上記
覆われ（いイ１い部分（ＪイΔンミル法＜ ｉｎｎ ｍ
ｉｌｌｉｎｇ ）或い（Ｊ好：１、しくけ化学的な」−
ツチングによって除去（゛さ゛る。電極２０を形成する
エツチング剤はＡぶ金属を腐蝕するものであってＡｌＮ
を腐蝕するものではない。この工程における好適なエツ
チング剤としては、例えハ１０ ％ （７） 稀釈ＨＦ
、又ハＨ３Ｐ Ｏ４−ＣＨ３ＣＯＯＨ−ＨＯＮ○３ ７
８液とし、この場合は４：１：１の割合どづ゛ることが
できる。 電＠２０が形成された後で、その近傍にキャビ−７−イ
２５を形成して層１６．，１４及び１２を通ってＧａ
Ａｓ ｕ体に到るようにりる。イオンミル法などの他の
周知技法を採用でき・るが、この工程は化学的エツチン
グによることが望ましい。この工程のエツチング剤はＡ
ｌと△ＡＮの双りを腐蝕するものでなりればならないが
、上記フォ１〜レジスト若しくは他のマスキング物質を
ｆｒｙＪ蝕するものであってはならない。好ま（）いエ
ツチング剤としては、非常に稀釈したＮａ ＯＨ溶液、
例えばト１□０を８００ｆｆａ ｍ部に対してＮａ０１
−１を１重量部とする。 最後に、主１１ビテイ２５からＱａ Ａｓ基板１０にエ
ツチング剤を入れて電極パッド２１の反対のＱａＡｓ部
を除去づる。エツチング剤はバッド２１の反対側のピラ
ミッド状聞ｌ］２７を蝕刻し、その結束形成さｉる共振
器はＱａΔ５塁体に周辺を支））ｌノＩ、：棚状の形状
を右づる構成体となる。ＧａＡｊｉ用のエツチング剤左
して知られているもの全（Δ℃をｔ）感触づるが、△Ａ
Ｎを腐蝕しないＧ１１ＡＳ上ツチング剤が知られている
。この上程には後右のタイプのエツチング剤が用いられ
る。かくして、八ぶＮ層１２はＱａ／１．ｓ上ツヂング
中に△β層１４の表面１３を伏設づるａＧ＃ＩＡＳ川の
このＪ、うにりｊ適な」−ツ天ング剤はＩ Ｈ’Ｓｏ
−８Ｈ２０２−２＋ ３００ ＋−１，Ｏである。 本発明の製造方ｄ、にＪ：れば、全ての工程をＧａＡＳ
基体の１側から成しく（７るしのである。 この１側方式の主たる利点は・基体部の保訝合成しく９
、従っ’ＣＡ、り高い装置畜麿をｔすることが出来、ノ
シ振器の上端面を汚づことなく接合し得るものとなる。 更に別の利点として（，１、ＩＩＩＱ弱な棚状４）５成
体を形成りるのを肴ゝ体工程の最終工程どしている点で
ある。これによって共振器と他の能動装置との集積化、
一体化が助長される。 共振器の′ｒｉ極となる層１４は種々の方法にＪ、って
電気的接点を具備するにうに出来葛。例えば、層１４は
従）ｌ（周知のように電極２０と容量結合されるように
してもにい。或いは、層１４は、層１Ｇ及び１８の形成
中には周知の手段により部分的に覆い、覆われていない
部分を残し、この部分に電気的接点を設けてもにい。更
に別の方法としては、（３ａ Ａ３基体の別の装置と直
接接触するように層１４を形成することである。 本発明の別の実施例において、共振法線に対して結晶学
的Ｃ軸が傾斜するようにＡ Ｊ２Ｎ Ｆｌ＋１６を設【
プる。これは、例えば蒸着中にターゲットに対し−Ｃ２
３体を斜めにづるこごににって達成できるし、或いは蒸
着中にスパッター容室に電界を印加づ゛ることによって
成し得る。これが６１１１１１対称のＡｌＮの如き物質
において生じると蒸るフィルムは剪断波励起が可能とな
る。 共振器はインピータンスとＱにおいて特徴づけられる。 インピーダンスＺは次の式で決定される。 Ｚ＝”）Ｏユニー １＋ρ ここでρは周波数の関数どして測定された及躬係数であ
る。上記Ｑは損失エネルギーに幻づる蓄積エネルギーの
比であり、下式の通りＺ。 Ｚφの位相から決定される。 ここでｆ ｒは共振周波数であるつＱに関するこの定義
は並列又は直列Ｒ１０回路がら導かられるものである。 インピーダンスは共振器だ（）の特性であり、外部回路
によって）ノシ定されないので、このようにして決定さ
れたＱは無負葡の状態の数値である。 実験１゜ 本発明の製造方法に従って、たで波Ｊｌ、 １ｌｉｉ−
器を作製した。Ａｌ電極の厚さは０．２μｍ、ＡｎＮの
遮蔽層の厚さは０，５μｍ、そして共振層の厚さ【よ６
．５μｍであった。基本直列共振周波数は９９４．９６
Ｍ ｈｌ ｚであり、Ｍ本並列共振周波数は１００（
１，２１Ｍ ｌ−Ｉ Ｚであった。他の共振パラメータ
としては直列共振のＱが８０２、並列共振のＱが３７４
、直列抵抗が１０Ωで並列抵抗が５１３Ωであった。イ
ンピーダンスの位相と絶対値を周波数の関数どしてプロ
ットしたものを第３図に示しである１、共振の温度係数
は、第４図に示ザ如く約−２４ｐｐｍ／ ℃であった。 実験２゜ 剪断波共振器を本発明のＦＡ造六方法従って作製した。 共振器層は前記実験１の場合と同じ厚みのものとした。 共振器は基本直列共振周波数が５Ｇ８．８１ Ｍ ＨＺ
で、基本並列共振周波数が５６８．７９泣Ｉ ＨＺであ
った。直列共振のＱが２２４６で直列抵抗は３２Ω、並
列抵抗は３８０Ωであ・）た。共振の温度係数は第４図
の如＜ −２６，５ｐｐＨｌ／℃であった。 上記パラメータは単なる例示的なものであり、本発明の
範囲を限定りるｂのでは４１′い。
第１図と第２図は本発明９製造／Ｊ？７、によって製作
した共振器の、大々平面図と断面図、第３図は本発明に
よるた−Ｃ波モードのノ（振器について、周ｅ数の関数
としくのインピーダンスと位相の絶対伯’ｋ ７Ｊ＼り
図、 第４図はたて波と剪断波について、湿度の関数としての
温度係数を承り図Ｃある。 １０・・・基体、１２・・・負′３１層、１４・・・第
２肋、１ Ｇ ・・・ 第 ３ 層 、１ ε３ ・・
・ 第 ／ｌ ｌＦ’ｉ 、２０ ・・・ 電極 、２
り・・・キャビティ。 １４許出附）人 アメリ／Ｊ合衆国 代 理 人 ｊ−ｄ 股 行 却 ム 〜陥 を嚢 ＦＩ６．３
した共振器の、大々平面図と断面図、第３図は本発明に
よるた−Ｃ波モードのノ（振器について、周ｅ数の関数
としくのインピーダンスと位相の絶対伯’ｋ ７Ｊ＼り
図、 第４図はたて波と剪断波について、湿度の関数としての
温度係数を承り図Ｃある。 １０・・・基体、１２・・・負′３１層、１４・・・第
２肋、１ Ｇ ・・・ 第 ３ 層 、１ ε３ ・・
・ 第 ／ｌ ｌＦ’ｉ 、２０ ・・・ 電極 、２
り・・・キャビティ。 １４許出附）人 アメリ／Ｊ合衆国 代 理 人 ｊ−ｄ 股 行 却 ム 〜陥 を嚢 ＦＩ６．３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、実質的に平行な２個のアルミニウム電極と、上記電
極間に介装したＡｊ２Ｎの励起層と、上記電Ｉ！にの一
方の外面に支持した△ＡＮの遮蔽層とを有し、上記電極
と△Ｊ／、Ｎ層とがＱ ａＡｓｉ体によって周辺部が支
持された棚状の千１４成体に形成されてなる音響共振器
。 ２、 ＡβＮよりなる該励起層は、共振基本周波数が１
．０Ｇ ＠ ｚ以上から２００Ｍ ＨＺ以下までの範囲
となるＪ：うな厚さを４１している特許請求の範囲第１
項記載の共振器。 ３、該励起層はその厚さが約１．０μＩｎ−２５，０μ
ｎｌである特許請求の範囲第２項記載の共振器。 ４、ＡβＮ、Ｊ、り成る該遮蔽層はＱａＡｓエツチング
剤から支持△ぶ電極を保設するに充分な厚さを石Ｆｊる
ヤＪ許請求の範囲第１項記載の共振器。 ５、該遮蔽層ＩＪ更に、Ｊ（振作動中にスプリアス変換
を制御でさる充分Ｑηさをイｊす゛る１ソを許請求の範
囲第１１４Ｉ′Ｉ記載のｊ（Ｉｆ；器。 ６、該遮蔽層の〃さは約０．５μＩｌ＋とし〕ζ特ｎ′
Ｆ請求の範［１１１１第５ ］ｉ’＋ン、Ｃ１）氏のノ
先ｊ加器。 ７、各電極は充分＜Ｊ−）り電１１ｊ性を６する厚さを
イうりる特許請求の範囲第５項記載のＪＩ、振器１゜８
、各電極の厚さを約０，１−０．２μｍとし！、、：特
許請求の範１２１１第７ Ｊｊｌ記載のノミ振器７．９
、ＡＪ２Ｎより成る。、ｈ励起層のＣ軸はバ振法線に対
して傾斜してｉ１３す、こ４’１． ＬＪより剪１６波
Ｊ１１痘を呈するようにしてなる’１．ｌｌ ｉｉ’Ｆ
δ青求の範１川第１」）１記載のＪｕｈＱ器、。 １０、ＡβＮの第１層と、八βの第２層と、八βＮの第
３居とΔ℃の第４１εＩＪ、り成る多層複合材をＧ８Δ
Ｓ阜体に段ｔノ、 上記第４ ＹＱに宙（触を形成し、 」二記複合祠に−１１７ビフーｒを１．見（Ｊて上り己
ＧａＡＳ基体まて゛到ら（ノめ、 上記キトビティから該基体へＧａＡｓ用のエツチング剤
を入れて該電極の反対側の基板部分を除去して、残った
ＧａＡｓ基体によって周辺を支持された長居の棚状構成
体としでなる音響共振器の製Ｎｔ’ｉ法。 １１、該ＧａΔＳは方向性（−ｉｏｏ）の結晶体である
特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２、ＧａＡｓ用の該エツチング剤は１Ｆ＋、２ｓｏ４
・８１−１２０２・ ３００１−１□Ｏである特ｔ〆１
請求の範囲第１０項記載の方法。 １３、該電極はΔβ用のエツチング剤で該第７１層の部
分を除去して形成してなる特許請求の範囲第１項記載の
方法。 １４、ＡＡ用の該エツチング剤は稀釈１−Ｉ Ｆ及び＝
Ｉ Ｈ３ＰＯ＋−４０ト１ ３ Ｃｏｏｌ−１−１＋−
＋ Ｎ ｏ５溶液から選択される特許請求の範囲第１３
項記載の方法。 １５、該キ１？ビティは、ＡＪ２及びＡｐＮ用エツチン
グ剤にて該複合材を除去ｊノで形成された待Ｉ［請求の
範囲第１０項記載の方法。 １６、ＡＡ及びＡ１． Ｎ ＩＩＩ １． ｙ ｆ−ン
グ剤はＮａ０１−１の稀釈溶液である！’Ｉ ｎ’ｌ請
求の範囲第１５１ｆｉ記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/541,608 US4502932A (en) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | Acoustic resonator and method of making same |
| US541608 | 1995-10-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103709A true JPS60103709A (ja) | 1985-06-08 |
Family
ID=24160301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59214036A Pending JPS60103709A (ja) | 1983-10-13 | 1984-10-12 | 音響共振器とその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4502932A (ja) |
| JP (1) | JPS60103709A (ja) |
| DE (1) | DE3437498C2 (ja) |
| FR (1) | FR2553554B1 (ja) |
| GB (1) | GB2148645B (ja) |
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