JPS60187116A - 薄膜振動共振子の共振周波数調整方法 - Google Patents
薄膜振動共振子の共振周波数調整方法Info
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- JPS60187116A JPS60187116A JP4360684A JP4360684A JPS60187116A JP S60187116 A JPS60187116 A JP S60187116A JP 4360684 A JP4360684 A JP 4360684A JP 4360684 A JP4360684 A JP 4360684A JP S60187116 A JPS60187116 A JP S60187116A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は二、つの電極で圧電薄膜をはざんた構造の高
周波Ｈ−電薄膜振動共振了の共振周波数調整方法に関す
るものである。
周波Ｈ−電薄膜振動共振了の共振周波数調整方法に関す
るものである。
従来例の構成とその問題点
高周波ｊＨｊ精度の共振子として、圧電薄ｌ漠を導電層
で形成したＥ一つの電極ではさめ込め、交’／）！ｅ、
’；１１１４を印加して圧電薄膜を振動さ屓てその厚
め、南瓜等に応じた共振をさせてＧ［（Ｚオーダ以上の
１：１Ｊ周波の共振子として利用することが考えられて
いるが、この素子を生産しようとすると、例え＆Ｊ圧圧
電薄紫導電層の膜厚のばらつきかそのまま共振周波数の
はらつきとなり、膜ｊｖ制御のための本ｒｆ密な製造、
装置が必要である。Ｌ７かし、最近の情報機器では、中
心周波数のばらつきについ−Ｃ１０、Ｈｌといった値が
要求されており、このようなネｈ度を得ることば非常に
困ケ１１であり、通常は選別という手段で生産される。
で形成したＥ一つの電極ではさめ込め、交’／）！ｅ、
’；１１１４を印加して圧電薄膜を振動さ屓てその厚
め、南瓜等に応じた共振をさせてＧ［（Ｚオーダ以上の
１：１Ｊ周波の共振子として利用することが考えられて
いるが、この素子を生産しようとすると、例え＆Ｊ圧圧
電薄紫導電層の膜厚のばらつきかそのまま共振周波数の
はらつきとなり、膜ｊｖ制御のための本ｒｆ密な製造、
装置が必要である。Ｌ７かし、最近の情報機器では、中
心周波数のばらつきについ−Ｃ１０、Ｈｌといった値が
要求されており、このようなネｈ度を得ることば非常に
困ケ１１であり、通常は選別という手段で生産される。
しかし、この種の生産Ｓ丁段では、。Ｌり高精度のデバ
イスを大量に生産することは不可能であるため、高精度
の加工プロセスの開発が強く要請されていた。この発明
はこの要ｌｉ／ｉに応するものである。
イスを大量に生産することは不可能であるため、高精度
の加工プロセスの開発が強く要請されていた。この発明
はこの要ｌｉ／ｉに応するものである。
発明の目的
この発明の目的は高精度の薄１１！Ａ！振動共振子の共
振周波数を容易かつＡ＄’＋’ｉ度に調整することがで
きる薄膜振動共振子の共振周波数調整方法を提供するこ
とである。
振周波数を容易かつＡ＄’＋’ｉ度に調整することがで
きる薄膜振動共振子の共振周波数調整方法を提供するこ
とである。
発明の構成
この発明は、少な（とも圧電’２ＵＩ’Ａを二つ以」二
の）〃電層ではさんだ圧電振動共振子に波長が５０００
オンゲス１０−ム以］・の光を照射することにより上記
圧電振動共振子の物性定数を変化させて共振周波数を調
整することを特徴とするものである。
の）〃電層ではさんだ圧電振動共振子に波長が５０００
オンゲス１０−ム以］・の光を照射することにより上記
圧電振動共振子の物性定数を変化させて共振周波数を調
整することを特徴とするものである。
実施例の説明
第１図（ａｇ： ｆｂｌはこの発明の高精度の薄Ｈ５！
、ＩＭ６動共振その共振周波数調整方法を含む製造方法
を説明するための薄膜振動共振子ＩＯおよび１１の要部
構造を示す断面図である。
、ＩＭ６動共振その共振周波数調整方法を含む製造方法
を説明するための薄膜振動共振子ＩＯおよび１１の要部
構造を示す断面図である。
第１図＋ａ）は、Ｓｉ、ＧａＡｓ等の弾性体基板３の一
面に圧電薄膜２をスパッタリング等により形成し、前記
弾性体基板３の他面よりこの弾性体基板３をエツチング
して厚みの非常に薄い部分；う△を形成し、この部分３
ΔをはさむようＧこＵ７て導電１５１４を蒸道等の技術
により形成し、友共振ｒの一例であり、第１図（ｂ）は
、同図（ａｌの場合と同様の弾性体基板３の一二面に、
この弾性体基１ｆｊ ３のエツチングに耐えるような利
料、例えば４１）１性体括限３がＧａＡｓの場合にＡβ
Ｎを用いて烏１模５を形成し、その上に導電層１と４に
はさまれた圧電薄１１９２を形成した共振子の一例を示
している。これらの共振子の圧電薄膜２あるいは導電層
１．４に２４ノ波長の光、例えば水銀灯の光を照射する
ことにより、月−電薄膜２あるいは導電層１．４の弾性
波の物性定数を変化させて伝搬速度を変化させ、この伝
１獄速度と共振子のＪｊ９−、み等のＮ法で決まる共Ｉ
Ｗ Ｊ７ａ波数を所望の値に調整して高精度の薄膜振動
共振Ｙ−を１％ることがこの発明の特徴である。
面に圧電薄膜２をスパッタリング等により形成し、前記
弾性体基板３の他面よりこの弾性体基板３をエツチング
して厚みの非常に薄い部分；う△を形成し、この部分３
ΔをはさむようＧこＵ７て導電１５１４を蒸道等の技術
により形成し、友共振ｒの一例であり、第１図（ｂ）は
、同図（ａｌの場合と同様の弾性体基板３の一二面に、
この弾性体基１ｆｊ ３のエツチングに耐えるような利
料、例えば４１）１性体括限３がＧａＡｓの場合にＡβ
Ｎを用いて烏１模５を形成し、その上に導電層１と４に
はさまれた圧電薄１１９２を形成した共振子の一例を示
している。これらの共振子の圧電薄膜２あるいは導電層
１．４に２４ノ波長の光、例えば水銀灯の光を照射する
ことにより、月−電薄膜２あるいは導電層１．４の弾性
波の物性定数を変化させて伝搬速度を変化させ、この伝
１獄速度と共振子のＪｊ９−、み等のＮ法で決まる共Ｉ
Ｗ Ｊ７ａ波数を所望の値に調整して高精度の薄膜振動
共振Ｙ−を１％ることがこの発明の特徴である。
共振Ｙを形成する導電Ｊｉｉｌ、４および圧電薄膜２は
真空蒸着、スパッタリング等の方法で形成されるか、そ
の真空度、温度、ガス圧等の条件を入念に制御して製作
しても数十分の１程度の共振周波数のばら・つきを生し
、このばらつきを減らずことは通常の技術では容易では
ない。
真空蒸着、スパッタリング等の方法で形成されるか、そ
の真空度、温度、ガス圧等の条件を入念に制御して製作
しても数十分の１程度の共振周波数のばら・つきを生し
、このばらつきを減らずことは通常の技術では容易では
ない。
そご゛（、光明右らは、このばらつきに関しｆ＋’（”
綱に挟ｒｉＪシた結果、形成された導電１Ｆ４１．４お
よび圧電ｔ’！’Ｌ ＩＩ史２内の機械的な歪め等が原
因になって共振周波数のばらつきが生じることをつきと
め、これらの形成薄＋１；ｊに短波長の光を照！ＩＪす
るごとにより、上記’Ａν１１史内の微小な欠陥あるい
は歪めか−・独のアニール作用゛（少なくな〃］、それ
にともなって〆’！Ｖ ＋１９内の構造か緻密になって
ノ１、振周波数が上界することを発見した。この発明は
Ｌ記実験的発見に基づくものである。
綱に挟ｒｉＪシた結果、形成された導電１Ｆ４１．４お
よび圧電ｔ’！’Ｌ ＩＩ史２内の機械的な歪め等が原
因になって共振周波数のばらつきが生じることをつきと
め、これらの形成薄＋１；ｊに短波長の光を照！ＩＪす
るごとにより、上記’Ａν１１史内の微小な欠陥あるい
は歪めか−・独のアニール作用゛（少なくな〃］、それ
にともなって〆’！Ｖ ＋１９内の構造か緻密になって
ノ１、振周波数が上界することを発見した。この発明は
Ｌ記実験的発見に基づくものである。
第２図に具体的な実施例を示ず。Ｓｉ基扱−Ｊ−： ｃ
こ形成したＩ Ｇ Ｉｆ ｚの薄膜振動共振子〜（第１
図（・ｌ）の構造）に２５０Ｗの高圧水銀幻でｌ Ｏｃ
ｍの；１旧ζ１［から光を照射した時、１分間の照射で
：＋ ００ Ｋ ＋１ Ｚの中心周波数の上界を観測し
た。変化は照射ｌｌ、ｌ、間にほぼ比例したが、約５分
半で飽和した５、つきに、ハロケンランプの赤外線を用
いて同様の実験を試みたが、加熱による周波数の温度ｑ
４性変化が土としてｄｉ１７定され、目的とする伝搬速
度の永久変化６．！。
こ形成したＩ Ｇ Ｉｆ ｚの薄膜振動共振子〜（第１
図（・ｌ）の構造）に２５０Ｗの高圧水銀幻でｌ Ｏｃ
ｍの；１旧ζ１［から光を照射した時、１分間の照射で
：＋ ００ Ｋ ＋１ Ｚの中心周波数の上界を観測し
た。変化は照射ｌｌ、ｌ、間にほぼ比例したが、約５分
半で飽和した５、つきに、ハロケンランプの赤外線を用
いて同様の実験を試みたが、加熱による周波数の温度ｑ
４性変化が土としてｄｉ１７定され、目的とする伝搬速
度の永久変化６．！。
起こらなかっ）と。また、低圧水１）４月である＋５Ｗ
の殺菌灯で実験した結果、形状の関係Ｊｒ／）＊Ｉ＋
４’のよい照射か困デ１ｔであったが、高圧水銀灯の時
間を要して同様の周波数変化が１７られた。ｌｊ／４４
Ｊ した光の強度は低圧水銀灯がハロゲンランプに較べ
”（はるかに弱いにもかかわらず、薄ＩＩ史振動共振了
の共振周波数を変化させることができた。
の殺菌灯で実験した結果、形状の関係Ｊｒ／）＊Ｉ＋
４’のよい照射か困デ１ｔであったが、高圧水銀灯の時
間を要して同様の周波数変化が１７られた。ｌｊ／４４
Ｊ した光の強度は低圧水銀灯がハロゲンランプに較べ
”（はるかに弱いにもかかわらず、薄ＩＩ史振動共振了
の共振周波数を変化させることができた。
これらの実験結果は、〃）果のある波長番１１諏ｆＪＯ
；４−ングスト１：Ｉ−ム以１・の短波長の光で、低圧
水銀灯のように２０００ないし３０００オンゲストｃ＋
−ムの間にスペクトルを有′Ｊる光が効果が高いこと
を、ｊ＜シている。
；４−ングスト１：Ｉ−ム以１・の短波長の光で、低圧
水銀灯のように２０００ないし３０００オンゲストｃ＋
−ムの間にスペクトルを有′Ｊる光が効果が高いこと
を、ｊ＜シている。
ごこ（、この発明の効果をより一層理解しやすくするノ
コめ、実施例について具体例をあげて説明する。Ｓ ｉ
、４．’Ｉ、Ｊ及；（の表面にＺｎＯまたはＡｌＮ薄
１１俯２を１μ［ｎ程瓜スパッタリングにより形成し、
その表面にΔｌ蒸着股を形成し′Ｃ、フォ１リソグラフ
ィ技術に、１：、りごのΔｐ 股を３００ μ”’ Ｘ
３００１１ ｍの電極１に形成し）、（表、Ｓｉ、Ｉ
ｌ！、扱３のΔρ電極ｌに対応した裏Ｉｌ＋ｉをエツチ
ングし−（、その部分３へのＳｉの１ｉｌｉめを２ｐｍ
程度とし、その後この３１にΔｐ Ｖ４着４を形成して
第１図（１１）の構造の’ｉ＋Ｉｒ股振動共振了を共振
した。
コめ、実施例について具体例をあげて説明する。Ｓ ｉ
、４．’Ｉ、Ｊ及；（の表面にＺｎＯまたはＡｌＮ薄
１１俯２を１μ［ｎ程瓜スパッタリングにより形成し、
その表面にΔｌ蒸着股を形成し′Ｃ、フォ１リソグラフ
ィ技術に、１：、りごのΔｐ 股を３００ μ”’ Ｘ
３００１１ ｍの電極１に形成し）、（表、Ｓｉ、Ｉ
ｌ！、扱３のΔρ電極ｌに対応した裏Ｉｌ＋ｉをエツチ
ングし−（、その部分３へのＳｉの１ｉｌｉめを２ｐｍ
程度とし、その後この３１にΔｐ Ｖ４着４を形成して
第１図（１１）の構造の’ｉ＋Ｉｒ股振動共振了を共振
した。
この表面のΔｒ電極■と裏面のへｌ蒸着膜４を共振子・
の一つの端子として、１１１Ｊ周波増幅器の帰運部に挿
入ずれば発振２：；を構成できる。実験に用いた薄ｊ１
を戸振動ｊ（振子の共振周波数は、７．１０ Ｍｌｌ
ｙ。
の一つの端子として、１１１Ｊ周波増幅器の帰運部に挿
入ずれば発振２：；を構成できる。実験に用いた薄ｊ１
を戸振動ｊ（振子の共振周波数は、７．１０ Ｍｌｌ
ｙ。
から４ （１（）Ｋ ＩＩ Ｚ低かったか、ｊｉ’ｆＪ
圧水銀月でほぼ１３０秒照射し７ノコ結果、所望の周波
数に合ね−１るごとができた。この時、光照射が電気系
に影響を与えないので、照射中介振器を動作さ一１°（
周波数を測定しなからｇｉｌｄ整か可能であり、周波数
面゛ｊ史１）商められ好都合である。
圧水銀月でほぼ１３０秒照射し７ノコ結果、所望の周波
数に合ね−１るごとができた。この時、光照射が電気系
に影響を与えないので、照射中介振器を動作さ一１°（
周波数を測定しなからｇｉｌｄ整か可能であり、周波数
面゛ｊ史１）商められ好都合である。
この発明はごのよ・うに電極を形成し、たｆ＆゛Ｃち、
あるいは回路に組め込んだ後でも周波数を所望の値に１
ｌｉｌ整できるので、］二楽士の効果は絶大である。
あるいは回路に組め込んだ後でも周波数を所望の値に１
ｌｉｌ整できるので、］二楽士の効果は絶大である。
この場合、Ｅ Ｐ ＲＯＭ （紫外線で消去ｉＩＪ能な
メモ１月のようなパソゲージを使用すれば回路やＬ・５
置への組め込め後においても周波数調整がｉＩＪ ｆｉ
ピである。
メモ１月のようなパソゲージを使用すれば回路やＬ・５
置への組め込め後においても周波数調整がｉＩＪ ｆｉ
ピである。
このように、薄１模振動共振γの基１１９表面に短波長
の光を照射し２てその物性定数を変化さ−Ｉ！るのご共
振周波数を容易かつ高精度にぷ１整ずく）ことかできる
。
の光を照射し２てその物性定数を変化さ−Ｉ！るのご共
振周波数を容易かつ高精度にぷ１整ずく）ことかできる
。
なお、実施例として水銀幻を光源として使用した場合に
°ついて説明しノこが、エネルギー密度が強いエキシマ
レーザなどの紫外線レー９′も使用できる。また、この
発明の９ノ果は圧電薄膜を使用したあらゆる弾性振動子
の製造においてｆ４効であるから、その上業的価値は高
い。
°ついて説明しノこが、エネルギー密度が強いエキシマ
レーザなどの紫外線レー９′も使用できる。また、この
発明の９ノ果は圧電薄膜を使用したあらゆる弾性振動子
の製造においてｆ４効であるから、その上業的価値は高
い。
発明の効果
以上のように、この発明を薄膜振動共振子の共振周波数
調整方法によれば、薄膜振動共振子の共振周波数を容易
かつ高精度に調整できる。
調整方法によれば、薄膜振動共振子の共振周波数を容易
かつ高精度に調整できる。
第１１ＺＩ （ａｌ 、 ｆｂｌはこの発明を説明する
ための薄膜振動共振ｒの要部断面図、第２図はこの発明
の詳細な説明するための特性曲線図である。 １．４・・・導電層（電極）、２・・・圧電薄膜、３・
・・弾性体基板、５・・骨１し膜 第１図
ための薄膜振動共振ｒの要部断面図、第２図はこの発明
の詳細な説明するための特性曲線図である。 １．４・・・導電層（電極）、２・・・圧電薄膜、３・
・・弾性体基板、５・・骨１し膜 第１図
Claims (5)
- （１）圧電薄膜を少なくとも＝二つの電極ではさんで構
成される薄膜振動共振子の前記圧電薄膜の表面および前
記電極の表面の少なくとも一方に波長が５０００オング
ストローム以下の光を照射３−るごとにより、＋ｉｉｆ
記薄膜記動膜振動共振子定数を変化させてその共振周波
数を調整することを特徴とする薄膜ＩＭＱ動共振子の共
振周波数調整方法。 - （２） 一つの電極および圧電薄膜をＳ ｉ ＩＨ’板
の表面に形成したのら、圧電薄膜および電極の表面の少
なくとも一方に光を照射する特許請求の範囲第ｆｌ）Ｊ
：Ｉ’ｊ記戎の薄膜振動共振子の共振周波数調整方法。 - （３） 二゛つの電極および圧電Ｎ膜をＱａＡｓ基扱の
表向に形成したのら、圧電薄Ｉｌ￥および電極の表面の
少なくとも一方に光を照射する特許請求の範囲第（１１
＋力記載の薄膜振動共振子の共振周波数調整方法。 - （４）圧電薄膜はＺｎＯまたはＡｆｆＮを用いて構成し
ている特許請求の範囲第（１）項記載の成膜振動共振子
の共振周波数調整方法。 - （５）光の光源としζ、高圧水銀灯、低圧水銀月および
紫外線レーザのいずれかひとつもしくはそれらを組合ゼ
で用いる特許請求の範囲第（１］Ｊ：Ｊｊ記４＆の薄膜
振動共振子の共振周波数調整力法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360684A JPS60187116A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 薄膜振動共振子の共振周波数調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360684A JPS60187116A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 薄膜振動共振子の共振周波数調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187116A true JPS60187116A (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=12668483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4360684A Pending JPS60187116A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 薄膜振動共振子の共振周波数調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187116A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204777A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 水晶振動子の調整方法 |
| JPH07203593A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-08-04 | Trw Inc | 薄膜電圧同調型半導体バルク音響共振器 |
| JP2005528010A (ja) * | 2002-02-13 | 2005-09-15 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 同調可能なｍｅｍｓフィルムバルク音響波マイクロ共振器 |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP4360684A patent/JPS60187116A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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