WO2006129532A1

WO2006129532A1 - 圧電共振子及び圧電薄膜フィルタ

Info

Publication number: WO2006129532A1
Application number: PCT/JP2006/310308
Authority: WO
Inventors: Yuka Saito; Hideki Kawamura
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2006-12-07
Also published as: EP1887688A4; EP1887688A1; JPWO2006129532A1; US7636027B2; JP4508241B2; US20080174389A1

Abstract

　波長の長いスプリアスモードおよび波長の短いスプリアスモードを抑制することができる、圧電共振子および該圧電共振子を有する圧電薄膜フィルタを提供する。　圧電層１５が一対の導電層１４，１６に挟まれる振動領域１８は、厚さ方向から見たときの平面形状が矩形であり、振動領域１８の外縁には波状の縁取り１８ａがある。振動領域１８は、平面形状の外縁に沿って延在する相対的に厚さが小さい周縁部１８ｔと、周縁部１８ｔよりも内側に延在する相対的に厚さが大きい中心部１８ｓとを含む。

Description

明細書

圧電共振子及び圧電薄膜フィルタ

技術分野

[0001] 本発明は、圧電共振子及び圧電薄膜フィルタに関し、詳しくは、圧電層を一対の導電層で挟んだ振動領域が基板から音響的に分離して支持されている圧電共振子及び該圧電共振子を有する圧電薄膜フィルタに関する。

背景技術

[0002] 圧電膜を一対の電極膜で挟んだ圧電共振子素子が基板から音響的に分離して基板上に支持され、厚み縦振動モードを利用する圧電共振子において、横振動モードは、圧電共振子素子が厚さ方向に振動するときに平面方向に伝搬する波を付随的に発生し、スプリアスの原因になる。

[0003] このようなスプリアスを抑制するため、例えば図 1及び図 2に示すように、圧電共振子の振動領域を自由形にするとともに、振動領域の外縁に沿って段差を設けることが提案されている。すなわち、基板に対応する SiO支持層 200に、底部電極 110およ

2

び圧電層 100が共振子の幅全体に延在する。頂部電極 120は、共振子構造 1000 の境界領域 2, 4及び中心部 3を覆う。共振子構造 1000の境界領域 2, 4は、電気的に励起可能な振動領域の縁で頂部導電層 120を厚くすることによって形成する。共振子 1200の中心部 3は自由形である。図 2中の矢印は、尺度を示している。この尺度は、水平方向と垂直方向で異なる。

[0004] このように自由形の中心部 3と境界領域 2, 4の間に段差を設けた場合は、長い波長のラム波スプリアスと短い波長のラム波スプリアスを同時に抑制できる。つまり、振動領域の端部の厚さを中央部の厚さより大きくして段差を設けることにより長い波長の波を抑圧し、振動領域の平面形状を平行な辺を含まない自由形にすることにより短い波長の波を抑圧する。

[0005] このように振動領域の端部 (境界領域)を中央領域より厚くしているのは、圧電層に、図 3におけるタイプ Iの分散特性を示す ZnOを用いた力もである。タイプ Iは、図 3に示した分散関係 k( co )の一般的形態の 1つである。図 3において、縦軸に角周波数 ωを示す。横軸は、縦軸よりも右側が波数 kの実数値を示し、縦軸よりも左側では、波数は虚数である。タイプ Iの分散では、角周波数 ωがプレートの遮断角周波数 ωより上の場合、波数 kは実数である。タイプ IIの分散では、角周波数 ωがプレートの遮断角周波数 ωより低い場合、波数 kは実数である（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特表 2003 - 505906号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 図 3では、波数の小さヽ（波長の長、；)領域しか計算されてヽな、。図 3のタイプ IIの分散特性の圧電膜による構造の場合、より詳細な計算により求められる分散曲線は、例えば図 4のようになる。図 4において、縦軸は周波数、横軸は、圧電膜厚 bを平面方向に伝搬する波の波長えで規格ィ匕した bZ である。つまり、図 4は実数の波数部分の分散曲線を示している。符号 6aは圧電膜厚の約 5倍の波長のとき、符号 6bは圧電膜厚の約 2倍の波長のとき、符号 8は共振周波数を、それぞれ示している。ここで、共振周波数近傍の周波数で波長の長、ラム波 7aと波長の短、ラム波 7bの両方が存在することが分力ゝる。

[0007] 枠様ゾーンの断面形状を振動領域の端で薄くすることで、図 4において符号 7aで示す波長が圧電膜厚の約 5倍以上の領域では、波長の長!、スプリアスモードは発生しない。しかし、図 4のような分散曲線の場合、共振周波数 8近傍には波長の長いスプリアスモードに加えて、図 4において符号 7bで示す波長が圧電膜厚の約 2倍以下の領域では、波長の短!、スプリアスモードが存在する。

[0008] この波長の短いスプリアスモードは、共振子の平面形状を図 1のように自由形にすることにより、抑制することができる。しかし、これはレイアウトしにくい形状であり、圧電共振子の小型化に適さない。共振子の平面形状については、フィルタのレイアウトやチップサイズにも影響を与えるため、矩形に近、形状であることが望ま、。

[0009] この波長の短、スプリアスの起源にっ、ては十分に解析が行われて、な、ので、振動領域の最適な平面形状は見出されて、な、。

[0010] 本発明は、力かる実情に鑑み、波長の長いスプリアスモードおよび波長の短いスプリアスモードを抑制することができる、圧電共振子および該圧電共振子を有する圧電薄膜フィルタを提供しょうとするものである。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明は上記課題を解決するために、以下のように構成した圧電共振子を提供する。

[0012] 圧電共振子は、基板と、該基板に設けられた一対の導電層と、該一対の導電層に挟まれた圧電層とを備える。少なくとも、前記圧電層の前記一対の導電層に挟まれる領域 (以下、「振動領域」という。）が前記基板力も音響的に分離されている。前記振動領域は、縦軸を周波数、縦軸の右側の横軸を実数の波数、縦軸の左側の横軸を虚数の波数とした分散曲線において、周波数が遮断周波数 ωより低い場合、実数の波数を有する。前記振動領域は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向力も見たときの形状 (以下、「平面形状」という。）が略多角形であり、該略多角形の各辺は他のいずれの辺とも非平行である。前記振動領域は、前記平面形状の前記外縁に沿って延在する相対的に厚さが小さい周縁部と、該周縁部よりも内側に延在する相対的に厚さが大きい中心部とを含む。

[0013] 上記構成において、振動領域は、例えば、基板との間に設けた空隙や音響反射層によって、あるいは基板に形成した開口によって、基板から音響的に分離する。

[0014] 上記構成によれば、振動領域の平面形状が平行な辺を含まない多角形であるため、振動領域で発生した波は、振動領域の外縁で反射するごとに異なる方向に反射され、散乱によって全体として打ち消し合い、干渉による不要な成分が発生しないようにすることができる。これよつて、波長が相対的に短い波を抑圧し、共振周波数以下のスプリアスを改善することができる。

[0015] 一方、振動領域の周縁部を中心部よりも薄くして段差を設けることにより、波長が相対的に長い波を抑圧し、共振周波数と反共振周波数との間のスプリアスを改善することができる。

[0016] また、本発明は上記課題を解決するために、以下のように構成した圧電共振子を提供する。

[0017] 圧電共振子は、基板と、一対の導電層と、該一対の導電層に挟まれた圧電層とを備える。少なくとも、前記圧電層の前記一対の導電層に挟まれた部分 (以下、「振動領域」という。）が前記基板力も音響的に分離されている。前記振動領域は、縦軸を周波数、縦軸の右側の横軸を実数の波数、縦軸の左側の横軸を虚数の波数とした分散曲線において、周波数が遮断周波数 ωより低い場合、実数の波数を有する。前記振動領域は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向から見たときの形状 (以下、「平面形状」という。）が略矩形であり、該略矩形の各辺が湾曲又は折れ曲力 ^を繰り返す波状である。前記振動領域は、前記平面形状の前記外縁に沿って延在する相対的に厚さが小さい周縁部と、該周縁部よりも内側に延在する相対的に厚さが大きい中心部とを含む。

[0018] 上記構成において、振動領域は、例えば、基板との間に設けた空隙や音響反射層によって、あるいは基板に形成した開口によって、基板から音響的に分離する。

[0019] 上記構成によれば、振動領域の平面形状の外縁が波状であるため、振動領域で発生した波は、種々の方向に反射され、散乱によって全体として打ち消し合い、干渉による不要な成分が発生しないようにすることができる。これよつて、波長が相対的に短い波を抑圧し、共振周波数と反共振周波数との間のスプリアスを改善することができる。

[0020] 一方、振動領域の周縁部を中心部よりも薄くして段差を設けることにより、波長が相対的に長い波を抑圧し、共振周波数以下のスプリアスを改善することができる。

[0021] さらに、振動領域の平面形状が略矩形であるので、レイアウトが容易になり、圧電共振子を小型化することができる。

[0022] 好ましくは、上記各構成の圧電共振子において、前記一対の導電層の少なくとも一方の前記導電層の前記圧電層とは反対側に、前記少なくとも一方の前記導電層に沿って延在する誘電層をさらに備える。該誘電層は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向力見たとき、少なくとも前記振動領域に重なるように配置されている

[0023] 上記構成において、一対の導電層及び圧電層の厚さ方向力も見たとき、振動領域に重なるように配置され誘電層は、振動領域の圧電層ゃ一対の導電層とともに振動する。

[0024] 上記構成によれば、誘電層を設けることにより、圧電共振子の周波数調整を容易に行うことができる。

[0025] 好ましくは、前記圧電層の厚さの 2倍以下の相対的に波長の短いラム波スプリアスが抑制される前記振動領域の前記平面形状と、前記圧電層の厚さの 5倍以上の相対的に波長の長いラム波スプリアスが抑制される前記振動領域の前記周縁部と前記中心部との厚さとを有している。

[0026] 上記構成によれば、波長の長短に応じて異なる手段でスプリアスを抑制し、全体の特性向上を図ることができる。

[0027] 具体的には、以下のように、種々の態様で構成することができる。

[0028] 好ましくは、前記振動領域は、略矩形の前記平面形状の前記外縁が、 a)三角波、矩形波、正弦波、不規則な波力選ばれたいずれか一つによる波状、又は、 b)三角波、矩形波、正弦波、不規則な波力選ばれた 2以上の組み合わせによる波状である。

[0029] 上記構成によれば、波状の外縁によって、スプリアスモードが抑制された共振特性を得ることができる。

[0030] 好ましくは、前記振動領域の前記平面形状が略矩形である。前記平面形状の前記外縁は、一つの波の長さが前記圧電層の厚さの 0. 5倍以上、 12. 5倍以下である波を繰り返す波状である。

[0031] 上記構成によれば、波状の外縁によって、波長の短いスプリアスモードが抑制された共振特性を得ることができる。平面形状が矩形であるので、レイアウトが容易になり

、圧電共振子を小型化することができる。

[0032] 好ましくは、前記振動領域の前記平面形状が略矩形である。前記平面形状の前記外縁は、一つの波の振れ幅が前記圧電層の厚さの 0. 5倍以上、 6. 25倍以下である波を繰り返す波状である。

[0033] 上記構成によれば、波状の外縁によって、波長の短いスプリアスモードが抑制された共振特性を得ることができる。平面形状が矩形であるので、レイアウトが容易になり

、圧電共振子を小型化することができる。

[0034] 好ましくは、前記一対の導電層の少なくとも一方は、前記振動領域の前記周縁部に含まれる部分の厚さが相対的に小さぐ前記振動領域の前記中心部に含まれる部分の厚さが相対的に大きい。

[0035] 上記構成によれば、導電層に段差を形成することによって、振動領域の周縁部を振動領域の周縁部よりも厚くする。これによつて、波長の長いスプリアスモードを抑制することができる。

[0036] 好ましくは、前記圧電層は、前記振動領域の前記周縁部に含まれる部分の厚さが相対的に小さぐ前記振動領域の前記中心部に含まれる部分の厚さが相対的に大きい。

[0037] 上記構成によれば、圧電層に段差を形成することによって、振動領域の周縁部を振動領域の周縁部よりも厚くする。これによつて、波長の長いスプリアスモードを抑制することができる。

[0038] 好ましくは、前記誘電層は、前記振動領域の前記周縁部に含まれる部分の厚さが相対的に小さぐ前記振動領域の前記中心部に含まれる部分の厚さが相対的に大きい。

[0039] 上記構成によれば、誘電層に段差を形成することによって、振動領域の中心部を振動領域の周縁部よりも厚くする。これによつて、波長の長いスプリアスモードを抑制することができる。

[0040] 好ましくは、前記振動領域の前記周縁部は、前記振動領域の前記中心部との境界近傍に、厚さが徐々に変化するテーパー状の断面部分を含む。

[0041] 上記構成によれば、振動領域の段差を、エッチングなどにより容易に形成することができる。

[0042] 好ましくは、前記振動領域は、前記振動領域の前記中心部と前記周縁部との境界において、厚さが急激に変化するステップ状の断面部分を含む。

[0043] 上記構成によれば、振動領域に形成する段差の幅の制御を正確に行うことができる。

[0044] 好ましくは、前記振動領域の周縁部の幅が、前記圧電層の厚さの 3倍以上、 9倍以下である。

[0045] 上記構成によれば、波長の長いスプリアスモードが抑制された共振特性を得ることができる。 [0046] 好ましくは、前記一対の導電層の少なくとも一方の前記導電層は、少なくとも 2層が積層される。前記振動領域において、前記少なくとも 2層のうち前記圧電層側の一方の層の端よりも内側に、該端カも間隔を設けて、前記少なくとも 2層のうち前記圧電層とは反対側の他方の層が配置されている。

[0047] 上記構成によれば、波長の長、スプリアスモードを抑制する段差を容易に形成することができる。

[0048] 好ましくは、前記一対の導電層の前記少なくとも一方は、エッチング耐性の異なる少なくとも 2層が積層されて、る。前記少なくとも 2層のうち前記圧電層側の一方の層は、相対的にエッチング耐性が優れる。前記少なくとも 2層のうち前記圧電層とは反対側の他方の層は、相対的にエッチング耐性が劣る。前記他方の層の端部を前記一方の層に達するまでエッチングすることにより、前記一方の端よりも内側に、該端から間隔を設けて前記他方の層が配置される。

[0049] 上記構成によれば、波長の長!、スプリアスモードを抑制する段差を容易に形成することができる。

[0050] 好ましくは、相対的にエッチング耐性が優れた前記一方の層は、 Pt、 W、 Mo、 Ir、 Os、 Re、 Ruを含むグループカゝら選択された少なくとも 1種類の金属を含む。相対的にエッチング耐性が劣る前記他方の層は、 Al、 Ti、 Au、 NiCr、 Cr、 Cuを含むグループカゝら選択された少なくとも 1種類の金属を含む。

[0051] 上記構成によれば、波長の長いスプリアスモードを抑制する段差を容易に形成することができる。

[0052] 好ましくは、前記圧電層を形成する圧電材料は、 A1N又は ZnOである。

[0053] 上記構成によれば、波長の長いスプリアスモードが抑制された共振子特性を得ることがでさる。

[0054] 好ましくは、前記誘電層は、 SiO、 A1N、 SiN含むグループ力も選択された少なくと

2

も 1種類の誘電材料により形成される。

[0055] 上記構成によれば、波長の長いスプリアスモードが抑制された共振子特性を得ることがでさる。

[0056] また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した圧電薄膜フィルタを提供する。

[0057] 圧電薄膜フィルタは、複数の圧電共振子を備える。複数の前記圧電共振子のうち一部のみが、前述した、ずれかの構成の圧電共振子である。

[0058] 上記構成によれば、フィルタの通過域の帯域を確保しつつ、リップルが抑制された良好なフィルタ特性を得ることができる。

[0059] また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した圧電薄膜フィルタを提供する。

[0060] 圧電薄膜フィルタは、梯子型に結合された複数の圧電共振子を備える。直列に接続された 1又は 2以上の前記圧電共振子のうち少なくとも一つが、前述したいずれかの構成の圧電共振子である。

[0061] 上記構成によれば、フィルタの通過域の帯域を確保しつつ、リップルが抑制された良好なフィルタ特性を得ることができる。

[0062] また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した圧電薄膜フィルタを提供する。

[0063] 圧電薄膜フィルタは、格子型に結合された複数の圧電共振子を備える。複数の前記圧電共振子のうち相対的に周波数の高い少なくとも一つが、前述したいずれかの構成の圧電共振子である。

[0064] 上記構成によれば、フィルタの通過域の帯域を確保しつつ、リップルが抑制された良好なフィルタ特性を得ることができる。

発明の効果

[0065] 本発明の圧電共振子および該圧電共振子を有する圧電薄膜フィルタは、波長の長 V、スプリアスモードおよび波長の短!、スプリアスモードを抑制することができる。図面の簡単な説明

[0066] [図 1]圧電共振子の平面図である。（従来例）

[図 2]圧電共振子の断面図である。（従来例）

[図 3]—般的な分散曲線を示すグラフである。

[図 4]タイプ IIの分散曲線を示すグラフである。

[図 5]共振子の特性を示すスミスチャートである。 [図 6] (a)格子型フィルタ、 (b)梯子型フィルタの構成図である。

[図 7]格子型フィルタの特性グラフである。

[図 8]格子型フィルタの特性グラフである。

[図 9]圧電共振子の (a)部断面図、（b)要部平面図である。（実施例 1) 圆 10]圧電共振子の要部平面図である。（実施例 1)

圆 11]圧電共振子の要部平面図である。（実施例 2)

圆 12]圧電共振子の要部断面図である。（実施例 3)

圆 13]圧電共振子の要部断面図である。（実施例 4)

圆 14]圧電共振子の要部断面図である。（実施例 5)

圆 15]圧電共振子の要部断面図である。（実施例 6)

圆 16]圧電共振子の要部拡大図である。（実施例 7)

圆 17]共振子特性を示すスミスチャートである。（実施例 7) 圆 18]共振子特性を示すスミスチャートである。（実施例 8) 圆 19]共振子特性を示すスミスチャートである。（実施例 9)

[図 20]上部電極の段差の説明図である。（実施例 10)

圆 21]上部電極に段差を形成する工程の説明図である。（実施例 10)

[図 22]振動領域の段差の説明図である。（実施例 11)

[図 23]格子型フィルタの構成図である。（実施例 12)

[図 24]格子型フィルタの特性グラフである。（実施例 12)

[図 25]梯子型フィルタの構成図である。（実施例 13)

[図 26]梯子型フィルタの特性グラフである。（実施例 13)

圆 27]圧電共振子の要部平面図である。（実施例 14)

符号の説明

10, 20, 30, 40, 50 圧電共振子

12, 22, 32, 42, 52 基板

13, 23, 33, 43, 53 空隙

14, 24, 34, 44, 54 下部電極 (導電層)

15, 25, 35, 45, 55 圧電層 16, 26, 36, 46, 56 上部電極（導電層）

17, 27, 37 誘電膜

18, 18x, 18y, 28, 38, 48, 58 振動領域

18a, 18b, 18c 外縁

18s, 18s', 18s", 28s, 38s, 48s, 58s 中心部

18t, 18t, 18t', 18t", 28t, 38t, 48t, 58t 周縁部

72 格子型フィルタ

76 梯子型フィルタ

発明を実施するための最良の形態

[0068] 以下、本発明の実施の形態について、図 5〜図 27を参照しながら説明する。

[0069] 本発明の実施の形態は、少なくとも 2つの導電層と、前記導電層間に配置された少なくとも 1つの圧電層とを備えた圧電共振子および該圧電共振子を組み合わせて構成した圧電薄膜フィルタに関して、以下の（1)〜 (4)の特徴を有する。

(1)振動領域端の膜厚を減らすことにより、波長の長いスプリアスモードを抑制する。

(2)振動領域の平面形状として、レイアウト上収まりが良ぐかつ、波長の短いスプリァスモードを抑制するような"矩形端部三角波状"、 "矩形端部矩形波状"、 "平行な辺のない四角形"を採用する。

(3) (1)および (2)の手法を取り入れた共振子を、格子型フィルタを構成する共振子のうち、相対的に高い周波数の共振子のみに使用することにより、フィルタ通過域のリップルを抑制する。（格子型フィルタにおいては、直列'並列共振子を入れ替えても同じ特性になる）

(4) (1)および (2)の手法を取り入れた共振子を、梯子型フィルタを構成する共振子のうち、直列共振子のみに使用することにより、フィルタ通過域のリップルを抑制する

[0070] すなわち、上記（2)のように、矩形の振動領域の端部を波状にすることにより、この波状と同程度の波長を持つ波が端部で散乱され、スプリアス (波長の短いスプリアス）が打ち消される。この波状を、大きなスケールにすることにより、波長の長い波も打ち消されることになるが、長い波長の波を打ち消す方法としては、上記（1)のように振動領域端に段差を形成した方が特性もよぐレイアウトが容易になり共振子を小型化することがでさる。

[0071] し力しながら、実際に上記（1)及び (2)の手法を用い、振動領域端に段差を有するとともに振動領域端が波状の共振子を作成したところ、図 5のスミスチャートに示すように、共振周波数以下の特性は向上するが、共振周波数以上の特性は劣化することが分力つた。図 5において、符号 sは、互いに平行な辺を持たない矩形形状の振動領域端に段差を設けた場合、符号 tは、互いに平行な辺を持たない矩形形状の振動領域端に段差を設けない場合を示す。図 5 (b)は、図 5 (a)の符号 Aで示す部分の拡大図である。

[0072] 図 6 (a)に示すように、共振子 80a〜80dを格子型に結合してフィルタを構成したり、図 6 (b)に示すように、共振子 83, 84を梯子型に結合してフィルタを構成したりすることができる。

[0073] 図 7に、周波数の異なる共振子 (直列共振子および並列共振子)を格子型に組み合わせて作成したフィルタと共振子の特性の関係を示す。相対的に周波数が高い共振子が直列共振子とされている。図 7において、符号 80は直列共振子のインピーダンスを示し、符号 81は並列共振子のインピーダンスを示し、符号 82はフィルタ特性を示す。

[0074] フィルタ特性においては、通過域 Pのリップルを抑えつつ、フィルタ帯域を確保することが必要である。フィルタの通過域 Pの特性に影響を与えるのは、直列共振子の共振周波数付近と並列共振子の反共振周波数付近である。上記 (2)の手法をもつ共振子を、フィルタを構成する直列共振子および並列共振子の両方に使用した場合、並列共振子によりフィルタ通過域の特性が劣化してしまうことになる。

[0075] 図 8に、格子型フィルタについて、上記（2)の手法を直列共振子および並列共振子の両方に用いた場合のフィルタ特性を符号 aで示し、上記（2)の手法を直列共振子のみに用いる場合のフィルタ特性を符号 bで示し、上記（2)の手法を直列共振子及び並列共振子の、ずれにも用いなカゝつた場合のフィルタ特性を符号 cで示す。

[0076] 上記 (2)手法を直列共振子及び並列共振子の!/、ずれにも用いなかった場合 (符号 c)には、直列共振子の共振周波数以下のスプリアスによりフィルタ通過域中央にリツプルが発生する。上記（2)の手法を直列共振子及び並列共振子の両方に用いた場合 (符号 a)、並列共振子の共振周波数以上の特性劣化により、矢印 Xで示すように、フィルタ通過域の左肩付近の特性が劣化し、フィルタ帯域を確保できなくなる。上記（ 2)の手法を直列共振子のみに用いる場合 (符号 b)、フィルタ帯域を確保しつつフィルタ通過域中央のリップルを抑制することができている。

[0077] 以下、実施例 1〜実施例 14について、図 9〜図 27を参照しながら説明する。

[0078] く実施例 1 > 実施例 1の圧電共振子 10について、図 9及び図 10を参照しながら説明する。図 9 (a)は、図 9 (b)の線 A— Aに沿って切断した要部断面図、図 9 (b)は要部平面透視図である。

[0079] 図 9に示すように、圧電共振子 10は、基板 12上に、順に、下部電極 14、圧電層 15 、上部電極 16、誘電膜 17が積層されている。下部電極 14は、基板 12に支持された部分と、基板 12から空隙 13を介して浮いた部分とを有する。この浮いた部分に、下部電極 14と上部電極 16とが圧電層 15を挟む振動領域 18が配置されている。振動領域 18は、厚さ方向（図 9 (b)において紙面垂直方向）から見たとき、下部電極 14と上部電極 16が重なり合う部分である。振動領域 18は、空隙 13を介して基板 12から音響的に分離されるようになっている。空隙 13の代わりに、基板 12と振動領域 18との間に音響反射層を設けるなどして、振動領域 18を基板 12から音響的に分離してちょい。

[0080] 振動領域 18は、厚さ方向から見たときに、振動領域 18の外縁 18aに沿って延在する周縁部 18tと、周縁部 18はりも内側の中心部 18sとを含む。図 9 (b)において、振動領域 18の周縁部 18tと中心部 18sとの境界 18kを、破線で示している。

[0081] 図 9 (b)に示すように、厚さ方向から見たとき、振動領域 18は、その外縁 18aが略矩形形状であり、該略矩形形状の各辺が波状である。すなわち、振動領域 18の外縁 1 8aを構成する下部電極 14の端部 14aと、上部電極 16の端部 16a及びそれに隣接する両側の辺の一部分 16s, 16tとは、それぞれ、三角波状に折れ曲がりを繰り返す形状である。

[0082] 振動領域 18の外縁 18aは波状であればよぐ例えば図 10の要部平面図に示した振動領域 18xの外縁 18bのように、矩形波状としてもよい。あるいは、正弦波状としてもよい。また、外縁 18aの波状は周期や振幅が一定でなくてもよい。図 10において、振動領域 18xの周縁部 18t'と中心部 18s 'との境界 18k'を、破線で示して、る。

[0083] 図 9 (a)に示したように、下部電極 14、圧電層 15及び上部電極 16の膜厚はそれぞれ略一定であるが、誘電膜 17の膜厚は、振動領域 18の中心部 18sを構成する部分がそれ以外の部分よりも厚くなつている。これによつて、振動領域 18は、周縁部 18t の厚さが中心部 18sの厚さよりも小さくなり、振動領域 18には段差が形成される。段差が形成されな、部分があってもょヽ。

[0084] 振動領域 18は、図 4に示したタイプ IIの分散特性を有している。

[0085] 具体的には、例えば、 A1Nの圧電層 15に SiOの誘電膜 17を形成し、振動領域 18

2

の周縁部 18tにおける誘電膜 17の段差の幅 Wを約 10 m、段差による厚さ変化 A t を約 20nmとする。

[0086] 圧電共振子 10は、図 9のように、振動領域 18の外縁 18aを略矩形形状とし、該略矩形形状の各辺を三角波状とすることにより、波長の短いスプリアスモードを抑制することができる。これは、振動領域 18の外縁 18aで反射した波のうち、外縁 18aの形状に対応する波長成分が打ち消し合い、干渉による不要成分が発生しないためと考えられる。

[0087] また、誘電膜 17の膜厚を変え、振動領域 18の周縁部 18tの厚さが中心部 18sの厚さよりも小さくなるようにすることで、波長の長、スプリアスモードを抑制することができる。

[0088] く実施例 2 > 実施例 2の圧電共振子について、図 11の要部平面図を参照しながら説明する。実施例 2の圧電共振子は、実施例 1の圧電共振子 10と略同様に構成される。以下では、実施例 1との相違点を中心に説明する。

[0089] 図 11に示したように、振動領域 18yの外縁 18cは、略矩形形状の各辺が不規則な波状である。図 11において、振動領域 18yの周縁部 18t"と中心部 18s"との境界 18 k"を、破線で示している。

[0090] 実施例 2においても、波長の短いスプリアスモードを抑制することができる。これは、外縁 18cでの反射により散乱した波が打ち消し合い、干渉による不要成分が発生しないためと考えられる。 [0091] なお、実施例 2の圧電共振子は、実施例 1と同様に、振動領域 18yの周縁部 18t" の厚さが中心部 18s"の厚さよりも小さぐこれによつて、波長の長いスプリアスモードを抑制することができる。

[0092] <実施例 3 > 実施例 3の圧電共振子 20について、図 12の要部断面図を参照しながら説明する。

[0093] 圧電共振子 20は、実施例 1と同様に、振動領域 28が空隙 23を介して基板 22から音響的に分離されている。実施例 1と異なり、上部電極 26の膜厚は、振動領域 28の中心部 28sを構成する部分がそれ以外の部分よりも厚い。下部電極 24、圧電層 25 及び誘電層 27の膜厚は略一定である。これによつて、振動領域の周縁部 28tの厚さが中心部 28sの厚さよりも小さくなり、振動領域 28には段差が形成される。

[0094] 具体的には、例えば、 A1Nの圧電層 25に SiOの誘電膜 27を形成し、上部電極 27

2

の振動領域 28の周縁部 28tとなる部分 26aの幅 Wを約 10 m、厚さ変化 A tを約 5n mとする。振動領域 28の平面形状は矩形であり、振動領域 28の外縁には波状の縁取りがある。図面は、実施例 1の図 9 (b)と同様であるので省略する。

[0095] 圧電共振子 20は、実施例 1と同様に、波長の短いスプリアスモードと波長の長いスプリアスモードの両方を抑制することができる。

[0096] く実施例 4> 実施例 4の圧電共振子について、図 13の要部断面図を参照しながら説明する。

[0097] 圧電共振子 30は、実施例 1と同様に、振動領域 38が空隙 33を介して基板 32から音響的に分離されている。実施例 1と異なり、圧電層 35の膜厚は、振動領域 38の中心部 38sを構成する部分 34aがそれ以外の部分よりも厚ぐ下部電極 34、上部電極 3 6及び誘電層 37の膜厚は略一定である。これによつて、振動領域 38の周縁部 38tの厚さが中心部 38sの厚さよりも小さくなり、振動領域 38には段差が形成される。

[0098] 具体的には、例えば、 A1Nの圧電層 35に SiOの誘電膜 37を形成し、圧電層 35の

2

段差の幅 Wを約 10 /ζ πι、厚さ変化 A tを約 20nmとする。振動領域 38の平面形状は矩形であり、振動領域 38の外縁には波状の縁取りがある。図面は、実施例 1の図 9 ( b)と同様であるので省略する。

[0099] 圧電共振子 30は、実施例 1と同様に、波長の短いスプリアスモードと波長の長いスプリアスモードの両方を抑制することができる。

[0100] く実施例 5 > 実施例 5の圧電共振子 40について、図 14の要部断面図を参照しながら説明する。

[0101] 圧電共振子 40は、実施例 1とは異なり、誘電膜を備えない。すなわち、空隙 43を介して基板 42から音響的に分離された振動領域 48は、下部電極 44、圧電層 45及び上部電極 46によって構成されて!、る。

[0102] 上部電極 46の膜厚は、振動領域 48の中心部 48sを構成する部分が他の部分よりも厚ぐ下部電極 44及び圧電層 45の膜厚は略一定である。これによつて、振動領域 48の周縁部 48tの厚さが中心部 48sの厚さよりも小さくなり、振動領域 48には段差が形成される。

[0103] 具体的には、例えば、 A1Nの圧電層 45の上の上部電極 46に段差を形成し、段差の幅 Wを約 10 /ζ πι、厚さ変化 A tを約 5nmとする。振動領域 48の平面形状は矩形であり、振動領域 48の外縁には波状の縁取りがある。図面は、実施例 1の図 9 (b)と同様であるので省略する。

[0104] 圧電共振子 40は、実施例 1と同様に、波長の短いスプリアスモードと波長の長いスプリアスモードの両方が抑制される。

[0105] く実施例 6 > 実施例 6の圧電共振子 50について、図 15の要部断面図を参照しながら説明する。

[0106] 圧電共振子 50は、実施例 1とは異なり、誘電膜を備えない。すなわち、空隙 53を介して基板 52から音響的に分離された振動領域 58は、下部電極 54、圧電層 55及び上部電極 56によって構成されて!、る。

[0107] 圧電層 55の膜厚は、振動領域 58の中心部 58sを構成する部分がそれ以外の部分よりも厚ぐ下部電極 54及び上部電極 56の膜厚は略一定である。これによつて、振動領域 58の周縁部 58tの厚さが中心部 58sの厚さよりも小さくなり、振動領域 58には段差が形成される。

[0108] 具体的には、例えば、 A1Nの圧電層 45に段差を形成し、段差の幅 Wを約 10 m、厚さ変化 A tを約 20nmとする。振動領域 58の平面形状は矩形であり、振動領域 58 の外縁には波状の縁取りがある。図面は、実施例 1の図 9 (b)と同様であるので省略する。

[0109] 圧電共振子 50は、実施例 1と同様に、波長の短いスプリアスモードと波長の長いスプリアスモードの両方を抑制することができる。

[0110] く実施例 7> 実施例 7の圧電共振子について、図 16の要部拡大図を参照しながら説明する。

[0111] 実施例 7の圧電共振子は、実施例 1と同様に、振動領域が空隙を介して基板から音響的に分離されている。実施例 1と異なり、振動領域を構成する下部電極、圧電層、上部電極及び圧電層の各膜厚は、それぞれ略一定である。

[0112] 振動領域の外縁の平面形状は、実施例 1と同様に、略矩形であり、振動領域の外縁の略矩形平面形状の各辺は、図 16 (a)に示す三角波状、又は図 16 (b)に示す矩形波状である。図 16に示すように、三角波又は矩形波の 1周期の長さ（波長）をえ 1、振れ幅 (全振幅)をえ 2とすると、 λ 1、 λ 2の大きさによって、共振子特性が変化する

[0113] 実施例 7の圧電共振子は、振動領域の外縁を波状とすることにより、振動領域の外縁の波状と同等程度の波を散乱させ、スプリアスを消すことができる。振動領域の外縁の波状の大きさは、抑制したい波長の 1Z4以上あればよぐ λ 1およびえ 2は、圧電膜の厚さの 0. 5倍以上であればよい。一方、実験により、 λ 1及びえ 2には上限があることが分力つた。

[0114] 図 17は、圧電層の厚さが 1. 6 /ζ πι、 1. 8GHz帯の、振動領域に段差が形成されて V、な、圧電共振子につ!、て、振動領域の外縁の略矩形平面形状の各辺の三角波又は矩形波の λ ΐおよびえ 2を、ぇ1 = 10〜30( 111)、ぇ2=5〜15( 111)の範囲で変化させた場合の共振子の特性 (実験値)を示すスミスチャートである。図 17において、 λ ΐについては、（a— 1)及び (b— 1)ではぇ1 = 10 m)、（a— 2)及び (b— 2)では

、（a— 3)、（b— 3)及び（c 3)では λ 1 = 30 ( m)である。ぇ2 については、（a— 1)、 (a— 2)及び（a— 3)ではえ 2 = 5 m)、 (b— 1)、（b— 2)及び（b— 3)ではえ 2= 10 m)、（c— 3)ではえ 2= 15 ( m)である。

[0115] 図 17から、 λ 1≤20 /ζ πι、 λ 2≤ 10 mにおいて、波長の短いスプリアスが抑制されていることが分かる。 λ ΐの上限は、圧電膜の 12. 5倍 (20Z1. 6=12. 5)、 λ 2の上限は、圧電膜の 6. 25倍（10Z1. 6)である。

[0116] <実施例 8 > 実施例 8の圧電共振子は、振動領域の平面形状が矩形であり、振動領域の外縁には波状の縁取りがなぐ平面形状の矩形の各辺は直線状である。図

9(a)と同様に、誘電層に段差が形成されている。

[0117] 図 18のスミスチャートは、圧電層の厚さが 1. 6 m、 1. 8GHz帯の波状共振子について、 SiO誘電層に形成した段差の厚さ変化 A tを一定 (20nm)とした場合に、段

2

差の幅 Wを、 W=0〜20 ( μ m)の範囲で変えた場合の共振子の特性を示す。図 18にお!、て、 (a)は W=0 ( m)、すなわち、振動領域に段差がな、場合を示す。 (b)は W =5 ( /ζ πι)、（c)は W=10 m)、（d)は W=15 ( m)、（e)は W= 20 m)の場合をそれぞれ示す。

[0118] 図 18より、段差幅 Wが 5≤Wく 15において、波長の長いスプリアスモードが抑制されている。これにより、段差幅 Wの下限は圧電膜の厚さの約 3倍、上限は圧電膜の厚さの約 9倍であることが分かる。

[0119] <実施例 9 > 実施例 9の圧電共振子は、振動領域の平面形状が矩形であり、振動領域の外縁には波状の縁取りがなぐ平面形状の矩形の各辺は直線状である。図

9(a)と同様に、誘電層に段差が形成されている。

[0120] 図 19のスミスチャートは、圧電層の厚さが 1. 6 m、 1. 8GHz帯共振子について、

SiO誘電層に形成した段差の幅 Wを一定 (10 m)とした場合に、段差の厚さ変化

2

A tを、 A t=0〜40 (nm)の範囲で変えた場合の共振子の特性を示す。図 19 (a)は A t = 0 (すなわち、段差なし）、 (b) A t= 20 (nm)、 (c) A t= 30 (nm)、 (d) A t=40 (nm)である。

[0121] 図 19より、段差の厚さ変化 A tが、 0< Δ ΐ 30の範囲において、波長の長いスプリァスモードが抑制されて、ることが分かる。

[0122] く実施例 10> 図 20及び図 21を参照しながら、上部電極の段差形成について説明する。

[0123] 図 12や図 14に示したように、上部電極 26, 46の膜厚を変えることによって振動領域 28, 48に段差を形成する場合、段差の形成はエッチングで行う。

[0124] 図 20に示したように、上部電極 60は、最上層 64に A1や Auのようにエッチング耐性の良くない少なくとも 1層があり、その下の層 62に、 Ptのようにエッチング耐'性のある少なくとも 1層を含む。

[0125] 図 20(b)のように、段差形成を最上層 64の途中で止める場合、制御性が悪くなる。

しかし、エッチング耐性の良くない層 64全てをエッチングすると、エッチング耐性の良 Vヽ層 64でとまるため制御性が良、。

[0126] 段差を有する上部電極 60は、図 21に示す手順で形成することができる。

[0127] 図 21 (a)に示すように、 Ptのようにエッチング耐性のある少なくとも層 62の上に、 A1 や Auのようにエッチング耐性の良くない層 64を成膜する。次いで、図 21 (b)に示すように、レジスト 65でエッチング用マスクを形成する。次いで、図 21 (c)に示すように、段差となる部分について、エッチング耐性の良くない層 64を、マスクを用いてエッチングにより全て除去する。次いで、図 21 (d)に示すように、レジスト 65を除去する。

[0128] なお、相対的にエッチング耐性が優れた層 62には、 Pt以外に、 W、 Mo、 Ir、 Os、 R e、 Ruなどの金属を用いることができる。相対的にエッチング耐性が劣る層 64には、 A1や Au以外に、 Ti、 NiCr、 Cr、 Cuなどの金属を用いることができる。各層 62, 64 には、 2種類以上の金属を用いてもよい。

[0129] 上部電極にエッチング耐性の異なる 2層を用いることで、振動領域の段差を容易に形成することができる。

[0130] く実施例 11 > 振動領域の断面形状について、図 22の要部断面図を参照しながら説明する。

[0131] 図 22 (a)に示すように、振動領域 66の中心部 66sと周縁部 66tとの境界 66b近傍に斜面 66kを形成し、振動領域 66の厚さが次第に変化するテーパー状の断面形状とすることによって、振動領域 66に段差を形成する。

[0132] あるいは、図 22 (b)の要部断面図に示すように、振動領域 68の中心部 68sと周縁部 68tとの境界 68b近傍に、略直角面 68kを形成し、振動領域 68の厚さが急激に変化するステップ状の断面形状とすることによって、振動領域 68に段差を形成する。

[0133] エッチングや成膜リフトオフで、図 22 (b)のように略直角の断面形状を得ることは難しぐ程度の差はあるが、図 22 (a)のようなテーパー状の断面形状になりやすい。計算'実測によれば、図 22 (a)のテーパー状段差も、図 22 (b)のステップ状段差と同様のスプリアス抑制効果があることが分力つた。

[0134] く実施例 12 > 実施例 12の格子型フィルタ 70について、図 23及び図 24を参照しながら説明する。

[0135] 図 23に示すように、格子型フィルタ 72は、直列共振子 70a〜70dと並列共振子 71 a〜71dを格子型に結合することによって、構成される。図 23は段数が 2段の場合を示している力段数は 1段であっても、 3段以上であってもよい。

[0136] 格子型フィルタ 72は、相対的に周波数の高い直列共振子 70a〜70dについてのみ、波長の長いスプリアスモードを抑制する構成とする。すなわち、相対的に周波数の高ヽ直列共振子 70a〜70dのみ、振動領域の外縁に沿って段差を形成する。

[0137] 図 24は、格子型フィルタ 72の特性例である。符号 70sは、直列共振子 70a〜70d を同一特性とした場合のインピーダンス特性を示す。符号 71sは、並列共振子 71a〜 71dを同一特性とした場合のインピーダンス特性を示す。符号 72sは、符号 70sで示したインピーダンス特性の直列共振子 70a〜70dと、符号 71sで示したインピーダンス特性の並列共振子 71a〜71dとを用いた格子型フィルタ 72のフィルタ特性を示す

[0138] 格子型フィルタ 70は、フィルタ通過域のリップルが抑制された良好なスプリアス特性を得ることができる。

[0139] <実施例 13 > 実施例 13の梯子型フィルタ 76について、図 25及び図 26を参照しながら説明する。

[0140] 図 25に示すように、梯子型フィルタ 76は、直列共振子 74a, 74bと、並列共振子 75 a、 75bとを梯子型に結合することにより、構成される。図 25は段数が 2段の場合を示しているが、段数は 1段であっても、 3段以上であってもよい。

[0141] 梯子型フィルタ 72は、直列共振子 74a, 74bについてのみ、波長の長いスプリアスモードを抑制する構成とする。すなわち、直列共振子 74a, 74bのみ、振動領域の外縁に沿って段差を形成し、振動領域の周縁部の厚さを、振動領域の中心部の厚さよりち/ J、さくする。

[0142] 図 26は、梯子型フィルタ 76の特性例である。符号 74sは、直列共振子 74a, 74bを同一特性とした場合のインピーダンス特性を示す。符号 75sは、並列共振子 75a, 75 bを同一特性とした場合のインピーダンス特性を示す。符号 76sは、符号 74sで示したインピーダンス特性の直列共振子 74a, 74bと、符号 75sで示したインピーダンス特性の並列共振子 75a, 75bを用いた格子型フィルタ 76のフィルタ特性を示す。

[0143] 梯子型フィルタ 76は、フィルタ通過域のリップルが抑制された良好なスプリアス特性を得ることができる。

[0144] <実施例 14 > 実施例 14の圧電共振子について、図 27の要部平面図を参照しながら説明する。

[0145] 図 27に示すように、実施例 14の圧電共振子の振動領域 78平面形状は、平行な辺がな、矩形である。振動領域 78の矩形平面形状の各辺 78a〜78dには波状の縁取りはなぐ直線状である。振動領域 78の周縁部 78tの厚さは、振動領域 78の中心部 78sの厚さよりも小さい。なお、振動領域 78の中心部 78sと周縁部 78tとの境界 78k を、破線で示している。

[0146] 実施例 14の圧電共振子は、波長の長いスプリアスモードが低減される。例えば、 Si Oの誘電膜の膜厚を変えることによって、振動領域 78に段差を形成する。振動領域

2

78の段差の幅が 10 m、段差の厚さ変化が 20nmの圧電共振子の特性は、前述した図 5において符号 sと同様になる。

[0147] <まとめ > 以上に説明したように、本発明の好ましい実施の形態によれば、波長の長、スプリアスモードおよび波長の短、スプリアスモードが抑制されたレイアウト上都合の良い形の共振子が得られる。また、フィルタの通過域の帯域を確保しつつ、リップルが抑制された良好なフィルタ特性のフィルタを得ることができる。

[0148] なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなぐ変更を加えた種々の態様で実施することができる。

[0149] 例えば、振動領域は、空隙の代わりに、基板との間に設けた音響反射層や、基板に形成された開口によって、基板から音響的に分離されてもよい。圧電層は、タイプ II の分散特性を有する ZnOなどであってもよい。誘電層には、 SiO以外に、 A1N、 SiN

2

などを用いてもよい。振動領域の段差は、導電層、圧電層、誘電層のうち 2以上の層について厚さを変えることによって形成してもよい。圧電共振子は、誘電層を備えない構成としてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 基板と、

該基板に設けられた一対の導電層と、

該一対の導電層に挟まれた圧電層とを備え、

少なくとも、前記圧電層の前記一対の導電層に挟まれる領域 (以下、「振動領域」という。）が前記基板から音響的に分離された、圧電共振子であって、

前記振動領域は縦軸を周波数、縦軸の右側の横軸を実数の波数、縦軸の左側の横軸を虚数の波数とした分散曲線において、周波数が遮断周波数 ωより低い場合実数の波数を有し、

前記振動領域は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向から見たときの形状 (以下、「平面形状」という。）が略多角形であり、該略多角形の各辺は他のいずれの辺とも非平行であり、

前記振動領域は、前記平面形状の前記外縁に沿って延在する相対的に厚さが小さい周縁部と、該周縁部よりも内側に延在する相対的に厚さが大きい中心部とを含むことを特徴とする、圧電共振子。

[2] 基板と、

一対の導電層と、

該一対の導電層に挟まれた圧電層とを備え、

少なくとも、前記圧電層の前記一対の導電層に挟まれた部分 (以下、「振動領域」という。）が前記基板から音響的に分離された、圧電共振子であって、

前記振動領域は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向から見たときの形状 (以下、「平面形状」という。）が略矩形であり、該略矩形の各辺が湾曲又は折れ曲がりを繰り返す波状であり、

[3] 前記一対の導電層の少なくとも一方の前記導電層の前記圧電層とは反対側に、前記少なくとも一方の前記導電層に沿って延在する誘電層をさらに備え、

該誘電層は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向から見たとき、少なくとも前記振動領域に重なるように配置されて、ることを特徴とする、請求項 1に記載の圧電共振子。

[4] 前記一対の導電層の少なくとも一方の前記導電層の前記圧電層とは反対側に、前記少なくとも一方の前記導電層に沿って延在する誘電層をさらに備え、

該誘電層は、前記一対の導電層及び前記圧電層の厚さ方向から見たとき、少なくとも前記振動領域に重なるように配置されていることを特徴とする、請求項 2に記載の圧電共振子。

[5] 前記圧電層の厚さの 2倍以下の相対的に波長の短いラム波スプリアスが抑制される前記振動領域の前記平面形状と、

前記圧電層の厚さの 5倍以上の相対的に波長の長いラム波スプリアスが抑制される前記振動領域の前記周縁部と前記中心部との厚さとを有していることを特徴とする、請求項 1〜4のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[6] 前記振動領域は、略矩形の前記平面形状の前記外縁が、

三角波、矩形波、正弦波、不規則な波から選ばれたいずれか一つによる波状、又は、

三角波、矩形波、正弦波、不規則な波から選ばれた 2以上の組み合わせによる波状であることを特徴とする、請求項 1、 3又は 5に記載の圧電共振子。

[7] 前記振動領域の前記平面形状が略矩形であり、

前記平面形状の前記外縁は、一つの波の長さが前記圧電層の厚さの 0. 5倍以上、 12. 5倍以下である波を繰り返す波状であることを特徴とする、請求項 1、 3、 5又は 6に記載の圧電共振子。

[8] 前記振動領域の前記平面形状が略矩形であり、

前記平面形状の前記外縁は、一つの波の振れ幅が前記圧電層の厚さの 0. 5倍以上、 6. 25倍以下である波を繰り返す波状であることを特徴とする、請求項 1、 3、 5又は 6に記載の圧電共振子。

[9] 前記一対の導電層の少なくとも一方は、前記振動領域の前記周縁部に含まれる部分の厚さが相対的に小さぐ前記振動領域の前記中心部に含まれる部分の厚さが相対的に大きいことを特徴とする、請求項 1〜8のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[10] 前記圧電層は、前記振動領域の前記周縁部に含まれる部分の厚さが相対的に小さぐ前記振動領域の前記中心部に含まれる部分の厚さが相対的に大きいことを特徴とする、請求項 1〜8のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[11] 前記誘電層は、前記振動領域の前記周縁部に含まれる部分の厚さが相対的に小さぐ前記振動領域の前記中心部に含まれる部分の厚さが相対的に大きいことを特徴とする、請求項 3〜8のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[12] 前記振動領域の前記周縁部は、前記振動領域の前記中心部との境界近傍に、厚さが徐々に変化するテーパー状の断面部分を含むことを特徴とする、請求項 1〜： L 1 の!、ずれか一つに記載の圧電共振子。

[13] 前記振動領域は、前記振動領域の前記中心部と前記周縁部との境界において、厚さが急激に変化するステップ状の断面部分を含むことを特徴とする、請求項 1〜1

1のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[14] 前記振動領域の周縁部の幅が、前記圧電層の厚さの 3倍以上、 9倍以下であることを特徴とする、請求項 1〜8のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[15] 前記一対の導電層の少なくとも一方の前記導電層は、少なくとも 2層が積層され、前記振動領域において、前記少なくとも 2層のうち前記圧電層側の一方の層の端よりも内側に、該端カも間隔を設けて、前記少なくとも 2層のうち前記圧電層とは反対側の他方の層が配置されたことを特徴とする、請求項 1〜9のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[16] 前記一対の導電層の前記少なくとも一方は、エッチング耐性の異なる少なくとも 2層が積層され、

前記少なくとも 2層のうち前記圧電層側の一方の層は、相対的にエッチング耐性が優れ、

前記少なくとも 2層のうち前記圧電層とは反対側の他方の層は、相対的にエツチング耐性が劣り、

前記他方の層の端部を前記一方の層に達するまでエッチングすることにより、前記一方の端よりも内側に、該端カも間隔を設けて前記他方の層が配置されたことを特徴とする、請求項 1〜9のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[17] 相対的にエッチング耐性が優れた前記一方の層は、 Pt、 W、 Mo、 Ir、 Os、 Re、 Ru を含むグループカゝら選択された少なくとも 1種類の金属を含み、

相対的にエッチング耐性が劣る前記他方の層は、 Al、 Ti、 Au、 NiCr、 Cr、 Cuを含むグループカゝら選択された少なくとも 1種類の金属を含むことを特徴とする、請求項 1 6記載の圧電共振子。

[18] 前記圧電層を形成する圧電材料は、 A1N又は ZnOであることを特徴とする、請求項 1〜 17の!、ずれか一つに記載の圧電共振子。

[19] 前記誘電層は、 SiO、 A1N、 SiN含むグループ力も選択された少なくとも 1種類の

2

誘電材料により形成されたことを特徴とする、請求項 1〜18のいずれか一つに記載の圧電共振子。

[20] 複数の圧電共振子を備えた圧電薄膜フィルタであって、

複数の前記圧電共振子のうち一部のみが、請求項 1〜19のいずれか一つに記載の圧電共振子であることを特徴とする、圧電薄膜フィルタ。

[21] 梯子型に結合された複数の圧電共振子を備えた圧電薄膜フィルタであって、直列に接続された 1又は 2以上の前記圧電共振子のうち少なくとも一つが、請求項 1〜19のいずれか一つに記載の圧電共振子であることを特徴とする、圧電薄膜フィルタ。

[22] 格子型に結合された複数の圧電共振子を備えた圧電薄膜フィルタであって、複数の前記圧電共振子のうち相対的に周波数の高い少なくとも一つが、請求項 1 〜19のいずれか一つに記載の圧電共振子であることを特徴とする、圧電薄膜フィルタ。