WO2025258599A1 - 音響多層膜デバイス - Google Patents

音響多層膜デバイス

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acoustic impedance
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impedance layer
film
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翔太 中川
憲倫 多田
健太郎 中村
真則 太田川
武志 中尾
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Panasonic Production Engineering Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
Panasonic Production Engineering Co Ltd
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
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    • 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
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
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    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings

Definitions

  • SMR-type BAW filter known is an acoustic multilayer device, which has a structure in which an acoustic reflection layer made of an acoustic multilayer film is provided below an acoustic resonator made of a piezoelectric film (see, for example, Patent Document 1).
  • the acoustic reflection layer in an acoustic multilayer device has a layered structure in which high acoustic impedance layers and low acoustic impedance layers are alternately stacked.
  • the high acoustic impedance layer has a higher acoustic impedance (acoustic impedance value: Z) than the low acoustic impedance layer.
  • the low acoustic impedance layer and the high acoustic impedance layer can be formed by sputtering using a sputtering device.
  • the acoustic impedance of each of the low acoustic impedance layer and the high acoustic impedance layer can be calculated by multiplying the density and sound velocity in each layer.
  • the high acoustic impedance layer from a film containing Yb as a component, it is possible to achieve a high acoustic impedance layer with high acoustic impedance and high resistivity. This improves the acoustic reflection characteristics of the acoustic reflection layer, thereby making it possible to obtain an acoustic multilayer film device with excellent acoustic reflection characteristics.
  • the high acoustic impedance layer may contain an oxide of Yb.
  • the high acoustic impedance layer from Yb oxide, it is possible to easily form a high acoustic impedance layer with high acoustic impedance and high resistivity. This makes it easy to obtain an acoustic multilayer device with excellent acoustic reflection characteristics.
  • the low acoustic impedance layer may contain Al, Si, an oxide of Al, or an oxide of Si.
  • the acoustic resonator may include an upper electrode, a lower electrode, and a piezoelectric layer disposed between the upper electrode and the lower electrode.
  • the acoustic multilayer device 1 comprises a substrate 10, an acoustic reflection layer 20 (acoustic reflection portion), and an acoustic resonator 30 (acoustic resonance portion) having a piezoelectric film.
  • the acoustic multilayer device 1 in this embodiment is an SMR-type acoustic wave filter. Acoustic waves can be reflected by the acoustic reflection layer 20 located below the acoustic resonator 30.
  • the acoustic resonator 30 has a lower electrode 31, a piezoelectric layer 32 located on the lower electrode 31, and an upper electrode 33 located on the piezoelectric layer 32.
  • the piezoelectric layer 32 is disposed between the lower electrode 31 and the upper electrode 33.
  • the piezoelectric layer 32 is a piezoelectric film made of a piezoelectric material such as zinc oxide or aluminum nitride.
  • the acoustic resonator 30 may also include a crystalline lens.
  • the bottom layer of the acoustic reflection layer 20 is the high acoustic impedance layer 21, so the high acoustic impedance layer 21 is first formed on the substrate 10 (high acoustic impedance layer formation step S11).
  • the high acoustic impedance layer 21 is formed by a sputtering method.
  • the high acoustic impedance layer 21 is made of Yb oxide, and therefore the high acoustic impedance layer 21 made of Yb oxide can be formed by sputtering the substrate 10 using Yb oxide as a target material.
  • the target material made of Yb oxide is YbOX and/or Yb2O3 .
  • the high acoustic impedance layer 21 made of YbOX and/or Yb2O3 can be formed.
  • the high acoustic impedance layer 21 is made of SiC
  • the high acoustic impedance layer 21 made of SiC can be formed by sputtering the substrate 10 using SiC as a target material.
  • the low acoustic impedance layer 22 is formed by sputtering.
  • the low acoustic impedance layer 22 is made of SiO 2 , so that the low acoustic impedance layer 22 made of SiO 2 can be formed by sputtering the substrate 10 on which the high acoustic impedance layer 21 has been formed using SiO 2 as a target material.
  • the low acoustic impedance layer 22 is made of Al, Al2O3 , or Si
  • Al, Al2O3 , or Si is used as a target material to perform sputtering on the substrate 10 on which the high acoustic impedance layer 21 has been formed. This allows the low acoustic impedance layer 22 made of Al, Al2O3 , or Si to be formed on the high acoustic impedance layer 21.
  • the acoustic reflection layer 20 is configured with four alternating high acoustic impedance layers 21 and four alternating low acoustic impedance layers 22, so the high acoustic impedance layer formation process S11 and the low acoustic impedance layer formation process S12 are repeated four times.
  • the acoustic resonator 30 is formed on the acoustic reflection layer 20 (acoustic resonator formation step S20 in Figure 2).
  • the uppermost layer of the acoustic reflection layer 20 is the low acoustic impedance layer 22, so the acoustic resonator 30 is formed on the uppermost low acoustic impedance layer 22.
  • a lower electrode 31, a piezoelectric layer 32, and an upper electrode 33 are sequentially formed on the acoustic reflection layer 20, and the laminated film of the lower electrode 31, the piezoelectric layer 32, and the upper electrode 33 is patterned into a predetermined shape. This allows the acoustic multilayer film device 1 with the structure shown in Figure 1 to be fabricated.
  • the high acoustic impedance layer 21 and the low acoustic impedance layer 22 in the acoustic multilayer device 1 can be formed by sputtering using a sputtering apparatus.
  • Figure 3 is a diagram showing the configuration of the sputtering apparatus 100 according to an embodiment.
  • the target holder 130 is disposed within the chamber 110.
  • the target holder 130 is a backing plate.
  • the target holder 130 is disposed opposite the substrate holder 120. Therefore, the substrate 10 held by the substrate holder 120 and the target material 200 held by the target holder 130 face each other.
  • the target holder 130 serves as a cathode.
  • the gas supply unit 140 supplies an inert gas into the chamber 110 as one of the gases required for sputtering.
  • the gas supply unit 140 supplies a rare gas such as Ar, He, Ne, Kr, or Xe into the chamber 110 as the inert gas. Therefore, when depositing the high acoustic impedance layer 21 and the low acoustic impedance layer 22, the chamber 110 is filled with the rare gas.
  • Ar is particularly preferred as it is inexpensive and has a high sputtering rate. In this embodiment, Ar was used as the rare gas when depositing the high acoustic impedance layer 21 and the low acoustic impedance layer 22.
  • the gas supply unit 140 may supply not only a rare gas but also a reactive gas as the gas required for sputtering.
  • the gas supply unit 140 supplies a mixed gas of a rare gas and a reactive gas.
  • O2 gas is supplied into the chamber 110 as the reactive gas.
  • the mixed gas of O2 gas and a rare gas is supplied from the gas supply unit 140 into the chamber 110.
  • a magnetic circuit 170 may be arranged outside the chamber 110 so as to face the target material 200.
  • the magnetic circuit 170 allows the plasma generated within the chamber 110 to be concentrated on the surface of the target material 200.
  • the substrate 10 and target material 200 are set in the chamber 110. Specifically, the substrate 10 is set on the substrate holder 120, and the target material 200 is set on the target holder 130. The substrate 10 and target material 200 are set so that they face each other. In this embodiment, the substrate holder 120 is provided below the target holder 130, so the substrate 10 is set below the target material 200.
  • the risk of ignition is low and the high acoustic impedance layer 21 can be safely formed.
  • Yb powder is energetically unstable and may react with oxygen and ignite, and a similar risk is thought to exist for the sputtered YbOX film and Yb2O3 film. Therefore, by using fully oxidized YbOX or Yb2O3 as the target material 200 , the risk of ignition is low and the high acoustic impedance layer 21 can be safely formed.
  • the vacuum pump 151 is operated to reduce the pressure inside the chamber 110 so that it is in a vacuum state.
  • Ar is supplied into the chamber 110 from the gas supply unit 140 as a rare gas, and the opening of the valve 152 is adjusted so that the chamber 110 is at a predetermined pressure (gas pressure).
  • the pressure inside the chamber 110 filled with the rare gas be within a predetermined range. It is also desirable that the oxygen partial pressure and water pressure inside the chamber 110 be below predetermined values. In other words, it is desirable that the sputtering apparatus 100 be able to maintain the oxygen partial pressure and water pressure inside the chamber 110 below predetermined values.
  • cryopumps absorb water more than turbomolecular pumps, it is desirable to use a cryopump as the vacuum pump 151. In other words, by using a cryopump as the vacuum pump 151, it is possible to easily maintain the water pressure inside the chamber 110 below predetermined values.
  • a voltage is applied from the power supply 160 to the target holder 130, which serves as a backing plate. This ionizes the Ar in the chamber 110, generating Ar ions and generating plasma in the chamber 110.
  • the Ar ions collide with the target material 200, causing the elements that make up the target material 200 to fly out of the target material 200 and deposit on the substrate 10. In other words, a thin film made up of the elements that make up the target material 200 is formed on the substrate 10.
  • Yb oxide such as YbOX or Yb 2 O 3 or SiC
  • SiC silicon
  • the low acoustic impedance layer 22 can be formed by using the target material 200 for forming the low acoustic impedance layer 22.
  • the target material 200 for forming the low acoustic impedance layer 22.
  • the low acoustic impedance layer 22 made of a thin film of SiO 2 (SiO 2 film) can be formed on the substrate 10 or the high acoustic impedance layer 21.
  • the acoustic reflection characteristics of the acoustic reflecting layer 20 in the acoustic multilayer device 1 can be improved as the acoustic impedance ratio (acoustic Z ratio), which is the ratio of the acoustic impedance of the high acoustic impedance layer 21 to the acoustic impedance of the low acoustic impedance layer 22, increases.
  • the acoustic impedance of the high acoustic impedance layer 21 is preferably high.
  • the resistivity of the high acoustic impedance layer 21 is low, the acoustic reflection layer 20 and the acoustic resonator 30 will be electrically coupled, increasing filter loss and degrading attenuation characteristics, so it is preferable that the resistivity of the high acoustic impedance layer 21 be high.
  • the high acoustic impedance layer 21 have high insulating properties.
  • the inventors therefore investigated film materials for the high acoustic impedance layer 21, which have both high acoustic impedance and high resistivity, and conducted various experimental studies on the film formation conditions for these film materials. The results of these experiments and studies are described below.
  • YbO, Yb 2 O 3 and SiC have higher acoustic impedance and resistivity than Ta 2 O 5. Specifically, by using YbO, Yb 2 O 3 and SiC, the acoustic multilayer film device 1 can obtain an acoustic impedance and resistivity that satisfy an acoustic Z ratio of 6.5 or more and a resistivity of 3.5 ⁇ 10 3 or more.
  • YbO, Yb2O3 , and SiC have high Young's moduli, which is thought to enable the formation of a film with a dense film structure (high density).
  • YbO has a higher Young's modulus than Yb2O3 , and a large amount of YbO , rather than Yb2O3 , is evaporated during film formation, allowing the formation of a film with a dense film structure.
  • the inventors therefore conducted Experiment 1, in which they used the sputtering apparatus 100 to deposit a Yb film (Yb oxide film) made of Yb oxide by varying the oxygen ratio of the gas supplied into the chamber 110.
  • Yb film Yb oxide film
  • the results of this experiment and their investigations are described below.
  • Yb films were formed by varying the oxygen ratio in the Ar gas supplied into the chamber 110. Specifically, Yb films made of Yb oxide were formed when the oxygen ratio in the supply gas was 0% (i.e., when the supply gas was only Ar gas) and when the oxygen ratio in the supply gas was 2.44% and 20% (i.e., when the supply gas was a mixed gas of Ar gas and O2 gas). The results are shown in Table 2.
  • the film formation conditions for Experiment 1 were a pressure inside the chamber 110 of 0.5 Pa, a power of 1.4 kW, a distance between the substrate 10 and the target material 200 (TS distance) of 70 mm, and Ar gas as the only gas supplied to the chamber 110.
  • the target film thickness for each film was 100 nm, and a 4-inch silicon wafer with a thickness of 525 ⁇ m was used as the substrate 10.
  • the density (film density) of the Yb film was measured using XRR (X-ray reflectance).
  • the oxygen partial pressure in the chamber 110 be 5 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa or less, which is the detection limit of a mass spectrometer.
  • the technology disclosed herein can be applied to thin films used in high-frequency components such as acoustic multilayer devices, high-frequency components such as acoustic multilayer devices that have such thin films, manufacturing methods for high-frequency components such as acoustic multilayer devices, sputtering apparatuses for depositing thin films used in acoustic multilayer devices, and sputtering methods for depositing such thin films.

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Abstract

音響多層膜デバイス（１）は、低音響インピーダンス層（２２）および当該低音響インピーダンス層（２２）と比べて音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層（２１）とを含む音響反射層（２０）と、音響反射層（２０）に積層された音響共振器（３０）とを備え、高音響インピーダンス層（２１）は、Ｙｂを組成として含む。

Description

音響多層膜デバイス
　本開示は、音響多層膜デバイス等に関する。
　スマートフォン等の携帯端末には高周波部品として高周波フィルタが用いられている。高周波フィルタについては、小型化および軽量化とともに高性能化が要求されている。このような要求を実現するために、圧電膜によって構成された共振器を有する高周波フィルタが提案されている。
　この種の高周波フィルタとして、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）フィルタおよびＢＡＷ（Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）フィルタが知られている。このうち、ＢＡＷフィルタには、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ　Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）型のフィルタとＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄ　Ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）型のフィルタとがある。
　ＳＭＲ型のＢＡＷフィルタの一つに、圧電膜によって構成された音響共振器の下に音響多層膜からなる音響反射層が設けられた構造を有する音響多層膜デバイスが知られている（例えば特許文献１）。音響多層膜デバイスにおける音響反射層は、高音響インピーダンス層と低音響インピーダンス層とが交互に繰り返して積層された積層構造になっている。高音響インピーダンス層は、低音響インピーダンス層よりも音響インピーダンス（音響インピーダンス値：Ｚ）が高い層である。低音響インピーダンス層および高音響インピーダンス層は、スパッタ装置を用いたスパッタ法により形成することができる。なお、低音響インピーダンス層および高音響インピーダンス層の各々の音響インピーダンスは、各層における密度と音速とを乗算することで求めることができる。
　音響多層膜デバイスにおける音響反射層の音響反射特性は、低音響インピーダンス層の音響インピーダンスに対する高音響インピーダンス層の音響インピーダンスの比（以下「音響インピーダンス比」または「音響Ｚ比」という）によって評価される。具体的には、音響インピーダンス比が大きいほど、音響反射層の音響反射特性を向上させることができる。したがって、高音響インピーダンス層の音響インピーダンスを高くすることができれば、音響インピーダンス比が高くなるので、音響反射層の音響反射特性を向上させることができる。
　高音響インピーダンス層の音響インピーダンスは密度と音速との積であることから、高音響インピーダンス層の音響インピーダンスを高くするには、高音響インピーダンス層の密度を高くするとよい。
　また、音響反射層における高音響インピーダンス層の抵抗率が低いと、音響反射層は、音響反射層に隣接する音響共振器と電気的に結合してしまい、フィルタロスが大きくなったり、減衰特性が劣化したりする。このため、高音響インピーダンス層の抵抗率は高い方がよい。
　このように、音響多層膜デバイスにおける高音響インピーダンス層については、特許文献１にも開示されているように、高い音響インピーダンスであること、および高い抵抗率であることが求められている。
特開２００７－１２９３９１号公報
　本開示は、高音響インピーダンス層に適した薄膜、その薄膜を有する音響多層膜デバイス等の高周波部品、音響多層膜デバイス等の高周波部品の製造方法、その薄膜を成膜するためのスパッタ装置、および、その薄膜を成膜するためのスパッタ方法等を得ることを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様は、低音響インピーダンス層および当該低音響インピーダンス層と比べて音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層とを含む音響反射層と、前記音響反射層に積層された音響共振器と、を備え、前記高音響インピーダンス層は、Ｙｂを組成として含む。
　本開示の技術によれば、高音響インピーダンス層に適した薄膜、その薄膜を有する音響多層膜デバイス等の高周波部品、音響多層膜デバイス等の高周波部品の製造方法、その薄膜を成膜するためのスパッタ装置、および、その薄膜を成膜するためのスパッタ方法等を得ることができる。
図１は、実施の形態に係る音響多層膜デバイスの断面図である。 図２は、実施の形態に係る音響多層膜デバイスの製造方法のフローチャートである。 図３は、実施の形態に係るスパッタ装置の構成を示す図である。 図４は、変形例１に係る音響多層膜デバイスの断面図である。 図５は、変形例２に係る音響多層膜デバイスの断面図である。
　（本開示の一態様を得るに至った経緯）
　本開示の実施の形態を説明するのに先立ち、本開示の一態様を得るに至った経緯について説明する。
　上記のように、音響多層膜デバイスにおける高音響インピーダンス層については、特許文献１にも開示されているように、高い音響インピーダンスであること、および高い抵抗率であることが求められている。
　そこで、本発明者らは、このような観点で、高音響インピーダンス層に適した薄膜、その高音響インピーダンス層を有する音響多層膜デバイス、音響多層膜デバイス等の高周波部品の製造方法、その薄膜を成膜するためのスパッタ装置、および、その薄膜を成膜するためのスパッタ方法等について種々検討した。例えば、本発明者らは、音響インピーダンスが高く且つ抵抗率が高い高音響インピーダンス層を有する音響多層膜デバイス等について検討し、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様を得るに至った。
　具体的には、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様は、低音響インピーダンス層および当該低音響インピーダンス層と比べて音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層とを含む音響反射層と、前記音響反射層に積層された音響共振器と、を備え、前記高音響インピーダンス層は、Ｙｂを組成として含む。
　このように、高音響インピーダンス層がＹｂを組成として含む膜によって構成することで、音響インピーダンスが高く且つ抵抗率が高い高音響インピーダンス層を実現することができる。これにより、音響反射層の音響反射特性を向上させることができるので、音響反射特性に優れた音響多層膜デバイスを得ることができる。
　また、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様において、前記高音響インピーダンス層は、Ｙｂの酸化物を含むとよい。
　このように、高音響インピーダンス層をＹｂ酸化物によって構成することで、音響インピーダンスが高く且つ抵抗率が高い高音響インピーダンス層を容易に形成することができる。これにより、音響反射特性に優れた音響多層膜デバイスを容易に得ることができる。
　また、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様において、前記低音響インピーダンス層は、Ａｌ、Ｓｉ、Ａｌの酸化物またはＳｉの酸化物を含むとよい。
　これにより、音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス層を得ることができるので、音響反射層の音響反射特性をさらに向上させることができる。
　また、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様において、前記音響共振器は、上部電極、下部電極および前記上部電極と前記下部電極の間に配置された圧電体層とを含むとよい。
　これにより、上部電極と圧電体層と下部電極とによって構成された音響共振器を有する音響多層膜デバイスを得ることができるので、音響多層膜デバイスの性能を向上させることができる。
　また、本開示に係る音響多層膜デバイスの一態様において、前記音響共振器は、水晶体を含むとよい。
　これにより、水晶体を含む音響共振器を有する音響多層膜デバイスを得ることができるので、音響多層膜デバイスの性能を向上させることができる。
　（実施の形態）
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、並びに、ステップ（工程）およびステップの順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。
　また、本明細書において、「上方」や「上」および「下方」や「下」という用語は、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）および下方向（鉛直下方）を指すものではなく、積層構成における積層順を基に相対的な位置関係により規定される用語として用いる。また、「上方」や「上」および「下方」や「下」という用語は、２つの構成要素が互いに間隔をあけて配置されて２つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、２つの構成要素が互いに接する状態で配置される場合にも適用される。
　［音響多層膜デバイス］
　まず、実施の形態に係る音響多層膜デバイス１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る音響多層膜デバイス１の断面図である。
　図１に示すように、音響多層膜デバイス１は、基板１０と、音響反射層２０（音響反射部）と、圧電膜を有する音響共振器３０（音響共振部）とを備える。本実施の形態における音響多層膜デバイス１は、ＳＭＲ型の弾性波フィルタである。音響共振器３０の下に位置する音響反射層２０によって弾性波を反射させることができる。
　基板１０は、音響反射層２０および音響共振器３０を支持する支持基板である。また、基板１０は、スパッタ法により音響反射層２０を構成する薄膜が形成される下地基板である。基板１０としては、例えば、シリコンからなるシリコン基板を用いることができる。なお、シリコン基板からなる基板１０の表面に、二酸化ケイ素からなる誘電表面層が形成されていてもよい。また、基板１０は、シリコン基板に限るものではない。
　音響反射層２０は、基板１０の上に位置する。具体的には、音響反射層２０は、基板１０に積層されている。また、音響反射層２０は、音響共振器３０の下に位置する。つまり、音響反射層２０は、基板１０と音響共振器３０との間に位置する。
　音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１（高Ｚ層）と低音響インピーダンス層２２（低Ｚ層）とを含む音響ブラッグ反射器である。高音響インピーダンス層２１は、低音響インピーダンス層２２と比べて音響インピーダンスが高い層である。言い換えると、低音響インピーダンス層２２は、高音響インピーダンス層２１と比べて音響インピーダンスが低い層である。高音響インピーダンス層２１は、音響インピーダンス（＝密度×音速）が高い方がよく、低音響インピーダンス層２２は、音響インピーダンスが低い方がよい。なお、高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２の各々の膜厚は、特に限定されるものではないが、一例として、音響波長の４分の１である。
　音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とが繰り返して積層された積層構造である。音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を１ペアとする積層膜を１つ以上有する。本実施の形態において、音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を１ペアとする積層膜が複数積層された多層膜（音響多層膜）である。このように、音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を１ペアとして複数ペアによって構成されており、高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とは１層ずつ交互に積層されている。具体的には、音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を１ペアとする積層膜が４層（４ペア）積層されている。高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とのペア数を多くすることで、音響反射特性を向上させることができる。
　本実施の形態において、音響反射層２０における最下層は、高音響インピーダンス層２１であり、音響反射層２０における最上層は、低音響インピーダンス層２２であるが、これに限らない。例えば、音響反射層２０における最下層が低音響インピーダンス層２２で、音響反射層２０における最上層が高音響インピーダンス層２１であってもよい。また、少なくとも、音響反射層２０における最上層は、低比誘電率、具体的には比誘電率が３０以下の材料によって構成されていることが好ましい。より好ましくは、音響反射層２０における最上層は、比誘電率が１５以下の材料で構成されているとよい。これにより、より広帯域化が可能となる。
　高音響インピーダンス層２１は、Ｙｂ（イッテルビウム）を組成として含む。本実施の形態において、高音響インピーダンス層２１は、Ｙｂの酸化物であるＹｂ酸化物を含む。具体的には、高音響インピーダンス層２１は、ＹｂＯＸおよび／またはＹｂ２Ｏ３によって構成されている。ＹｂＯＸは、Ｙｂ２Ｏ３と酸素比率が異なるＹｂ酸化物膜（イッテルビウム酸化物膜）である。例えば、ＹｂＯＸは、Ｙｂ２Ｏ３よりも酸素比率が小さいＹｂ酸化物膜である。この場合、ＹｂＯＸにおける酸素比率Ｘは、０＜Ｘ＜１．５であり、さらに、１＜Ｘ＜１．５であるとよい。なお、Ｙｂ酸化物によって構成された高音響インピーダンス層２１には、ＹｂＯＸとＹｂ２Ｏ３とが含まれていてもよい。この場合、ＹｂＯＸについては、１＜Ｘ＜１．５の範囲内のものが混在していてもよい。
　なお、高音響インピーダンス層２１は、Ｙｂ酸化物膜等のＹｂを組成とするＹｂ膜（イッテルビウム膜）に限らない。例えば、高音響インピーダンス層２１は、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）によって構成されたＳｉＣ膜であってもよい。
　低音響インピーダンス層２２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ａｌの酸化物またはＳｉの酸化物を含む。本実施の形態において、低音響インピーダンス層２２は、Ｓｉの酸化物によって構成されている。具体的には、低音響インピーダンス層２２は、ＳｉＯ２によって構成されている。
　音響共振器３０は、音響反射層２０の上に位置する音響振動子である。具体的には、音響共振器３０は、音響反射層２０に積層されている。
　音響共振器３０は、下部電極３１と、下部電極３１の上に位置する圧電体層３２と、圧電体層３２の上に位置する上部電極３３とを有する。圧電体層３２は、下部電極３１と上部電極３３との間に配置されている。圧電体層３２は、例えば、酸化亜鉛または窒化アルミニウム等の圧電材料によって構成された圧電体膜である。なお、音響共振器３０は、水晶体を含んでいてもよい。
　［音響多層膜デバイスの製造方法］
　次に、実施の形態に係る音響多層膜デバイス１の音響多層膜デバイスの製造方法について、図１を参照しながら、図２を用いて説明する。図２は、実施の形態に係る音響多層膜デバイス１の製造方法のフローチャートである。
　図２に示すように、音響多層膜デバイス１の製造方法は、音響反射層形成工程Ｓ１０と、音響共振器形成工程Ｓ２０とを含む。
　音響反射層形成工程Ｓ１０では、図１に示すように、基板１０の上に音響反射層２０を形成する。具体的には、基板１０の上に、音響反射層２０として高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とを形成する。
　図２に示すように、音響反射層形成工程Ｓ１０は、高音響インピーダンス層２１を形成する高音響インピーダンス層形成工程Ｓ１１と、低音響インピーダンス層２２を形成する低音響インピーダンス層形成工程Ｓ１２とを含む。
　この場合、音響反射層２０の最下層が高音響インピーダンス層２１であるので、まず、基板１０の上に高音響インピーダンス層２１を形成する（高音響インピーダンス層形成工程Ｓ１１）。
　高音響インピーダンス層形成工程Ｓ１１において、高音響インピーダンス層２１は、スパッタ法によって形成される。本実施の形態では、高音響インピーダンス層２１がＹｂ酸化物によって構成されているので、Ｙｂ酸化物をターゲット材料として基板１０にスパッタを行うことで、Ｙｂ酸化物からなる高音響インピーダンス層２１を形成することができる。この場合、Ｙｂ酸化物からなるターゲット材料は、ＹｂＯＸおよび／またはＹｂ２Ｏ３である。ターゲット材料としてＹｂＯＸおよび／またはＹｂ２Ｏ３を用いることで、ＹｂＯＸおよび／またはＹｂ２Ｏ３からなる高音響インピーダンス層２１を形成することができる。
　なお、高音響インピーダンス層２１がＳｉＣによって構成されている場合は、ＳｉＣをターゲット材料として基板１０にスパッタを行うことで、ＳｉＣからなる高音響インピーダンス層２１を形成することができる。
　高音響インピーダンス層２１を１層形成した後は、高音響インピーダンス層２１が形成された基板１０に低音響インピーダンス層２２を形成する（低音響インピーダンス層形成工程Ｓ１２）。具体的には、つまり、高音響インピーダンス層２１の上に低音響インピーダンス層２２を形成する。
　低音響インピーダンス層形成工程Ｓ１２において、低音響インピーダンス層２２は、スパッタ法によって形成される。本実施の形態では、低音響インピーダンス層２２がＳｉＯ２によって構成されているので、ＳｉＯ２をターゲット材料として高音響インピーダンス層２１が形成された基板１０にスパッタを行うことで、ＳｉＯ２からなる低音響インピーダンス層２２を形成することができる。
　なお、低音響インピーダンス層２２がＡｌ、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉによって構成されている場合は、Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉをターゲット材料として、高音響インピーダンス層２１が形成された基板１０にスパッタを行う。これにより、高音響インピーダンス層２１の上に、Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉからなる低音響インピーダンス層２２を形成することができる。
　高音響インピーダンス層２１の上に低音響インピーダンス層２２を１層形成した後は、その後、必要に応じて、高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とを１層ずつ交互に順次形成する。つまり、高音響インピーダンス層形成工程Ｓ１１と低音響インピーダンス層形成工程Ｓ１２とを交互に繰り返す。これにより、高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とが１層ずつ交互に積層された音響反射層２０を形成することができる。
　本実施の形態において、音響反射層２０は、高音響インピーダンス層２１と低音響インピーダンス層２２とが交互に４つずつ設けられた構成であるので、高音響インピーダンス層形成工程Ｓ１１と低音響インピーダンス層形成工程Ｓ１２とを交互に４回繰り返している。
　なお、音響反射層２０の最下層が高音響インピーダンス層２１ではなく低音響インピーダンス層２２である場合、まず、基板１０の上に低音響インピーダンス層２２を形成し、その後、低音響インピーダンス層２２の上に高音響インピーダンス層２１を形成し、これを交互に複数回繰り返す。これにより、低音響インピーダンス層２２と高音響インピーダンス層２１との積層膜からなる音響反射層２０を形成することができる。
　基板１０の上に音響反射層２０を形成した後は、音響反射層２０の上に音響共振器３０を形成する（図２の音響共振器形成工程Ｓ２０）。本実施の形態では、音響反射層２０の最上層が低音響インピーダンス層２２であるので、最上層の低音響インピーダンス層２２の上に音響共振器３０を形成する。具体的には、音響反射層２０の上に、下部電極３１、圧電体層３２および上部電極３３を順次成膜し、下部電極３１、圧電体層３２および上部電極３３の積層膜を所定の形状にパターニングする。これにより、図１に示される構造の音響多層膜デバイス１を作製することができる。
　［スパッタ法・スパッタ装置］
　音響多層膜デバイス１における高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２は、スパッタ装置を用いたスパッタ法によって成膜することができる。
　以下、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を成膜する際に用いられるスパッタ装置１００の構成について、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態に係るスパッタ装置１００の構成を示す図である。
　スパッタ装置１００は、マグネトロンスパッタリングによって薄膜を成膜する成膜装置であって、図３に示すように、チャンバー１１０と、基板１０を保持する基板保持部１２０と、ターゲット材料２００（ターゲット）を保持するターゲット保持部１３０と、チャンバー１１０内にガスを供給するガス供給部１４０とを備えている。
　チャンバー１１０は、スパッタリングの反応室である。チャンバー１１０は、真空チャンバーである。真空ポンプ１５１によってチャンバー１１０内を排気することでチャンバー１１０内を減圧して真空状態にすることができる。真空ポンプ１５１としては、クライオポンプまたはターボ分子ポンプ等を用いることができる。また、チャンバー１１０内の真空度は、バルブ１５２によって所望の圧力に調整することができる。例えば、バルブ１５２の開閉率を変化させることでチャンバー１１０内の真空度を所望の圧力に制御することができる。
　基板保持部１２０は、チャンバー１１０内に配置されている。本実施の形態において、基板保持部１２０は、ステージであり、上下方向および左右方向の各々に移動することができる。また、基板保持部１２０は、鉛直方向を軸にして水平回転することができる。
　基板保持部１２０は、ターゲット材料２００およびターゲット保持部１３０と対向して配置される。基板保持部１２０上に載置された基板１０は、固定治具１２１によって基板保持部１２０に固定される。なお、基板１０の固定手段は、静電チャック方式を用いて行ってもよい。なお、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を成膜する際、ステージである基板保持部１２０は、アノードとなる。
　ターゲット保持部１３０は、チャンバー１１０内に配置されている。本実施の形態において、ターゲット保持部１３０は、バッキングプレートである。ターゲット保持部１３０は、基板保持部１２０と対向して配置されている。したがって、基板保持部１２０に保持された基板１０とターゲット保持部１３０に保持されたターゲット材料２００とが対向することになる。高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を成膜する際、ターゲット保持部１３０は、カソードとなる。
　ターゲット保持部１３０に保持されるターゲット材料２００は、スパッタリング用の材料である。高音響インピーダンス層２１がＹｂ酸化物によって構成されている場合、ターゲット材料２００としては、Ｙｂ酸化物が用いられる。例えば、高音響インピーダンス層２１としてＹｂＯＸ膜またはＹｂ２Ｏ３膜を成膜する場合、ターゲット材料２００としては、ＹｂＯＸおよび／またはＹｂ２Ｏ３が用いられる。また、低音響インピーダンス層２２としてＳｉＯ２膜を成膜する場合、ターゲット材料２００としては、Ｓｉが用いられる。
　ガス供給部１４０は、チャンバー１１０内にスパッタに必要なガス（スパッタガス）を供給するガス供給源である。ガス供給部１４０は、ガスボンベ等のガス源とマスフローコントローラ等の流量制御器とで構成され、スパッタに必要なガスをチャンバー１１０内へ一定の速度で供給することができる。
　ガス供給部１４０は、スパッタに必要なガスの一つとして、不活性ガスをチャンバー１１０内に供給する。具体的には、ガス供給部１４０は、不活性ガスとして、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスをチャンバー１１０内に供給する。したがって、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を成膜する際、チャンバー１１０内は、希ガスで充填される。なお、希ガスの中でも、特にＡｒは安価でスパッタ率が高いため、希ガスとしてＡｒが好適に用いられる。本実施の形態では、高音響インピーダンス層２１および低音響インピーダンス層２２を成膜する際に希ガスとしてＡｒを用いた。
　また、ガス供給部１４０は、スパッタに必要なガスとして、希ガスだけではなく、反応ガスを供給してもよい。この場合、ガス供給部１４０は、希ガスと反応ガスとの混合ガスを供給する。例えば、低音響インピーダンス層２２としてＳｉＯ２膜を成膜する際、反応ガスとしてＯ２ガスがチャンバー１１０内に供給される。具体的には、ガス供給部１４０からチャンバー１１０内にＯ２ガスと希ガスとの混合ガスが供給される。
　なお、チャンバー１１０の外に、ターゲット材料２００と対向するように磁気回路１７０が配置されていてもよい。磁気回路１７０によってチャンバー１１０内に発生したプラズマをターゲット材料２００の表面に集めることができる。
　次に、実施の形態に係るスパッタ装置１００を用いて基板１０にスパッタを行うことで高音響インピーダンス層２１を成膜するスパッタ方法について説明する。
　まず、チャンバー１１０内に基板１０およびターゲット材料２００をセットする。具体的には、基板１０を基板保持部１２０にセットするとともに、ターゲット材料２００をターゲット保持部１３０にセットする。基板１０とターゲット材料２００とは、対向するようにセットされる。本実施の形態では、基板保持部１２０がターゲット保持部１３０の下方に設けられているので、基板１０は、ターゲット材料２００の下方にセットされる。
　このとき、基板１０とターゲット材料２００との間の距離（ＴＳ間距離）は、所定の範囲内に設定されているとよい。基板１０とターゲット材料２００との間の距離は、例えば、基板１０を保持する基板保持部１２０を上下方向に移動させることで調整することができる。なお、ターゲット材料２００を保持するターゲット保持部１３０を上下方向に移動させることで基板１０とターゲット材料２００との間の距離を調整できるように構成されていてもよい。
　なお、高音響インピーダンス層２１を成膜する場合、ターゲット材料２００としては、例えば、ＹｂＯＸまたはＹｂ２Ｏ３等のＹｂ酸化物またはＳｉＣを用いることができる。ＹｂＯＸからなるターゲット材料２００は、Ｙｂ２Ｏ３からなるターゲット材料２００をもとに作製することができる。例えば、Ｙｂ２Ｏ３からなるターゲット材料２００に対して酸素比率が変更するような処理を施すことで、ＹｂＯＸからなるターゲット材料２００を得ることができる。一例として、ＹｂＯＸは、Ｙｂ２Ｏ３よりも酸素比率が小さいＹｂ酸化物膜である。この場合、０＜Ｘ＜１．５であり、さらに、１＜Ｘ＜１．５であるとよい。
　ターゲット材料２００としてＹｂＯＸまたはＹｂ２Ｏ３を用いることで、発火のおそれが低く安全に高音響インピーダンス層２１を成膜することができる。これは、Ｙｂ粉体はエネルギー的に不安定なことから酸素と反応して発火するおそれがあり、スパッタ膜であるＹｂＯＸ膜およびＹｂ２Ｏ３膜においても同様のリスクが考えられるからである。そこで、十分に酸化させたＹｂＯＸまたはＹｂ２Ｏ３をターゲット材料２００として用いることで発火のおそれが低く安全に高音響インピーダンス層２１を成膜することができる。
　次に、真空ポンプ１５１を作動させてチャンバー１１０内が真空状態になるように減圧を行って、チャンバー１１０内が所定の真空度に到達した後、ガス供給部１４０から希ガスとしてＡｒをチャンバー１１０内に供給し、チャンバー１１０内が所定の圧力（ガス圧）となるようにバルブ１５２の開度を調整する。
　このとき、希ガスで充填されたチャンバー１１０内の圧力は、所定の範囲内になっているとよい。また、チャンバー１１０内の酸素分圧および水分圧についても、所定の値以下になっているとよい。つまり、スパッタ装置１００は、チャンバー１１０内の酸素分圧および水分圧を所定の値以下に保持可能になっているとよい。この場合、クライオポンプはターボ分子ポンプよりも水の吸収が大きいので、真空ポンプ１５１としてはクライオポンプを用いるとよい。つまり、真空ポンプ１５１としてはクライオポンプを用いることで、チャンバー１１０内の水分圧を所定の値以下に容易に保持することができる。
　次に、電源１６０によって、バッキングプレートであるターゲット保持部１３０に電圧を印加する。これにより、チャンバー１１０内のＡｒがイオン化してＡｒイオンが発生するとともにチャンバー１１０内にプラズマが発生し、ターゲット材料２００にＡｒイオンが衝突して、ターゲット材料２００を構成する元素がターゲット材料２００から飛び出して基板１０に堆積する。つまり、ターゲット材料２００を構成する元素によって構成された薄膜が基板１０に成膜される。
　例えば、ターゲット材料２００として、ＹｂＯＸやＹｂ２Ｏ３のＹｂ酸化物またはＳｉＣを用いることで、Ｙｂ酸化物またはＳｉＣの薄膜からなる高音響インピーダンス層２１を基板１０に成膜することができる。
　なお、低音響インピーダンス層２２を成膜するためのターゲット材料２００を用いることで、低音響インピーダンス層２２を成膜することができる。例えば、ターゲット材料２００としてＳｉを用いることで、ＳｉＯ２の薄膜（ＳｉＯ２膜）からなる低音響インピーダンス層２２を基板１０または高音響インピーダンス層２１の上に成膜することができる。
　［実施例（膜材料・成膜条件の検討）］
　上記のように、音響多層膜デバイス１における音響反射層２０の音響反射特性は、低音響インピーダンス層２２の音響インピーダンスに対する高音響インピーダンス層２１の音響インピーダンスの比である音響インピーダンス比（音響Ｚ比）が大きいほど向上させることができる。このため、高音響インピーダンス層２１の音響インピーダンスは、高い方がよい。
　また、高音響インピーダンス層２１の抵抗率が低いと、音響反射層２０と音響共振器３０とが電気的に結合してフィルタロスが大きくなったり減衰特性が劣化したりするため、高音響インピーダンス層２１の抵抗率は高い方がよい。例えば、高音響インピーダンス層２１は、高い絶縁性を有するとよい。
　そこで、本発明者らは、音響インピーダンスが高く且つ抵抗率が高い高音響インピーダンス層２１の膜材料を検討するとともに、その膜材料の成膜条件を実験により種々検討したので、その実験結果および検討結果について、以下説明する。
　［膜材料の検討］
　まず、高音響インピーダンス層２１に用いる膜材料を検討したので、その検討結果について説明する。具体的には、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＹｂＯＸ、Ｙｂ２Ｏ３およびＳｉＣについて、各材料の密度等の物性値から音響Ｚ比を求めた。その結果を以下の表１に示す。表１において、音響Ｚ比は、低音響インピーダンス層２２（ＳｉＯ２）に対する値を算出した。なお、ＹｂＯの抵抗率は、温度が１０００ケルビンのときの値である。また、ＹｂＯＸの密度、ヤング率、音速、音響インピーダンスおよび抵抗率等については、ＹｂＯ（Ｘ＝１）とＹｂ２Ｏ３（Ｘ＝１．５）との間に値になる。
　表１から分かるように、ＹｂＯ、Ｙｂ２Ｏ３およびＳｉＣは、Ｔａ２Ｏ５に対して、音響インピーダンスが高くなっているとともに、抵抗率が高くなっている。具体的には、ＹｂＯ、Ｙｂ２Ｏ３およびＳｉＣを用いることで、音響多層膜デバイス１として音響Ｚ比が６．５以上、抵抗率が３．５×１０３以上を満たす音響インピーダンスおよび抵抗率を得ることができる。
　また、ＹｂＯ、Ｙｂ２Ｏ３およびＳｉＣは、ヤング率が高くなっており、緻密な膜質構造（高密度）の膜を得ることができると考えられる。また、ＹｂＯは、Ｙｂ２Ｏ３よりもヤング率が高くなっており、成膜時にＹｂ２Ｏ３ではなくＹｂＯが多量に飛ぶことで、緻密な膜質構造の膜を得ることができる。
　［実験１］
　上記の表１の結果から、酸素比率が異なるＹｂ２Ｏ３膜とＹｂＯＸ膜とでは密度が異なることが分かる。この結果から、本発明者らは、Ｙｂ酸化物からなるＹｂ酸化物膜をスパッタ法により成膜する際、スパッタ時の酸素分圧によってＹｂ膜の密度が異なるのではないかという知見を得た。
　そこで、本発明者らは、スパッタ装置１００を用いて、チャンバー１１０内に供給する供給ガスの酸素比率を異ならせてＹｂ酸化物からなるＹｂ膜（Ｙｂ酸化物膜）を成膜する実験１を行ったので、その実験結果および検討結果について説明する。
　実験１では、チャンバー１１０内に供給するＡｒガスにおける酸素比率を異ならせてＹｂ膜を成膜した。具体的には、供給ガスにおける酸素比率が０％の場合（つまり供給ガスがＡｒガスのみの場合）と、供給ガスにおける酸素比率が２．４４％、２０％の場合（つまり供給ガスがＡｒガスとＯ２ガスとの混合ガスの場合）とで、Ｙｂ酸化物からなるＹｂ膜を成膜した。その結果を表２に示す。
　なお、実験１の成膜条件は、チャンバー１１０内の圧力を０．５Ｐａとし、電力を１．４ｋＷとし、基板１０とターゲット材料２００との間の距離（ＴＳ間距離）を７０ｍｍとし、チャンバー１１０に供給するガスをＡｒガスのみとした。また、各膜の狙いの膜厚は１００ｎｍであり、基板１０としては厚さが５２５μｍで４インチのシリコン基板からなるウエハを用いた。また、Ｙｂ膜の密度（膜密度）は、ＸＲＲ（Ｘ－Ｒａｙ　Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）により測定した。
　表２から、チャンバー１１０内に供給する供給ガスの酸素比率を小さくすることで、密度が大きいＹｂ膜を成膜できることが分かる。特に、供給ガスには酸素が含まれておらず、供給ガスは希ガスのみとした方がよいことが分かる。つまり、供給ガスにはあえて酸素ガスを添加しない方がよい。このように、供給ガスに酸素ガスを添加しないことで、チャンバー１１０内の酸素が少なくなるので、ターゲット材料２００としてＹｂ２Ｏ３を用いたとしても、スパッタ中にターゲット材料２００の表面が黒くなってＹｂ２Ｏ３がＹｂＯＸに変化し、Ｙｂ２Ｏ３膜よりも酸素比率が小さい（つまり密度が大きい）ＹｂＯＸ膜を成膜することができる。以上のことから、チャンバー１１０内の酸素分圧は、質量分析計の検出限界値となる５×１０－５Ｐａ以下であるとよい。
　［実験のまとめ］
　以上のとおり、ＹｂＯＸまたはＹｂ２Ｏ３のＹｂ酸化物をターゲット材料２００としてスパッタ装置１００により基板１０にスパッタを行うことで、密度が高く且つ抵抗率が高いＹｂＯＸ膜またはＹｂ２Ｏ３膜のＹｂ膜を得ることができる。
　音響多層膜デバイス１における音響反射層２０の高音響インピーダンス層２１の音響インピーダンスは密度と音速との積であるので、高音響インピーダンス層２１の密度が高いほど音響インピーダンスが高くなる。このため、ＹｂＯＸ膜またはＹｂ２Ｏ３膜の密度が高いことから、高音響インピーダンス層２１としてＹｂＯＸ膜またはＹｂ２Ｏ３膜を用いることで、音響インピーダンスが高く且つ抵抗率が高い高音響インピーダンス層２１を得ることができる。これにより、音響インピーダンス比を高くすることができるので、音響反射層２０の音響反射特性を向上させることができる。
　また、Ｙｂ２Ｏ３膜またはＹｂＯＸ膜を高音響インピーダンス層２１に適用することで、高い性能および高い信頼性を有するＳＭＲ構造のＢＡＷフィルタを実現できる。
　（変形例）
　以上、本開示に係る音響多層膜デバイス、音響多層膜デバイスの製造方法、スパッタ装置およびスパッタ方法等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態において、音響多層膜デバイス１には１つの音響共振器３０が設けられていたが、これに限るものではなく、音響多層膜デバイス１は、複数の音響共振器３０を有していてもよい。具体的には、図４に示すように、音響多層膜デバイス１Ａは、２つの音響共振器３０を有していてもよい。図４において、２つの音響共振器３０の各々は、同じ構造であり、音響反射層２０の上に並べて設けられている。２つの音響共振器３０は、電気的に独立している。なお、複数の音響共振器３０は、下部電極３１、圧電体層３２および上部電極３３の積層膜をパターニングすることで形成することができる。具体的には、下部電極３１、圧電体層３２および上部電極３３の積層膜を複数に分離するようにパターニングすることで、複数の音響共振器３０を形成することができる。
　また、上記実施の形態における音響多層膜デバイス１おいて、音響共振器３０は、上部電極３３と圧電体層３２と下部電極３１とで構成されていたが、これに限らない。具体的には、図５に示される音響多層膜デバイス１Ｂのように、音響共振器３０Ｂは、圧電体層３２とＩＤＴ電極３５とで構成されていてもよい。この場合、ＩＤＴ電極３５は、圧電体層３２の少なくとも一方の主面に配置される。つまり、ＩＤＴ電極３５は、圧電体層３２の有する一対の互いに対向している主面のうち一方の主面に配置されている。具体的には、図５において、圧電体層３２は、音響反射層２０の上面に配置され、ＩＤＴ電極３５は、圧電体層３２の上面（音響反射層２０側の面とは反対側の面）に配置されている。
　その他、上記実施の形態および各変形例に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および各変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。また、本願出願時の請求の範囲に記載された複数の請求項の中から技術的に矛盾しない範囲で２つ以上の請求項を任意に組み合わせたものも本開示に含まれる。例えば、本願出願時の請求の範囲に記載された引用形式請求項を、技術的に矛盾しない範囲で上位請求項の全てを引用するようにマルチクレームまたはマルチマルチクレームとしたときに、そのマルチクレームまたはマルチマルチクレームに含まれる全ての請求項の組み合わせも本開示に含まれる。
　本開示の技術は、音響多層膜デバイス等の高周波部品に用いられる薄膜、その薄膜を有する音響多層膜デバイス等の高周波部品、音響多層膜デバイス等の高周波部品の製造方法、音響多層膜デバイス等に用いられる薄膜を成膜するためのスパッタ装置、および、その薄膜を成膜するためのスパッタ方法等に適用することができる。
　１、１Ａ、１Ｂ　音響多層膜デバイス
　１０　基板
　２０　音響反射層
　２１　高音響インピーダンス層
　２２　低音響インピーダンス層
　３０、３０Ｂ　音響共振器
　３１　下部電極
　３２　圧電体層
　３３　上部電極
　３５　ＩＤＴ電極
　１００　スパッタ装置
　１１０　チャンバー
　１２０　基板保持部
　１２１　固定治具
　１３０　ターゲット保持部
　１４０　ガス供給部
　１５１　真空ポンプ
　１５２　バルブ
　１６０　電源
　１７０　磁気回路
　２００　ターゲット材料

Claims (6)

  1. 　低音響インピーダンス層および当該低音響インピーダンス層と比べて音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層とを含む音響反射層と、
    　前記音響反射層に積層された音響共振器と、
    を備え、
    　前記高音響インピーダンス層は、Ｙｂを組成として含む、音響多層膜デバイス。
  2. 　前記高音響インピーダンス層は、Ｙｂの酸化物を含む、請求項１に記載の音響多層膜デバイス。
  3. 　前記低音響インピーダンス層は、Ａｌ、Ｓｉ、Ａｌの酸化物またはＳｉの酸化物を含む、請求項１または２に記載の音響多層膜デバイス。
  4. 　前記音響共振器は、上部電極、下部電極および前記上部電極と前記下部電極の間に配置された圧電体層とを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の音響多層膜デバイス。
  5. 　前記音響共振器は、ＩＤＴ電極と、少なくとも一方の主面に前記ＩＤＴ電極が配置された圧電体層とを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の音響多層膜デバイス。
  6. 　前記音響共振器は、水晶体を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の音響多層膜デバイス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019501570A (ja) * 2015-11-13 2019-01-17 アイキューイー ピーエルシーＩＱＥ ｐｌｃ 希土類酸化物およびエピタキシャル窒化アルミニウムを用いて加工されるｒｆフィルタのための層構造

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