JP2007208845A - 圧電共振器 - Google Patents
圧電共振器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007208845A JP2007208845A JP2006027527A JP2006027527A JP2007208845A JP 2007208845 A JP2007208845 A JP 2007208845A JP 2006027527 A JP2006027527 A JP 2006027527A JP 2006027527 A JP2006027527 A JP 2006027527A JP 2007208845 A JP2007208845 A JP 2007208845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- piezoelectric
- acoustic
- thin film
- mirror layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
【課題】圧電膜、上部電極、下部電極及び共振器保持部材を横方向に伝搬する不要振動モードの減衰が可能な圧電共振器を実現できるようにする。
【解決手段】圧電共振器は圧電膜11と、圧電膜11を挟んで互いに対向して形成された上部電極12及び下部電極13とを含む共振器本体部を備えている。共振器本体部は、上部電極12及び下部電極13が共に形成された部分である共振領域21と、共振器本体部20の共振領域21を除く部分であって且つ周期的に配置された凹凸形状が形成された部分である音響反射領域22とを有している。
【選択図】図1
【解決手段】圧電共振器は圧電膜11と、圧電膜11を挟んで互いに対向して形成された上部電極12及び下部電極13とを含む共振器本体部を備えている。共振器本体部は、上部電極12及び下部電極13が共に形成された部分である共振領域21と、共振器本体部20の共振領域21を除く部分であって且つ周期的に配置された凹凸形状が形成された部分である音響反射領域22とを有している。
【選択図】図1
Description
本発明は圧電体を用いた共振器に関し、特に高周波フィルタ等に用いる共振器に関する。
近年、世界的な携帯電話の普及により、小型で高性能の高周波フィルタが必要とされている。小型で高性能のフィルタとして、薄膜バルク音響共振器(FBAR)等の圧電共振器を用いたフィルタが注目されている。
圧電共振器は、上部電極と下部電極との間に挟まれた圧電膜の厚さ(縦)方向の振動を利用するものである。一方、電極面と平行な横方向の振動も励起されるため、複数の横方向伝搬モードが存在する。横方向伝搬モードは不要振動モードであり、電極面と平行に伝播し、縦方向の振動と干渉してスプリアスを発生させる。また、複数の圧電共振器を隣接配置したフィルタ等のデバイスの場合には、隣り合う圧電共振器間において不要振動モードの干渉が生じるため、不要振動モードがスプリアスの原因となる。この横方向伝搬モードに起因するスプリアスは、圧電共振器の周波数特性を劣化させる。
横方向に伝搬する不要振動モードを減衰する方法として、各共振器を分離して横方向に不要振動モードが伝搬しないようにすることが考えられる。しかし、この方法では、一旦基板上に一体に形成した複数の共振器をエッチングにより分離する必要があり、工程が大幅に増加する。また、隣接する共振器間のエッチングマージンを考慮に入れる必要があり、チップ面積の増大につながる。
エッチングを必要としない方法として、特許文献1には圧電膜の一部に結晶性が低い部分である、音響減衰領域を設ける方法が開示されている。この方法によれば、圧電膜を伝搬する横方向の不要振動モードを減衰することが可能となる。
特開2005−110230号公報
しかしながら、前記従来の圧電共振器においては、圧電膜の結晶性を低下させることにより音響減衰領域を設けているため、横方向に伝搬する不要振動モードの減衰が十分ではないという問題がある。また、圧電膜を横方向に伝播する不要振動モードを減衰することはできるが、電極あるいは共振器を保持する部材を横方向に伝播する不要振動モードを減衰することはできないという問題がある。
本発明は、前記従来の問題を解決し、圧電膜、上部電極、下部電極及び共振器保持部材を横方向に伝搬する不要振動モードの減衰が可能な圧電共振器を実現できるようにすることを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は圧電共振器を、周期的な凹凸形状が形成された音響反射領域を備える構成とする。
具体的に、本発明に係る第1の圧電共振器は、圧電膜と、該圧電膜を挟んで互いに対向して形成された上部電極及び下部電極とを含む共振器本体部を備え、共振器本体部は、上部電極及び下部電極が共に形成された部分である共振領域と、共振器本体部の共振領域を除く部分であって且つ周期的な凹凸形状が形成された部分である音響反射領域とを有していることを特徴とする。
第1の圧電共振器によれば、音響反射領域は周期的に配置された凹凸形状が形成された部分である音響反射領域を有している。音響反射領域は、音波に対する材料の平均の音響インピーダンス密度が異なる部分であるため、凹凸形状の周期によって定められる波長の音波を反射させることが可能となる。これにより、共振器本体部を横方向に伝搬する不要振動モードを減衰することが可能となる。
第1の圧電共振器において、音響反射領域において凹凸部は、ソニック結晶を形成していることが好ましい。音響反射領域を音波を反射する部分が規則的に配置されたソニック結晶とすることにより、音響反射領域において確実に不要振動モードを減衰させることができる。
第1の圧電共振器において、凹凸形状は、圧電膜に形成された複数の凸部により形成され、複数の凸部のうちの一の凸部の外周と、該一の凸部と隣接する他の凸部の外周との間隔は、共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことが好ましい。また、凹凸形状は、圧電膜に形成された複数の凹部により形成され、複数の凹部のうちの一の凹部の外周と、該一の凹部と隣接する他の凹部の外周との間隔は、共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いものであってもよい。このような構成とすることにより、共振器本体部の動作周波数の音波に影響を与えることなく、不要振動モードのみを減衰することができる。
第1の圧電共振器において、複数の凹部の少なくとも一部は、圧電膜を貫通して形成されていることが好ましい。
第1の圧電共振器において、キャビティ部を有し、共振器本体部における下部電極を保持する基板をさらに備え、複数の凹部の少なくとも一部は、圧電膜を貫通し、基板の上面よりも深い位置に達していることが好ましい。このような構成とすることにより、基板を介して伝搬する不要振動モードも減衰することができる。また、共振器本体部における下部電極を保持する基板をさらに備え、共振領域において基板と共振器本体部との間にはキャビティ部が形成されており、複数の凹部の少なくとも一部は、圧電膜を貫通し、基板の上面よりも深い位置に達していてもよい。さらに、基板と、基板の上に形成され共振器本体部における下部電極を保持する保持部材とをさらに備え、複数の凹部の少なくとも一部は、圧電膜を貫通し、保持部材の上面よりも深い位置に達していてもよい。
第1の圧電共振器において、基板の上に形成され、第1の薄膜と該第1の薄膜と比べて音響インピーダンスが高い第2の薄膜とが積層されてなり、共振器本体部における下部電極を保持する、音響ミラー層をさらに備え、複数の凹部の少なくとも一部は、圧電膜を貫通し、音響ミラー層の上面よりも深い位置に達していることが好ましい。このような構成とすることにより、共振領域が周辺部に支えられて中空に浮く構造とならないため、機械的な強度を向上させることが可能となる。。
この場合において、複数の凹部の少なくとも一部は、音響ミラー層の最上部に形成された第1の薄膜と第2の薄膜との界面よりも深い位置に達していることが好ましい。このような構成とすることにより、凹部の形成が容易となる。
この場合において、音響ミラー層の平面寸法は、共振器本体部の平面寸法よりも大きく、複数の凹部は、音響ミラー層における共振器本体部が保持された部分の周囲の領域にも形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、音響ミラー層自体にも音響反射領域が形成されるため、音響ミラー層を介して横方向に伝搬する不要振動モードを確実に減衰することができる。
第1の圧電共振器において、共振器本体部は、複数の共振領域及び複数の音響反射領域を有し、各音響反射領域における凹部の形成周期は、互いに異なっていることが好ましい。このような構成とすることにより、隣接する共振領域に不要振動モードがほとんど伝搬することがない圧電共振器を実現できる。この場合において、フィルタは第1の圧電共振器を備えていることが好ましい。
本発明に係る第2の圧電共振器は、基板の上に形成された、第1の薄膜と該第1の薄膜と比べて音響インピーダンスが高い第2の薄膜とが交互に積層されてなる音響ミラー層と、音響ミラー層の上に保持され、圧電膜と該圧電膜を挟んで互いに対向して形成された上部電極及び下部電極とを有する共振器本体部とを備え、音響ミラー層は、音響共振器本体部が保持された部分の周囲の領域に形成された複数の凹部を有し、複数の凹部のうちの一の凹部の外周と、該一の凹部と隣接する他の凹部の外周との間隔は、共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことを特徴とする。
第2の圧電共振器によれば音響ミラー層は、音響共振器本体部が保持された部分の周囲の領域に形成された複数の凹部を有しているため、音響ミラー層に音響反射領域が形成される。従って、音響ミラー層を介して横方向に伝搬する不要振動モードを減衰することができるので、スプリアスの発生が少ない圧電共振器を実現できる。
第2の圧電共振器において凹部は、音響ミラー層の音響共振器本体部が保持された部分を含む領域に形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、共振器領域の周辺における支持部において横方向の音波の伝搬を反射させるだけでなく、共振器内の領域においても横方向の音波の伝搬を反射させることが可能となる。
第2の圧電共振器において凹部には、第1の薄膜と比べて音響インピーダンスの低い材料が埋め込まれていることが好ましい。このような構成とすることにより、音響ミラー層における音響インピーダンスを変化させることができるので、より効果的に横方向の音波を反射することが可能となる。また、音響ミラー層の上面を平坦化することができるため、圧電共振器本体部の形成が容易となる。
本発明に係る第3の圧電共振器は、基板の上に形成された、第1の薄膜と該第1の薄膜と比べて音響インピーダンスが高い第2の薄膜とが交互に積層されてなる音響ミラー層と、音響ミラー層の上に保持され、圧電膜と該圧電膜を挟んで互いに対向して形成された上部電極及び下部電極とを有する共振器本体部とを備え、第1の薄膜のうちの少なくとも1つには、上下に貫通する複数の孔部が周期的に形成されており、複数の孔部のうちの一の孔部の外周と、該一の孔部と隣接する他の孔部の外周との間隔は、共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことを特徴とする。
第3の圧電共振器によれば、第1の薄膜のうちの少なくとも1つには、上下に貫通する複数の孔部が周期的に形成されており、複数の孔部のうちの一の孔部の外周と、該一の孔部と隣接する他の孔部の外周との間隔は、共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いため、音響ミラー層に音響反射領域が形成される。従って、音響ミラー層を介して横方向に伝搬する不要振動モードを減衰することができるので、スプリアスの発生が少ない圧電共振器を実現できる。
第3の圧電共振器において、孔部には第1の薄膜と比べて音響インピーダンスの低い材料が埋め込まれていることが好ましい。このような構成とすることにより、音響ミラー層を形成すること及び音響ミラー層の上に音響共振器本体部を形成することが容易となる。
第2及び第3の圧電共振器において、音響ミラー層の上には複数の共振器本体部が保持されていることが好ましい。また、フィルタは、第3の圧電共振器を備えていることが好ましい。
本発明に係る圧電共振器によれば、圧電膜、上部電極、下部電極及び共振器保持部材を横方向に伝搬する不要振動モードの減衰が可能な圧電共振器を実現できる。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1(a)及び(b)は第1の実施形態に係る圧電共振器であり、(a)は平面構成を示しており、(b)は(a)のIb−Ib線における断面構成を示している。図1においては共振器本体部のみ示しており、実際の共振器は、共振器本体部がキャビティ部又は音響ミラー等が形成された基板の上に保持されている。
本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1(a)及び(b)は第1の実施形態に係る圧電共振器であり、(a)は平面構成を示しており、(b)は(a)のIb−Ib線における断面構成を示している。図1においては共振器本体部のみ示しており、実際の共振器は、共振器本体部がキャビティ部又は音響ミラー等が形成された基板の上に保持されている。
図1に示すように本実施形態の圧電共振器は、圧電膜11と、圧電膜11を挟んで互いに対向して形成された上部電極12及び下部電極13とからなる共振器本体部20を備えている。共振器本体部20において圧電膜11の上部電極12及び下部電極13が共に形成されている部分は、圧電膜の厚さ方向(縦方向)の音波振動を閉じこめる共振領域21である。本実施形態の圧電共振器においては、共振領域21の周囲に音響反射領域22が形成されている。
音響反射領域22において、圧電膜11には複数の凹部14が形成されている。図1においては、凹部14が圧電膜11を貫通しているが、かならずしも貫通している必要はない。凹部14の外周同士の間隔dは、共振器の動作周波数として設定された音波の波長よりも短くする。例えば、共振器の動作周波数が2GHzの場合には、2.5μm〜5μmとすればよい。
このような間隔で複数の凹部14を形成することにより、音響反射領域22において圧電膜11の音波に対する平均密度が変化する。つまり、音響反射領域22は、音波を散乱する部分が規則的に形成されたソニック結晶となる。従って、凹部14の間隔によって設定した周波数の共振モードのみを凹部14により反射することが可能となる。その結果、横方向の不要振動モードによるスプリアスの発生を抑えることができる。また、1枚の圧電膜に複数対の上部電極と下部電極とが形成され、複数の共振器本体部が一体に形成されている場合に、各共振器本体部同士の不要振動モードが互いに干渉してスプリアスが発生することを抑えることが可能となる。
圧電膜11は、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO)等の適当な圧電材料を用いて形成すればよい。凹部14は、例えばフォトリソグラフィーを用いて圧電膜11にマスクを形成した後、塩素(Cl)系又はフッ素(F)系のエッチャントを用いてドライエッチングすることにより形成すればよい。また、上部電極12及び下部電極13は、モリブデン(Mo)又はタングステン(W)等の既知の適当な材料を用いて形成すればよい。また、積層体や混合物を用いてもよい。
図1においては、音響反射領域22の一部に下部電極13が形成されている例を示しているが、下部電極13の代わりに又は下部電極13と共に上部電極12が形成されていてもかまわない。また、上部電極12又は下部電極12が形成されている場合に、凹部14が上部電極12又は下部電極13を貫通するようにしてもよい。このようにすれば、複数の共振器本体部20が一体に形成され、隣接する共振器本体部20が上部電極12又は下部電極13を共有する場合に、上部電極12又は下部電極13を伝搬する不要振動モードを減衰することが可能となる。
本実施形態においては、音響反射領域22には凹部14を形成したが、電子ビーム蒸着等により複数の凸部を形成してもよい。
(第2の実施形態)
以下に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。図2は第2の実施形態に係る圧電共振器の断面構成を示している。図2において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。図2は第2の実施形態に係る圧電共振器の断面構成を示している。図2において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図2に示すように本実施形態の圧電共振器は、共振器本体部20がキャビティ部42が形成された基板41の上に保持されている。キャビティ部42は、共振器本体部20の共振領域21の下側に形成され、共振領域21を除く領域は基板41に保持されている。圧電膜11の基板41に保持された部分の少なくとも一部には、複数の凹部14が形成されている。本実施形態の圧電共振器は、凹部14が圧電膜11を貫通し基板11の上面よりも深い位置にまで達している。従って、圧電膜11を横方向に伝搬する不要振動モードだけでなく、基板41を横方向に伝搬する不要振動モードを減衰することが可能である。
なお、図2において凹部14は基板41を貫通していないが、基板41を貫通するように形成してもよい。また、基板41の圧電膜11が保持されていない領域にも凹部14を形成してかまわない。
(第3の実施形態)
以下に、本発明の第3の実施形態について図面を参照して説明する。図3は第3の実施形態に係る圧電共振器の断面構成を示している。図3において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第3の実施形態について図面を参照して説明する。図3は第3の実施形態に係る圧電共振器の断面構成を示している。図3において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図3に示すように本実施形態の圧電共振器は、共振器本体部20が基板41の上に保持されており、共振器本体部20の共振領域21の下側において、基板41と下部電極13との間にキャビティ部43が形成されている。キャビティ部43は既知の犠牲層を用いる方法等により形成すればよい。
共振器本体部20の共振領域21を除く領域は基板41に保持されており、圧電膜11の基板41に保持された部分の少なくとも一部には、複数の凹部14が形成されている。本実施形態の圧電共振器は、凹部14が圧電膜11を貫通し基板11の上面よりも深い位置にまで達している。従って、圧電膜11を横方向に伝搬する不要振動モードだけでなく、基板41を横方向に伝搬する不要振動モードを減衰することが可能である。
(第4の実施形態)
以下に、本発明の第4の実施形態について図面を参照して説明する。図4は第4の実施形態に係る圧電共振器の断面構成を示している。図4において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第4の実施形態について図面を参照して説明する。図4は第4の実施形態に係る圧電共振器の断面構成を示している。図4において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図4に示すように本実施形態の圧電共振器は、共振器本体部20が保持部45を介在させて基板41の上に保持されている。これにより、共振器本体部20の共振領域21の下側において基板41と下部電極13との間にキャビティ部44が形成されている。
共振器本体部20の共振領域21を除く領域は基板41に保持されており、圧電膜11の基板41に保持された部分の少なくとも一部には、複数の凹部14が形成されている。本実施形態の圧電共振器は、凹部14が圧電膜11を貫通し保持部45の上面よりも深い位置にまで達している。従って、保持部45を介して基板41に伝搬する不要振動モードを減衰することができる。
なお、1つの圧電膜を挟んで複数対の上部電極と下部電極とが形成された共振器本体部であっても同様の構成とすることができる。
(第5の実施形態)
以下に、本発明の第5の実施形態について図面を参照して説明する。図5(a)及び(b)は第5の実施形態に係る圧電共振器であり、(a)は平面構成を示し、(b)は(a)のVb−Vb線における断面構成を示している。図5において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第5の実施形態について図面を参照して説明する。図5(a)及び(b)は第5の実施形態に係る圧電共振器であり、(a)は平面構成を示し、(b)は(a)のVb−Vb線における断面構成を示している。図5において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図5に示すように本実施形態の圧電共振器は、圧電膜11、上部電極12及び下部電極13からなる共振器本体部20が基板31の上に保持された音響ミラー層33の上に形成されている。共振器本体部20が音響ミラー32によって保持されているため、共振器本体部20の下にキャビティ部を設ける場合と異なり、共振領域21が中空に浮く構造とならないため、機械的な強度が向上し、物理的な破壊に対する耐性が向上する。
音響ミラー層33は、第1の薄膜33Aと第2の薄膜33Bとが複数対積層されて形成されている。第1の薄膜33Aは音響インピーダンスが低いシリコン(Si)、酸化シリコン(SiO2)又は窒化シリコン(SiN)等を用いて形成すればよい。第2の薄膜33Bは第1の薄膜33Aと比べて音響インピーダンスが高いモリブデン(Mo)又は酸化ハフニウム(HfO)等を用いて形成すればよい。図5において、音響ミラー層33は第1の薄膜33Aと第2の薄膜33Bとの積層数が3周期となっているが、さらに積層数が多くてもよい。
本実施形態の圧電共振器において凹部14の少なくとも一部は、圧電膜11を貫通し音響ミラー層33の上面よりも深い位置に達している。凹14が圧電膜を保持する音響ミラー層33にも形成されているため、圧電膜11を横方向に伝搬する不要振動モードだけでなく、音響ミラー層33を横方向に伝搬する不要振動モードを減衰することができる。
一般的にミラー層の音響反射特性は、音響インピーダンスの比によって決定される。圧電膜11の側から見て、1対目の第1の薄膜33A及び第2の薄膜33Bに伝搬された音波は、1対目の第2の薄膜33Bと2対目の第1の薄膜33Aとの界面において自由反射の状態に近づき、1対目の第2の薄膜33Bと2対目の第1の薄膜33Aとの界面において反射しきれなかった音波のみが2対目の第1の薄膜33A及び第2の薄膜33Bに伝搬される。従って、音響ミラー層33の材料による変動はあるが、一般的に1対目の第2の薄膜33Bと2対目の第1の薄膜33Aとの界面において80%程度の音波が反射される。
このため、図6に示すように凹部14の深さを、圧電膜11の側から見て1対目の第2の薄膜33Bと2対目の第1の薄膜33Aとの界面よりも浅い位置としても、大部分の不要振動モードを減衰することが可能となる。凹部14の深さを浅くすることにより、エッチング工程が簡略化できる。
なお、図7に示すように、共振器本体部20が共振領域21のみから構成されている場合には、圧電膜11を横方向に伝搬する不要振動モードの影響をほとんど無視してよく、音響ミラー層33にのみ凹部14を形成してもよい。
(第6の実施形態)
以下に、本発明の第6の実施形態について図面を参照して説明する。図8((a)及び(b)は第6の実施形態に係る圧電共振器であり、(a)は平面構成を示し、(b)は(a)のVIIIb−VIIIb線における断面構成を示している。図8において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第6の実施形態について図面を参照して説明する。図8((a)及び(b)は第6の実施形態に係る圧電共振器であり、(a)は平面構成を示し、(b)は(a)のVIIIb−VIIIb線における断面構成を示している。図8において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図8に示すように本実施形態の圧電共振器は、音響ミラー層33の最上部の第1の薄膜33Aが、上下に貫通する孔部15を有している。孔部15は、第1の実施形態における凹部14と同様に周期的に形成されている。
本実施形態の圧電共振器は、共振器本体部20に凹部14が形成されていないが、共振領域21を含む第1の薄膜33Aの全体に孔部15が形成されている。これにより、ミラー層を介して横方向に伝搬する音波を遮断することが可能となるため、不要振動モードの発生を抑えることができる。
また、第1の薄膜33Aと比べて音響インピーダンスが低い材料を孔部15に埋め込むことにより音響ミラー層33の上面を平坦化してもよい。音響ミラー層33の上面を平坦化することにより、共振器本体部20を音響ミラー層33の上に形成することが容易となる。
凹部14への低音響インピーダンス材料の埋め込みは、例えば、液状ガラス材料等をスピンコートして熱処理するスピンオングラス法により行えばよい。また、有機材料をスピンコートしてもよい。
図9は本実施形態の圧電共振器の変形例を示している。本変形例に示すように孔部15を最上部の第1の薄膜33Aに代えて、下層の第1の薄膜33Aに形成してもよい。このような構成においても、少なからずミラー層を介して横方向に伝搬する音波を遮断することが可能となるため、不要振動モードの発生を抑えることができる。また、この場合にも孔部15に低インピーダンス材料を埋め込めば、音響ミラー層33の積層が容易となる。さらに、複数の層に孔部15を形成してもよい。
本発明の圧電共振器は、圧電膜、上部電極、下部電極及び共振器保持部材を横方向に伝搬する不要振動モードの減衰が可能な圧電共振器を実現でき、圧電体を用いた共振器、特に高周波フィルタ等に用いる共振器等として有用である。
11 圧電膜
12 上部電極
13 下部電極
14 凹部
15 孔部
20 共振器本体部
21 共振領域
22 音響反射領域
33 音響ミラー層
33A 第1の薄膜
33B 第2の薄膜
41 基板
42 キャビティ部
43 キャビティ部
45 支持部材
12 上部電極
13 下部電極
14 凹部
15 孔部
20 共振器本体部
21 共振領域
22 音響反射領域
33 音響ミラー層
33A 第1の薄膜
33B 第2の薄膜
41 基板
42 キャビティ部
43 キャビティ部
45 支持部材
Claims (20)
- 圧電膜と、該圧電膜を挟んで互いに対向して形成された上部電極及び下部電極とを含む
共振器本体部を備え、
前記共振器本体部は、前記上部電極及び下部電極が共に形成された部分である共振領域と、前記共振器本体部の前記共振領域を除く部分であって且つ周期的な凹凸形状が形成された部分である音響反射領域とを有していることを特徴とする圧電共振器。 - 前記音響反射領域において前記凹凸部は、ソニック結晶を形成していることを特徴とする請求項1に記載の圧電共振器。
- 前記凹凸形状は、前記圧電膜に形成された複数の凸部により形成され、
前記複数の凸部のうちの一の凸部の外周と、該一の凸部と隣接する他の凸部の外周との間隔は、前記共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電共振器。 - 前記凹凸形状は、前記圧電膜に形成された複数の凹部により形成され、
前記複数の凹部のうちの一の凹部の外周と、該一の凹部と隣接する他の凹部の外周との間隔は、前記共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電共振器。 - 前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記圧電膜を貫通して形成されていることを特徴とする請求項4に記載の圧電共振器。
- キャビティ部を有し、前記共振器本体部における前記下部電極を保持する基板をさらに備え、
前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記圧電膜を貫通し、前記基板の上面よりも深い位置に達していることを特徴とする請求項5に記載の圧電共振器。 - 前記共振器本体部における前記下部電極を保持する基板をさらに備え、
前記共振領域において前記基板と前記共振器本体部との間にはキャビティ部が形成されており、
前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記圧電膜を貫通し、前記基板の上面よりも深い位置に達していることを特徴とする請求項5に記載の圧電共振器。 - 基板と、
前記基板の上に形成され、前記共振器本体部における前記下部電極を保持する保持部材とをさらに備え、
前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記圧電膜を貫通し、前記保持部材の上面よりも深い位置に達していることを特徴とする請求項5に記載の圧電共振器。 - 基板の上に形成され、第1の薄膜と該第1の薄膜と比べて音響インピーダンスが高い第2の薄膜とが積層されてなり、前記共振器本体部における前記下部電極を保持する、音響ミラー層をさらに備え、
前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記圧電膜を貫通し、前記音響ミラー層の上面よりも深い位置に達していることを特徴とする請求項5に記載の圧電共振器。 - 前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記音響ミラー層の最上部に形成された前記第1の薄膜と前記第2の薄膜との界面よりも深い位置に達していることを特徴とする請求項9に記載の圧電共振器。
- 前記音響ミラー層の平面寸法は、前記共振器本体部の平面寸法よりも大きく、
前記複数の凹部は、前記音響ミラー層における前記共振器本体部が保持された部分の周囲の領域にも形成されていることを特徴とする請求項9又は10に記載の圧電共振器。 - 前記共振器本体部は、複数の前記共振領域及び複数の前記音響反射領域を有し、
前記各音響反射領域における前記凹部の形成周期は、互いに異なっていることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の圧電共振器。 - 請求項12に記載の前記圧電共振器を備えていることを特徴とするフィルタ。
- 基板の上に形成された、第1の薄膜と該第1の薄膜と比べて音響インピーダンスが高い第2の薄膜とが交互に積層されてなる音響ミラー層と、
前記音響ミラー層の上に保持され、圧電膜と該圧電膜を挟んで互いに対向して形成された上部電極及び下部電極とを有する共振器本体部とを備え、
前記音響ミラー層は、前記音響共振器本体部が保持された部分の周囲の領域に周期的に形成された複数の凹部を有し、
前記複数の凹部のうちの一の凹部の外周と、該一の凹部と隣接する他の凹部の外周との間隔は、前記共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことを特徴とする圧電共振器。 - 前記凹部は、前記音響ミラー層の前記音響共振器本体部が保持された部分を含む領域に形成されていることを特徴とする請求項14に記載の圧電共振器。
- 前記凹部には、前記第1の薄膜と比べて音響インピーダンスの低い材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項14又は15に記載の圧電共振器。
- 基板の上に形成された、第1の薄膜と該第1の薄膜と比べて音響インピーダンスが高い第2の薄膜とが交互に積層されてなる音響ミラー層と、
前記音響ミラー層の上に保持され、圧電膜と該圧電膜を挟んで互いに対向して形成された上部電極及び下部電極とを有する共振器本体部とを備え、
前記第1の薄膜のうちの少なくとも1つには、上下に貫通する複数の孔部が周期的に形成されており、
前記複数の孔部のうちの一の孔部の外周と、該一の孔部と隣接する他の孔部の外周との間隔は、前記共振器本体部の動作周波数として設定した音波の波長よりも短いことを特徴とする圧電共振器。 - 前記孔部には、前記第1の薄膜と比べて音響インピーダンスの低い材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項17に記載の圧電共振器。
- 前記音響ミラー層の上には複数の前記共振器本体部が保持されていることを特徴とする請求項14から18のいずれか1項に記載の圧電共振器。
- 請求項19に記載の圧電共振器を備えていることを特徴とするフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006027527A JP2007208845A (ja) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | 圧電共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006027527A JP2007208845A (ja) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | 圧電共振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007208845A true JP2007208845A (ja) | 2007-08-16 |
Family
ID=38487868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006027527A Withdrawn JP2007208845A (ja) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | 圧電共振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007208845A (ja) |
Cited By (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010141570A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Ube Ind Ltd | 圧電薄膜音響共振器およびその製造方法 |
US20120218059A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-30 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator |
US20130038408A1 (en) * | 2011-02-28 | 2013-02-14 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte.Ltd. | Bulk acoustic wave resonator device comprising an acoustic reflector and a bridge |
US20130314177A1 (en) * | 2011-03-29 | 2013-11-28 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd | Acoustic resonator comprising collar, frame and perimeter distributed bragg reflector |
US9048812B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-06-02 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer |
US9136818B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-09-15 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Stacked acoustic resonator comprising a bridge |
US9148117B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-09-29 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements |
US9154112B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-10-06 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Coupled resonator filter comprising a bridge |
US9203374B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-12-01 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Film bulk acoustic resonator comprising a bridge |
US9401692B2 (en) | 2012-10-29 | 2016-07-26 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator having collar structure |
WO2016147688A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及びその製造方法 |
US9490771B2 (en) | 2012-10-29 | 2016-11-08 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar and frame |
US9490418B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-11-08 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar and acoustic reflector with temperature compensating layer |
US9490770B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-11-08 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising temperature compensating layer and perimeter distributed bragg reflector |
US9525397B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-12-20 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising acoustic reflector, frame and collar |
US9590165B2 (en) | 2011-03-29 | 2017-03-07 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising aluminum scandium nitride and temperature compensation feature |
US9793877B2 (en) | 2013-12-17 | 2017-10-17 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Encapsulated bulk acoustic wave (BAW) resonator device |
CN107408936A (zh) * | 2015-03-16 | 2017-11-28 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及其制造方法 |
US9991871B2 (en) | 2011-02-28 | 2018-06-05 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic wave resonator comprising a ring |
US20180175826A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Qorvo Us, Inc. | Bulk acoustic wave resonator with multilayer piezoelectric structure |
US10361677B2 (en) * | 2016-02-18 | 2019-07-23 | X-Celeprint Limited | Transverse bulk acoustic wave filter |
KR20200007963A (ko) * | 2017-06-23 | 2020-01-22 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성파 장치, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치 |
US10790173B2 (en) | 2018-12-03 | 2020-09-29 | X Display Company Technology Limited | Printed components on substrate posts |
US10804880B2 (en) | 2018-12-03 | 2020-10-13 | X-Celeprint Limited | Device structures with acoustic wave transducers and connection posts |
JP2020191637A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | スカイワークス グローバル プライベート リミテッド | 散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器 |
JP2020202413A (ja) * | 2019-06-05 | 2020-12-17 | 太陽誘電株式会社 | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ |
US11139797B2 (en) | 2016-02-18 | 2021-10-05 | X-Celeprint Limited | Micro-transfer-printed acoustic wave filter device |
US11274035B2 (en) | 2019-04-24 | 2022-03-15 | X-Celeprint Limited | Overhanging device structures and related methods of manufacture |
WO2022053161A1 (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Solidly mounted bulk acoustic wave resonator with frequency tuning by mass loading in acoustic reflector and method of manufacturing thereof |
US11482979B2 (en) | 2018-12-03 | 2022-10-25 | X Display Company Technology Limited | Printing components over substrate post edges |
US11528808B2 (en) | 2018-12-03 | 2022-12-13 | X Display Company Technology Limited | Printing components to substrate posts |
WO2023054675A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置および弾性波装置の製造方法 |
US11834330B2 (en) | 2018-12-03 | 2023-12-05 | X-Celeprint Limited | Enclosed cavity structures |
US11979140B2 (en) | 2018-09-12 | 2024-05-07 | Skyworks Global Pte. Ltd. | Recess frame structure for reduction of spurious signals in a bulk acoustic wave resonator |
-
2006
- 2006-02-03 JP JP2006027527A patent/JP2007208845A/ja not_active Withdrawn
Cited By (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010141570A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Ube Ind Ltd | 圧電薄膜音響共振器およびその製造方法 |
US9203374B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-12-01 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Film bulk acoustic resonator comprising a bridge |
US9991871B2 (en) | 2011-02-28 | 2018-06-05 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic wave resonator comprising a ring |
US9154112B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-10-06 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Coupled resonator filter comprising a bridge |
US9048812B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-06-02 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer |
US9083302B2 (en) * | 2011-02-28 | 2015-07-14 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator |
US9099983B2 (en) * | 2011-02-28 | 2015-08-04 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic wave resonator device comprising a bridge in an acoustic reflector |
US9136818B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-09-15 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Stacked acoustic resonator comprising a bridge |
US9148117B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-09-29 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements |
US20120218059A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-30 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator |
US20130038408A1 (en) * | 2011-02-28 | 2013-02-14 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte.Ltd. | Bulk acoustic wave resonator device comprising an acoustic reflector and a bridge |
US9246473B2 (en) * | 2011-03-29 | 2016-01-26 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar, frame and perimeter distributed bragg reflector |
US20130314177A1 (en) * | 2011-03-29 | 2013-11-28 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd | Acoustic resonator comprising collar, frame and perimeter distributed bragg reflector |
US9490418B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-11-08 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar and acoustic reflector with temperature compensating layer |
US9490770B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-11-08 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising temperature compensating layer and perimeter distributed bragg reflector |
US9525397B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-12-20 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising acoustic reflector, frame and collar |
US9590165B2 (en) | 2011-03-29 | 2017-03-07 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising aluminum scandium nitride and temperature compensation feature |
US9401692B2 (en) | 2012-10-29 | 2016-07-26 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator having collar structure |
US9490771B2 (en) | 2012-10-29 | 2016-11-08 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar and frame |
US9793877B2 (en) | 2013-12-17 | 2017-10-17 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Encapsulated bulk acoustic wave (BAW) resonator device |
KR101923573B1 (ko) * | 2015-03-16 | 2018-11-29 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성파 장치 및 그 제조 방법 |
CN107408936B (zh) * | 2015-03-16 | 2020-12-11 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及其制造方法 |
US20170366160A1 (en) * | 2015-03-16 | 2017-12-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device and manufacturing method therefor |
CN107251427A (zh) * | 2015-03-16 | 2017-10-13 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及其制造方法 |
US11152914B2 (en) | 2015-03-16 | 2021-10-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device and method for manufacturing the same |
WO2016147688A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及びその製造方法 |
US11146233B2 (en) | 2015-03-16 | 2021-10-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device and manufacturing method therefor |
CN107408936A (zh) * | 2015-03-16 | 2017-11-28 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及其制造方法 |
US10361677B2 (en) * | 2016-02-18 | 2019-07-23 | X-Celeprint Limited | Transverse bulk acoustic wave filter |
US11139797B2 (en) | 2016-02-18 | 2021-10-05 | X-Celeprint Limited | Micro-transfer-printed acoustic wave filter device |
US10727809B2 (en) * | 2016-12-15 | 2020-07-28 | Qorvo Us, Inc. | Bulk acoustic wave resonator with multilayer piezoelectric structure |
US20180175826A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Qorvo Us, Inc. | Bulk acoustic wave resonator with multilayer piezoelectric structure |
KR20200007963A (ko) * | 2017-06-23 | 2020-01-22 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성파 장치, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치 |
KR102243352B1 (ko) | 2017-06-23 | 2021-04-21 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성파 장치, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치 |
US11979140B2 (en) | 2018-09-12 | 2024-05-07 | Skyworks Global Pte. Ltd. | Recess frame structure for reduction of spurious signals in a bulk acoustic wave resonator |
US11528808B2 (en) | 2018-12-03 | 2022-12-13 | X Display Company Technology Limited | Printing components to substrate posts |
US11884537B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-01-30 | X-Celeprint Limited | Enclosed cavity structures |
US10804880B2 (en) | 2018-12-03 | 2020-10-13 | X-Celeprint Limited | Device structures with acoustic wave transducers and connection posts |
US11950375B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-04-02 | X Display Company Technology Limited | Printing components to substrate posts |
US10790173B2 (en) | 2018-12-03 | 2020-09-29 | X Display Company Technology Limited | Printed components on substrate posts |
US11482979B2 (en) | 2018-12-03 | 2022-10-25 | X Display Company Technology Limited | Printing components over substrate post edges |
US11897760B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-02-13 | X-Celeprint Limited | Enclosed cavity structures |
US11981559B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-05-14 | X-Celeprint Limited | Enclosed cavity structures |
US11834330B2 (en) | 2018-12-03 | 2023-12-05 | X-Celeprint Limited | Enclosed cavity structures |
US12043541B2 (en) | 2019-04-24 | 2024-07-23 | X-Celeprint Limited | Overhanging device structures and related methods of manufacture |
US11274035B2 (en) | 2019-04-24 | 2022-03-15 | X-Celeprint Limited | Overhanging device structures and related methods of manufacture |
JP2020191637A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | スカイワークス グローバル プライベート リミテッド | 散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器 |
JP7383404B2 (ja) | 2019-06-05 | 2023-11-20 | 太陽誘電株式会社 | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ |
JP2020202413A (ja) * | 2019-06-05 | 2020-12-17 | 太陽誘電株式会社 | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ |
WO2022053161A1 (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Solidly mounted bulk acoustic wave resonator with frequency tuning by mass loading in acoustic reflector and method of manufacturing thereof |
WO2023054675A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置および弾性波装置の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007208845A (ja) | 圧電共振器 | |
CN110324022B (zh) | 谐振器及其制备方法 | |
US7199683B2 (en) | BAW resonator | |
KR102642910B1 (ko) | 음향 공진기 및 그 제조 방법 | |
JP5461817B2 (ja) | ラム波共振器 | |
US9444426B2 (en) | Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature | |
JP5689080B2 (ja) | 圧電薄膜共振子、通信モジュール、通信装置 | |
JP6510987B2 (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ | |
CN107592090B (zh) | 声波谐振器及其制造方法 | |
JP4535841B2 (ja) | 圧電薄膜共振子及びこれを用いたフィルタ | |
JP5172844B2 (ja) | 圧電薄膜共振子、それを用いたフィルタ、そのフィルタを用いたデュプレクサおよびそのフィルタまたはそのデュプレクサを用いた通信機 | |
JP2005124107A (ja) | 圧電薄膜共振子及びフィルタ | |
JP2007221588A (ja) | 薄膜圧電共振器及び薄膜圧電共振器の製造方法 | |
JP2006020277A (ja) | 薄膜バルク音響共振器及びその製造方法 | |
JP2010045437A (ja) | 圧電薄膜共振子及びこれを用いたフィルタあるいは分波器 | |
JP2018182463A (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ | |
US20140175944A1 (en) | Crystal resonator | |
JP2009290371A (ja) | Baw共振装置 | |
JP2013143608A (ja) | 共振子 | |
JP5299676B2 (ja) | 圧電薄膜音響共振器およびその製造方法 | |
JP2007228225A (ja) | 弾性表面波デバイス | |
JP2008236556A (ja) | 薄膜バルク波共振器 | |
JP4802714B2 (ja) | バルク音波共振器 | |
JP2011176644A (ja) | 弾性波デバイス | |
JP2009027554A (ja) | 薄膜バルク波共振器及び電子部品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080701 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090127 |