體波諧振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種Q值高，并且能夠抑制諧振頻率以下的頻率范圍內(nèi)的亂真的體波諧振器。體波諧振器(1)，在基板(2)上，按照具有被從基板(2)的上表面聲分離的部分的方式，層疊含鈧的氮化鋁膜(3)，在含鈧的氮化鋁膜(3)的一面形成第1電極(4)，在另一面形成第2電極(5)，相對(duì)于第1電極(4)，第2電極(5)隔著含鈧的氮化鋁膜(3)而重合，從而構(gòu)成壓電振動(dòng)部，在將含鈧的氮化鋁膜(3)中的Sc與Al的合計(jì)設(shè)為100原子％時(shí)，鈧含有濃度處于5原子％以上、43原子％以下的范圍。
【專利說(shuō)明】體波諧振器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)在壓電薄膜中傳播的體波加以利用的體波0X1110諧振器。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了各種對(duì)在壓電薄膜中傳播的體波進(jìn)行利用的體波諧振器。例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種在壓電片的第1面形成第1電極，在第2面形成第2電極的聲諧振器濾波器印“#)。該聲諧振器濾波器利用在壓電片中傳播的體波。在專利文獻(xiàn)1中，第1電極與第2電極重合的部分構(gòu)成為具有不規(guī)則的多邊形形狀。由此，由于橫向模式而導(dǎo)致的亂真被抑制。
[0003]另一方面，在下述的專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了一種為了抑制亂真而在電極上形成了質(zhì)量附加膜的壓電薄膜諧振器。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-332568號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2 402007/119556


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]-發(fā)明要解決的課題-
[0009]在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中，在利用了體波的體波諧振器，能夠抑制亂真。但是，在專利文獻(xiàn)1中，存在0值劣化，損耗變大的問(wèn)題。此外，在專利文獻(xiàn)2中，能夠?qū)υ谥C振頻率以上的頻率范圍出現(xiàn)的亂真進(jìn)行抑制。但是，不能對(duì)比諧振頻率低的頻率范圍內(nèi)的亂真進(jìn)行抑制。此外，在專利文獻(xiàn)2中也存在0值變小的問(wèn)題。
[0010]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制諧振頻率以下的頻率范圍內(nèi)的亂真，并且0值高的體波諧振器。
[0011]-解決課題的手段-
[0012]本發(fā)明所涉及的體波諧振器具備:基板、含鈧的氮化鋁膜、第1電極、和第2電極。含鈧的氮化鋁膜被固定在基板的一個(gè)主面，并且具有被從該一個(gè)主面聲分離的部分。第1電極被設(shè)置在含鈧的氮化鋁膜的一面，第2電極形成在含鈧的氮化鋁膜的另一面。第2電極隔著含鈧的氮化鋁膜而與第1電極重合。在本發(fā)明中，由第1電極與第2電極重合的部分構(gòu)成壓電振動(dòng)部。此外，在將含鈧的氮化鋁膜中的鈧與鋁的合計(jì)設(shè)為100原子％時(shí)，鈧含有濃度處于5?43原子％的范圍。
[0013]在本發(fā)明所涉及的體波諧振器的某一特定的方面，所述鈧含有濃度處于15?24原子％的范圍。在該情況下，能夠得到良好的溫度特性，并且能夠有效地抑制亂真。
[0014]在本發(fā)明所涉及的體波諧振器的另一確定的方面，所述鈧含有濃度處于37?39.5原子％的范圍。在該情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶化，并且能夠有效地抑制亂真。此外，也能夠有效地實(shí)現(xiàn)含鈧的氮化鋁膜的量產(chǎn)時(shí)的膜質(zhì)的穩(wěn)定化。
[0015]在本發(fā)明所涉及的體波諧振器的另一特定的方面，在所述壓電振動(dòng)部的外周部分的至少一部分，形成用于對(duì)所述壓電振動(dòng)部附加質(zhì)量的質(zhì)量附加膜。在該情況下，能夠抑制比諧振頻率更高的頻率范圍內(nèi)的亂真。
[0016]在本發(fā)明所涉及的體波諧振器的又一特定的方面，所述質(zhì)量附加膜由與所述第2電極相同的材料構(gòu)成。在該情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序以及成本的減少。
[0017]在本發(fā)明所涉及的體波諧振器的又一特定的方面，所述壓電振動(dòng)部的平面形狀是橢圓形。在該情況下，能夠有效地減少由于橫向模式諧振而導(dǎo)致的亂真。
[0018]在本發(fā)明所涉及的體波諧振器的又一其他的特定的方面，所述壓電振動(dòng)部的平面形狀是不具有相互平行的邊的多邊形狀。在該情況下，能夠有效地抑制由于橫向模式諧振而導(dǎo)致的亂真。
[0019]-發(fā)明效果-
[0020]根據(jù)本發(fā)明所涉及的體波諧振器，由于含鈧的氮化鋁膜中的鈧含有濃度處于5原子％?43原子％的范圍內(nèi)，因此能夠抑制諧振頻率以下的頻率范圍內(nèi)的亂真。并且，能過(guò)抑制0值的劣化，減小損耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1 (4以及圖1化)是本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖以及俯視圖。
[0022]圖2是表示使用了鈧含有濃度為35原子％的膜的實(shí)施例與使用了八故膜的第1比較例的體波諧振器的諧振特性的圖。
[0023]圖3是表示使用了鈧含有濃度為35原子％的膜的實(shí)施例與使用了八故膜的第1比較例的體波諧振器的反射特性的圖。
[0024]圖4是表示使用了鈧含有濃度為35原子％的膜的實(shí)施例與使用了八故膜的第1比較例的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0025]圖5是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖。
[0026]圖6是表示第2實(shí)施方式的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0027]圖7是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖。
[0028]圖8是表示第3實(shí)施方式的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0029]圖9是表示鈧含有濃度與壓電常數(shù)‘的關(guān)系的圖。
[0030]圖10是表示在構(gòu)成體波諧振器的情況下，諧振器的相對(duì)帶寬以及頻率溫度系數(shù)10？與5。含有濃度的關(guān)系的圖。
[0031]圖11是表示鈧含有濃度與壓電常數(shù)屯3的關(guān)系的圖。
[0032]圖12是表示5。含有濃度與損耗系數(shù)的關(guān)系的圖。
[0033]圖13是用于對(duì)決定圖12所示的損耗系數(shù)的區(qū)間進(jìn)行說(shuō)明的阻抗史密斯圓圖。
[0034]圖14是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖。
[0035]圖15是表示使用了八故膜的第2比較例的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0036]圖16是表示第4實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0037]圖17⑷是本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖，圖17㈦是第2電極的俯視圖。
[0038]圖18是表示使用了八故膜的第3比較例的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0039]圖19是表示第5實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖的圖。
[0040]圖20⑷?圖20((1)是用于對(duì)壓電振動(dòng)部以及電極形狀的變形例進(jìn)行說(shuō)明的各示意性俯視圖。
[0041]圖21是表示使用了本發(fā)明的體波諧振器的濾波器裝置的一個(gè)例子的電路圖。
[0042]圖22是表示在八IX以及5。八故中傳播的板波的分散特性的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面，通過(guò)一邊參照附圖，一邊對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明，從而使本發(fā)明清楚。
[0044]圖1(3)以及㈦是本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖以及俯視圖。
[0045]體波諧振器1具有基板2。基板2由適當(dāng)?shù)慕^緣體或者半導(dǎo)體構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，基板2由硅基板構(gòu)成。在基板2上層疊3“故膜3。也就是說(shuō)，3“故膜3作為含鈧的氮化鋁膜而形成。3“故膜3是通過(guò)在氮化鋁膜中摻雜鈧而形成的。在以義與八1的合計(jì)為100原子％時(shí)，鈧含有濃度為5?43原子％的范圍內(nèi)。
[0046]3“故膜3被固定在作為基板2的第1主面的上表面。不過(guò)，3“故膜3具有隔著空間6而從基板2的上表面懸浮著的部分。該懸浮著的部分相對(duì)于基板2被聲分離。另外，雖然在本第1實(shí)施方式中，3“故膜3是物理懸浮著的，但并不限定于此。由于只要是被聲分離即可，因此例如，5。八故膜3也可以形成在聲反射層上。
[0047]在3“故膜3的下表面形成第1電極4。在3“故膜3的上表面形成第2電極5。第1電極4隔著3(^1^膜3而與第2電極5重合。在本實(shí)施方式中，第1電極4與第2電極5重合的部分具有正方形的形狀。不過(guò)，如后面所述，第1電極4以及第2電極5重合的部分的俯視形狀并不僅限于此。
[0048]第1電極4與第2電極5隔著3“故膜3重合的部分構(gòu)成壓電振動(dòng)部。也就是說(shuō)，通過(guò)在第1電極4與第2電極5之間施加交流電場(chǎng)，從而上述壓電振動(dòng)部被激勵(lì)。體波諧振器1利用通過(guò)該激勵(lì)而產(chǎn)生的體波。
[0049]體波諧振器1的特征在于，80^1^膜3中的義含有濃度處于如上所述的5?43原子％的范圍。由此，如下面所述，即使第1電極4以及第2電極5是正方形的形狀，也能夠抑制在諧振頻率以下的頻率范圍出現(xiàn)的亂真。此外，諧振頻率附近的損耗小，0值高。
[0050]參照?qǐng)D2?圖4來(lái)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
[0051]作為上述實(shí)施方式的體波諧振器1，制作了以下結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的體波諧振器。
[0052]3“故膜的3。含有濃度=35原子3“故膜的厚度=0.9 9 0。第1電極4以及第2電極5由代與如的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其厚度為0.12^111。壓電振動(dòng)部的大小為120 9 111^ 120 4 III 的正方形。
[0053]此外，除了使用八故膜來(lái)代替3“故膜3，與上述實(shí)施例同樣地準(zhǔn)備了第1比較例的體波諧振器。
[0054]圖2的實(shí)線表示上述實(shí)施例的體波諧振器的諧振特性，虛線表示上述第1比較例的諧振特性。
[0055]此外，圖3的實(shí)線表示上述實(shí)施例的體波諧振器1的反射特性，虛線表示使用了上述八故膜的第1比較例的體波諧振器的反射特性。
[0056]進(jìn)一步地，圖4的實(shí)線表示上述實(shí)施例的體波諧振器1的阻抗史密斯圓圖，虛線表示上述第1比較例的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖。
[0057]根據(jù)圖3的虛線可知，在第1比較例中，在作為諧振頻率的2.386?以下的頻率范圍，多次出現(xiàn)比較大的亂真。同樣地，可知，在圖4的由4所示的區(qū)域、即諧振頻率以下的頻率范圍，在第1比較例中出現(xiàn)多次亂真。與此相對(duì)地，可知，在上述實(shí)施例的體波諧振器1中，如圖3所示，在作為諧振頻率的1.96！！2以下的頻率范圍，幾乎沒(méi)有出現(xiàn)亂真。根據(jù)圖4也可知，在諧振頻率以下的頻率范圍，根據(jù)上述實(shí)施例，沒(méi)有出現(xiàn)亂真。
[0058]也就是說(shuō)，根據(jù)圖2?圖4可知，在體波諧振器1中，能夠有效地抑制諧振頻率以下的頻率范圍內(nèi)的亂真。
[0059]此外，根據(jù)圖3可知，與比較例相比，上述實(shí)施例的諧振頻率附近的損耗小。也就是說(shuō)，可知能夠提聞0值。
[0060]因此，可知，在體波諧振器1中，即使在使用了不具有復(fù)雜形狀的正方形的第1、第2電極4、5的情況下，也能夠抑制諧振頻率以下的頻率范圍內(nèi)的亂真，并且提高0值。
[0061]圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的體波諧振器11的主剖視圖。體波諧振器11除了具備保護(hù)膜且材料以及各層的厚度如下構(gòu)成以外，幾乎與第1實(shí)施方式的體波諧振器1是相同的。
[0062]體波諧振器11具有由31構(gòu)成的基板32。在基板32的作為第1主面的上表面，層疊由氧化硅構(gòu)成的矩形框狀的框部件層33。在該框部件層33上，層疊由八故構(gòu)成的下部保護(hù)層34。下部保護(hù)層34被設(shè)置為封閉形成空間6。在下部保護(hù)層34上，形成由10構(gòu)成的第1電極35。在第1電極35上，層疊?膜36。在3(^1?膜36上，形成第2電極37。第2電極37由10構(gòu)成。第2電極37位于空間6的上方。也就是說(shuō)，在空間6的上方，第2電極37隔著3“故膜與第1電極35重合。該重合的部分構(gòu)成壓電振動(dòng)部。按照覆蓋第1電極35以及5。八故膜36的上表面的方式形成上部保護(hù)層38。上部保護(hù)層38由八故構(gòu)成。這里，下部保護(hù)層與上部保護(hù)層也可以如后面所述，由3“故形成。此外，下部保護(hù)層、上部保護(hù)層也可以取代八而是31隊(duì)3102、或者這些的層疊構(gòu)造體。此外，若在上部10電極與壓電3“故膜之間、下部10電極與壓電3“故膜之間設(shè)置3102膜，則也具有較大改善諧振器的頻率溫度特性的效果。
[0063]在體波諧振器11中，3“故膜36的厚度為1.0^ 0。80含有濃度為37.5原子％。
[0064]此外，第1電極4以及第2電極5的厚度為0.2 9 III。
[0065]圖6表示第2實(shí)施方式的體波諧振器11的阻抗史密斯圓圖?？芍?，在圖6中由八1所示的區(qū)域、即諧振頻率以及諧振頻率以下的頻率范圍，在本實(shí)施方式中也能夠有效地抑制亂真。此外，可知0值較高。
[0066]圖7是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的體波諧振器21的主剖視圖。體波諧振器21除了質(zhì)量附加膜39被層疊在第2電極37上以外，是與第2實(shí)施方式的體波諧振器11同樣地構(gòu)成的。這里，質(zhì)量附加膜39具有正方形框狀的形狀。質(zhì)量附加膜39為沿著壓電振動(dòng)部的外周的形狀。不過(guò)，正方形框狀的質(zhì)量附加膜不是必須形成為橫跨壓電振動(dòng)部的外周的整周。也就是說(shuō)，也可以正方形框狀的一部分被切去。
[0067]質(zhì)量附加膜39由10、1、八1隊(duì)氧化硅膜等構(gòu)成。此外，質(zhì)量附加膜39的寬度II為2 4 III。此外，正方形框狀的質(zhì)量附加膜39的外側(cè)邊一邊的長(zhǎng)度為100 11III。
[0068]也就是說(shuō)，第1電極35與第2電極37重合的部分是1邊為100 ^ III的正方形。正方形框狀的質(zhì)量附加膜39被設(shè)置為與該正方形外接。這里，下部保護(hù)層34為3(^11膜厚為5011111，第1電極35為10，膜厚為25011111，8^1^36的膜厚為97011111，第2電極37為10，膜厚為25011111，質(zhì)量附加膜39為10，膜厚為18011111，上部保護(hù)層38為膜厚為10011111。下部保護(hù)層34、上部保護(hù)層38也可以由八故形成。不過(guò)，通過(guò)以3“故形成下部保護(hù)層34與上部保護(hù)層38，從而與5。八故的密接性、晶體性能夠比八故的情況更高。這是由于八故與5。八故的晶體結(jié)構(gòu)的原子間距離不同，因此在八故的情況下，密接性、晶體性變低。
[0069]其它的結(jié)構(gòu)與第2實(shí)施方式的體波諧振器11相同。圖8表示第3實(shí)施方式的體波諧振器21的阻抗史密斯圓圖。
[0070]根據(jù)圖8可知，在由八2所示的諧振頻率以下的區(qū)域，亂真小，也看不到0值的劣化。
[0071〕 并且，可知，在體波諧振器21的情況下，如由虛線所示的區(qū)域81所示，在比諧振頻率高區(qū)域側(cè)的頻率范圍，也幾乎沒(méi)有0值的劣化，并且能夠有效地抑制亂真。因此，可以通過(guò)設(shè)置上述質(zhì)量附加膜7，從而能夠在寬頻率范圍抑制亂真。
[0072]在第1實(shí)施方式的實(shí)施例中，義含有濃度為35原子％，在第2以及第3實(shí)施方式中，為37.5原子本申請(qǐng)的
【發(fā)明者】求出了表示3“故膜的壓電性的壓電常數(shù)‘與^含有濃度的關(guān)系。將結(jié)果表示在圖9中。
[0073]根據(jù)圖9可知，若義濃度超過(guò)0原子％，并上升到43原子％為止，壓電常數(shù)‘逐漸變大。特別地，可知在30含有濃度為13原子％以上處，壓電常數(shù)‘隨著義濃度的上升而急劇變大。另一方面，若30含有濃度超過(guò)43原子％，則壓電常數(shù)‘急劇降低。如上所述，在30含有濃度為43原子％以下處，若3。的含有濃度變高，則壓電常數(shù)‘變高。這是由于通過(guò)將5。置換為八1，從而5。八故的晶體格子在3軸方向上變寬，八1原子在。軸方向上變得容易移動(dòng)。也就是說(shuō)，這是由于3“1~在^軸方向上變得柔軟。
[0074]進(jìn)一步地，在圖22中表示義“叭義含有濃度為43原子％ )與八故的板波的分散特性。X軸表示根據(jù)膜厚而標(biāo)準(zhǔn)化的波數(shù)3軸表示根據(jù)諧振頻率而標(biāo)準(zhǔn)化的頻率。如圖22所示，在八中，在諧振頻率以下傳播的模式較多存在。與此相對(duì)地，可知在中，分散特性幾乎與諧振頻率水平地延伸，并且在諧振頻率以下傳播的模式幾乎不存在。因此可知，在使用了 3“故的體波諧振器中，在諧振頻率以下，亂真模式很難存在。此外，這種分散特性的差異是由于通過(guò)將八故的八1 一方置換為3(3，從而厚度方向化33方向)的彈性常數(shù)變小。
[0075]圖10是表示上述體波諧振器1中的諧振器相對(duì)帶寬)以及頻率溫度系數(shù)
與3“故中的3。含有濃度的關(guān)系的圖。
[0076]根據(jù)圖10可知，為了實(shí)現(xiàn)寬頻帶化以及良好的溫度特性，優(yōu)選義濃度為24原子％以下。
[0077]接下來(lái)，本申請(qǐng)的
【發(fā)明者】在上述體波諧振器1中，使^含有濃度各種變化，并求出了 3(3濃度與損耗系數(shù)的關(guān)系。將結(jié)果表示在圖12中。圖12的縱軸表示損耗系數(shù)？810(% )(811).,參照?qǐng)D13來(lái)對(duì)該？810(% ) (311)意味著的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖13表示在中，在將義含有濃度設(shè)為37.5原子％的情況下的體波諧振器1的阻抗史密斯圓圖。這里，作為用于表示諧振器的能量損耗的指標(biāo)，使用了反射系數(shù)311的大小。若無(wú)損耗，則反射系數(shù)311為1.0。在圖13中以11?'頭表不諧振頻率的位直。求出了該諧振頻率以下的10%的頻率范圍內(nèi)的反射系數(shù)311的大小的平均值。這是圖12的縱軸的？810(%)。也就是說(shuō)，^810(% ) (811)是諧振頻率與0.9? =行之間的頻率范圍內(nèi)的311的大小的平均值。
[0078]根據(jù)圖12可知，在義含有濃度為15原子％以上處，隨著義含有濃度變高，反射損耗變得相當(dāng)小。因此，優(yōu)選本發(fā)明中，義含有濃度為15原子％以上，在該情況下，能夠大幅度地提高反射損耗。因此，在本發(fā)明中，80含有濃度需要如前面所述，處于5?43原子％的范圍，更優(yōu)選處于15?43原子％的范圍。
[0079]此外，如前面所述，為了實(shí)現(xiàn)比圖10更良好的溫度特性以及寬頻帶化，優(yōu)選5。含有濃度為24原子％以下。因此，優(yōu)選在本發(fā)明中，義含有濃度為15?24原子％的范圍。由此，溫度特性良好，能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶化，并進(jìn)一步能夠減小反射損耗。
[0080]此外，圖11是表示上述^含有濃度與壓電常數(shù)‘的關(guān)系的圖。圖11相當(dāng)于將圖9所示的圖表的^含有濃度高的區(qū)域放大表示的圖。
[0081]根據(jù)圖11可知，在義含有濃度為40原子％以上、45原子％以下的范圍，壓電常數(shù)‘隨著5。含有濃度的變化而有較大偏差。相對(duì)于在5。含有濃度小于40原子％處為六方晶體結(jié)構(gòu)，若超過(guò)45原子％則轉(zhuǎn)移為立方晶體結(jié)構(gòu)。由于5。含有濃度為40原子％?45原子％的范圍是產(chǎn)生該相轉(zhuǎn)移的部分，因此成為晶體結(jié)構(gòu)非常不穩(wěn)定的區(qū)域。因此，如上所述那樣，‘較大偏差。
[0082]因此，在本發(fā)明中，根據(jù)圖11可知，優(yōu)選3(3含有濃度為39.5原子％以下，進(jìn)一步地，根據(jù)圖12可知，若為37原子％以上，則能夠使損耗系數(shù)顯著減小。因此，更優(yōu)選義含有濃度為37?39.5原子％的范圍。由此，能夠更有效地實(shí)現(xiàn)寬頻帶化與亂真的抑制。并且，能夠有效地提高量產(chǎn)時(shí)的5。八故膜的膜質(zhì)的穩(wěn)定性。
[0083]圖14是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖。
[0084]體波諧振器31具有由31構(gòu)成的基板32。在基板32的作為第1主面的上表面，層疊由氧化硅構(gòu)成的矩形框狀的框部件層33。在該框部件層33上，層疊由八故構(gòu)成的下部保護(hù)層34。下部保護(hù)層34被設(shè)計(jì)為封閉形成空間6。在下部保護(hù)層34上，形成由10構(gòu)成的第1電極35。在第1電極35上，層疊?膜36。在3(^1?膜36上，形成第2電極37。第2電極37由10構(gòu)成。第2電極37位于空間6的上方。也就是說(shuō)，在空間6的上方，第2電極37隔著3“故膜而與第1電極35重合。該重合的部分構(gòu)成壓電振動(dòng)部。按照覆蓋第1電極35以及5。八故膜36的上表面的方式形成上部保護(hù)層38。上部保護(hù)層38由八故構(gòu)成。通過(guò)在下部保護(hù)層與上部保護(hù)層中使用八故，從而以使用氧化硅來(lái)作為犧牲層的情況下的圖12的結(jié)構(gòu)，具有保護(hù)振動(dòng)部免受氟酸的侵害的作用，其中，該振動(dòng)部是通過(guò)對(duì)犧牲層進(jìn)行蝕刻的工序來(lái)由電極壓電膜/電極構(gòu)成的。因此，從義八故壓電薄膜的密接性改善的觀點(diǎn)出發(fā)，將下部保護(hù)層設(shè)為從下面起為八故與5。八故的層疊體更好。
[0085]此外，在本實(shí)施方式中，在第2電極37的外圍邊作為質(zhì)量附加膜373而起作用的正方形框狀的突出部由與第2電極37相同的材料形成。因此，不需要為了質(zhì)量附加膜的形成而多余的材料。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的減少。
[0086]在體波諧振器31中，3“故膜36的義含有濃度為43原子此外，其膜厚為97011111。第1電極35以及第2電極37的厚度為250111此外，作為質(zhì)量附加膜373而起作用的正方形框狀的突出部的高度，即從第2電極37的上表面突出的高度為18011111，其寬度II為29 III，外形為100 9 111X100 9 111的正方形。
[0087]為了比較，除了使用4故膜來(lái)取代3“故膜36，其他都同樣地，制作了第2比較例的體波諧振器。
[0088]圖15表示第2比較例的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖。圖16表示本實(shí)施方式的體波諧振器31的阻抗史密斯圓圖。對(duì)圖15與圖16進(jìn)行比較可知，在本實(shí)施方式中，在由八3所示的諧振頻率以下的頻率范圍也能夠有效地抑制亂真，并且也不容易產(chǎn)生0值的劣化。
[0089]圖17⑷是本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的體波諧振器的主剖視圖，㈦是第2電極的俯視圖。
[0090]在圖17(3)中，對(duì)與圖14所示的結(jié)構(gòu)相同的部分賦予相同的參照編號(hào)。也就是說(shuō)，圖17(4所示的體波諧振器41除了沒(méi)有設(shè)置圖14的質(zhì)量附加膜373、第2電極37的形狀如圖17(6)所示那樣為橢圓形以外，其他是相同的。因此，對(duì)于其他的部分，援引體波諧振器31的說(shuō)明。
[0091]在本實(shí)施方式中，由于第2電極37是橢圓形，因此第2電極37隔著膜36而與第1電極35重合的壓電振動(dòng)部具有橢圓形的平面形狀。
[0092]在本實(shí)施方式中，3“故膜36的3。含有濃度也為43原子
[0093]與本實(shí)施方式同樣地，準(zhǔn)備了只是使用八故膜來(lái)代替5。八故膜36的第3比較例的體波諧振器。
[0094]圖18表示第3比較例的體波諧振器的阻抗史密斯圓圖。圖19表示本實(shí)施方式的體波諧振器41的阻抗史密斯圓圖。
[0095]相對(duì)于圖18，可知，在圖19中，如八4所示，在諧振頻率以下的頻率范圍，亂真被充分地抑制，并且也不容易產(chǎn)生0值的劣化。
[0096]不過(guò)，對(duì)圖16與圖19進(jìn)行對(duì)比可知，在圖16所示的第4實(shí)施方式的體波諧振器31中，在諧振頻率以上的高頻率范圍，也能夠有效地抑制亂真。這是由于如前面所述，設(shè)置有質(zhì)量附加膜371
[0097]此外，在圖19中，可知，諧振頻率以上的頻率范圍內(nèi)的亂真也被充分地抑制。也就是說(shuō)，可知，雖然在諧振頻率以上的頻率范圍，損耗增加，0值有些劣化，但在諧振頻率以上的頻率范圍，能夠抑制亂真。這是由于，由于第2電極不具有相互平行的一對(duì)邊，因此能夠在寬頻率范圍抑制亂真。
[0098]如上所述，在希望在寬頻率范圍抑制亂真的情況下，只要將壓電振動(dòng)部的平面形狀形成為如上所述那樣不具有相互平行的一對(duì)邊即可。在圖20(4?((1)中表示這樣的形狀的例子。
[0099]在圖20(4中，在第1電極35以及第2電極37重合的部分，在壓電振動(dòng)部的周圍設(shè)置細(xì)的凹凸。也就是說(shuō)，在第1電極35以及第2電極37的外圍邊的一部分設(shè)置凹凸，以使得壓電振動(dòng)部在外圍邊具有細(xì)的凹凸。
[0100]在圖20(6)中，第1電極35與第2電極37重合的壓電振動(dòng)部為不等邊四邊形。在圖20(0中，第1電極35與第2電極37重合的部分為不等邊五邊形。這樣，只要是壓電振動(dòng)部的平面形狀不具有相互平行的一對(duì)邊的多邊形形狀，就可以適當(dāng)?shù)刈冃螇弘娬駝?dòng)部的平面形狀。
[0101]另外，在圖20((1)中，按照壓電振動(dòng)部的平面形狀為不是正八邊形的八邊形的方式，配置第1、第2電極35、37。在該情況下，在壓電振動(dòng)部的平面形狀，存在相互平行的多對(duì)邊。但是，由于不是正八邊形，因此與正八邊形的情況相比，能夠在寬頻率范圍抑制亂真。
[0102]本發(fā)明的體波諧振器能夠作為諧振器用于各種用途。例如，能夠適當(dāng)?shù)赜糜趫D21所示的梯子型濾波器的串聯(lián)臂諧振器51?33、并聯(lián)臂諧振器？1、？2。因此，根據(jù)本發(fā)明，如上所述，能夠使用0值高，并能有效地抑制諧振頻率以下的頻率范圍內(nèi)的亂真的本發(fā)明的諧振器，來(lái)提供各種濾波器裝置、具有該濾波器裝置的雙工器等。
[0103]-符號(hào)說(shuō)明-
[0104]1…體波諧振器
[0105]2…基板
[0106]3...3。八IX 膜
[0107]4、5…第一，第2電極
[0108]6…空間
[0109]7…質(zhì)量附加膜
[0110]11、21、31…體波諧振器
[0111]32…基板
[0112]33…框部件層
[0113]34…下部保護(hù)層
[0114]35、37…第1、第2電極
[0115]36…3。八IX 膜
[0116]378...質(zhì)量附加膜
[0117]38…上部保護(hù)層
[0118]39…質(zhì)量附加膜
[0119]41…體波諧振器
[0120]？1、？2…并聯(lián)臂諧振器
[0121]31?33…串聯(lián)臂諧振器
【權(quán)利要求】
1.一種體波諧振器，具備： 基板； 含鈧的氮化鋁膜，其被固定在所述基板的一個(gè)主面，具有被從該基板的一個(gè)主面聲分離的部分； 第I電極，其被設(shè)置在所述含鈧的氮化鋁膜的一面；和 第2電極，其形成在所述含鈧的氮化鋁膜的另一面，隔著所述含鈧的氮化鋁膜而與所述第I電極重合， 由所述第I電極與第2電極重合的部分構(gòu)成壓電振動(dòng)部， 在將所述含鈧的氮化鋁膜中的鈧與鋁的合計(jì)設(shè)為100原子％時(shí)，鈧含有濃度處于5?43原子％的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的體波諧振器，其特征在于， 所述鈧含有濃度處于15?24原子％的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的體波諧振器，其特征在于， 所述鈧含有濃度處于37?39. 5原子％的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I?3的任意一項(xiàng)所述的體波諧振器，其特征在于， 在所述壓電振動(dòng)部的外周部分的至少一部分，形成用于向所述壓電振動(dòng)部附加質(zhì)量的質(zhì)量附加膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的體波諧振器，其特征在于， 所述質(zhì)量附加膜由與所述第2電極相同的材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I?5的任意一項(xiàng)所述的體波諧振器，其特征在于， 所述壓電振動(dòng)部的平面形狀是橢圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I?6的任意一項(xiàng)所述的體波諧振器，其特征在于， 所述壓電振動(dòng)部的平面形狀是不具有相互平行的邊的多邊形狀。
【文檔編號(hào)】H01L41/09GK104321965SQ201380026199
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】梅田圭一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所