JP2009290364A - Baw resonance device, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能なBAW共振装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本実施形態のBAW共振装置は、絶縁層4における各エッチングホール5,5それぞれの周部を補強し且つ共振子3と電気的に絶縁された金属材料からなる補強部6,6が2つずつ形成されている。補強部6は、各エッチングホール5それぞれに対して、絶縁層4の厚み方向の両面に形成されており、絶縁層4における支持基板1側に形成された補強部6は、下部電極31と同一の金属材料により下部電極31と同じ厚さに形成され、絶縁層4における支持基板1側とは反対側に形成された補強部6は、上部電極33と同一の金属材料により上部電極33と同じ厚さに形成されている。
【選択図】 図1A BAW resonance device that can be robust without increasing parasitic capacitance and a method for manufacturing the same.
A BAW resonance device according to the present embodiment reinforces peripheral portions of etching holes 5 and 5 in an insulating layer 4 and reinforces 6 and 6 made of a metal material that is electrically insulated from a resonator 3. Are formed two by two. The reinforcing portions 6 are formed on both surfaces in the thickness direction of the insulating layer 4 with respect to the respective etching holes 5. The reinforcing portions 6 formed on the insulating substrate 4 on the support substrate 1 side are the same as the lower electrode 31. The reinforcing portion 6 formed to the same thickness as the lower electrode 31 by the metal material and formed on the opposite side of the support layer 1 in the insulating layer 4 is the same as the upper electrode 33 by the same metal material as the upper electrode 33. It is formed to a thickness.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、圧電層の厚み方向の縦振動モードを利用する共振子を備えたBAW(Bulk Acoustic Wave)共振装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a BAW (Bulk Acoustic Wave) resonance device including a resonator using a longitudinal vibration mode in a thickness direction of a piezoelectric layer, and a manufacturing method thereof.
従来から、携帯電話機などの移動体通信機器の分野において、2GHz以上の高周波帯で利用する高周波フィルタに適用可能なBAW共振装置として、例えば、図7に示すように、支持基板1’と、支持基板1’の一表面側に形成され下部電極31’、圧電層32’、上部電極33’の積層構造を有する共振子3’と、支持基板1’の上記一表面側に形成されて支持基板1’に支持され平面視において共振子3’を全周に亘って取り囲んで共振子3’を保持した絶縁層4’とを備え、支持基板1’の上記一表面に、共振子3’下の支持層7’および絶縁層4’における支持基板1’側の表面を露出させ圧電層32’を物理的に振動可能とするための凹所2’が形成されるとともに、絶縁層4’における共振子3’の周辺部に、凹所2’に連通する凹所形成用のエッチングホール5’,5’が形成されてなるFBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)型のBAW共振装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。ここにおいて、絶縁層4’は、SiO2膜からなる第1保護層41’と第1保護層41’における支持基板1’側とは反対側に形成されたSiO2膜からなる第2保護層42’とで構成されている。なお、第1保護層41’の厚さは0.4μmに設定され、第2保護層42’の厚さは0.2μmに設定されている。
Conventionally, as a BAW resonance device applicable to a high frequency filter used in a high frequency band of 2 GHz or more in the field of mobile communication devices such as mobile phones, for example, as shown in FIG. A
なお、上記特許文献1には、支持基板の上記一表面側に複数個の共振子を形成してフィルタ(BAWフィルタ)を構成することも記載されている。
Note that
ところで、上述のBAW共振装置では、圧電層32’の圧電材料としてAlNなどを採用し、支持基板1’の材料としてSi、GaAs、ガラスなどを採用しているが、UWB(Ultra Wide Band)用フィルタに応用する場合、圧電層32’の圧電材料として、帯域幅が中心周波数に対して4〜5%しか広帯域化できないAlNに比べて中心周波数に対して10%程度の帯域幅を得ることが可能な鉛系圧電材料(例えば、PZT、PMN−PZTなど)を採用し、圧電層32’の結晶性を向上させるために支持基板1’の材料としてMgOもしくはSrTiO3を採用することが考えられる(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、図7に示した構成のBAW共振装置では、絶縁層4’にエッチングホール5,5が形成されているので、絶縁層4’におけるエッチングホールの周部が脆弱になってしまうという問題があった。
However, in the BAW resonator having the configuration shown in FIG. 7, since the
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能なBAW共振装置およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a BAW resonance device that can be robust without increasing parasitic capacitance, and a method for manufacturing the same.
請求項1の発明は、支持基板と、支持基板の一表面側に形成され下部電極、圧電層、上部電極の積層構造を有する共振子と、支持基板の前記一表面側に形成されて支持基板に支持され平面視において共振子を全周に亘って取り囲んで共振子を保持した絶縁層とを備え、支持基板の前記一表面に、共振子の下部電極および絶縁層における支持基板側の表面を露出させる凹所が形成されるとともに、絶縁層における共振子の周辺部に、凹所に連通する凹所形成用のエッチングホールが形成され、絶縁層におけるエッチングホールの周部を補強し且つ共振子と電気的に絶縁された金属材料からなる補強部が絶縁層に形成されてなることを特徴とする。
The invention according to
この発明によれば、支持基板の一表面に、共振子の下部電極および絶縁層における支持基板側の表面を露出させる凹所が形成されているので、バルク弾性波のエネルギ損失を低減できて、共振子全体の機械的品質係数を向上でき、しかも、絶縁層におけるエッチングホールの周部を補強し且つ共振子と電気的に絶縁された金属材料からなる補強部が絶縁層に形成されているので、寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能となる。 According to this invention, since the recess that exposes the lower electrode of the resonator and the surface on the support substrate side in the insulating layer is formed on one surface of the support substrate, energy loss of the bulk acoustic wave can be reduced, The mechanical quality factor of the entire resonator can be improved, and the reinforcing portion made of a metal material that reinforces the periphery of the etching hole in the insulating layer and is electrically insulated from the resonator is formed in the insulating layer. The robustness can be achieved without increasing the parasitic capacitance.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記支持基板は、MgOもしくはSrTiO3により形成され、前記圧電層は、鉛系圧電材料により形成されてなることを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、前記圧電層が鉛系圧電材料により形成されているので、前記圧電層がAlNにより形成されている場合に比べて電気機械結合係数を大きくすることができ、前記支持基板がMgOもしくはSrTiO3により形成されているので、前記支持基板がSi、GaAs、ガラスなどにより形成されている場合に比べて、前記圧電層の結晶性を向上させることができ、共振子全体の機械的品質係数を向上させることが可能となる。 According to this invention, since the piezoelectric layer is formed of a lead-based piezoelectric material, an electromechanical coupling coefficient can be increased as compared with the case where the piezoelectric layer is formed of AlN, and the support substrate is Since it is made of MgO or SrTiO 3, the crystallinity of the piezoelectric layer can be improved compared to the case where the support substrate is made of Si, GaAs, glass, etc. It is possible to improve the quality factor.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記補強部は、前記下部電極と同一の金属材料からなり、前記絶縁層における前記支持基板側に形成されてなることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the reinforcing portion is made of the same metal material as the lower electrode and is formed on the support substrate side in the insulating layer. And
この発明によれば、前記補強部を前記下部電極と同時に形成する製造プロセスを採用することができ、製造プロセスの簡略化および低コスト化を図れる。 According to the present invention, a manufacturing process in which the reinforcing portion is formed simultaneously with the lower electrode can be adopted, and the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記補強部は、前記上部電極と同一の金属材料からなり、前記絶縁層における前記支持基板側とは反対側に形成されてなることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the reinforcing portion is made of the same metal material as the upper electrode, and is formed on the opposite side of the insulating layer from the support substrate side. It is characterized by becoming.
この発明によれば、前記補強部を前記上部電極と同時に形成する製造プロセスを採用することができ、製造プロセスの簡略化および低コスト化を図れる。 According to this invention, a manufacturing process in which the reinforcing portion is formed simultaneously with the upper electrode can be adopted, and the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
請求項5の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記補強部は、前記絶縁層の厚み方向の両面に形成されてなり、前記絶縁層における前記支持基板側に形成された前記補強部は、前記下部電極と同一の金属材料からなり、前記絶縁層における前記支持基板側とは反対側に形成された前記補強部は、前記上部電極と同一の金属材料からなることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the reinforcing portion is formed on both surfaces of the insulating layer in the thickness direction, and the insulating layer is formed on the support substrate side. The reinforcing portion is made of the same metal material as the lower electrode, and the reinforcing portion formed on the opposite side of the insulating layer from the support substrate side is made of the same metal material as the upper electrode. To do.
この発明によれば、前記補強部が前記絶縁層の厚み方向の両面に形成されているので、請求項3,4の発明に比べて、より一層の堅牢化を図れ、また、前記絶縁層における前記支持基板側に形成された前記補強部が、前記下部電極と同一の金属材料からなり、前記絶縁層における前記支持基板側とは反対側に形成された前記補強部が、前記上部電極と同一の金属材料からなるので、前記絶縁層における前記支持基板側の前記補強部を前記下部電極と同時に形成する製造プロセスを採用することができるとともに、前記絶縁層における前記支持基板側とは反対側の前記補強部を前記上部電極と同時に形成する製造プロセスを採用することができ、製造プロセスの簡略化および低コスト化を図れる。
According to this invention, since the reinforcing portion is formed on both surfaces in the thickness direction of the insulating layer, it is possible to achieve further robustness compared to the inventions of
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5の発明において、前記下部電極および前記上部電極それぞれの金属材料は、Pt、Mo、W、Ir、Cr、Ruの群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the first to fifth aspects of the invention, the metal material of each of the lower electrode and the upper electrode is at least one selected from the group consisting of Pt, Mo, W, Ir, Cr, and Ru. It is a seed.
この発明によれば、前記下部電極および前記上部電極それぞれの金属材料が、Pt、Mo、W、Ir、Cr、Ruの群から選択される少なくとも1種であるので、前記下部電極および前記上部電極それぞれの金属材料が代表的な電極材料であるAlやAuの場合に比べて、前記下部電極および前記上部電極それぞれの機械的品質係数を高めることができ、前記共振子全体の機械的品質係数を高めることが可能となる。 According to this invention, since the metal material of each of the lower electrode and the upper electrode is at least one selected from the group of Pt, Mo, W, Ir, Cr, Ru, the lower electrode and the upper electrode The mechanical quality factor of each of the lower electrode and the upper electrode can be increased compared to the case of Al or Au, which is a representative electrode material of each metal material, and the mechanical quality factor of the entire resonator can be increased. It becomes possible to raise.
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のBAW共振装置の製造方法であって、支持基板の前記一表面側に補強部を形成する補強部形成工程と、補強部形成工程の後で絶縁層にエッチングホールを形成するエッチングホール形成工程と、エッチングホール形成工程の後でエッチングホールを通して支持基板の前記一表面に凹所を形成する凹所形成工程とを備えることを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is a method for manufacturing a BAW resonance device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the reinforcing portion is formed on the one surface side of the support substrate. An etching hole forming step for forming an etching hole in the insulating layer after the reinforcing portion forming step, and a recess forming step for forming a recess in the one surface of the support substrate through the etching hole after the etching hole forming step. It is characterized by providing.
この発明によれば、共振子全体の機械的品質係数を向上でき且つ寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能なBAW共振装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a BAW resonance device that can improve the mechanical quality factor of the entire resonator and can be robust without increasing the parasitic capacitance.
請求項1の発明では、共振子全体のQ値を向上でき、且つ、寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能になるという効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the Q value of the entire resonator can be improved, and robustness can be achieved without increasing the parasitic capacitance.
請求項7の発明では、共振子全体のQ値を向上でき且つ寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能なBAW共振装置を提供することができるという効果がある。
According to the invention of
(実施形態1)
本実施形態のBAW共振装置は、図1に示すように、支持基板1と、支持基板1の一表面側に形成され下部電極31、圧電層32、上部電極33の積層構造を有する共振子3と、支持基板1の上記一表面側に形成されて支持基板1に支持され平面視において共振子3を全周に亘って取り囲んで共振子3を保持した絶縁層4とを備え、支持基板1の上記一表面に、共振子3および絶縁層4における支持基板1側の表面を露出させる凹所2が形成されるとともに、絶縁層4における共振子3の周辺部に、凹所2に連通する凹所形成用の複数(本実施形態では、2つ)のエッチングホール5,5が形成されている。要するに、本実施形態のBAW共振装置は、下部電極31と下部電極31直下の媒質との音響インピーダンス比を大きくすることにより支持基板1側へのバルク弾性波のエネルギの伝搬を抑制するようにしたFBARを構成している。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the BAW resonator of this embodiment includes a
上述の共振子3は、下部電極31が支持基板1側に形成され、下部電極31における支持基板1側とは反対側に圧電層32が形成され、圧電層32における下部電極31側とは反対側に上部電極33が形成されている。
In the
また、本実施形態のBAW共振装置は、上述の絶縁層4に、上部電極33と圧電層32との接触面積を規定する開孔部4aが形成されており、圧電層32のうち下部電極31と上部電極33との両方と接する領域が共振領域を構成している。
Further, in the BAW resonance device of the present embodiment, an
本実施形態のBAW共振装置は、圧電層32の圧電材料として、PMN−PZTを採用しており、圧電層32として(001)配向のPMN−PZT薄膜からなる圧電薄膜が得られるように、支持基板1として、上記一表面である主表面が(001)面の単結晶MgO基板を用いているが、支持基板1としては、上記一表面である主表面が(001)面の単結晶STO(:SrTiO3)基板を用いてもよい。また、PMN−PZT薄膜は、単結晶膜もしくは単一配向膜であればよく、配向は(001)配向に限らず、例えば、(111)配向でもよい。
The BAW resonator of the present embodiment employs PMN-PZT as the piezoelectric material of the
また、本実施形態のBAW共振装置では、下部電極31および上部電極33の金属材料としてPtを採用しているが、これらの金属材料は特に限定するものではなく、例えば、Alや他の金属材料を採用してもよく、例えば、Pt、Mo、W、Ir、Cr、Ruの群から選択される少なくとも一種を採用すれば、下部電極31および上部電極33それぞれの金属材料が代表的な電極材料であるAuの場合に比べて、下部電極31および上部電極33それぞれの機械的品質係数を高めることができ、共振子3全体の機械的品質係数を高めることが可能となる。なお、下部電極31と上部電極33とは必ずしも同じ金属材料を採用する必要はなく、下部電極31の金属材料は、圧電層32の格子歪を抑制するために圧電層32の圧電材料との格子定数差の小さな金属材料を採用することが望ましい。
Further, in the BAW resonance device of the present embodiment, Pt is adopted as the metal material of the
また、圧電層32は、(001)配向のPMN−PZT薄膜からなる圧電薄膜により構成されている。ここにおいて、PMN−PZTの組成は、x(Pb(Mn1/3Nb2/3)O3−(1−x)(PbZryTi1−yO3)なる化学式で表され、本実施形態では、x=0.10、y=0.52としてあるが、これらの値は一例であって特に限定するものではない。なお、本実施形態では、圧電層32の圧電材料として、鉛系圧電材料を採用しているので、圧電材料がAlNやZnOである場合に比べて、電気機械結合係数を大きくすることができる。また、圧電層32の圧電材料は、鉛系圧電材料に限らず、例えば、鉛フリーのKNN(K0.5Na0.5NbO3)や、KN(KNbO3)、NN(NaNbO3)、KNNに不純物(例えば、Li,Nb,Ta,Sb,Cuなど)を添加したものでもよい。
The
また、絶縁層4の材料としては、SiO2を採用しているが、SiO2に限らず、例えば、Si3N4を採用してもよい。また、絶縁層4は、単層構造に限らず、多層構造でもよく、例えば、SiO2からなる第1の絶縁膜とSi3N4膜からなる第2の絶縁膜との積層膜でもよい。
As a material of the insulating
なお、本実施形態のBAW共振装置では、共振子3の共振周波数を4GHzに設定してあり、下部電極31の厚みを100nm、圧電層32の厚みを300nm、上部電極33の厚みを100nmに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。また、共振周波数を3GHz〜5GHzの範囲で設計する場合には、圧電層32の厚みは200nm〜600nmの範囲で適宜設定すればよい。
In the BAW resonator of this embodiment, the resonance frequency of the
ところで、本実施形態のBAW共振装置は、絶縁層4における各エッチングホール5,5それぞれの周部を補強し且つ共振子3と電気的に接続された金属材料からなる補強部6,6が2つずつ形成されている。ここにおいて、補強部6は、各エッチングホール5それぞれに対して、絶縁層4の厚み方向の両面に形成されており、絶縁層4における支持基板1側に形成された補強部(以下、説明の便宜上、第1の補強部と称することもある)6は、下部電極31と同一の金属材料により下部電極31と同じ厚さに形成され、絶縁層4における支持基板1側とは反対側に形成された補強部(以下、説明の便宜上、第2の補強部と称することもある)6は、上部電極33と同一の金属材料により上部電極33と同じ厚さに形成されている。ここで、補強部6は、絶縁層4におけるエッチングホール5の周部から絶縁層4において支持基板1の凹所2の周部に重なる部位にかけて形成されている。また、第1の補強部6は、下部電極31と同時に形成され、第2の補強部6は、上部電極33と同時に形成されており、各補強部6は、厚み方向において下部電極31、上部電極33のいずれにも重ならないようにパターン設計されている。
By the way, in the BAW resonance device of the present embodiment, the reinforcing
以下、本実施形態のBAW共振装置の製造方法について図2および図3を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing the BAW resonator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、上記一表面が(001)面の単結晶MgO基板からなる支持基板1の上記一表面側の全面に下部電極31および第1の補強部6の基礎となる第1の金属膜(例えば、Pt膜など)31aをスパッタ法やEB蒸着法やCVD法などにより形成する第1の金属膜形成工程を行うことによって、図2(a)に示す構造を得る。
First, a first metal film (for example, a base of the
上述の第1の金属膜形成工程の後、支持基板1の上記一表面側の全面に圧電層32の基礎となる(001)配向のPMN−PZTからなる圧電材料層32aをスパッタ法やCVD法やゾルゲル法などにより形成する圧電材料層形成工程を行うことによって、図2(b)に示す構造を得る。なお、圧電材料層32aの形成前に圧電材料層32aの配向を制御するためのシード層を形成することもある。
After the first metal film forming step, a
上述の圧電材料層形成工程の後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して圧電材料層32aを所望の平面形状にパターニングする圧電材料層パターニング工程を行うことで圧電材料層32aの一部からなる圧電層32を形成する圧電材料層パターニング工程を行うことによって、図2(c)に示す構造を得る。
After the above-described piezoelectric material layer forming step, a piezoelectric material layer patterning step is performed by patterning the
続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して第1の金属膜31aをパターニングすることによりそれぞれ第1の金属膜31aの一部からなる下部電極31および第1の補強部6,6を形成する第1の金属膜パターニング工程を行うことによって、図2(d)に示す構造を得る。
Subsequently, the
その後、支持基板1の上記一表面の全面に例えばSiO2からなる絶縁層4をスパッタ法やCVD法などにより形成する絶縁層形成工程を行い、続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して絶縁層4に開孔部4aを形成する絶縁層パターニング工程を行うことによって、図3(a)に示す構造を得る。
Thereafter, an insulating layer forming step of forming an insulating
その後、支持基板1の上記一表面側の全面に上部電極33および第2の補強部6の基礎となる第2の金属膜(例えば、Pt膜など)をスパッタ法やEB蒸着法やCVD法などにより形成する第2の金属膜形成工程を行い、続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して第2の金属膜をパターニングすることによりそれぞれ第2の金属膜の一部からなる上部電極33および第2の補強部6,6を形成する第2の金属膜パターニング工程を行うことによって、図3(b)に示す構造を得る。なお、本実施形態では、第1の金属膜形成工程と第1の金属膜パターニング工程と第2の金属膜形成工程と第2の金属膜パターニング工程とで支持基板1の上記一表面側に第1の補強部6および第2の補強部6を形成する補強部形成工程を構成している。
Thereafter, the
上述の補強部形成工程の後、絶縁層4にエッチングホール5,5を形成するエッチングホール形成工程を行うことによって、図3(c)に示す構造を得る。
After the above-described reinforcing portion forming step, an etching hole forming step for forming the etching holes 5 and 5 in the insulating
その後、エッチングホール5,5を通して支持基板1の一部をエッチングすることで支持基板1の上記一表面に凹所2を形成する凹所形成工程を行うことによって、図3(d)に示す構造のBAW共振装置を得る。なお、支持基板1として、上述のようにMgO基板を用いている場合には、エッチャントとして異方性エッチングが可能な燐酸などを用いればよい。
Thereafter, a part of the
上述のBAW共振装置の製造にあたっては、上述の支持基板1としてウェハを用いてウェハレベルで多数のBAW共振装置を形成した後、ダイシング工程で個々のBAW共振装置に分割すればよい。
In manufacturing the above-described BAW resonance device, a large number of BAW resonance devices may be formed at the wafer level using a wafer as the above-described
以上説明した本実施形態のBAW共振装置は、支持基板1の上記一表面に、共振子3の下部電極31および絶縁層4における支持基板1側の表面を露出させる凹所2が形成されているので、図7に示した従来構成のように下部電極31’下に支持層7’が形成されている場合に比べて、バルク弾性波のエネルギ損失を低減できて、共振子3全体の機械的品質係数を向上でき、しかも、絶縁層4におけるエッチングホール5,5の周部を補強し且つ共振子3と電気的に絶縁された金属材料からなる第1の補強部6,6、第2の補強部6,6が絶縁層4に形成されているので、寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能となる。
In the BAW resonator of the present embodiment described above, the
また、上述のBAW共振装置の製造方法によれば、支持基板1の上記一表面側に補強部6,6,6,6を形成する補強部形成工程と、補強部形成工程の後で絶縁層4にエッチングホール5,5を形成するエッチングホール形成工程と、エッチングホール形成工程の後でエッチングホール5,5を通して支持基板1の上記一表面に凹所2を形成する凹所形成工程とを備えるので、共振子3全体の機械的品質係数を向上でき且つ寄生容量を増加させることなく堅牢化が可能なBAW共振装置を提供することができる。
In addition, according to the above-described method for manufacturing a BAW resonance device, the reinforcing portion forming step of forming the reinforcing
また、本実施形態のBAW共振装置は、絶縁層4における支持基板1側に形成された第1の補強部6が、下部電極31と同一の金属材料からなり、絶縁層4における支持基板1側とは反対側に形成された第2の補強部6が、上部電極33と同一の金属材料からなるので、絶縁層4における支持基板1側の第1の補強部6を下部電極31と同時に形成する製造プロセスを採用することができるとともに、絶縁層4における支持基板1側とは反対側の第2の補強部6を上部電極33と同時に形成する製造プロセスを採用することができ、製造プロセスの簡略化および低コスト化を図れる。
In the BAW resonance device of this embodiment, the first reinforcing
また、本実施形態のBAW共振装置では、図1に示したように補強部6,6が絶縁層4の厚み方向の両面に形成されているが、図4に示すように絶縁層4における支持基板1側の一面のみに補強部6を形成してもよいし、図5に示すように絶縁層4における支持基板1側とは反対側の一面のみに補強部6を形成するようにしてもよい。ただし、図1に示したように補強部6,6が絶縁層4の厚み方向の両面に形成されている方が、図4や図5の構成に比べて、より一層の堅牢化を図れる。
Further, in the BAW resonator of the present embodiment, the reinforcing
また、本実施形態のBAW共振装置は、上述のように圧電層32が鉛系圧電材料により形成されているが、支持基板1がMgOもしくはSrTiO3により形成されているので、支持基板1がSi、GaAs、ガラスなどにより形成されている場合に比べて、圧電層32の結晶性を向上させることができ、共振子3全体の機械的品質係数を向上させることが可能となる。
In the BAW resonator of the present embodiment, the
(実施形態2)
本実施形態のBAW共振装置の基本構成は実施形態1と略同じであり、図6に示すように、絶縁層4における支持基板1側に形成された第1の補強部6および絶縁層4における支持基板1側とは反対側に形成された第2の補強部6のいずれもエッチングホール5の周部のみに形成されている点が相違するだけである。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
The basic configuration of the BAW resonator according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 6, the first reinforcing
ところで、本実施形態においても実施形態1の図1の構成と同様に、補強部6,6が絶縁層4の厚み方向の両面に形成されているが、絶縁層4における支持基板1側の一面のみに補強部6を形成してもよいし、絶縁層4における支持基板1側とは反対側の一面のみに補強部6を形成するようにしてもよい。
Incidentally, in the present embodiment as well, the reinforcing
なお、上記各実施形態のBAW共振装置では、支持基板1の上記一表面に凹所2を形成したときに絶縁層4におけるエッチングホール5の周部に発生する応力に起因した絶縁層4の変形が防止されるように、絶縁層4の材料、厚み、成膜方法などに応じて、補強部6の材料、パターン、厚み、成膜方法などを適宜設定することが望ましい。
In the BAW resonance device of each of the embodiments described above, the deformation of the insulating
上述の各実施形態で説明したBAW共振装置は、支持基板1の上記一表面側に共振子3が1個だけ形成されたものであるが、共振子3を支持基板1の上記一表面側に複数個形成して、これら複数個の共振子3が例えばラダー型フィルタを構成するように接続すれば、2GHz以上の高周波帯においてカットオフ特性が急峻で且つ帯域幅の広いフィルタ、例えば、UWB用フィルタとして用いることができる。
In the BAW resonance apparatus described in each of the above embodiments, only one
1 支持基板
2 凹所
3 共振子
4 絶縁層
4a 開孔部
5 エッチングホール
6 補強部
31 下部電極
32 圧電層
33 上部電極
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2008
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