本发明专利技术提供了声波器件。一种声波器件包括：基板；形成在所述基板上的下电极；形成在所述下电极上的至少两个压电膜；位于所述至少两个压电膜之间的绝缘膜；以及形成在所述至少两个压电膜上的上电极，其中，在所述下电极和所述上电极彼此面对的区域中，所述至少两个压电膜中的最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的一些方面涉及声波器件，并且涉及包括例如压电薄膜谐振器的声波器件。
技术介绍
利用压电薄膜谐振器的声波器件已经被用作用于例如无线设备等的滤波器。压电薄膜谐振器具有下电极与上电极隔着压电膜彼此面对的结构。滤波器和双工器是使用压电薄膜谐振器的声波器件的示例。在这些声波器件中，谐振频率、反谐振频率、通带等随温度发生变化。如在日本专利申请公开第No. 58-137317号公报和Proc. IEEE Ultrasonics Symposium 2009,第859-862页中所公开的，已知一种在压电膜中设置绝缘膜的技术，作为补偿随温度发生的这些变化的技术。然而，在上述技术中，声波器件的谐振特性，诸如Q值和机电耦合系数不足。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种声波器件，该声波器件包括基板；形成在所述基板上的下电极；形成在所述下电极上的至少两个压电膜；位于所述至少两个压电膜之间的绝缘膜；以及形成在所述至少两个压电膜上的上电极，其中，在所述下电极与所述上电极彼此面对的区域中，所述至少两个压电膜中的最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内。根据本专利技术的另一方面，提供了另一种声波器件，所述声波器件包括接收滤波器，其利用纵向耦合双模表面声波滤波器输出平衡的输出；和发送滤波器，在该发送滤波器中，包括至少一个上述声波器件的声波谐振器连接成梯型。附图说明图I中A是根据第一实施方式的压电薄膜谐振器的平面图，并且图I中B和C是沿着图I中A中的线A-A截取的截面图；图2A至图2D是例示出根据第一实施方式的谐振器的制造方法的截面图；图3是根据第一比较例的谐振器的截面图；图4A和图4B是分别例示出第一比较例和第一实施方式的谐振频率和反谐振频率的温度依存性的示图；图5是根据第二比较例的谐振器的截面图；图6A至图6C是分别示出在谐振频率处的Q值、在反谐振频率处的Q值以及机电耦合系数的仿真结果；图7A和图7B分别是第一实施方式的第一变型实施方式和第二变型实施方式的截面图；图8A至图SC是根据第二实施方式的谐振器的截面图9是根据第三实施方式的谐振器的截面图；图10是例示出根据第四实施方式的梯型滤波器的电路图；图11是例示出根据第四实施方式的格型(lattice-type)滤波器的电路图；以及图12是根据第五实施方式的模块的框图。具体实施方式 参照附图来描述本专利技术的实施方式。第一实施方式第一实施方式是声波器件中使用的谐振器的示例。图I中A是根据第一实施方式的压电薄膜谐振器的平面图，而图I中B和C是沿着图I中A的线A-A截取的截面图。图I中B例示出例如梯型滤波器的串联谐振器的截面图，而图I中C例示出例如梯型滤波器的并联谐振器的截面图。参照图I中A和B，对串联谐振器S的结构进行描述。下电极12位于为Si基板的基板10上，使得在下电极12与基板10的平坦主面之间形成空间30，该空间30在下电极12侧上具有穹形凸起。穹形凸起是具有如下形状的凸起，其中空间30的高度在空间30的周边附近低，并且空间30的高度在接近空间30中央的位置处变高。下电极12包括Cr (铬)层和位于Cr层上的Ru (钌)层。具有(002)方向的主轴的、由氮化铝(AlN)制成的压电膜14位于下电极12上。压电膜14包括至少两个压电膜14a和14b。例如由氧化硅膜制成的绝缘膜28位于至少两个压电膜14a与14b之间。在第一实施方式中，将描述至少两个压电膜14a和14b是两个压电膜，并且绝缘膜28是一个绝缘膜的情况。上电极16位于压电膜14上,使得具有上电极16隔着压电膜14面对下电极12的区域(谐振区50)。上电极16包括Ru层16a和位于Ru层16a上的Cr层16b。氧化硅膜形成在上电极16上，作为频率调整膜24。多层膜18包括下电极12、压电膜14、绝缘膜28、上电极16以及频率调整膜24。频率调整膜24可起到钝化膜的功能。如图I中A所示，在下电极12中形成有用于蚀刻牺牲层的导入通路33。牺牲层是用于形成空间30的层。导入通路33的端部附近未覆盖有压电膜14，并且下电极12在导入通路33的端部处具有孔部35。如图I中A和B所示，用于电连接下电极12的开口部36设置于压电膜14。用于外部连接的诸如Au的隆起焊盘用基础膜可以设置在位于开口部36的底部的下电极12上。参照图I中A和C来描述并联谐振器P的结构。与串联谐振器S相比，在并联谐振器P中，由Ti (钛)层形成的质量负荷膜20位于Ru层16a与Cr层16b之间。因此，多层膜18除了串联谐振器S的多层膜以外还包括在谐振区50内的整个表面上形成的质量负荷膜20。其它结构与图I中B所示的串联谐振器S的结构相同，省略其描述。利用质量负荷膜20的膜厚，来调整串联谐振器S与并联谐振器P的谐振频率之间的差异。通过调整各频率调整膜24的膜厚来执行串联谐振器S和并联谐振器P两者的谐振频率的调整。如图I中A至C所示，在第一实施方式中，在谐振区50的外周的至少一部分中，在下电极12与上电极16彼此面对的区域52中的压电膜14b的外周51位于上电极16的外周53更靠内距离dl处。此外，在压电膜14b的外周51形成在比上电极16的外周53更靠内的区域中，压电膜14a的外周55位于外周53更靠外距离d2处。绝缘膜28的外周几乎与压电膜14a的外周55 —致。上电极16与下电极12隔着压电膜14彼此面对的谐振区50变小了距离dl。谐振区50是声波以厚度纵向振荡模式谐振的区域。压电膜14a与下电极12彼此交叠的区域54变大了距离d2。在具有2GHz的谐振频率的压电薄膜谐振器的情况下，下电极12的Cr层具有IOOnm的膜厚，Ru层具有200nm的膜厚，而由AlN层形成的各压电膜14a和14b具有600nm的膜厚。由氧化硅膜·形成的绝缘膜28具有25nm的膜厚。Ru层16a具有230nm的膜厚，而Cr层16b具有20nm的膜厚。可以任意设置各层的膜厚，以获得期望的谐振频率。作为下电极12和上电极16，除了 Cr和Ru以外，还可使用诸如铝(Al )、铜(Cu)、钥(Mo)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Pt)、铑(Rh)、以及铱(Ir)的金属单层膜，或者上述这些的复合膜。作为质量负荷膜20，除了 Ti以外，还可使用诸如仙、031、(11^0、1、了&、？1他以及Ir的金属单层膜，或者上述这些的复合膜。此外，可使用由诸如氮化硅或者氧化硅的金属氮化物或者金属氧化物制成的绝缘膜。在质量负荷膜20形成在下电极12的层间、上电极16的层间、下电极12与压电膜14之间、以及压电膜14与上电极16之间的情况下，优选的是使用金属膜来降低电阻。作为基板10，除了 Si基板以外，可以使用石英基板、玻璃基板、陶瓷基板或GaAs基板等。除了氮化铝以外，可以将ZnO (氧化锌)、PZT (锆钛酸铅)或PbTiO3 (钛酸铅)等用于压电膜14。此外，压电膜14可以是主要含有氮化铝并且添加了改善谐振特性或者改善温度特性的其它元素的膜。除了氧化硅膜(SiO2)以外，还可以将氮化硅(Si3N4)用于绝缘膜28。此外，绝缘膜28可以是主要含有氧化硅或者氮化硅并且添加了改善谐振特性或者改善温度依存性的其它元素的膜。图2Α至图2D是例示出根据第一实施方式的谐振器的制造方法的截面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种声波器件，该声波器件包括：基板；形成在所述基板上的下电极；形成在所述下电极上的至少两个压电膜；位于所述至少两个压电膜之间的绝缘膜；以及形成在所述至少两个压电膜上的上电极，其中，所述下电极与所述上电极彼此面对的区域中的所述至少两个压电膜中的最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内。
【技术特征摘要】
2011.08.09 JP 2011-1742901.一种声波器件，该声波器件包括 基板； 形成在所述基板上的下电极； 形成在所述下电极上的至少两个压电膜； 位于所述至少两个压电膜之间的绝缘膜；以及 形成在所述至少两个压电膜上的上电极，其中， 所述下电极与所述上电极彼此面对的区域中的所述至少两个压电膜中的最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内。2.根据权利要求I所述的声波器件，其中， 在所述最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内的区域中，所述至少两个压电膜中的最下面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠外。3.根据权利要求I或2所述的声波器件，其中， 在所述下电极下方设置有空间或者声波反射膜，并且 在所述最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内的区域中，所述空间的外周或者所述声波反射膜的外周比所述上电极的外周更靠外。4.根据权利要求2所述的声波器件，其中， 在所述下电极下方设置有空间，并且 在所述最上面的压电膜的外周比所述上电极的外周更靠内的区域中，所述空间的外周比所述上电极的外周更靠外，并且比所述最下面的压电膜的外周更靠内。5.根据权利要求1、2或者4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷口真司，西原时弘，上田政则，横山刚，坂下武，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：
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