专利名称：压电薄膜谐振器、通信模块、通信装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及压电薄膜谐振器、通信模块、通信装置。
背景技术：
近年来，以手机为代表的无线设备迅速普及，由此，通过组合多个采用压电材料的利用表面声波(SAW)或厚度振动波(BAW)的谐振器，开发出具有只允许特定频带的电信号通过的特征的高频通信用滤波器元件。目前为止主要使用电介质滤波器和SAW滤波器，但是最近，使用作为高频特性特别良好且能够实现小型化、单片化的元件的压电薄膜谐振器构成的滤波器备受关注。压电薄膜谐振器将在与电极面垂直的方向上传播的振动作为基本振动模式，但有 时存在在与电极面平行的方向上传播的其它振动模式。这种在与电极面平行的方向上传播的振动称作“横模寄生波”，其对于基本振动模式来说是噪音。专利文献I公开有以下压电薄膜谐振器在隔着压电薄膜的至少一部分存在的上部电极与下部电极的相对部分，在上部电极设置多个孔，所述多个孔分别不规则地配置、以不规则的大小配置或者以不规则的形状配置，由此抑制横模寄生波。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-184816号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，在专利文献I公开的压电薄膜谐振器中，存在用于抑制横模寄生波的孔的配置方法和图案设计很困难这样的课题。用于解决问题的手段本发明的压电薄膜谐振器具有基板；下部电极，其配置在所述基板的上方；压电膜，其配置在所述下部电极的上方；以及上部电极，其隔着所述压电膜的至少一部分而与所述下部电极相对配置，其中，所述上部电极至少在与所述下部电极相対的区域形成有多个凹凸图案，所述凹凸图案以在所述区域的中心部密集配置，在所述区域的外周部稀疏配置的方式形成。本发明的压电薄膜谐振器具有基板；下部电极，其配置在所述基板的上方；压电膜，其配置在所述下部电极的上方；以及上部电极，其隔着所述压电膜的至少一部分而与所述下部电极相对配置，其中，所述压电薄膜谐振器具有配置在所述上部电极的上方的质量负载膜，所述质量负载膜至少在与所述下部电极相対的区域形成有多个凹凸图案，所述凹凸图案以在所述区域的中心部密集配置，在所述区域的外周部稀疏配置的方式形成。发明效果根据本发明，能够简单地降低不需要的寄生波。
图IA是在不规则的位置具有孔的上部电极的俯视图。图IB是具有不规则的形状的孔的上部电极的俯视图。图IC是具有不规则的大小的孔的上部电极的俯视图。图2A是实施方式的压电薄膜谐振器的俯视图。图2B是图2A中的A-A部分的剖视图。图3A是示出压电薄膜谐振器的制造エ序的剖视图。
图3B是示出压电薄膜谐振器的制造エ序的剖视图。图3C是示出压电薄膜谐振器的制造エ序的剖视图。图3D是示出压电薄膜谐振器的制造エ序的剖视图。图4是实施例I的质量负载膜的俯视图。图5是示出压电薄膜谐振器的谐振特性的特性图。图6是比较例2的质量负载膜的俯视图。图7是示出压电薄膜谐振器的谐振特性的特性图。图8是比较例3的质量负载膜的俯视图。图9是示出压电薄膜谐振器的谐振特性的特性图。图10是示出质量负载膜的变形例的俯视图。图11是实施例2的压电薄膜谐振器的剖视图。图12是实施例3的梯形滤波器(ladder-type filter)的电路图。图13是实施例3的桥式滤波器(lattice-type filter)的电路图。图14是通信模块的框图。图15是通信装置的框图。图16是示出质量负载膜的变形例的俯视图。
具体实施例方式〈I.压电薄膜谐振器的结构〉在压电薄膜谐振器中，存在FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator :薄膜腔声谐振器)类型和SMR (Solidly Mounted Resonator :固态装配式谐振器)类型。前者在基板上作为主要构成要素具有上部电极/压电膜/下部电极的构造，在上部电极与下部电极相対的部分的下部电极下方形成空隙。在此，空隙是通过设置在配置有下部电极的基板表面上的牺牲层的湿蚀刻，或者从背面进行的基板的湿蚀刻或干蚀刻等而形成的。此外，后者具有将声阻抗较高的膜和声阻抗较低的膜交替地以λ/4 (λ :弾性波的波长)的膜厚层叠而用作声反射膜的构造来代替上述的空隙。可以使用铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)、钥(Mo)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)等作为压电薄膜谐振器的电极膜。此外，可以使用氮化铝(A1N)、氧化锌(ZnO),锆钛酸铅(PZT)、钛酸铅(PbTi03)等作为压电膜。此外，可以使用硅(Si)、玻璃、陶瓷等作为基板。当在压电薄膜谐振器的上部电极与下部电极之间施加作为电信号的高频电压吋，在由上部电极与下部电极夹着的压电膜内部激励由逆压电效应引起的弾性波。此外，因弹性波而产生的变形通过压电效应被转换为电信号。这种弹性波在上部电极膜和下部电极膜分别与空气接触的面上发生全反射，因此成为在压电膜的厚度方向上具有主位移的纵向振动波。通过利用这种谐振现象，能够得到具有期望的频率特性的谐振器(或者将多个谐振器连接而形成的滤波器)。例如，在FBAR类型的压电薄膜谐振器中，在以形成在空隙上的上部电极膜/压电膜/下部电极膜为主要构成要素的层叠构造部分的合计膜厚H为弹性波的波长λ的1/2(1/2波长)的整数倍(η倍)的频率(Η=η λ/2)下产生谐振。在此，将由压电膜的材料决定的弾性波的传播速度设为V吋，谐振频率F可以通过F=nV/2H求出。因此，可以通过层叠构造的合计膜厚H来控制谐振频率F。压电薄膜谐振器将在与电极面垂直的方向上传播的振动作为基本振动模式，但有时存在在与电极面平行的方向上传播的其它振动模式。这种在与电极面平行的方向上传播的振动称作“横模寄生波”，其对于基本振动模式来说是噪音。
在日本特开2007-184816公报中公开有以下压电薄膜谐振器在隔着压电薄膜的至少一部分存在的上部电极与下部电极的相对部分设置多个孔，通过调整孔的配置、大小或形状来抑制横模寄生波。图IA是不规则地配置多个孔102的上部电极101的示意图。图IB是以不规则的形状配置多个孔102的上部电极101的示意图。图IC是以不规则的大小配置多个孔102的上部电极101的示意图。然而，在日本特开2007-184816公报公开的压电薄膜谐振器中，存在用于抑制横模寄生波的孔的配置方法和图案设计很困难这样的课题。(实施例I)图2A是实施方式的压电薄膜谐振器(实施例I)的俯视图。图2B是图2A中的A-A部分的剖视图。如图2所示，实施例I的压电薄膜谐振器具有基板41、下部电极43、压电膜44、上部电极45、质量负载膜51以及频率调整膜52。基板41例如由Si形成。下部电极43例如为Ru/Cr的2层构造。压电膜44例如由AlN形成。上部电极45例如为第I层45a(Ru)和第2层45b (Cr)的2层构造。可以通过溅射法等成膜方法在基板41上形成下部电极43、压电膜44、上部电极45。例如，在具有2GHz的谐振频率的压电薄膜谐振器的情况下，各层大致的膜厚可以分别设置为以下厚度，下部电极43的Ru膜为250nm，下部电极43的Cr膜为lOOnm，压电膜44 (AlN)为1150nm，上部电极45的第2层45b (Cr)为20nm，上部电极45的第I层45a(Ru)为250nm。此外，质量负载膜51例如由膜厚为50nm的Ti形成。在上部电极45的第2层45b的上方的、至少包含上部电极45与下部电极43相对部分的区域形成质量负载膜51。此外，频率调整膜52以覆盖质量负载膜51的方式形成在第2层45b的上部。频率调整膜52例如由SiO2形成。另外，各层的膜厚根据滤波器的要求规格而不同，下部电极43、上部电极45、压电膜44、质量负载膜51以及频率调整膜52也可以是上述以外的规格。此外，在实施例I中，下部电极43和上部电极45分别为2层构造，但也可以是I层构造。此外，在实施例I中，质量负载膜51配置在上部电极45的第2层45b的上方，但也可以构成为夹在第I层45a与第2层45b之间。在上部电极45与下部电极43相対的区域中的下部电极43与基板41之间，形成有圆顶状的空隙(鼓包)。“圆顶状的空隙”例如是指空隙的高度在空隙的周围较小，越靠近空隙的中央，空隙的高度越高的形状的鼓包。图3A 图3D是示出实施例I的压电薄膜谐振器的制造エ序的剖视图。首先，如图3A所示，使用例如溅射法或蒸发法在由Si形成的基板41上形成含有例如氧化镁(MgO)等的牺牲层49。另外，基板41除了 Si以外，还可以由石英基板、玻璃基板、陶瓷基板、GaAs基板等来实现。特别优选当在后述的空隙形成エ序中对牺牲层49进行蚀刻时，为了避免蚀刻液蚀刻基板41，使用不易被蚀刻的基板。此外，优选以ZnO、Ge、Ti、Cu等能够易于被蚀刻液或蚀刻气体溶解的材料来形成牺牲层49。在形成牺牲层49后，使用曝光技术和蚀刻技木，使牺牲层49成为任意的形状。接着，如图3B所示，在基板41和牺牲层49的上方形成下部电极43。下部电极43可以通过溅射法等对Ru/Cr进行成膜。接着，使用曝光技术和蚀刻技木，以覆盖牺牲层49的方式将下部电极43图形化成任意的形状。此时，优选在下部电极43形成用于导入蚀刻 牺牲层49的介质的导入路48和导入孔49 (參照图2A)。接着，通过溅射法等在基板41和下部电极43的上方对压电膜44 (AlN)进行成膜。接着，在压电膜44的上方对上部电极45的第I层45a (Ru)进行成膜，在第I层45a的上方对第2层45b (Cr)进行成膜。接着，如图3C所示，通过溅射法等在第2层45b的上方对质量负载膜51 (Ti)进行成膜。接着，使用曝光技术和蚀刻技木，将至少包含上部电极45与下部电极43相対的区域在内的区域的质量负载膜51图形化成期望的形状。在此，如图4所示，至少在上部电极45与下部电极43相対的区域中的上部电极45上方，将质量负载膜51形成为岛构造的多个图案(以下称作岛图案51a)。另外，岛图案51a的结构将在后面叙述。接着，使用曝光技术和蚀刻技术，将上部电极45图形化成期望的形状。接着，通过曝光技术和蚀刻技术将压电膜44图形化成期望的形状。接着，如图3D所示，通过溅射等对频率调整膜52 (SiO2)进行成膜。在此，频率调整膜52的材料不仅限于SiO2，也可以是能够通过激发能等将其一部分逐渐減少的金属氧化膜或金属氮化膜等其它绝缘膜。接着，通过曝光技术和蚀刻技术来除去上部电极45上方的频率调整膜52，在该部分上形成隆起(bump pad)(未图示)。最后，在通过曝光技术和蚀刻技术除去形成在下部电极43的一部分上的导入孔47 (參照图2A)上的频率调整膜52后，牺牲层蚀刻介质从导入孔47经由导入路48向下部电极43下方导入从而除去牺牲层49。由此，在上部电极45与下部电极43相対的区域下方，形成具有圆顶状的鼓包的空隙42。优选用于蚀刻牺牲层49的蚀刻液具有不蚀刻构成牺牲层49以外的压电薄膜谐振器的材料，特别是蚀刻介质接触的牺牲层49上的电极材料的性质。另外，当得到本实施例的效果时，基板、电极膜、压电膜的各材料不仅限于上述材料，也可以是上述以外的材料。此外，也可以是形成声阻抗较高的膜和声阻抗较低的膜交替地以λ/4(λ :弾性波的波长)的膜厚层叠而成的声反射膜的构造，以代替上述的物理空隙。图4是上部电极45中的相对区域的中心部附近的俯视图。如图4所示，岛图案51a在相对区域的中心部(线段LI与线段L2的交点)密集地(高密度)配置，在相对区域的外周部稀疏地(低密度)配置。在本实施例中，岛图案51a以在相对区域的中心部密集配置，在外周部稀疏配置的方式，在中心部与外周部之间的部分中以一定的比例使间距不同而配置。在此，“岛图案”或者“岛构造”示出质量负载膜51在谐振器上形成为多个点图案的情况。此外，质量负载膜51 (Ti)的蚀刻可以使用干蚀刻、湿蚀刻双方，但干蚀刻可以容易地得到微小的图案形状，且蚀刻不足的情况较少，因此优选使用干蚀刻。此外，质量负载膜51的形状的高度可以比膜厚低，但通过形成为具有与膜厚相当的高度，能够降低图案形成时的蚀刻偏差。此外，如果质量负载膜51与上部电极45的组合是具有蚀刻选择性的材料的组合，则能够稳定地提供对其它膜的损伤少且特性优良的弾性波器件。图5示出实施例I的压电薄膜谐振器的谐振特性。在图5中，实线是实施例I的压电薄膜谐振器的谐振特性。虚线是不具有质量负载膜的压电薄膜谐振器的谐振特性。谐振频率是2015MHz或在该频率附近。在为了得到图5所示的谐振特性而使用的压电薄膜谐振器中，如图4所示，以在上部电极45与下部电极43相対的区域的中心部密集配置，在外周部稀疏配置的方式形成质量负载膜51的岛图案51a。在此，将I个岛图案51a设为例如平面形状为直径2μπι的圆形。岛图案51a的配置方法是，例如在相对区域的中心(图4中线段LI与L2的交点)配置I个岛图案(以下称作中心图案)，相对于该中心图案在上下左右方向上以7 μ m的间距邻接地配置岛图案(以下称作邻接图案)。此外，例如以相对于中心图 案与邻接图案的间距(7 μ m)増加固定量(I μ m)后的8 μ m间距，配置相对于邻接图案在上下左右方向上邻接的岛图案(以下称作再邻接图案)。进而，再邻接图案与和其在上下左右方向上邻接的岛图案的间距为9μπι。即，从相对区域的中心部朝向外周部，从初始间距(中心图案与邻接图案的间距)开始以固定的増加量増加岛图案51a的间距。通过这种岛图案51a的配置，与日本特开2007-184816号公报公开的图案的不规则配置相比，能够实现以设计性优良的简便方法来降低不需要的寄生波的质量负载膜51。即，将质量负载膜51的岛图案51a在相对区域的中心部密集配置，在相对区域的外周部稀疏配置，这模拟地与将中心部的膜密度设为较高，将外周部的膜密度设为较低相等。結果，引起作为主振动的厚度纵向振动以外的不需要的寄生波的、横向弹性波的锁定效应减小，从而降低不需要的寄生波。此外，为了与实施例I的谐振特性比较，在图5中一同示出了不具有质量负载膜的压电薄膜谐振器的谐振特性(比较例I)。图5示出谐振频率附近的压电薄膜谐振器的通过特性,损失在谐振频率(2015MHz)附近最小，损失随着远离谐振频率而增加。比较2个压电薄膜谐振器的谐振特性可知，在比较例的压电薄膜谐振器中，在谐振频率的低频侧可见由横模引起的寄生波，但在本实施例的压电薄膜谐振器中，能够降低在谐振频率的低频侧出现的由横模引起的寄生波。在使用本压电薄膜谐振器构成滤波器元件的情况下，谐振频率的低频侧的寄生波作为频带内的波动会导致损失增加和滤波器特性的劣化。图6是等周期地配置岛图案151a的质量负载膜151的俯视图(比较例2)。图7示出具有图6所示的质量负载膜151的压电薄膜谐振器的谐振特性和不具有质量负载膜的压电薄膜谐振器的谐振特性。如图6所示，在具有包含在上部电极45上方相同等周期配置的多个岛图案151a的质量负载膜151的压电薄膜谐振器(比较例2)中，如图7所示，与在不具有质量负载膜的压电薄膜谐振器(比较例I)产生的寄生波水平相比，没有明显的变化。图8示出以在相对区域的中心部(线段LI与L2的交点)稀疏配置，在外周部密集配置的方式配置岛图案251a而得到的质量负载膜251的俯视图(比较例3)。图9示出具有图8所示的质量负载膜251的压电薄膜谐振器(比较例3)的谐振特性和不具有质量负载膜的压电薄膜谐振器(比较例I)的谐振特性。如图8所示，在具有包含以在相对区域的中心部稀疏配置，在外周部密集配置的多个岛图案251a的质量负载膜251的压电薄膜谐振器中，如图9所示，与在不具有质量负载膜的压电薄膜谐振器(比较例I)产生的寄生波水平相比，没有明显的变化。在此，质量负载膜51具有的多个图案的形状不仅限于岛状，也可以是洞状。此外，多个图案的配置方法除上述以外，也可以如图10所示，将多个图案的配置的中心位置(线段Lll与L12的交点)相对于上部电极与下部电极的相对区域的中心部(线段LI与L2的交点)错开进行配置。此外，在本实施例中，以固定的比例使间距增加，由此，以在相对区域的中心部密集配置，在外周部稀疏配置的方式配置质量负载膜，但也可以使用具有其它规则性的方法来形成上述构造。另外，当得到本实施方式的效果时，基板41、上部电极45、下部电极43、压电膜44、质量负载膜51的各材料不仅限于上述材料，也可以使用其它材料。此外，上述的膜构成只记述了压电薄膜谐振器的主要构成要素，例如，也可以在下部电极43的下方或上部电极45的上方设置电介质膜。下部电极43下方的电介质膜例如作为加固件或作为蚀刻停止层而 发挥作用。上部电极45上方的电介质膜例如作为钝化膜或为了调整频率而发挥作用。此外，由于空隙42相对于基板41在复合膜侧膨胀成为圆顶形状，因此不必对基板41进行蚀刻，可实现生产性的提高。此外，由于不对基板41进行蚀刻，因此，还能够防止基板41的机械强度的劣化。进而，形成空隙42的区域可以较小，因而能够实现集成化。进而，如图2A所示，上部电极45与下部电极43相対的区域的形状在本实施方式中为椭圆形，但也可以是相对的边不平行的多边形。将相对区域的形状设为相对的边不平行的多边形，由此不存在平行的边，因此，能够抑制在电极的外周被反射的弹性波在谐振部分作为横向驻波而存在。由此，能够抑制在通过频带内产生波动。此外，在本实施例中，在基板41的平坦主面的上方形成空隙42，但即便是下部电极43下方的基板41具有空隙42的压电薄膜谐振器，也能得到与本实施例的效果同样的效果。可以使用干蚀刻的手法在形成上部电极45/压电膜44/下部电极43后的基板41形成下部电极43下方的空隙42。(实施例2)图11是本实施方式的压电薄膜谐振器(实施例2)的剖视图。在图11所示的压电薄膜谐振器中，对与实施例I的压电薄膜谐振器相同的构成要素标注相同的标号，并省略详细的说明。图11所示的压电薄膜谐振器具有形成质量负载部53C的上部电极53以代替实施例I所示的上部电极45。基板41由Si形成。下部电极43为Ru/Cr的2层构造。压电膜44由AlN形成。上部电极53为由Ru形成的第I层53a和由Cr形成的第2层53b的2层构造。下部电极43、压电膜44、上部电极53可以通过溅射法等成膜方法而形成。例如，在具有2GHz的谐振频率的压电薄膜谐振器的情况下，各层的大致的膜厚分别设置为以下的厚度，下部电极43的Ru膜为250nm，下部电极43的Cr膜为lOOnm，压电膜44 (AlN)为1150nm，上部电极53的第I层53a (Ru)为250nm，上部电极53的第2层53b (Cr)为20nm。进而，在相对区域中的最上层具有包含SiO2的频率调整膜52。另外，各层的膜厚根据滤波器的要求规格而不同，电极膜、压电膜、频率调整膜也可以是上述以外的结构。此外，下部电极43和上部电极53在本实施例中为2层构造，但也可以是I层构造。在此，在上部电极53上，使用其一部分，如图4所示以在上部电极与下部电极相对的区域的中心部密集配置，在外周部稀疏配置的方式形成由多个凹凸构成的质量负载部53c。如图11所不,在上部电极53的一部分上形成由多个凹凸构成的质量负载部53c,由此能够廉价地降低寄生波而不使用追加的膜。(实施例3)图12是梯形滤波器的电路图。在图12所示的梯形滤波器中，串联谐振器SI S3连接在输入端子22与输出端子24之间(串联臂)。并联谐振器Pl连接在串联谐振器SI和串联谐振器S2的接点与接地之间。并联谐振器P2连接在串联谐振器S2和串联谐振器S3的接点与接地之间。串联谐振器SI S3、并联谐振器PI、P2可以通过压电薄膜谐振器来实现。另外，串联谐振器SI S3、并联谐振器PI、P2中的至少任意一个可以使用实施例I 的压电薄膜谐振器。以岛构造或洞构造来形成实施例I的质量负载膜45或实施例2的质量负载部53c，控制各谐振器的质量负载膜的面积，并且以相同间距进行配置，由此，能够控制各谐振器的谐振频率。此外，能够使在各谐振器发生的寄生波的发生位置(频率)分散，在具有多个压电薄膜谐振器的弾性波器件中，能够得到降低了寄生波的优良特性。在实施例3中，例示出将实施例I和实施例2的压电薄膜谐振器应用于梯形滤波器的情况，但也可以应用于桥式滤波器等其它弹性波器件。另外，如图13所示，在桥式滤波器中，串联谐振器S4连接在输入端子22a与输出端子24a之间，串联谐振器S5连接在输入端子22b与输出端子24b之间。并联谐振器P3连接在输入端子22a与输出端子24b之间。并联谐振器P4连接在输入端子22b与输出端子24a之间。串联谐振器S4、S5以及并联谐振器P3、P4中的至少ー个谐振器能够通过实施例I或实施例2的压电薄膜谐振器来实现。〈2.通信模块的结构〉图14示出具有本实施方式的压电薄膜谐振器的通信模块的一例。如图14所示，双エ器62具有接收滤波器62a和发送滤波器62b。此外，例如对应于平衡输出的接收端子63a、63b与接收滤波器62a连接。此外，发送滤波器62b经由功率放大器64与发送端子65连接。在此，接收滤波器62a、发送滤波器62b具有本实施方式的压电薄膜谐振器。在进行接收动作时，接收滤波器62a仅使经由天线端子61输入的接收信号中的规定频带的信号通过，从接收端子63a、63b输出到外部。此外，在进行发送动作时，发送滤波器62b仅使从发送端子65输入由功率放大器64放大后的发送信号中的规定频带的信号通过，从天线端子61输出到外部。根据本实施方式，能够廉价地实现可以降低寄生波的通信模块。另外，图14所示的通信模块的结构只是一例，将本实施方式的压电薄膜谐振器安装在其他方式的通信模块上，也能得到同样的效果。<3.通信装置的结构〉图15示出手机终端的RF模块，作为具有本实施方式的压电薄膜谐振器或前述的通信模块的通信装置的一例。此外，图15所示的通信装置示出对应于GSM(Global Systemfor Mobile Communications :全球移动通讯系统)通信方式以及 W-CDMA (Wideband CodeDivision Multiple Access :宽带码分多址)通信方式的手机终端的结构。此外,本实施方式中的GSM通信方式对应于850MHz频段、950MHz频段、I. 8GHz频段、I. 9GHz频段。此外，除了图15所示的结构以外，手机终端还具有麦克风、扬声器、液晶显示器等，但在本实施方式的说明中不需要，因而省略了图示。在此，接收滤波器73a、77 80、发送滤波器73b具有本实施方式的压电薄膜谐振器。首先，天线切换电路72根据经由天线71输入的接收信号的通信方式是W-CDMA还是GSM，选择作为动作对象的LSI。当输入的接收信号与W-CDMA通信方式对应时，切换成将接收信号输出到双エ器73。输入到双エ器73的接收信号被接收滤波器73a限制为规定频带，平衡型的接收信号被输出到LNA74。LNA74对输入的接收信号进行放大，输出到LSI76。在LSI76中，根据输入的接收信号，进行解调成声音信号的解调处理，或对手机終端内的各部进行动作控制。另ー方面，在发送信号的情况下，LSI76生成发送信号。将生成的发送信号用功率放大器75放大后输入到发送滤波器73b。发送滤波器73b仅使输入的发送信号中的规定频带的信号通过。从发送滤波器73b输出的发送信号经由天线切换电路72从天线71输出到外部。 此外，当输入的接收信号是与GSM通信方式对应的信号时，天线切换电路72根据频带选择接收滤波器77 80中的任意ー个，输出接收信号。由接收滤波器77 80中的任意一个接收滤波器进行频带限制后的接收信号被输入到LSI83。LSI83根据输入的接收信号，进行解调成声音信号的解调处理，或对手机終端内的各部进行动作控制。另ー方面，在发送信号的情况下，LSI83生成发送信号。将生成的发送信号由功率放大器81或82放大后经由天线切换电路72从天线71输出到外部。根据本实施方式，能够廉价地实现可以降低寄生波的通信装置。<4.实施方式的效果、其它>根据本实施方式，以越靠近上部电极45与下部电极43的相对区域的中心部越密集配置，越靠近相对区域的外周部越稀疏配置的方式配置质量负载膜51中的岛图案51a，由此，能够廉价地实现降低了不需要的寄生波的特性优良的压电薄膜谐振器。即，将质量负载膜51的岛图案51a在相对区域的中心部密集配置，在相对区域的外周部稀疏配置，这模拟地与将中心部的膜密度设为较高，将外周部的膜密度设为较低相等。结果，引起作为主振动的厚度纵向振动以外的不需要的寄生波的、横向弾性波的锁定效应减小，从而降低不需要的寄生波。另外，在实施例I中，如图4所示，质量负载膜51具有岛图案51a，但也可以构成为质量负载膜51具有洞图案。图16是具有洞图案51b的质量负载膜51的俯视图。如图16所示，当在质量负载膜51设置洞图案51b时，越靠近相对区域的中心部(线段LI与L2的交点)越稀疏配置洞图案51b，越靠近相对区域的外周部越密集配置洞图案51b。压电薄膜谐振器具有这种结构的质量负载膜51，由此，可以得到与图5所示的谐振特性同样的谐振特性，能够降低不需要的寄生波。关于本实施方式，公开以下附记。(附记I)一种压电薄膜谐振器，该压电薄膜谐振器具有基板；下部电极，其配置在所述基板的上方；压电膜，其配置在所述下部电极的上方；以及上部电极，其隔着所述压电膜的至少一部分而与所述下部电极相对配置，其中，所述上部电极至少在与所述下部电极相対的区域形成有多个凹凸图案，所述凹凸图案以在所述区域的中心部密集配置，在所述区域的外周部稀疏配置的方式形成。在上部电极与下部电极的相对区域的形状为方形的情况下，从位于该相对区域外周的一点发出的横模的声波与相反侧的平行的边垂直地反射而返回原来的点。当存在多个这种声波往返的谐振路径相同的声波时，作为不需要的寄生波出现。在此，在相对区域中，在上部电极以固定的比例使间距不同而形成有多个凹凸，由此，从某一点发出的横模的声波在这些凹凸的边界面反射，而且，各凹凸以在相对区域的中心部密集，在外周部稀疏的方式形成，由此，相同的谐振路径几乎不存在，能够抑制横模的驻波的发生，能够抑制寄生波。(附记2)一种压电薄膜谐振器，该压电薄膜谐振器具有基板；下部电极，其配置在所述基板的上方；压电膜，其配置在所述下部电极的上方；以及上部电极，其隔着所述压电膜的至 少一部分而与所述下部电极相对配置，其中，所述压电薄膜谐振器具有配置在所述上部电极的上方的质量负载膜，所述质量负载膜至少在与所述下部电极相対的区域形成有多个凹凸图案，所述凹凸图案以在所述区域的中心部密集配置，在所述区域的外周部稀疏配置的方式形成。根据该结构，能够提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记3)根据附记I或2所述的压电薄膜谐振器，其中，所述凹凸图案以在中心部密集配置，在外周部稀疏配置的方式，规则地改变间距而形成。根据该结构，能够使用设计性优良的方法来抑制由横模引起的寄生波。(附记4)根据附记I 3中的任意一项所述的压电薄膜谐振器，其中，所述凹凸图案形成在所述上部电极的一部分上。根据该结构，能够抑制电极阻抗增加，能够以较低的损失提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记5) 根据附记I 4中的任意ー项所述的压电薄膜谐振器，其中，所述凹凸图案形成有多个岛状或洞状的点图案。根据该结构，能够提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记6)根据附记I 5中的任意一项所述的压电薄膜谐振器，其中，在所述上部电极的所述凹凸图案的上方形成质量负载膜。根据该结构，能够提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记7)根据附记2所述的压电薄膜谐振器，其中，所述质量负载膜的形状以与所述质量负载膜的膜厚相当的高度形成。根据该结构，能够控制良好地形成所述多个图案的高度，能够稳定地提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记8)根据附记2所述的压电薄膜谐振器，其中，所述质量负载膜和所述上部电极由不同的材料形成。根据该结构，能够控制良好地形成所述多个图案的高度，能够稳定地提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记9)
根据附记2所述的压电薄膜谐振器，其中，所述质量负载膜与所述上部电极的材料的组合是具有蚀刻选择性的材料的组合。根据该结构，能够控制良好地形成所述多个图案的高度，能够稳定地提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记10)根据附记2所述的压电薄膜谐振器，其中，在所述质量负载膜与所述上部电极之间具有其它质量负载膜。根据该结构，能够提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记11)根据附记2所述的压电薄膜谐振器，其中，在所述质量负载膜的上方具有其它质量负载膜。根据该结构，能够提供寄生波较小的压电薄膜谐振器。(附记12)
根据附记I或2所述的压电薄膜谐振器，其中，所述上部电极与所述下部电极的重叠区域为椭圆形。根据该结构，能够抑制在压电薄膜的外周被反射的弾性波在谐振器内作为横向的驻波而存在。由此，能够提供寄生波更小的压电薄膜谐振器。(附记13)根据附记I或2所述的压电薄膜谐振器，其中，所述上部电极与所述下部电极的重叠区域是由不平行的边构成的多边形。根据该结构，能够抑制在压电薄膜的外周被反射的弹性波在谐振器内作为横向的驻波而存在。由此，能够提供寄生波更小的压电薄膜谐振器。(附记14)一种弹性波器件，其中，该弹性波器件具有至少I个附记I 13中的任意ー项所述的压电薄膜谐振器。根据本结构，能够提供小型且高性能的弾性波器件。(附记15)一种滤波器元件，其中，该滤波器元件具有至少I个附记I 13中的任意ー项所述的压电薄膜谐振器。根据本结构，能够提供小型且高性能的滤波器元件。(附记16)一种双エ器，其中，该双エ器具有至少I个附记I 13中的任意一项所述的压电薄膜谐振器。根据本结构，能够提供小型且高性能的双エ器。(附记17)ー种通信模块，其中，该通信模块具有至少I个附记I 13中的任意一项所述的压电薄膜谐振器。根据本结构，能够提供小型且高性能的通信模块。(附记18)ー种通信装置，其中，该通信装置具有至少I个附记I 13中的任意一项所述的压电薄膜谐振器。根据本结构，能够提供小型且高性能的通信装置。产业上的可用性本申请对压电薄膜谐振器、通信模块、通信装置是有用的。标号说明41 :基板42:空隙43:下部电极44:压电膜
45:上部电极46:薄膜部 50 :质量负载膜51 :质量负载膜
权利要求
1.一种压电薄膜谐振器，该压电薄膜谐振器具有 基板； 下部电极，其配置在所述基板的上方； 压电膜，其配置在所述下部电极的上方；以及 上部电极，其隔着所述压电膜的至少一部分而与所述下部电极相对配置， 其中， 所述压电薄膜谐振器具有配置在所述上部电极的上方的质量负载膜， 所述质量负载膜至少在与所述下部电极相对的区域形成有多个凹凸图案， 所述凹凸图案以在所述区域的中心部密集配置，在所述区域的外周部稀疏配置的方式形成。
2.根据权利要求I所述的压电薄膜谐振器，其中， 所述上部电极具有以与所述凹凸图案嵌合的方式形成的凹凸图案。
3.根据权利要求I所述的压电薄膜谐振器，其中， 所述凹凸图案以在所述区域的中心部密集配置，在所述区域的外周部稀疏配置的方式，规则地改变间距。
4.根据权利要求I所述的压电薄膜谐振器，其中， 所述凹凸图案是岛状或洞状的点图案。
5.一种通信模块，其中，该通信模块具有权利要求I或2所述的压电薄膜谐振器。
全文摘要
简单地降低不需要的寄生波。越靠近上部电极(45)与下部电极(43)的相对区域的中心部越密集配置质量负载膜(51)中的岛图案(51a)，越靠近相对区域的外周部越稀疏配置质量负载膜(51)中的岛图案(51a)，由此，能够廉价地实现降低了不需要的寄生波的特性优良的压电薄膜谐振器。即，将质量负载膜(51)的岛图案(51a)在相对区域的中心部密集配置，在相对区域的外周部稀疏配置，这模拟地与将中心部的膜密度设为较高，将外周部的膜密度设为较低相等。结果，引起作为主振动的厚度纵向振动以外的不需要的寄生波的、横向弹性波的锁定效应减小，从而降低不需要的寄生波。
文档编号H01L41/09GK102754342SQ20118000883
公开日2012年10月24日 申请日期2011年1月11日 优先权日2010年2月10日
发明者上田政则, 横山刚, 西原时弘, 谷口真司 申请人:太阳诱电株式会社