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公開番号2024081885
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-19
出願番号2022195417
出願日2022-12-07
発明の名称弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類H03H 9/17 20060101AFI20240612BHJP(基本電子回路)
要約【課題】弾性損失の増加を抑制することが可能な弾性波デバイスを提供すること。
【解決手段】弾性波デバイス100は、シリコン基板10と、シリコン基板10上に設けられた圧電膜14と、圧電膜14上に設けられた上部電極16と、シリコン基板10と圧電膜14との間に設けられ、シリコン基板10との間に空隙40を有し、圧電膜14を挟んで上部電極16と重なる共振領域50において空隙40に接する、ルテニウムからなる下部電極12と、少なくとも空隙40を囲むリング形状を有し、リング形状の内周が空隙40内に位置し、外周がシリコン基板10上に位置し、平面視において外周に空隙40に繋がる凹み24を有するバリア層18とを備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項1】
シリコン基板と、
前記シリコン基板上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられた上部電極と、
前記シリコン基板と前記圧電膜との間に設けられ、前記シリコン基板との間に空隙を有し、前記圧電膜を挟んで前記上部電極と重なる共振領域において前記空隙に接する、ルテニウムからなる下部電極と、
少なくとも前記空隙を囲むリング形状を有し、前記リング形状の内周が前記空隙内に位置し、外周が前記シリコン基板上に位置し、平面視において前記外周に前記空隙に繋がる凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通して前記空隙に繋がる孔を有するバリア層と、を備える弾性波デバイス。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む、請求項1に記載の弾性波デバイス。
【請求項3】
前記バリア層と前記下部電極との間に挟まれ、少なくとも前記空隙に接して前記バリア層に沿って設けられたリング形状を有し、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む密着層を備える、請求項2に記載の弾性波デバイス。
【請求項4】
前記空隙は、前記シリコン基板の表面に形成された窪みと、前記窪みと前記下部電極との間の空気層と、を含む、請求項1または2に記載の弾性波デバイス。
【請求項5】
請求項1または2に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。
【請求項6】
請求項5に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
【請求項7】
シリコン基板上に、平面視において少なくともリング形状を有し、前記リング形状の外周に凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通する孔を有するバリア層を形成する工程と、
前記バリア層の前記リング形状の内周より内側における前記シリコン基板の表面を覆う密着層を形成する工程と、
前記密着層上にルテニウムからなる下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に圧電膜を形成する工程と、
前記圧電膜上に上部電極を形成する工程と、
前記密着層を前記シリコン基板と反応させてシリサイド層を形成する工程と、
前記凹みまたは前記孔からエッチング媒体を導入し、前記圧電膜を挟んで前記下部電極と前記上部電極が重なる共振領域下における前記シリサイド層をエッチング除去して前記下部電極に接する空隙を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法。
【請求項8】
前記シリサイド層を形成する工程は、前記シリコン基板を加熱することで前記密着層を前記シリコン基板と反応させて前記シリサイド層を形成する、請求項7に記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項9】
前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む、請求項7または8に記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項10】
前記密着層は、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む、請求項9に記載の弾性波デバイスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
圧電薄膜共振器を用いた弾性波デバイスは、例えば携帯電話等の無線機器のフィルタおよびマルチプレクサとして用いられている。圧電薄膜共振器は、圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する構造を有する。圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する領域が共振領域である。共振領域の下に振動を制限しないように空隙が設けられた構成が知られている(例えば、特許文献1、2)。また、下部電極にクロム膜とルテニウム膜の積層膜を用いることが知られている(例えば、特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2005-45694号公報
特開2014-161001号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ルテニウム膜は共振特性の点において好ましい材料であるが、下部電極にルテニウム膜を用いた場合、ルテニウム膜とシリコン基板との密着性が悪いためにクロム膜等の密着層を設けることになる。共振領域においてクロム膜等からなる密着層とルテニウム膜からなる下部電極とが積層された構造となると、密着層が下部電極より音響インピーダンスの低い膜である場合に弾性損失が大きくなってしまう。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性損失の増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、シリコン基板と、前記シリコン基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜上に設けられた上部電極と、前記シリコン基板と前記圧電膜との間に設けられ、前記シリコン基板との間に空隙を有し、前記圧電膜を挟んで前記上部電極と重なる共振領域において前記空隙に接する、ルテニウムからなる下部電極と、少なくとも前記空隙を囲むリング形状を有し、前記リング形状の内周が前記空隙内に位置し、外周が前記シリコン基板上に位置し、平面視において前記外周に前記空隙に繋がる凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通して前記空隙に繋がる孔を有するバリア層と、を備える弾性波デバイスである。
【0007】
上記構成において、前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む構成とすることができる。
【0008】
上記構成において、前記バリア層と前記下部電極との間に挟まれ、少なくとも前記空隙に接して前記バリア層に沿って設けられたリング形状を有し、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む密着層を備える構成とすることができる。
【0009】
上記構成において、前記空隙は、前記シリコン基板の表面に形成された窪みと、前記窪みと前記下部電極との間の空気層と、を含む構成とすることができる。
【0010】
本発明は、上記に記載の弾性波デバイスを含むフィルタである。
(【0011】以降は省略されています)

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