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公開番号2025102442
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219891
出願日2023-12-26
発明の名称弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサ
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類H03H 9/17 20060101AFI20250701BHJP(基本電子回路)
要約【課題】特性を向上させ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】弾性波デバイスは、共振領域50内に設けられた単結晶領域56と、前記共振領域50外に設けられ前記共振領域50を囲む共振領域外の多結晶領域58と、を有する圧電膜14と、前記圧電膜14の厚さ方向から見て前記圧電膜14の少なくとも一部を挟んで重なる前記共振領域50を形成するように前記圧電膜14を挟む第1電極および第2電極と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
共振領域内に設けられた単結晶領域と、前記共振領域外に設けられ前記共振領域を囲む共振領域外の多結晶領域と、を有する圧電膜と、
前記圧電膜の厚さ方向から見て前記圧電膜の少なくとも一部を挟んで重なる前記共振領域を形成するように前記圧電膜を挟む第１電極および第２電極と、
を備える弾性波デバイス。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記共振領域外の多結晶領域において、少なくとも１つの粒界は前記圧電膜の厚さ方向に前記圧電膜を貫通する請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記圧電膜は、前記共振領域内において前記単結晶領域の周囲に設けられた共振領域内の多結晶領域を有する請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記共振領域外の多結晶領域において、少なくとも１つの粒界は前記圧電膜の厚さ方向に前記圧電膜を貫通し、
前記共振領域内の多結晶領域において粒界は前記厚さ方向に前記圧電膜を貫通しない、または、前記共振領域内の多結晶領域において前記厚さ方向に前記圧電膜を貫通する粒界の密度は、前記共振領域外の多結晶領域において前記厚さ方向に前記圧電膜を貫通する粒界の密度より小さい請求項３に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記共振領域内の多結晶領域における前記圧電膜の結晶性は、前記共振領域外の多結晶領域における前記圧電膜の結晶性より低い請求項３に記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記圧電膜と前記第２電極との間に設けられ、前記単結晶領域に接触する単結晶圧電層と、
前記単結晶圧電層の主成分を主成分とし、前記単結晶圧電層と前記共振領域外の多結晶領域との間に設けられ、前記共振領域外の多結晶領域に接触する非晶質領域と、
を備える請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記圧電膜は窒化アルミニウムを主成分とする請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
単結晶圧電層の共振領域が形成される領域の周囲において、前記単結晶圧電層の表面に領域外の非晶質領域を形成する工程と、
前記共振領域内に単結晶領域が形成され、前記領域外の非晶質領域上に共振領域外の多結晶領域が形成されるように、前記単結晶圧電層上に圧電膜を形成する工程と、
前記圧電膜の厚さ方向から見て前記圧電膜の少なくとも一部を挟んで重なる前記共振領域が形成されるように、前記圧電膜を挟む第１電極および第２電極を形成する工程と、
を含む弾性波デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記領域内における前記単結晶圧電層の表面において前記領域の中央部の周囲に領域内の非晶質領域を形成する工程を含み、
前記圧電膜を形成する工程は、前記領域内の非晶質領域上に共振領域内の多結晶領域が形成されるように、前記単結晶圧電層上に前記圧電膜を形成する工程を含む請求項８に記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記領域外の非晶質領域は前記領域内の非晶質領域より厚い請求項９に記載の弾性波デバイスの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線端末の高周波回路用に圧電薄膜共振器を有するフィルタやマルチプレクサが用いられている。圧電薄膜共振器の圧電膜に単結晶圧電膜を用いることが知られている（例えば特許文献１）。サファイア基板等の支持基板上に単結晶窒化アリミニウム等の単結晶窒化物半導体膜を成長することが知られている（例えば特許文献２）。圧電膜を挟み下部電極と上部電極とが重なる共振領域の外周領域における圧電膜に挿入膜を挿入することが知られている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１９／０３０５７５３号明細書
特開２０１８－０９３１１２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】
特許文献１のように、圧電膜を単結晶とすることで、圧電膜の品質が向上し、特性が向上する。特許文献３では、圧電膜に挿入膜を挿入することで弾性波が共振領域の外に漏洩してＱ値が劣化することを抑制できる。しかし、圧電膜を単結晶とすると、圧電膜に挿入膜を挿入できない。そこで、下部電極または上部電極の厚さを異ならせることで、弾性波が共振領域の外に漏洩してＱ値が劣化することを抑制できる。しかし、Ｑ値の劣化の抑制は不十分である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特性を向上させ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、共振領域内に設けられた単結晶領域と、前記共振領域外に設けられ前記共振領域を囲む共振領域外の多結晶領域と、を有する圧電膜と、前記圧電膜の厚さ方向から見て前記圧電膜の少なくとも一部を挟んで重なる前記共振領域を形成するように前記圧電膜を挟む第１電極および第２電極と、を備える弾性波デバイスである。
【０００７】
上記構成において、前記共振領域外の多結晶領域において、少なくとも１つの粒界は前記圧電膜の厚さ方向に前記圧電膜を貫通する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記圧電膜は、前記共振領域内において前記単結晶領域の周囲に設けられた共振領域内の多結晶領域を有する構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記共振領域外の多結晶領域において、少なくとも１つの粒界は前記圧電膜の厚さ方向に前記圧電膜を貫通し、前記共振領域内の多結晶領域において粒界は前記厚さ方向に前記圧電膜を貫通しない、または、前記共振領域内の多結晶領域において前記厚さ方向に前記圧電膜を貫通する粒界の密度は、前記共振領域外の多結晶領域において前記厚さ方向に前記圧電膜を貫通する粒界の密度より小さい構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記共振領域内の多結晶領域における前記圧電膜の結晶性は、前記共振領域外の多結晶領域における前記圧電膜の結晶性より低い構成とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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