氮化铝膜、压电装置、谐振器、滤波器和多路复用器的制作方法

本发明的某一方面涉及氮化铝膜、压电装置、谐振器、滤波器和多路复用器。

背景技术：

氮化铝膜已用作压电装置如压电薄膜谐振器和声波装置中的压电膜。已知向氮化铝膜中添加钪改善了压电性，如例如在日本专利申请公开号2011-15148(下文中，称为专利文献1)中所公开的。已知向氮化铝膜中添加ii族或xii族元素和iv族或v族元素改善了压电性，如例如在日本专利申请公开号2013-219743、2014-121025和2018-14643(下文分别称为专利文献2至4)中所公开的。已知当在氮化铝膜中加入大量的ii族元素和iii族元素时，在晶界(crystalgrainboundary)中偏析的添加元素增加，如例如在日本专利申请公开号2002-344279(下文中，称为专利文献5)中所公开的。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种氮化铝膜，其中含有不同于铝并取代铝的金属元素的氮化铝晶粒是由多个晶粒形成的多晶膜的主晶粒，并且在所述多晶膜的膜厚度方向上对应于所述多晶膜的两个端部的第一区域和第二区域中的至少一个区域中的所述氮化铝晶粒之间的晶界中的所述金属元素的浓度高于至少一个区域中的所述氮化铝晶粒的中心区域中的所述金属元素的浓度，并高于在所述多晶膜的膜厚度方向上位于第一区域和第二区域之间的第三区域中的所述氮化铝晶粒之间的晶界中的所述金属元素的浓度。

根据本发明的第二方面，提供了一种压电装置，其包括：基板；如权利要求1至3中任一项所述的氮化铝膜，所述氮化铝膜位于所述基板上；和在膜厚度方向上横跨至少一部分氮化铝膜的彼此面对的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一区域接触，所述第二电极与所述第二区域接触。

根据本发明的第三方面，提供了一种谐振器，其包括：基板；位于所述基板上的上述氮化铝膜；在膜厚度方向上横跨至少一部分氮化铝膜的彼此面对的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一区域接触，所述第二电极与所述第二区域接触。

根据本发明的第四方面，提供了一种包括上述谐振器的滤波器。

根据本发明的第五方面，提供了一种包括上述滤波器的多路复用器。

附图说明

图1a是根据第一实施方式的压电薄膜谐振器的平面图，图1b是插入膜的平面图，图1c和图1d是沿图1a中的线a-a截取的截面图；

图2a至图2c是示出制造根据第一实施方式的串联谐振器的方法的截面图；

图3a是第一实施方式中的溅射装置的示意图，图3b示出了相对于成膜时间的溅射功率；

图4a是第一实施方式中的另一溅射装置的示意图，图4b示出了相对于成膜时间的溅射功率；

图5a是添加了sc的aln的haadf-stem图像，图5b至图5e是eds表面分析图像；

图6a是haadf-stem图像，图6b示出了图6a中从a到a'的箭头方向的eds线分析的结果；

图7a至图7c是示出第一实施方式中晶粒和晶界中的金属元素的示意图；

图8a至图8c是示出第一实施方式的第一变型中的晶粒和晶界中的金属元素的示意图；

图9a至图9c是示出第一实施方式的第二变型中的晶粒和晶界中的金属元素的示意图。

图10a至图10d分别是根据第一实施方式的第三至第六变型的压电薄膜谐振器的截面图；和

图11a是根据第二实施方式的滤波器的电路图，图11b是根据第二实施方式的第一变型的双工器的电路图。

具体实施方式

当氮化铝膜用于压电装置或声波装置时，氮化铝膜表面上的机械强度(例如形成裂缝)则成为问题。

在下文中，参考附图，将描述实施方式。

第一实施方式

图1a是根据第一实施方式的压电薄膜谐振器的平面图，图1b是插入膜的平面图，图1c和图1d是沿图1a中的线a-a截取的截面图。图1c是例如梯型滤波器的串联谐振器的截面图，图1d是例如梯型滤波器的并联谐振器的截面图。

参考图1a至图1c，将描述串联谐振器s的结构。下电极12位于基板10上。在基板10的平坦主表面和下电极12之间形成具有圆顶形凸起的气隙30。所述圆顶形凸起是例如具有如下形状的凸起，其中气隙30的高度在气隙30的外围中较小，而在距气隙30的中心更近距离处增大。基板10例如是硅(si)基板。下电极12包括下层12a和上层12b。下层12a由例如铬(cr)膜形成，上层12b由例如钌(ru)膜形成。

压电膜14位于下电极12上。压电膜14是主要由以(0001)方向为主轴(即，具有c轴取向)的氮化铝构成的氮化铝膜。压电膜14具有与下电极12接触的区域14a，与上电极16接触的区域14d，以及位于区域14a和区域14d之间的区域14b和14c。相比于区域14b和14c，增强氮化铝膜的压电性的金属元素更多地添加到区域14a和14d。

增强氮化铝膜的压电性的金属元素的实例包括但不限于专利文献1中的钪(sc)，和专利文献2至4中的ii族或xii族元素和iv族或v族元素。该元素族的名称按照国际纯粹与应用化学联合会(iupac)中的描述。ii族元素是例如钙(ca)、镁(mg)或锶(sr)。xii族元素是例如锌(zn)。iv族元素是例如钛(ti)、锆(zr)或铪(hf)。v族元素例如是钽(ta)、铌(nb)或钒(v)。

插入膜28位于压电膜14中的区域14b和14c之间。插入膜28例如是氧化硅膜。插入膜28位于谐振区域50中的外围区域52中，而不位于中心区域54中。插入膜28连续地位于自外围区域52起至谐振区域50外部。对应于孔部35的孔部34位于插入膜28中。

上电极16位于压电膜14上，从而具有上电极16隔着压电膜14(谐振区域50)面向下电极12的区域。谐振区域50是具有椭圆形状的区域，并且厚度延伸模式中的声波在其中谐振。上电极16包括下层16a和上层16b。下层16a由例如ru膜形成，上层16b由例如cr膜形成。

在上电极16上形成氧化硅膜作为频率调节膜24。谐振区域50中的多层膜18包括下电极12、压电膜14、插入膜28、上电极16和频率调节膜24。频率调节膜24可以用作钝化膜。

如图1a所示，在下电极12中形成用于蚀刻牺牲层的导入路径33。所述牺牲层是用于形成气隙30的层。导入路径33的端部附近未被压电膜14覆盖，下电极12在导入路径33的端部具有孔部35。

参考图1a和图1d，将描述并联谐振器p的结构。并联谐振器p与串联谐振器s的不同之处在于，由钛(ti)层形成的质量负载膜20位于上电极16的下层16a和上层16b之间。因此，除了串联谐振器s的多层膜之外，多层膜18还包括在谐振区50中的整个表面上形成的质量负载膜20。其他结构与图1c中所示的串联谐振器s的结构相同，因此省略其描述。

利用质量负载膜20的膜厚度来调整串联谐振器s和并联谐振器p之间的谐振频率的差异。通过调节相应的频率调节膜24的膜厚度来调节串联谐振器s和并联谐振器p中的每一个的谐振频率。

在压电薄膜谐振器具有2ghz的谐振频率的情况下，下电极12的由cr膜形成的下层12a具有100nm的膜厚度，而由ru膜形成的上层12b具有210nm的膜厚度。由aln膜形成的压电膜14具有1100nm的膜厚度。由氧化硅膜形成的插入膜28具有150nm的膜厚度。上电极16的由ru膜形成的下层16a具有230nm的膜厚度，而由cr膜形成的上层16b具有50nm的膜厚度。由氧化硅膜形成的频率调节膜24具有50nm的膜厚度。由ti膜形成的质量负载膜20具有120nm的膜厚度。可以恰当地配置每层的膜厚度以实现期望的谐振特性。

基板10可以是蓝宝石基板、氧化铝基板、尖晶石基板、石英基板、晶体基板、玻璃基板、陶瓷基板或gaas基板，以代替si基板。下电极12和上电极16可以由铝(al)、ti、铜(cu)、钼(mo)、钨(w)、钽(ta)、铂(pt)、铑(rh)或铱(ir)制成的单层膜形成或其中至少两种的多层膜形成，以代替ru和cr。例如，上电极16的下层16a可以由ru制成，上层16b可以由mo制成。

插入膜28由杨氏模量比压电膜14小的材料和/或声阻抗比压电膜14小的材料制成。插入膜28可以是铝(al)、金(au)、cu、ti、pt、ta或cr的单层膜或者它们中至少两种的多层膜，以代替氧化硅。

频率调节膜24可以是氮化硅膜或代替氧化硅膜的氮化铝膜。质量负载膜20可以是ru、cr、al、cu、mo、w、ta、pt、rh或ir的单层膜，以代替ti。或者，可以使用由例如氮化硅等金属氮化物或氧化硅等金属氧化物构成的绝缘膜。质量负载膜20可以形成在下电极12之下，下电极12的各层之间，上电极16之上，下电极12和压电膜14之间，或者压电膜14和上电极16之间，以代替在上电极16的各层之间(在下层16a和上层16b之间)。质量负载膜20可以大于谐振区域50，只要形成质量负载膜20以包括谐振区域50即可。

第一实施方式的制造方法

图2a至图2c是示出制造根据第一实施方式的串联谐振器的方法的截面图。如图2a所示，在具有平坦主表面的基板10上形成用于形成气隙的牺牲层38。牺牲层38具有例如10至100nm的膜厚度，并且由选自诸如mgo、zno、ge和sio2等的易于溶解在蚀刻液或蚀刻气体中的材料形成。此后，通过光刻和蚀刻将牺牲层38图案化成所需的形状。牺牲层38的形状对应于气隙30的平面形状，并包括例如要成为谐振区域50的区域。然后，在牺牲层38和基板10上形成下层12a和上层12b作为下电极12。牺牲层38和下电极12通过例如溅射、真空蒸发或化学气相沉积(cvd)形成。之后，通过光刻和蚀刻将下电极12图案化成所需形状。下电极12可以通过剥离形成。

如图2b所示，压电薄膜14的区域14a和14b以及插入膜28通过例如溅射、真空蒸发或cvd形成在下电极12和基板10上。通过光刻和蚀刻将插入膜28图案化成所需的形状。插入膜28可以通过剥离形成。

如图2c所示，压电薄膜14的区域14c和14d以及上电极16的下层16a和上层16b通过例如溅射、真空蒸发或cvd形成。区域14a至14d形成压电膜14。通过光刻和蚀刻将上电极16图案化成所需形状。上电极16可以通过剥离形成。

在图1d所示的并联谐振器中，在形成下层16a之后，通过例如溅射、真空蒸发或cvd形成质量负载膜20。通过光刻和蚀刻将质量负载膜20图案化为期望的形状。此后，形成上层16b。

频率调节膜24通过例如溅射或cvd形成。通过光刻和蚀刻将频率调节膜24图案化成所需的形状。

此后，用于牺牲层38的蚀刻液通过孔部35和导入通道33引入下电极12下方的牺牲层38中(见图1a)。该过程去除牺牲层38。用于蚀刻牺牲层38的物质优选是不蚀刻除牺牲层38之外的构成谐振器的材料的物质。特别地，用于蚀刻的物质优选是不蚀刻与蚀刻物质相接触的下电极12的物质。将多层膜18(见图1c和图1d)的应力设定为压缩应力。该设定使多层膜18凸出到与基板10相对的一侧，以便在去除牺牲层38时与基板10分离。具有圆顶形凸起的气隙30形成在下电极12和基板10之间。通过上述过程，制造出了图1a和图1c所示的串联谐振器s以及图1a和图1d所示的并联谐振器p。

形成氮化铝膜的方法

例如，反应溅射法是用于形成作为压电膜14的氮化铝膜的方法之一。将描述将一种金属元素如sc添加到氮化铝膜中的情况。图3a是第一实施方式中的溅射装置的示意图，图3b示出了相对于成膜时间的溅射功率。如图3a所示，基板44与靶46a和46b放置在腔室48中。靶46a是al靶，靶46b是要添加的金属元素的靶(例如，sc靶)。例如，将氮气(n2)和氩气(ar)的混合物引入腔室48中。从靶46a和46b溅射的原子与氮反应，并且反应物沉积在基板44上。作为向靶46a和46b施加电压的方法，例如可供采用的是将交流(ac)电压施加到靶46a和46b的ac磁控溅射方法。溅射功率可以分别施加到靶46a和46b。

图3b示出了施加到靶46a和46b的溅射功率。在图2b中，在形成区域14a和14b之前，将基板10放置在腔室48中。当引入气体，然后在时间t1施加溅射功率时，形成区域14a。在区域14a中形成添加有金属元素(例如sc)的aln。在时间t2，减小靶46b的溅射功率，同时保持靶46a的溅射功率。因此，形成区域14b，其中的金属元素浓度小于区域14a中的金属元素浓度。在时间t3，结束成膜。从腔室48中取出基板10，并形成插入膜28。

在图2c中，将基板10放入腔室48中。将气体混合物引入腔室48中，并将溅射功率施加到靶46a和46b。溅射功率与时间t2和时间t3之间的溅射功率相同。该过程形成区域14c，其中的金属元素浓度近似等于区域14b中的金属元素浓度。在时间t4，增加靶46b的溅射功率，同时保持靶46a的溅射功率。该过程形成区域14d，其中的金属元素浓度大于区域14c中的金属元素浓度。在时间t5，结束成膜。之后，从腔室48中取出基板10，并形成上电极16。

将描述将两种或更多种金属元素如mg和hf添加到氮化铝膜中的情况。图4a是第一实施方式中的另一溅射装置的示意图，图4b示出了相对于成膜时间的溅射功率。如图4a所示，在腔室48中，靶46a是al靶，靶46b和46c是金属元素的靶(例如，分别是mg靶和hf靶)。其他结构与图3a中所示的结构相同，因此省略其描述。

如图4b所示，从时间t2到时间t4施加到靶46b和46c每个的溅射功率被配置为小于从时间t1到时间t2以及从时间t4到时间t5施加到靶46b和46c每个的溅射功率。该配置允许区域14b和14c中的金属元素(例如，mg和hf)的总浓度小于区域14a和14d中的金属元素的总浓度。

如上所述，可以通过控制施加到靶46a至46c中每个的溅射功率来控制区域14a至14d中每个的金属元素的浓度。靶46b和46c可以是al和金属元素的合金。

氮化铝薄膜的评估

通过高角环形暗场扫描透射电子显微术(haadf-stem)和能量色散x射线光谱法(eds)评估添加有sc的氮化铝膜。

图5a是添加了sc的aln的haadf-stem图像，图5b至图5e是eds表面分析图像。图5b至图5e分别以与图5a相同的布置映射氮(n)、氧(o)、sc和al的k线。苍白区域表示包含大量相应的元素。

如图5a所示，观察到多个晶粒60和晶界62。由多个晶粒60形成的多晶膜的主晶粒是氮化铝晶粒。氮化铝晶粒具有纤锌矿型晶体结构，其中晶粒沿c轴取向。如图5b和图5c所示，无论晶粒和晶界如何，o和n都均匀分布。如图5d所示，sc更多地分布在晶界中。如图5e所示，al稍微分布在晶界附近。如上所述，揭示了sc更多地分布在晶界62中。可认为晶界62中的至少一部分sc代替了al，但不知道它是否单独作为sc沉淀。

从图5b至图5e计算的n、o、al和sc的原子浓度(各元素相对于n、o、al和sc的总和的原子浓度)分别为23.36原子％、1.13原子％、72.15原子％和3.36原子％。

通过eds评价晶粒中心部分的sc浓度和晶界中的sc浓度。图6a是haadf-stem图像，图6b示出了在图6a中从a到a'的箭头方向上的eds线分析的结果。eds线分析的光点直径为1nm，测量间距为1.5nm。

如图6a和图6b所示，晶界62中的sc浓度约为5原子％，晶粒60中的sc浓度为2～3原子％。如上所述，当向aln中添加约3原子％的sc时，相比在晶粒60中，sc更多地分布在晶界62的周围。sc在晶界62周围偏析的原因尚不清楚。

图7a至图7c是示出第一实施方式中晶粒和晶界中的金属元素的示意图。示意性地示出了图5d中呈现的eds表面分析中的暗场图像，并且黑点表示金属元素m(例如，sc)。如图7b所示，在区域14b和14c中，少量金属元素m存在于晶粒60和晶界62中。如图7a和图7c所示，在区域14a和14d中，晶粒60中金属元素m的浓度高于图7b中的晶粒60中金属元素m的浓度。区域14a和14d中的晶界62附近的金属元素m的浓度分别高于区域14a和14d中的晶粒60的中心区域中的金属元素m的浓度。

在第一实施方式中，在氮化铝膜中，作为多晶膜的膜厚度中的压电膜14的两个端部，区域14a(第一区域)和区域14d(第二区域)中的晶粒60之间的晶界62中的金属元素m的浓度分别高于在区域14a和14d中的晶粒60的中心区域中的金属元素m的浓度。如上所述，晶界62中除铝之外的金属元素m的浓度高。因此，晶界62中的晶粒60彼此牢固地结合，从而抑制了向压电膜14引入裂缝。在压电膜14与其他膜(例如，下电极12和上电极16)之间的界面中或在压电膜14的表面上形成裂缝。因此，区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度被设置为高。

另外，当除铝之外的金属元素m取代铝时，作为压电膜14的压缩应力的内应力增加。这导致压电膜14的裂缝和/或剥离。因此，区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度高于在多晶膜的膜厚度方向上位于区域14a和14d之间的区域14b和/或14c(第三区域)中的晶界62中的金属元素m的浓度。因此，压电膜14的整个应力减小，并抑制了膜的裂缝和/或剥离。因此，压电膜14的机械强度得以加强。

氮化铝晶粒主要由氮化铝构成。例如，氮化铝晶粒中的al和n的总原子浓度为50原子％以上，更优选为80原子％以上。为了提高氮化铝膜的压电性，氮化铝晶粒具有纤锌矿型晶体结构，其中晶粒沿c轴取向。

添加到氮化铝中的金属元素m例如是钪。另外，氮化铝晶粒可以包含取代铝的钛、锆和铪中的至少一种以及取代铝的镁、钙、锶和锌中的至少一种。在这种情况下，只要更多地分布在晶界62中的金属元素m是钛、锆和铪中的至少一种以及镁、钙、锶和锌中的至少一种即可。例如，根据发明人进行的实验，在添加有mg和hf的氮化铝膜中，相比在晶粒60的中心区域，mg更多地分布在晶界62中。

区域14b和/或14c中的晶界62中的金属元素m的浓度等于或小于区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度的50％。该构造加强了压电膜14的两个端部中的晶粒60的结合，抑制了裂缝的引入，并且降低了压电膜14的内应力。区域14b和/或14c中的晶界62中的金属元素m的浓度优选等于或小于区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度的30％，更优选等于或小于区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度的10％。区域14b和/或14c可以不必特意地包含金属元素m。

区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度分别等于或大于区域14a和14d中晶粒60的中心区域中的金属元素m的浓度的1.1倍。该构造抑制了在压电膜14的两个端部中引入裂缝。区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度分别等于或大于区域14a和14d中晶粒60的中心区域中的金属元素m的浓度的1.1倍。区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度分别优选等于或大于区域14a和14d中晶粒60的中心区域中的金属元素m的浓度的1.15倍，更优选等于或大于1.2倍。

区域14a和14d中的每一个的厚度等于或小于压电膜14的厚度的20％。即使当区域14a和14d很薄时，也会减少引入两个端部的裂缝。另一方面，由于可以增厚区域14b和14c，所以可以减小压电膜14的内应力。区域14a和14d中的每一个的厚度优选等于或小于压电膜14的厚度的10％，更优选地等于或小于5％。区域14a和14d中的每一个的厚度优选等于或大于压电膜14的厚度的0.1％，更优选地等于或大于1％。

区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度优选为2原子％以上，更优选为3原子％以上，进一步优选为5原子％以上。区域14a和14d中的晶界62中的金属元素m的浓度优选为20原子％以下，更优选为10原子％以下。区域14b和14c中的晶界62中的金属元素m的浓度优选为2原子％以下，更优选为1原子％以下，进一步优选为0.5原子％以下。金属元素m的浓度可以通过例如eds测量。

第一实施方式的第一变型

图8a至图8c是示出第一实施方式的第一变型中的晶粒和晶界中的金属元素的示意图。如图8a和图8b所示，区域14a以及区域14b和14c中的金属元素m的分布与第一实施方式的相同。如图8c所示，区域14d中的金属元素m的浓度与区域14b和14c中的浓度大致相同。

第一实施方式的第二变型

图9a至图9c是示出第一实施方式的第二变型中的晶粒和晶界中的金属元素的示意图。如图9a所示，区域14a中的金属元素m的浓度与区域14b和14c中的浓度大致相同。如图9b和图9c所示，区域14b和14c以及区域14d中的金属元素m的分布与第一实施方式的相同。

如在第一实施方式的第一和第二变型中那样，只要晶界62中的金属元素m的浓度可以在区域14a和14d中的至少一个中被配置为高即可。由于压电膜14的两个端部之外的结构，在更容易引入裂缝的区域14a和14d之一中的晶界62中的金属元素m的浓度可以被配置为高。为了减少二次失真，其中区域14a和14d对称的第一实施方式是优选的。

第一实施方式的第三变型

图10a是根据第一实施方式的第三变型的压电薄膜谐振器的截面图。如图10a所示，在压电膜14中没有设置插入膜。压电膜14具有作为膜厚度方向上的两个端部的区域14a和14d，以及区域14a和14d之间的区域14b。在区域14a和14d中的至少一个中，晶界62中的金属元素m的浓度高于晶粒60的中心区域中的金属元素m的浓度。其他结构与第一实施方式的结构相同，因此省略其描述。

如在第一实施方式的第三变型中那样，插入膜28可以不必在第一实施方式及其变型中提供。

第一实施方式的第四变型

图10b是根据第一实施方式的第四变型的压电薄膜谐振器的截面图。如图10b所示，在下电极12的提取区域中，区域14c和14d的端面(上压电膜)基本上与谐振区域50的轮廓对齐。区域14a和14b的端面(下压电膜)位于更加超出谐振区域50的轮廓的位置。其他结构与第一实施方式的结构相同，因此省略其描述。

如在第一实施方式的第四变型中那样，压电膜14可以在第一实施方式及其变型中以阶梯形状设置。

第一实施方式的第五变型

图10c是根据第一实施方式的第五变型的压电薄膜谐振器的截面图。如图10c所示，凹槽形成在基板10的上表面上。下电极12平坦地形成在基板10上。因此，气隙30形成在基板10的凹部中。气隙30形成为包括谐振区域50。其他结构与第一实施方式的结构相同，因此省略其描述。气隙30可以形成为穿入基板10。

第一实施方式的第六变型

图10d是根据第一实施方式的第六变型的压电薄膜谐振器的截面图。如图10d所示，声镜31形成在谐振区50的下电极12下方。声镜31包括交替提供的具有低声阻抗的膜30a和具有高声阻抗的膜30b。膜30a和30b中的每一个的膜厚度例如是λ/4(λ表示声波的波长)。自由地选择要堆叠的膜30a和30b的数量。通过以一定间隔堆叠具有不同声学特性的至少两层而形成声镜31。基板10可以是声镜31的具有不同声学特性的两层中的一层。例如，声镜31可以具有这样的结构，其中在基板10中提供具有与基板10不同的声阻抗的单个膜。其他结构与第一实施方式的结构相同，因此省略其描述。

在第一实施方式及其第一至第四变型中，气隙30可以如第一实施方式的第五变型中那样形成，或者如在第一实施方式的第六变型中，可以形成声镜31来代替气隙30。

如在第一实施方式及其第一至第五变型中那样，压电薄膜谐振器可以是膜体声波谐振器(fbar)，其中在基板10和谐振区域50中的下电极12之间形成气隙30。如在第一实施方式的第六变型中，压电薄膜谐振器可以是固态安装的谐振器(smr)，其中反射传播通过压电膜14的声波的声镜31设置在谐振区50中的下电极12下方。只要包括谐振区域50的声反射层包括气隙30或声镜31即可。

在第一实施方式及其第一、第二和第四至第六变型中，插入膜28位于谐振区域50的外围区域52中。但是，只要插入膜28位于共振区域50的外围区域52的至少一部分即可。插入膜28可以不必设置在共振区域50的外部。描述了椭圆形状作为谐振区域50的平面形状的实例，但是谐振区域50的平面形状可以是多边形，例如四边形或五边形。

在第一实施方式及其变型中，压电薄膜谐振器已被描述为其中使用氮化铝膜的声波装置的实例，但是其中使用氮化铝膜的声波装置可以是具有电极的声波装置，该电极激发声波传播通过氮化铝膜。例如，所述声波装置可以是使用兰姆波(lambwave)的谐振器，并且其中梳状电极位于氮化铝膜上。这种谐振器包括基板10，位于基板10上的压电膜14(氮化铝膜)，以及在c轴取向上横跨压电膜14的至少一部分的彼此面对并且分别与区域14a和区域14d相接触的下电极12(第一电极)和上电极16(第二电极)。

压电膜14可以用在压电装置中。其中可以使用压电膜14的压电装置除了声波装置之外还例如是致动器和传感器等。致动器的实例包括但不限于用于喷墨装置的微型泵、射频(rf)-微机电系统(mems)和光学镜。传感器的实例包括但不限于加速度传感器、陀螺仪传感器和能量收集传感器。

第二实施方式

第二实施方式是示例性滤波器和示例性双工器，其包括根据第一实施方式及其变型中的任一个的压电薄膜谐振器。图11a是根据第二实施方式的滤波器的电路图。如图11a所示，一个或多个串联谐振器s1至s4串联连接在输入端子t1和输出端子t2之间。一个或多个并联谐振器p1至p4并联连接在输入端子t1和输出端子t2之间。一个或多个串联谐振器s1至s4和一个或多个并联谐振器p1至p4中的至少一个可以是根据第一实施方式及其变型中的任一个的压电薄膜谐振器。自由选择梯形滤波器中的谐振器数量。

图11b是根据第二实施方式的第一变型的双工器的电路图。如图11b所示，发射滤波器40连接在公共端子ant和发送端子tx之间。接收滤波器42连接在公共端子ant和接收端子rx之间。发射滤波器40将从发送端子tx输入的信号中的发送频带中的信号作为发送信号发送到公共端子ant，并抑制具有其他频率的信号。接收滤波器42将从公共端子ant输入的信号中的接收频带中的信号作为接收信号发送到接收端子rx，并抑制具有其他频率的信号。发射滤波器40和接收滤波器42中的至少一个可以是第二实施方式的滤波器。

已经描述双工器作为多路复用器的实例，但是多路复用器可以是三工器(triplexer)或四工器(quadplexer)。

尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和变更。