特許 7480793 音響共振器デバイス、音響共振器デバイスを製造する方法及びフィルタデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(54)【発明の名称】音響共振器デバイス、音響共振器デバイスを製造する方法及びフィルタデバイス

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20240501BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20240501BHJP

   H03H 9/145 20060101ALI20240501BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

H03H9/25 C

H03H3/08

H03H9/145 C

H03H9/145 Z

H03H9/64 Z

【請求項の数】 17

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022003739

(22)【出願日】2022-01-13

(65)【公開番号】P2022109890

(43)【公開日】2022-07-28

【審査請求日】2022-04-07

(31)【優先権主張番号】63/137,736

(32)【優先日】2021-01-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/408,120

(32)【優先日】2021-08-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マックヒュー ショーン

【審査官】▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００１３８５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０２１９４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭４８－０２６４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２４１１７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０９２４１４（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ３／００７－Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００－Ｈ０３Ｈ９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前面と背面を有し、前記前面と前記背面との間の厚さが２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、直接または少なくとも１つ以上の中間材料層を介して前記背面が前記基板に取り付けられている圧電プレートと、
前記圧電プレートの前記前面にある減結合誘電体層と、
前記減結合誘電体層上に形成されたインターデジタル変換器（ＩＤＴ）であって、前記ＩＤＴのインターリーブされたフィンガが、キャビティを横切って懸架する前記圧電プレートの一部の上にあるようになっている、ＩＤＴと、
を備え、
前記圧電プレートが回転Ｙカットニオブ酸リチウムであり、
前記減結合誘電体層の厚さをｔｄｄとし、前記圧電プレートの厚さをｔｐとして、ｔｄｄ／ｔｐが０．０５より大きい、
音響共振器デバイス。

【請求項2】

前記ＩＤＴは、前記ＩＤＴに印加される無線周波数信号に応答して、前記圧電プレートに剪断音響波を励起するように構成される、請求項１に記載の音響共振器デバイス。

【請求項3】

前記減結合誘電体層が二酸化ケイ素からなる、請求項１に記載の音響共振器デバイス。

【請求項4】

前記ＩＤＴの前記フィンガのピッチが、前記圧電プレートの厚さの２倍以上２５倍以下である、請求項１に記載の音響共振器デバイス。

【請求項5】

前記ＩＤＴの前記フィンガは、幅を有し、
前記ピッチは、前記幅の２倍以上２５倍以下である、
請求項４に記載の音響共振器デバイス。

【請求項6】

前記ＩＤＴの前記フィンガの間の前記圧電プレートの前記前面に形成された前面誘電体層をさらに備え、
前記音響共振器デバイスの共振周波数は、前記前面誘電体層の厚さによって部分的に決定される、
請求項１に記載の音響共振器デバイス。

【請求項7】

前記前面誘電体層は、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の少なくとも１つを含む、請求項６に記載の音響共振器デバイス。

【請求項8】

前記ＩＤＴは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ベリリウム、及び金のうちの１つを含む、請求項１に記載の音響共振器デバイス。

【請求項9】

基板と、
前面と背面を有し、前記前面と前記背面との間の厚さが２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、直接または少なくとも１つ以上の中間材料層を介して前記背面が前記基板に取り付けられている圧電プレートと、
前記圧電プレートの前記前面にある減結合誘電体層と、
前記減結合誘電体層上に形成された導体パターンであって、それぞれの複数の共振器の複数のインターデジタル変換器（ＩＤＴ）を含む、導体パターンと、
を備える、フィルタデバイスであって、
前記複数のＩＤＴのそれぞれのインターリーブされたフィンガは、キャビティを横切って懸架する前記圧電プレートのそれぞれの部分の上にある、１つ又は複数のキャビティを横切って懸架する前記圧電プレートのそれぞれの部分上にあり、
前記圧電プレートが回転Ｙカットニオブ酸リチウムであり、
前記減結合誘電体層の厚さをｔｄｄとし、前記圧電プレートの厚さをｔｐとして、ｔｄｄ／ｔｐが０．０５より大きい、
フィルタデバイス。

【請求項10】

前記複数のＩＤＴの全てが、各ＩＤＴに印加されるそれぞれの無線周波数信号に応答して、前記圧電プレートに剪断音響波を励起するように構成される、請求項９に記載のフィルタデバイス。

【請求項11】

前記減結合誘電体層が二酸化ケイ素からなる、請求項９に記載のフィルタデバイス。

【請求項12】

前記複数のＩＤＴのそれぞれは、前記基板に形成されたそれぞれのキャビティ上に懸架された少なくとも１つの前記圧電プレートのそれぞれの部分上にある、請求項９に記載のフィルタデバイス。

【請求項13】

前記複数の共振器は、シャント共振器と直列共振器とを含む、請求項９に記載のフィルタデバイス。

【請求項14】

前記シャント共振器のＩＤＴのフィンガの間に堆積された第一の誘電体層の厚さは、前記直列共振器のＩＤＴのフィンガの間に堆積された第二の誘電体層の厚さより大きい、請求項１３に記載のフィルタデバイス。

【請求項15】

圧電プレートの背面を基板に取り付けるステップであって、前記圧電プレートは２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の厚さを有する、ステップと、
前記基板にキャビティを形成し、前記圧電プレートの部分がキャビティを横切って懸架するようにするステップと、
前記圧電プレートの前面上に減結合誘電体層を形成するステップと、
インターデジタル変換器（ＩＤＴ）を前記減結合誘電体層上に形成し、前記ＩＤＴのインターリーブされたフィンガが前記キャビティを横切って懸架する前記圧電プレートの前記部分の上にあるようにするステップと、
を含み、
前記圧電プレートが回転Ｙカットニオブ酸リチウムであり、
前記減結合誘電体層の厚さをｔｄｄとし、前記圧電プレートの厚さをｔｐとして、ｔｄｄ／ｔｐが０．０５より大きい、
音響共振器デバイスを製造する方法。

【請求項16】

前記ＩＤＴのインターリーブされた前記フィンガのピッチが、前記圧電プレートの厚さの２倍以上２５倍以下である、請求項１５に記載の音響共振器デバイスを製造する方法。

【請求項17】

前記ＩＤＴのインターリーブされた前記フィンガは、幅を有し、
前記ピッチは、前記幅の２倍以上２５倍以下である、
請求項１６に記載の音響共振器デバイスを製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（著作権及びトレードドレスの通知）
本特許文書の開示の一部分は、著作権の保護を受ける材料を含む。本特許文書は、所有者のトレードドレスである若しくはトレードドレスとなり得る事項を図示及び／又は記載することができる。著作権及びトレードドレスの所有者は、その特許開示が米国特許商標庁の特許出願書類又は記録内にあるので、当該特許開示を任意の者が複製することに異議はないが、それ以外は何であれ、全ての著作権及びトレードドレス権を保有するものである。

【0002】

（関連出願情報）
本特許は、２０２１年１月１５日に出願された、「ＸＢＡＲ ＷＩＴＨ ＩＮＳＵＬＡＴＩＮＧ ＬＡＹＥＲ ＢＥＴＷＥＥＮ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ ＡＮＤ ＰＩＥＺＯＥＬＥＣＴＲＩＣ ＭＥＭＢＲＡＮＥ ＴＯ ＲＥＤＵＣＥ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＣＯＵＰＬＩＮＧ」と題する仮特許出願第６３／１３７，７３６号の優先権を主張し、その内容は参照によりここに組み込まれるものとする。

【0003】

本開示は、音響波共振器を用いた高周波フィルタに関し、特に通信機器に使用されるフィルタに関する。

【背景技術】

【0004】

無線周波数（ＲＦ）フィルタは、一部の周波数を通過させ、他の周波数を停止させるように構成された２ポートデバイスであり、「通過」は比較的低い信号損失で送信することを意味し、「停止」はブロック又は大幅に減衰させることを意味する。フィルタを通過する周波数の範囲は、フィルタの「通過帯域」と呼ばれる。このようなフィルタによって停止される周波数の範囲は、フィルタの「阻止帯域」と呼ばれる。一般的なＲＦフィルタは、少なくとも１つの通過帯域と、少なくとも１つの阻止帯域を有する。通過帯域又は阻止帯域の特定の要件は、用途に依存する。例えば、「通過帯域」は、フィルタの挿入損失が１ｄＢ、２ｄＢ、又は３ｄＢなどの定義された値よりも優れている周波数範囲として定義され得る。「阻止帯域」は、フィルタの拒否が用途に応じて２０ｄＢ、３０ｄＢ、４０ｄＢ、又はそれ以上などの定義された値よりも大きい周波数範囲として定義され得る。

【0005】

ＲＦフィルタは、情報が無線リンクを介して送信される通信システムで使用される。例えば、ＲＦフィルタは、セルラーベースステーション、携帯電話及びコンピューティングデバイス、衛星トランシーバ及び地上局、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）デバイス、ラップトップコンピュータ及びタブレット、固定ポイント無線リンク、及び他の通信システムのＲＦフロントエンドにある。ＲＦフィルタは、レーダ、電子及び情報戦システムでも使用される。

【0006】

ＲＦフィルタは通常、特定の用途ごとに、挿入損失、拒否、絶縁、電力処理、直線性、サイズ及びコストなどの性能パラメータ間の最良の妥協点を実現するために多くの設計上のトレードオフを必要とする。特定の設計及び製造方法と機能強化は、これらの要件の１つ又は複数を同時に実現できる。

【0007】

無線システムにおけるＲＦフィルタの性能の向上は、システム性能に幅広い影響を与える可能性がある。ＲＦフィルタの改善を活用して、セルサイズの拡大、バッテリ寿命の延長、データレートの向上、ネットワーク容量の拡大、コストの削減、セキュリティの強化、信頼性の向上などのシステム性能の改善を実現できる。これらの改善は、無線システムの多くのレベルで、例えば、ＲＦモジュール、ＲＦトランシーバ、モバイル又は固定サブシステム、又はネットワークレベルなど、個別に又は組み合わせて実現できる。

【0008】

現在の通信システム用の高性能ＲＦフィルタは、一般に、弾性表面波（ＳＡＷ）共振器、バルク音響波（ＢＡＷ）共振器、フィルムバルク音響波共振器（ＦＢＡＲ）、及びその他のタイプの音響共振器を含む音響波共振器を組み込んでいる。しかしながら、これらの既存技術は、将来の通信ネットワークで提案されているより高い周波数及び帯域幅での使用には適していない。

【0009】

通信チャネルの帯域幅をより広くしたいという要望は、必然的に高い周波数の通信帯域を使用することになる。携帯電話網の無線アクセス技術は、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）（登録商標）によって標準化されている。第五世代（５Ｇ）モバイルネットワークの無線アクセス技術は、５Ｇ ＮＲ（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ）規格で定義されている。５Ｇ ＮＲ規格では、いくつかの新しい通信帯域が定義されている。そのうちの２つが、３３００ＭＨｚ～４２００ＭＨｚの周波数帯を使用するｎ７７と、４４００ＭＨｚ～５０００ＭＨｚの周波数帯を使用するｎ７９である。帯域ｎ７７、帯域ｎ７９ともに時分割多重（ＴＤＤ）を採用しており、帯域ｎ７７、帯域ｎ７９の通信機器は、上り、下りとも同じ周波数で通信を行う。帯域ｎ７７と帯域ｎ７９のバンドパスフィルタは、通信機器の送信電力に対応できるものでなければならない。５ＧＨｚと６ＧＨｚのＷｉＦｉ帯域も、高い周波数と広い帯域幅を必要であとする。５ＧＨｚと６ＧＨｚのＷｉＦｉ帯域も、高い周波数と広い帯域幅を必要であとする。５Ｇ ＮＲ規格では、２４．２５ＧＨｚ～４０ＧＨｚの周波数を有するミリ波通信帯も定義されている。

【0010】

横方向励起フィルムバルク音響共振器（ＸＢＡＲ）は、マイクロ波フィルタに使用するための音響共振器構造である。ＸＢＡＲは、「ＴＲＡＮＳＶＥＲＳＥＬＹ ＥＸＣＩＴＥＤ ＦＩＬＭ ＢＵＬＫ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＴＯＲ」と題する特許文献１に記載されている。ＸＢＡＲ共振器は、単結晶圧電材料の薄い浮遊層又はダイアフラム上に形成されたインターデジタル変換器（ＩＤＴ）を含む。ＩＤＴは、第一のバスバーから延びる第一のセットの平行フィンガと、第二のバスバーから延びる第二のセットの平行フィンガとを含む。第一及び第二の平行フィンガは、インターリーブされている。ＩＤＴに印加されたマイクロ波信号により、圧電ダイアフラムに剪断一次音響波が励起される。ＸＢＡＲ共振器は、非常に高い電気機械結合と高い周波数性能を提供する。ＸＢＡＲ共振器は、バンドリジェクトフィルタ、バンドパスフィルタ、デュプレクサ、マルチプレクサなど、様々なＲＦフィルタに使用することができる。ＸＢＡＲは、３ＧＨｚを超える周波数を有する通信帯域用フィルタに適している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】米国特許第１０４９１２９１号明細書

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】横方向励起フィルムバルク音響共振器（ＸＢＡＲ）の概略平面図、２つの概略断面図、及び詳細図を含む。

【図2】音響共振器を用いたバンドパスフィルタの概略ブロック図である。

【図3】ＹＸカットのニオブ酸リチウム及びＺカットのニオブ酸リチウム振動板を用いたＸＢＡＲのアドミタンスの大きさを示すグラフである。

【図4】ＩＤＴフィンガと圧電ダイアフラムとの間に減結合誘電体層を有するＸＢＡＲの概略断面図である。

【図5】異なる厚さを有する減結合誘電体層を有するＸＢＡＲのアドミタンスの大きさを示すグラフである。

【図6】減結合誘電体層の厚さの関数としての電気機械的結合のグラフである。

【図7】減結合ＸＢＡＲを使用する帯域Ｎ７９フィルタの入出力伝達関数のグラフである。

【図8】減結合ＸＢＡＲ又は減結合ＸＢＡＲを使用するフィルタを製造するための方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

この説明全体を通して、図に表示される要素には３桁又は４桁の参照番号が割り当てられる。ここで、下２桁は要素に固有であり、上１桁又は上２桁は要素が最初に導入された図番号である。図と共に説明されていない要素は、同じ参照番号を有する前述の要素と同じ特性及び機能を有すると推定され得る。

【0014】

（装置の説明）
図１は、ＸＢＡＲ１００の簡略化された概略的上面図及び直交断面図を示す。ＸＢＡＲ１００などのＸＢＡＲタイプの共振器は、バンドリジェクトフィルタ、バンドパスフィルタ、デュプレクサ、及びマルチプレクサを含むさまざまなＲＦフィルタで使用し得る。

【0015】

ＸＢＡＲ１００は、それぞれ平行な前面１１２及び背面１１４を有する圧電プレート１１０の表面上に形成された薄膜導体パターンから構成される。圧電プレートは、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ケイ酸ランタンガリウム、窒化ガリウム、又は窒化アルミニウムなどの圧電材料の薄い単結晶層である。圧電プレートは、前面と背面に対するＸ、Ｙ、Ｚ結晶軸の配向が既知で一貫しているようにカットされる。圧電プレートは、Ｚカットであり、すなわち、Ｚ軸が前面１１２及び背面１１４に垂直である。圧電プレートは、回転Ｚカットでも、あるいは回転ＹＸカットであってもよい。ＸＢＡＲは、他の結晶学的配向を有する圧電プレート上に製造され得る。

【0016】

圧電プレート１１０の背面１１４は、基板に形成されたキャビティ１４０にまたがるダイアフラム１１５を形成する圧電プレート１１０の部分を除いて、基板１２０の表面に取り付けられている。キャビティにまたがる圧電プレートの部分は、マイクロフォンのダイアフラムに物理的に類似しているため、本明細書では「ダイアフラム」１１５と呼ばれる。図１に示すように、ダイアフラム１１５は、キャビティ１４０の周囲１４５の全ての周りで圧電プレート１１０の残りの部分と隣接している。この文脈において、「隣接」は、「介在物なしで連続的に接続されている」ことを意味する。他の構成では、ダイアフラム１１５は、キャビティ１４０の周囲１４５の少なくとも５０％の周りで圧電プレートと隣接していてもよい。

【0017】

基板１２０は、圧電プレート１１０に機械的支持を提供する。基板１２０は、例えば、シリコン、サファイア、石英、又は他の何らかの材料、あるいは材料の組み合わせであり得る。圧電プレート１１０の背面１１４は、ウェーハボンディングプロセスを用いて基板１２０に取り付けてもよい。代替として、圧電プレート１１０は、基板１２０上に成長させても、あるいは他の何らかの方法で基板に取り付けてもよい。圧電プレート１１０は、基板に直接取り付けても、あるいは１つ又は複数の中間材料層を介して基板に取り付けてもよい（図１に図示せず）。

【0018】

「キャビティ」は、「中実体内の空いた空間」という従来の意味を有する。キャビティ１４０は、（断面Ａ－Ａ及び断面Ｂ－Ｂに示すように）基板１２０を完全に貫通する穴であってもよいし、ダイアフラム１１５の下の基板１２０の凹部であってもよい。キャビティ１４０は、例えば、圧電プレート１１０と基板１２０とが取り付け合わされる前又は後に、基板１２０を選択的にエッチングすることによって形成されてもよい。

【0019】

ＸＢＡＲ１００の導体パターンは、インターデジタル変換器（ＩＤＴ）１３０を含む。ＩＤＴ１３０は、第一のバスバー１３２から延びるフィンガ１３６などの第一の複数の平行なフィンガと、第二のバスバー１３４から延びる第二の複数のフィンガとを含む。「バスバー」という用語は、ＩＤＴのフィンガが延びる導体を意味する。第一及び第二の複数の平行なフィンガは、インターリーブされる。インターリーブされたフィンガは、一般にＩＤＴの「アパーチャ」と呼ばれる距離ＡＰにわたってオーバーラップする。ＩＤＴ１３０の最も外側のフィンガ間の中心間距離Ｌは、ＩＤＴの「長さ」である。

【0020】

第一及び第二のバスバー１３２、１３４は、第一１００の端子として機能する。ＩＤＴ１３０の２つのバスバー１３２、１３４の間に適用される無線周波数又はマイクロ波信号は、圧電プレート１１０内の音波を励起する。一次音響モードは、音響エネルギーが圧電プレート１１０の表面に実質的に直交する方向に沿って伝播する剪断波であり、これはまた、ＩＤＴフィンガによって生成された電界の方向に垂直又は横方向である。したがって、ＸＢＡＲは、横方向励起フィルムバルク波共振器と見なされる。

【0021】

ＩＤＴ１３０は、少なくともＩＤＴ１３０のフィンガがキャビティ１４０にまたがっている、又はその上に懸架されているダイアフラム１１５上に配置されるように、圧電プレート１１０上に配置される。図１に示すように、キャビティ１２５は、ＩＤＴ１３０のアパーチャＡＰ及び長さＬよりも広い範囲を有する長方形の形状を有する。ＸＢＡＲのキャビティは、規則的なポリゴンや不規則なポリゴンなど、さまざまな形状をしていてもよい。ＸＢＡＲのキャビティは、辺の数が４つを上回っても、下回ってもよく、それらの辺は直線のことも、あるいは曲線のこともある。

【0022】

図１の提示を容易にするために、ＩＤＴフィンガの幾何学的ピッチ及び幅は、ＸＢＡＲの長さ（寸法Ｌ）及びアパーチャ（寸法ＡＰ）に関して大幅に誇張されている。一般的なＸＢＡＲは、ＩＤＴ１１０に１０を超える平行なフィンガを有する。ＸＢＡＲは、ＩＤＴ１１０に数百、場合によっては数千の平行なフィンガを有し得る。同様に、断面図のフィンガの太さは大幅に誇張されている。

【0023】

ここで、詳細な概略断面図（詳細Ｃ）を参照すると、前面誘電体層１５０は、圧電プレート１１０の前面に、任意選択で形成することができる。ＸＢＡＲの「前面」は、定義上、基板とは反対側を向いている表面である。前面誘電体層１５０は、ＩＤＴフィンガ（例えば、ＩＤＴフィンガ１３８ｂ）の間にのみ形成され得るか、あるいは誘電体層がＩＤＴフィンガ（例えば、ＩＤＴフィンガ１３８ａ）の両方の間及び上に形成されるようにブランケット層として堆積され得る。前面誘電体層１５０は、二酸化ケイ素、アルミナ、又は窒化ケイ素などの非圧電誘電体材料であり得る。前面誘電体層１５０の厚さは、典型的には、圧電プレート１１０の厚さｔｐの約３分の１未満である。前面誘電体層１５０は、２つ以上の材料の複数の層から形成され得る。一部の用途において、圧電プレート１１０の背面に裏側誘電体層（図示せず）を形成することができる。

【0024】

ＩＤＴフィンガ１３８ａ、１３８ｂは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ベリリウム、金、タングステン、モリブデン、クロム、チタン、又は他の導電性材料のうちの１つ又は複数の層であり得る。ＩＤＴフィンガは、アルミニウム又は少なくとも５０％のアルミニウムを含む合金から形成されている場合、「実質的にアルミニウム」であると見なされる。ＩＤＴフィンガは、銅又は少なくとも５０％の銅を含む合金から形成されている場合、「実質的に銅」であると見なされる。クロム又はチタンなどの金属の薄い（導体の総厚に対して）層を、フィンガと圧電プレート１１０との間の接着を改善するために、及び／又はフィンガを不動態化又はカプセル化するために、及び／又はパワーハンドリングを改善するために、フィンガの下及び／又は上、及び／又はフィンガ内の層として形成することができる。ＩＤＴのバスバー（図１の１３２、１３４）は、フィンガと同じ材料又は異なる材料で製造することができる。

【0025】

寸法ｐは、ＩＤＴフィンガの中心間の間隔又は「ピッチ」であり、これはＩＤＴのピッチ及び／又はＸＢＡＲのピッチと呼ばれる場合がある。寸法ｍは、ＩＤＴフィンガの幅又は「マーク」である。ＸＢＡＲのＩＤＴは、表面音響波（ＳＡＷ）共振器で使用されるＩＤＴとは大幅に異なる。ＳＡＷ共振器では、ＩＤＴのピッチは、共振周波数での音響波長の半分である。さらに、ＳＡＷ共振器ＩＤＴのマーク対ピッチ比は、典型的には、０．５に近い（つまり、マーク又はフィンガの幅は、共振時の音響波長の約４分の１である）。ＸＢＡＲでは、ＩＤＴのピッチｐは、フィンガの幅ｍの２～２０倍であり得る。ピッチｐは、典型的には、フィンガの幅ｍの３．３～５倍である。さらに、ＩＤＴのピッチｐは、圧電プレート２１０の厚さの２～２０倍であり得る。ＤＴのピッチｐは、典型的には、圧電プレート２１０の厚さの５～１２．５倍である。ＸＢＡＲのＩＤＴフィンガの幅ｍは、共振時の音響波長の４分の１近傍に制限されない。例えば、ＸＢＡＲのＩＤＴフィンガの幅は５００ｎｍ以上であり得るので、ＩＤＴは光学リソグラフィーを使用して製造することができる。ＩＤＴフィンガの厚さは、１００ｎｍから幅ｍにほぼ等しい値まであり得る。ＩＤＴのバスバー（図１の１３２、１３４）の厚さは、ＩＤＴフィンガの厚さと同じか、それより大きくてよい。

【0026】

図２は、ＸＢＡＲを使用する高周波バンドパスフィルタ２００の概略的回路図及びレイアウトである。フィルタ２００は、３つの直列共振器２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ及び２つのシャント共振器２２０Ａ、２２０Ｂを含む従来のラダーフィルタアーキテクチャを有する。直列共振器２１０Ａ、２１０Ｂ、及び２１０Ｃは、第一のポートと第二のポートとの間に直列に接続されている（したがって、「直列共振器」という用語）。図２に、第一のポート及び第二のポートは、それぞれ「イン」及び「アウト」とラベル付けされている。しかしながら、フィルタ２００は双方向でであり、いずれのポートもフィルタの入力又は出力として機能する。２つのシャント共振器２２０Ａ、２２０Ｂは、直列共振器間のノードから接地に接続されている。フィルタは、図２に示されていないコンデンサ及び／又はインダクタなどの追加のリアクティブコンポーネントを含み得る。全てのシャント共振器及び直列共振器は、ＸＢＡＲである。 ３つの直列共振器と２つのシャント共振器を含めることは、例示的なものである。フィルタは、合計で５つより多い、又は少ない共振器、３つより多い又は少ない直列共振器、及び２つより多い又は少ないシャント共振器を有することもある。典型的には、全ての直列共振器は、フィルタの入力と出力の間に直列に接続される。全てのシャント共振器は、典型的には、グランドと、２つの直列共振器間の入力、出力、又はノードのうちの１つとの間に接続される。

【0027】

例示的なフィルタ２００では、フィルタ２００の３つの直列共振器２１０Ａ、Ｂ、Ｃ及び２つのシャント共振器２２０Ａ、Ｂは、シリコン基板（図示せず）に結合された圧電材料の単一プレート２３０上に形成される。一部のフィルタでは、直列共振器とシャント共振器とは、圧電材料の異なるプレート上に形成されることもある。各共振器は、それぞれのＩＤＴ（図示せず）を含み、ＩＤＴの少なくともフィンガが基板のキャビティ上に配置されている。この文脈及び同様の文脈では、「それぞれ」という用語は、「モノをそれぞれに関連付ける」ことを意味する、つまり、１対１の対応である。図２において、キャビティは、破線の長方形（長方形２３５など）として概略的に示されている。この例では、各ＩＤＴはそれぞれのキャビティ上に配置されている。他のフィルタでは、２つ以上の共振器のＩＤＴが単一のキャビティ上に配置され得る。

【0028】

フィルタ２００の共振器２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２２０Ａ、２２０Ｂのそれぞれは、共振器のアドミタンスが非常に高くなる共振と、共振器のアドミタンスが非常に低くなる反共振を有している。共振及び反共振は、それぞれ共振周波数及び反共振周波数で発生し、フィルタ２００の様々な共振器について同じであることも、あるいは異なることもある。過度に単純化された意味合いでは、各共振器は、その共振周波数で短絡回路であり、その反共振周波数で開回路であると見なすことができる。入出力伝達関数は、シャント共振器の共振周波数と直列共振器の反共振周波数とでゼロに近い値になる。一般的なフィルタでは、シャント共振器の共振周波数はフィルタの通過帯域の下端に、直列共振器の反共振周波数は通過帯域の上端に位置する。一部のフィルタでは、シャント共振器の共振周波数を直列共振器の共振周波数に対して低く設定するために、点線の長方形２７０で表される前面誘電体層（「周波数設定層」とも呼ばれる）がシャント共振器上に形成されてもよい。他のフィルタでは、直列共振器のダイアフラムは、シャント共振器のダイアフラムよりも薄くてよい。一部のフィルタでは、直列共振器とシャント共振器は、異なる圧電プレートの厚さを有する別々のチップ上に製造されてもよい。

【0029】

ニオブ酸リチウム（ＬＮ）は、ＸＢＡＲに使用する圧電材料として好ましいものである。ＬＮは非常に高い電気機械結合を有し、非圧電基板に取り付けられた薄い板として利用可能である。ＸＢＡＲには様々な結晶方位が使用できるが、使用されてきた２つの方位は、Ｚカット（オイラー角０°、０°、９０°）と回転Ｙカット（オイラー角０°、β、０°、ここで。０°＜β≦７０°）である。３０°≦β≦３８°の回転ＹカットＬＮは、ＺカットＬＮより電気機械的結合が高い。さらに、Ｚカットと回転ＹカットＬＮのＸＢＡＲは、いずれも横方向（ＩＤＴフィンガに平行な方向）に音響エネルギーが漏れやすいが、回転ＹカットＬＮ ＸＢＡＲでは、比較的簡単な構造でその損失を最小限に抑えることが可能である。ＺカットのＬＮ ＸＢＡＲでは、音響損失を最小化するために、より複雑な構造を必要とし、製造ステップの追加が必要となる。回転ＹカットＬＮを使用したＸＢＡＲは、ＺカットＬＮのＸＢＡＲよりもスプリアスモードが少なく、小さくなり得る。

【0030】

図３は、２つのＸＢＡＲに対するアドミタンスの大きさを示すグラフ３００である。図３及び後続の全ての例に示すデータは、有限要素法を用いたＸＢＡＲのシミュレーションの結果である。実線の曲線３１０は、β＝３０°の回転ＹカットＬＮ圧電プレートを用いたＸＢＡＲのアドミタンスである。破線の曲線３２０は、ＺカットＬＮ圧電プレートを用いたＸＢＡＲのアドミタンスである。いずれの場合も、圧電プレートの厚さは４００ｎｍで、ＩＤＴ電極はアルミニウムで、ＩＤＴピッチは３マイクロメートルで、ＩＤＴフィンガマークは０．５マイクロメートルである。両ＸＢＡＲの共振周波数ＦＲは約４７６０ＭＨｚ、回転Ｙカット及びＺカットＸＢＡＲの反共振周波数ＦＡはそれぞれ約５５５０ＭＨｚ及び５３５０ＭＨｚである。回転ＹカットＸＢＡＲとＺカットＸＢＡＲの共振周波数と反共振周波数の差は、それぞれ約５９０ＭＨｚと約７９０ＭＨｚである。電気機械結合は、パラメータｋ^２ _ｅｆｆによって定量化され得、ここで、ｋ^２ _ｅｆｆ＝（ＦＡ^２－ＦＲ^２）／ＦＡ^２である図３の回転Ｙカット及びＺカットのＸＢＡＲのｋ^２ _ｅｆｆは、それぞれ２６．４％及び２０．８％である。

【0031】

回転ＹカットＬＮ ＸＢＡＲの共振周波数と反共振周波数の差が大きいため、非常に広い帯域幅を有するフィルタを設計することができる。しかしながら、共振周波数と反共振周波数との間の差は、いくつかのフィルタ用途には高すぎることがある。例えば、５Ｇ ＮＲの帯域Ｎ７９は、４４００ＭＨｚ～５０００ＭＨｚの周波数範囲に及ぶ。帯域Ｎ７９のバンドパスフィルタは、従来の回転ＹカットＬＮ ＸＢＡＲでは実装できない。上述したように、ラダーフィルタ回路におけるシャント共振器の共振周波数は、典型的に、フィルタ通過帯域の下端の直下にあり、シャント共振器の反共振周波数は通過帯域内にある。逆に、直列共振器の反共振周波数は、典型的に、通過帯域の上端の直上にあり、直列共振器の共振周波数は通過帯域内にある。この２つの要件を実現するためには、共振器の共振周波数と反共振周波数の差は、フィルタ帯域幅以下である必要がある。回転ＹカットＬＮ ＸＢＡＲの共振周波数と反共振周波数の差は７９０ＭＨｚであり、これは、帯域Ｎ７９の帯域幅６００ＭＨｚより大きい。

【0032】

図４は、「減結合」ＸＢＡＲ共振器（ＤＸＢＡＲ）４００の詳細な概略断面図である。減結合ＸＢＡＲ４００は、厚さｔｐを有する圧電プレート４１０と、厚さｔｍ、ピッチｐ、及び幅ｍを有するＩＤＴフィンガ４３８とを含む。圧電プレート４１０及びＩＤＴフィンガ４３８の材料は、上述のとおりであり得る。

【0033】

減結合ＸＢＡＲ４００と図１の詳細Ｃに示すＸＢＡＲ１００との違いは、ＩＤＴフィンガ４３８とダイアフラム４１０との間に誘電体層４５０が存在することである。誘電体層４５０の効果は、ＸＢＡＲ４００を「減結合」すること、すなわち、ＸＢＡＲ４００の電気機械的結合を低減させることである。誘電体層４５０のような誘電体層は、本明細書において「減結合誘電体層」と称されることになる。減結合の程度は、部分的に、減結合誘電体層４５０の厚さｔｄｄに依存する。

【0034】

減結合誘電体層４５０は、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は他の適切な誘電体材料で作られてもよい。一部の用途において、減結合誘電体層４５０の好ましい材料は、二酸化ケイ素であってもよく、これは、図１のＸＢＡＲ１００と比較して、ＸＢＡＲ４００の周波数の温度係数（ＴＣＦ）を低下させるという大きな副次的利点を提供する。

【0035】

図４には示されていないが、図１の誘電体層１５０のような１つ又は複数の追加の誘電体層が、ＩＤＴフィンガ４３８及び減結合誘電体層４５０の上に形成されてもよい。追加の誘電体層は、直列共振器の共振周波数に対してその共振周波数を下げるために、典型的には、ラダーフィルタ回路におけるシャント共振器のＩＤＴの上に形成される周波数設定層を含んでもよい。また、追加の誘電体層は、デバイスの表面を封止し、共振周波数をチューニングするために選択的に除去することができる犠牲材料を提供するパッシベーション及びチューニング層であってもよいし、それを含んでもよい。

【0036】

図５は、３つの減結合ＸＢＡＲデバイスの周波数の関数として、アドミタンスの大きさを示すグラフ５００である。実線の曲線５１０は、ｔｄｄ（減結合誘電体層の厚さ）＝７０ｎｍの減結合ＸＢＡＲのアドミタンスの大きさをプロットしたものである。破線の曲線５２０は、ｔｄｄ＝８０ｎｍの減結合ＸＢＡＲのアドミタンスの大きさをプロットしたものである。一点鎖線の曲線５３０は、ｔｄｄ＝９０ｎｍの減結合ＸＢＡＲのアドミタンスの大きさをプロットしたものである。３つのＸＢＡＲは全て、オイラー角０°、３０°、０°の回転Ｙカット圧電プレートを使用している。

【0037】

減結合誘電体層の厚さを増加させると、ＸＢＡＲダイアフラムの全体的な厚さが増加し、その結果、共振周波数が対応して減少する。減結合誘電体層の厚さを増加させると、共振周波数と反共振周波数の間との差を減少させる電気機械的結合が低下する。３つのＸＢＡＲのｋ^２ _ｅｆｆの値は、２１％、２０％、１９％である。ｔｄｄ＝８０ｎｍのＸＢＡＲのｋ^２ _ｅｆｆ（破線の曲線５２０）は、Ｚカット圧電プレートを用いたＸＢＡＲとほぼ同じである。

【0038】

減結合誘電体層の効果は、圧電プレートの厚さに応じてスケールアップする。図６は、オイラー角０°、１２７．５°、０°の回転Ｙカットニオブ酸リチウムを用いたＸＢＡＲのｔｄｄ（減結合誘電体層の厚さ）とｔｐ（圧電プレートの厚さ）の比の関数としてのｋ^２ _ｅｆｆのグラフ６００である。白丸６１０は図３のＬＮ ＸＢＡＲを、黒丸６２０は図５の３つのＸＢＡＲを表している。破線６３０は、ｔｄｄ／ｔｐのこの範囲にわたるデータ点に対する妥当な線形近似である。

【0039】

比ｔｄｄ／ｔｐは、ｋ^２ _ｅｆｆの有用な減少を得るために、典型的には０．０５以上である。比ｔｄｄ／ｔｐは、一般に０．５より大きくはない。

【0040】

図７は、減結合ＸＢＡＲを使用する予備帯域のＮ７９バンドパスフィルタ設計の性能のグラフ７００である。具体的には、曲線７１０は、フィルタのＳ２，１（入出力伝達関数）の大きさを周波数に対してプロットしたものである。シミュレーションされたフィルタは、ラダーフィルタ回路に７つの減結合ＸＢＡＲを組み込んでいる。圧電プレートは、回転Ｙカットのニオブ酸リチウムである。減結合誘電体層の厚さは、圧電プレートの厚さの約２２％である。周波数設定誘電体層は、シャント共振器の上に形成され、パッシベーション誘電体層は、全ての共振器の上に形成される。

【0041】

ＸＢＡＲ又はＤＸＢＡＲの周波数は、主として、圧電プレート及び任意の誘電体層を含むそのダイアフラムの厚さによって決定される。ＸＢＡＲのＩＤＴのマークとピッチは、スプリアスモードの影響を最小化するように、特に、フィルタの通過帯域から外れた周波数にスプリアスモードを位置づけるように選択される。ＸＢＡＲ又はＤＸＢＡＲの長さとアパーチャは、所望のフィルタ入出力インピーダンスに適合するために必要な静電容量と、デバイスの予想される電力損失の組み合わせによって決定される。

【0042】

所与のＩＤＴピッチ及びマークについて、ＤＸＢＡＲの単位ＩＤＴ面積当たりの静電容量は、ＸＢＡＲの単位面積当たりの静電容量より小さくなる。静電容量の減少は、圧電プレートよりも著しく低い誘電率を有する減結合誘電体層の存在に起因するものである。しかしながら、ＤＸＢＡＲのマーク／ピッチ設計空間（低スプリアスモード用）は、より小さなピッチ値を好む傾向にある。ピッチが小さいと単位面積あたりの静電容量が大きくなり、減結合誘電体層の存在による静電容量の減少を相殺することができる。したがって、ＤＸＢＡＲを用いたフィルタは、ＸＢＡＲを用いたフィルタよりも大きくする必要はなく、場合によっては小さくすることも可能である。

【0043】

二酸化ケイ素の減結合誘電体層を使用することによる二次的な、しかし、重要な利点は、周波数の温度係数（ＴＣＦ）の改善である。圧電プレートの厚さの約２２％の厚さを有する減結合誘電体層を有するＤＸＢＡＲのＴＣＦは、共振周波数が６５、反共振周波数が６２である。Ｚカットのニオブ酸リチウムを用いた同等のＸＢＡＲのＴＣＦは、共振周波数が１０５で、反共振周波数が８３である。

【0044】

ＸＢＡＲの電気機械結合を低減するために減結合誘電体層を使用することで、フィルタ設計者にさらなる自由度を提供することができる。フィルタ設計者は、圧電プレートの固有のカット角を必要とせずに、電気機械的結合を特定のフィルタの要件に合わせて調整することができる。

【0045】

（方法の説明）
図８は、ＸＢＡＲを組み込んだフィルタを製造するためのプロセス８００の簡略化されたフローチャートである。具体的には、プロセス８００は、複数のＤＸＢＡＲを含むフィルタデバイスを製造するためのものであり、そのうちのいくつかは、周波数設定誘電体層を含んでもよい。プロセス８００は、８０５でデバイス基板と、犠牲基板上に配置された圧電材料の薄いプレートとから開始される。プロセス８００は、８９５で、完成したフィルタデバイスで終了する。図８のフローチャートには、主要なプロセスステップのみが含まれている。さまざまな従来のプロセスステップ（例えば、表面処理、洗浄、検査、ベーキング、アニーリング、監視、試験など）は、図８に示されるステップの前、間、後、及び最中に実行され得る。

【0046】

図８は、一般に、単一のフィルタデバイスを製造するためのプロセスを説明しているが、複数のフィルタデバイスは、（基板に結合された圧電プレートからなる）共通のウェーハ上に同時に製造され得る。この場合、プロセス８００の各ステップは、ウェーハ上の全てのフィルタデバイス上で同時に実行され得る。

【0047】

図８のフローチャートは、デバイス基板にいつ、どのようにキャビティを形成するかが異なるＸＢＡＲを製造するためのプロセス８００の３つの変形例を捕らえている。キャビティは、ステップ８１０Ａ、８１０Ｂ、又は８１０Ｃで形成されてもよい。これらのステップのうちの１つだけが、プロセス８００の３つの変形例のそれぞれにおいて実行される。

【0048】

圧電プレートは、典型的には、回転Ｙカットニオブ酸リチウムであり得る。圧電プレートは、何らかの他の材料及び／又は何らかの他のカットであり得る。デバイス基板は、好ましくはシリコンであり得る。デバイス基板は、エッチング又は他の処理によって深いキャビティの形成を可能にする何らかの他の材料であり得る。

【0049】

プロセス８００の変形例では、８１５で圧電プレートが基板に結合される前に、８１０Ａで、１つ又は複数のキャビティがデバイス基板に形成される。フィルタデバイスの各共振器に対して別個のキャビティが形成されてもよい。１つ又は複数のキャビティは、従来のフォトリソグラフィー及びエッチング技術を使用して形成することができる。典型的には、８１０Ａで形成されたキャビティは、デバイス基板を貫通しない。

【0050】

８１５で、圧電プレートがデバイス基板に結合される。圧電プレートとデバイス基板とは、ウェーハボンディングプロセスによって結合され得る。通常、デバイス基板と圧電プレートとの合わせ面は、高度に研磨されている。酸化物又は金属などの中間材料の１つ又は複数の層が、圧電プレート及びデバイス基板の片方又は両方の合わせ面上に形成又は堆積され得る。片方又は両方の合わせ面は、例えば、プラズマ処理を使用して活性化し得る。次に、圧電プレートとデバイス基板又は中間材料層との間に分子結合を確立するために、合わせ面をかなりの力で一緒に押圧し得る。

【0051】

８２０で、犠牲基板を除去することができる。例えば、圧電プレートと犠牲基板は、圧電プレートとなるものと犠牲基板との間の境界を定義する平面に沿って結晶構造に欠陥を作り出すためにイオン注入された圧電材料のウェーハであり得る。８２０で、ウェーハは、例えば熱衝撃によって欠陥面に沿って分割され得、犠牲基板を分離し、圧電プレートをデバイス基板に結合したままにする。圧電プレートの露出面は、犠牲基板が取り外された後、何らかの方法で研磨又は処理することができる。

【0052】

非圧電基板に積層された単結晶圧電材料の薄板は、市販されている。本出願の時点では、ニオブ酸リチウムとタンタル酸リチウムの両方のプレートが、シリコン、石英、及び溶融シリカを含む様々な基板に結合されて利用可能である。他の圧電材料の薄板は、現在又は将来的に利用できるようになる可能性がある。圧電プレートの厚さは、３００ｎｍ～１０００ｎｍの間である。基板がシリコンの場合、圧電プレートと基板との間にＳｉＯ２の層が配置されてもよい。市販の圧電プレート／デバイス基板積層体が使用される場合、プロセス８００のステップ８１０Ａ、８１５、及び８２０は実行されない。

【0053】

８２５で、圧電プレートの前面上に誘電体材料を堆積させることにより、減結合誘電体層が形成される。減結合誘電体層は、典型的には二酸化ケイ素であってよいが、窒化ケイ素又は酸化アルミニウムのような別の誘電体材料であってもよい。減結合誘電体層は、２つ以上の誘電体材料の複合体であってもよいし、２つ以上の誘電体材料の層であってもよい。減結合誘電体層は、減結合誘電体層が圧電プレートの一部の部分に存在し、圧電プレートの他の部分に存在しないようにパターン化されてもよい。減結合誘電体層は、減結合誘電体層の異なる厚さが圧電プレートの異なる部分に存在するように、２つ以上の別々にパターニングされた層として形成されてもよい。

【0054】

各ＸＢＡＲのＩＤＴ及び反射器要素を含む第一の導体パターンは、圧電プレートの前面側に１つ又は複数の導体層を堆積して、パターン化することによって８４５で形成される。第一の導体パターンの全部又は一部は、８２５で形成された減結合誘電体層の上であってもよい。導体層は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、又は何らかの他の導電性金属であってもよい。任意選択で、他の材料の１つ又は複数の層が、導体層の下（すなわち、導体層と圧電プレートの間）及び／又は導体層の上に配置されてもよい。例えば、チタン、クロム、又は他の金属の薄膜を使用して、導体層と圧電プレートとの間の接着を改善してもよい。第一の導体パターンの一部（例えばＩＤＴバスバーやＩＤＴ間の相互接続部）の上に、金、アルミニウム、銅又は他の導電性の高い金属による第二の導体パターンを形成してもよい。

【0055】

各導体パターンは、圧電プレートの表面上に導体層と、任意選択で、１つ又は複数の他の金属層を順に堆積させることによって、８４５で形成されてもよい。その後、過剰な金属は、パターン化されたフォトレジストを介してエッチングすることによって除去されてもよい。導体層は、例えば、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング、湿式化学エッチング、又は他のエッチング技術によってエッチングすることができる。

【0056】

あるいは、各導体パターンは、リフトオフプロセスを使用して８４５で形成されてもよい。フォトレジストは、圧電プレート上に堆積され、導体パターンを規定するようにパターン化されてもよい。導体層と、任意選択で、１つ又は複数の他の層とを、圧電プレートの表面上に順番に堆積させてもよい。その後、フォトレジストを除去して、これにより、余分な材料を除去し、導体パターンを残してもよい。

【0057】

８５０で、１つ又は複数の周波数設定誘電体層が、圧電プレートの前面上に誘電体材料の１つ又は複数の層を堆積させることによって形成されてもよい。例えば、誘電体層は、シャント共振器の上に形成して、直列共振器の周波数に対してシャント共振器の周波数を下げることができる。１つ又は複数の誘電体層は、物理的気相成長法、原子層堆積法、化学的気相成長法、又は他の方法などの従来の堆積技術を使用して堆積されてもよい。誘電体層の堆積を圧電プレートの選択された領域に限定するために、（フォトマスクを使用する）１つ又は複数のリソグラフィプロセスが使用されてもよい。例えば、シャント共振器のみを覆うように誘電体層を制限するために、マスクを用いてもよい。

【0058】

８５５で、パッシベーション／チューニング誘電体層が、圧電プレート及び導体パターンの上に堆積される。パッシベーション／チューニング誘電体層は、フィルタの外部の回路への電気接続のためのパッドを除いて、フィルタの全表面を覆ってもよい。プロセス８００のいくつかの実施形態では、パッシベーション／チューニング誘電体層は、デバイス基板内のキャビティが８１０Ｂ又は８１０Ｃのいずれかにおいてエッチングされた後に形成されてもよい。

【0059】

プロセス８００の第二の変形例では、８１０Ｂで、１つ又は複数のキャビティがデバイス基板の背面に形成される。フィルタデバイスの各共振器に対して別個のキャビティが形成されてもよい。１つ又は複数のキャビティは、異方性又は配向依存性のドライ又はウェットエッチングを使用して、デバイス基板の背面から圧電プレートまでの穴を開けて形成されてもよい。この場合、得られる共振器デバイスは、図１に示すような断面を有することになる。

【0060】

プロセス８００の第三の変形例では、８１０Ｃで、圧電プレートの開口部を介して導入されるエッチング剤を用いて基板をエッチングすることにより、デバイス基板に凹部の形態の１つ又は複数のキャビティを形成してもよい。フィルタデバイスの各共振器に対して別個のキャビティが形成されてもよい。８１０Ｃで形成された１つ又は複数のキャビティは、デバイス基板を貫通しない。

【0061】

理想的には、キャビティが８１０Ｂ又は８１０Ｃで形成された後、ウェーハ上のフィルタデバイスのほとんど又は全てが、一連の性能要件を満たすことになる。しかしながら、通常のプロセス公差によって、８５０及び８５５で形成される誘電体層の厚さなどのパラメータの変動、８４５で形成される導体及びＩＤＴフィンガの厚さ及び線幅の変動、並びに圧電プレートの厚さの変動がもたらされる。これらの変動は、フィルタデバイスの性能を一連の性能要件から逸脱させる一因となる。

【0062】

性能要件を満たすフィルタデバイスの歩留まりを改善するために、８５５で、共振器上に堆積されたパッシベーション／チューニング層の厚さを選択的に調整することによって、周波数チューニングが実行されてもよい。フィルタデバイスの通過帯域の周波数は、パッシベーション／チューニング層に材料を加えることによって下げることができ、フィルタデバイスの通過帯域の周波数は、パッシベーション／チューニング層への材料を除去することによって上げることができる。典型的には、プロセス８００は、最初は必要な周波数範囲よりも低いが、パッシベーション／チューニング層の表面から材料を除去することによって所望の周波数範囲に同調させることができる通過帯域を有するフィルタデバイスを製造するようにバイアスされる。

【0063】

８６０で、プローブカード又は他の手段を使用して、フィルタとの電気接続を行って、無線周波数（ＲＦ）試験及び入出力伝達関数などのフィルタ特性の測定を可能にすることができる。典型的には、ＲＦ測定は、共通の圧電プレート及び基板上に同時に製造されたフィルタデバイスの全て、又は大部分に対して行われる。

【0064】

８６５で、グローバル周波数チューニングは、例えば、先に説明したような走査イオンミルのような選択的材料除去ツールを用いてパッシベーション／チューニング層の表面から材料を除去することによって実行され得る。「グローバル」チューニングは、個々のフィルタデバイスと同等又はそれ以上の空間分解能で実行される。グローバルチューニングの目的は、各フィルタデバイスの通過帯域を所望の周波数範囲に向けて移動させることである。８６０からのテスト結果は、ウェーハ上の二次元位置の関数として除去されるべき材料の量を示すグローバル等高線マップを生成するために処理されてもよい。次に、選択的材料除去ツールを用いて、輪郭マップに従って材料が除去される。

【0065】

８７０では、８６５で行われたグローバル周波数チューニングの追加又は代替として、ローカル周波数チューニングが行われることがある。「ローカル」周波数チューニングは、個々のフィルタデバイスよりも小さい空間分解能で実行される。８６０からの試験結果は、各フィルタデバイスにおいて除去されるべき材料の量を示すマップを生成するために処理されてもよい。ローカル周波数チューニングは、材料が除去される領域の大きさを制限するために、マスクの使用を必要とする場合がある。例えば、第一のマスクを使用してシャント共振器のみにチューニングを制限し、その後、第二のマスクを使用して直列共振器のみにチューニングを制限することができる（又は、その逆も可能）。これにより、フィルタデバイスの帯域下端（シャント共振器のチューニングによる）と帯域上端（直列共振器のチューニングによる）の独立したチューニングを行うことができるようになる。

【0066】

８６５及び／又は８７０での周波数チューニングの後、フィルタデバイスは、８７５で完成する。８７５で起こり得るアクションには、デバイスと外部回路との間の接続を行うために、ボンディングパッド、若しくははんだバンプ又は他の手段（そのようなパッドが８４５で形成されなかった場合）の形成、複数のフィルタデバイスを含むウェーハからの個々のフィルタデバイスの切り出し、他のパッケージング手順、及び追加の試験が含まれる。各フィルタデバイスが完成した後、プロセスは、８９５で終了する。

【0067】

（結びのコメント）
この説明全体を通して、示される実施形態及び実施例は、開示又は特許請求される装置及び手順に対する制限ではなく、模範と見なされるべきである。本明細書に提示される例の多くは、方法動作又はシステム要素の特定の組み合わせを含むが、それらの行為及びそれらの要素は、同じ目的を達成するために他の方法で組み合わせることができることを理解されたい。フローチャートに関しては、ステップを追加することも、より少なくすることもでき、示されているステップを組み合わせて、あるいはさらに改良して、本明細書に記載の方法を達成することもできる。一実施形態に関連してのみ論じられる動作、要素、及び特徴は、他の実施形態における同様の役割から除外されることを意図するものではない。

【0068】

本明細書で使用される場合、「複数」は２つ以上を意味する。本明細書で使用される場合、アイテムの「セット」は、そのようなアイテムの１つ又は複数を含み得る。本明細書で使用される場合、書面による説明又は特許請求の範囲において、「備える」、「含む」、「携える」、「有する」、「含有する」、「関与する」などの用語は、オープンエンドであると理解されるべきであり、つまり、これに限定されない。クレームに関して、それぞれ「からなる」及び「本質的にからなる」の移行句のみが、クローズエンド又はセミクローズエンドの移行句である。クレーム要素を変更するためのクレームでの「第一」、「第二」、「第三」などの序数詞の使用は、それ自体では、他のクレーム要素に対するいかなる優先性、優先順位、又は順序、又は方法の動作が実行される時間的な順序を意味するものではなく、クレーム要素を区別するために、特定の名称を有する１つのクレーム要素を同じ名称を有する別の要素から区別するためのラベルとしてのみ使用される（ただし、序数詞を使用するため）。本明細書で使用される場合、「及び／又は」は、列挙されたアイテムが代替物であることを意味するが、代替物は、列挙されたアイテムの任意の組み合わせも含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】