(57)【要約】  【課題】  電極端面を所望の形状にしてスプリアスの少ない薄膜圧電共振器の製造方法を提供する。  【解決手段】基板１上に下部電極２と圧電膜３を順に積層する第１工程と、圧電膜３の上面に第１端面１０ａを有する第１のマスク１０を形成する第２工程であって、第１端面１０ａは、上下方向から透視した状態で下端部が下部電極２と圧電膜３との重なる部分より内側に位置し、且つ圧電膜３の表面に対してなす角が９０度以下である第１のマスク１０を形成する第２工程と第１のマスク１０上に第２端面１１ａを有する第２のマスク１１を形成する第３工程であって、第２端面１１ａは、上面視した状態で上端部が第１端面１０ａの上端部よりも外側に位置し、且つ第１のマスク１０の表面に対して内角が鈍角をなす第２のマスク１１を形成する第３工程と、圧電膜３上に導電性材料を第１端面と接するように積層する第４工程と、第１のマスク１０と第２のマスク１１とを除去して上部電極４を形成する第５工程とを有する。【選択図】  図３−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に下部電極と圧電膜を順に積層する第１工程と、
前記圧電膜の上面に第１端面を有する第１のマスクを形成する第２工程であって、
前記第１端面は、
上下方向から透視した状態で下端部が前記下部電極と前記圧電膜との重なる部分の内側に位置し、
且つ前記圧電膜の表面となす角が９０度以下である
第１のマスクを形成する第２工程と、
前記第１のマスク上に第２端面を有する第２のマスクを形成する第３工程であって、
前記第２端面は、
上面視した状態で上端部が前記第１端面の上端部よりも外側に位置し、
且つ前記第１のマスクの表面に対して内角が鈍角をなす
第２のマスクを形成する第３工程と、
前記圧電膜上に導電性材料を前記第１端面と接するように積層する第４工程と、
前記第２のマスクを除去して前記導電性材料からなる上部電極を形成する第５工程と、
を有する薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項２】
前記第１のマスクを絶縁体で形成する前記第５工程は、前記上部電極及び前記第１のマスクを被覆するように保護膜を形成する工程を含む請求項１記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項３】
前記第５工程は、前記第１のマスクを除去する工程を含む請求項１記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項４】
前記第１のマスクと前記第２のマスクは同一の材料からなる請求項１記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項５】
基板上に下部電極と圧電膜を順に積層する第１´工程と、
前記圧電膜の上面に端面を有するマスクを形成する第２´工程であって、
前記端面は、
上下方向から透視した状態で下端部が前記下部電極と前記圧電膜との重なる部分より内側に位置し、
且つ前記圧電膜の表面となす角が９０度以下である
マスクを形成する第２´工程と
前記圧電膜上に導電性材料を前記端面と接するように積層することにより前記導電性材料からなる上部電極を形成する第３´工程と、
を有する薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項６】
前記マスクを絶縁体で形成する請求項５記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項７】
前記第３´工程は、前記マスクを除去する工程を含む請求項５または６記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信機器、無線通信等に使用される、圧電体の共振性を利用した薄膜圧電共振器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
世界的に普及している携帯電話等に代表される移動体通信機器で、数多くの周波数が存在する中から所望の周波数だけを取り出すことのできるフィルタ装置が重要である。
【０００３】
現在、通信用のフィルタ装置として、圧電体に電圧を印加することによって発生する音響波を用いた素子を利用したものが知られている。例えば、圧電体の表面に櫛歯電極を用いて電圧を印加する弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：ＳＡＷ）フィルタや圧電体を電極で挟む薄膜圧電共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：ＦＢＡＲ）フィルタなどがある。
【０００４】
近年、無線通信に使用する帯域が高周波数化していることから、弾性表面波を利用している弾性表面波フィルタにおいて、櫛歯電極の電極指を細くする必要がある。しかしながら、周波数の帯域をさらに高くしていくためには、サブミクロンレベルの微細加工が必要となり、安価に作製することが難しい。また、電極指を細くすることは電極指の抵抗や耐電力性などの点において難しい。
【０００５】
これに対して、薄膜圧電共振器フィルタは、圧電膜の厚み方向の縦振動を利用するので、圧電膜の膜厚を薄くすれば動作帯域の高周波数化を容易に実現出来る。例えば、共振周波数が２ＧＨｚであれば１μｍ〜２μｍの圧電膜の膜厚に対応し、共振周波数が５ＧＨｚであれば０．４μｍ〜０．８μｍの圧電膜の膜厚に対応する。また、この薄膜圧電共振器フィルタは、平面の方向の加工寸法が１μｍレベルあれば十分であることから、高周波数化に伴う製造コストの上昇を招くことがない。
【０００６】
さらに、薄膜圧電共振器フィルタは弾性表面波フィルタと比べると急峻な周波数特性、小型化、コストといった面で優れている。
【０００７】
ここで、薄膜圧電共振器フィルタは、複数の薄膜圧電共振器によって構成され、その薄膜圧電共振器は、下部電極と上部電極に挟まれた圧電膜から形成される。その薄膜圧電共振器に電圧が印加されると圧電膜は電気エネルギーの一部を音響波に変換し、圧電膜内で音響波は空気／共振器界面において反射を繰り返し共振が起こる。その音響波の共振周波数で動作可能な場合、薄膜圧電共振器は共鳴器として機能するため、周波数フィルタとして利用することができる。
【０００８】
このような薄膜圧電共振器の製造方法は、次のようにして作製される。まず、基板上に犠牲層を形成し、下部電極、圧電膜、上部電極を基板及び犠牲層上に順次積層する。その後、犠牲層に通じる貫通穴を開けて、エッチングをすることによって犠牲層を除去する。
【０００９】
ここで、上部電極を形成する際に、スパッタや蒸着等によって導電層を成膜した後、その上にフォトレジストをスピンコートで塗布し、露光することによってマスクパターンを作製する。その後、ウエットエッチングやドライエッチングなどにより電極層をパターニングして上部電極を形成する（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００８−６６７９２号公報
【特許文献２】特開２００６−３４５１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上部電極をエッチングによりパターニングする際、上部電極を所望の形状に形成することが難しいという問題があった。
【００１１】
例えば、導電性材料を積層した導電層上に、レジスト膜を積層してドライエッチングにより導電層をパターニングする場合、レジスト膜から露出する導電層部だけでなく、レジスト膜自体も多少エッチングされる。そのため、レジスト膜が薄い部分では、導電層が露出してしまうことがある。その結果、上部電極のうち、本来はエッチングされるべきでない部分がエッチングされてしまうことがあり、共振部を構成する上部電極の膜厚が不均一になってしまうことがあった。
【００１２】
その場合、共振部を構成する上部電極の膜厚が一定でなくなるため、共振部全体の膜厚が不均一となり、スプリアス振動が生じてリップルが信号に混ざってしまうことによって、高周波特性が劣化するという問題があった。
【００１３】
また、ウエットエッチングを用いる際にも、エッチング液の回り込みによるサイドエッチがあるために、共振部を構成する上部電極の端部の断面形状が順メサ形状になることが多く、所望の電極形状を作ることが難しいという問題がある。上部電極の端部の断面形状が順メサ形状になると、共振部を構成する端部の膜厚が不均一になる。それにより、スプリアス振動が生じるため、リップルが信号に混じってしまい、インピーダンス特性で反共振周波数が低くなったり、反共振抵抗が小さくなったりするという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、これらを解決した薄膜圧電共振器の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の薄膜圧電共振器の製造方法は、基板上に下部電極と圧電膜を順に積層する第１工程と、前記圧電膜の上面に第１端面を有する第１のマスクを形成する第２工程であって、前記第１端面は、上下方向から透視した状態で下端部が前記下部電極と前記圧電膜との重なる部分の内側に位置し、且つ前記圧電膜の表面となす角が９０度以下である第１のマスクを形成する第２工程と、前記第１のマスク上に第２端面を有する第２のマスクを形成する第３工程であって、前記第２端面は、上面視した状態で上端部が前記第１端面の上端部よりも外側に位置し、且つ前記第１のマスクの表面に対して内角が鈍角をなす第２のマスクを形成する第３工程と、前記圧電膜上に導電性材料を前記第１端面と接するように積層する第４工程と、前記第２のマスクを除去して前記導電性材料からなる上部電極を形成する第５工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の薄膜圧電共振器の製造方法は、基板上に下部電極と圧電膜を順に積層する第１´工程と、前記圧電膜の上面に端面を有するマスクを形成する第２´工程であって、前記端面は、上下方向から透視した状態で下端部が前記下部電極と前記圧電膜との重なる部分より内側に位置し、且つ前記圧電膜の表面となす角が９０度以下であるマスクを形成する第２´工程と前記圧電膜上に導電性材料を前記端面と接するように積層することにより前記導電性材料からなる上部電極を形成する第３´工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、共振部を構成する部分の上部電極の膜厚を均一化することができるので、スプリアスを軽減し、リップルを小さくすることができる薄膜圧電共振器を提供することができる。
【００１８】
さらに本発明によれば、スプリアスを軽減することができる薄膜圧電共振器の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る薄膜圧電共振器の製造方法について、実施形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は実施形態１に係る薄膜圧電共振器の製造方法により製造された薄膜圧電共振器を示す断面図であり、図２は薄膜圧電共振器の平面図である。図１の断面図は、図２のＰ−Ｐ´線で切断した時の断面に相当する。なお、図２において、斜線を引いた部分は下部電極２と圧電膜３が重なっている範囲７であり、点線は圧電膜３の下にある下部電極２の外縁である。
【００２１】
以下、実施形態１の薄膜圧電共振器の製造方法で作製された薄膜圧電共振器について説明する。
【００２２】
実施形態１に係る薄膜圧電共振器は、図１に示すように基板１の上に下部電極２と圧電膜３と上部電極４とを積層してなる。さらに、熱酸化膜８と下部電極２との間には空洞６が設けられている。この薄膜圧電共振器は、下部電極２と上部電極４で挟持された圧電膜３に電圧が付与されて、電気エネルギーが音響波に変換される。発生した音響波は、空洞６と保護層１７の外部との間で反射され、反射を繰り返すことにより共振器として機能する。
【００２３】
共振部５は、圧電膜３を下部電極２と上部電極４で挟持した部分であり、この部分に電圧が付与されることにより音響波が発生し、空気との界面で反射を繰り返す。
【００２４】
上部電極４の端面４ａは、図１に示すように圧電膜３の表面となす角θが９０度以上で、且つ１８０度より小さく、図２の斜線で表した範囲７内に形成される。そのような端面４ａは、図１の非共振部３１に示すように、圧電膜３と接しないため、不要な共振は起こりにくい。それにより、不要なスプリアス振動がリップルとして信号に混じりにくいという効果を奏する。
【００２５】
これを、図８に示す従来の薄膜圧電共振器の断面図と比較しながら説明する。
図８は、圧電膜２２上に積層した導電性材料からなる電極層をウエットエッチングによりパターニングして上部電極２４を形成した場合の薄膜圧電共振器の断面図である。ウエットエッチングを用いると、レジストの下までエッチング液が回り込んでエッチングすることから、上部電極２４の端部が順メサ形状となりやすい。そのような形状からなる上部電極２４の端部が下部電極２５と圧電膜２２を挟持することによって、この部分も共振に寄与することとなる。それにより、不要な共振部２０が形成される。この不要な共振部２０における、上部電極２４の端部の膜厚は、共振部１９における上部電極２４の膜厚とは異なる。そのため、スプリアス振動がリップルとして信号に混じってしまう。これに対し、図１に示す薄膜圧電共振器は上部電極４の端面４ａが圧電膜３と接していないため、共振部５以外の部分で不要な共振は起こりにくく、不要なスプリアス振動がリップルとして信号に混じりにくい。
【００２６】
端面４ａと圧電膜３の表面とのなす角θのより好ましい角度は、９０度以上１３５度以下である。角度をこの範囲にすることで、端面４ａと、下部電極２との間で寄生容量がほとんど発生することがなく、電気特性に優れた薄膜圧電共振器となすことができる。
また、上部電極４を被覆するように形成した保護層１７は、上部電極１７の酸化を防止したり、絶縁したりすることができる。
【００２７】
次に、上述した薄膜圧電共振器の製造方法について図３を用いて説明する。
まず、第１工程として、図３−１（ａ）に示すように、Ｓｉなどからなる基板１を、８００℃〜１２００℃で熱することで表面に膜厚が０．１μｍ〜１μｍのＳｉＯ２からなる熱酸化膜８を絶縁膜として形成する。それにより、基板１の表面を絶縁させることができるので、基板１表面に上部電極４や下部電極２からの不要な電流が漏電することを防止することができる。ここで、基板１は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板、ガラスなどでもよい。
【００２８】
次にその熱酸化膜８上に、リン酸シリケートガラス（ＰＳＧ：ＰｈｏｓｐｏＳｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）などの材料をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などにより０．１μｍ〜３μｍ程度の膜厚になるように成膜する。その後、これをＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により平坦化することにより犠牲層９を形成する。その後、フォトリソグラフィ法によりパターニングして犠牲層９を所望の形状に作製する。なお、この犠牲層９は、上部電極４を形成した後、空洞６を形成するためにエッチングで取り除かれるものである。
【００２９】
続いて、基板１上に、スパッタ法や真空蒸着法などを用いて膜厚が０．１μｍ〜０．６μｍの導電性材料を積層して電極層を形成し、その電極層をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで下部電極２を形成する。下部電極２は、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、タングステン（Ｗ）、ポリシリコンのような導電性材料またはそれらの組み合わせによって構成される。
【００３０】
その後、基板１上と下部電極２上に膜厚が０．５μｍ〜２．５μｍの圧電材料をスパッタ法で積層することにより圧電膜３を形成する。この圧電膜３を構成する圧電材料としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、酸化チタンバリウム（ＢａＴｉＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）などを用いることが出来る。なお、積層方法は、スパッタ法以外にもＣＶＤ法、昇華法、プラズマ放電、ＭＢＥ法などでもよい。
【００３１】
次に、第２工程として、図３−１（ｂ）に示すように、圧電膜３の上面に第１端面１０ａを有する第１のマスク１０を形成する。圧電膜３の表面となす角θａは０度より大きく９０度以下となるように設定されている。なお、第１のマスク１０は、図２の斜線で表した範囲７内に上部電極４を形成する部分が露出するように圧電膜３上に形成される。
【００３２】
そのような第１端面１０ａを有する第１のマスク１０を作製する方法としては、まずポジ型感光性ポリイミドのレジスト液を圧電膜３上の膜厚が０．０１μｍ〜２．５μｍになるように塗布する。その後、塗布したレジスト膜に、第１のマスク１０が形成される部分だけ露光するマスクパターンを用いて紫外線照射することによりマスクパターンを転写する。次に、マスクパターンが転写されたレジスト膜を、現像液に１５秒〜５０秒間浸漬した後、窒素雰囲気中において２５０℃〜４５０℃で熱処理する。そうすることにより、レジスト膜を順メサ形状に形成することができるので、角θａを０度〜９０度に達成することができる。この方法により、圧電膜３の表面に対して角θａとなる第１端面１０ａを有する第１のマスク１０を０．０１μｍ〜２．０μｍの膜厚で形成することができる。
【００３３】
なお、第１のマスク１０は、前述したポリイミドなどの感光性レジスト材料だけでなく、ＳｉＯ２やＳｉＮなどの酸化膜を積層してパターニングしてもよい。また、銀、金、クロム、酸化亜鉛、モリブデン、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステンなどの金属は、上部電極４を傷付けずに除去できるため、これらの金属を第１のマスク１０の材料として用いることも可能である。
【００３４】
次に、第３工程として、図３−１（ｃ）に示すように、第１のマスク１０の上に、第２端面１１ａをもつ第２のマスク１１を形成する。また、第２端面１１ａは、第１のマスク１０の表面となす角θｂが鈍角となっている。ここで、鈍角は９０度より大きく１８０度より小さい角度を示す。
【００３５】
そのような第２端面１１ａを有する第２のマスク１１を製造する方法としては、例えばＡＺ５２１４Ｅ（ヘキスト社製）などのポジ型反転露光用フォトレジストを第１のマスク１０上に膜厚が０．０１μｍ〜２．０μｍとなるように塗布する。次に、第２のマスク１１が形成される部分以外を露光するマスクパターンを用いて、紫外線を照射することにより順メサ形状のレジスト膜を形成することができる。その後、露光された順メサ形状のレジスト膜を７０度〜１５０度で熱処理して反転ベークする。さらに、反転ベークしたレジスト膜以外を露光して、現像することによって、第１のマスク１０の表面となす角θｂが鈍角となる第２端面１１ａを有する第２のマスク１１を０．０１μｍ〜２．０μｍの膜厚で形成することができる。
【００３６】
また、第２のマスク１１は、第２端面１１ａの上端部が第１端面１０ａの上端部よりも外側に位置している。それにより、導電性材料を積層して上部電極４の端面４ａを形成する際、第１のマスク１０の上面に不要な導電性材料を積層させにくくすることができる。
【００３７】
次に第４工程として、図３−２（ｄ）に示すように、圧電膜３上と第２のマスク１１上に、上方から導電性材料を積層する。このとき、導電性材料を第１のマスク１０の第１端面１０ａと接するようにしておく。また、上部電極４を所望の形状に形成するためには、積層する導電性材料の膜厚は、第１のマスク１０よりも薄いことが好ましい。
【００３８】
導電性材料を上方から積層して上部電極４を形成する際、第２のマスク１１の第２端面１１ａには導電性材料が回り込みにくい。それにより、第２のマスク１１の上端部で導電性材料の膜を段切れさせることができる。
【００３９】
導電性材料の積層方法としては、スパッタ法、蒸着法などが例示できるが、中でもスパッタ法が好ましい。スパッタ法を用いるとスパッタ法の原理からターゲットが多方から飛ぶので、ターゲットが１点から飛散する蒸着法と比べて第２のマスク１１の第２端面１１ａの下にも導電性材料が回り込む量が多くなり、第１端面１０ａにより多く導電性材料を積層させることができる。
【００４０】
なお、蒸着法により導電性材料を積層する場合は、図３−１（ｃ）で示したように、上方から見た時、第１のマスク１０の第１端面１０ａが第２のマスク１１から露出する部分を有するようにしておくことが好ましい。このようにしておけば、蒸着法により導電性材料を第１端面１０ａに積層する際、露出する部分の大きさによって上部電極４の端面４ａの長さを調節することができる。
【００４１】
なお、上部電極４で用いる導電性材料は、下部電極２と同様に音響的に減衰が小さく、電気的に抵抗が小さい材料が適しており、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、タングステン（Ｗ）、ポリシリコン、あるいはそれらの組み合わせたものを用いることができる。
【００４２】
その後、第５工程として、図３−２（ｅ）に示すように、第２のマスク１１を除去する。その後、第１のマスク１０を除去することによって、図３−３（ｆ）に示すような上部電極４を形成することができる。第２のマスク１１と第１のマスク１０を除去する方法としては、例えば有機酸系の剥離液などを用いる化学的手法とドライエッチングやウエットエッチングなどの物理的手法がある。ここで、第１のマスク１０と第２のマスク１１とを同一の材料で形成しておけば、第５工程において同じ剥離液や同じエッチング方法で同時に除去するができるので、生産効率が良い。また、同じ剥離液や同じエッチング方法を用いることからコストを低減することができるという利点がある。したがって、第１のマスク１０と第２のマスク１１とは同一の材料で形成することが好ましい。
【００４３】
第１のマスク１０を除去した後、図３−３（ｇ）に示すように、上部電極４や圧電膜３にＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等により犠牲層９まで到達する貫通穴３５を開ける。その後、フッ酸を用いたドライエッチングやウエットエッチングなどにより犠牲層９を除去して空洞６を設ける。
【００４４】
その後、図３−４（ｈ）に示すように、上部電極４及び上部電極４から被覆するように保護層１７を形成する。保護層１７は、例えばＳｉＯ２などの酸化膜をＣＶＤ法で積層することにより形成される。
【００４５】
以上説明したように、薄膜圧電共振器の共振部５を構成する上部電極４の端部を第１のマスク１０と第２のマスク１１を使うことによって、所望の端部形状にすることが出来る。それによって、信号に混ざっていたスプリアス振動によるリップルを軽減することができるため、インピーダンス特性を向上させることができる。よって、薄膜圧電共振器フィルタとして、高周波数特性を得ることができる。
【００４６】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２に係る薄膜圧電共振器の製造方法について図３と図５を用いて説明する。
【００４７】
実施形態１の製造方法と重複する部分については同一符号を付し、その説明を省略する。実施形態１では、第１のマスク１０を除去したのに対し、実施形態２に係る製造方法では、第１のマスク１０を残しておき、上部電極４を被覆するように保護層１７を設ける点が異なっており、その他の工程は同じである。図３−２（ｅ）に示すように、第１のマスク１０を除去せずに残しておくことが好ましい。第１のマスク１０を残して保護層１７を形成する方が、第１のマスク１０を除去した後、保護層１７を形成するよりも端面１０ａを隙間なく確実に保護することができる。
【００４８】
このとき第１のマスク１０の材料の誘電率が圧電膜３の材料の誘電率より小さい程、非共振部３１において上部電極４の端部と下部電極２で構成される電極間の誘電率を下げることができるので寄生容量を軽減することが出来る。
【００４９】
具体的には、図３−２（ｅ）に示すように、実施形態１で第２のマスク１１を除去した後、図５に示すように、上部電極４を被覆するように保護層１７を形成する。その際、第１のマスク１０の材料と保護層１７で覆う材料は異なっていてもよい。保護層１７で上部電極４を被覆することによって、上部電極４を外的要因から保護すると共に、外部から絶縁させることができる。
【００５０】
＜実施形態３＞
実施形態３に係る薄膜圧電共振器の製造方法について図４と図５を用いて説明する。
【００５１】
実施形態１の製造方法と重複する部分については同一符号を付し、その説明を省略する。実施形態１では、２つマスクを使っていたのに対し、実施形態３に係る製造方法では、マスクを１つ使い、導電性材料を積層した後、マスク上面を露出させる点が異なっている。
【００５２】
まず、第１´工程として図４−１（ａ）に示すように基板１上に下部電極２と圧電膜３を形成する。その後、第２´工程として、上下方向から透視した状態で重なる範囲７内に、圧電膜３上の表面となす角θａが０度より大きく９０度以内の端面１０´ａを有する絶縁体からなるマスク１０´を、図４―１（ｂ）に示すように圧電膜３上に形成する。
【００５３】
第３´工程において、図４−２（ｃ）に示すように導電性材料をマスク１０´の端面１０´ａと接するように圧電膜３上に積層して、導電性材料からなる上部電極４を形成する。その後、図４−３（ｄ）に示すように、上方からＣＭＰ法で導電性材料とマスク１０´の上面が面一になるように平坦化し、その面が基板の上面と平行になるようにする工程を行う。なお、導電性材料とマスク１０´が面一になった後も平坦化し続けることにより、上部電極４を所望の膜厚に形成してもよい。さらに、その上から保護層１７で上部電極４及びマスク１０´上を被覆してもよい。上部電極４とマスク１０´を面一にした後、保護層１７を積層することによって上部電極４とマスク１０´上に均一な膜を形成することができる。なお、実施形態３はこのマスク１０´だけを使えば良いので工程数が削減でき、上部電極４の上面を平坦化することができるので不要なスプリアス振動を軽減することができる。
【００５４】
第３´工程の後、図４−３（ｅ）が示すように、上部電極４や圧電膜３にＲＩＥ等により犠牲層９まで到達する貫通穴３５を開ける。その後、ドライエッチングやウエットエッチングなどにより犠牲層９を除去して空洞６を設ける。
【００５５】
その後、図４−３（ｆ）に示すように、保護層１７をフォトリソグラフィ法により上部電極４だけを被覆するように形成する。保護層１７は耐エッチング性の絶縁材料で被覆することが好ましい。不要な導電性材料をエッチングする際、エッチングから上部電極４を保護するためである。図５に示す如くマスク１０´上に積層された導電性材料をエッチングすることにより上部電極４以外の不要な導電性材料を除去することができる。それによって、保護層１７を形成した後、不要な導電性材料を除去することができるので、下部電極２と容量を形成することなどを防ぐことができる。
【００５６】
実施形態３は、実施形態１と同様に薄膜圧電共振器のスプリアス抑制効果を向上しつつ、実施形態１と比べてマスクを２つ使う必要がないので薄膜圧電共振器の生産効率を向上できるのでコスト低減ができる。
【００５７】
＜実施形態４＞
実施形態４に係る薄膜圧電共振器の製造方法について図６を用いて説明する。
【００５８】
実施形態３の製造方法と重複する部分については同一符号を付し、その説明を省略する。この実施形態４に係る製造方法は、前述した実施形態３の第３´工程の後に、マスク１０´を除去する点が異なっている。マスク１０´を除去することによって、図６（ａ）に示すような端面４ａを有する上部電極４を作製する。さらに、図６（ｂ）に示すように、貫通穴３５を開けた後、犠牲層９を除去して空洞６を形成する。最後に、上部電極４を保護層１７で被覆する。この実施形態４も実施形態３と同様にマスクを１つしか使わないので、薄膜圧電共振器の生産効率を向上させることができる。
【００５９】
＜その他の実施形態＞
また、今回は犠牲層を有する構造の薄膜圧電共振器について説明をしたが、図７に示すような、ＲＩＥなどで空洞を設けた基板１２上に下部電極１３と圧電膜１４と上部電極１５を積層したダイヤフラム構造の薄膜圧電共振器などに実施形態を上部電極１５に形成する際に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係る薄膜圧電共振器の断面図（図２に示すＰ−Ｐ´切断線において切断した断面図）である。
【図２】図１に示す薄膜圧電共振器を上面から見た平面図である。
【図３−１】本発明の実施形態１と２に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図３−２】本発明の実施形態１と２に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図３−３】本発明の実施形態１と２に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図３−４】本発明の実施形態１と２に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図４−１】本発明の実施形態３と４に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図４−２】本発明の実施形態３と４に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図４−３】本発明の実施形態３と４に係る薄膜圧電共振器の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る薄膜圧電共振器の断面図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る薄膜圧電共振器の断面図である。
【図７】本発明のその他の実施形態に係る薄膜圧電共振器の断面図である。
【図８】従来の製造方法により製造した薄膜圧電共振器の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    基板
２    下部電極
３    圧電膜
４    上部電極
４´    導電層
４ａ    上部電極の端面
５    共振部
６    空洞
７    下部電極と上部電極との重なった部分
８    熱酸化膜
９    犠牲層
１０    第１のマスク
１０ａ    第１端面
１１    第２のマスク
１１ｂ    第２端面
１８    レジストパターン
３１    非共振部
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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