(57)【要約】【課題】  横振動モードに起因するスプリアスの低減を目的とする。【解決手段】  支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、この第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、この圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成された薄膜バルク音響共振器において、この第２の電極の外周端近傍に位置するこの圧電体層を除去することでこの圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つこの端面の少なくとも一部がこの第２の電極の内側に位置する構造としたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、
該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成された薄膜バルク音響共振器において、
前記第２の電極の少なくとも外周端近傍に位置する前記圧電体層を除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ前記端面の少なくとも一部が前記第２の電極の内側に位置する構造であることを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記第２の電極の外周端近傍のみに位置する前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すように除去することで前記圧電体層の端面を出現させた構造であることを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項３】
請求項１記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記第２の電極の外周端近傍及び外側に位置する前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すように除去することで前記圧電体層の端面を出現させた構造であることを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項４】
請求項１記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記第２の電極の外周端近傍及び外側に位置する前記圧電体層を、厚み方向視で完全に除去することで前記圧電体層の端面を出現させた構造であることを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記圧電体層の端面は前記第２の電極に垂直ではない傾きを持つことを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項６】
請求項１、２、３又は４記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記圧電体層の端面は前記第２の電極に垂直ではなく傾きを持ち、且つ周期性を持たない凹凸形状から成ることを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項７】
請求項５又は６記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記圧電体層の除去をエッチングで行うと共に前記エッチングで除去される前記圧電体層の厚さをαとしたとき、前記第２の電極の外周端を起点として、前記端面の先端が前記第２の電極の内側に侵入する距離は２α以下であることを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の薄膜バルク音響共振器において、
前記第１の電極と前記支持基板との間に気体層又は音響反射ミラーを挿入したことを特徴とする薄膜バルク音響共振器。
【請求項９】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成され、
前記第２の電極の外周端近傍に位置する前記圧電体層を除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ前記端面の少なくとも一部が、前記第２の電極の内側に位置する構造とする薄膜バルク音響共振器の製造方法において、
前記第２の外周端近傍のみを開口したレジストをマスクとして、露出した前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すようにエッチング除去することを特徴とする薄膜バルク音響共振器の製造方法。
【請求項１０】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成され、
前記第２の電極の外周端近傍に位置する前記圧電体層を除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ前記端面の少なくとも一部が、前記第２の電極の内側に位置する構造とする薄膜バルク音響共振器の製造方法において、
前記第２の電極の外周端近傍のみが開口されたパターンを有する絶縁膜をマスクとして、露出した前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すようにエッチング除去することを特徴とする薄膜バルク音響共振器の製造方法。
【請求項１１】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成され、
前記第２の電極の外周端近傍に位置する前記圧電体層を除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ該端面の少なくとも一部が、前記第２の電極の内側に位置する構造とする薄膜バルク音響共振器の製造方法において、
前記第２の電極の外周端近傍及びその内部を開口したレジストをマスクとして、露出した前記圧電体層を、一部残すようにエッチング除去することを特徴とする薄膜バルク音響共振器の製造方法。
【請求項１２】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成され、
前記第２の電極の外周端近傍に位置する前記圧電体層を除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ該端面の少なくとも一部が、前記第２の電極の内側に位置する構造とする薄膜バルク音響共振器の製造方法において、
前記第２の電極の外周端近傍及びその内部が開口されたパターンを有する絶縁膜をマスクとして、露出した前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すようにエッチング除去することを特徴とする薄膜バルク音響共振器の製造方法。
【請求項１３】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成され、
前記第２の電極の外周端近傍及び外側に位置する前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すように除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ該端面の少なくとも一部が、前記第２の電極の内側に位置する構造とする薄膜バルク音響共振器の製造方法において、
前記第２の電極をマスクとして、露出した前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すようにエッチング除去することを特徴とする薄膜バルク音響共振器の製造方法。
【請求項１４】
支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、該第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、該圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成され、
前記第２の電極の外周端近傍及び外側に位置する前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すように除去することで前記圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つ該端面の少なくとも一部が、前記第２の電極の内側に位置する構造とする薄膜バルク音響共振器の製造方法において、
前記第２の電極を保護したレジスト又は絶縁膜をマスクとして、露出した前記圧電体層を、厚み方向視で一部残すようにエッチング除去することを特徴とする薄膜バルク音響共振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機器に使用される小型高周波フィルタに適用して好適な薄膜バルク音響共振器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（personal digital assistant  個人向携帯情報通信）機器等の通信機器の高機能化、高速化に伴い、内蔵される数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ動作の高周波フィルタには、これまでに増して小型化、低コスト化の要求がある。この要求を満たす高周波フィルタの有力候補が、半導体製造技術を用いて形成できる圧電体層が示す電気音響効果を利用した薄膜バルク音響共振器から成るフィルタである。
【０００３】
この薄膜バルク音響共振器の代表的な従来例として非特許文献１に記載されている空気ブリッジ型と呼ばれる図１５及び図１６に示すものがある。図１５はこの空気ブリッジ型の薄膜バルク音響共振器の例の平面図、図１６は図１５のＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】
この従来の空気ブリッジ型の薄膜バルク音響共振器は図１５及び図１６に示す如く、高抵抗シリコンや高抵抗ガリウム砒素から成る支持基板１上に厚さ０．１〜０．５μｍの方形の下部電極３を設ける。
【０００５】
この下部電極３上に厚さ１〜２μｍ程度の圧電体層４を設け、この圧電体層４上に厚さ０．１〜０．５μｍ程度の方形の上部電極５を設ける。
【０００６】
この下部電極３、圧電体層４及び上部電極５は半導体製造技術で周知のスパッタ堆積技術やレジストをマスクとした各種エッチング技術を用いて順次形成される。
【０００７】
下部電極３及び上部電極５としては例えばモリブデン、タングステン、チタン、白金、ルテニウム、アルミニウム等が使用され、圧電体層４としては例えば窒化アルミニウムや酸化亜鉛が用いられる。
【０００８】
この上部電極５と下部電極３とが圧電体層４を介して重なり合った領域（即ち薄膜バルク音響共振器として動作する領域）の直下に厚さを０．５〜３μｍ程度の空気層２を形成し、この下部電極３も上部電極５と同様に空気と接する境界面をもっている。
【０００９】
この空気層２は、シリコン酸化膜、ＰＳＧ膜（phosphorus silicate glass リンを添加したシリカガラス膜）、ＢＰＳＧ膜（boron phosphorus silicate glass ホウ素とリンを添加したシリカガラス膜）、ＳＯＧ膜等を図１５、図１６に示す如きビアホール６を介してＨＦ水溶液でエッチング除去することで形成される。
【００１０】
次に、この図１５及び図１６に示す薄膜バルク音響共振器の動作につき説明する。
【００１１】
この上部電極５と下部電極３との間に交流電圧を印加して時間的に変化する電界を圧電体層４の内部に生じさせると、圧電体層４は電気的エネルギーの一部を弾性波（以下音波と記す）という形の機械的エネルギーへ変換する。
【００１２】
この機械的エネルギーは上部電極５及び下部電極３の電極面の垂直方向である圧電体層４の膜厚方向に伝搬され、再び電気的エネルギーへと変換される。この電気的／機械的エネルギーの変換過程でその効率が優れる特定の周波数が存在し、この周波数を持つ交流電圧を印加したとき、この薄膜バルク音響共振器は極めて低いインピーダンスを示す。
【００１３】
この特定の周波数は一般に共振周波数γと呼ばれ、その値γは一次近似として、上部電極５と下部電極３との存在を無視したとき、
γ＝Ｖ／（２ｔ）
で与えられる。ここでＶは圧電体層４中の音波の速度、ｔは圧電体層４の厚さである。
【００１４】
音波の波長をλとすると、
Ｖ＝γλ
の関係が成立することから、
ｔ＝λ／２
となる。
【００１５】
これは、圧電体層４中で誘起された音波が圧電体層４と上部電極５及び下部電極３との境界面で上下に反射を繰り返し、丁度、その半波長に対応した定在波が形成されていることを意味する。
【００１６】
換言すれば、半波長の定在波が立っている音波の周波数と外部印加の交流電圧の周波数が一致したときが共振周波数γとなる。
【００１７】
この共振周波数で、この薄膜バルク音響共振器のインピーダンスが極めて小さくなることを利用したものとして複数の薄膜バルク音響共振器をラダー型に組み、所望の周波数帯の電気信号のみを低損失で通過させるバンドパスフィルタが非特許文献１に紹介されている。
【００１８】
この薄膜バルク音響共振器は、例えば図１７（図１５、図１６例の薄膜バルク音響共振器として動作する領域）に示す如く、上述の通り電極面に垂直方向に立つ振動モード（以下、主振動モードと呼ぶ）の音波７を利用するが、この電極面と並行方向に伝搬する振動モード（以下、横振動モードと呼ぶ）の音波８も誘起される。
【００１９】
この横振動モードの音波８が上部電極５の端の圧電体層４中の仮想の垂直面９や圧電体層４の端面等の音響インピーダンスが大きく変わる境界面で反射を繰り返し、その結果、音波８の定在波が形成されると、この薄膜バルク音響共振器あるいはこの薄膜バルク音響共振器を使用したバンドパスフィルタの共振特性や品質係数が大きく劣化する。
【００２０】
具体的には、横振動モードの音波８は主振動モードの音波７に比較して長距離を伝搬するため、横振動モードの音波８の周波数は主振動モードの音波７の周波数、即ち共振周波数γよりかなり低くなるが、横振動モードの音波８の高調波成分が、この共振周波数γの近傍の周波数を持つ場合があり、この薄膜バルク音響共振器の共振特性にスプリアスと呼ばれるノイズが発生する。またバンドパスフィルタを構成すると、通過周波数帯域でリップルが発生し、不要に大きな挿入損を引き起こす。
【００２１】
従来、この横振動モードに起因するスプリアスを改善することを目的として、上部電極５の外側にて、圧電体層４端面を垂直ではない形状にする改善案が提案されている（特許文献１の図１７参照）。この圧電体層４の端面を垂直ではない形状としたときは、この端面に到達した横振動モードの音波８を分散することで、横振動モードの定在波を生じさせづらくしている。
【特許文献１】特表２００３−５０５９０６号公報
【非特許文献１】K.M.Lakin “Thin film resonator and filters" Proceedings of the 1999 IEEE Ultrasonics Symposium, Vol.2, pp895-906, 17-20 Oct.1999.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
然しながら、この特許文献１の記載では圧電体層４の端面に到達した横振動モードの音波８を分散するのであるが、横振動モードの音波８の反射の大部分は図１７に示す如く圧電体層４の端面ではなく上部電極５の端に垂直な仮想の反射面９で発生するため、圧電体層４のこの上部電極５の外側を垂直でない形状にしても、横振動モードに起因するスプリアスに対する抑制効果は少ない不都合があった。
【００２３】
本発明は、斯る点に鑑み、横振動モードに起因するスプリアスを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明による薄膜バルク音響共振器は、支持基板の上に形成された少なくとも１層の導電層から成る第１の電極と、この第１の電極の上面に隣接して形成された少なくとも１層から成る圧電体層と、この圧電体層の上面に隣接して形成された少なくとも１層の導電層から成る第２の電極との積層体で構成された薄膜バルク音響共振器において、この第２の電極の少なくとも外周端近傍に位置するこの圧電体層を除去することで、この圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つこの端面の少なくとも一部がこの第２の電極の内側に位置する構造であるものである。
【００２５】
また、本発明による薄膜バルク音響共振器は、上述において、圧電体層の端面を第２の電極に垂直ではなく、傾きを持ち、且つ周期性を持たない凹凸形状としたものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第２の電極の外周端近傍に少なくとも位置する圧電体層を除去することで、この圧電体層の端面が出現した構造を有し、且つこの端面の少なくとも一部がこの第２の電極の内側に位置する構造とし、この第２の電極の端部に対応する圧電体層をなくしたので、圧電体層の第２の電極の端に垂直な仮想の反射面が形成されることがなく、この部分による横振動モードの音波の反射が存在しないため、横振動モードに起因するスプリアスを低減することができる。
【００２７】
また本発明により、更に圧電体層の端面を第２の電極に垂直ではなく、傾きを持ち、且つ周期性を持たない凹凸形状としたときは、この横振動モードの音波の端面での反射は乱反射となり、この音波の定在波は立たず、結果としてスプリアスを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図１〜図１０及び図１３を参照して、本発明薄膜バルク音響共振器及びその製造方法を実施するための最良の形態の例につき説明する。
【００２９】
本例による薄膜バルク音響共振器は、図１〜図３に示す構造を有しており、図２は平面図、図１は図２のＩ−Ｉ線断面図である。図１〜図３に示す本例による薄膜バルク音響共振器は、支持基板２０の上に形成された導電層から成る下部電極２２と、この下部電極２２の上面に隣接して形成された圧電体層２３と、この圧電体層２３の上面に隣接して形成された導電層から成る上部電極２４との積層体で構成されており、この上部電極２４の外周端近傍に少なくとも位置するこの圧電体層２３を除去することで、この圧電体層２３の端面５１が出現した構造を有し、且つこの端面５１の少なくとも一部がこの上部電極２４の内側に位置する構造を持つ。
【００３０】
また、本例においては、この上部電極２４と下部電極２２とが圧電体層２３を介して重なり合った領域（即ち、薄膜バルク音響共振器として動作する領域）の直下に、厚さ０．５〜３μｍ程度の空気層２１を形成し、この下部電極２２も上部電極２４と同様に空気と接する境界面を持つようにする。
【００３１】
次に、この図１〜図３に示す薄膜バルク音響共振器の製造方法の例を図４〜図１０を参照して説明する。
【００３２】
先ず、図４に示す如く、比抵抗1000Ωｃｍを超える高抵抗シリコンや高抵抗ガリウム砒素から成る支持基板２０に、後工程で空気層２１となる所定の大きさの方形の穴（凹部）３１を形成する。この穴（凹部）３１の深さを０．５〜３μｍ程度とする。
【００３３】
次に、この穴（凹部）３１にこの穴（凹部）３１の深さ以上の厚さを持つ犠牲層３２を堆積形成する。この犠牲層３２としては、シリコン酸化膜、ＰＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、ＳＯＧ膜等とする。この犠牲層３２を成形後、図５に示す如くＣＭＰ（chemical mechanical polishing  化学機械研磨）等により犠牲層３２のエッチバックを行い、残された犠牲層３２と支持基板２０の表面が一致した平坦面に形成する。
【００３４】
その後、半導体製造技術で周知のスパッタ堆積技術を用いて、図６に示す如くこの犠牲層３２及び支持基板２０上にこの犠牲層３２を跨いで下部電極２２を堆積形成する。この下部電極２２としてはモリブデン、タングステン、白金、ルテニウム等を使用する。モリブデンを使用したとき、この下部電極２２の厚さは０．１〜０．５μｍ程度が望ましく、本例では０．２３μｍとした。この下部電極２２を堆積後、レジストをマスクとした各種エッチング技術を用いて所望の平面形状を有するパターンに形成した。
【００３５】
次に図７に示す如くスパッタ堆積技術を用い厚さ１〜２μｍ程度の圧電体層２３を堆積する。この圧電体層２３としては例えば窒化アルミニウムや酸化亜鉛を使用する。
【００３６】
その後、図８に示す如く、この圧電体層２３上にスパッタ堆積技術を用いて上部電極２４を堆積形成する。この上部電極２４としては下部電極２２と同様にモリブデンを使用し、その膜厚を０．２３μｍとした。この上部電極２４としてはモリブデン、タングステン、白金、ルテニウム等が使用でき、膜厚は０．１〜０．５μｍが望ましい。この上部電極２４を堆積後、レジストをマスクとした各種エッチング技術を使用し、所望の平面形状例えば１００μｍ×１００μｍの正方形のパターンに形成した。
【００３７】
次に図９に示す如く、この上部電極２４をマスクとして、この圧電体層２３の一部を表面側からエッチングし、圧電体層２３の端面５１が出現するようにする。例えば圧電体層２３として膜厚１．２μｍの窒化アルミニウム層を用いる場合、約３８〜４０℃に加熱した現像液（例えば東京応化製、商品名ＮＭＤ−３）に７〜９分は浸すことで、厚さにして約０．８μｍの窒化アルミニウム層をエッチングできる。
【００３８】
この場合、この現像液は窒化アルミニウム層に対して異方性エッチング特性を示すため、圧電体層２３である窒化アルミニウム層の端面５１は基本的には約５７度のテーパー角を持つ、しかし実際には、窒化アルミニウム層の表面又は内部に点在する不均一がマスクとなってエッチングが進行する場合が頻繁に見られ、結果として、図９に示す如く微小な円錐構造が多数乱立した断面形状が形成される。
【００３９】
この場合、図９に示す如く、圧電体層２３の端面５１にも微小円錐が現れ、結果として、不規則な凹凸が形成される。この端面５１に現れる微小円錐の発生頻度が高い場合には、端面５１と上部電極２４とが交わる交線は不規則な曲線区分を有するが、頻度が低い場合には微小円錐の形成が交線に影響を及ぼしにくく、この交線は、ほぼ上部電極２４の外周端の形状が反映される。
【００４０】
いずれの場合でも、このエッチング時での微小円錐の発生による端面５１での不規則な凹凸は、程度の差はあるものの生じており、横振動モードの音波の反射が乱反射され定在波は立たないので、後述する如く反共振周波数近傍で生じるスプリアスは抑制される。
【００４１】
この場合、圧電体層２３の端面５１の上端の上部電極２４と交わる交線はこの上部電極２４の内側に位置している。この端面５１と上部電極２４との交線が上部電極２４内へ侵入した距離Ｌは、エッチングで除去される圧電体層２３である窒化アルミニウム層の厚さをαとしたとき、この上部電極２４の外周端を起点として、上部電極２４であるモリブデンとの界面に沿ったエッチングも伴い、最大２αであった。
【００４２】
この場合、図９に示す如く、上部電極２４の外周端近傍及び外側に位置する圧電体層２３を厚み方向視で全てではなく、一部残すように除去することで、この圧電体層２３の端面５１を出現させている。
【００４３】
次に図１０に示す如く圧電体層２３及び下部電極２２を貫通して犠牲層３２に至るビアホ−ル２６を形成し、このビアホ−ル２６を介してＨＦ水溶液で犠牲層３２を完全に除去して空気層２１を形成し、図１、図３に示す如き薄膜バルク音響共振器を得る。
【００４４】
次にこの図１〜図３に示す薄膜バルク音響共振器の動作につき説明する。
【００４５】
この上部電極２４と下部電極２２との間に交流電圧を印加して時間的に変化する電界を圧電体層２３の内部に生じさせると、圧電体層２３は電気的エネルギーの一部を弾性波（以下音波と記す）という形の機械的エネルギーへ変換する。
【００４６】
この機械的エネルギー（主振動モードの音波４１）は図３に示す如く上部電極２４及び下部電極２２の電極面の垂直方向である圧電体層２３の膜厚方向に伝搬され、再び電気的エネルギーへと変換される。この電気的／機械的エネルギーの変換過程でその効率が優れる特定の周波数が存在し、この周波数を持つ交流電圧を印加したとき、この薄膜バルク音響共振器は極めて低いインピーダンスを示す。
【００４７】
この特定の周波数は一般に共振周波数γと呼ばれ、その値γは一次近似として、上部電極２４と下部電極２２との存在を無視したとき、
γ＝Ｖ／（２ｔ）
で与えられる。ここでＶは圧電体層２３中の音波の速度、ｔは圧電体層２３の厚さである。
【００４８】
音波の波長をλとすると、
Ｖ＝γλ
の関係が成立することから、
ｔ＝λ／２
となる。
【００４９】
これは、圧電体層２３中で誘起された音波が圧電体層２３と上部電極２４及び下部電極２２との境界面で上下に反射を繰り返し、丁度、その半波長に対応した定在波が形成されていることを意味する。
【００５０】
換言すれば、半波長の定在波が立っている音波の周波数と外部印加の交流電圧の周波数が一致したときが共振周波数γとなる。
【００５１】
本例によれば、上部電極２４をマスクとして圧電体層２３のエッチングで出現した端面５１の上端が、上部電極２４の外周端よりも内側に位置しているので、この上部電極２４の外周端に隣接する圧電体層２３はない。このため、図３に示す如くこの上部電極２４の外周端で上部電極２４に垂直な仮想の反射面は存在せず、この部分による横振動モードの音波４２の反射がなく、横振動モードに起因するスプリアスを低減することができる。
【００５２】
また本例によれば、上部電極２４をマスクとして圧電体層２３をエッチングして端面５１を出現させているので、端面５１はこの上部電極２４に垂直ではなく、傾きを持ち、且つ周期性の無い凹凸形状となるので、図３に示す如く、この横振動モードの音波４２のこの端面５１での反射は乱反射となる。このため、この音波４２の定在波は立たず、結果としてスプリアスを低減できる。
【００５３】
因みに、図１に示す如き構成の薄膜バルク音響共振器を試作し、そのインピーダンスを交流電圧の周波数を変えて実測した結果を図１３に示す。比較のため、図１７に示す如き、圧電体層４をエッチングしていない構成についても試作し実測した結果を図１４に示す。ここで示すインピーダンスの値は、薄膜バルク音響共振器を単なる並行平板容量と見なしたときの容量値で規格化してある。
【００５４】
この薄膜バルク音響共振器の構成としては、上部電極２４，５及び下部電極２２，３としてモリブデンを使用し、厚さを夫々０．２３μｍとし、圧電体層２３，４として窒化アルミニウムを使用し、厚さを１．２μｍとし、上部電極２４，５は１００μｍ×１００μｍの正方形とした。また、圧電体層２３即ち窒化アルミニウム層を０．７μｍエッチングすることで、端面５１に無秩序な凹凸形状を形成した。
【００５５】
図１７に示す如き、圧電体層４としての窒化アルミニウム層の膜厚が上部電極５の外周端の内外で同じである従来の薄膜バルク音響共振器は図１４に示すように反共振周波数１．９２ＧＨｚ及びその近傍でノイズ状にインピーダンスが大きく変化しており、横振動モードによるスプリアスが顕著に確認される。
【００５６】
一方、図１に示す本例による薄膜バルク音響共振器は、図１３に示す如く反共振周波数１．９６３ＧＨｚ近傍でのスプリアスは激減し、比較的滑らかな特性となっている。これは本例によれば、横振動モードによるスプリアスが抑制されたことを意味する。
【００５７】
尚、上述製造例では、圧電体層２３を現像液でエッチングした後に犠牲層３２を除去する如く述べたが、この犠牲層３２を圧電体層２３をエッチングする前に除去しても良いことは勿論である。
【００５８】
また、上述例では、上部電極２４をマスクとして圧電体層２３を現像液でエッチングしたが、この上部電極２４に、レジストやシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の保護膜を付加してからこの圧電体層２３をエッチングするようにしても良い。上述例では上部電極２４にモリブデンを用い、これをマスクとして圧電体層２３を現像液でエッチングしたが、上部電極２４として現像液に不溶（難溶）でない金属を用いた場合、この保護膜が必要である。
【００５９】
また、上述例では圧電体層２３をエッチングするのに現像液を用いたが、この代わりに他の薬液であっても良いことは勿論である。
【００６０】
上述、図１に示す例では、上部電極２４の外周端近傍及び外側に位置する圧電体層２３を厚み方向視で全てではなく、一部残すように除去することで、この圧電体層２３の端面５１を出現させた構造としたが、この代わりに図１１に示すように上部電極２４の外周近傍のみの圧電体層２３をレジストをマスクとしてエッチングし、上部電極２４の外周端近傍の内側の直下に端面５１の少なくとも一部を形成し、且つこの端面５１に周期性のない無秩序な凹凸を形成するようにしても良い。
【００６１】
斯る図１１例においても、図１例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【００６２】
また図１２も本発明を実施するための最良の形態の他の例を示す。この図１２例は図１例において、上部電極２４の外周端近傍及び外側に位置する圧電体層２３を厚み方向視で完全に除去することで、圧電体層２３の端面５１を出現するようにしたものである。
【００６３】
斯る図１２例においても上部電極２４の外周端近傍の内側直下に端面５１の少なくとも一部を形成し、且つこの端面５１に周期性のない無秩序な凹凸が形成され、図１例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【００６４】
また、上述例では、上部電極２４及び下部電極２２を一層の導電層で形成した例につき述べたが、この上部電極２４及び下部電極２２を夫々複数の導電層により構成するようにしても良いことは勿論である。
【００６５】
また上述例では圧電体層２３を一層の圧電体層で形成した例につき述べたが、この圧電体層２３を複数の圧電体層により構成するようにしても良いことは勿論である。
【００６６】
また上述例では上部電極２４の形状を正方形とした例につき述べたが、この形状は平行な対辺を持つ矩形、台形、平行四辺形、その他の多角形、平行な対辺を持たない三角形やその他の多角形、更には円形、半円形、楕円形等一部が曲線となっている形状等任意の形状であっても良い。
【００６７】
また上述例では、下部電極２２の下側の支持基板２０に空気層２１を設けた例につき述べたが、この空気層２１に空気の代わりに窒素、不活性ガス等の気体を入れるようにしても良いことは勿論である。
【００６８】
また、この空気層２１の代わりに、非特許文献１に記載の如く、空気層２１と同様に主振動モードの音波４１を効果的に反射できる音響反射ミラーをこの下部電極２２と支持基板２０との間に挿入するようにしても良いことは勿論である。
【００６９】
また、更に本発明を薄膜バルク音響共振器の変形である積み重ね型薄膜バルク音響共振器に同様に適用できることは勿論である。
【００７０】
また、本発明は上述例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明薄膜バルク音響共振器を実施するため最良の形態の例を示す図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本例の動作の説明に供する図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図５】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図６】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図７】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図８】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図９】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図１０】本発明による製造方法の例の説明に供する断面図である。
【図１１】本発明を実施するための最良の形態の他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明を実施するための最良の形態の他の例を示す断面図である。
【図１３】本発明の説明に供する電気的特性図である。
【図１４】従来例の説明に供する電気的特性図である。
【図１５】従来の薄膜バルク音響共振器の例の平面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】図１６の要部の断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
２０‥‥支持基板、２１‥‥空気層、２２‥‥下部電極、２３‥‥圧電体層、２４‥‥上部電極、５１‥‥端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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