(57)【要約】【課題】結晶性及び平坦性に優れた圧電体膜を備え、フィルタ特性が優れた共振器を実現できるようにする。【解決手段】単結晶のシリコンからなる基板１１の上面にシリコン酸化膜からなるマスク１２を形成した後、パターニングして、基板１１の上面をストライプ状に露出させる。次に、基板１１の露出部１１ａの上及びマスク１２の上に窒化アルミニウムからなる圧電体膜１３を結晶成長させ、圧電体膜１３のうち露出部１１ａの上に成長させた単結晶膜部１３ａを共振部とする共振器を形成する。【選択図】図１
2006345281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体膜からなる共振部を有する共振器の製造方法であって、
単結晶基板の上に、該単結晶基板の上面の一部を露出するマスク膜を選択的に形成する工程（ａ）と、
前記単結晶基板の露出部及び前記マスク膜の上に前記圧電体膜を結晶成長する工程（ｂ）と、
前記圧電体膜のうちの前記露出部の上に成長した部分を用いて前記共振部を形成する工程（ｃ）とを備えていることを特徴とする共振器の製造方法。
【請求項２】
前記マスク膜は、非晶質膜であることを特徴とする請求項１に記載の共振器の製造方法。
【請求項３】
前記マスク膜は、多結晶膜であることを特徴とする請求項１に記載の共振器の製造方法。
【請求項４】
前記圧電体膜のうち前記マスク膜の上に成長した部分の少なくとも一部を除去する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の共振器の製造方法。
【請求項５】
圧電体膜からなる共振部を有する共振器の製造方法であって、
単結晶基板の表面に、該単結晶基板の表面である単結晶領域とは表面状態が異なる非単結晶領域を形成する工程（ａ）と、
前記単結晶領域及び非単結晶領域の上に前記圧電体膜を結晶成長する工程（ｂ）と、
前記圧電体膜のうちの前記単結晶領域の上に成長した部分を用いて前記共振部を形成する工程（ｃ）とを備えていることを特徴とする共振器の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）は、前記単結晶基板に凹部を形成した後、形成した凹部を埋めるように前記単結晶基板の上に該単結晶基板とは組成の異なる埋め込み膜を形成する工程と、
前記埋め込み膜を研磨することにより、前記単結晶基板の上面の一部が露出した平坦面を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項５に記載の共振器の製造方法。
【請求項７】
前記埋め込み膜は、非晶質膜であることを特徴とする請求項６に記載の共振器の製造方法。
【請求項８】
前記埋め込み膜は、多結晶膜であることを特徴とする請求項６に記載の共振器の製造方法。
【請求項９】
前記工程（ａ）は、前記単結晶基板の上面の一部を多孔質化する工程であることを特徴とする請求項５に記載の共振器の製造方法。
【請求項１０】
前記単結晶基板は、シリコン基板であり、陽極酸化法により多孔質化することを特徴とする請求項９に記載の共振器の製造方法。
【請求項１１】
前記圧電体膜のうちの前記非単結晶領域の上に成長した部分の少なくとも一部を除去する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項５から１０のいずれか１項に記載の共振器の製造方法。
【請求項１２】
圧電体膜からなる共振部を有する共振器の製造方法であって、
基板の上に非晶質膜及び単結晶膜を順次形成する工程（ａ）と、
前記単結晶膜の上に圧電体膜を形成する工程（ｂ）と、
前記圧電体膜を用いて前記共振部を形成する工程（ｃ）とを備え、
前記単結晶膜は、前記工程（ｂ）において前記基板に生じる反りと逆方向の反りを有していることを特徴とする共振器の製造方法。
【請求項１３】
前記単結晶膜は、前記圧電体膜に蓄積されるストレスが、前記基板の上面に直接形成された圧電体膜と比べて小さくなるような反りを有していることを特徴とする請求項１２に記載の共振器の製造方法。
【請求項１４】
前記単結晶膜は、前記基板の中央部の高さが周縁部の高さよりも高いことを特徴とする請求項１２に記載の共振器の製造方法。
【請求項１５】
基板の主面上に該主面に沿って保持された圧電膜と、
前記圧電膜の一部に形成された共振部とを備え、
前記圧電膜は、単結晶領域と該単結晶領域の側方に接して形成され、前記単結晶領域と比べて結晶性が劣る非単結晶領域とを有し、
前記共振部は、前記単結晶領域に形成されていることを特徴とする共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体膜を用いた共振器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ）は、不要な周波数を除去し、所望の周波数の信号のみを通過させるフィルタとして、移動体通信用の高周波部品として広く用いられている。このＦＢＡＲには共振膜として圧電体膜が用いられており、特に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系化合物半導体は膜中におけるの信号伝達速度に関わる音速が１０．４ｋｍ／ｓと非常に速いため、ＦＢＡＲ用の圧電体膜としてよく用いられている。
【０００３】
一方、圧電体膜を高周波フィルタに用いる際に、圧電体膜の結晶性や平坦性がフィルタ内の信号伝達ロスに大きな影響を与えるため、結晶性が良く且つ平坦な膜を用いることにより信号伝達ロスを低減できることが一般的に知られている。
【特許文献１】特開平６−７７１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧電体膜の結晶性と平坦性を両立させることは非常に困難である。特に、ＡｌＮ系化合物半導体膜は格子整合する基板がないため、基板上に圧電体膜としてＡｌＮ系化合物半導体膜を結晶成長させる場合には、格子不整合及び熱膨張係数の違いにより、圧電体膜に転移と熱歪みが生じるので、形成した圧電体膜は多大なストレスを内在することになる。このような膜中のストレスは、クラックとなって表面化するため、圧電体膜の表面の平坦性を悪化させる原因となる。
【０００５】
このため、現在は基板と圧電体膜との間にバッファ層を挿入したり、結晶成長温度を低く設定したりして、結晶性を犠牲にすることによりクラックの発生を防止している。このように結晶性が低い圧電体膜を用いて共振器を形成しているため、フィルタ損失等のフィルタ特性が悪化するという問題を有している。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決し、結晶性及び平坦性に優れた圧電体膜を備え、フィルタ特性が優れた共振器を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明は共振器の製造方法を、上面の一部に単結晶領域が露出した基板の上に圧電体膜を形成する構成とする。
【０００８】
具体的に本発明に係る第１の共振器の製造方法は、圧電体膜からなる共振部を有する共振器の製造方法を対象とし、単結晶基板の上に、該単結晶基板の上面の一部を露出するマスク膜を選択的に形成する工程（ａ）と、単結晶基板の露出部及びマスク膜の上に圧電体膜を結晶成長する工程（ｂ）と、圧電体膜のうちの露出部の上に成長した部分を用いて共振部を形成する工程（ｃ）とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
第１の共振器の製造方法によれば、単結晶基板の露出部及びマスク膜の上に圧電体膜を結晶成長するため、圧電体膜のうちの単結晶基板の上に形成された結晶性に優れた部分に生じるストレスを、マスク膜の上に形成された多結晶又はアモルファスの部分により緩和することができる。従って、圧電体膜の結晶性に優れた部分にクラックが入ることを防止できるので、結晶性が高く且つクラックの発生がない圧電体膜を用いた共振器を製造することが可能となる。その結果、共振器を用いたフィルタのフィルタ損失等の特性を向上させることができる。
【００１０】
第１の共振器の製造方法において、マスク膜は非晶質膜酸又は多結晶膜であることが好ましい。このような構成とすることにより、結晶性に優れた部分と多結晶又はアモルファスの部分とを備えた圧電体膜を、基板の上に確実に形成することが可能となる。
【００１１】
第１の共振器の製造方法は、圧電体膜のうちマスク膜の上に成長した部分の少なくとも一部を除去する工程をさらに備えていることが好ましい。このような構成とすることにより、多結晶又はアモルファスの圧電体膜が内在するストレスの影響を受けることがなくなり、圧電体膜のストレスをさらに低減することが可能となる。
【００１２】
本発明に係る第２の共振器の製造方法は、圧電体膜からなる共振部を有する共振器の製造方法を対象とし、単結晶領域が露出した単結晶基板の表面に、単結晶領域とは表面状態が異なる非単結晶領域を形成する工程（ａ）と、単結晶領域及び非単結晶領域の上に圧電体膜を結晶成長する工程（ｂ）と、圧電体膜のうちの単結晶領域の上に成長した部分を用いて共振部を形成する工程（ｃ）とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の共振器の製造方法によれば、単結晶領域が露出した単結晶基板の表面に、単結晶領域とは表面状態が異なる非単結晶領域を形成し、単結晶領域及び非単結晶領域の上に圧電体膜を結晶成長するため、結晶性に優れた部分と多結晶又はアモルファスの部分とを備え且つ段差構造のない圧電体膜を得ることが可能となる。従って、圧電体膜中のストレスが段差部に集中することによるクラックの発生等を回避できるので、結晶性に優れた圧電体膜を用いた共振器の製造歩留まりを向上することができる。
【００１４】
第２の共振器の製造方法において、工程（ａ）は、単結晶基板に凹部を形成した後、形成した凹部を埋めるように単結晶基板の上に該単結晶基板とは組成の異なる埋め込み膜を形成する工程と、埋め込み膜を研磨することにより、単結晶基板の上面の一部が露出した平坦面を形成する工程とを含むことを特徴とする。このような構成とすることにより、結晶性に優れた部分と多結晶又はアモルファスの部分とを備え且つ段差構造のない圧電体膜を確実に得ることができる。
【００１５】
第２の共振器の製造方法において、埋め込み膜は非晶質膜又は多結晶膜であることが好ましい。
【００１６】
第２の共振器の製造方法において、工程（ａ）は、単結晶基板の上面の一部を多孔質化する工程であることが好ましい。この場合において、単結晶基板は、シリコン基板であり、陽極酸化法により多孔質化することが好ましい。このような構成においても、結晶性に優れた部分と多結晶又はアモルファスの部分とを備え且つ段差構造のない圧電体膜を確実に得ることができる。
【００１７】
第２の共振器の製造方法は、圧電体膜のうちの非単結晶領域の上に成長した部分の少なくとも一部を除去する工程をさらに備えていることが好ましい。このような構成とすることにより、多結晶又はアモルファスの圧電体膜が内在するストレスの影響を受けることがなくなり、圧電体膜のストレスをさらに低減することが可能となる。
【００１８】
本発明に係る第３の共振器の製造方法は、圧電体膜からなる共振部を有する共振器の製造方法を対象とし、基板の上に非晶質膜及び単結晶膜を順次形成する工程（ａ）と、単結晶膜の上に圧電体膜を結晶成長する工程（ｂ）と、形成された圧電体膜を用いて共振部を形成する工程（ｃ）とを備え、単結晶膜は、工程（ｂ）において基板に生じる反りと逆方向の反りを有していることを特徴とする。
【００１９】
第３の共振器の製造方法によれば、基板の上に非晶質膜及び単結晶膜を順次形成し、形成した単結晶膜の上に圧電体膜を形成するため、圧電体膜を結晶成長させた後の冷却時に基板に生じる反りを補正することができる。従って、圧電体膜生じるストレスを緩和することが可能となるので、結晶性に優れ且つクラックのない圧電体膜を用いた共振器を実現できる。
【００２０】
第３の共振器の製造方法において、単結晶膜は、圧電体膜に蓄積されるストレスが基板の上面に直接形成された圧電体膜と比べて小さくなるような反りを有していることが好ましい。
【００２１】
第３の共振器の製造方法において、単結晶膜は、基板の中央部の高さが周縁部の高さよりも高いことが好ましい。
【００２２】
本発明に係る共振器は、基板の主面上に該主面に沿って保持された圧電膜と、圧電膜の一部に形成された共振部とを備えた共振器を備え、圧電膜は単結晶領域と主面に沿った方向において該単結晶領域と接して形成され、単結晶領域と比べて結晶性が劣る非単結晶領域とを有し、共振部は単結晶領域に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の共振器によれば、単結晶領域と接して形成され、単結晶領域と比べて結晶性が劣る非単結晶領域を有しているため、単結晶領域を形成する際に単結晶領域に蓄積されるストレスを非単結晶領域により緩和することができる。従って、単結晶領域の結晶性を向上させることが可能となるので、結晶性に優れた圧電膜を共振部とする共振器を実現できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の共振器の製造方法によれば、結晶性及び平坦性に優れた圧電体膜を備え、フィルタ特性が優れた共振器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は第１の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示している。図１（ａ）に示すようにまず、単結晶のシリコン（Ｓｉ）からなる基板１１の上に厚さが８００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなるマスク１２を形成した後、パターニングすることにより、基板１１の上面をストライプ状に露出させる。
【００２６】
次に、図１（ｂ）に示すように全面に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる圧電体膜１３を結晶成長させる。基板１１の上面が露出した露出部１１ａの上に成長させた圧電体膜１３は、非常に結晶性が良いほぼ単結晶構造の膜である単結晶膜部１３ａとなり、逆に、マスク１２の上に結晶成長させた圧電体膜１３は結晶性が劣る多結晶又はアモルファス状態の膜である非単結晶膜部１３ｂとなる。
【００２７】
次に、図１（ｃ）に示すように非単結晶膜部１３ｂの一部を塩素系のガスを用いたドライエッチングにより除去する。
【００２８】
次に、図２（ａ）に示すように単結晶成膜部１３Ａの上にモリブデンからなる金属膜である下部電極２２を形成する。続いて、下部電極２２の単結晶膜部１３ａの中央部分を除く領域の上に、金−スズ合金からなる支柱金属膜２３を形成する。
【００２９】
次に、図２（ｂ）に示すように、上面に金−スズ合金からなる下部支柱金属膜２４をあらかじめ形成した保持基板２１を用意し、支柱金属膜２３と下部支柱金属膜２４とを金属共晶接合により固着する。これにより、単結晶膜部１３ａの下側に中空構造を形成する。
【００３０】
次に、図２（ｃ）に示すように基板１１をエッチング等により除去し、露出した単結晶膜部１３ａの上にモリブデンからなる上部電極２５を形成する。これにより、単結晶膜部１３ａ、下部電極２２、上部電極２５及び下部電極２２の下側に形成された中空構造からなる共振部３１を有する共振器が得られる。
【００３１】
第１の実施形態において、圧電体膜１３は、単結晶の基板１１の上に直接成長させた単結晶膜部１３ａと、マスク１２の上に成長させた非単結晶膜部１３ｂとが混在して形成されている。単結晶膜部１３ａは非常に結晶性が良い反面、基板１１との熱膨張係数の差により膜内に非常に大きなストレスが蓄積された領域となる。一方、非単結晶膜部１３ｂは結晶性が悪い反面、転移等が起きやすく柔軟な膜であるため、膜内にほとんどストレスが蓄積されず、ストレスの低い領域となる。
【００３２】
一般的に、圧電体膜と比べてＳｉ基板は収縮率が小さく、さらに圧電体膜に対してＳｉ基板の膜厚が圧倒的に厚い。このため、単結晶のＳｉ基板の上に単結晶の圧電体膜のみを結晶成長させた場合には、結晶成長後に成長温度である１１００℃程度の温度から室温へ圧電体膜を冷却する際に、硬い単結晶の圧電体膜が十分に収縮することができない。従って、膜内に大きなストレスが蓄積され、圧電体膜にクラックが発生する。このため、通常はは圧電体膜の結晶性を犠牲にして圧電体膜の結晶性を低く抑えることによりクラックの発生を防止している。
【００３３】
本実施形態においては、基板１１の上に、単結晶膜部１３ａと、非単結晶膜部１３ｂとが隣接して形成されている。このため、硬い単結晶膜部１３ａに生じるストレスを比較的軟らかい非単結晶膜部１３ｂにより吸収することが可能であり、単結晶膜部１３ａの部分にクラックが入ることを防止できる。
【００３４】
実際に、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により成膜温度１０００℃以上でＡｌＮ膜を５００ｎｍ程度結晶成長させた場合には、単結晶膜部１３ａのＡｌＮ膜のＸ線解析装置（ＸＲＤ）のロッキングカーブの半値幅は０．４°程度となり、多結晶又はアモルファス状態の非単結晶膜部１３ｂのＡｌＮ膜のＸＲＤのロッキングカーブの半値幅は１０°以上となった。また、単結晶膜部１３ａの部分にクラックの発生は認められなかった。
【００３５】
従来の圧電体膜はクラック抑制のためにＸＲＤのロッキングカーブの半値幅が１．２°程度の圧電体膜を使用しており、本実施形態において共振器に用いる圧電体膜の結晶性を従来と比べて遙かに向上させられることが明らかである。
【００３６】
このように、結晶性に優れた圧電体膜を用いて共振器を形成することにより従来よりもフィルタロスを向上させることができる。
【００３７】
本実施形態においては、マスク１２をストライプ状にパターニングすることにより、基板１１の上に単結晶膜部１３ａと非単結晶膜部１３ｂとを交互にストライプ状に形成した。このように、単結晶膜部１３ａと非単結晶膜部１３ｂとを交互にストライプ状に形成することにより、単結晶膜部１３ａのストレスを効果的に緩和することが可能となる。
【００３８】
また、マスク１２に基板１１を露出する開口部を設け、単結晶膜部１３ａが非単結晶膜部１３ｂに囲まれるようにして、単結晶膜部１３ａを島状に形成してもよい。また、必ずしも単結晶膜部１３ａと非単結晶膜部１３ｂとを交互に形成する必要はなく、単結晶膜部１３ａの少なくとも１辺と隣接して非単結晶膜部１３ｂが形成されるようにすればよい。
【００３９】
また、マスク１２としてＳｉＯ2を用いたが、基板１１の一部をマスクし且つ上側に成長する圧電体膜１３が多結晶又はアモルファス状態となる材料であればよく、例えば窒化シリコン又は多結晶シリコン等を用いてもよい。
【００４０】
さらに、圧電体膜１３を成膜した後は、非単結晶膜部１３ｂは不要であるため、非単結晶膜部１３ｂをエッチングにより除去している。非単結晶膜部１３ｂもわずかではあるがストレスを内在しているため、非単結晶膜部１３ｂを除去することにより、共振膜全体としてのストレスをより低減することが可能である。本実施形態においては、非単結晶膜部１３ｂを完全に除去せず、一部を残しているが、非単結晶膜部１３ｂの部分を完全に除去してもよい。非単結晶膜部１３ｂを一部残した場合には、単結晶膜部１３ａにエッチングによるダメージが生じることを防止できるという効果が得られる。なお、非単結晶膜部１３ｂの除去には塩素系のガスによるドライエッチングを用いればよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図３は第２の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示している。図３において図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、単結晶のＳｉからなる基板１１に、凹部３１をストライプ状に形成する。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示すように基板１１の上に凹部３１を埋めるようにＳｉＯ2からなる膜厚が８００ｎｍの埋め込み膜３２を形成する。
【００４４】
次に、図３（ｃ）に示すように基板１１の上面が露出するまで埋め込み膜３２を研磨して、平坦化する。
【００４５】
次に、図３（ｄ）に示すように平坦化した基板１１の上にＡｌＮからなる圧電体膜１３を結晶成長させる。基板１１の上面が露出した露出部１１ａの上に成長させた圧電体膜１３は、結晶性に優れたほぼ単結晶の単結晶膜部１３ａとなり、埋め込み膜３２の上に成長させた圧電体膜１３は、多結晶又はアモルファスの非単結晶膜部１３ｂとなる。
【００４６】
圧電体膜１３を高温で結晶成長させた後、冷却する際に単結晶膜部１３ａに生じるストレスは、隣接する非単結晶膜部１３ｂによって緩和されるため、圧電体膜１３全体としてストレスが低減されるので、単結晶膜部１３ａにクラックが入ることを防ぐことができる。
【００４７】
この後、第１の実施形態と同様にして、圧電体膜１３のうちの単結晶膜部１３ａを共振部として、共振器を形成する。これにより、クラックがなく、平坦性に優れ且つ結晶性に優れた圧電体膜を用いた共振器が得られる。
【００４８】
第２の実施形態に係る共振器の製造方法によれば、段差がない平坦な圧電体膜が得られる。段差形状の部分にはストレスが集中しやすいため、圧電体膜が段差形状を有する場合には圧電体膜に割れが生じやすい。しかし、本実施形態の共振器の製造方法によれば、平坦な圧電体膜を形成することができるため、膜の歩留まりを向上することが可能である。
【００４９】
本実施形態において埋め込み膜３２には、非晶質のＳｉＯ2からなる膜を用いたが、埋め込み膜３２の上に成長した圧電体膜１３が多結晶又はアモルファス状態となる材料を用いればよく、例えば、窒化シリコン又は多結晶シリコン等を用いてもよい。
【００５０】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。図４は第３の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示している。図４において図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００５１】
まず、図４（ａ）に示すように単結晶のＳｉからなる基板１１の上に窒化シリコン等からなる絶縁膜４２を堆積する。
【００５２】
次に、図４（ｂ）に示すように絶縁膜４２をパターニングして基板１１の上面をストライプ状に露出させる。
【００５３】
次に、図４（ｃ）に示すように陽極酸化を行い、基板１１の露出部１１ｂを多孔質化する。陽極酸化は図５に示すような装置を用い、白金からなる電極５１を陰極とし、基板１１を陽極として、フッ酸とエタノールとの混合溶液中にて電界を印加した。
【００５４】
次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁膜４２を除去した後、基板１１の上にＡｌＮからなる圧電体膜１３を結晶成長させる。基板１１の多孔質化されていない領域の上に成長させた圧電体膜１３は、結晶性に優れたほぼ単結晶の単結晶膜部１３ａとなり、基板１１のポーラス化された領域４３の上に成長させた圧電体膜１３は、多結晶又はアモルファスの非単結晶膜部１３ｂとなる。
【００５５】
圧電体膜１３を高温で結晶成長させた後、冷却する際に単結晶膜部１３ａに生じるストレスは、隣接する非単結晶膜部１３ｂによって緩和されるため、圧電体膜１３全体としてストレスが低減されるので、単結晶膜部１３ａにクラックが入ることを防ぐことができる。
【００５６】
この後、第１の実施形態と同様にして、圧電体膜１３のうちの単結晶膜部１３ａを共振膜として用いて、共振器を形成する。これにより、クラックがなく、平坦性に優れ且つ結晶性に優れた共振膜を備えた共振器が得られる。
【００５７】
本実施形態においては、基板１１の表面から５０μｍ程度の深さまで多孔質化を行ったが、基板の最表面のみが多孔質化されていれば非単結晶膜部１３ｂを形成することができる。
【００５８】
なお、基板１１表面の多孔質化は、陽極酸化法に代えて逆スパッタを用いて基板１１の表面を荒らす方法等を用いて行ってもよい。
【００５９】
（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態について図面を参照して説明する。図６は第４の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示している。図６において図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００６０】
まず、図６（ａ）に示すようにＳｉからなる基板１１の上にＳｉＯ2膜６１と結晶Ｓｉ膜６２とを順次形成する。この場合において、ＳｉＯ2膜６１及び結晶Ｓｉ膜６２の膜厚を調整することにより、熱収縮により基板１１に生じる反りを吸収できるように、基板１１、ＳｉＯ2膜６１及び結晶Ｓｉ膜６２の断面形状が上に凸状となるように形成する。
【００６１】
次に、図６（ｂ）に示すように結晶Ｓｉ膜６２の上にＡｌＮからなる圧電体膜１３を結晶成長させる。本実施形態においては、圧電体膜１３は単結晶Ｓｉ膜６２の上に形成されているため、全体が単結晶膜となる。しかし、基板１１の中心部において基板１１、ＳｉＯ２膜６１及び結晶Ｓｉ膜６２が盛り上がるように形成されている。このため、図６（ｃ）に示すように結晶成長後の冷却時に基板１１と圧電体膜１３との収縮率の差によって、基板１１に生じる下に凸状の反りを結晶Ｓｉ膜６２が吸収するので、圧電体膜１３に生じるストレスを緩和することができる。その結果、圧電体膜１３にクラックが入ることを防ぐことができる。
【００６２】
この後、第１の実施形態と同様にして、圧電体膜１３のうちの単結晶膜部１３ａを共振部として用いて、共振器を形成する。これにより、クラックがなく、平坦性に優れ且つ結晶性に優れた圧電体膜を用いた共振器が得られる。
【００６３】
実際に、ＭＯＣＶＤ法により成膜温度１０００℃以上でＡｌＮ膜を５００ｎｍの厚さに結晶成長させる場合、Ｓｉ基板１１上に厚さが１．７５μｍのＳｉＯ2膜６１と厚さが１０μｍの結晶Ｓｉ膜６２とを順次形成することにより、結晶成長後室温に戻した際にウエハの反りがなくなり、ＡｌＮ膜中のストレスを低減でき、従来よりも結晶性の良いＡｌＮ膜を得ることができた。なお、成長させるＡｌＮ膜の膜厚により適切なＳｉＯ2膜６１及び結晶Ｓｉ層６２の膜厚は異なる。
【００６４】
なお、第１〜第４の実施形態において圧電体膜として窒化アルミニウムを形成する例を示したが、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化鉛ジルコニウムチタン（ＰＺＴ）等を形成する際にも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の圧電体膜を用いた共振器及びその製造方法は、結晶性及び平坦性に優れた圧電体膜を備え、フィルタ特性が優れた共振器を実現できるという効果を有し、圧電体膜を用いた共振器及びその製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る共振器の製造方法における陽極化成の工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る共振器の製造方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１    基板
１１ａ  露出部
１１ｂ  露出部
１２    マスク
１３    圧電体膜
１３ａ  単結晶膜部
１３ｂ  非単結晶膜部
２１    保持基板
２２    下部電極
２３    支柱金属膜
２４    下部支柱金属膜
２５    上部電極
３１    凹部
３２    埋め込み膜
４２    絶縁膜
４３    ポーラス化領域
５１    白金電極
６１    酸化シリコン膜
６２    単結晶シリコン膜
【図１】
2006345281.tif 000003
【図２】
2006345281.tif 000004
【図３】
2006345281.tif 000005
【図４】
2006345281.tif 000006
【図５】
2006345281.tif 000007
【図６】
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