(57)【要約】  本発明は、薄膜技術により圧電性発振回路を製造する方法に関するものである。この圧電性発振回路は、所定の固有周波数と、複数の層（１１２ａ、１１２ｂ、１１４、１１６ａ、１１６ｂ）とを備えている。まず、圧電性発振回路の少なくとも１つの第１層（１１６ａ）を生成する。次に、第１層（１１６ａ）を加工することにより、周波数修正を行う。次に、圧電性発振回路の少なくとも１つの第２層（１１６ｂ）を生成し、第２周波数修正を行うために加工する。
2005513850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の固有周波数と複数の層（１１２ａ，１１２ｂ，１１４，１１６ａ，１１６ｂ）とを備える圧電性発振回路を、薄膜技術により製造する方法において、
（ａ）圧電性発振回路の少なくとも１つの第１層（１１６ａ）を生成する工程と、
（ｂ）工程（ａ）で生成した層（１１６ａ）を加工することにより、第１周波数修正を行う工程と、
（ｃ）圧電性発振回路の少なくとも１つの第２層（１１６ｂ）を生成する工程と、
（ｄ）工程（ｃ）で生成した層（１１６ｂ）を加工することにより、第２周波数修正を行う工程とを含む方法。
【請求項２】
上記工程（ｂ）の第１周波数修正で、周波数を大まかに設定し、上記工程（ｃ）の第２周波数修正で、周波数を精細に設定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記工程（ａ）で生成する第１層（１１６ａ）を、この第１層（１１６ａ）の厚みの変化に応じて圧電性発振回路の大きな周波数変化を引き起こす物質から製造し、
上記工程（ｃ）で生成する第２層（１１６ｂ）を、この第２層（１１６ｂ）の厚みの変化に応じて圧電性発振回路の小さな周波数変化を引き起こす物質から製造する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記第１周波数修正と上記第２周波数修正とが、第１層（１１６ａ）と第２層（１１６ｂ）との薄層化を含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記薄層化が、第１層（１１６ａ）と第２層（１１６ｂ）とのエッチングを含んでいる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記工程（ａ）の後および工程（ｂ）の後に、
工程（ａ）の後および工程（ｂ）の後にそれぞれ得られる構造の固有周波数を特定する工程と、
特定した構造の固有周波数に応じて、および、圧電性発振回路の所望の固有周波数に応じて、第１周波数修正および第２周波数修正のために、第１層（１１６ａ）および第２層（１１６ｂ）の必要な厚み変化を決定する工程とを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
（ｅ）圧電性発振回路の少なくとも１つの第３層を生成する工程と、
（ｆ）工程（ｅ）で生成した第３層を加工することにより、第３周波数修正を実施する工程とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
上記工程（ａ）が、
（ａ．１．）基板（１００）を用意する工程と、
（ａ．２．）基板（１００）の少なくとも一部に底電極（１１２）を生成する工程と、
（ａ．３．）底電極（１１４）の少なくとも一部に、圧電性層（１１４）を生成する工程と、
（ａ．４．）圧電性層（１１４）の少なくとも一部に、上部電極（１１６）用の第１電極層（１１６ａ）を生成する工程とを含み、
上記工程（ｃ）が、上部電極（１１６）用の第２電極層（１１６）を、第１電極層（１１６ａ）に生成する工程を含み、
上記工程（ｂ）において、第１電極層（１１６ａ）を加工し、
上記工程（ｄ）において、第２電極層（１１６ｂ）を加工する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
上記工程（ａ．１．）が、基板（１００）へ音響振動が漏れ出ることを防止するために、基板（１００）上または基板（１００）内に遮音部（１０８）を生成する工程を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記底電極（１１２）を、単層または複層の電極（１１２ａ，１１２ｂ）とする、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
上記第１電極層（１１６ａ）を、音響的に緻密な物質から製造し、上記第２電極層（１１６ｂ）を、音響的な緻密さが第１電極層（１１６ａ）の物質よりも低い物質から製造する、請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
上記の上部電極（１１６）および／または底電極（１１２）が、アルミニウムおよび／またはタングステンから製造されている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の圧電性発振回路を１つのウエハー上に生成し、
上記工程（ａ）において、ウエハー上に、少なくとも１つの第１層（１１６ａ）を、複数の圧電性発振回路のためにパターン化して生成し、
上記工程（ｂ）において、第１周波数修正をウエハー全体に施し、
上記工程（ｃ）において、少なくとも１つの第２層（１１６ｂ）を、全ての圧電性発振回路のためにパターン化して生成し、
上記工程（ｄ）において、第２周波数修正をウエハー全体に施す、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
上記第１周波数修正および第２周波数修正が、ウエハーの様々な領域を段階的に加工する工程を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法によって製造された圧電性発振回路。
【請求項１６】
請求項１５に記載の圧電性発振回路を１つ以上備えるフィルター構造。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、圧電性発振回路（piezoelektrische Schwingkreise）に関するものであり、特に、発振回路の所定の固有周波数（Eigenfrequenz）を調整するために薄膜技術（Duennfilmtechnologie）を用いる圧電性発振回路の製造方法に関するものである。さらに、本発明は、このように製造した圧電性発振回路を備えるフィルター構造（Filteranordnungen）に関するものである。
【０００２】
圧電性発振回路は、一般的に、圧電性層を備えている。この圧電性層の少なくとも一部は、対向する電極の間に配置されている。電極は、多層構造または単層構造でもよい。圧電性発振回路の個々の層は、薄膜技術によって製造されている。薄膜技術によって製造されたこのような圧電性発振回路の固有周波数は、個々の層（電極層、圧電性層など）の層厚に強く依存している。薄膜技術（例えば、ＰＶＤ，ＣＶＤ，蒸着法など）で使用される方法の堆積精度（Abscheidegenauigkeit）は、一般的に、（最大−最小）／平均値＝１０％である。この場合、層厚は、基板（ウエハー）内、および、基板毎に様々である。堆積プロセス（Abscheideprozesse）を最適化することにより、この厚みのばらつきを、約２〜３％に改善できる。
【０００３】
ＮＦ領域（低周波領域）において使用する場合、この精度は、十分なものであるかもしれない。しかし、圧電性発振回路は、ＧＨｚ領域以下のＨＦ機器（HF-Anwendungen）のフィルターに使いたいものである。フィルター構造の一例としては、帯域通過濾波器（Bandpassfilter）を挙げられる。この帯域通過濾波器は、とりわけ、移動式通信装置に使用されている。このような用途では、固有周波数の位置（Lage der Eigenfrequenz）に関する薄膜技術で必要な精度は、０．１％（最大−最小）である。
【０００４】
ＨＦ分野で必要な周波数位置（Frequenzlage）の精度を達成するために、所定の層厚形状（Schichtdickenprofil）を有する層の製造方法が知られている。この方法では、基板に圧電性発振回路を堆積（Abscheidung）した後、固有周波数を、基板／ウエハーの複数の点（Positionen）で測定することによって特定する。そして、測定した周波数と特定の目的周波数との相違（Abweichung）に基づいて、個々の圧電性発振回路の最上層に対して必要な薄層化（Duennung）を決定する。この方法では、イオン放射線を用いて最上層を局部的に除去スパッタすること（Absputtern）により、この薄層化を行う。イオン放射線は、約１０ｍｍの直径を有している。この直径は、個々の圧電性発振回路（部品）の直径（約１ｍｍ）よりも明らかに大きく、ウエハー（基板）の直径（約５０〜２００ｍｍ）よりも明らかに小さい。必要な周波数修正に応じて、ウエハー上部を、局部的に異なるように除去する。このことは、放射線（Strahls）を、基板上で、局部的に異なるエッチング率および／または速度で走査すること（Abrastern）によって行われる。
【０００５】
この公知の方法は、生成され、完成された薄層発振回路の最上層のみに適用される。また、この方法は、圧電性発振回路の完成（vollstaendiger Fertigstellung）後、その最上層にただ一度だけ適用される。従って、最上層に対して、および、エッチング工程の再現性と精度とに対して、以下の条件が生じる。
【０００６】
圧電性発振回路に含まれる全ての層の堆積は、製造した全ての発振回路における固有周波数の（最大−最小）／平均値＝１０％のばらつきを引き起こす。このばらつきを完全に修正できるように、堆積時における適切なリード（Vorhalt）に従って、以下のように平均値を調節する必要がある。すなわち、生成した全ての圧電性発振回路（部品）の固有周波数が、特定の目的周波数より下であるように、平均値を調節する必要がある。なぜなら、最上層を除去エッチングすることにより行える修正は、固有周波数を上昇させるだけだからである。
【０００７】
さらに、最上層を完全に除去せずに薄層化すること（Duennen）によって、固有周波数を１０％だけシフト（Verschiebung）できるように、最上層を、十分に厚くする必要がある。その結果、修正後の圧電性発振回路では、周波数分布（Frequenzverteilung）のばらつきが最少となる。しかし、最上層の厚みは、かなりばらついている。なぜなら、層堆積全体の厚み誤り（Dickenfehler）を、最上層で修正する必要があるからである。その結果、圧電性発振回路の他の特徴的な特性（例えば、圧電性連結、望ましくない側方モード（Lateralmoden）の励起、または、電気的な損失）が、大きくばらつく。
【０００８】
上記した公知の方法に必要な他の条件は、エッチングプロセスの精度に関するものである。１０％の幅を有する周波数分布を、０．１％の目的窓（Zielfenster）に合わせる（treffen）ために、エッチングプロセスの相対的精度および再現性を、１％より高める必要がある。この条件は、プロセス（つまり、ナノメートルになるように（in Nanometern）最上層を除去すること）のエッチング率のみに対して生じるものではない。この条件は、どのような周波数シフトが所定の厚み除去（Dickenabtrag）によって引き起こされるのか、という関係に対しても生じるものである。２つの値、すなわち、ｎｍ／秒の（in nm/sek）エッチング率、および、ＭＨｚ／ｎｍの（in MHz/nm）周波数変化率が、１％よりも正確に分かっており、安定している場合のみ、上記の局部的なエッチング工程は、１つのプロセス工程で全ての圧電性発振回路を特定の周波数窓に合わせる（bringen）ことができる。
【０００９】
しかし、上記の方法の問題は、２つの関連したパラメータ（エッチング率および周波数変化率）を、１％未満の精度で、各ウエハーに対して特定することが非常に困難な点にある。
【００１０】
このような従来技術に鑑み、本発明の目的は、圧電性発振回路の改善された製造方法を提供することである。この方法によれば、圧電性発振回路の固有周波数を正確に調整するとともに、修正方法の精度についての条件を低くできる。
【００１１】
上記の目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。
【００１２】
本発明は、所定の固有周波数と複数の層とを備える圧電性発振回路を、薄膜技術により製造する方法において、
（ａ）圧電性発振回路の少なくとも１つの第１層を生成する工程と、
（ｂ）工程（ａ）で生成した層を加工すること（Bearbeiten）により、第１周波数修正を行う工程と、
（ｃ）圧電性発振回路の少なくとも１つの第２層を生成する工程と、
（ｄ）工程（ｃ）で生成した層を加工することにより、第２周波数修正を行う工程とを含む方法を提供する。
【００１３】
本発明の他の観点では、圧電性発振回路が提供される。この圧電性発振回路は、本発明に基づく上記の方法によって製造されたものである。本発明のさらに他の観点では、フィルター構造が提供される。このフィルター構造は、本発明に基づく上記の方法によって製造された、１つ以上の圧電性発振回路を備えている。
【００１４】
本発明は、上記の問題点、つまり、「周波数修正に関連する２つのパラメータ（すなわち、エッチング率および周波数変化率）のウエハー毎の特定精度が、１％を下回ってしまうこと」を、範囲を広げた（erweitertes）多段階エッチング方法を使用することによって回避できる、という認識に基づくものである。その結果、各エッチング工程に対する精度条件を、明らかに減らせる。上記の方法とは異なり、本発明では、薄膜技術により圧電性発振回路を製造する時に、周波数修正を段階ごとに行う。さらに、この周波数補正を、周波数変化率の異なる層に対する複数の（場合によっては、局部的な）エッチング工程によって行う。従って、個々のエッチング工程に対する精度条件を、かなり減らすことができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施例では、圧電性発振回路の製造プロセスで、特定の層を堆積する。この特定の層は、必ずしも、完成した圧電性発振回路の上部層または最上層である必要はない。その後、これまでにできた圧電性発振回路の固有周波数を測定し、場合によってはまだ完成していないこの圧電性発振回路の目的周波数と比較する。この演算（Berechnung）基づいて、周波数をさらにシフトすることも考慮（einfliessen）できる。この周波数シフトは、所定厚さを有する残りの層を堆積することによって行われる。ただし、途中まで製造した圧電性発振回路の目的周波数は、一般的に（Im Regelfall）、完成した圧電性発振回路の目的周波数よりも高い。なぜなら、層を付加すると、常に、固有周波数は小さくなるからである。
【００１６】
従って、測定した固有周波数を、算出した目的周波数と比較することによって、完成した圧電性発振回路、または、途中まで製造した圧電性発振回路のどちらかに対しての修正を決定できる。実施例では、場合によっては途中まで製造した圧電性発振回路の上部層（oben liegenden Schicht）を、イオン放射線を用いて局部的に除去スパッタすることにより、修正を行うことが好ましい。つまり、製造プロセス時に、この箇所を局部的にエッチングする方法によって、修正を行うことが好ましい。なお、この箇所に関しては、プロセスのこの時点までにできた圧電性発振回路の固有周波数も測定する。この第１修正の後、既存の圧電性発振回路または途中まで製造した圧電性発振回路に、残りの層を堆積する。続いて、固有周波数を改めて特定し、完成した圧電性発振回路の最上層に対して、局部的なエッチング方法を繰り返す。
【００１７】
本発明の多段階方法の利点は、大まかな（grobe）第１周波数修正で、層厚誤りによる周波数変動（Frequenzschwankungen）の大部分が既に修正され、最後に、完成した圧電性発振回路の最上層を修正エッチングするときは、除去エッチングする総量（Gesamtbetrag）が明らかに少なくなっている点である。これにより、複数の圧電性発振回路を１つのウエハー上に製造する場合、最上層の厚み分布（Dickenverteilung）をかなり少なくしておける。その結果、発振回路の特性をほぼ均一とできる。また、エッチング率または周波数変化率の相対的な誤り（relative Fehler）の影響が、上記の従来技術の１段階方法ほど強くなくなる。
【００１８】
本発明の利点は、薄膜技術により圧電性発振回路を周波数修正するときに局部的なエッチングを使用する（lehrt）上記の従来技術に基づく方法とは異なり、本発明によって、改善された方法が提供される点である。この改善された方法では、周波数修正のために２段階またはそれ以上の段階の方法を使用する。本発明では、まず、高い周波数変化率を有する１つの層に、大まかな修正を行い、続いて、第１修正後に堆積した、より低い周波数変化率を有するほかの層に、精細な修正（Feinkorrektur）を行う。その結果、修正のために使用する各層の厚みのばらつきを大幅に低減でき、修正方法の精度に対する条件を、実施例では、ほぼ因数１０だけ低くできる。
【００１９】
従属請求項は、本出願の好ましい発展形に関するものである。
【００２０】
以下に、添付の図に示す好ましい実施例によって、本発明を詳しく説明する。
図１〜図３は、所定の固有周波数を有する圧電性発振回路の本発明に基づく実施方法の実施例を示す図である。
【００２１】
図１〜図３は、異なる構造の例を示す。これらの構造は、本発明に基づいて、薄膜技術によって圧電性発振回路を製造するためのプロセス（Prozessablaufs）における、異なる段階での製造工程によって生じるものである。
【００２２】
図１は、第１製造段階（ersten Herstellungsabschnitt）によって生成される構造を示す。この製造段階では、まず、支持基板１００を用意する。この支持基板１００としては、例えばケイ素ウエハー（Silizium-Wafer）、ガラス支持材（Glasstraeger）または他の適切な基板を含むものである。支持基板１００は、第１下部表面１０２と、下部表面１０２に対向している第２上部表面１０４とを備えている。基板１００の上部表面１０４に、遮音層（akustische Isolationsschicht）１０６が形成されている。この遮音層１０６に、遮音部（akustische Isolator）１０８が配置されている。この遮音部１０８により、後に形成する圧電性発振回路の音響振動（akustische Schwingung）が基板１００へ漏れ出ることを防止する。図１に示す実施例では、遮音部１０８が、音響反射器から形成されている。この音響反射器は、複数の層１０８ａ〜１０８ｃを備えている。また、層１０８ａ〜１０８ｃの音響インピーダンスは、交互に高くあるいは低くなっている。なお、音響反射器１０８の代わりに、音響反射器と同じ作用を有する空洞（Hohlraum）を遮音層１０６に形成してもよい。また、遮音層１０６を設ける代わりに、基板１００に膜領域を備えてもよい。この膜領域に圧電性発振回路を形成することで、基板の膜領域の下側に規定された空洞によって、発振回路と基板との必要な音響遮断（akustische Entkopplung）を行える。
【００２３】
次の製造段階の最終的な構造を図２に示す。この製造段階では、遮音層１０６の上部表面１１０の少なくとも一部に、底電極（Bodenelektrode）１１２を堆積する。底電極１１２は、単層電極でもよいし、または、図２に示す実施例のように、多層電極でもよい。図２の多層電極は、第１底電極層１１２ａと、第２底電極層１１２ｂとを備えている。底電極層１１２ａ，１１２ｂの少なくとも１つは、導電性である。さらに、底電極１１２は、他の層（図２には示さず）を備えていてもよい。この他の層は、音響特性を向上させる機能を果たす（dienen）もの、および／または、例えば接着仲介層（Haftvermittlungsschicht；いわゆるシード層（Seeding-Layer））のような、プロセスを促進させるものである。
【００２４】
図２から分かるとおり、第１底電極層１１２ａは、遮音層１０６の上部表面１１０の少なくとも一部に堆積されている。また、基板１００とは反対側にある、第１底電極層１１２ａの表面に、第２底電極層１１２ｂが形成されている。
【００２５】
基板１００とは反対側にある、第２底電極層１１２ｂの表面に、圧電性層１１４が堆積されている。この圧電性層１１４に、さらに、後続のプロセスによって、上部電極を堆積する。この上部電極は、単層として形成されていてもよいし、または、複数の単層を含んでいてもよい。ここでも、これらの層の少なくとも１つが、導電性である。しかし、この実施例では、図２に示すように、まず、第１上部電極層１１６ａだけを堆積する。次に、このプロセス段階後の部分的に完成した発振回路における固有周波数を特定し、所望の目的周波数と比較する。圧電性層１１４は、適切な圧電性物質を含んでいる。適切な圧電性物質の例としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）またはジルコニウムチタン酸鉛（Blei-Zirkonium-Titanat；PZT）を挙げられる。
【００２６】
なお、例えば図２に示すような、部分的に完成した圧電性発振回路の固有周波数については、様々な方法で測定できる。
【００２７】
第１の可能性（Moeglichkeit）は、部分的に完成した圧電性発振回路（図２に示す）が、既に第１修正の前に、導電性の上部電極（図２では、第１上部電極層１１６ａ）を備えていることである。圧電性発振回路がこの状態まで製造されていれば、導電性の層１１６ａを堆積した後、これを以下のようにパターン化（strukturieren）してもよい。すなわち、圧電性発振回路、または、１つのウエハー上に製造した複数の圧電性発振回路に電気的に接触して測定できるように、層１１６ａをパターン化してもよい。そして、得られたインピーダンス曲線（Impedanzkurve）から、固有周波数の周波数依存性を特定してもよい。
【００２８】
第２の可能性は、電気的な方法以外の他の方法（例えば、パルスレーザー（gepulsten Laser））により、部分的に完成した圧電性発振回路を励起することである。このことは、発振回路を電気的に励起にするための導電性の層が備えられていない場合に必要である。この場合、パルスレーザーが誘発する音響振動の伝播（Ausbreitung）を観察することによって、発振回路の固有周波数を特定してもよい。例えば、より下の層における励起の反響（Echos）が時間的に遅延（zeitlichen Verzoegerung）することに基づいて、発振回路の固有周波数を特定できる。
【００２９】
さらに、部分的に完成した圧電性発振回路の固有周波数を、測定により特定できない場合でも、周波数修正を実施できる。この場合、これまでに堆積した圧電性発振回路における全ての層の厚さを正確に測定することによって、固有周波数を特定できる。しかし、この方法は、これら全ての層を非常に高い精度で測定すること、および、これまでに使用した全ての層の音響パラメータを正確に特定して再現できることが前提条件となっている。次に、このようにして得た層の情報に基づいて、固有共振（Eigenresonanz）を計算し、この固有共振から修正値（Korrektur）を演繹し（abgeleitet）てもよい。
【００３０】
上記の方法で、図２に記載の部分的に完成した構造を有する圧電性発振回路の固有周波数を特定し、所望の目的周波数と比較した後、これから（hieraus）必要な修正を演繹することもできる。これにより、上部層１１６ａの厚みをどの値に設定する必要があるのか、を特定できる。図２に矢印１１８で示す局部的なエッチング工程によって、第１上部電極層１１６ａの厚みを、特定した値に設定する。
【００３１】
第１上部電極層１１６ａの層厚を所望の値に設定した後、圧電性発振回路を完成させるために、この実施例では最後の層を堆積する。図３に示すように、第１上部電極層１１６ａ上に、第２上部電極層１１６ｂを堆積する。その結果、２つの上部電極層により電極１１６が形成される。続いて、このときほぼ完成している圧電性発振回路における固有周波数を、上記の方法で改めて特定し、特定した固有周波数に応じて、第２上部電極層１１６ｂに対して必要な薄層化を決定する。続いて、矢印１２０で示す局部的なエッチング工程で、この薄層化を行う。
【００３２】
上記した圧電性発振回路の製造方法の利点は、特に、複数の圧電性発振回路を１つのウエハーに製造する場合に、上部層、つまり、上部電極１１６の層厚分布の精密さを、１段階方法で製造する場合のほぼ１０倍にできる点である。
【００３３】
本発明の他の利点は、局部的なエッチングプロセスに対する条件が、以下に短く説明するように、因数１０だけ低減されている点である。局部的な第１エッチング工程１１８の前に、周波数相違（Frequenzabweichung）が１０％であり、この局部的なエッチング方法１１８の相対的な精度が１０％である場合、この第１周波数修正によって、計算した目的周波数を約１％の範囲内で正確に合わせることができる。次に、圧電性発振回路を完成させるために必要な他の層を、以下のように選択してもよい。すなわち、他の層の層厚ばらつき（Schichtdickenschwankung）が１０％である場合でも、これらが周波数のばらつきに与える影響が１％未満であるように、他の層を選択してもよい。これについては、周波数変化率の低い物質を選択し、ほんの薄い層に堆積することによって達成できる。これにより、最後の層（すなわち、図に示す実施例では最後の層１１６ｂ）を堆積することにより、既に達成された１％の周波数分布の精密度（Schaerfe）が実質的に下がることはない。最後の層を堆積した後、局部的なエッチング１２０によって周波数分布を改めて修正する。この場合、目的周波数からの最大の相違は、このとき、たった１％である。従って、必要なリードおよび薄層化の最大値を、一段階方法の場合よりも１０倍少なくできる。１０％の精度を有する局部的なエッチングプロセスをもう一度行う場合、この局部的なエッチングプロセスによって、０．１％の特定の精度に相当する最終周波数の目的精度を達成できる。
【００３４】
なお、本発明は、当然、上記の図に示した２段階の修正方法に制限されず、３つまたはそれ以上の修正工程を使用することも考えられる。
【００３５】
次に、例えば所望の固有周波数が約２ＧＨｚである圧電性発振回路について考察してみる。この場合、上部電極１１６には、図を用いて記述したように、２層構造が適している。この場合、第１上部電極層１１６ａを、音響的に緻密な物質（例えば、タングステン）から製造する。また、第２上部電極層１１６ｂについては、音響的にあまり緻密ではない物質（例えば、アルミニウム）から製造する。そして、周波数変化率が大きい（約３ＭＨｚ／ｎｍ）タングステン層１１６ａを堆積した後に、第１修正（図２参照）を行う。この層に対しては、目的周波数の１０％以下の修正が可能である。目的周波数の１０％以下の修正は、選択した実施例では、比較的少ない物質除去（最大６６ｎｍ）により可能である２００ＭＨｚの周波数修正に相当している。従って、加工時間も短くなる。上部電極堆積部１１６のアルミニウム層１１６ｂ（図３参照）の堆積によって引き起こされる周波数分布の広がり（Aufweitung）は、アルミニウムを堆積するときの層厚誤りにも関わらず、ほんの僅かであるか、または、全くない。なぜなら、この層１１６ｂでは、周波数変化率が小さいからである（約０．５ＭＨｚ／ｎｍ）。この場合、最大４０ｎｍのアルミニウムを除去することによって、周波数修正（最大２０ＭＨｚ）を非常に小さくできる。
【００３６】
複数の圧電性発振回路を、１つのウエハー上に同時に製造する場合、最上電極層１１６ｂとして３００ｎｍの厚さを有するアルミニウムを堆積すると、１つのウエハー上にある全ての修正された圧電性発振回路のアルミニウム層厚は、２６０ｎｍ〜３００ｎｍとなる。第２エッチング工程１２０の後の周波数分布については、約１０％のプロセスばらつきは、（最大−最小）／平均値＝２ＭＨｚの幅を意味しており、このことは、必要とされる０．１％の精度に相当する。
【００３７】
上記の従来の１段階方法では、２００ＭＨｚの周波数ばらつきを、最上のアルミニウム層だけで修正する必要があった。これは、約６００ｎｍの厚みを有するアルミニウム層を堆積する必要があることを意味している。その理由は、十分な導電性を達成するために２００ｎｍのアルミニウムの層厚が、少なくとも必要であり、さらに、２００ＭＨｚのばらつきを均等化するために、リードとして４００ｎｍが必要であったからである。除去を必要としないシステムもあるものの、他のシステムでは、２００ＭＨｚの修正が必要である。これにより、このプロセスでは、６００ｎｍの最上層の層厚を有する圧電性発振回路と、２００ｎｍの厚みを有する他の圧電性発振回路とが必要となる。これらの極端な圧電性発振回路間では、有効圧電性結合係数（effektiven piezoelektrischen Kopplungsfaktoren）が、約１０％だけ異なっている。
【００３８】
この問題は、本発明の２段階エッチングプロセスによって回避可能なものである。
【００３９】
上記に、本発明の周波数修正方法の好ましい実施例を記載した。好ましい実施例では、常に、形成した層の一部を除去（薄層化）する。しかし、本発明は、これに制限されない。上記の原則に基づいて、２つまたは複数の周波数修正も、周波数修正のために本発明に基づいて層を加工する時に、個々のまたは全ての層を厚くすること（Vergroeserung der Dicke）によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】所定の固有周波数を有する圧電性発振回路の本発明に基づく実施方法の実施例を示す図である。
【図２】所定の固有周波数を有する圧電性発振回路の本発明に基づく実施方法の実施例を示す他の図である。
【図３】所定の固有周波数を有する圧電性発振回路の本発明に基づく実施方法の実施例を示すさらに他の図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００    基板
１０２    基板の下部表面
１０４    基板の上部表面
１０６    遮音層
１０８    遮音部
１０８ａ〜１０８ｂ    遮音部の層
１１０    絶縁層の上部表面
１１２    底電極
１１２ａ    第１底電極層
１１２ｂ    第２底電極層
１１４    圧電性層
１１６    上部電極
１１６ａ    第１上部電極層
１１６ｂ    第２上部電極層
１１８    エッチング工程
１２０    エッチング工程
【図１】
2005513850.tif 000003
【図２】
2005513850.tif 000004
【図３】
2005513850.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月7日(2004.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の固有周波数を備え、かつ、対向する２つの表面を有する圧電性層（１１４）と、これら対向する表面の一方にある下部電極（１１２；１１２ａ，１１２ｂ）と、対向する表面の他方にある上部電極（１１６ａ，１１６ｂ）とを備える圧電性発振回路を、薄膜技術により製造する方法において、
（ａ）上部電極の少なくとも１つの第１上部電極層（１１６ａ）を生成する工程と、
（ｂ）工程（ａ）で生成した第１上部電極層（１１６ａ）を薄くまたは厚くすることにより、第１周波数修正を行う工程と、
（ｃ）第１上部電極層（１１６ａ）に、少なくとも１つの第２上部電極層（１１６ｂ）を生成する工程と、
（ｄ）工程（ｃ）で生成した第２上部電極層（１１６ｂ）を薄くまたは厚くすることにより、第２周波数修正を行う工程とを含む方法。
【請求項２】
上記工程（ｂ）の第１周波数修正で、周波数を大まかに設定し、上記工程（ｃ）の第２周波数修正で、周波数を精細に設定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記工程（ａ）で生成した第１上部電極層（１１６ａ）を、この第１上部電極層（１１６ａ）の厚みの変化に応じて圧電性発振回路の大きな周波数変化を引き起こす物質から製造し、
上記工程（ｃ）で生成した第２上部電極層（１１６ｂ）を、この第２上部電極層（１１６ｂ）の厚みの変化に応じて圧電性発振回路の小さな周波数変化を引き起こす物質から製造する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記第１周波数修正と上記第２周波数修正とが、第１上部電極層（１１６ａ）と第２上部電極層（１１６ｂ）とのエッチングを含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記工程（ａ）の後および工程（ｂ）の後に、
工程（ａ）の後および工程（ｂ）の後にそれぞれ得られる構造の固有周波数を特定する工程と、
特定した構造の固有周波数に応じて、および、圧電性発振回路の所望の固有周波数に応じて、第１周波数修正および第２周波数修正のために、第１上部電極層（１１６ａ）および第２上部電極層（１１６ｂ）の必要な厚み変化を決定する工程とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
（ｅ）第２上部電極層（１１６ｂ）に少なくとも１つの第３上部電極層を生成する工程と、
（ｆ）工程（ｅ）で生成した第３上部電極層を薄くまたは厚くすることにより、第３周波数修正を実施する工程とを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
上記工程（ａ）が、
（ａ．１．）基板（１００）を用意する工程と、
（ａ．２．）基板（１００）の少なくとも一部に下部電極（１１２）を生成する工程と、
（ａ．３．）下部電極（１１４）の少なくとも一部に、圧電性層（１１４）を生成する工程と、
（ａ．４．）圧電性層（１１４）の少なくとも一部に、上部電極（１１６）用の第１上部電極層（１１６ａ）を生成する工程とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
上記工程（ａ．１．）が、基板（１００）へ音響振動が漏れ出ることを防止するために、基板（１００）上または基板（１００）内に遮音部（１０８）を生成する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記下部電極（１１２）を、単層または複層の電極（１１２ａ，１１２ｂ）とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
上記第１上部電極層（１１６ａ）を、音響的に緻密な物質から製造し、上記第２上部電極層（１１６ｂ）を、音響的な緻密さが第１上部電極層（１１６ａ）の物質よりも低い物質から製造する、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
上記上部電極（１１６）および／または下部電極（１１２）が、アルミニウムおよび／またはタングステンから製造されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
複数の圧電性発振回路を１つのウエハー上に生成し、
上記工程（ａ）において、ウエハー上に、少なくとも１つの第１上部電極層（１１６ａ）を、複数の圧電性発振回路のために、パターン化して生成し、
上記工程（ｂ）において、第１周波数修正を、ウエハー全体に施し、
上記工程（ｃ）において、少なくとも１つの第２上部電極層（１１６ｂ）を、全ての圧電性発振回路のためにパターン化して生成し、
上記工程（ｄ）において、第２周波数修正を、ウエハー全体に施す、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
上記第１周波数修正および第２周波数修正が、ウエハーの様々な領域を段階的に加工する工程を含んでいる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法によって製造された圧電性発振回路。
【請求項１５】
請求項１４に記載の圧電性発振回路を１つ以上備えるフィルター構造。
【国際調査報告】
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2005513850.tif 000007
2005513850.tif 000008
2005513850.tif 000009
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