(57)【要約】【課題】スプリアス振動を抑制しつつ十分な強度を有し、かつ、稠密な配置をすることができる薄膜圧電共振器を提供する。【解決手段】キャビティが設けられた基板と、前記キャビティを覆うように前記基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極の上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の上に設けられた上部電極と、を備え、前記キャビティ上で前記下部電極と前記上部電極とが対向した共振器部は、多角形の各辺を外側に凸の曲線にした形状であり、前記曲線の接線が前記多角形の頂点において不連続であることを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。【選択図】図１
2008172638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティが設けられた基板と、
前記キャビティを覆うように前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極の上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜の上に設けられた上部電極と、
を備え、
前記キャビティ上で前記下部電極と前記上部電極とが対向した共振器部は、多角形の各辺を外側に凸の曲線にした形状であり、前記曲線の接線が前記多角形の頂点において不連続であることを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項２】
前記曲線は、放物線であることを特徴とする請求項１記載の薄膜圧電共振器。
【請求項３】
前記共振部の形状は、線対称であることを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜圧電共振器。 
【請求項４】
前記多角形は、回転対称であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の薄膜圧電共振器。
【請求項５】
前記共振部の面積は、前記共振器部に外接する矩形の面積の０．８倍を超えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の薄膜圧電共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜圧電共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の移動体無線端末の高性能化および高機能化に伴い、移動体無線端末に用いる部品の点数が大幅に増加しており、部品の小型化およびモジュール化などが重要となってきている。ここで、無線回路の中でも、特にフィルタは大きなスペースを占めており、無線回路を小型化し部品点数を削除するためには、フィルタの小型化およびモジュール化が必要となってきている。
【０００３】
従来から用いられてきたフィルタとしては、例えば、誘電体フィルタ、表面弾性波（Surface Acoustic Wave：SAW）フィルタ、ＬＣフィルタなどが挙げられるが、近年では、複数の薄膜バルク弾性波共振器（Film Bulk Acoustic Resonator：FBAR）素子を備えた共振器フィルタが、フィルタの小型化およびモジュール化に最も有望であると考えられている。
【０００４】
薄膜バルク弾性波共振器（Film Bulk Acoustic Resonator：FBAR）素子（以下、薄膜圧電共振器という）は、上部電極、下部電極、上部電極と下部電極に挟まれた圧電体膜、下部電極の下方に設けられたキャビティを備えている。
【０００５】
この薄膜圧電共振器に電圧が印加されると、圧電体膜の厚み方向に縦振動が生じる。この時、圧電膜の配向の揺らぎや共振器部端面における振動モードの変換により、実際には横方向の振動も励起され、共振器部端面で反射を繰り返すことにより、スプリアス振動が発生する。
【０００６】
このようなスプリアス振動が発生すると、薄膜圧電共振器をフィルタとした時にフィルタ通過帯域内でリップルが生じるので、スプリアス振動を抑制するための技術が提案されている。
【０００７】
例えば、共振器部端面における振動の反射が繰り返されるのを抑制するために、薄膜共振器部の平面形状を不整多角形とした薄膜圧電共振器が提案されている（特許文献１を参照）。しかし、この様な形状では、応力が特定の領域に集中するため破断やクラックを生じやすいという問題があった。
【０００８】
また、共振器部端面における振動の反射が繰り返されるのを抑制するために、共振器部の平面形状を楕円形とした薄膜圧電共振器も提案されている（特許文献２を参照）。しかし、この様な形状では無駄なスペースが多く、複数の薄膜圧電共振器を効率よく稠密に配置することが困難であった。
【特許文献１】米国特許６、２１５、３７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２４１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、スプリアス振動を抑制しつつ十分な強度を有し、かつ、稠密な配置をすることができる薄膜圧電共振器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、キャビティが設けられた基板と、前記キャビティを覆うように前記基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極の上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の上に設けられた上部電極と、を備え、前記キャビティ上で前記下部電極と前記上部電極とが対向した共振器部は、多角形の各辺を外側に凸の曲線にした形状であり、前記曲線の接線が前記多角形の頂点において不連続であることを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スプリアス振動を抑制しつつ十分な強度を有し、かつ、稠密な配置をすることができる薄膜圧電共振器が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明をする。  
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。  
また、図２は、第１の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【００１３】
まず、図２に示す第１の比較例について説明をする。  
図２（ａ）の左図は、第１の比較例に係る薄膜圧電共振器１を例示するための模式平面図であり、右図はＸ−Ｘ方向から見たときの模式断面図である。  
図２（ａ）の右図に示すように、基板２の上面には、図示しない熱酸化膜、図示しないパッシベーション膜、図示しない非晶質下地膜、下部電極３、圧電膜５、上部電極４が、この順に下層から形成されている。基板２には基板２を貫通するキャビティ６が設けられ、キャビティ６の基板上面側開口部を覆うように下部電極３が設けられている。この下部電極３に対向するように上部電極４が設けられ、下部電極３と上部電極４との間には圧電膜５が設けられている。尚、キャビティ６の直上において上部電極４と下部電極３とが対向して重なる部分を共振器部７と呼ぶことにする。
【００１４】
ここで、各部の材料を例示するものとすれば、例えば、基板２をシリコン（Ｓｉ）、図示しない熱酸化膜を酸化シリコン（ＳｉＯ２）、図示しないパッシベーション膜を窒化珪素（ＳｉＮ）、図示しない非晶質下地膜をタンタルアルミニウム（ＴａＡｌ）、下部電極３をアルミニウム（Ａｌ）、圧電膜５を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、上部電極４をモリブデン（Ｍｏ）とすることができる。
【００１５】
薄膜圧電共振器１は、圧電膜５の圧電効果を利用して入力信号をフィルタリングする作用を有する。図示しない入力端子に入力された信号は、図示しない入力端子に接続されている上部電極４から圧電膜５を介して下部電極３へと出力される。この時、逆圧電効果により圧電膜５がその厚み方向に振動するが、上部電極４、圧電膜５、下部電極３からなる積層体は、圧電膜５に発生する振動に対して一定の共振周波数を有するので、入力された信号のうちこの共振周波数と一致する信号のみが出力されることになる。そのため、このようなフィルタリング機能を有する薄膜圧電共振器１を、少なくとも１つ以上用いれば共振器フィルタを構成させることができる。
【００１６】
このようにして、圧電膜５の厚み方向に縦振動が生じるのであるが、実際には、圧電膜５の配向の揺らぎや共振器部７の端面における振動モードの変換により、横方向の振動も励起される。そして、図２（ａ）の左図に示すように、共振器部７の平面形状が正方形である場合、共振器部７の端面で横方向の振動波が同一方向に反射を繰り返すことになり、大きなスプリアス振動が発生する。
【００１７】
図２（ｂ）は、第１の比較例に係る薄膜圧電共振器１のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図２（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側および反共振点の高周波数側に明らかにスプリアス（不要波）が生じている。また、共振点と反共振点との間においてもスプリアス（不要波）が生じているのが分かる。
【００１８】
図２（ｃ）は、第１の比較例に係る薄膜圧電共振器１の周波数−反射波係数（Ｓ１１）を表したグラフ図である。  
図２（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側および反共振点の高周波数側に大きな反射波が発生している。また、図２（ｂ）では判別しがたかった共振点と反共振点との間においても反射波が発生しているのが分かる。
【００１９】
ここで、反射波係数（Ｓ１１）は入射波がもとのポートに反射してくる度合いを示すものであるから、反射波係数（Ｓ１１）が大きな反射波が発生すると、共振器部７の端面で同一方向への入射と反射が繰り返すことになり大きなスプリアス振動を発生させ、このスプリアス振動が図２（ｂ）におけるスプリアス（不要波）の原因となる。そして、薄膜圧電共振器１をフィルタとした場合には、共振点、反共振点付近にあるスプリアス（不要波）がフィルタ通過帯域内におけるリップルの原因となり、フィルタ特性の劣化を招くことになる。
【００２０】
次に、図３に示す第２の比較についての説明をする。  
図３（ａ）は、第２の比較例に係る薄膜圧電共振器１０を例示するための模式平面図である。  
薄膜圧電共振器１０と図２（ａ）に示した薄膜圧電共振器１との、断面方向の構成、材料、共振器としての基本的作用は同様である。そのため、同様の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００２１】
薄膜圧電共振器１と薄膜圧電共振器１０とは、上部電極１４、キャビティ１６、共振器部１７の平面形状が異なる。すなわち、図３（ａ）に示すように上部電極１４、キャビティ１６、共振器部１７の平面形状は、全ての二辺が互いに平行とはならない、いわゆる不整多角形となっている。
【００２２】
一般的には、共振器部１７の全ての二辺が互いに平行とはならないようにすれば、前述した横方向の振動波が発生しても、共振器部１７の端面では入射方向と異なる方向への反射が起こり、その結果、定在波の発生が阻害され、スプリアス振動の発生が抑制できると考えられる。
【００２３】
図３（ｂ）は、第２の比較例に係る薄膜圧電共振器１０のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図３（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側にわずかなスプリアス（不要波）が発生しているものの、全体的には平滑な特性をしている。
【００２４】
図３（ｃ）は、第２の比較例に係る薄膜圧電共振器１０の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表したグラフ図である。
【００２５】
図３（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側に反射波が発生しているものの、全体的には平滑な特性をしている。このように反射波の発生を抑制することができれば、スプリアス振動の発生、スプリアス（不要波）の発生も抑制することができる。その結果、薄膜圧電共振器１０をフィルタとした場合には、フィルタ通過帯域内におけるリップルの少ない優れたフィルタ特性を得ることができる。
【００２６】
しかしながら、この様な対称性が崩れた形状では、応力が特定の領域に集中するため、その部分の破断やクラックが発生しやすいという新たな問題が生じる。
【００２７】
次に、図４に示す第３の比較例について説明をする。  
図４（ａ）は、第３の比較例に係る薄膜圧電共振器２０を例示するための模式平面図である。  
薄膜圧電共振器２０と図２（ａ）に示した薄膜圧電共振器１との、断面方向の構成、材料、共振器としての基本的作用は同様である。そのため、同様の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００２８】
薄膜圧電共振器１と薄膜圧電共振器２０とは、上部電極２４、キャビティ２６、共振器部２７の平面形状が異なる。すなわち、図４（ａ）に示すように上部電極２４、キャビティ２６、共振器部２７の平面形状は、基となる正方形の各辺を内側に向けて凸になるような曲線としたものである。
【００２９】
一般的には、共振器部２７の各辺を曲線とすれば、前述した横方向の振動波が発生しても、共振器部２７の端面では入射方向と異なる方向への反射が起こり、その結果、定在波の発生が阻害され、スプリアス振動の発生が抑制できると考えられる。
【００３０】
しかしながら、本発明者は検討の結果、共振器部２７の平面形状を、基となる正方形の各辺を内側に向けて凸になるような曲線としたものにしても、スプリアス振動の発生を抑制することができないとの知見を得た。
【００３１】
図４（ｂ）は、第３の比較例に係る薄膜圧電共振器２０のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図４（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側に明らかにスプリアス（不要波）が発生している。
【００３２】
図４（ｃ）は、第３の比較例に係る薄膜圧電共振器２０の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表したグラフ図である。  
図４（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側に大きな反射波が発生している。また、図４（ｂ）では判別しがたかった反共振点の高周波数側においても反射波が発生しているのが分かる。
【００３３】
ここで、反射波係数（Ｓ１１）は入射波がもとのポートに反射してくる度合いを示すものであるから、反射波係数（Ｓ１１）が大きな反射波が発生すると、共振器部２７の端面で同一方向への入射と反射が繰り返されることになりスプリアス振動が発生し、このスプリアス振動が図４（ｂ）におけるスプリアス（不要波）の原因となる。そして、薄膜圧電共振器２０をフィルタとした場合には、共振点、反共振点付近にあるスプリアス（不要波）がフィルタ通過帯域内におけるリップルの原因となり、フィルタ特性の劣化を招くことになる。
【００３４】
次に、図５に示す第４の比較例について説明をする。  
図５（ａ）は、第４の比較例に係る薄膜圧電共振器３０を例示するための模式平面図である。  
薄膜圧電共振器３０と図２（ａ）に示した薄膜圧電共振器１との、断面方向の構成、材料、共振器としての基本的作用は同様である。そのため、同様の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００３５】
薄膜圧電共振器１と薄膜圧電共振器３０とは、上部電極３４、キャビティ３６、共振器部３７の平面形状が異なる。すなわち、図５（ａ）に示すように上部電極３４、キャビティ３６、共振器部３７の平面形状は、基となる矩形の長辺側の二辺を内側に向けて凸、短辺側の二辺を外側に向けて凸となるような曲線としたものである。
【００３６】
一般的には、共振器部３７の各辺を曲線とすれば、前述した横方向の振動波が発生しても、共振器部３７の端面では入射方向と異なる方向への反射が起こり、その結果、定在波の発生が阻害され、スプリアス振動の発生が抑制できると考えられる。
【００３７】
しかしながら、本発明者は検討の結果、共振器部３７の平面形状を基となる矩形の長辺側の二辺を内側に向けて凸、短辺側の二辺を外側に向けて凸となるような曲線としたものにしても、スプリアス振動の発生を抑制することができないとの知見を得た。
【００３８】
図５（ｂ）は、第４の比較例に係る薄膜圧電共振器３０のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図５（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側に明らかにスプリアス（不要波）が発生している。
【００３９】
図５（ｃ）は、第４の比較例に係る薄膜圧電共振器３０の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表したグラフ図である。  
図５（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側に大きな反射波が発生している。また、図５（ｂ）では判別しがたかった反共振点の高周波数側や共振点と反共振点との間においても反射波が発生してているのが分かる。
【００４０】
ここで、反射波係数（Ｓ１１）は入射波がもとのポートに反射してくる度合いを示すものであるから、反射波係数（Ｓ１１）が大きな反射波が発生すると、共振器部３７の端面で同一方向への入射と反射が繰り返されることになりスプリアス振動が発生し、このスプリアス振動が図５（ｂ）におけるスプリアス（不要波）の原因となる。そして、薄膜圧電共振器３０をフィルタとした場合には、共振点、反共振点付近にあるスプリアス（不要波）がフィルタ通過帯域内におけるリップルの原因となり、フィルタ特性の劣化を招くことになる。
【００４１】
以上、図４、図５において説明したように、共振器部の平面形状を単に基になる多角形の各辺を曲線としたものとしても反射波の発生を抑制することはできない。
【００４２】
本発明者は、検討の結果、反射波の発生を抑制することができる共振器部の形状に関する知見を得た。
【００４３】
以下、図１に戻りこれを説明する。  
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１００を例示するための模式平面図である。  
薄膜圧電共振器１００と図２（ａ）に示した薄膜圧電共振器１との、断面方向の構成、材料、共振器としての基本的作用は同様である。そのため、同様の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００４４】
薄膜圧電共振器１と薄膜圧電共振器１００とは、上部電極１０４、キャビティ１０６、共振器部１０７の平面形状が異なる。すなわち、図１（ａ）に示すように上部電極１０４、キャビティ１０６、共振器部１０７の平面形状は、基となる正方形の各辺を外側に向けて凸になるような曲線としたものである。またさらに、各辺の曲線の接線は、多角形の頂点に対応する部分において不連続である。
【００４５】
図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１００のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図１（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側にわずかにスプリアス（不要波）が発生しているものの、全体的には平滑な特性をしている。
【００４６】
図１（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１００の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表したグラフ図である。  
図１（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側と反共振点の高周波数側に反射波が発生しているものの、全体的にはほぼ平滑な特性をしている。このように反射波の発生を抑制することができれば、スプリアス振動の発生、スプリアス（不要波）の発生も抑制することができる。その結果、薄膜圧電共振器１００をフィルタとした場合には、フィルタ通過帯域内におけるリップルの少ない優れたフィルタ特性を得ることができる。また、共振器部１０７の平面形状である多角形の各辺を構成する曲線の接線が、多角形の頂点に対応する部分で不連続となるようにすれば、限られた面積の中に共振器を効率よく形成することが可能となる。
【００４７】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。  
図６（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１１０を例示するための模式平面図である。  
薄膜圧電共振器１１０と図２（ａ）に示した薄膜圧電共振器１との、断面方向の構成、材料、共振器としての基本的作用は同様である。そのため、同様の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００４８】
薄膜圧電共振器１と薄膜圧電共振器１１０とは、上部電極１１４、キャビティ１１６、共振器部１１７の平面形状が異なる。すなわち、図６（ａ）に示すように上部電極１１４、キャビティ１１６、共振器部１１７の平面形状は、基となる正方形の各辺を外側に向けて凸になるような曲線としたものである。尚、図１（ａ）に示す薄膜圧電共振器１００のものよりは、曲線の曲率が小さくなっている。
【００４９】
図６（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１１０のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図６（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側にわずかにスプリアス（不要波）が発生しているものの、全体的には平滑な特性をしている。
【００５０】
図６（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１１０の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表したグラフ図である。  
図６（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側と反共振点の高周波数側に反射波が発生しているものの、全体的にはほぼ平滑な特性をしている。このように反射波の発生を抑制することができれば、スプリアス振動の発生、スプリアス（不要波）の発生も抑制することができる。その結果、薄膜圧電共振器１１０をフィルタとした場合には、フィルタ通過帯域内におけるリップルの少ない優れたフィルタ特性を得ることができる。
【００５１】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。  
図７（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１２０を例示するための模式平面図である。  
薄膜圧電共振器１２０と図２（ａ）に示した薄膜圧電共振器１との、断面方向の構成、材料、共振器としての基本的作用は同様である。そのため、同様の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００５２】
薄膜圧電共振器１と薄膜圧電共振器１２０とは、上部電極１２４、キャビティ１２６、共振器部１２７の平面形状が異なる。すなわち、図７（ａ）に示すように上部電極１２４、キャビティ１２６、共振器部１２７の平面形状は、基となる正方形の各辺を外側に向けて凸になるような曲線としたものである。尚、図１（ａ）に示す薄膜圧電共振器１００のものよりは、曲線の曲率が大きくなっている。
【００５３】
図７（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１２０のインピーダンス特性を表したグラフ図である。  
図７（ｂ）から分かるように、共振点の低周波数側にわずかにスプリアス（不要波）が発生しているものの、全体的には平滑な特性をしている。
【００５４】
図７（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１２０の周波数−反射波係数（Ｓ１１）特性を表したグラフ図である。  
図７（ｃ）から分かるように、共振点の低周波数側と反共振点の高周波数側に反射波が発生しているものの、全体的にはほぼ平滑な特性をしている。このように反射波の発生を抑制することができれば、スプリアス振動の発生、スプリアス（不要波）の発生も抑制することができる。その結果、薄膜圧電共振器１２０をフィルタとした場合には、フィルタ通過帯域内におけるリップルの少ない優れたフィルタ特性を得ることができる。
【００５５】
尚、説明の便宜上、図１、図６、図７おいて基となる図形の形状を正方形としたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、三角形、長方形、五角形、六角形、菱形など任意の多角形とすることができる。
【００５６】
この場合、応力の均一な分布を考慮すれば、例えば、線対称な形状である正多角形、より対称性のよい点対称形状である正偶数角形（例えば、正方形や正六角形など）のような対称性のよい形状を選ぶことができる。またさらに、共振器部１０７の平面形状を回転対称とすると、応力集中を抑制して応力分布を均一にできるばかりでなく、限られたスペースの中に高い密度で配置することも容易となる。つまり、スペース効率が高まるという効果も得られる。
【００５７】
また、本発明においては、基となる図形を多角形としているため、複数の薄膜圧電共振器を稠密な配置にすることができる。このとき、スペース効率を考慮すれば、共振器部に外接する矩形の面積をＡ、共振器部の面積をＢとしたときにＢ＞０．８Ａとなるような形状を選ぶことができる。Ｂ＞０．８Ａとすれば、小さなスペースに多数の共振器を集積させることができる。
【００５８】
また、曲線についても特に限定されるわけではなく、例えば、放物線とすることもできるし、曲率についても特に限定はない。
【００５９】
次に、本発明の実施の形態に係る薄膜圧電共振器の製造方法を例示する。
【００６０】
尚、説明の便宜上、基板１０２を貫通するキャビティ１０６を備えている薄膜圧電共振器の製造方法について説明をする。
【００６１】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器１００の製造方法を例示するための模式工程図である。  
まず、図８（ａ）に示すように、基板１０２の主面上に図示しない熱酸化膜を形成する。その後、図示しないパッシベーション膜を、例えば、ＬＰＣＶＤ（Low pressure chemical vapor deposition）法を用いて形成する。この際、パッシベーション膜の膜厚は２００ナノメートル以下とすることができる。また、共振特性を考慮してパッシベーション膜の膜厚を１００ナノメートル以下とすることもできる。そして、パッシベーション膜の上に、図示しない非晶質下地膜、下部電極３の膜を、例えば、マグネトロンスパッタ法を用いて順次形成する。続いて、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて下部電極３の膜をパターニングした後、反応性イオンエッチング法を用いて、所定形状の下部電極３を形成する。
【００６２】
次に、図８（ｂ）に示すように、例えば、反応性マグネトロンスパッタリング法を用いて、圧電膜１０８を膜厚１．５〜２．０マイクロメートル程度に形成する。そして、例えば、反応性イオンエッチング法を用いて圧電膜１０８の上面を、下部電極３の形状に合わせるようにして所定の形状にエッチング加工する。尚、下部電極３に外部の配線を接続するために、必要に応じて圧電膜１０８の一部を除去することもできる。
【００６３】
次に、図８（ｃ）に示すように、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて膜厚が１５０〜４００ナノメートル程度の上部電極１０４の膜を形成する。そして、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて、上部電極１０４の膜をパターニングした後、ケミカルドライエッチング（Chemical Dry Etching:ＣＤＥ）法を用いて、図１（ａ）に示した所定形状の上部電極１０４を形成する。
【００６４】
その後、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて基板１０２の裏面をパターニングした後、反応性イオンエッチング法を用いて基板１０２の裏面側から図１（ａ）に示した所定形状のキャビティ１０６を形成する。最後に、キャビティ１０６の底面（下部電極３の下面）に残留する酸化膜をウェットエッチング法により除去する。
【００６５】
尚、下部電極３と図示しないパッシベーション膜との間に、質量負荷層を設けるようにすることもできる。また、薄膜圧電共振器１００の全体を、例えば、ＳｉＮからなるパッシベーション膜で覆い、薄膜圧電共振器１００の保護を図ってもよい。また、圧電膜１０８の膜厚あるいはキャビティ１０６の寸法を調整することにより、薄膜圧電共振器１００の通過帯域をチューニングすることもできる。
【００６６】
図６、図７で説明をした薄膜圧電共振器１１０、薄膜圧電共振器１２０や同様の構成を有する薄膜圧電共振器についても同様にして製造をすることができる。
【００６７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明をした。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【００６８】
前述の具体例に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
【００６９】
例えば、具体例として例示した薄膜圧電共振器は、基板１０２を貫通するキャビティ１０６を備えているが、これに限定される訳ではない。図９に示すように、中空部のキャビティ１０６ａを備えるものであってもよい。
【００７０】
また、前述した各具体例が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【００７１】
また、具体例として例示をした、上部電極、下部電極、圧電膜、基板、キャビティなどの形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することもできる
また、基板上に形成する各種の膜の形成法やエッチング法なども具体例として例示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００７２】
また、薄膜圧電共振器を単独で、または複数連結して共振器フィルタとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図２】第１の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図３】第２の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図４】第３の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図５】第４の比較例に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜圧電共振器の製造方法を例示するための模式工程図である。
【図９】中空部のキャビティを備える薄膜圧電共振器を例示するための模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００、１１０、１２０  薄膜圧電共振器、１０４、１１４、１２４  上部電極、１０６、１０６ａ、１１６、１２６  キャビティ、１０７、１１７、１２７  共振器部
【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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