(57)【要約】【課題】下部電極と圧電体薄膜との積層膜のベース基板からの剥離を防止することが可能な共振装置の製造方法、共振装置およびＵＷＢ用フィルタを提供する。【解決手段】共振装置の製造にあたっては、ベース基板１の一表面側に下部電極３１の基礎膜となる第１の多孔質金属層３１ａを形成する多孔質金属層形成工程を行ってから、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を第１の多孔質金属層３１ａ上に塗布する塗布工程を行い、その後で上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜３２ｂの前駆体膜３２ａを形成する仮焼成工程を行い、続いて、前駆体膜３２ａを焼結することによりＰＺＴ薄膜３２ｂを形成する焼結工程を行い、その後、ＰＺＴ薄膜３２ｂの一部からなる圧電体薄膜３２上に上部電極３３を形成する上部電極形成工程を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、ベース基板の一表面側に形成された下部電極と、下部電極におけるベース基板側とは反対側に形成されたＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜と、圧電体薄膜における下部電極側とは反対側に形成された上部電極とを備えた共振装置の製造方法であって、ベース基板の前記一表面側に下部電極の基礎膜となる多孔質金属層を形成する多孔質金属層形成工程と、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を多孔質金属層上に塗布する塗布工程と、塗布工程の後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成する仮焼成工程と、仮焼成工程の後に前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成する焼結工程と、ＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜上に上部電極を形成する上部電極形成工程とを備えることを特徴とする共振装置の製造方法。
【請求項２】
前記多孔質金属層形成工程では、前記多孔質金属層として、表面側の多孔度に比べて前記ベース基板側の多孔度が小さな多孔質金属層を形成することを特徴とする請求項１記載の共振装置の製造方法。
【請求項３】
ベース基板と、ベース基板の一表面側に形成された下部電極と、下部電極におけるベース基板側とは反対側に形成されたＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜と、圧電体薄膜における下部電極側とは反対側に形成された上部電極とを備えた共振装置の製造方法であって、下部電極の基礎膜となる複合材料層であり有機材料中に導電性粒子が分散された複合材料層をベース基板の前記一表面側に形成する複合材料層形成工程と、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を複合材料層上に塗布する塗布工程と、塗布工程の後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成する仮焼成工程と、仮焼成工程の後に前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成する焼結工程と、ＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜上に上部電極を形成する上部電極形成工程とを備えることを特徴とする共振装置の製造方法。
【請求項４】
前記複合材料層形成工程では、前記複合材料層として、前記有機材料の体積率が表面側に比べて前記ベース基板側で小さな複合材料層を形成することを特徴とする請求項３記載の共振装置の製造方法。
【請求項５】
前記基礎膜の形成前に前記下部電極の一部を構成する非多孔性の導電層を前記ベース基板の前記一表面上に形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の共振装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の共振装置の製造方法により製造されてなることを特徴とする共振装置。
【請求項７】
請求項６記載の共振装置を用いたことを特徴とするＵＷＢ用フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベース基板の一表面側に下部電極と圧電体薄膜と上部電極とからなる共振子を備えた共振装置の製造方法、共振装置およびそれを用いたＵＷＢ（Ultra  Wide  Band）用フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話機などの移動体通信機器の分野において、３ＧＨｚ以上の高周波帯で利用する高周波フィルタに適用可能な共振装置として、ベース基板の一表面側に下部電極と圧電体薄膜と上部電極とからなる共振子を備え、圧電体薄膜の材料としてＡｌＮを採用したＢＡＷ共振器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、上記特許文献１には、ＢＡＷ共振器としてＦＢＡＲ（Film  Bulk  Acoustic  Resonator）が記載されているが、ＢＡＷ共振器としては、近年、ＦＢＡＲの他にＳＭＲ（Solidly  Mounted  Resonator）が注目されている。なお、ＢＡＷ共振器では、共振周波数が圧電体薄膜の膜厚に反比例し、圧電体薄膜の膜厚を薄くするほど共振周波数を高くすることができる。
【０００３】
ところで、上述の共振装置をＵＷＢ用フィルタに応用する場合、圧電体薄膜の材料として、帯域幅が中心周波数に対して４〜５％しか広帯域化できないＡｌＮに比べて中心周波数に対して１０％程度の帯域幅を得ることが可能なＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を採用することが考えられ、自発分極の方向が厚み方向に揃って配向性が高く且つ圧電特性（電気機械結合係数など）の良いＰＺＴ薄膜の形成方法としてはゾルゲル法が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
なお、ゾルゲル法によりＰＺＴ薄膜を形成するにあたっては、ＰＺＴの成分元素の金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を下部電極上に塗布した後、上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成し、その後、前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成すればよい。ここにおいて、上記特許文献２では、ベース基板として、表面にシリコン酸化膜が形成されたシリコン基板を用い、下部電極の材料としてＰｔ、下部電極上のシード層の材料としてＰｂＴｉＯ３、シード層上の圧電体薄膜の材料としてＰＺＴ、上部電極の材料としてＰｔを採用することが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１４００７５号公報
【特許文献２】特開平１０−１２６２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の共振装置の製造にあたって、ＰＺＴ薄膜をゾルゲル法により形成するようにした場合、ＰＺＴ薄膜の前駆体膜を焼結する焼結工程において前駆体膜が縮むので、図７に示すように下部電極３１’とＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜３２’との積層膜がベース基板１’から剥離してしまうことがあった。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、下部電極と圧電体薄膜との積層膜のベース基板からの剥離を防止することが可能な共振装置の製造方法、共振装置およびＵＷＢ用フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、ベース基板と、ベース基板の一表面側に形成された下部電極と、下部電極におけるベース基板側とは反対側に形成されたＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜と、圧電体薄膜における下部電極側とは反対側に形成された上部電極とを備えた共振装置の製造方法であって、ベース基板の前記一表面側に下部電極の基礎膜となる多孔質金属層を形成する多孔質金属層形成工程と、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を多孔質金属層上に塗布する塗布工程と、塗布工程の後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成する仮焼成工程と、仮焼成工程の後に前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成する焼結工程と、ＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜上に上部電極を形成する上部電極形成工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ベース基板の一表面側に下部電極の基礎膜となる多孔質金属層を形成した後で、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を多孔質金属層上に塗布し、その後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成し、続いて、前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成するので、前駆体膜を焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜に生じる応力を多孔質金属層により緩和することができるから、下部電極と圧電体薄膜との積層膜のベース基板からの剥離を防止することが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記多孔質金属層形成工程では、前記多孔質金属層として、表面側の多孔度に比べて前記ベース基板側の多孔度が小さな多孔質金属層を形成することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、前記下部電極の抵抗値の増大および前記下部電極の機械的強度の低下を抑制しつつ前記下部電極と前記圧電体薄膜との前記積層膜が前記ベース基板から剥離するのを防止することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、ベース基板と、ベース基板の一表面側に形成された下部電極と、下部電極におけるベース基板側とは反対側に形成されたＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜と、圧電体薄膜における下部電極側とは反対側に形成された上部電極とを備えた共振装置の製造方法であって、下部電極の基礎膜となる複合材料層であり有機材料中に導電性粒子が分散された複合材料層をベース基板の前記一表面側に形成する複合材料層形成工程と、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を複合材料層上に塗布する塗布工程と、塗布工程の後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成する仮焼成工程と、仮焼成工程の後に前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成する焼結工程と、ＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜上に上部電極を形成する上部電極形成工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ベース基板の一表面側に下部電極の基礎膜となる複合材料層であり有機材料中に導電性粒子が分散された複合材料層を形成した後で、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を複合材料層上に塗布し、その後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜を形成し、続いて、前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜を形成するので、前駆体膜を焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜に生じる応力を複合材料層により緩和することができるから、下部電極と圧電体薄膜との積層膜のベース基板からの剥離を防止することが可能となる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記複合材料層形成工程では、前記複合材料層として、前記有機材料の体積率が表面側に比べて前記ベース基板側で小さな複合材料層を形成することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、前記下部電極の抵抗値の増大を抑制しつつ前記下部電極と前記圧電体薄膜との前記積層膜が前記ベース基板から剥離するのを防止することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記基礎膜の形成前に前記下部電極の一部を構成する非多孔性の導電層を前記ベース基板の前記一表面上に形成することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、前記下部電極の抵抗値を小さくすることができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の共振装置の製造方法により製造されてなることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、下部電極と圧電体薄膜との積層膜の剥離を防止することが可能な共振装置を提供することができる。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６記載の共振装置を用いたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、下部電極と圧電体薄膜との積層膜の剥離を防止することが可能な共振装置を用いたＵＷＢ用フィルタを提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１，３の発明では、下部電極と圧電体薄膜との積層膜の剥離を防止することが可能となるという効果がある。
【００２２】
請求項６の発明では、下部電極と圧電体薄膜との積層膜の剥離を防止することが可能な共振装置を提供することができるという効果がある。
【００２３】
請求項７の発明では、下部電極と圧電体薄膜との積層膜の剥離を防止することが可能な共振装置を用いたＵＷＢ用フィルタを提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
本実施形態の共振装置は、図１（ｆ）に示すように、ベース基板１と、ベース基板１の一表面側に形成された共振子３とを備えたＢＡＷ共振器であり、共振子３が、ベース基板１の上記一表面側に形成された下部電極３１と、下部電極３１におけるベース基板１側とは反対側に形成されたＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜３２と、圧電体薄膜３２における下部電極３１側とは反対側に形成された上部電極３３とで構成されている。
【００２５】
ここにおいて、本実施形態の共振装置は、ベース基板１を、主表面が（１００）面の単結晶のシリコン基板からなる支持基板１１と、支持基板１１の主表面上に形成され圧電体薄膜３２で発生したバルク弾性波を反射させる音響ミラー（音響多層膜）１２とで構成してある。
【００２６】
音響ミラー１２は、相対的に音響インピーダンスの低い材料からなる低音響インピーダンス層１２ａと相対的に音響インピーダンスの高い材料からなる高音響インピーダンス層１２ｂとが交互に積層されており、上述の下部電極３１は、最上層の低音響インピーダンス層１２ａ上に形成されている。なお、低音響インピーダンス層１２ａおよび高音響インピーダンス層１２ｂの膜厚は、圧電体薄膜３２の共振周波数の弾性波（バルク弾性波）の波長の４分の１の値に設定すればよい。
【００２７】
本実施形態では、ベース基板１において、低音響インピーダンス層１２ａの材料としてＳｉＯ２、高音響インピーダンス層１２ｂの材料としてＷを採用しているが、これらの材料は特に限定するものではなく、低音響インピーダンス層１２ａの材料としては、例えば、Ｓｉ，ｐｏｌｙ−Ｓｉ，Ａｌ，ポリマーなどを採用してもよく、高音響インピーダンス層１２ｂの材料としては、例えば、Ａｕ，Ｍｏ，ＡｌＮ，ＺｎＯ，ダイヤモンドライクカーボン、ダイヤモンド、アモルファスライクカーボン、グラファイト、グラファイトライクカーボンなどを採用してもよい。また、ベース基板１における支持基板１１として、シリコン基板の代わりに、主表面が（１００）面のＭｇＯ基板や、主表面が（１００）面のＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ３）基板などを用いてもよい。
【００２８】
また、共振子３は、下部電極３１の材料としてナノメータサイズの空孔を有する多孔性材料（例えば、多孔質Ｐｔ，多孔質Ｉｒなどの多孔質金属材料）を採用し、上部電極３３の材料としてＡｌを採用しているが、上部電極３３の材料としては、例えば、Ｍｏ，Ｐｔなどを採用してもよい。また、上部電極３３は単層構造に限らず多層構造でもよい。
【００２９】
なお、本実施形態の共振装置では、共振子３の共振周波数を４ＧＨｚに設定してあり、下部電極３１の厚みを１００ｎｍ、圧電体薄膜３２の厚みを３００ｎｍ、上部電極３３の厚みを１００ｎｍ、ＳｉＯ２層からなる低音響インピーダンス層１２ａの厚みを３７３ｎｍ、Ｗ層からなる高音響インピーダンス層１２ｂの厚みを３２７ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。また、共振周波数を３ＧＨｚ〜５ＧＨｚの範囲で設計する場合には、圧電体薄膜３０の厚みは２００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で、ＳｉＯ２層からなる低音響インピーダンス層１２ａの厚みは２５０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲で、Ｗ層からなる高音響インピーダンス層１２ｂの厚みは２００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲で、それぞれ適宜設定すればよい。
【００３０】
ところで、本実施形態の共振装置における圧電体薄膜３２は、自発分極の方向が厚み方向に揃ったＰＺＴ薄膜により構成されている。
【００３１】
以下、本実施形態の共振装置の製造方法について図１（ａ）〜（ｆ）を参照しながら説明する。
【００３２】
まず、主表面が（１００）面の単結晶のシリコン基板からなる支持基板１０の主表面（一表面）側の全面に、ＳｉＯ２膜からなる低音響インピーダンス層１２ａとＷ膜からなる高音響インピーダンス層１２ｂとを例えばスパッタ法やＣＶＤ法などにより交互に成膜することで音響ミラー１２を形成する音響ミラー形成工程を行い、その後、支持基板１１と音響ミラー１２とからなるベース基板１の一表面側の全面に、共振子３の下部電極３１の基礎となる第１の多孔質金属層３１ａを形成する多孔質金属層形成工程を行うことによって、図１（ａ）に示す構造を得る。ここにおいて、多孔質金属層形成工程では、例えば、金属微粒子（例えば、ＰｔやＩｒの微粒子）を有機溶剤からなる溶媒に溶かした溶液をベース基板１の上記一表面側の全面に例えばスピンコート法により塗布した後、上記溶媒を蒸発させて除去し、続いて、焼結することにより、第１の多孔質金属層３１ａを形成するようにしている。なお、第１の多孔質金属層３１ａは、多孔度（空孔率）を６０％に設定してあるが、多孔度が小さすぎると、後述の応力緩和層としての機能（応力緩和効果）が不十分となり、多孔度が大きすぎると機械的強度が弱くなって構造形成が困難になるとともに下部電極３１の抵抗値が大きくなりすぎるので、第１の多孔質金属層３１ａの多孔度は４０％〜７０％程度の範囲内で適宜設定することが望ましい。
【００３３】
次に、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒（例えば、メタノール、デカノール、テトラデカンなど）に溶かした溶液をベース基板１の上記一表面側の全面（ここでは、第１の多孔質金属層３１ａの表面）に例えばスピンコート法により塗布する塗布工程を行い、続いて、例えば大気中で所定の焼成温度（例えば、３００℃〜３５０℃程度）、所定の焼成時間（例えば、３０秒〜１０分程度）において上記溶媒を蒸発させて除去することによりＰＺＴ薄膜３２ｂ（図１（ｃ）参照）の前駆体膜３２ａを形成する仮焼成工程を行うことによって、図１（ｂ）に示す構造を得る。
【００３４】
その後、ＰＺＴ薄膜３２ｂの前駆体膜３２ａを酸素雰囲気中でアニールして焼結する（結晶化する）ことによりＰＺＴ薄膜３２ｂを形成する焼結工程を行うことによって、図１（ｃ）に示す構造を得る。この焼結工程では、アニール時に、前駆体膜３２ａに対して前駆体膜３２ａの厚み方向に電界を印加しながらアニールして結晶化することで自発分極の方向が厚み方向に揃った配向性の高いＰＺＴ薄膜３２ｂを形成することができる。ここで、上述の第１の多孔質金属層３１ａは、前駆体膜３２ａを焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜３２ｂに生じる応力を緩和する応力緩和層として働き、より多孔度の低い第２の多孔質金属層３１ｂとなる。また、アニール時に、前駆体膜３２ａに対して前駆体膜３２ａの厚み方向に電界を印加しながらアニールして結晶化することで自発分極の方向が厚み方向に揃った配向性の高いＰＺＴ薄膜３２ｂを形成することができる。
【００３５】
上述の焼結工程の後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してＰＺＴ薄膜３２ｂを所望の平面形状にパターニングすることでＰＺＴ薄膜３２ｂの一部からなる圧電体薄膜３２を形成するＰＺＴパターニング工程を行うことによって、図１（ｄ）に示す構造を得る。
【００３６】
続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して第２の多孔質金属層３１ｂを所望の平面形状にパターニングすることで第２の多孔質金属層３１ｂの一部からなる下部電極３１を形成する下部電極パターニング工程を行うことによって、図１（ｅ）に示す構造を得る。
【００３７】
その後、圧電体薄膜３２の表面側に上部電極３３を形成する上部電極形成工程を行うことによって、図１（ｆ）に示す構造の共振装置を得る。ここにおいて、上部電極形成工程では、ベース基板１の上記一表面側の全面に、上部電極３３の基礎となる導電性層をスパッタ法や蒸着法などによって形成し、続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して導電性層を所望の平面形状にパターニングすることで導電性層の一部からなる上部電極３３を形成する。
【００３８】
上述の共振装置の製造にあたっては、上述の支持基板１としてウェハ（例えば、シリコンウェハ）を用いてウェハレベルで多数の共振装置を形成した後、ダイシング工程で個々の共振装置に分割すればよい。
【００３９】
以上説明した本実施形態の共振装置の製造方法によれば、ベース基板１の上記一表面側に下部電極３１の基礎膜となる第１の多孔質金属層３１ａを形成した後で、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を第１の多孔質金属層３１ａ上に塗布し、その後で上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜３２ｂの前駆体膜３２ａを形成し、続いて、前駆体膜３２ａを焼結することによりＰＺＴ薄膜３２ｂを形成するので、前駆体膜３２ａを焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜３２ｂに生じる応力を第１の多孔質金属層３１ａにより緩和することができるから、ＰＺＴ薄膜３２ｂと第２の多孔質金属層３１ｂとの積層膜がベース基板１から剥離するのを防止することができ、下部電極３２と圧電体薄膜３２との積層膜のベース基板１からの剥離を防止することが可能となる。
【００４０】
ところで、上述の共振装置を、３ＧＨｚ以上の高周波帯においてカットオフ特性が急峻で且つ帯域幅の広い高周波フィルタ、例えば、ＵＷＢ用フィルタとして応用する場合には、図２に示すように、下部電極３１と圧電体薄膜３２と上部電極３３とで構成される共振子３を同一のベース基板１上に複数個形成するようにし（図２には２個しか記載されていないが、例えば、８個形成するようにし）、これらの共振子３を図示しない金属配線などによって図３に示すようなラダー型フィルタを構成するように接続すれば、ＵＷＢ用フィルタの低コスト化および小型化を図れる。なお、同一ベース基板１上に複数個の共振子３を形成する構成において、上述のように音響ミラー１２の低音響インピーダンス層１２ａの材料として絶縁材料であるＳｉＯ２、高音響インピーダンス層１２ｂの材料として金属材料であるＷを採用している場合には、隣り合う共振子３間で高音響インピーダンス層１２ｂを介したクロストークが発生するのを防止するために、例えば、高音響インピーダンス層１２ｂを共振子３ごとに分離したパターンとなるように製造時に適宜パターニングすればよい。ここで、高音響インピーダンス層１２ｂの材料として、ＡｌＮ，ＺｎＯ，ダイヤモンドライクカーボン、ダイヤモンド、アモルファスライクカーボン、グラファイト、グラファイトライクカーボンなどの絶縁材料を採用する場合には、高音響インピーダンス層１２ｂのパターニングは不要となるが、Ｗを採用する場合に比べて、高音響インピーダンス層１２ｂの材料と低音響インピーダンス層１２ａの材料との音響インピーダンス比が小さくなるので、低音響インピーダンス層１２ａと高音響インピーダンス層１２ｂとの積層数が増加する。
【００４１】
（実施形態２）
図４（ｆ）に示す本実施形態の共振装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、ベース基板１として、一表面が（１００）面の単結晶のシリコン基板の上記一表面側にシリコン酸化膜を形成したものを用いており、ベース基板１に、下部電極３１における圧電体薄膜３２側とは反対側の表面を露出させる開孔部１３が形成されている点が実施形態１とは相違する。要するに、実施形態１の共振装置は、ＳＭＲを構成していたのに対して、本実施形態の共振装置は、下部電極３１と下部電極３１直下の媒質との音響インピーダンス比を大きくすることによりベース基板１側への弾性波エネルギの伝搬を抑制するようにしたＦＢＡＲを構成している。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
以下、本実施形態の共振装置の製造方法について図４を参照しながら説明するが、実施形態１にて説明した共振装置の製造方法と同様の工程については簡単に説明する。
【００４３】
まず、上述のベース基板１の一表面側（図４（ａ）における上面側）の全面に、共振子３の下部電極３１の基礎となる第１の多孔質金属層３１ａを形成する多孔質金属層形成工程を行い、その後、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒（例えば、メタノール、デカノール、テトラデカンなど）に溶かした溶液をベース基板１の上記一表面側の全面に例えばスピンコート法により塗布する塗布工程を行い、続いて、例えば大気中で所定の焼成温度（例えば、３００℃〜３５０℃程度）、所定の焼成時間（例えば、３０秒〜１０分程度）において上記溶媒を蒸発させて除去することによりＰＺＴ薄膜３２ｂ（図ｂ（ｃ）参照）の前駆体膜３２ａを形成する仮焼成工程を行うことによって、図４（ａ）に示す構造を得る。
【００４４】
その後、ＰＺＴ薄膜３２ｂの前駆体膜３２ａを酸素雰囲気中でアニールして焼結する（結晶化する）ことによりＰＺＴ薄膜３２ｂを形成する焼結工程を行うことによって、図４（ｂ）に示す構造を得る。この焼結工程では、アニール時に、前駆体膜３２ａに対して前駆体膜３２ａの厚み方向に電界を印加しながらアニールして結晶化することで自発分極の方向が厚み方向に揃った配向性の高いＰＺＴ薄膜３２ｂを形成することができる。ここで、上述の第１の多孔質金属層３１ａは、前駆体膜３２ａを焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜３２ｂに生じる応力を緩和する応力緩和層として働き、より多孔度の低い第２の多孔質金属層３１ｂとなる。また、アニール時に、前駆体膜３２ａに対して前駆体膜３２ａの厚み方向に電界を印加しながらアニールして結晶化することで自発分極の方向が厚み方向に揃った配向性の高いＰＺＴ薄膜３２ｂを形成することができる。
【００４５】
上述の焼結工程の後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してＰＺＴ薄膜３２ｂを所望の平面形状にパターニングすることでＰＺＴ薄膜３２ｂの一部からなる圧電体薄膜３２を形成するＰＺＴパターニング工程を行うことによって、図４（ｃ）に示す構造を得る。
【００４６】
続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して第２の多孔質金属層３１ｂを所望の平面形状にパターニングすることで第２の多孔質金属層３１ｂの一部からなる下部電極３１を形成する下部電極パターニング工程を行うことによって、図４（ｄ）に示す構造を得る。
【００４７】
その後、圧電体薄膜３２の表面側に上部電極３３を形成する上部電極形成工程を行うことによって、図４（ｅ）に示す構造を得る。
【００４８】
次に、ベース基板１の他表面側に上述の開孔部１３形成用にパターニングされたマスク層（例えば、レジスト層、ＳｉＯ２膜）を形成するマスク層形成工程を行ってから、当該マスク層をマスクとしてアルカリ系溶液（例えば、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ＮａＯＨなどの水溶液）を用いた異方性エッチングや、誘導結合プラズマ型のエッチング装置を用いたドライエッチングによるエッチングを上記シリコン酸化膜をエッチングストッパ層として行ってから上記シリコン酸化膜のうち開孔部１３に対応する部分をエッチング除去することにより開孔部１３を形成する開孔部形成工程を行い、続いて、上記マスク層を除去するマスク層除去工程を行うことによって、図４（ｆ）に示す構造の共振装置を得る。なお、開孔部１３をアルカリ系溶液を用いた異方性エッチングにより形成する場合、上部電極３３の材料がＰｔであればベース基板１の上記一表面側にマスクを設ける必要はないが、上部電極３３の材料がＡｌの場合にはベース基板１の上記一表面側に上部電極３３を保護するマスクを設ける必要がある。
【００４９】
本実施形態の共振装置の製造にあたっては、上述のベース基板１としてウェハ（例えば、シリコンウェハ）を用いてウェハレベルで多数の共振装置を形成した後、ダイシング工程で個々の共振装置に分割すればよい。
【００５０】
以上説明した本実施形態の共振装置の製造方法においても、実施形態１における共振装置の製造方法と同様に、前駆体膜３２ａを焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜３２ｂに生じる応力を第１の多孔質金属層３１ａにより緩和することができるから、ＰＺＴ薄膜３２ｂと第２の多孔質金属層３１ｂとの積層膜がベース基板１から剥離するのを防止することができ、下部電極３２と圧電体薄膜３２との積層膜のベース基板１からの剥離を防止することが可能となる。また、本実施形態の共振装置も実施形態１と同様にＵＷＢ用フィルタに応用できる。
【００５１】
ところで、上記各実施形態の共振装置の製造方法では、多孔質金属層形成工程において、第１の多孔質金属層３１ａとして、多孔度が略一様な多孔質金属層を形成しているが、図５に示すように、表面側の多孔度に比べてベース基板１側の多孔度が小さな第１の多孔質金属層３１ａを形成するようにすれば、下部電極３１の抵抗値の増大および下部電極３１の機械的強度の低下を抑制しつつ下部電極３１と圧電体薄膜３２との積層膜がベース基板１から剥離するのを防止することができる。また、図６に示すように、上記基礎膜である第１の多孔質金属層３１ａの形成前に下部電極３１の一部を構成する非多孔性の導電層３０ａをベース基板１の上記一表面上に形成し、その後、第１の多孔質金属層３１ａを形成するようすれば、下部電極３１の抵抗値を小さくすることができる。
【００５２】
また、上述の各実施形態の共振装置の製造方法では、ベース基板１の上記一表面側に下部電極３１の基礎膜として第１の多孔質金属層３１ａを形成する多孔質金属層形成工程を備えているが、多孔質金属層形成工程の代わりに、下部電極３１の基礎膜として有機材料（例えば、アセチルアセトネートなどの低分子量のポリマー）中に導電性粒子（例えば、Ｐｔの微粒子）が分散された複合材料層を形成する複合材料層形成工程を行うようにしてもよく、この場合には、当該複合材料層形成工程の後で、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を複合材料層上に塗布する塗布工程を行い、塗布工程の後で上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜３２ｂの前駆体膜３２ａを形成する仮焼成工程を行い、仮焼成工程の後に前駆体膜３２ａを焼結することによりＰＺＴ薄膜３２ｂを形成する焼結工程を行い、その後、パターニングされたＰＺＴ薄膜３２ｂからなる圧電体薄膜３２上に上部電極３３を形成する上部電極形成工程を行うようにすればよい。このような製造方法によれば、ベース基板１の上記一表面側に下部電極３１の基礎膜となる複合材料層であり有機材料中に導電性粒子が分散された複合材料層を形成した後で、ＰＺＴの成分元素を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした溶液を複合材料層上に塗布し、その後で上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜３２ｂの前駆体膜３２ａを形成し、続いて、前駆体膜３２ａを焼結することによりＰＺＴ薄膜３２ｂを形成するので、前駆体膜３２ａを焼結する焼結工程においてＰＺＴ薄膜３２ｂに生じる応力を複合材料層により緩和することができるから、下部電極３１と圧電体薄膜３２との積層膜のベース基板１からの剥離を防止することが可能となる。また、このような製造方法により製造される共振装置も実施形態１と同様にＵＷＢ用フィルタに応用できる。
【００５３】
また、複合材料層形成工程において、複合材料層として、上記有機材料の体積率が一様ではなく、上記有機材料の体積率が表面側に比べてベース基板１側で小さな複合材料層を形成するようにすれば、下部電極３１の抵抗値の増大を抑制しつつ下部電極３１と圧電体薄膜３２との基礎膜がベース基板１から剥離するのを防止することができる。また、上記基礎膜である複合材料層の形成前に下部電極３１の一部を構成する非多孔性の導電層をベース基板１の上記一表面上に形成し、その後、複合材料層を形成するようすれば、下部電極３１の抵抗値を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態１における共振装置の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図２】同上の共振装置を応用したＵＷＢ用フィルタの概略断面図である。
【図３】同上の共振装置を応用したＵＷＢ用フィルタの回路図である。
【図４】実施形態２における共振装置の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図５】実施形態１，２における他の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図６】実施形態１，２における他の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図７】従来例を示す共振装置の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ベース基板
１１  支持基板
１２  音響ミラー
３１  下部電極
３１ａ  第１の多孔質金属層
３１ｂ  第２の多孔質金属層
３１  下部電極
３２  圧電体薄膜
３２ａ  前駆体膜
３２ｂ  ＰＺＴ薄膜
３３  上部電極
【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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