(57)【要約】【課題】下部電極と圧電体薄膜との積層膜がベース基板から剥離するの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】ベース基板１の一表面側に中央部が上記一表面から離間する形で湾曲した下部電極３１を形成する下部電極形成工程と、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下部電極３１上に塗布する塗布工程と、塗布工程の後で上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜３２の前駆体膜３２ａを形成する仮焼成工程と、仮焼成工程の後に前駆体膜３２ａを焼結することによりＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜３２を形成するとともに下部電極３１を塑性変形させてベース基板１の上記一表面に密着させる焼結工程と、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とを備える。【選択図】図１
2008211386.tif 000002
【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中央部が前記一表面から離間する形で湾曲した下部電極を形成する下部電極形成工程と、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下部電極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薄膜からなる圧電体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薄膜からなる圧電体薄膜を形成するとともに下部電極を塑性変形させてベース基板の前記一表面に密着させる焼結工程と、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】
前記下部電極形成工程では、前記下部電極において湾曲した凸曲面の平面視形状が円形状となるように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】
前記下部電極形成工程では、前記下部電極に前記下部電極と前記ベース基板とで囲まれる空間と前記下部電極の表面側の外部とを連通させる連通孔を設けることを特徴とする請求項１または請求項２記載の共振装置の製造方法。
【請求項４】
前記下部電極形成工程では、前記連通孔を前記下部電極の外周方向に沿って等間隔で複数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】
前記下部電極形成工程では、前記湾曲した前記下部電極の下地面となる凸曲面を表面側に有する犠牲層をベース基板の前記一表面側に形成した後に、犠牲層の表面側に下部電極を形成するようにし、前記下部電極形成工程と前記焼結工程との間に犠牲層を除去する犠牲層除去工程を備え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】
前記下部電極形成工程では、前記犠牲層を形成する際に、前記凸曲面を表面側に有する下部電極形状規定部と、下部電極形状規定部の周部から外方に張り出した張出部とを連続一体に備えた形状に形成し、前記犠牲層除去工程は、前記仮焼成工程の後に前記前駆体膜および前記下部電極それぞれの一部を除去することで張出部を露出させてから、前記犠牲層を除去することを特徴とする請求項５記載の共振装置の製造方法。
【請求項７】
前記下部電極形成工程では、前記下部電極となる導電性膜を前記ベース基板の前記一表面側に接合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８】
前記下部電極形成工程では、前記導電性膜として、それぞれ前記下部電極となる複数の下部電極領域を形成した導電性膜を用いることを特徴とする請求項７記載の共振装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８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１０】
請求項９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１０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がベース基板から剥離するの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中央部が前記一表面から離間する形で湾曲した下部電極を形成する下部電極形成工程と、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下部電極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薄膜からなる圧電体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薄膜からなる圧電体薄膜を形成するとともに下部電極を塑性変形させてベース基板の前記一表面に密着させる焼結工程と、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中央部が前記一表面から離間する形で湾曲した下部電極を形成した後で、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下部電極上に塗布し、その後で前記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜の前駆体膜を形成し、その後に前駆体膜を焼結することによりＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜を形成するとともに下部電極を塑性変形させてベース基板の前記一表面に密着させるので、下部電極とＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜との積層膜がベース基板から剥離するの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、前記下部電極形成工程では、前記下部電極において湾曲した凸曲面の平面視形状が円形状となるように形成することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、前記焼結工程において塑性変形させて前記ベース基板の前記一表面に密着させる前記下部電極の密着性を向上させることができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記下部電極形成工程では、前記下部電極に前記下部電極と前記ベース基板とで囲まれる空間と前記下部電極の表面側の外部とを連通させる連通孔を設けることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、前記焼結工程において前記下部電極を容易に塑性変形させることができ、前記ベース基板への前記下部電極の密着性を向上させることができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記下部電極形成工程では、前記連通孔を前記下部電極の外周方向に沿って等間隔で複数形成することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、前記ベース基板への前記下部電極の密着性をより向上させることができる。
【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、前記下部電極形成工程では、前記湾曲した前記下部電極の下地面となる凸曲面を表面側に有する犠牲層をベース基板の前記一表面側に形成した後に、犠牲層の表面側に下部電極を形成するようにし、前記下部電極形成工程と前記焼結工程との間に犠牲層を除去する犠牲層除去工程を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、犠牲層除去工程により犠牲層を除去することによって、前記下部電極と前記ベース基板とで囲まれる空間と外部とが連通することとなり、前記焼結工程において前記下部電極を容易に塑性変形させることができ、前記ベース基板への前記下部電極の密着性を向上させることができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記下部電極形成工程では、前記犠牲層を形成する際に、前記凸曲面を表面側に有する下部電極形状規定部と、下部電極形状規定部の周部から外方に張り出した張出部とを連続一体に備えた形状に形成し、前記犠牲層除去工程は、前記仮焼成工程の後に前記前駆体膜および前記下部電極それぞれの一部を除去することで張出部を露出させてから、前記犠牲層を除去することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、前記犠牲層除去工程により前記犠牲層を除去することによって、前記下部電極と前記前駆体膜との積層膜と前記ベース基板とで囲まれる空間と外部とが連通することとなり、前記焼結工程において前記下部電極を容易に塑性変形させることができ、前記ベース基板への前記下部電極の密着性を向上させることができる。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記下部電極形成工程では、前記下部電極となる導電性膜を前記ベース基板の前記一表面側に接合することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、犠牲層エッチング技術を利用することなく前記ベース基板の前記一表面側に前記湾曲した前記下部電極を形成することができるので、前記ベース基板への前記下部電極のスティキングやエッチング残渣に起因した密着性不良が発生するのを防止することができる。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記下部電極形成工程では、前記導電性膜として、それぞれ前記下部電極となる複数の下部電極領域を形成した導電性膜を用いることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、量産性を高めることができ、製造コストの低減を図れる。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８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。
【００２４】
この発明によれば、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を提供することができる。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項９記載の共振装置を用いたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、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】
【００２７】
請求項１の発明では、下部電極とＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜との積層膜がベース基板から剥離するのを防止することが可能となるという効果がある。
【００２８】
請求項９の発明では、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を提供することができるという効果がある。
【００２９】
請求項１０の発明では、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】
【００３０】
（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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、共振子３は、下部電極３１の材料としてＰｔを採用し、上部電極３３の材料としてＡｌを採用しているが、下部電極３１および上部電極３３それぞれの材料は特に限定するものではなく、下部電極３１の材料としては、Ｉｒなどを採用してもよく、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、下部電極３１および上部電極３３は単層構造に限らず多層構造でもよい。
【００３５】
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３２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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うことによって、図１（ａ）に示す構造を得る。
【００３９】
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の一表面側に中央部が上記一表面から離間する形で湾曲した下部電極３１を形成する下部電極形成工程を行うことによって、図１（ｂ）に示す構造を得る。下部電極形成工程については後述する。
【００４０】
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）に溶かした溶液を下部電極３１上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薄膜からなる圧電体薄膜３２（図１（ｄ）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（ｃ）に示す構造を得る。
【００４１】
その後、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薄膜からなる圧電体薄膜３２を形成するとともに下部電極３１を塑性変形させてベース基板１の上記一表面に密着させる焼結工程を行うことによって、図１（ｄ）に示す構造を得る。なお、焼結工程を行うことによって、前駆体膜３２ａが縮む際に下部電極３１は湾曲した状態から平たい状態に塑性変形する。要するに、焼結工程では、下部電極３１全体をベース基板１の上記一表面に密着させる方向に塑性変形させる。
【００４２】
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圧電体薄膜３２を所望の平面形状にパターニングする圧電体薄膜パターニング工程を行い、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下部電極３１を所望の平面形状にパターニング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。
【００４３】
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上部電極３３を所望の平面形状にパターニングする。
【００４４】
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。
【００４５】
上述の共振装置の製造方法において、下部電極形成工程では、図２（ａ）に示すように、下部電極３１を平面視形状が円形状となるように形成するようにしているので、焼結工程において塑性変形させてベース基板１の上記一表面に密着させる下部電極３１の密着性を向上させることができる。また、下部電極形成工程において、図２（ａ），（ｂ）に示すように、下部電極３１に、下部電極３１とベース基板１とで囲まれる空間と下部電極３１の表面側の外部とを連通させる連通孔３１ｃを設けるようにすれば、焼結工程において下部電極３１を容易に塑性変形させることができ、ベース基板１への下部電極３１の密着性を向上させることができる。ここにおいて、下部電極形成工程で、連通孔３１ｃを下部電極３１の外周方向に沿って等間隔で複数形成するようにすれば、ベース基板１への下部電極３１の密着性をより向上させることができる。
【００４６】
また、図３に示すように、下部電極形成工程において上述の湾曲した下部電極３１の下地面となる凸曲面を表面側に有するレジスト層からなる犠牲層４１をベース基板１の上記一表面側に形成した後に、犠牲層４１の表面側に下部電極３１をスパッタ法や蒸着法などにより形成するようにし、下部電極形成工程と焼結工程との間に犠牲層４１を除去（エッチング除去）する犠牲層除去工程を行うようにすれば、犠牲層除去工程により犠牲層４１を除去することによって、下部電極３１とベース基板１とで囲まれる空間と外部とが連通することとなり、焼結工程において下部電極３１を容易に塑性変形させることができ、ベース基板１への下部電極３１の密着性を向上させることができる。なお、上述の犠牲層４１を形成するには、例えば、ベース基板１の上記一表面側の全面にフォトレジストをスピンコート法により塗布した後に、犠牲層４１の所望の厚み面内分布に応じて光透過率分布が設計されたグレイマスクを利用して露光し、現像すればよい。
【００４７】
ところで、下部電極形成工程において、上述の犠牲層４１を形成する際に、図３に示すように、上記凸曲面を表面側に有する下部電極形状規定部４１ａと、下部電極形状規定部４１ａの周部から外方に張り出した張出部４１ｂとを連続一体に備えた形状に形成し、犠牲層除去工程において、仮焼成工程の後に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前駆体膜３２ａおよび下部電極３１それぞれの一部を除去することで張出部４１ａを露出させてから、犠牲層４１を除去するようにすれば、犠牲層除去工程により犠牲層４１を除去することによって、下部電極３１と前駆体膜３２ａとの積層膜とベース基板１とで囲まれる空間と外部とが連通することとなり、焼結工程において下部電極３１を容易に塑性変形させることができ、ベース基板１への下部電極３１の密着性を向上させることができる。
【００４８】
また、下部電極形成工程において、上述のような犠牲層エッチング技術を利用することなしに、ベース基板１の上記一表面側に湾曲した下部電極３１を形成するには、例えば、湾曲した下部電極３１となる導電性膜３１ｂ（図４参照）をベース基板１の上記一表面側に接合するようにすればよく、犠牲層エッチング技術を利用することなくベース基板１の上記一表面側に湾曲した下部電極３１を形成することができるので、ベース基板１への下部電極３１のスティキングやエッチング残渣に起因した密着性不良が発生するのを防止することができる。ここで、図４に示すように、導電性膜３１ｂとして、それぞれ下部電極３１となる複数の下部電極領域３１ａを形成した導電性膜３１ｂを用いるようにすれば、量産性を高めることができ、製造コストの低減を図れる。ここにおいて、それぞれ下部電極３１となる複数の下部電極領域３１ａを形成した導電性膜３１ｂは、例えば、図５に示すように、構造体支持基板５０の一表面上に導電性膜３１ｂの型となる凸曲面を有するレジスト層５１を形成してから、当該レジスト層５１上に導電性膜３１ｂをスパッタ法や蒸着法などによって形成し、その後、導電性膜３１ｂを構造体支持基板５０の一表面側から剥がすようにしてもよいし、図６に示すように、構造体支持基板５０の一表面上に導電性膜３１ｂの型となる凹曲面を有するレジスト層５２を形成してから、当該レジスト層５２上に導電性膜３１ｂをスパッタ法や蒸着法などによって形成し、導電性膜３１ｂをベース基板１に接合した後にレジスト層５２を除去することで構造体支持基板５０を除去するようにしてもよい。なお、各レジスト層５１，５２は、フォトリソグラフィ技術においてグレイマスクを利用することで形成することができる。
【００４９】
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の上記一表面側に中央部が上記一表面から離間する形で湾曲した下部電極３１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下部電極３１上に塗布し、その後で上記溶媒を除去することによりＰＺＴ薄膜の前駆体膜３２ａを形成し、その後に前駆体膜３２ａを焼結することによりＰＺＴ薄膜からなる圧電体薄膜３２を形成するとともに下部電極３１を塑性変形させてベース基板１の上記一表面に密着させるので、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可能となる。
【００５０】
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７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７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を図示しない配線によって図８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。
【００５１】
（実施形態２）
図９（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、主表面が（１００）面の単結晶のシリコン基板の主表面上にシリコン酸化膜を形成したものを用いており（つまり、シリコン基板の主表面側である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。
【００５２】
以下、本実施形態の共振装置の製造方法について図９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適宜説明を省略する。
【００５３】
まず、ベース基板１の一表面側（図９（ａ）における上面側）に中央部が上記一表面から離間する形で湾曲した下部電極３１を形成する下部電極形成工程を行うことによって、図９（ａ）に示す構造を得る。なお、下部電極形成工程については、実施形態１と同様に種々の方法を適用することができる。
【００５４】
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）に溶かした溶液を下部電極３１上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薄膜からなる圧電体薄膜３２（図９（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９（ｂ）に示す構造を得る。
【００５５】
その後、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薄膜からなる圧電体薄膜３２を形成するとともに下部電極３１を塑性変形させて下部電極３１全体をベース基板１の上記一表面に密着させる焼結工程を行うことによって、図９（ｃ）に示す構造を得る。
【００５６】
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圧電体薄膜３２を所望の平面形状にパターニングする圧電体薄膜パターニング工程を行い、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下部電極３１を所望の平面形状にパターニングする下部電極パターニング工程を行うことによって、図９（ｄ）に示す構造を得る。
【００５７】
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９（ｅ）に示す構造を得る。
【００５８】
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９（ｆ）に示す構造の共振装置を得る。なお、シリコン基板において開孔部１３に対応する部分を、アルカリ系溶液を用いた異方性エッチングによりエッチングする場合、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。
【００５９】
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、シリコン酸化膜を形成したシリコンウェハ）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。
【００６０】
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、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から剥離するの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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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】同上における共振装置の製造方法の一例の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。
【図３】同上における共振装置の製造方法の一例を説明するための主要工程断面図である。
【図４】同上における共振装置の製造方法の一例の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。
【図５】同上における共振装置の製造方法の一例を説明するための主要工程断面図である。
【図６】同上における共振装置の製造方法の一例を説明するための主要工程断面図である。
【図７】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８】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９】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１０】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】
【００６２】
１  ベース基板
３  共振子
１１  支持基板
１２  音響ミラー
３１  下部電極
３１  下部電極
３１ａ  下部電極領域
３１ｂ  導電性膜
３１ｃ  連通孔
３２  圧電体薄膜（ＰＺＴ薄膜）
３２ａ  前駆体膜
３３  上部電極
４１  犠牲層
４１ａ  下部電極形状規定部
４１ｂ  張出部
【図１】
2008211386.tif 000003
【図２】
2008211386.tif 000004
【図３】
2008211386.tif 000005
【図４】
2008211386.tif 000006
【図５】
2008211386.tif 000007
【図６】
2008211386.tif 000008
【図７】
2008211386.tif 000009
【図８】
2008211386.tif 000010
【図９】
2008211386.tif 000011
【図１０】
2008211386.tif 000012