【手続補正書】
【提出日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【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】
基板の第１の面上に形成された圧電薄膜と、該圧電薄膜を挟むように形成された下部電極及び上部電極とを有する圧電薄膜共振子であって、
前記圧電薄膜が窒化アルミニウムで形成され、
前記上部電極及び下部電極はそれぞれルテニウム又はルテニウム合金の層を含み、
前記下部電極には、その下に形成された空隙に全体が露出しているとともに、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の純金属、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の合金、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の酸化物、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の窒化物による薄膜層が形成されており、前記下部電極は前記空隙に露出していないことを特徴とする圧電薄膜共振子。
【請求項２】
前記上部電極と下部電極はそれぞれルテニウム合金の層を含むことを特徴とする請求項１記載の圧電薄膜共振子。
【請求項３】
前記圧電薄膜を形成する窒化アルミニウムが（００２）方向を主軸とする配向性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の圧電薄膜共振子。
【請求項４】
前記ルテニウム又はルテニウム合金の層が（００２）方向を主軸とする配向性を有することを特徴とする請求項１又は２項記載の圧電薄膜共振子。
【請求項５】
前記下部電極及び上部電極の膜厚の和ｄ１と前記圧電薄膜の膜厚ｄ２との比ｄ１／ｄ２が１／１２以上１以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電薄膜共振子。
【請求項６】
基板上に下部電極を形成する第１の工程と、前記下部電極を覆うように前記基板上に窒化アルミニウムの圧電薄膜を形成する第２の工程と、前記圧電薄膜上に上部電極を形成する第３の工程とを有する圧電薄膜共振子の製造方法であって、
前記第１の工程は、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の純金属、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の合金、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の酸化物、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の窒化物による薄膜層と、該薄膜層上にルテニウム又はルテニウム合金の層を含む前記下部電極を形成する工程を含み、
前記第３の工程は、ルテニウム又はルテニウム合金の層を含む前記上部電極を形成する工程を含み、
前記製造方法は更に、前記下部電極の下に設けられた前記薄膜層全体が露出する空隙を形成する工程を含むことを特徴とする圧電薄膜共振子の製造方法。
【請求項７】
前記第１の工程は、（００２）方向を主軸とする配向性を有する前記ルテニウム又はルテニウム合金の層を形成する工程を含み、
前記第２の工程は、（００２）方向を主軸とする配向性を有する前記窒化アルミニウムの層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項６記載の圧電薄膜共振子の製造方法。
【請求項８】
前記第１の工程は、スパッタ圧力が０．５Ｐａ以上のスパッタリング方法を用いて前記ルテニウム又はルテニウム合金の層を形成することを特徴とする請求項６又は７記載の圧電薄膜共振子の製造方法。
【請求項９】
前記空隙を形成する工程は、前記下部電極の全体が前記空隙に露出するように前記下部電極を形成することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項記載の圧電薄膜共振子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
かかる目的を達成するために、本発明は、基板の第１の面上に形成された圧電薄膜と、該圧電薄膜を挟むように形成された下部電極及び上部電極とを有する圧電薄膜共振子であって、前記圧電薄膜が窒化アルミニウムで形成され、前記上部電極及び下部電極はそれぞれルテニウム又はルテニウム合金の層を含み、前記下部電極には、その下に形成された空隙に全体が露出しているとともに、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の純金属、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の合金、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の酸化物、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の窒化物による薄膜層が形成されており、前記下部電極は前記空隙に露出していない構成を有する。下部電極及び／又は上部の抵抗値は共振特性の損失に寄与し、同じく下部電極及び／又は上部電極の音響インピーダンスは反共振特性に寄与する。そこで、一般的に使用される電極材料に比べて抵抗が小さく且つ音響インピーダンスが大きい特性を有するルテニウムやルテニウム合金を下部電極と上部電極にそれぞれ設けることで、低損失で且つ反共振特性に優れた圧電薄膜共振子を得ることができる。また、ルテニウム又はルテニウム合金の層及び上記薄膜層は、一般的にエッチングで使用されるフッ素系のガスや酸系の薬品に対して安定である、すなわちエッチングされにくいという特性を有するため、下部電極と上部電極にそれぞれルテニウム又はルテニウム合金の層を含め、下部電極に薄膜層を設けることで、エッチングによる下部電極と上部電極の損傷を低減することが可能となり、圧電薄膜共振子の歩留りを向上させることが可能となる。また、同様の理由により、特別な工程やエッチング方法やガス若しくは薬品等を使用する必要がないため、製造が容易で且つ製造コストが安価となる。更に、側面が基板の主面に対して略垂直方向となるように空隙を形成することが可能であるため、複数の共振子が近接したレイアウトとすることが可能となり、結果として小型化されたデバイスを得ることが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記ルテニウム又はルテニウム合金の層が（００２）方向を主軸とする配向性を有するように構成することができる。圧電薄膜の配向性を（００２）方向とすることで、良好な共振特性を示す圧電薄膜共振子を得ることができる。但し、圧電薄膜の配向性は、この下に形成された下部電極の配向性に大きく依存する。従って、下部電極の配向性を（００２）方向とすることで、容易に圧電薄膜の配向性を（００２）方向とすることができ、結果として良好な共振特性を示す圧電薄膜共振子を得ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明は、基板上に下部電極を形成する第１の工程と、前記下部電極を覆うように前記基板上に窒化アルミニウムの圧電薄膜を形成する第２の工程と、前記圧電薄膜上に上部電極を形成する第３の工程とを有する圧電薄膜共振子の製造方法であって、前記第１の工程は、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の純金属、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の合金、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の酸化物、又はアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）の窒化物による薄膜層と、該薄膜層上にルテニウム又はルテニウム合金の層を含む前記下部電極を形成する工程を含み、前記第３の工程は、ルテニウム又はルテニウム合金の層を含む前記上部電極を形成する工程を含み、前記製造方法は更に、前記下部電極の下に設けられた前記薄膜層全体が露出する空隙を形成する工程を含むことを特徴とする圧電薄膜共振子の製造方法である。ルテニウム又はルテニウム合金及び上記薄膜層は、一般的にエッチングで使用されるフッ素系のガスや酸系の薬品に対して安定である、すなわちエッチングされにくいという特性を有するため、下部電極と上部電極にルテニウム又はルテニウム合金の層を含め、下部電極に前記薄膜層を設けることで、例えば空隙を形成する際のエッチングによる第１の電極の損傷を低減することが可能となり、圧電薄膜共振子の歩留りを向上させることが可能となる。また、同様の理由により、特別な工程やエッチング方法やガス若しくは薬品等を使用する必要がないため、製造が容易で且つ製造コストが安価となる。更に、側面が基板の主面に対して略垂直方向となるように空隙を形成することが可能であるため、複数の共振子が近接したレイアウトとすることが可能となり、結果として小型化されたデバイスを製造することが可能となる。また、このようにして製造された圧電薄膜共振子は、低損失で且つ反共振特性に優れている。