(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲が基板に支持された状態で当該基板上に空間を介して配置された第１電極と、
前記第１電極上に形成された圧電膜と、
前記圧電膜上に形成された第２電極とを有する共振子を備えた共振器であって、
前記空間の中央部に、前記基板と前記第1電極とに接触する放熱部が設けられている
ことを特徴とする共振器。
【請求項２】
前記放熱部は、前記共振子の一部が前記基板表面に接触されて形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の共振器。
【請求項３】
前記放熱部は、前記基板表面と前記第１電極とを接続する熱伝導体で形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の共振器。
【請求項４】
前記基板に前記空間となる凹部を有し、
前記放熱部は前記凹部の中央部に残した前記基板部分からなり、
前記第１電極は前記放熱部に接触するように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の共振器。
【請求項５】
前記基板に、前記放熱部に接触する放熱ビアが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の共振器。
【請求項６】
基板上に空間を形成するための犠牲膜を形成する工程と、
前記犠牲膜を被覆するもので周囲が前記基板上に支持された第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に圧電膜を形成する工程と、
前記圧電膜上に第２電極を形成する工程と、
前記犠牲膜を除去して前記基板と前記第１電極との間に空間を形成する工程と
を備えた共振器の製造方法であって、
前記犠牲膜を形成する際に、前記空間が形成される中央部に前記基板表面に達する孔を形成し、
前記孔を介して前記第１電極を前記基板表面に接触させるように形成する
ことを特徴とする共振器の製造方法。
【請求項７】
基板上に犠牲膜を形成する工程と、
前記犠牲膜を被覆するもので周囲が前記基板上に支持された第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に圧電膜を形成する工程と、
前記圧電膜上に第２電極を形成する工程と、
前記犠牲膜を除去して前記基板と前記第１電極との間に空間を形成する工程と
を備えた共振器の製造方法であって、
前記犠牲膜を形成する際に、前記空間が形成される中央部に前記基板表面に達する孔を形成する工程と
前記孔に前記基板表面に接触するように熱伝導体を埋め込んで放熱部を形成する工程とを備え、
前記第１電極は前記放熱部に接触するように形成する
ことを特徴とする共振器の製造方法。
【請求項８】
基板に凹部を形成する工程と、
前記凹部を埋め込む犠牲膜を形成する工程と、
前記犠牲膜上を含む前記基板上に、周囲が前記基板上に支持される第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に圧電膜を形成する工程と、
前記圧電膜上に第２電極を形成する工程と、
前記凹部を埋め込む前記犠牲膜を除去して前記基板と前記第１電極との間に空間を形成する工程と
を備えた共振器の製造方法であって、
前記凹部を形成する際に、当該凹部の中央部に前記基板を残して放熱部を形成し、
前記第１電極を形成する際に、前記第１電極を前記放熱部に接触させるように形成する
ことを特徴とする共振器の製造方法。
【請求項９】
前記犠牲膜を形成した直後、前記放熱部が形成される位置の前記基板に放熱ビアを形成する
ことを特徴とする請求項６記載の共振器の製造方法。
【請求項１０】
前記犠牲膜を形成した直後、前記放熱部が形成される位置の前記基板に放熱ビアを形成する
ことを特徴とする請求項７記載の共振器の製造方法。
【請求項１１】
周囲が基板に支持された状態で当該基板上に空間を介して配置された第１電極と、
前記第１電極上に形成された圧電膜と、
前記圧電膜上に形成された第２電極とを有する共振子を備えた共振器を有するフィルタを搭載した通信装置において、
前記空間の中央部に、前記基板と前記第1電極とに接触する放熱部が設けられている
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振器、共振器の製造方法およびこの共振器を有するフィルタを搭載した通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などモバイル商品の小型化進展により、搭載される製品には、より小型・高密度で低価格な製品の要求が強くなってきている。これに伴い、半導体ＩＣパッケージは飛躍的に小型化、高密度化が進んできており、最近では単品のＩＣパッケージではなく、複数のＩＣチップや受動部品、その他機能デバイスを内蔵したモジュールパッケージが多く提案されている。このモジュールパッケージに使われる部品のうちフィルターデバイスは、ＳＡＷを代表として最近では特に薄膜バルク音響共振器（Thin Film Bulk Acoustic Resonator、以下ＦＢＡＲと記す）などの技術が各社より示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、従来のＦＢＡＲ構造では、共振子の放熱性に限界があり、耐電力性などデバイス特性面で不利であった。
【０００４】
従来のＦＢＡＲ構造例を図１５により説明する。図１５に示すメンブレン型の共振器（ＦＢＡＲ）１０１は、基板１１１上にバッファ層１２１、下部電極１１３、圧電膜１１４、上部電極１１５からなる共振子１１６の直下が空間１１２となっているため、誘電損失、電力損失が小さく、特性的に優れるが、共振子１１６の放熱性に劣る。すなわち、メンブレン型の共振器１０１では耐電力性に劣る。
【０００５】
図１６に示すように、例えば、耐電力試験を行なうと、共振子１１６で発生した熱が蓄積され、共振子１１６中央が破壊に至る。これは共振子１１６直下に空間１１２を持つ共振器１０１では、薄膜である共振子１１６で発生した熱が水平方向（図中の矢印が指す方向）にしか伝達されず、共振子１１６外周部分を経てシリコン（Ｓｉ）基板１１１に放熱するしか放熱経路がないためと考えられる。このため、逃げ場を失った熱が共振子１１６中央部に蓄積され、その部分で焼損しやすくなる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４-３５７３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、共振子の放熱経路が十分に確保されていないため、逃げ場を失った熱が共振子中央部に蓄積され、その部分で焼損しやすくなる点である。
【０００８】
本発明は、共振子の放熱経路を確保して、共振子の放熱特性を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る本発明は、周囲が基板に支持された状態で当該基板上に空間を介して配置された第１電極と、前記第１電極上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上に形成された第２電極とを有する共振子を備えた共振器であって、前記空間の中央部に、前記基板と前記第1電極とに接触する放熱部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、共振子で発生した熱を基板側に放熱する放熱部が形成されていることから、共振器の放熱特性が向上され、共振子の焼損が防止される。
【００１１】
請求項６に係る本発明は、基板上に空間を形成するための犠牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜を被覆するもので周囲が前記基板上に支持された第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に圧電膜を形成する工程と、前記圧電膜上に第２電極を形成する工程と、前記犠牲膜を除去して前記基板と前記第１電極との間に空間を形成する工程とを備えた共振器の製造方法であって、前記犠牲膜を形成する際に、前記空間が形成される中央部に前記基板表面に達する孔を形成し、前記孔を介して前記第１電極を前記基板表面に接触させるように形成することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る本発明では、犠牲膜を形成する際に、空間が形成される中央部に基板表面に達する孔を形成し、孔を介して第１電極を基板表面に接触させるように形成して、共振子で発生した熱を基板側に放熱する放熱部を形成することから、放熱特性の高い共振子となり、共振子の焼損が防止される共振器が製造される。
【００１３】
請求項７に係る本発明は、基板上に犠牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜を被覆するもので周囲が前記基板上に支持された第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に圧電膜を形成する工程と、前記圧電膜上に第２電極を形成する工程と、前記犠牲膜を除去して前記基板と前記第１電極との間に空間を形成する工程とを備えた共振器の製造方法であって、前記犠牲膜を形成する際に、前記空間が形成される中央部に前記基板表面に達する孔を形成する工程と前記孔に前記基板表面に接触するように熱伝導体を埋め込んで放熱部を形成する工程とを備え、前記第１電極は前記放熱部に接触するように形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る本発明では、空間が形成される中央部に基板表面に達する孔を形成する工程と、孔に基板表面に接触するように熱伝導体を埋め込んで放熱部を形成する工程とを備え、第１電極を放熱部に接触するように形成することから、共振子で発生した熱が基板側に放熱されるようになるので、放熱特性の高い共振子となり、共振子の焼損が防止される共振器が製造される。
【００１５】
請求項８に係る本発明は、基板に凹部を形成する工程と、前記凹部を埋め込む犠牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜上を含む前記基板上に、周囲が前記基板上に支持される第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に圧電膜を形成する工程と、前記圧電膜上に第２電極を形成する工程と、前記凹部を埋め込む前記犠牲膜を除去して前記基板と前記第１電極との間に空間を形成する工程とを備えた共振器の製造方法であって、前記凹部を形成する際に、当該凹部の中央部に前記基板を残して放熱部を形成し、前記第１電極を形成する際に、前記第１電極を前記放熱部に接触させるように形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る本発明では、空間を形成する際に、空間が形成される中央部に基板を残して放熱部を形成し、第１電極を形成する際に、第１電極を放熱部に接触させるように形成するので、放熱特性の高い共振子となり、共振子の焼損が防止される共振器が製造される。
【００１７】
請求項１１に係る本発明は、周囲が基板に支持された状態で当該基板上に空間を介して配置された第１電極と、前記第１電極上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上に形成された第２電極とを有する共振子を備えた共振器を有するフィルタを搭載した通信装置において、前記空間の中央部に、前記基板と前記第1電極とに接触する放熱部が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に係る本発明では、本発明の共振器を有するフィルタを搭載したことから、放熱性が高められた信頼性の高いフィルタを搭載することが可能になり、通信装置の信頼性が高められる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る本発明によれば、共振子で発生する熱を基板側に放熱する放熱部を設けたため、共振子の放熱性を大幅に上げることができるので、共振子の焼損が防止できるようになり、共振器の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００２０】
請求項６に係る本発明によれば、共振子で発生する熱を基板側に放熱する放熱部を形成するため、共振子の放熱性を大幅に上げることができるので、共振子の焼損が防止できるようになり、共振器の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００２１】
請求項７に係る本発明によれば、共振子で発生する熱を基板側に放熱する放熱部を形成するため、共振子の放熱性を大幅に上げることができるので、共振子の焼損が防止できるようになり、共振器の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００２２】
請求項８に係る本発明によれば、共振子で発生する熱を基板側に放熱する放熱部を形成するため、共振子の放熱性を大幅に上げることができるので、共振子の焼損が防止できるようになり、共振器の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００２３】
請求項１１に係る本発明によれば、本発明の共振器を有するフィルタを搭載したことから、放熱性が高められた信頼性の高いフィルタを搭載することが可能になり、通信装置の信頼性が高めることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の共振器に係わる一実施の形態（第１実施例）を、図１の概略構成断面図によって説明する。図１では、一例として、メンブレン型の共振器（ＦＢＡＲ）を示す。
【００２５】
図１に示すように、基板１１の上面に設けられる空間１２を覆うように第１電極（下部電極）１３が形成されている。すなわち、第１電極１３によって上記空間１２が包み込まれていて、基板１１に上記第１電極１３の周囲が支持されている。この第１電極１３は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば２３０ｎｍの厚さに形成されている。上記第１電極１３には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極１３は複数層の電極材料で形成することもできる。また、上記基板１１には、例えば半導体基板、半導体層が形成されている基板等を用いることができ、ここでは一例としてシリコン半導体基板を用いる。
【００２６】
上記第１電極１３上には圧電膜１４が形成されている。したがって、上記空間１２の上方にも圧電膜１３が形成されている。この圧電膜１４は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成されている。なお、共振器（音響共振器）１の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器１の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚が決定されている。
【００２７】
また、上記圧電膜１４が十分な圧電特性を得るようにするため、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層を可能な限りｃ軸方向に配向させてある。その許容値は、例えばｃ軸方向の半値幅としては１．５度以内が望ましい。
【００２８】
上記圧電膜１４上には上記空間１２の上方にかかるように第２電極１５が形成されている。この第２電極１５は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば３３４ｎｍの厚さに形成されている。上記第２電極１５には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極１５は複数層の電極材料で形成することもできる。このように、上記第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５で共振子１６が構成されている。
【００２９】
さらに、圧電膜１４に形成した接続孔３１を通じて第１電極１３の取り出し電極１７が形成されている。上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して空間１２に達するビアホール３２が形成されている。このビアホール３２は、後の製造方法の説明で詳述するが、空間１２を形成するための犠牲膜（図示せず）をエッチングする際に用いるものである。
【００３０】
上記空間１２の中央部には、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱する放熱部１８が形成されている。この放熱部１８は、共振子１６の一部からなるもので基板１１表面に接触されるように形成されている。例えば、放熱部１８は、共振子１６によって逆円錐台形状に形成されている。
【００３１】
上記説明したように、いわゆる空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）１が構成されている。
【００３２】
上記共振器１では、空間１２の中央部に、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱するための放熱部１８が形成されていることから、最も蓄熱され易い共振子１６の中央部から放熱部１８を介して基板１１側に、共振子１６で発生した熱が効率よく放熱されるので、共振器１の放熱特性が向上され、共振子１６の焼損が防止できるようになり、共振器１の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子１６に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００３３】
次に、本発明の共振器に係わる一実施の形態（第２実施例）を、図２の概略構成断面図によって説明する。図２では、一例として、メンブレン型の共振器（ＦＢＡＲ）を示す。
【００３４】
図２に示すように、基板１１の上面に設けられる空間１２を覆うように第１電極（下部電極）１３が形成されている。すなわち、第１電極１３によって上記空間１２が包み込まれていて、基板１１に上記第１電極１３の周囲が支持されている。この第１電極１３は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば２３０ｎｍの厚さに形成されている。上記第１電極１３には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極１３は複数層の電極材料で形成することもできる。また、上記基板１１には、例えば半導体基板、半導体層が形成されている基板等を用いることができ、ここでは一例としてシリコン半導体基板を用いる。
【００３５】
上記第１電極１３上には圧電膜１４が形成されている。したがって、上記空間１２の上方にも圧電膜１４が形成されている。この圧電膜１４は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成されている。なお、共振器（音響共振器）２の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器２の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚が決定されている。
【００３６】
また、上記圧電膜１４が十分な圧電特性を得るようにするため、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層を可能な限りｃ軸方向に配向させてある。その許容値は、例えばｃ軸方向の半値幅としては１．５度以内が望ましい。
【００３７】
上記圧電膜１４上には上記空間１２の上方にかかるように第２電極１５が形成されている。この第２電極１５は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば３３４ｎｍの厚さに形成されている。上記第２電極１５には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極１５は複数層の電極材料で形成することもできる。このように、上記第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５で共振子１６が構成されている。
【００３８】
さらに、圧電膜１４に形成した接続孔３１を通じて第１電極１３の取り出し電極１７が形成されている。上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して空間１２に達するビアホール３２が形成されている。このビアホール３２は、後の製造方法の説明で詳述するが、空間１２を形成するための犠牲膜（図示せず）をエッチングする際に用いるものである。
【００３９】
上記空間１２の中央部には、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱する放熱部１９が、第１電極１３と基板１１表面とに接触されて形成されている。この放熱部１９は、熱伝導体からなるもので、例えば第１電極１３の熱伝導率以上の熱伝導率を有する材料、例えばアルミニウム、銅、金、銀、タングステン、モリブデン等の熱伝導率がよい金属材料で形成されている。また上記放熱部１９は、共振子１６で発生した熱を基板１１側に逃がし易いように、また共振子１６の一点に応力がかからないように、例えば円柱形状、円錐台形状、逆円錐台形状等のように、共振子１６との接触部分に角部が生じないような形状に形成されていることが好ましい。
【００４０】
上記説明したように、いわゆる空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）２が構成されている。
【００４１】
上記共振器２では、空間１２の中央部に、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱する放熱部１９が形成されていることから、最も蓄熱され易い共振子１６の中央部から放熱部１９を介して基板１１側に、共振子１６で発生した熱が効率よく放熱されるので、共振器２の放熱特性が向上され、共振子１６の焼損が防止できるようになり、共振器２の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子１６に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００４２】
次に、本発明の共振器に係わる一実施の形態（第３実施例）を、図３によって説明する。図３では、一例として、メンブレン型の共振器（ＦＢＡＲ）を示し、図３の（１）に概略構成断面図を示し、（２）にレイアウト図を示す。
【００４３】
図３に示すように、基板１１の上面側に形成された空間１２を覆うように第１電極（下部電極）１３が形成されている。すなわち、第１電極１３によって上記空間１２が覆われて、空間１２の周囲の基板１１に上記第１電極１３の周囲が支持されている。この第１電極１３は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば２３０ｎｍの厚さに形成されている。上記第１電極１３には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極１３は複数層の電極材料で形成することもできる。また、上記基板１１には、例えば半導体基板、半導体層が形成されている基板等を用いることができ、ここでは一例としてシリコン半導体基板を用いる。
【００４４】
上記第１電極１３上には圧電膜１４が形成されている。したがって、上記空間１２の上方にも圧電膜１４が形成されている。この圧電膜１４は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成されている。なお、共振器（音響共振器）３の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器３の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚が決定されている。
【００４５】
また、上記圧電膜１４が十分な圧電特性を得るようにするため、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層を可能な限りｃ軸方向に配向させてある。その許容値は、例えばｃ軸方向の半値幅としては１．５度以内が望ましい。
【００４６】
上記圧電膜１４上には上記空間１２の上方にかかるように第２電極１５が形成されている。この第２電極１５は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば３３４ｎｍの厚さに形成されている。上記第２電極１５には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極１５は複数層の電極材料で形成することもできる。このように、上記第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５で共振子１６が構成されている。
【００４７】
さらに、圧電膜１４に形成した接続孔３１を通じて第１電極１３の取り出し電極１７が形成されている。上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して空間１２に達するビアホール３２が形成されている。このビアホール３２は、後の製造方法の説明で詳述するが、空間１２を形成するための犠牲膜（図示せず）をエッチングする際に用いるものである。
【００４８】
上記空間１２の中央部には、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱するための放熱部２０が第１電極１３に接触するように上記基板１１で形成されている。したがって、この放熱部２０は、シリコンからなるので、例えば第１電極１３にモリブデンを用いた場合には、第１電極１３よりも熱伝導性が高くなる。また、上記放熱部２０によって、共振子１６で発生した熱を基板１１側に逃がし易いようにするため、上記第１電極１３は、放熱部２０よりも熱伝導性に優れた金属で形成されていることが好ましい。さらに、放熱部２０は、共振子１６の一点に応力がかからないように、例えば円柱形状、円錐台形状、逆円錐台形状等のように、共振子１６との接触部分に角部が生じないような形状に形成されていることが好ましい。
【００４９】
上記説明したように、いわゆる空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）３が構成されている。
【００５０】
上記共振器３では、空間１２の中央部に、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱するための放熱部２０が形成されていることから、最も蓄熱され易い共振子１６の中央部から放熱部２０を介して基板１１側に、共振子１６で発生した熱が効率よく放熱されるので、共振器３の放熱特性が向上され、共振子１６の焼損が防止できるようになり、共振器３の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子１６に大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００５１】
次に、本発明の共振器に係わる一実施の形態（第４実施例）を、図４の概略構成断面図によって説明する。図４では、一例として、前記図２によって説明した共振器２の改良型を示す。
【００５２】
図４に示すように、基板１１の上面に設けられる空間１２を覆うように第１電極（下部電極）１３が形成されている。すなわち、第１電極１３によって上記空間１２が包み込まれていて、基板１１に上記第１電極１３の周囲が支持されている。この第１電極１３は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば２３０ｎｍの厚さに形成されている。上記第１電極１３には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極１３は複数層の電極材料で形成することもできる。また、上記基板１１には、例えば半導体基板、半導体層が形成されている基板等を用いることができ、ここでは一例としてシリコン半導体基板を用いる。
【００５３】
上記第１電極１３上には圧電膜１４が形成されている。したがって、上記空間１２の上方にも圧電膜１４が形成されている。この圧電膜１４は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成されている。なお、共振器（音響共振器）４の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器４の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚が決定されている。
【００５４】
また、上記圧電膜１４が十分な圧電特性を得るようにするため、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層を可能な限りｃ軸方向に配向させてある。その許容値は、例えばｃ軸方向の半値幅としては１．５度以内が望ましい。
【００５５】
上記圧電膜１４上には上記空間１２の上方にかかるように第２電極１５が形成されている。この第２電極１５は、例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、例えば３３４ｎｍの厚さに形成されている。上記第２電極１５には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極１５は複数層の電極材料で形成することもできる。このように、上記第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５で共振子１６が構成されている。
【００５６】
さらに、圧電膜１４に形成した接続孔３１を通じて第１電極１３の取り出し電極１７が形成されている。上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して空間１２に達するビアホール３２が形成されている。このビアホール３２は、後の製造方法の説明で詳述するが、空間１２を形成するための犠牲膜（図示せず）をエッチングする際に用いるものである。
【００５７】
上記空間１２の中央部には、共振子１６で発生した熱を基板１１側に放熱する放熱部１９が、第１電極１３と基板１１表面とに接触されて形成されている。この放熱部１９は、熱伝導体からなるもので、例えば第１電極１３の熱伝導率以上の熱伝導率を有する材料、例えばアルミニウム、銅、金、銀、タングステン、モリブデン等の熱伝導率がよい金属材料で形成されている。また上記放熱部１９は、共振子１６で発生した熱を基板１１側に逃がし易いように、また共振子１６の一点に応力がかからないように、例えば円柱形状、円錐台形状、逆円錐台形状等のように、共振子１６との接触部分に角部が生じないような形状に形成されていることが好ましい。
【００５８】
さらに、上記基板１１には、上記放熱部１９に接触する放熱ビア２１が形成されている。この放熱ビア２１は、例えば上記放熱部１９以上の熱伝導率を有する材料で形成されることが好ましく、例えばアルミニウム、銅、金、銀、タングステン、モリブデン等の熱伝導率がよい金属材料で形成されている。この放熱ビア２１の形状は特に問わない。
【００５９】
上記説明したように、いわゆる空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）４が構成されている。
【００６０】
上記共振器４では、前記共振器２の作用効果が得られるとともに、放熱ビア２１を基板１１に設けたことで、放熱部１９により放熱される熱がさらに基板１１外に放熱され易くなるという利点がある。これによって、共振器４の放熱特性がさらに向上され、共振子１６の焼損が防止できるようになり、共振器４の信頼性の向上が図れるという利点がある。また、共振子１６にさらに大電力を印加することができるようになり、耐電力性が向上するという利点がある。
【００６１】
上記基板１１に放熱ビア２１を設ける構成は、前記図１によって説明した共振器１、前記図３によって説明した共振器３にも適用することができる。共振器１に適用する場合は、前記共振器２と同様になる。共振器３に適用する場合は、放熱部２０の代わりに放熱ビア２１を設ける構成となる。
【００６２】
次に、本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第５実施例）を、図５〜図７の製造工程断面図によって説明する。図５〜図７では、一例として、前記図１によって説明した共振器１の製造工程を示す。
【００６３】
図５（１）に示すように、基板１１の上面に後の工程で空間を形成するための犠牲膜を成膜する。この犠牲膜は２層からなり、まず基板１１上に第１犠牲膜４１を形成する。この第１犠牲膜４１は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えば化学的気相成長法によって形成される。
【００６４】
次に、図５（２）に示すように、上記第１犠牲膜４１上に第２犠牲膜４２を形成する。この第２犠牲膜４２は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えばＳＯＧ（Spin on ｇlass）の塗布、ベーキングによって形成される。以下、第１犠牲膜４１と第２犠牲膜４２とを合わせて犠牲膜４３とする。この犠牲膜４３は、後に形成される空間の厚さに形成されている。
【００６５】
次に、図５（３）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術（レジスト露光、レジスト現像等）、レジストベーキングにより、空間を形成する領域に犠牲膜を残すためのレジストマスク４４を形成する。このレジストマスク４４には、放熱部となる領域を形成するための孔４５が同時に形成されている。
【００６６】
次に、図５（４）に示すように、上記レジストマスク４４を用いたエッチング技術により上記犠牲膜４３をパターニングして、放熱部が形成される領域に孔４７が形成された犠牲膜パターン４６を形成する。この犠牲膜パターン４６は、例えば円錐台状に形成される。上記犠牲膜パターン４６は例えばフッ酸でエッチングが可能な、例えば酸化シリコン系の膜で形成することが好ましい。したがって、上記説明したＳＯＧ膜、化学的気相成長法によるシリコン酸化膜の他に、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜、ホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）膜等で形成することもできる。
【００６７】
次に、図５（５）に示すように、上記犠牲膜パターン４６を被覆するように、上記基板１１上に第１電極形成膜４８を形成する。このとき、孔４７の内面にも第１電極形成膜４８が形成される。この第１電極形成膜４８は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法等により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば２３０ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第１電極形成膜４８には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極形成膜４８は複数層の電極材料で形成することもできる。
【００６８】
次に、図６（６）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術、エッチング技術等により、上記第１電極形成膜４８をパターニングして第１電極１３を形成する。この第１電極１３は、上記孔４７を通じて基板１１に接触されている。
【００６９】
次に、図６（７）に示すように、上記第１電極１３を被覆するように、圧電膜１４を形成する。この圧電膜１４は、例えば、ＤＣパルススパッタリング法等により、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成される。なお、共振器（ＦＢＡＲ）の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚を決定する。
【００７０】
次に、図６（８）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術、エッチング技術等により、上記圧電膜１４をパターニングして第１電極１３に通じる接続孔３１を形成する。
【００７１】
次に、図６（９）に示すように、上記圧電膜１４上に第２電極形成膜４９を形成する。この際、第２電極形成膜４９は接続孔３１を通じて第１電極１３に接続される。この第２電極形成膜４９は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば３３４ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第２電極形成膜４９には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極形成膜４９は複数層の電極材料で形成することもできる。
【００７２】
次に、図７（１０）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術により、第２電極および取り出し電極を形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記第２電極形成膜４９をパターニングして第２電極１５および第１電極１３に接続孔３１を通じて接続する取り出し電極１７を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。その後、上記レジストマスクを除去する。
【００７３】
次に、図７（１１）に示すように、レジスト塗布およびリソグラフィー技術によって、犠牲膜パターン４６を除去する際に必要となるビアホールを形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して犠牲膜パターン４６に達するビアホール３２を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。
【００７４】
次に、図７（１２）に示すように、上記レジストマスクを除去する。その後、ビアホール３２を通して犠牲膜パターン４６〔前記図７（１１）参照〕を除去する。この犠牲膜パターン４６の除去加工は、例えばフッ酸（ＨＦ）水溶液５０によるウエットエッチングによる。このエッチングにより犠牲膜パターン４６を完全に除去し、この除去した部分に空間１２を形成する。
【００７５】
この結果、図７（１３）に示すように、上記基板１１と第１電極１３との間に上記空間１２が形成される。このようにして、基板１１上に空間１２を介して、第１電極１３、圧電膜１４、第２電極１５からなる共振子１６を備え、この共振子１６の一部が空間１２の中央部で基板１１に接触もしくは接続されてなる放熱部１８を備えている、空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）１が完成する。
【００７６】
上記共振器１の製造方法は、犠牲膜４３を形成する際に、空間１２が形成される中央部に基板１１表面に達する孔４７を形成し、第１電極１３を形成する際に、第１電極１３を基板１１表面に接触させるように形成して、空間１２の中央部に、共振子（第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５）１６で発生した熱を基板１１側に放熱する放熱部１８を形成することから、共振子１６の放熱性に優れた、共振子１６の焼損が防止できる、信頼性の高い共振器１を製造できるという利点がある。また、共振子１６に大電力を印加することができるようになり、耐電力性の向上も得られるものとなる。
【００７７】
次に、本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第６実施例）を、図８の製造工程断面図によって説明する。図８では、一例として、前記図２によって説明した共振器２の製造工程を示す。
【００７８】
図８（１）に示すように、前記図５（１）〜前記図５（４）によって説明した工程を行うことによって、基板１１上に第１犠牲膜４１と第２犠牲膜４２からなるもので、放熱部が形成される領域に孔４７が形成された犠牲膜パターン４６を形成する。この犠牲膜パターン４６は、例えば円錐台状に形成され、その中心部に孔４７が形成される。上記犠牲膜パターン４６は例えばフッ酸でエッチングが可能な、例えば酸化シリコン系の膜で形成することが好ましい。したがって、上記説明した、ＳＯＧ膜、化学的気相成長法によるシリコン酸化膜の他に、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜、ホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）膜等で形成することもできる。
【００７９】
次に、図８（２）に示すように、上記孔４７内部に放熱部１９を形成する。この放熱部１９の形成方法は、種々の方法を採用することができ、上記孔４７内部のみに放熱部１９が形成されればよい。例えば、スパッタリングによって孔４７を埋め込むように放熱部１９を形成する材料膜を形成した後、犠牲膜パターン４６が露出するようにエッチバックもしくは化学的機械研磨を行い、その後、犠牲膜パターン４６周囲の材料膜を除去する方法がある。または、放熱部の材料によっては、孔４７上を開口したマスクを形成し、孔４７内部に上記材料膜を選択成長する方法がある。または、犠牲膜パターン４６を形成する犠牲膜に孔４７を形成した後、スパッタリングによって孔４７を埋め込むように放熱部を形成する材料膜を形成し、犠牲膜上の余剰な材料膜を、例えば化学的機械研磨、エッチバック等により除去して、孔４７内部に放熱部１９を形成し、その後、犠牲膜をパターニングして犠牲膜パターン４６を形成する方法がある。
【００８０】
次に、図８（３）に示すように、上記犠牲膜パターン４６を被覆するように、上記基板１１上に第１電極形成膜４８を形成する。この第１電極形成膜４８は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法等により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば２３０ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第１電極形成膜４８には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極形成膜４８は複数層の電極材料で形成することもできる。
【００８１】
次に、図８（４）に示すように、前記図６（６）〜前記図７（１２）によって説明した工程を行うことによって、上記第１電極１３を被覆する圧電膜１４を形成する。この圧電膜１４は、例えば、ＤＣパルススパッタリング法等により、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成される。なお、共振器（ＦＢＡＲ）の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚を決定する。
【００８２】
次に、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術、エッチング技術等により、上記圧電膜１４をパターニングして第１電極１３に通じる接続孔３１を形成する。
【００８３】
次に、上記圧電膜１４上に第２電極形成膜４９を形成する。この第２電極形成膜４９は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば３３４ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第２電極形成膜４９には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極形成膜４９は複数層の電極材料で形成することもできる。
【００８４】
次に、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術により、第２電極および第１電極の取り出し電極を形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記第２電極形成膜４９をパターニングして第２電極１５および第１電極１３に接続孔３１を通じて接続する第１電極１３の取り出し電極１７を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。その後、上記レジストマスクを除去する。
【００８５】
次に、レジスト塗布およびリソグラフィー技術によって、犠牲膜パターン４６〔前記図８（３）参照〕を除去する際に必要となるビアホールを形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して犠牲膜パターン４６に達するビアホール３２を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。
【００８６】
次に、上記レジストマスクを除去する。その後、ビアホール３２を通して犠牲膜パターン４６〔前記図８（３）参照〕を除去する。この犠牲膜パターン４６の除去加工は、例えばフッ酸（ＨＦ）水溶液によるウエットエッチングによる。このエッチングにより犠牲膜パターン４６を完全に除去し、この除去した部分に空間１２を形成する。
【００８７】
この結果、上記基板１１と第１電極１３との間に上記空間１２が形成される。このようにして、基板１１上に空間１２を介して、第１電極１３、圧電膜１４、第２電極１５からなる共振子１６を備え、空間１２の中央部で、共振子１６と基板１１とに接触もしくは接続する放熱部１９が形成される、空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）２が完成する。
【００８８】
上記共振器２の製造方法は、犠牲膜パターン４６の中央部に基板１１表面に達する孔４７を形成し、その孔４７を埋め込むように放熱部１９を形成し、第１電極１３を形成する際に、第１電極１３を放熱部１９に接触させるように形成することから、空間１２を形成した際に、その中央部に、共振子（第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５）１６で発生した熱を基板１１側に放熱する放熱部１９が形成されるので、共振子１６の放熱性に優れた、共振子１６の焼損が防止できる、信頼性の高い共振器２を製造できるという利点がある。また、共振子１６に大電力を印加することができるようになり、耐電力性の向上も得られるものとなる。
【００８９】
次に、本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第７実施例）を、図９〜図１１の製造工程断面図によって説明する。図９〜図１１では、一例として、前記図３によって説明した共振器３の製造工程を示す。
【００９０】
図９（１）に示すように、レジスト塗布およびリソグラフィー技術によって、基板１１に空間を形成するために用いるレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、基板１１に空間１２を形成する。その際、空間１２の中央部に基板１１の一部を残すことで、放熱部２０を形成する。また、上記空間１２は、共振子が振動した際に基板１１に接触しない深さ、例えば１．０μｍの深さに形成される。
【００９１】
次に、図９（２）に示すように、空間１２を埋め込むように基板１１表面に第１犠牲膜４１を形成する。この第１犠牲膜４１は、例えば酸化シリコン膜で形成され、例えば化学的気相成長法によって形成される。
【００９２】
次に、図９（３）に示すように、第１犠牲膜４１上に第２犠牲膜４２を形成し、第１犠牲膜４１、第２犠牲膜４２からなる犠牲膜４３で空間１２を完全に埋め込む。この第２犠牲膜４２は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えばＳＯＧ（Spin on ｇlass）の塗布、ベーキングによって形成される。以下、第１犠牲膜４１と第２犠牲膜４２とを合わせて犠牲膜４３とする。上記犠牲膜４３は例えばフッ酸でエッチングが可能な、例えば酸化シリコン系の膜で形成することが好ましい。したがって、上記説明したＳＯＧ膜、化学的気相成長法によるシリコン酸化膜の他に、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜、ホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）膜等で形成することもできる。
【００９３】
次に、図９（４）に示すように、基板１１上の余剰な犠牲膜４３を除去して、空間１２内部に犠牲膜４３を残す。この除去加工は、例えば化学的機械研磨、エッチバック等の手法を用いることができる。
【００９４】
次に、図９（５）に示すように、犠牲膜４３上を含む基板１１上に、第１電極形成膜４８を形成する。この第１電極形成膜４８は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法等により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば２３０ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第１電極形成膜４８には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極形成膜４８は複数層の電極材料で形成することもできる。
【００９５】
次に、図１０（６）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術、エッチング技術等により、第１電極形成膜４８をパターニングして、周囲が基板１１上に支持される第１電極１３を形成する。この第１電極１３は、上記放熱部２０に接触されている。
【００９６】
次に、図１０（７）に示すように、上記第１電極１３を被覆するように基板１１上に、圧電膜１４を形成する。この圧電膜１４は、例えば、ＤＣパルススパッタリング法等により、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成される。なお、共振器（ＦＢＡＲ）の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚を決定する。
【００９７】
次に、図１０（８）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術、エッチング技術等により、圧電膜１４に第１電極１３に接続される取り出し電極を形成するための接続孔３１を形成する。
【００９８】
次に、図１０（９）に示すように、上記接続孔３１の内部を含む上記圧電膜１４上に第２電極形成膜４９を形成する。この第２電極形成膜４９は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば３３４ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第２電極形成膜４９には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極形成膜４９は複数層の電極材料で形成することもできる。
【００９９】
次に、図１１（１０）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術により、第２電極および取り出し電極を形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、第２電極形成膜４９をパターニングして、犠牲膜４３が残された領域上にかかるように第２電極１５を形成するとともに、接続孔３１を通じて第１電極１３に接続する取り出し電極１７を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。その後、上記レジストマスクを除去する。
【０１００】
次に、図１１（１１）に示すように、レジスト塗布およびリソグラフィー技術によって、犠牲膜４３を除去する際に必要となるビアホールを形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して犠牲膜４３に達するビアホール３２を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。
【０１０１】
次に、図１１（１２）に示すように、上記レジストマスクを除去する。その後、ビアホール３２を通して犠牲膜４３〔前記図１１（１１）参照〕を除去する。この犠牲膜４３の除去加工は、例えばフッ酸（ＨＦ）水溶液５０によるウエットエッチングによる。このエッチングにより犠牲膜４３を完全に除去し、この除去した部分に空間１２を出現させるとともに、空間１２が形成される中央部に基板１１を残してなる放熱部２０が出現される。
【０１０２】
この結果、図１１（１３）に示すように、上記基板１１に形成された空間１２の中央部で基板１１と第１電極１３との間に上記放熱部２０が形成される。このようにして、基板１１上に空間１２を介して、第１電極１３、圧電膜１４、第２電極１５からなる共振子１６を備え、この共振子１６の一部が空間１２の中央部で基板１１からなる放熱部２０に接触している、空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）３が完成する。
【０１０３】
上記共振器３の製造方法は、基板１１に空間１２を形成する際に、空間１２の中央部に基板１１からなるもので、共振子（第１電極１３、圧電膜１４および第２電極１５）１６で発生した熱を基板１１側に放熱するための放熱部２０を形成したことから、共振子１６の放熱性に優れた、共振子１６の焼損が防止できる、信頼性の高い共振器３を製造できるという利点がある。また、共振子１６に大電力を印加することができるようになり、耐電力性の向上も得られるものとなる。
【０１０４】
次に、本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第８実施例）を、図１２〜図１３の製造工程断面図によって説明する。図１２〜図１３では、一例として、前記図４によって説明した共振器４の製造工程を示す。
【０１０５】
図１２（１）に示すように、基板１１の上面に後の工程で空間を形成するための犠牲膜を成膜する。この犠牲膜は２層からなり、まず基板１１上に第１犠牲膜４１を形成する。この第１犠牲膜４１は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えば化学的気相成長法によって形成される。
【０１０６】
次に、図１２（２）に示すように、上記第１犠牲膜４１上に第２犠牲膜４２を形成する。この第２犠牲膜４２は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えばＳＯＧ（Spin on ｇlass）の塗布、ベーキングによって形成される。以下、第１犠牲膜４１と第２犠牲膜４２とを合わせて犠牲膜４３とする。この犠牲膜４３は、後に形成される空間の深さとなるので、共振子が振動した際に基板１１に接触しない深さとなるような膜厚、例えば１μｍの厚さに形成されている。
【０１０７】
次に、図１２（３）に示すように、レジスト塗布およびリソグラフィー技術によって、基板１１に放熱ビアを形成するために用いるレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、基板１１に放熱ビアを形成するためのビアホール２２を形成する。このビアホール２２は後の工程で形成される放熱部の直下となるように形成される。次いで、めっき法等の埋め込み技術によって、上記ビアホール２２を埋め込む放熱ビア形成膜を形成した後、基板１１上の余剰な放熱ビア形成膜を除去し、ビアホール２２内に残した放熱ビア形成膜で放熱ビア２１を形成する。
【０１０８】
次に、図１２（４）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術（レジスト露光、レジスト現像等）、レジストベーキングにより、空間を形成する領域に犠牲膜を残すためのレジストマスク４４を形成する。このレジストマスク４４には、放熱部となる領域を形成するための孔４５が同時に形成されている。このレジストマスク４４を用いて犠牲膜４３をエッチング加工する。
【０１０９】
その結果、図１３（５）に示すように放熱部が形成される領域に孔４７が形成された犠牲膜パターン４６が形成される。この犠牲膜パターン４６は、例えば円錐台状に形成され、その中心部に孔４７が形成される。上記犠牲膜パターン４６は例えばフッ酸でエッチングが可能な、例えば酸化シリコン系の膜で形成することが好ましい。したがって、上記説明した、ＳＯＧ膜、化学的気相成長法によるシリコン酸化膜の他に、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜、ホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）膜等で形成することもできる。
【０１１０】
以下、前記図８（２）〜（４）によって説明したのと同様な工程を行う。すなわち、図１３（６）に示すように、上記孔４７内部に放熱部１９を形成する。この放熱部１９の形成方法は、種々の方法を採用することができ、上記孔４７内部のみに放熱部１９が形成されればよい。例えば、スパッタリングによって孔４７を埋め込むように放熱部１９を形成する材料膜を形成した後、犠牲膜パターン４６が露出するようにエッチバックもしくは化学的機械研磨を行い、その後、犠牲膜パターン４６周囲の材料膜を除去する方法がある。または、放熱部の材料によっては、孔４７上を開口したマスクを形成し、孔４７内部に上記材料膜を選択成長する方法がある。または、犠牲膜パターン４６を形成する犠牲膜に孔４７を形成した後、スパッタリングによって孔４７を埋め込むように放熱部を形成する材料膜を形成し、犠牲膜上の余剰な材料膜を、例えば化学的機械研磨、エッチバック等により除去して、孔４７内部に放熱部１９を形成し、その後、犠牲膜をパターニングして犠牲膜パターン４６を形成する方法がある。
【０１１１】
次に、図１３（７）に示すように、上記犠牲膜パターン４６を被覆するように、上記基板１１上に第１電極形成膜４８を形成する。この第１電極形成膜４８は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法等により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば２３０ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第１電極形成膜４８には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第１電極形成膜４８は複数層の電極材料で形成することもできる。
【０１１２】
次に、図１３（８）に示すように、上記第１電極１３を被覆する圧電膜１４を形成する。この圧電膜１４は、例えば、ＤＣパルススパッタリング法等により、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で、例えば１．０μｍの厚さに形成される。なお、共振器（ＦＢＡＲ）の共振周波数は上記圧電膜１４の膜厚でほぼ決定されるので、共振器の共振周波数に応じて上記圧電膜１４の膜厚を決定する。
【０１１３】
次に、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術、エッチング技術等により、上記圧電膜１４をパターニングして第１電極１３に通じる接続孔３１を形成する。
【０１１４】
次に、上記圧電膜１４上に第２電極形成膜４９を形成する。この第２電極形成膜４９は、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法により、例えばモリブデン（Ｍｏ）を、例えば３３４ｎｍの厚さに堆積して形成する。上記第２電極形成膜４９には、モリブテンの他に、タングステン、タンタル、チタン、白金、ルテニウム、金、アルミニウム、銅などの金属材料を用いることができる。また、上記第２電極形成膜４９は複数層の電極材料で形成することもできる。
【０１１５】
次に、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術により、第２電極および第１電極の取り出し電極を形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記第２電極形成膜４９をパターニングして第２電極１５および第１電極１３に接続孔３１を通じて接続する第１電極１３の取り出し電極１７を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。その後、上記レジストマスクを除去する。
【０１１６】
次に、レジスト塗布およびリソグラフィー技術によって、犠牲膜パターン４６〔前記図８（３）参照〕を除去する際に必要となるビアホールを形成するためのレジストマスク（図示せず）を形成した後、このレジストマスク用いたエッチング技術により、上記圧電膜１４および第１電極１３を貫通して犠牲膜パターン４６に達するビアホール３２を形成する。このエッチングは、一例として、エッチングガスにハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で行う。
【０１１７】
次に、上記レジストマスクを除去する。その後、ビアホール３２を通して犠牲膜パターン４６〔前記図１３（７）参照〕を除去する。この犠牲膜パターン４６の除去加工は、例えばフッ酸（ＨＦ）水溶液によるウエットエッチングによる。このエッチングにより犠牲膜パターン４６を完全に除去し、この除去した部分に空間１２を形成する。
【０１１８】
この結果、上記基板１１と第１電極１３との間に上記空間１２が形成される。このようにして、基板１１上に空間１２を介して、第１電極１３、圧電膜１４、第２電極１５からなる共振子１６を備え、空間１２の中央部で、共振子１６と基板１１に形成した放熱ビア２１とに接触もしくは接続する放熱部１９が形成された、空気ブリッジ型構造の共振器（ＦＢＡＲ）２が完成する。
【０１１９】
上記共振器４の製造方法は、放熱部１９が接続される放熱ビア２１を基板１１に形成することから、前記共振器２よりもさらに放熱特性に優れた共振器４を製造することができる。
【０１２０】
上記放熱ビア２１を形成する製造方法は、前記共振器１の製造方法にも適用することができる。この場合には、犠牲膜４３を形成した後、基板１１に放熱ビア２１を形成すればよい。
【０１２１】
次に、本発明の通信装置に係る一実施の形態の一例を、図１４のブロック図により説明する。図１４で説明する通信装置は、前記本発明の共振器１〜４のいずれかを用いたフィルタを備えたものである。このフィルタとしては、高周波（ＲＦ）フィルタ、中間周波（ＩＦ）フィルタ等として用いることができる。このようなフィルタを備えた通信装置には、例えば携帯電話機、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）機器、無線ＬＡＮ機器、無線トランシーバ、テレビジョンチューナ、ラジオチューナ等の、電磁波を利用して通信する通信装置がある。
【０１２２】
図１４に示すように、通信装置２００の送信系の構成を説明する。この送信系は、例えば、Ｉチャンネルの送信データをデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）２０１Ｉに供給してアナログ信号に変換する。またＱチャンネルの送信データをデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）２０１Ｑに供給してアナログ信号に変換する。変換された各チャンネルの信号は、バンド・パス・フィルタ２０２Ｉおよび２０２Ｑに供給して、送信信号の帯域以外の信号成分を除去し、バンド・パス・フィルタ２０２Ｉおよび２０２Ｑの出力を変調器２１０に供給する。
【０１２３】
変調器２１０では、各チャンネルにバッファアンプ２１１Ｉおよび２１１Ｑを介してミキサ２１２Ｉおよび２１２Ｑに供給して、送信用のＰＬＬ（phase-locked loop）回路２０３から供給される送信周波数に対応した周波数信号を混合して変調し、両混合信号を加算器２１４で加算して１系統の送信信号とする。この場合、ミキサ２１２Ｉに供給する周波数信号は、移相器２１３で信号位相を９０°シフトさせてあり、Ｉチャンネルの信号とＱチャンネルの信号とが直交変調されるようにしてある。
【０１２４】
加算器２１４の出力は、バッファアンプ２１５を介して電力増幅器２０４に供給し、所定の送信電力となるように増幅する。電力増幅器２０４で増幅された信号は、送受信切換器２０５と高周波フィルタ２０６を介してアンテナ２０７に供給し、アンテナ２０７から無線送信させる。高周波フィルタ２０６は、この通信装置で送信および受信する周波数帯域以外の信号成分を除去するバンド・パス・フィルタである。
【０１２５】
受信系の構成としては、アンテナ２０７で受信した信号を、高周波フィルタ２０６および送受信切換器２０５を介して高周波部２２０に供給する。高周波部２２０では、受信信号を低ノイズアンプ（ＬＮＡ）２２１で増幅した後、バンド・パス・フィルタ２２２に供給して、受信周波数帯域以外の信号成分を除去し、バッファアンプ２２３を介して除去された信号をミキサ２２４に供給する。そして、チャンネル選択用ＰＬＬ回路２５１から供給される周波数信号を混合して、所定の送信チャンネルの信号を中間周波信号とし、バッファアンプ２２５を介してその中間周波信号を中間周波回路２３０に供給する。
【０１２６】
中間周波回路２３０では、バッファアンプ２３１を介して供給される中間周波信号をバンド・パス・フィルタ２３２に供給して、中間周波信号の帯域以外の信号成分を除去し、除去された信号を自動ゲイン調整回路（ＡＧＣ回路）２３３に供給して、ほぼ一定のゲインの信号とする。自動ゲイン調整回路２３３でゲイン調整された中間周波信号は、バッファアンプ２３４を介して復調器２４０に供給する。
【０１２７】
復調器２４０では、バッファアンプ２４１を介して供給される中間周波信号をミキサ２４２Ｉおよび２４２Ｑに供給して、中間周波用ＰＬＬ回路２５２から供給される周波数信号を混合して、受信したＩチャンネルの信号成分とＱチャンネルの信号成分を復調する。この場合、Ｉ信号用のミキサ２４２Ｉには、移相器２４３で信号位相を９０°シフトさせた周波数信号を供給するようにしてあり、直交変調されたＩチャンネルの信号成分とＱチャンネルの信号成分を復調する。
【０１２８】
復調されたＩチャンネルとＱチャンネルの信号は、それぞれバッファアンプ２４４Ｉおよび２４４Ｑを介してバンド・パス・フィルタ２５３Ｉおよび２５３Ｑに供給して、ＩチャンネルおよびＱチャンネルの信号以外の信号成分を除去し、除去された信号をアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２５４Ｉおよび２５４Ｑに供給してサンプリングしてデジタルデータ化し、Ｉチャンネルの受信データおよびＱチャンネルの受信データを得る。
【０１２９】
ここまで説明した構成において、各バンド・パス・フィルタ２０２Ｉ、２０２Ｑ、２０６、２２２、２３２、２５３Ｉ、２５３Ｑの一部又は全てとして、上述した実施の形態の構成のフィルタを適用して帯域制限することが可能である。
【０１３０】
本発明の通信装置２００によれば、フィルタを構成する静電駆動型振動子に安定な直流バイアス電圧を供給することができるので、出力される高周波信号又は／および中間周波信号の時間変動を抑制することができ、また、突発的に印加される高電圧パルス（サージ電圧）による振動子の破壊を防止することができ、信頼性の高い通信装置を提供することができる。
【０１３１】
上記実施の形態では、各フィルタをバンド・パス・フィルタとして構成したが、所定の周波数よりも下の周波数帯域だけを通過させるロー・パス・フィルタや、所定の周波数よりも上の周波数帯域だけを通過させるハイ・パス・フィルタとして構成して、それらのフィルタに上述した各実施の形態の構成のフィルタを適用してもよい。また、前記図１４の例では、無線送信および無線受信を行う通信装置としたが、有線の伝送路を介して送信および受信を行う通信装置が備えるフィルタに適用してもよく、さらに送信処理だけを行う通信装置や受信処理だけを行う通信装置が備えるフィルタに、上述した実施の形態の構成のフィルタを適用してもよい。
【０１３２】
本発明の通信装置２００は、本発明の共振器を有するフィルタを搭載したことから、共振子の焼損が防止された信頼性の高いフィルタを搭載することが可能になり、通信装置の信頼性が高めることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の共振器に係わる一実施の形態（第１実施例）を示した概略構成断面図である。
【図２】本発明の共振器に係わる一実施の形態（第２実施例）を示した概略構成断面図である。
【図３】本発明の共振器に係わる一実施の形態（第３実施例）を示した概略構成断面図およびレイアウト図である。
【図４】本発明の共振器に係わる一実施の形態（第４実施例）を示した概略構成断面図である。
【図５】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第５実施例）を示した製造工程断面図である。
【図６】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第５実施例）を示した製造工程断面図である。
【図７】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第５実施例）を示した製造工程断面図である。
【図８】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第６実施例）を示した製造工程断面図である。
【図９】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第７実施例）を示した製造工程断面図である。
【図１０】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第７実施例）を示した製造工程断面図である。
【図１１】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第７実施例）を示した製造工程断面図である。
【図１２】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第８実施例）を示した製造工程断面図である。
【図１３】本発明の共振器の製造方法に係わる一実施の形態（第８実施例）を示した製造工程断面図である。
【図１４】本発明の通信装置に係る一実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図１５】従来の共振器の一例を示す概略構成断面図である。
【図１６】従来の共振器の放熱経路の一例を示す概略構成断面図およびレイアウト図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１…共振器、１１…基板、１２…空間、１３…第１電極、１４…圧電膜、１５…第２電極、１６…共振子、１８…放熱部
【図１】
0004835238.tif 000002
【図２】
0004835238.tif 000003
【図３】
0004835238.tif 000004
【図４】
0004835238.tif 000005
【図５】
0004835238.tif 000006
【図６】
0004835238.tif 000007
【図７】
0004835238.tif 000008
【図８】
0004835238.tif 000009
【図９】
0004835238.tif 000010
【図１０】
0004835238.tif 000011
【図１１】
0004835238.tif 000012
【図１２】
0004835238.tif 000013
【図１３】
0004835238.tif 000014
【図１４】
0004835238.tif 000015
【図１５】
0004835238.tif 000016
【図１６】
0004835238.tif 000017