(57)【要約】【課題】成膜温度が高い場合にも、形状精度が高く、特性の良好な薄膜パターンを形成することが可能な薄膜パターンの形成方法、該方法により形成される薄膜パターン、該薄膜パターンを備えた電子部品を提供する。【解決手段】下地材上に形成されたＺｎＯ膜３の所定の領域を除去することによりＺｎＯ膜パターン３ｐを形成し、その上方から薄膜を形成した後、リフトオフ法により、ＺｎＯ膜パターン３ｐとともにＺｎＯ膜パターン上の薄膜を除去する。また、ＺｎＯ膜上に、ＺｎＯ膜よりもエッチャントに溶解しにくい材料からなる被覆膜パターンを形成し、この被覆膜パターンをマスクとして、被覆膜パターン上からＺｎＯ膜をエッチングすることにより、被覆膜パターンの開口部側面よりも、ＺｎＯ膜パターンの開口部側面のほうが後退したオーバーハング状の複合膜パターンを形成する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地材上に、ＺｎＯ膜を形成する工程と、ＺｎＯ膜をパターニングすることにより、所定のパターンを有するＺｎＯ膜パターンを形成する工程と、
下地材及びＺｎＯ膜パターンの表面に薄膜を形成した後、リフトオフ法により、ＺｎＯ膜パターンとともにＺｎＯ膜パターン上の薄膜を除去して下地材上に所定の薄膜パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
【請求項２】
下地材及びＺｎＯ膜パターンの表面に薄膜を形成する際の温度条件が１００℃以上であることを特徴とする請求項１記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項３】
下地材上にＺｎＯ膜を形成する工程において、ＺｎＯ膜の成膜時の温度を２００℃未満、ＺｎＯ膜の成膜時の背圧を５×１０−５Ｐａ以上とすることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項４】
ＺｎＯ膜パターンを形成する工程において、ＺｎＯ膜をエッチングし、ＺｎＯ膜の下地材が露出したジャストエッチングの状態から、さらにオーバーエッチングすることによりＺｎＯ膜のパターニングを行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項５】
下地材上にＺｎＯ膜を形成する工程と、
ＺｎＯ膜上に、該ＺｎＯ膜をエッチングする際のエッチャントに対して、ＺｎＯ膜よりも溶解しにくい材料からなる被覆膜パターンを形成する工程と、
被覆膜パターンの上方からＺｎＯ膜をエッチングしてＺｎＯ膜をパターニングし、上層側の被覆膜パターンの開口部側面よりも、下層側のＺｎＯ膜パターンの開口部側面のほうが後退したオーバーハング状の複合膜パターンを形成する工程と、
下地材及び複合膜パターンの表面に薄膜を形成した後、リフトオフ法により、複合膜パターンとともに複合膜パターン上の薄膜を除去して下地材上に所定の薄膜パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
【請求項６】
下地材及び複合膜パターンの表面に薄膜を形成する際の温度条件が１００℃以上であることを特徴とする請求項５記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成されたものであることを特徴とする薄膜パターン。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成された薄膜パターンを備えていることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
Ｓｉ基板と、Ｓｉ基板上に配設された圧電材料からなる薄膜パターンとを備えた圧電共振子であることを特徴とする請求項８記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、基板やその表面に形成された絶縁材料膜などの下地材上に、リフトオフ法により微細な薄膜パターンを形成する方法、該方法により得られる薄膜パターン、及び該薄膜パターンを備えた電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板、誘電体基板、焦電性基板などの各種基板上に金属配線を形成する方法の一つとして、リフトオフ法が広く用いられている。
このリフトオフ法は、図１２（ａ）に示すように、基板５１上にレジストパターン５２を形成した後、図１２（ｂ）に示すように、配線材料（金属材料）からなる薄膜５３を蒸着法やスパッタリング法などの方法により基板５１上に形成した後、レジストパターン５２上の不要な配線材料５３ａを、レジストパターン５２とともに除去することにより、図１２（ｃ）に示すように、基板５１上に所望のパターンの金属配線５４を形成する方法である。
【０００３】
このようなリフトオフ法により金属配線を形成する場合、配線パターン（金属配線）と、レジストパターン上の不要な配線材料とを分離し、剥離しやくするために、断面形状が逆テーパ形状（オーバーハング状）のレジストパターンを形成することが必要になる。
【０００４】
このオーバーハング状のレジストパターンを形成する方法として、レジストパターンを、上層のフォトレジストと下層の現像液可溶樹脂の２層構造とする方法が提案されている。すなわち、この方法では、図１３（ａ）に示すように、基板６１上に、現像液に可溶な樹脂（例えばポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂）を塗布して下層側の樹脂層６２を形成し、図１３（ｂ）に示すように、下層側の樹脂層６２の上に、フォトレジストを塗布して上層側のレジスト層６３を形成した後、所定のパターンのマスクを用いて露光した後、現像することにより、図１３（ｃ）に示すような、オーバーハング状のレジストパターン６４を形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５５−１１３０４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スパッタリングなどの方法により薄膜を形成する場合、基板表面への薄膜の密着性及び結晶性を向上させる見地から、基板を加熱しながら成膜する方法が広く用いられている。
したがって、上記特許文献１のようなレジストパターンを用いる方法の場合、レジストパターンが、薄膜の成膜時に変形を生じないような耐熱性を備えていることが必要とされる。しかしながら、レジストパターンの耐熱性は通常１００℃前後であり、この耐熱温度を超える条件で成膜が行われると、レジストパターンが変形し、リフトオフに好ましい、オーバーハング形状（逆テーパー形状）が崩れてしまうため、リフトオフに支障をきたし、形状精度が高く、良質な薄膜パターンを得ることができなくなるという問題点がある。また、成膜温度が高くなると、レジストが変質して、薄膜の不要部分をレジストとともに除去する工程で、レジストが溶剤に溶解しなくなり、リフトオフできなくなる場合があり、信頼性が低いという問題点がある。
【０００７】
また、従来のレジストを用いる方法の場合、成膜温度が高くなると、レジストを構成する有機物が蒸発（ｄｅｇａｓ）して、成膜装置の内壁に付着し、膜を汚染するという問題点がある。さらに、成膜装置は、真空（例えば１×１０−５Ｐａ）に排気されているため、成膜装置の内壁に有機物が付着してしまうと、有機物からのガスの発生により、所定の真空度に達するまでに要する真空吸引時間が長くなって生産性が低下したり、到達真空度が低くなって膜の特性を劣化させる原因になったりするという問題点がある。
【０００８】
本願発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、成膜温度が高い場合にも、形状精度が高く、特性の良好な薄膜パターンを形成することが可能な薄膜パターンの形成方法、該方法により形成される薄膜パターン、該薄膜パターンを備えた電子部品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明（請求項１）の薄膜パターンの形成方法は、
下地材上に、ＺｎＯ膜を形成する工程と、
ＺｎＯ膜をパターニングすることにより、所定のパターンを有するＺｎＯ膜パターンを形成する工程と、
下地材及びＺｎＯ膜パターンの表面に薄膜を形成した後、リフトオフ法により、ＺｎＯ膜パターンとともにＺｎＯ膜パターン上の薄膜を除去して下地材上に所定の薄膜パターンを形成する工程とを具備することを特徴としている。
【００１０】
下地材上に形成されたＺｎＯ膜の所定の領域を除去することによりＺｎＯ膜パターンを形成し、このＺｎＯ膜パターンの上方から、下地材及びＺｎＯ膜パターンの表面に薄膜を形成した後、リフトオフ法により、ＺｎＯ膜パターンとともにＺｎＯ膜パターン上の薄膜を除去することにより、下地材上に所定の薄膜パターンを形成することが可能になる。
すなわち、ＺｎＯは、無機酸化物で、耐熱性に優れているため、スパッタ法などの方法により薄膜を形成する際の温度条件で変形することがなく、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを確実に形成することが可能になる。
なお、本願発明において、下地材とは、基板や基板表面に形成された酸化物膜のような絶縁材料膜などを意味する広い概念である。
なお、ＺｎＯ膜パターンの厚みは、通常、形成すべき薄膜の９０％以上であることが望ましい。
【００１１】
また、請求項２の薄膜パターンの形成方法は、下地材及びＺｎＯ膜パターンの表面に薄膜を形成する際の温度条件が１００℃以上であることを特徴としている。
【００１２】
薄膜を形成する際の温度条件が１００℃以上である場合には、従来のような有機物質からなるレジストでは変形が生じやすく、形状精度の高い、緻密で良好な薄膜パターンを形成することが困難になるが、本願発明のＺｎＯ膜パターンは、耐熱性に優れているため、成膜時の温度が１００℃以上になっても、変形することがなく、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを確実に形成することが可能になる。
なお、ＺｎＯ膜パターンは、ＺｎＯの融点が１９６９℃であるため、約１０００℃までは変形することがなく、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを形成することが可能になる。
【００１３】
また、請求項３記載の薄膜パターンの形成方法は、下地材上にＺｎＯ膜を形成する工程において、ＺｎＯ膜の成膜時の温度を２００℃未満、ＺｎＯ膜の成膜時の背圧を５×１０−５Ｐａ以上とすることを特徴としている。
【００１４】
下地材上にＺｎＯ膜を形成する工程で、ＺｎＯ膜の成膜時の温度を２００℃未満、ＺｎＯ膜の成膜時の背圧を５×１０−５Ｐａ以上とすることにより、成膜されるＺｎＯの結晶性があまり高くならないようにして、ＺｎＯ膜の開口部側面が下方に向かって後退したオーバーハング状（断面形状が逆台形状）のＺｎＯ膜パターンを形成しやすくすることが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００１５】
また、請求項４の薄膜パターンの形成方法は、ＺｎＯ膜パターンを形成する工程において、ＺｎＯ膜をエッチングし、ＺｎＯ膜の下地材が露出したジャストエッチングの状態から、さらにオーバーエッチングすることによりＺｎＯ膜のパターニングを行うことを特徴としている。
【００１６】
ＺｎＯ膜パターンを形成する工程において、ＺｎＯ膜をエッチングし、ＺｎＯ膜の下地材が露出したジャストエッチングの状態から、さらにオーバーエッチングすることにより、ＺｎＯ膜の開口部側面が下方に向かって後退したオーバーハング状のＺｎＯ膜パターンを形成しやすくなり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００１７】
また、本願発明（請求項５）の薄膜パターンの形成方法は、
下地材上にＺｎＯ膜を形成する工程と、
ＺｎＯ膜上に、該ＺｎＯ膜をエッチングする際のエッチャントに対して、ＺｎＯ膜よりも溶解しにくい材料からなる被覆膜パターンを形成する工程と、
被覆膜パターンの上方からＺｎＯ膜をエッチングしてＺｎＯ膜をパターニングし、上層側の被覆膜パターンの開口部側面よりも、下層側のＺｎＯ膜パターンの開口部側面のほうが後退したオーバーハング状の複合膜パターンを形成する工程と、
下地材及び複合膜パターンの表面に薄膜を形成した後、リフトオフ法により、複合膜パターンとともに複合膜パターン上の薄膜を除去して下地材上に所定の薄膜パターンを形成する工程とを具備することを特徴としている。
【００１８】
ＺｎＯ膜上に、ＺｎＯ膜よりもエッチャントに溶解しにくい材料からなる被覆膜パターンを形成し、この被覆膜パターンをマスクとして、被覆膜パターンの上方からＺｎＯ膜をエッチングすることにより、被覆膜パターンの開口部側面よりも、ＺｎＯ膜パターンの開口部側面のほうが後退したオーバーハング状（すなわち、被覆膜パターンが庇状になった状態）の複合膜パターンを形成することが可能になる。したがって、この複合膜パターンの上方から、薄膜を形成し、リフトオフ法により前記複合膜パターンとともに複合膜パターン上の薄膜を除去することにより、下地材上に、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを効率よく形成することが可能になる。
【００１９】
また、請求項６の薄膜パターンの形成方法は、下地材及び複合膜パターンの表面に薄膜の表面に薄膜を形成する際の温度条件が１００℃以上であることを特徴としている。
【００２０】
被覆膜とＺｎＯ膜からなるパターンは、耐熱性に優れているため、成膜時の温度が１００℃以上になっても、変形することがなく、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを確実に形成することが可能になる。
【００２１】
また、本願発明（請求項７）の薄膜パターンは、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成されたものであることを特徴としている。
【００２２】
本願発明（請求項７）の薄膜パターンは、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成されており、形状精度が高く、特性に優れているため、種々の電子部品に広く用いることが可能である。
【００２３】
また、本願発明（請求項８）の電子部品は、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成された薄膜パターンを備えていることを特徴としている。
【００２４】
本願発明（請求項８）の電子部品は、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成された形状精度が高く、特性に優れた薄膜パターンを備えており、高特性で信頼性の高い電子部品を提供することが可能になる。
【００２５】
また、請求項９の電子部品は、Ｓｉ基板と、Ｓｉ基板上に配設された圧電材料からなる薄膜パターンとを備えた圧電共振子であることを特徴としている。
【００２６】
圧電膜としては、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）の薄膜などが広く用いられているが、ＡｌＮ膜などの圧電膜は、通常、１００℃以上の高い温度条件で成膜されるため、従来のレジストを用いた成膜方法の場合には、良質の圧電膜を形成することは困難である。しかし、このような圧電膜パターンの形成に本願発明を適用することにより、形状精度に優れ、かつ、良質な、圧電膜パターンを形成することが可能になり、良好で安定した特性を備えた圧電共振子を実現することが可能になる。
【００２７】
すなわち、本願発明の薄膜パターンの形成方法で、Ｓｉ基板上や、表面にＳｉＯ２薄膜などが形成されたＳｉ基板上に圧電膜（例えば、ＡｌＮ膜パターン）を形成する場合、リフトオフの際に、ＺｎＯ膜パターンを溶解して除去する際のエッチャント（例えば、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）によって、Ｓｉ基板やＳｉＯ２薄膜にダメージを与えることなく、確実にリフトオフを行うことが可能になり、所望の圧電膜パターンを備えた特性が良好で信頼性の高い圧電共振子を提供することができるようになる。
なお、ＺｎＯ膜パターンの変わりに例えば、弗化水素酸系のエッチャントを用いることが必要な材料からなるパターン（例えばＳｉＯ２膜パターンなど）を用いた場合には、リフトオフ工程でＳｉ基板や、ＳｉＯ２薄膜にダメージを与えることになり、特性が良好な製品を得ることが困難になる。
本願発明にかかる上述のような圧電共振子は、例えばラダー型の圧電フィルタなどに好適に利用することが可能であり、また、そのような圧電フィルタを組み合わせてデュプレクサを構成することも可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
［実施形態１］
（１）図１（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１の表面に形成されたＳｉＯ２膜２上に、１．７μｍの厚みでＺｎＯ（酸化亜鉛）膜３を成膜する。
通常、ＺｎＯ膜は酸素雰囲気中での反応性スパッタ法により成膜され、ＺｎＯの結晶性を向上させる目的で、基板を加熱しながら成膜が行われることが多いが、この実施形態１では、パターニングしたときに、図１（ｃ）に示すように、ＺｎＯ膜３の開口部４の側面４ａが、下方に向かって後退したオーバーハング状のＺｎＯ膜パターン３ｐを形成しやすくするために、特にＳｉ基板１の加熱を行わず、成膜温度２００℃未満、背圧５×１０−５Ｐａ以上の条件で成膜し、ＺｎＯ膜の結晶性が高くなりすぎないようにして、Ｓｉ基板１の表面に形成されたＳｉＯ２膜２とＺｎＯ膜３との境界部近傍でエッチングレートが高くなるようにした。
これにより、ＺｎＯ膜パターンをエッチングし、ＺｎＯ膜パターン上の不要な薄膜をリフトオフする工程において、ＺｎＯ膜パターンのエッチングが容易になる。
【００２９】
（２）次に、図１（ｂ）に示すように、ＺｎＯ膜３上の所定の領域（すなわち、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜を形成したくない領域）に、レジスト６をパターニングする。
【００３０】
（３）それから、図１（ｃ）に示すように、希酸（この実施形態では、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）により、ＺｎＯ膜３をウェットエッチングして、ＺｎＯ膜３のパターニングを行う。なお、ＺｎＯ膜３をパターニングしてＺｎＯ膜パターン３ｐを形成する工程において、ＺｎＯ膜３をエッチングし、ＺｎＯ膜３の下地（この実施形態１ではＳｉ基板１の表面に形成されたＳｉＯ２膜２）が露出したジャストエッチングの状態になった後、さらに３分間オーバーエッチングすることによりパターニングを行い、断面形状がオーバーハング状（逆台形状）のＺｎＯ膜パターン３ｐを形成した。
なお、ＺｎＯ膜を単にウェットエッチングしただけでは、通常、ＺｎＯ膜の開口部の幅が下方に向かって狭くなる断面形状が順テーパー状のパターンが形成されることになるが、この実施形態では、上述のように、Ｓｉ基板１の加熱を行わず、成膜温度２００℃未満、背圧５×１０−５Ｐａ以上の条件で成膜し、ＺｎＯ膜の結晶性が高くなりすぎないようにするとともに、ジャストエッチングの状態になった後、さらに３分間オーバーエッチングするようにしているので、ＺｎＯ膜３の開口部４の幅が下方に向かって広くなる断面形状がオーバーハング状（逆台形状）のＺｎＯ膜パターン３ｐが確実に形成される。
なお、オーバーエッチングの時間は、適用する各種条件により適宜増減すれば良いことはいうまでもない。
【００３１】
（４）それから、溶剤（この実施形態１では、アセトン）により、図１（ｄ）に示すように、ＺｎＯ膜パターン３ｐの表面のレジスト６を剥離、除去する。
【００３２】
（５）次に、Ｓｉ基板を２９０℃に加熱し、窒素雰囲気中で、ＲＦスパッタ法により、図２（ａ）に示すように、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜７を０．８５μｍの厚みで成膜する。
【００３３】
（６）それから、図２（ｂ）に示すように、希酸（この実施形態では、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）により、ＺｎＯ膜パターン３ｐをウェットエッチングし、ＺｎＯ膜パターン３ｐとともに、ＺｎＯ膜パターン３ｐの表面の不要なＡｌＮ膜７（７ａ）をリフトオフすることにより、ＡｌＮ膜パターン（薄膜パターン）７（７ｐ）を得る。
なお、ＺｎＯ膜パターン３ｐの開口部の断面形状がオーバーハング状であることから、ＡｌＮ膜７を形成した後の、ＺｎＯ膜パターン３ｐのエッチングを含むリフトオフの工程を容易に実施することができる。
【００３４】
この実施形態１では、無機酸化物で耐熱性に優れたＺｎＯ膜パターン３ｐを用いて、リフトオフ法によりＡｌＮ膜パターン（薄膜パターン）７ｐを形成するようにしているため、スパッタ法などの方法によりＡｌＮ膜７を形成する際の、高い温度条件（２９０℃）や、スパッタによるプラズマなどによってもＺｎＯ膜パターン３ｐが変形したりすることがなく、形状精度が高く、良質のＡｌＮ膜パターン７ｐを効率よく形成することができる。
【００３５】
また、上述のように、薄膜（ＡｌＮ膜）７を成膜する場合にも、レジストを用いないので、真空槽で加熱しても、レジストから蒸発する有機系物質などにより成膜装置が汚染されることがなく、高品質の薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）７ｐを確実に形成することができる。
また、リフトオフ法により薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）７ｐを形成するようにしているので、ウェットエッチングが困難な材料からなる場合にも、所望の薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）７ｐを効率よく形成することができる。
また、高価なドライエッチング装置、危険で高価な反応性ガス、反応性ガスの除去装置などを必要とせず、安全性、経済性を向上させることが可能になる。
また、ＺｎＯ膜３は希酸によりエッチングすることができるため、ドライエッチングでは問題になるような、Ｓｉ基板１やＳｉＯ２膜２などへのダメージを抑えつつ、速やかに（例えば、エッチングレート：１０．０μｍ／ｍｉｎ）、ＺｎＯ膜３のエッチングを行うことが可能になる。特に、Ｓｉ基板や表面にＳｉＯ２膜が形成されたＳｉ基板などの、広く用いられる基板に、ＡｌＮ膜パターンなどの薄膜パターンを形成する場合も、ＺｎＯ膜パターンとＳｉ基板あるいはＳｉＯ２膜とでは、エッチャントの種類が大きく異なるため、Ｓｉ基板あるいはＳｉＯ２膜にダメージを与えることなく、ＺｎＯ膜パターンを除去して所望のパターンを備えた良質の薄膜パターンを効率よく形成することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態１では、ＳｉＯ２膜上にＺｎＯ膜パターン３ｐを形成するようにしたが、ＺｎＯ膜は、下地との密着性に優れているため、基板上に形成されたＡｕやＰｔなどの電極上にも所望のＺｎＯ膜パターンを形成することが可能である。
【００３７】
また、上記実施形態１では、ＡｌＮ膜７を形成した後、希酸により、ＺｎＯ膜パターン３ｐをウェットエッチングし、ＺｎＯ膜パターン３ｐとともに、ＺｎＯ膜パターン３ｐの表面の不要なＡｌＮ膜７（７ａ）を除去するようにしているが、図３（ａ）に示すように、ＡｌＮ膜７を形成した後、ＺｎＯ膜パターン３ｐの開口部４内に形成されたＡｌＮ膜７の表面（ＡｌＮ膜パターン７ｐとして残したい領域の表面）に保護膜（レジスト膜）８を形成した後、図３（ｂ）に示すように、希酸によりエッチングを行って、ＺｎＯ膜３を除去した後、保護膜（レジスト膜）８を除去して、図３（ｃ）に示すような薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）７ｐを形成するように構成することも可能である。これにより、リフトオフ工程でＡｌＮ膜７がダメージを受けることを防止して、良質の薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）７ｐを得ることが可能になる。
なお、本実施形態では、ＡＩＮ膜パターンの形成にＺｎＯ膜パターンによるリフトオフ法を用いたが、本願発明はこれに限らず、各種金属パターンやセラミックス薄膜パターンの形成に用いることができる。
【００３８】
［実施形態２］
図４（ａ）〜（ｅ）は、本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかかる薄膜パターンの形成方法を示す図である。
【００３９】
（１）図４（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１の表面に形成されたＳｉＯ２膜２上に、上記実施形態１の場合と同様の条件で、１．７μｍの厚みでＺｎＯ（酸化亜鉛）膜３を成膜する。
【００４０】
（２）それから、図４（ｂ）に示すように、ＺｎＯ膜３上に、リフトオフ法やエッチング法などの方法により、Ｔｉ膜パターン（被覆膜パターン）１１ｐを形成する。なお、ＺｎＯ膜３上にＴｉ膜パターン１１ｐを形成するようにしたのは、Ｔｉが、下記（３）の工程で、ＺｎＯ膜３をエッチングする際のエッチャント（この実施形態では燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）に対して、ＺｎＯ膜３よりも溶解しにくく、該希酸によりエッチングすることにより、図４（ｃ）に示すように、Ｔｉ膜パターン１１ｐの開口部１２の側面１２ａがＺｎＯ膜パターン３ｐの開口部４の側面４ａよりも突出した、庇状（オーバーハング状）のパターンを形成しやすいためである。
【００４１】
（３）それから、図４（ｃ）に示すように、Ｔｉ膜パターン１１ｐをマスクとして、希酸（この実施形態２では、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）により、ＺｎＯ膜３をウェットエッチングして、ＺｎＯ膜３のパターニングを行う。
このとき、ＺｎＯ膜３はＴｉ膜パターン１１ｐよりもエッチングレートが高く、図４（ｃ）に示すように、ＺｎＯ膜パターン３ｐの開口部４の側面４ａが、Ｔｉ膜パターン１１ｐの開口部１２の側面１２ａよりも後退して、Ｔｉ膜パターン１１ｐが庇状になった複合膜パターン１３ｐが形成される。
なお、ＺｎＯ膜パターンとともに複合膜パターンを形成する被覆膜パターンとしては、Ｔｉ膜パターン１１ｐの代わりに、例えば、ＳｉＯ２膜からなるパターン（ＳｉＯ２膜パターン）を形成して、ＺｎＯ膜パターンとＳｉＯ２膜パターンからなる複合膜パターンを形成することも可能である。さらにＺｎＯ膜パターンとともに複合膜パターンを形成する被覆膜パターンとしては、ＺｎＯ膜をエッチングする際のエッチャントに対して、ＺｎＯ膜よりも溶解しにくい種々の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３などからなる被覆膜パターンを用いることが可能である。
【００４２】
（４）それから、Ｓｉ基板を２９０℃に加熱し、窒素雰囲気中で、ＲＦスパッタ法により、図４（ｄ）に示すように、ＡｌＮ膜７を０．８５μｍの厚みで成膜する。
【００４３】
（５）次に、図４（ｅ）に示すように、希酸（この実施形態では、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）により、ＺｎＯ膜パターン３ｐをウェットエッチングし、複合膜パターン１３ｐとともに、複合膜パターン１３ｐの表面の不要なＡｌＮ膜７（７ａ）をリフトオフすることにより、ＡｌＮ膜パターン（薄膜パターン）７ｐを得る。
【００４４】
この実施形態２の方法では、ＺｎＯ膜３上に、ＺｎＯ膜３よりもエッチャントに溶解しにくい材料であるチタンから被覆膜パターン（Ｔｉ膜パターン）１１ｐを形成し、このＴｉ膜パターン１１ｐをマスクとして、Ｔｉ膜パターン１１ｐ上からＺｎＯ膜３をエッチングすることにより、Ｔｉ膜パターン１１ｐの開口部１２の側面１２ａよりも、ＺｎＯ膜パターン３ｐの開口部４の側面４ａのほうが後退したオーバーハング状（すなわち、Ｔｉ膜パターン１１ｐが庇状になった状態）の複合膜パターン１３ｐを形成することが可能になる。したがって、この複合膜パターン１３ｐ上から、薄膜（ＡｌＮ膜）７を形成し、リフトオフ法により、不要部分の薄膜（ＡｌＮ膜７（７ａ））を複合膜パターン１３ｐとともに除去することにより、下地材上に、形状精度が高く、良質の薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）７ｐを効率よく形成することができる。
なお、その他の点においても、上記実施形態１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
［実施形態３］
図５（ａ）は、本願発明の薄膜パターンの形成方法により形成した薄膜パターンを備えた圧電共振子の構造を示す正面断面図である。
この圧電共振子は、Ｓｉ基板１の表面に形成されたＳｉＯ２膜２の上に、ＡｌＮを主成分とする圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐが配設されているとともに、圧電膜パターン２２ｐの下面側には下部電極（Ａｌ電極）２３が、上面側には上部電極（Ａｌ電極）２４が配設されており、圧電膜パターン２２ｐの、下部電極２３と上部電極２４に挟まれた領域が振動部Ｓとなるように構成されている。
また、Ｓｉ基板１の下面側の、圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐの振動部（電極対向部）Ｓに対向する領域は、ダイヤフラム部２６を形成するために除去されて空洞２５となっている。
【００４６】
次に、この圧電共振子の製造方法について説明を行う。
（１）まず、熱酸化、スパッタリング法等の成膜法で形成したＳｉＯ２膜（下地膜）２を有するＳｉ基板１を用意する。Ｓｉ基板１の、圧電膜パターン２２ｐの振動部Ｓと対向する領域は、異方性エッチング、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などの手段により除去することにより、空洞２５を形成しておく。
なお、下地膜は、上述のようなＳｉＯ２膜２以外にも、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法などの成膜法で形成したＡｌ２Ｏ３膜やＡｌＮ膜を用いることも可能である。
【００４７】
（２）それから、下部電極２３、ＡｌＮを主成分とする圧電膜パターン２２ｐ、上部電極２４を順に形成する。
具体的には、まず、Ｓｉ基板のＳｉＯ２膜上に下部電極を形成した後、下部電極上に、スパッタ法、ＣＶＤなどの成膜方法によりＺｎＯ膜を成膜する。なお、スパッタ法によりＺｎＯ膜を成膜する場合、好ましい成膜条件としては、例えば、背圧１０−２Ｐａ程度、ガス圧０．１−１Ｐａ、ターゲットに印加するＲＦパワー密度０．０５５Ｗ／ｍｍ２程度、ガス種Ａｒ：Ｏ２＝１：１程度などの条件が例示されるが、具体的な成膜条件はこれに限られるものではない。
【００４８】
（３）次に、ＺｎＯ膜上にレジストパターンを形成し、その上からＴｉ膜を成膜した後、リフトオフ法により、レジストとともにＴｉ膜の不要部分を除去してＴｉ膜パターンを形成する。
【００４９】
（４）それから、実施形態２の（２）と同様の手順で、Ｔｉ膜パターンをマスクとして、希酸（この実施形態３では、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）により、ＺｎＯ膜をウェットエッチングして、ＺｎＯ膜のパターニングを行い、複合膜パターンを形成する。
このとき、ＺｎＯ膜はＴｉ膜よりもエッチングレートが高いため、図４（ｃ）に示すように、ＺｎＯ膜パターン３ｐの開口部４の側面４ａが、Ｔｉ膜パターン１１ｐの開口部１２の側面１２ａよりも後退して、Ｔｉ膜パターン１１ｐが庇状になる。
なお、この実施形態３においては、このとき、複合膜パターンの開口部底面に下部電極が露出した、いわゆるオーバーハング状の複合膜パターン（Ｔｉ膜とＺｎＯ膜から形成されるパターン）が形成されることになる。
【００５０】
（５）次いで、複合膜パターン上から、スパッタリング法により、ＡｌＮを主成分とする圧電膜（ＡｌＮ膜）を形成する。
なお、この実施形態３では以下の成膜条件で、ＡｌＮを主成分とする圧電膜を形成した。
（ａ）供給電力      ４００Ｗ
（ｂ）雰囲気条件    Ａｒ：Ｎ２＝１：１  圧力０．６Ｐａ
（ｃ）成膜温度      １００℃〜３００℃
なお、ＡｌＮを主成分とする圧電膜は、蒸着法、ＣＶＤなどにより成膜することも可能である。また、複合膜パターンとしては、Ｔｉの代わりに、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ａｕ／Ｔｉ、Ｐｔ／Ｔｉ、Ａｌ、Ａｌ／Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａなどのエッチング液に溶けにくい種々の材料を用いることも可能である。
【００５１】
（６）それから、ＺｎＯのエッチャント（燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の混合液）に浸漬し、複合膜パターンとともに複合膜パターン上のＡｌＮを主成分とする圧電薄膜の不要部分をリフトオフして除去することにより、圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）を形成する。
【００５２】
（７）そして、圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）上の、下部電極と対向する所定の領域に、リフトオフ法やエッチング法などにより上部電極を形成する。
これにより、図５（ａ）に示すように、圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐを挟み込むように、下部電極２３及び上部電極２４が配設された圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐが、Ｓｉ基板１上のＳｉＯ２膜２の表面に配設された構造を有する圧電共振子が得られる。
【００５３】
この実施形態３では、Ｔｉ膜パターンの開口部の側面が、ＺｎＯ膜の開口部の側面よりも突出して庇状となった、いわゆるオーバーハング状の複合膜パターンを用いて、リフトオフ法により圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐを形成するようにしているので、複合膜パターン上から成膜した、圧電膜（ＡｌＮ膜）が、複合膜パターン上と下地電極上で部分的に途切れた状態となるため、圧電膜（ＡｌＮ膜）が途切れた隙間からＺｎＯ膜パターンをエッチャントで溶解し、複合膜パターンとともにＡｌＮ膜の不要部分をリフトオフして除去することにより、形状精度が高く、良質の圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐを効率よく形成することができる。したがって、所望の圧電膜パターンを備えた、特性が良好で信頼性の高い圧電共振子を得ることが可能になる。
【００５４】
また、ＺｎＯ膜をエッチングするためのエッチャントでは、エッンチング下地（この実施形態３では、下部電極あるいはＳｉＯ２膜）がエッチングされないので、下部電極やＳｉＯ２膜などがダメージを受けることを抑制して、共振特性の劣化を防止することができる。
また、下地材の種類に応じて、エッチング液を選択することも可能であり汎用性が高いという特徴を有している。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示すように、ダイヤフラム部２６を設けるにあたって、Ｓｉ基板１の、ＳｉＯ２膜と対向する面側に空隙を形成してもよい。なお、図５（ｂ）において、図５（ａ）と同一符号を付した部分は、図５（ａ）と同一又は相当する部分を示している。
【００５６】
［実施形態４］
図６（ａ）は、本願発明の薄膜パターンの形成方法により形成した薄膜パターンを備えた圧電フィルタの構造を示す平面図、（ｂ）は正面断面図、図７は等価回路図である。
この圧電フィルタにおいては、図６（ａ），（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板１の表面に形成されたＳｉＯ２膜２上に、Ａｌ２Ｏ３膜１５が形成され、その表面に圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐが配設されている。
そして、圧電膜パターン２２ｐの下面側には下部電極（Ａｌ電極）２３ａ，２３ｂが、上面側には上部電極（Ａｌ電極）２４ａ，２４ｂ，２４ｃが配設されており、圧電膜パターン２２ｐの、下部電極２３ａ，２３ｂと上部電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃに挟まれた領域が振動部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４となるように構成されている。
【００５７】
すなわち、この圧電フィルタは、下部電極２３ａ，２３ｂと、上部電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃと、圧電膜パターン２２ｐとにより形成された４つの振動部（圧電共振子）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を備えており、Ｓｉ基板１の、圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐの振動部（電極対向部）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に対向する領域は、ダイヤフラム部２６を形成するために除去されて空洞２５となっている。なお、上記の４つの振動部（圧電共振子）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を組み合わせることにより形成された図６の圧電フィルタの等価回路は図７に示す通りである。
【００５８】
この実施形態４の圧電フィルタを製造するにあたっては、まず、熱酸化、スパッタリング法等の成膜法により表面にＳｉＯ２膜（下地膜）２を形成したＳｉ基板１を用意する。
そして、このＳｉ基板１の表面のＳｉＯ２膜２上に、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法などの成膜法によりＡｌ２Ｏ３膜１５を形成する。
そして、このＡｌ２Ｏ３膜上に、上記実施形態３の場合と同様の方法（実施形態３の（２），（３），（４），（５），（６）及び（７）の工程に準じる方法）により、下部電極２３ａ，２３ｂの形成、ＺｎＯ膜パターンの形成、ＺｎＯ膜パターンを用いたリフトオフ法によるＡｌＮを主成分とする圧電膜パターン２２ｐの形成、上部電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃの形成などを行うことにより、図６（ａ），（ｂ）に示すような圧電フィルタを得ることができる。
【００５９】
この実施形態４では、Ｔｉ膜パターンの開口部の側面が、ＺｎＯ膜の開口部の側面よりも突出して庇状となった、いわゆるオーバーハング状の複合膜パターンを用いて、リフトオフ法により圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐを形成するようにしているので、形状精度が高く、良質の圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）２２ｐを効率よく形成することができる。したがって、所望の圧電膜パターンを備えた、特性が良好で信頼性の高い圧電フィルタを提供することができる。
【００６０】
なお、本願発明においては、圧電共振子を例えば、図８，図９，図１０に示すような回路構成となるように接続することにより、Ｔ型ラダーフィルタ（図８）、Ｌ型ラダーフィルタ（図９及び図１０）などの種々の圧電フィルタを形成することができる。なお、図示していないが、上述の圧電共振子を組み合わせてπ型のラダーフィルタを形成することも可能である。また、例えば図６〜図１０に示すようなラダーフィルタを組み合わせることにより、図１１に示すようなデュプレクサを得ることも可能である。
【００６１】
本願発明は、さらにその他の点においても、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本願発明（請求項１）の薄膜パターンの形成方法は、下地材上に形成されたＺｎＯ膜の所定の領域を除去することによりＺｎＯ膜パターンを形成し、このＺｎＯ膜パターンの上方から、下地材及びＺｎＯ膜パターンの表面に薄膜を形成した後、リフトオフ法により、ＺｎＯ膜パターンとともにＺｎＯ膜パターン上の薄膜を除去するようにしているので、下地材上に所定の薄膜パターンを形成することが可能になる。
すなわち、ＺｎＯは、無機酸化物で、耐熱性に優れているため、スパッタ法などの方法により薄膜を形成する際の温度条件で変形することがなく、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを確実に形成することができるようになる。
【００６３】
また、薄膜を形成する際の温度条件が１００℃以上である場合には、従来のような有機物質からなるレジストでは変形が生じやすくなり、形状精度の高い、緻密で良好な薄膜パターンを形成することが困難になるが、本願発明を適用することにより（すなわち、請求項２の薄膜パターンの形成方法の場合）、ＺｎＯ膜パターンの耐熱性が良好であるため、成膜時の温度が１００℃以上になっても、変形を生じることがなく、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを確実に形成することが可能になる。
【００６４】
また、請求項３記載の薄膜パターンの形成方法のように、下地材上にＺｎＯ膜を形成する工程で、ＺｎＯ膜の成膜時の温度を２００℃未満、ＺｎＯ膜の成膜時の背圧を５×１０−５Ｐａ以上とすることにより、成膜されるＺｎＯの結晶性があまり高くならないようして、ＺｎＯ膜の開口部側面が下方に向かって後退したオーバーハング状（断面形状が逆台形状）のＺｎＯ膜パターンを形成しやすくすることが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００６５】
また、請求項４の薄膜パターンの形成方法のように、ＺｎＯ膜パターンを形成する工程において、ＺｎＯ膜をエッチングし、ＺｎＯ膜の下地材が露出したジャストエッチングの状態から、さらにオーバーエッチングすることにより、ＺｎＯ膜の開口部側面が下方に向かって後退したオーバーハング状のＺｎＯ膜パターンを形成しやすくなり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００６６】
また、本願発明（請求項５）の薄膜パターンの形成方法は、ＺｎＯ膜上に、ＺｎＯ膜よりもエッチャントに溶解しにくい材料からなる被覆膜パターンを形成し、この被覆膜パターンをマスクとして、被覆膜パターン上からＺｎＯ膜をエッチングすることにより、被覆膜パターンの開口部側面よりも、ＺｎＯ膜パターンの開口部側面のほうが後退したオーバーハング状（すなわち、被覆膜パターンが庇状になった状態）の複合膜パターンを形成し、この複合膜パターンの上方から薄膜を形成し、リフトオフ法により、複合膜パターンとともに複合膜パターン上の薄膜を除去するようにしているので、下地材上に、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを効率よく形成することができる。
【００６７】
また、本願発明（請求項５）において形成される上記複合膜パターンは、耐熱性に優れているため、請求項６の薄膜パターンの形成方法のように、成膜時の温度が１００℃以上になるような条件に適用した場合にも、変形することがなく、この複合膜パターンを用いてリフトオフ法により薄膜パターンを形成することにより、形状精度が高く、良質の薄膜パターンを効率よく形成することができる。
【００６８】
また、本願発明（請求項７）の薄膜パターンは、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成されたものであり、形状精度が高く、特性に優れているため、種々の電子部品に広く適用することが可能である。
【００６９】
また、本願発明（請求項８）の電子部品は、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜パターンの形成方法により形成された形状精度が高く、特性に優れた薄膜パターンを備えており、高特性で信頼性の高い電子部品を提供することが可能になる。
【００７０】
また、圧電膜としては、ＡｌＮの薄膜などが広く用いられているが、ＡｌＮなどの圧電膜は、通常、１００℃以上の高い温度条件で成膜されるため、従来のレジストを用いた成膜方法の場合には、良質の圧電膜を形成することは困難になるが、請求項９のように本願発明を適用することにより、形状精度に優れ、かつ、良質な、ＡｌＮなどの圧電膜パターンを形成することが可能になる。
すなわち、本願発明の薄膜パターンの形成方法で、Ｓｉ基板上や、表面にＳｉＯ２薄膜などが形成されたＳｉ基板上に圧電膜（例えば、ＡｌＮ膜パターン）を形成する場合、リフトオフの際に、ＺｎＯ膜パターンを溶解して除去する際のエッチャント（例えば、燐酸：酢酸：水＝１：１：１０の希酸）によって、Ｓｉ基板やＳｉＯ２薄膜にダメージを与えることなく、確実にリフトオフを行うことが可能になり、所望の圧電膜パターンを備えた特性が良好で信頼性の高い圧電共振子を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる薄膜パターンの形成方法を説明する図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる薄膜パターンの形成方法を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる薄膜パターンの形成方法の変形例を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかかる薄膜パターンの形成方法の変形例を説明する図である。
【図５】（ａ）は本願発明のさらに他の実施形態（実施形態３）にかかる圧電共振子を示す図、（ｂ）はその変形例を示す図である。
【図６】（ａ）は本願発明のさらに他の実施形態（実施形態４）にかかる圧電フィルタを示す図、（ｂ）はその正面断面図である。
【図７】本願発明の実施形態４にかかる圧電フィルタの等価回路を示す図である。
【図８】本願発明の実施形態にかかる圧電フィルタの他の変形例を示す図である。
【図９】本願発明の実施形態にかかる圧電フィルタのさらに他の変形例を示す図である。
【図１０】本願発明の実施形態にかかる圧電フィルタのさらに他の変形例を示す図である。
【図１１】本願発明の圧電フィルタを用いて構成したデュプレクサを示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）はリフトオフ法により配線を形成する方法を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は従来のレジストパターンの形成方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１        Ｓｉ基板
２        ＳｉＯ２膜
３        ＺｎＯ膜
３ｐ      ＺｎＯ膜パターン
４        ＺｎＯ膜パターンの開口部
４ａ      ＺｎＯ膜パターンの開口部の側面
６        レジスト
７        ＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜
７ａ      不要なＡｌＮ膜
７ｐ      薄膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）
８        保護膜（レジスト膜）
１１ｐ    Ｔｉ膜パターン（被覆膜パターン）
１２      Ｔｉ膜パターンの開口部
１２ａ    Ｔｉ膜パターンの開口部の側面
１３ｐ    複合膜パターン
１５      Ａｌ２Ｏ３膜
２２ｐ    ＡｌＮを主成分とする圧電膜パターン（ＡｌＮ膜パターン）
２３，２３ａ，２３ｂ              下部電極（Ａｌ電極）
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ      上部電極（Ａｌ電極）
２５      空洞
２６      ダイヤフラム部
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４        振動部
【図１】
2005020352.tif 000003
【図２】
2005020352.tif 000004
【図３】
2005020352.tif 000005
【図４】
2005020352.tif 000006
【図５】
2005020352.tif 000007
【図６】
2005020352.tif 000008
【図７】
2005020352.tif 000009
【図８】
2005020352.tif 000010
【図９】
2005020352.tif 000011
【図１０】
2005020352.tif 000012
【図１１】
2005020352.tif 000013
【図１２】
2005020352.tif 000014
【図１３】
2005020352.tif 000015