(57)【要約】 【課題】  良好な共振動作を可能にし、さらには、Ｓｉ基板上への直接的な実装を可能にして薄膜プロセスでの形成を可能にした、薄膜圧電共振器を提供する。【解決手段】  基体３１上に共振子３３を有してなる薄膜圧電共振器３０である。共振子３３の圧電薄膜５が、ロンボヘドラル構造でありかつ擬立方晶（１００）に配向したチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されている。基体上にイオンビームアシスト法で形成されたバッファ層３と、バッファ層３上に形成されたペロブスカイト型の下部電極４と、下部電極４上に形成された圧電薄膜５と、圧電薄膜５上に形成された上部電極６とを有して構成されているのが好ましい。【選択図】    図１ 
2005079993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に共振子を有してなる薄膜圧電共振器であって、
前記共振子の圧電薄膜が、ロンボヘドラル構造でありかつ擬立方晶（１００）に配向したチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されていることを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項２】
基体上にイオンビームアシスト法で形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に形成されたペロブスカイト型の下部電極と、前記下部電極上に形成された前記圧電薄膜と、前記圧電薄膜上に形成された上部電極とを有してなることを特徴とする請求項１記載の薄膜圧電共振器。
【請求項３】
前記ペロブスカイト型の下部電極は、（１００）配向でエピタキシャル成長したものであることを特徴とする請求項２記載の薄膜圧電共振器。
【請求項４】
前記ペロブスカイト型の下部電極は、ＳｒＲｕＯ３、Ｎｂ−ＳｒＴｉＯ３、Ｌａ−ＳｒＴｉＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３のうちから選択された少なくとも一種からなることを特徴とする請求項２又は３記載の薄膜圧電共振器。
【請求項５】
前記チタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜の結晶構造がペロブスカイト型になっており、この結晶構造中のＢサイトに位置する金属として、ＺｒまたはＴｉに置換してこれらより価数の高い金属元素が添加されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項６】
前記ＺｒまたはＴｉより価数の高い金属元素が、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗのうちから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項５記載の薄膜圧電共振器。
【請求項７】
前記ＺｒまたはＴｉより価数の高い金属元素が、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３からなる圧電薄膜を構成する結晶構造中の全Ｂサイトに対して、１〜３５％の割合を占めて置換されるよう添加されていることを特徴とする請求項５又は６記載の薄膜圧電共振器。
【請求項８】
前記基体には、前記共振子が形成された側と反対の側にビアホールが形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項９】
前記基体と共振子との間に弾性板が形成されていることを特徴とする請求項８記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１０】
前記基体と共振子との間にエアギャップが形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１１】
前記基体と共振子との間に弾性板が形成されていることを特徴とする請求項１０記載の薄膜圧電共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜を有した薄膜圧電共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜圧電共振器やこれを用いたフィルタは、ＧＨｚ帯で動作し、素子が小型にできるなどの利点から、近年では広く研究されている。
従来、このような薄膜圧電共振器においては、その共振子を構成する圧電薄膜として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が用いられていた。一方、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）やチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）は、酸化亜鉛や窒化アルミニウムより大きな電気機械結合係数（ｋ２）を有することが、圧電セラミックスの分野では知られている。
このような背景から、圧電薄膜としてチタン酸鉛を用いた薄膜圧電共振器の研究もなされている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】三須他，圧電材料・デバイスシンポジウム  ２００３．，ｐ．３５−ｐ．３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、良好な共振動作をなさせるためには、圧電薄膜の電気機械結合係数（ｋ２）をより大きくする必要があり、また、電気機械結合係数については特に圧電薄膜の結晶構造が大きく影響すると言われている。
しかしながら、前記の研究においては、特に圧電薄膜の結晶構造については特に言及されておらず、したがって圧電薄膜の電気機械結合係数についても何等考慮がなされていない。
【０００４】
また、基体上に形成する共振子については、特にこれを薄膜プロセスで形成できるようにすることが効果的であると考えられている。薄膜プロセスであれば、得られる薄膜圧電共振器の小型化や、他の半導体素子とともに同一基板上に実装することによる高密度化などが可能になり、特に携帯電話などの小型化が要求される無線通信機器に用いる場合に有利になるからである。
【０００５】
しかしながら、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）を圧電薄膜として用いて薄膜圧電共振器を形成しようとした場合、チタン酸ジルコン酸鉛をＳｉ基板上に直接形成することが極めて困難であることから、薄膜プロセスでの形成が行えないといった問題がある。すなわち、通常Ｓｉ基板上には自然酸化膜が形成されていることから、この自然酸化膜上にチタン酸ジルコン酸鉛をエピタキシャル成長させるのが困難であり、したがって、チタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜をＳｉ基板上に形成することができないのである。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、良好な共振動作を可能にし、さらには、Ｓｉ基板上への直接的な実装を可能にして薄膜プロセスでの形成を可能にした、薄膜圧電共振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため本発明の薄膜圧電共振器は、基体上に共振子を有してなる薄膜圧電共振器であって、前記共振子の圧電薄膜が、ロンボヘドラル構造でありかつ擬立方晶（１００）に配向したチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されていることを特徴としている。
この薄膜圧電共振器によれば、共振子の圧電薄膜として、ロンボヘドラル構造でありかつ擬立方晶（１００）に配向したチタン酸ジルコン酸鉛を用いているので、このような結晶構造を有することでこのチタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜が高い電気機械結合係数を有するものとなり、したがって例えばＧＨｚ帯で良好に動作するものとなる。
【０００８】
また、前記薄膜圧電共振器においては、基体上にイオンビームアシスト法で形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に形成されたペロブスカイト型の下部電極と、前記下部電極上に形成された前記圧電薄膜と、前記圧電薄膜上に形成された上部電極とを有してなるのが好ましい。
このようにすれば、基体としてＳｉ基板を用いた場合にも、イオンビームアシスト法で形成されたバッファ層を介して前記下部電極、チタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜が積層されるので、このチタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜がＳｉ基板の自然酸化膜上に直接的に作り込まれるようになり、したがってその加工等において薄膜プロセスが採用可能となり、薄膜圧電共振器の小型化などが容易になる。
【０００９】
また、前記薄膜圧電共振器においては、前記ペロブスカイト型の下部電極が、（１００）配向でエピタキシャル成長したものであるのが好ましい。
このようにすれば、この下部電極上にロンボヘドラル構造でありかつ擬立方晶（１００）配向のチタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜が、エピタキシャル成長で良好に形成されるようになる。
【００１０】
また、前記薄膜圧電共振器においては、前記ペロブスカイト型の下部電極が、ＳｒＲｕＯ３、Ｎｂ−ＳｒＴｉＯ３、Ｌａ−ＳｒＴｉＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３のうちから選択された少なくとも一種からなるのが好ましい。
このようにすれば、この下部電極上にロンボヘドラル構造でありかつ擬立方晶（１００）配向のチタン酸ジルコン酸鉛をより良好に形成することが可能になる。
【００１１】
また、前記薄膜圧電共振器においては、前記チタン酸ジルコン酸鉛からなる圧電薄膜の結晶構造がペロブスカイト型になっており、この結晶構造中のＢサイトに位置する金属として、ＺｒまたはＴｉに置換してこれらより価数の高い金属元素が添加されてなるのが好ましい。ここで、ＺｒまたはＴｉより価数の高い金属元素が、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗのうちから選択された少なくとも一種であるのが好ましい。
ペロブスカイト型結晶構造のチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）では、そのＡサイトに位置するＰｂが蒸発して結晶構造中から抜け、結晶欠陥が生じやすくなっている。Ｐｂが結晶構造中から抜けて結晶欠陥が生じると、この結晶は電気的に中性でなくなり、絶縁性が損なわれて電流リークが生じ易くなってしまう。そこで、ＺｒまたはＴｉより価数の高い金属元素をＢサイトのＺｒまたはＴｉと置換させることで、結晶構造全体としての中性を保持することができ、これにより絶縁性を高めて電流リークを防止することができる。
【００１２】
なお、この薄膜圧電共振器においては、前記ＺｒまたはＴｉより価数の高い金属元素が、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３からなる圧電薄膜を構成する結晶構造中の全Ｂサイトに対して、１〜３５％の割合を占めて置換されるよう添加されているのが好ましい。
１％未満では、添加による電流リーク防止効果が良好とならず、３５％を越えても、それ以上は電流リーク防止効果の向上があまり期待できないからである。
【００１３】
また、前記薄膜圧電共振器においては、前記基体に、前記共振子が形成された側と反対の側にビアホールを形成してもよく、その場合に、前記基体と共振子との間に弾性板を形成してもよい。
このようにすれば、ダイアフラム型の薄膜圧電共振器となり、より良好な共振動作をなすものとなる。
【００１４】
また、前記薄膜圧電共振器においては、前記基体と共振子との間にエアギャップが形成されていてもよく、その場合に、前記基体と共振子との間に弾性板を形成してもよい。
このようにすれば、エアギャップ型の薄膜圧電共振器となり、より良好な共振動作をなすものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の薄膜圧電共振器の一実施形態を示す図であり、図１中符号３０は薄膜圧電共振器である。この薄膜圧電共振器３０は、特に通信用素子や通信用フィルタとして用いられるダイアフラム型のもので、単結晶シリコン基板からなる基体３１上に、弾性板３２を介して共振子３３を形成したものである。
基体３１は、（１１０）配向した厚さ２００μｍ程度の単結晶シリコン基板からなるもので、その底面側（共振子３２と反対の側）には、該基体３１の底面側から上面側にまで貫通するビアホール３４が形成されている。
【００１６】
弾性板３２は、前記基体３１の上面となっている（１１０）面上に形成されたもので、本実施形態では、図２に示す薄膜圧電共振器３０の模式図に示すように、基体３１上のバッファ層３によって形成されたものである。また、共振子３３は、図２に示すようにバッファ層３上に形成された下部電極４、圧電薄膜５、上部電極６によって形成されている。
【００１７】
バッファ層３としては、単一配向している（厚さ方向にのみ配向方位が揃っている）ものであればよいが、さらに面内配向している（三次元方向の全てに配向方位が揃っている）ものであるのが好ましい。このようなバッファ層３を設けることにより、自然酸化膜を形成したＳｉ基板からなる基体３１と後述する下部電極４との間で、優れた接合性（密着性）を得ることもできるからである。
【００１８】
また、このバッファ層３は、ＮａＣｌ構造の金属酸化物、蛍石型構造の金属酸化物、ペロブスカイト構造の金属酸化物等のうちの少なくとも１種を含むものが好ましく、特に、ＮａＣｌ構造の金属酸化物又は蛍石型構造の金属酸化物と、ペロブスカイト構造の金属酸化物とが積層された構造となっているの好ましい。ＮａＣｌ構造の金属酸化物や蛍石型構造の金属酸化物は、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物との格子不整合が小さいので、後述するように下部電極４として特にペロブスカイト構造のものを形成する場合に、その下地となるペロブスカイト構造の層を形成するうえで有利となるからである。
【００１９】
以上の理由により、本実施形態のバッファ層３は、ＮａＣｌ構造の金属酸化物又は蛍石型構造の金属酸化物からなる第１バッファ層７及び第２バッファ層８と、この第２バッファ層８の上に形成されたペロブスカイト構造を有する金属酸化物からなる第３バッファ層９とによって構成されている。
第１バッファ層７は、特に本発明においてイオンビームアシスト法で形成されたバッファ層となるものであって、本実施形態では立方晶（１００）配向のイットリア安定化ジルコニア（以下、ＹＳＺ）からなり、厚さが例えば１μｍ程度に厚く形成されたものである。ただし、ＹＳＺとしては、以下の式で表されるものが任意に用いられる。
Ｚｒ１−ｘＬｎｘＯｙ    ０≦ｘ≦１．０
（Ｌｎ；Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）
【００２０】
ここで、この第１バッファ層７を厚く形成するのは、後述するようにエッチングによって基体３１にビアホール３４を形成する際、この第１バッファ層７をエッチングストッパ層として機能させているためである。また、このように第１バッファ層７を厚く形成しているので、前述したようにバッファ層３を弾性板３２として機能させた際、実質的にはこの第１バッファ層７が弾性板として機能するようになっている。
【００２１】
この第１バッファ層７は、前記基体３１上に直接形成されるものであるが、Ｓｉ基板からなる基体３１表面には通常自然酸化膜（ＳｉＯ２）が形成されている。したがって、この自然酸化膜上にＹＳＺをエピタキシャル成長させることは一般的な成膜法では難しいことから、本実施形態では、後述するように特にイオンビームアシスト法を用いてエピタキシャル成長させることにより、この第１バッファ層７を形成するものとする。なお、基体３１表面に形成されている自然酸化膜は、アモルファス膜であってもよい。
第２バッファ層８は、立方晶（１００）配向のＣｅＯ２からなるもので、第１バッファ層７上にエピタキシャル成長させられて厚さが例えば１００ｎｍ程度に形成されたものである。
【００２２】
なお、これら第１バッファ層７及び第２バッファ層８としては、ＹＳＺやＣｅＯ２に限定されることなく、任意のＮａＣｌ構造の金属酸化物や蛍石型構造の金属酸化物を用いることができる。ＮａＣｌ構造の金属酸化物としては、例えばＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｎＯ、ＦｅＯ、ＣｏＯ、ＮｉＯ、またはこれらを含む固溶体等が挙げられるが、これらの中でも、特に、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、または、これらを含む固溶体のうちの少なくとも１種を用いるのが好ましい。このようなＮａＣｌ構造の金属酸化物は、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物との格子不整合が特に小さいものとなる。
【００２３】
一方、蛍石型構造の金属酸化物としては、例えば、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＴｈＯ２、ＵＯ２、またはこれらを含む固溶体等が挙げられるが、これらの中でも、ＹＳＺ、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、またはこれらを含む固溶体のうちの少なくとも１種を用いるのが好ましい。このような蛍石型構造の金属酸化物も、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物との格子不整合が特に小さいものとなる。
【００２４】
第３バッファ層９は、層状ペロブスカイト型酸化物であるＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ（ｘは例えば７）からなるもので、第２バッファ層８上に斜方晶（００１）配向でエピタキシャル成長させられて、厚さが例えば３０ｎｍ程度に形成されたものである。このようにペロブスカイト構造を有する金属酸化物からなっていることにより、この第３バッファ層９は、前述したように第２バッファ層８との間で格子不整合が特に小さいものとなっている。したがって、欠陥等がない良好な結晶構造を有するものとなるとともに、この第３バッファ層９上に、ペロブスカイト型の下部電極４を良好にエピタキシャル成長させることができるものとなっている。
【００２５】
なお、第３バッファ層９としては、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘに限定されることなく、他のペロブスカイト型金属酸化物を用いることもできる。例えば、ＣａＲｕＯ３、ＳｒＲｕＯ３、ＢａＲｕＯ３、ＳｒＶＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３、または、これらを含む固溶体等を用いることもできる。
また、このようなバッファ層３からなる弾性板３２としては、例えば基体３１上に窒化シリコン（ＳｉＮ）を厚さ２００ｎｍ程度に形成し、さらにその上に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を厚さ４００ｎｍ〜３μｍ程度に形成しておき、これらの上に前記バッファ層３を形成して、これら窒化シリコンと二酸化シリコンとバッファ層３との積層膜を弾性板３２としてもよい。
【００２６】
下部電極４は、第３バッファ層９と同様にペロブスカイト型の金属酸化物からなるものであり、擬立方晶（１００）配向でエピタキシャル成長させられて、厚さが例えば２００ｎｍ程度に形成されたものである。この下部電極４を形成するペロブスカイト型の金属酸化物としては、前記第３バッファ層９として使用可能なものがそのまま使用可能であるが、特にＳｒＲｕＯ３、Ｎｂ−ＳｒＴｉＯ３、Ｌａ−ＳｒＴｉＯ３、（Ｌａ，Ｓｒ）ＣｏＯ３のうちから選択された少なくとも一種が好適に用いられる。ここで、Ｎｂ−ＳｒＴｉＯ３はＳｒＴｉＯ３にＮｂをドープしたものであり、Ｌａ−ＳｒＴｉＯ３はＳｒＴｉＯ３にＬａをドープしたものである。これらの金属酸化物は、導電性や化学的安定性に優れているため、これらから形成される下部電極４も導電性や化学的安定性に優れたものとなる。また、その上にロンボヘドラル構造で擬立方晶（１００）配向のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３をより良好に形成することができるようになる。なお、本実施形態では擬立方晶（１００）配向のＳｒＲｕＯ３が用いられている。
【００２７】
圧電薄膜５は、ペロブスカイト型の結晶構造を有するチタン酸ジルコン酸鉛［Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］からなるものであって、本実施形態では、前述したように擬立方晶（１００）配向のペロブスカイト型金属酸化物（ＳｒＲｕＯ３）の、（１００）面に成長して形成されたものである。すなわち、この圧電薄膜５は、特にロンボヘドラル構造で擬立方晶（１００）配向となるようにエピタキシャル成長させられたものであって、厚さが例えば０．９μｍ程度に形成されたものである。なお、このＰｂ（Ｚｒｘ，Ｔｉ１−ｘ）Ｏ３においては、そのＺｒとＴｉとのモル比［ｘ：（１−ｘ）］は特に限定されることなく、任意のものとされるが、特にＺｒが多くなるとよりロンボヘドラル構造をとり易くなることから、ｘ＞（１−ｘ）とするのが好ましい。具体的には、ｘを０．５５〜０．７程度とするのが好ましく、０．６〜０．６５程度とするのがより好ましい。
【００２８】
ここで、このようなロンボヘドラル構造で擬立方晶（１００）配向のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３は、特に温度等の成膜条件を調整することで得られるようになる。なお、ペロブスカイト型とは、図３（ａ）、（ｂ）に示すような結晶構造を有するもので、図３（ａ）、（ｂ）においてＡで示す位置をＡサイト、Ｂに示す位置をＢサイトという。なお、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３では、ＰｂがＡサイトに位置し、ＺｒやＴｉがＢサイトに位置するようになっている。また、Ｏ（酸素）は図３（ａ）、（ｂ）中においてＯで示したところに位置するようになる。
【００２９】
ここで、このようなペロブスカイト型の結晶構造のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３においては、そのＢサイトに位置する金属として、ＺｒまたはＴｉに置換してこれらＺｒまたはＴｉより価数の高い金属元素を添加してもよい。ＺｒやＴｉ（いずれも＋４価）より価数の高い金属元素としては、Ｖ（＋５価）、Ｎｂ（＋５価）、Ｔａ（＋５価）、Ｗ（＋５価）のうちから選択された少なくとも一種であるのが好ましい。
ペロブスカイト型結晶構造のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３では、そのＡサイトに位置するＰｂが蒸発して結晶構造中から抜け、結晶欠陥が生じやすくなっている。Ｐｂが結晶構造中から抜けて結晶欠陥が生じると、この結晶は電気的に中性でなくなり、絶縁性が損なわれて電流リークが生じ易くなってしまう。そこで、ＺｒやＴｉより価数の高い金属元素をＢサイトのＺｒまたはＴｉと置換させることで、結晶構造全体としての中性を保持することができ、これにより絶縁性を高めて電流リークを防止することができる。
【００３０】
なお、ＺｒやＴｉより価数の高い金属元素の添加量としては、圧電薄膜５を構成する結晶構造中の全Ｂサイトに対して、１〜３５％の割合を占めてＺｒまたはＴｉと置換するよう添加するのが好ましい。１％未満では、添加による電流リーク防止効果が良好とならず、３５％を越えても、それ以上は電流リーク防止効果の向上があまり期待できないからである。
【００３１】
上部電極６は、本実施形態では前記下部電極４と同様、擬立方晶（１００）配向にエピタキシャル成長された、厚さ７００ｎｍ程度のＳｒＲｕＯ３からなるものである。なお、この上部電極６については、ＳｒＲｕＯ３に限定されることなく、ＰｔやＩｒ、ＩｒＯｘなど公知の電極材料を用いることができる。
また、前記弾性板３２上には図１に示したように電極３５が形成されており、この電極３５上には、パッド３６を介して金等からなる配線３７が設けられている。この配線３７は上部電極６上に形成されたパッド３８に接続されている。このような構成のもとに上部電極６および下部電極４は、いずれも弾性板３２上に形成された配線（図示せず）を介して、電源（図示せず）に接続するようになっている。
【００３２】
このような構成の薄膜圧電共振器３０を製造するには、まず、表面が（１１０）面であるＳｉ基板からなる基体３１を用意する。基体３１として用いられるＳｉ基板としては、前述したように（１１０）配向した厚さ２００μｍ程度の単結晶シリコン基板が好適に用いられる。
続いて、この基体３１を基板ホルダーに装填し、真空装置（図示せず）内に設置する。この真空装置内には、基体３１に対向して、前記バッファ層７、８、９の構成元素を含む各ターゲット（バッファ層用ターゲット）、および下部電極４、圧電薄膜５、上部電極６の構成元素を含む各ターゲット、を所定距離、離間して配置しておく。ここで、各ターゲットとしては、目的とする第１バッファ層７、第２バッファ層８、第３バッファ層９、下部電極４、圧電薄膜５、上部電極６の各組成と同一または近似した組成のものがそれぞれ好適に用いられる。
【００３３】
すなわち、第１バッファ層７用のターゲットとしては、所望のＹＳＺ組成またはこれに近似した組成のものを用い、第２バッファ層８用のターゲットとしては、所望のＣｅＯ２組成またはこれに近似した組成のものを用い、第３バッファ層９用のターゲットとしては、所望のＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ組成またはこれに近似した組成のものを用いる。また、下部電極４および上部電極６のターゲットとしては、それぞれＳｒＲｕＯ３組成またはこれに近似した組成のものを用い、圧電薄膜５用のターゲットとしては、所望のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３組成またはこれに近似した組成のものを用いる。
【００３４】
次いで、前述したようにイオンビームアシスト法を用いて、図４（ａ）に示すように基体３１上に第１バッファ層７を直接形成する。すなわち、レーザー光を第１バッファ層７用のターゲットに照射し、このターゲットから酸素原子および金属原子を含む原子を叩き出すレーザーアブレーション法により、プルームを発生させる。すると、このプルームは基体３１上に向けて出射し、基体３１上に接触するようになる。
また、これとほぼ同時に、基体３１の表面に対して、イオンビームを後述する所定角度で照射（入射）し、イオンビームアシストを行う。すると、基体３１表面に自然酸化膜が形成されているにもかかわらず、該基体３１上に、立方晶（１００）配向のＹＳＺがエピタキシャル成長によって形成される。
【００３５】
なお、前記ＹＳＺの構成原子をターゲットから叩き出す方法としては、前述したようにレーザー光をターゲット表面に照射する方法の他、例えば、アルゴンガス（不活性ガス）プラズマや電子線等をターゲット表面に照射（入射）する方法を用いることもできる。ただし、これらの中では、レーザー光をターゲット表面に照射する方法が最も好ましい。このような方法によれば、レーザー光の入射窓を備えた簡易な構成の真空装置を用いることにより、原子をターゲットから容易にかつ確実に叩き出すことができる。
【００３６】
このターゲットに照射するレーザー光としては、波長が１５０〜３００ｎｍ程度、パルス長が１〜１００ｎｓ程度のパルス光が好適に用いられる。具体的には、ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ＸｅＣｌエキシマレーザー等のエキシマレーザー、さらにＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＣＯ２レーザーなどが挙げられる。これらの中でも、特にＡｒＦエキシマレーザーまたはＫｒＦエキシマレーザーが好適とされる。ＡｒＦエキシマレーザーおよびＫｒＦエキシマレーザーは、いずれも取り扱いが容易であり、また、より効率よく原子をターゲットから叩き出すことができる。
【００３７】
一方、基体３１の表面にイオンビームアシストとして照射するイオンビームについては、特に限定されないものの、例えばアルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトンのような不活性ガスのうちの少なくとも１種のイオン、または、これらのイオンと酸素イオンとの混合イオン等が好適に用いられる。このイオンビームのイオン源としては、例えば、Kauffmanイオン源等を用いるのが好ましい。このイオン源を用いることにより、イオンビームを比較的容易に生成することができる。
【００３８】
また、基体３１表面に対するイオンビームの照射（入射）角度、すなわち前記の所定角度としては、特に限定されないものの、基体３１の表面に対して３５〜６５°程度傾斜した角度とするのが好ましい。特に、ＮａＣｌ構造の金属酸化物を主材料として第１バッファ層７を形成する場合には、前記照射角度を４２〜４７°程度、また、蛍石型構造の金属酸化物を主材料として第１バッファ層７を形成する場合には、前記照射角度を５２〜５７°程度とするのがより好ましい。なお、本実施形態では、蛍石型構造の金属酸化物であるＹＳＺによって第１バッファ層７を形成するので、前記照射角度を５２〜５７°程度、特に５５°程度としている。このような照射角度でイオンビームを基体３１表面に照射することにより、立方晶（１００）配向の第１バッファ層７を良好に形成することができる。
【００３９】
また、ターゲットに対してはアルゴン等のイオンを（１１１）方向から入射させつつ、レーザーアブレーションを行うようにする。ただし、ＭｇＯ等のＮａＣｌ構造の金属酸化物によって第１バッファ層７を形成する場合には、そのターゲットに対し、アルゴン等のイオンを（１１０）方向で入射させつつ、レーザーアブレーションを行うようにする。
【００４０】
また、このような第１バッファ層７の形成における各条件については、第１バッファ層７がエピタキシャル成長し得るものであれば特に限定されることなく、例えば次のような条件を採用することができる。
レーザー光の周波数としては、３０Ｈｚ以下とするのが好ましく、１５Ｈｚ以下とするのがより好ましい。
レーザー光のエネルギー密度としては、０．５Ｊ／ｃｍ２以上とするのが好ましく、２Ｊ／ｃｍ２以上とするのがより好ましい。
【００４１】
イオンビームの加速電圧としては、１００〜３００Ｖ程度とするのが好ましく、１５０〜２５０Ｖ程度とするのがより好ましい。
また、イオンビームの照射量としては、１〜３０ｍＡ程度とするのが好ましく、５〜１５ｍＡ程度とするのがより好ましい。
【００４２】
基体３１の温度としては、０〜５０℃程度とするのが好ましく、室温（５〜３０℃）程度とするのがより好ましい。
また、基体３１とターゲットとの距離としては、６０ｍｍ以下とするのが好ましく、４５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
【００４３】
真空装置内の圧力としては、１３３×１０−１Ｐａ（１×１０−１Ｔｏｒｒ）以下とするのが好ましく、１３３×１０−３Ｐａ（１×１０−３Ｔｏｒｒ）以下とするのがより好ましい。
真空装置内の雰囲気としては、不活性ガスと酸素との混合比を、体積比で３００：１〜１０：１程度とするのが好ましく、１５０：１〜５０：１程度とするのがより好ましい。
第１バッファ層７の形成条件をそれぞれ前記範囲とすれば、第１バッファ層７をエピタキシャル成長によってより効率よく形成することができる。
【００４４】
また、このとき、レーザー光およびイオンビームの照射時間を適宜設定することにより、第１バッファ層７の平均厚さを前記厚さ、すなわち１μｍ程度に調整することができる。このレーザー光およびイオンビームの照射時間は、前記各条件によっても異なるものの、通常、２００秒以下とするのが好ましく、１００秒以下とするのがより好ましい。
【００４５】
このような第１バッファ層７の形成方法によれば、イオンビームの照射角度を調整するイオンビームアシスト法を採用することにより、基体３１表面に自然酸化膜が形成されているにもかかわらず、前述したように立方晶（１００）配向の第１バッファ層７を良好に形成することができる。なお、このように第１バッファ層７の配向方位を精度よく揃えることができるので、必要に応じて、この第１バッファ層７の平均厚さをより小さくすることもできる。
【００４６】
このようにして第１バッファ層７を形成したら、図４（ｂ）に示すようにこの第１バッファ層７上に第２バッファ層８を形成する。この第２バッファ層８の形成では、自然酸化膜上に形成する第１バッファ層７の場合とは異なり、良好な結晶構造を有する第１バッファ層７の上に形成することから、イオンビームアシスト法を用いることなく、単にレーザーアブレーション法を用いることで行う。すなわち、前記の第１バッファ層７用のターゲットに代えて、所望のＣｅＯ２組成またはこれに近似した組成の第２バッファ層８用ターゲットを用い、これにレーザー光を照射してこれから酸素原子および金属原子を含む原子を叩き出し、プルームを発生させる。そして、このプルームを基体３１上の第１バッファ層７に向けて出射させ接触させることにより、第２バッファ層８をエピタキシャル成長で形成する。
なお、この第２バッファ層８を形成するための、レーザーアブレーション法等の条件については、前記の第１バッファ層７形成の際の、レーザーアブレーション法等の条件と同様とする。
【００４７】
次いで、この第２バッファ層８上に、図４（ｃ）に示すように第３バッファ層９を形成し、これにより第１バッファ層７、第２バッファ層８、第３バッファ層９からなるバッファ層３を得る。第３バッファ層９の形成では、前記第２バッファ層９の場合と同様にレーザーアブレーション法を単独で用いる。すなわち、まず、前記の第２バッファ層８用のターゲットに代えて、所望のＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ組成またはこれに近似した組成の第３バッファ層９用ターゲットを用意する。そして、これにレーザー光を照射し、これから酸素原子および金属原子を含む原子を叩き出し、プルームを発生させる。そして、このプルームを基体３１上の第２バッファ層８に向けて出射させ接触させることにより、第３バッファ層９をエピタキシャル成長で形成する。
【００４８】
なお、この第３バッファ層９の形成では、必要に応じて、前記第１バッファ層７の形成工程と同様に、イオンビームアシストを用いるようにしてもよい。すなわち、第２バッファ層８の表面にイオンビームを照射しつつ、これの上に第３バッファ層９を形成するようにしてもよい。イオンビームアシストを用いることで、より効率よく第３バッファ層９を形成することができる。
【００４９】
また、第３バッファ層９の形成における各条件については、各種金属原子が、所定の比率（すなわち、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物における組成比）で、第２バッファ層８上に到達し、かつ、第３バッファ層９がエピタキシャル成長し得るものであれば特に限定されることなく、例えば次のような条件を採用することができる。
【００５０】
レーザー光の周波数としては、３０Ｈｚ以下程度とするのが好ましく、１５Ｈｚ以下程度とするのがより好ましい。
レーザー光のエネルギー密度としては、０．５Ｊ／ｃｍ２以上とするのが好ましく、２Ｊ／ｃｍ２以上とするのがより好ましい。
【００５１】
第２バッファ層８が形成された基体３１の温度としては、３００〜８００℃程度とするのが好ましく、７００℃程度とするのがより好ましい。
なお、イオンビームの照射を併用する場合には、この温度を、０〜５０℃程度とするのが好ましく、室温（５〜３０℃）程度とするのが好ましい。
第２バッファ層８が形成された基体３１とターゲットとの距離としては、６０ｍｍ以下とするのが好ましく、４５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
【００５２】
また、真空装置内の圧力としては、１気圧以下が好ましく、そのうち、酸素分圧については、３９９×１０−３Ｐａ（３×１０−３Ｔｏｒｒ）程度とするのが好ましい。
なお、イオンビームの照射を併用する場合には、真空装置内の圧力を、１３３×１０−１Ｐａ（１×１０−１Ｔｏｒｒ）以下とするのが好ましく、１３３×１０−３Ｐａ（１×１０−３Ｔｏｒｒ）以下とするのがより好ましい。また、この場合、真空装置内の雰囲気としては、不活性ガスと酸素との混合比を、体積比で３００：１〜１０：１程度とするのが好ましく、１５０：１〜５０：１程度とするのがより好ましい。
【００５３】
第３バッファ層９の形成条件をそれぞれ前記範囲とすれば、第３バッファ層９をエピタキシャル成長によってより効率よく形成することができる。
また、このとき、レーザー光およびイオンビームの照射時間を適宜設定することにより、第３バッファ層９の平均厚さを前記厚さ、すなわち３０ｎｍ程度に調整することができる。このレーザー光の照射時間は、前記各条件によっても異なるものの、通常、３〜９０分程度とするのが好ましく、１５〜４５分程度とするのがより好ましい。
【００５４】
なお、弾性板３２として窒化シリコンと二酸化シリコンとバッファ層３との積層膜を採用する場合には、バッファ層３の形成に先立ち、基体３１上にＣＶＤ法等によって窒化シリコンと二酸化シリコンとをこの順に形成しておく。この場合に、バッファ層３の第１バッファ層７は二酸化シリコン上に形成されることになるが、前述したようにイオンビームアシスト法を用いてエピタキシャル成長させることにより、この第１バッファ層７は二酸化シリコン上にも良好に形成されるようになる。
【００５５】
このようにして第３バッファ層９を形成し、バッファ層３を形成したら、図５（ａ）に示すようにこの第３バッファ層７（バッファ層３）上にペロブスカイト型の下部電極４を形成する。この下部電極４の形成では、良好なペロブスカイト型の結晶構造を有する第３バッファ層９の上に形成することから、イオンビームアシスト法を用いることなく、単にレーザーアブレーション法を用いることで行う。すなわち、前記の第３バッファ層９用のターゲットに代えて、所望のＳｒＲｕＯ３組成またはこれに近似した組成の下部電極４用ターゲットを用い、これにレーザー光を照射してこれから酸素原子および金属原子を含む原子を叩き出し、プルームを発生させる。そして、このプルームを基体３１上の第３バッファ層９に向けて出射させ接触させることにより、下部電極４をエピタキシャル成長で形成する。
【００５６】
下部電極４を形成するための各条件については、各種金属原子が、所定の比率（すなわち、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物における組成比）で、第３バッファ層９上に到達し、かつ、下部電極４がエピタキシャル成長し得るものであれば特に限定されることはなく、例えば、前記の第３バッファ層９形成の際の、レーザーアブレーション法等の条件と同様の条件が採用される。
なお、この下部電極４の形成においても、前記第３バッファ層９の形成工程と同様に、必要に応じてイオンビームアシストを用いるようにしてもよい。すなわち、第３バッファ層９の表面にイオンビームを照射しつつ、これの上に下部電極４を形成するようにしてもよい。イオンビームアシストを用いることで、より効率よく下部電極４を形成することができる。
【００５７】
次いで、図５（ｂ）に示すように下部電極層４上に圧電薄膜５を形成する。この圧電薄膜５の形成でも、良好なペロブスカイト型結晶構造を有する下部電極４の上に形成することから、イオンビームアシスト法を用いることなく、単にレーザーアブレーション法を用いることで、ロンボヘドラル構造で擬立方晶（１００）配向のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３からなる圧電薄膜５を形成することができる。すなわち、前記の下部電極４用のターゲットに代えて、所望のＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３組成またはこれに近似した組成の圧電薄膜５用ターゲットを用い、これにレーザー光を照射してこれから酸素原子および金属原子を含む原子を叩き出し、プルームを発生させる。そして、このプルームを基体３１上の下部電極４に向けて出射させ接触させることにより、下部電極４上、すなわち擬立方晶（１００）配向のペロブスカイト型金属酸化物（ＳｒＲｕＯ３）の（１００）面に、ロンボヘドラル構造で擬立方晶（１００）配向の圧電薄膜５をエピタキシャル成長で形成する。
【００５８】
ここで、圧電薄膜５用のターゲットとしては、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３からなる組成のものを用いてもよいが、前述したようにＺｒまたはＴｉに置換する成分として、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等のＺｒやＴｉより価数の高い金属元素を添加したものを用いてもよい。このようなターゲートを用いることにより、前述したように特性が向上した圧電薄膜５を形成することができる。
【００５９】
圧電薄膜５を形成するための各条件については、各種金属原子が、所定の比率（すなわち、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物における組成比）で、下部電極４上に到達し、かつ、圧電薄膜５がエピタキシャル成長し得るものであれば特に限定されることはなく、例えば、前記の第３バッファ層９や下部電強４形成の際の、レーザーアブレーション法等の条件と同様の条件が採用される。
なお、この圧電薄膜５の形成においても、前記第３バッファ層９の形成工程と同様に、必要に応じてイオンビームアシストを用いるようにしてもよい。すなわち、下部電極４の表面にイオンビームを照射しつつ、これの上に圧電薄膜５を形成するようにしてもよい。イオンビームアシストを用いることで、より効率よく圧電薄膜５を形成することができる。
【００６０】
次いで、図５（ｃ）に示すように圧電薄膜５上に上部電極６を形成する。この上部電極６の形成でも、先の下部電極４や圧電薄膜５の形成のときと同様、良好なペロブスカイト型結晶構造を有する圧電薄膜５の上に形成することから、イオンビームアシスト法を用いることなく、単にレーザーアブレーション法を用いることで、擬立方晶（１００）配向の良好な上部電極６を形成することができる。すなわち、前記の圧電薄膜５用のターゲットに代えて、所望のＳｒＲｕＯ３組成またはこれに近似した組成の上部電極６用ターゲットを用い、これにレーザー光を照射してこれから酸素原子および金属原子を含む原子を叩き出し、プルームを発生させる。そして、このプルームを基体３１上の圧電薄膜５に向けて出射させ接触させることにより、擬立方晶（１００）配向の上部電極６をエピタキシャル成長で形成する。
【００６１】
上部電極６を形成するための各条件については、各種金属原子が、所定の比率（すなわち、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物における組成比）で、下部電極４上に到達し、かつ、圧電薄膜５がエピタキシャル成長し得るものであれば特に限定されることはなく、例えば、前記の第３バッファ層９や下部電強４形成の際の、レーザーアブレーション法等の条件と同様の条件が採用される。
なお、この上部電極６の形成においても、前記第３バッファ層９の形成工程と同様に、必要に応じてイオンビームアシストを用いるようにしてもよい。すなわち、圧電薄膜５の表面にイオンビームを照射しつつ、これの上に上部電極６を形成するようにしてもよい。イオンビームアシストを用いることで、より効率よく上部電極６を形成することができる。
【００６２】
次いで、上部電極６、圧電薄膜５、下部電極４を、形成するビアホール３４に対応させてそれぞれドライエッチング等でパターニングし、図１に示したように共振子３３を形成する。なお、特に下部電極４のパターニングに際しては、図１に示したように下部電極４とは別に電極３５も同時に形成しておく。
【００６３】
次いで、基体３１をその底面側から加工（パターニング）し、これを貫通するビアホール３４を形成する。
具体的には、ビアホール３４を形成すべき位置に合せてマスク層を形成し、その後、例えば平行平板型反応性イオンエッチング、誘導結合型方式、エレクトロンサイクロトロン共鳴方式、ヘリコン波励起方式、マグネトロン方式、プラズマエッチング方式、イオンビームエッチング方式等のドライエッチング、または、５重量％〜４０重量％程度の水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の高濃度アルカリ水溶液によるウエットエッチングを行う。
【００６４】
ここで、本例では基体３１として（１１０）配向の単結晶シリコン基板を用いているので、前述の高濃度アルカリ水溶液を用いたウエットエッチング（異方性エッチング）が好適に採用される。なお、この高濃度アルカリ水溶液によるウエットエッチングの際には、特にバッファ層３のみから弾性板３２を形成する場合に、前述したようにバッファ層３における第１バッファ層７をエッチングストッパとして機能させることができる。また、窒化シリコンと二酸化シリコンとバッファ層３との積層膜を弾性板３２とする場合には、窒化シリコンをエッチングストッパとして機能させることができる。このようなエッチングストッパを利用することにより、ビアホール３４の形成をより容易に行うことができる。
【００６５】
このようにして基体３１を、その厚さ方向にバッファ層３（あるいは窒化シリコン）が露出するまでエッチング除去することにより、ビアホール３４を形成する。
その後、上部電極６と電極３５との間を接続するパッド３６及び配線３７を形成し、薄膜圧電共振器３０を得る。
【００６６】
このようにして得られた薄膜圧電共振器３０は、例えば１．４ＧＨｚ、１．８ＧＨｚといったＧＨｚ帯の波長にて吸収ピークを有するものとなり、したがってこのようなＧＨｚ帯などの高周波数領域で共振する共振器となる。また、この薄膜圧電共振器３０にあっては、特にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３からなる圧電薄膜５が高い電気機械結合係数（例えばｋ２＝５〜１０％）を有することから、小型（薄型）であるにもかかわらず良好に機能し、良好な共振動作をなすものとなる。
さらに、単結晶シリコン基板からなる基体３１に弾性板３２（バッファ層３）や共振子３３を直接作り込むことができ、したがってこれらの加工等を薄膜プロセスで行うことができることから、小型化、微細化への対応が可能になる。また、他の半導体素子とともに同一基板上に実装することなどによって高密度化が可能になり、したがって特に携帯電話などの小型化が要求される無線通信機器に用いる場合に有利なものとなる。
【００６７】
なお、前記実施形態では下部電極４をペロブスカイト型の金属酸化物からなる電極としたが、このペロブスカイト型の電極に代えてＰｔ（白金）を用いることもできる。このＰｔは、その成膜法に関係なく（１１１）配向となり、例えばスパッタ法等の比較的簡易な方法を採用することで、バッファ層３上に容易に配向成長するものとなる。ここで、このように下部電極４をＰｔによって形成する場合、特にこれの下地としてバッファ層３を形成する必要はなくなる。したがって、この場合には、前述したように基体３１上に窒化シリコンと二酸化シリコンとを形成しておき、これらの積層膜を弾性板３２とするのが好ましい。
【００６８】
図６は、本発明の薄膜圧電共振器の他の実施形態を示す図であり、図６中符号４０はエアギャップ型の薄膜圧電共振器である。この薄膜圧電共振器４０が図１に示した薄膜圧電共振器３０と主に異なるところは、ビアホールを形成せず、基体４１と共振子４２との間にエアギャップ４３を形成した点にある。
すなわち、この薄膜圧電共振器４０は、（１１０）配向した単結晶シリコン基板からなる基体４１上に、共振子４２を形成したものである。この共振子４２は、前述した下部電極４、圧電薄膜５、上部電極６と同じ材質からなる下部電極４４、圧電薄膜４５、上部電極４６によって形成されたもので、特にエアギャップ４３上にてこれら下部電極４４、圧電薄膜４５、上部電極４６が積層されたことにより、形成されたものである。
【００６９】
ここで、本実施形態では、下部電極４４の下側に前記エアギャップ４３を覆った状態でバッファ層３が形成されており、このバッファ層３が先の例と同様に弾性板４７となっている。なお、この弾性板４７についても、先の例と同様に基体４１上に窒化シリコンと二酸化シリコンとを形成しておき、あるいは二酸化シリコンのみを形成しておき、これの上にバッファ層３を形成してこれらの積層膜を弾性板４７としてもよい。
【００７０】
このような構成の薄膜圧電共振器４０を形成するには、まず、基体４１上に例えばゲルマニウム（Ｇｅ）を蒸着等によって成膜し、さらにこれを形成するエアギャップの形状と同じ形状にパターニングすることにより、犠牲層を形成する。
次に、この犠牲層を覆ってバッファ層３、すなわち前述した第１のバッファ層と第２のバッファ層と第３のバッファ層とをこの順に形成する。なお、これに先だって窒化シリコンと二酸化シリコンとを形成しておき、あるいは二酸化シリコンのみを形成しておいてもよい。続いて、これらバッファ層を所望形状にパターニングする。
【００７１】
次いで、バッファ層３を覆って下部電極４４となる層を形成し、さらにこれをドライエッチング等でパターニングすることにより、下部電極４４を形成する。
次いで、下部電極４４を覆って圧電薄膜４５となる層を形成し、さらにこれをドライエッチング等でパターニングすることにより、圧電薄膜４５を形成する。
次いで、圧電薄膜４５を覆って上部電極４６となる層を形成し、さらにこれをドライエッチング等でパターニングすることにより、上部電極４６を形成する。なお、このようにして犠牲層の上に、バッファ層３、下部電極４４、圧電薄膜４５、上部電極４６をそれぞれパターニングして形成することにより、犠牲層はその一部が外側露出したものとなる。
その後、前記犠牲層を例えば過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）でエッチングするで基体４１上から除去し、これによってエアギャップ４３を形成することにより、薄膜圧電共振器４０を得る。
なお、本実施形態においても、下部電極４４としてペロブスカイト型の電極に代えてＰｔ（白金）を用いることもでき、その場合に、下部電極４の下地としてバッファ層３に代えて窒化シリコンと二酸化シリコンとを用いてもよい。
【００７２】
このようにして得られた薄膜圧電共振器４０は、例えば２ＧＨｚの波長にて吸収ピークを有するものとなり、したがってこのようなＧＨｚ帯などの高周波数領域で共振する共振器となる。また、この薄膜圧電共振器４０にあっても、特にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３からなる圧電薄膜が高い電気機械結合係数（例えばｋ２＝５〜１０％）を有することから、小型（薄型）であるにもかかわらず良好に機能し、良好な共振動作をなすものとなる。
さらに、単結晶シリコン基板からなる基体４１に弾性板４７（バッファ層３）や共振子４２を直接作り込むことができ、したがってこれらの加工等を薄膜プロセスで行うことができることから、小型化、微細化への対応が可能になる。また、他の半導体素子とともに同一基板上に実装することなどによって高密度化が可能になり、したがって特に携帯電話などの小型化が要求される無線通信機器に用いる場合に有利なものとなる。
【００７３】
また、本発明の薄膜圧電共振器にあっては、インダクタンスやコンデンサ等の回路構成要素と適宜に組み合わされることにより、良好な誘導フィルタを構成するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の薄膜圧電共振器の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した薄膜圧電共振器の模式図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はペロブスカイト型結晶構造の説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は薄膜圧電共振器の製造工程図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は薄膜圧電共振器の製造工程図である。
【図６】本発明の薄膜圧電共振器の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
３…バッファ層、４、４４…下部電極、５、４５…圧電薄膜、６、４６…上部電極、
７…第１バッファ層、８…第２バッファ層、９…第３バッファ層、
３０、４０…薄膜圧電共振器、３１、４１…基体、３２、４７…弾性板、
３３、４２…共振子、３４…ビアホール、４３…エアギャップ
【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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