(57)【要約】【課題】  圧電膜直下に孔を有する薄膜圧電共振器において、気密性を維持し、小型化を実現する。【解決手段】  本発明の薄膜圧電共振器は、圧電膜と、圧電膜を上下に挟む内部電極と、圧電膜及び内部電極の下に設けられ、圧電膜下の孔及び電極孔を有する下部基板と、内部電極と電気的に接続し、電極孔上面及び側面を被覆する外部電極と、圧電膜下の孔を封止する封止材と、圧電膜及び内部電極を封止し、下部基板上に形成される側壁及び側壁上の上部基板とを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2005286510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電膜と、
前記圧電膜を上下に挟む内部電極と、
前記圧電膜及び前記内部電極の下に設けられ、電極孔及び前記圧電膜下の孔を有する下部基板と、
前記内部電極と電気的に接続し、前記電極孔上面及び側面を被覆する外部電極と、
前記圧電膜下の孔を封止する封止材と、
前記圧電膜及び前記内部電極を封止し、前記下部基板上に形成された側壁及び前記側壁上の上部基板とを備えることを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項２】
前記内部電極は、前記圧電膜下に形成される下部電極及び前記圧電膜上に形成される上部電極を備え、
前記電極孔は、第１の孔及び第２の孔を備え、
前記外部電極は、前記下部電極と接続し第１の孔上面及び側面を被覆する第１の外部電極及び前記上部電極と接続し第２の孔上面及び側面を被覆する第２の外部電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項３】
前記下部基板上に前記圧電膜を囲って形成され、前記電極孔上に孔を有する絶縁層と、
前記内部電極及び前記外部電極に電気的に接続し、前記絶縁層の孔を埋める埋込電極を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項４】
前記封止材は、前記圧電膜下の孔を被覆する、金属酸化膜若しくは金属窒化膜からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項５】
前記外部電極は、前記下部基板下面及び前記封止材の端部を被覆することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項６】
前記外部電極は、前記下部基板下面一部に延在し、前記封止材は金属被覆層により被覆されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項７】
前記外部電極は、前記下部基板下面一部に延在し、
前記封止材は、前記下部基板に接着し金属若しくは合金からなる接着部と、前記接着部を被覆し半導体若しくはガラスからなる蓋部を有し、
前記下部基板下面に、前記外部電極に接続し前記封止材より凸であるスタッドバンプを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項８】
下部基板上に圧電膜及び前記圧電膜を上下に挟む内部電極を形成する工程と、
前記下部基板上に前記圧電膜及び前記内部電極を封止する側壁及び上部基板を形成する工程と、
前記下部基板に電極孔及び前記圧電膜下の孔を形成する工程と、
前記電極孔及び前記圧電膜下の孔を封止する封止材を形成する工程と、
前記電極孔下の前記封止材を開口する工程と、
前記電極孔の上面及び側面を被覆する外部電極を形成する工程とを備えることを特徴とする薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項９】
前記外部電極を形成する工程は、前記電極孔上面及び側面並びに前記下部基板下面をメッキシード層で被覆する工程と、前記封止材下の前記メッキシード層下にマスク材を形成する工程と、前記メッキシード層を被覆する前記外部電極を形成する工程と、前記マスク材を除去する工程と、前記マスク材で被覆していた前記メッキシード層を除去する工程とを備えることを特徴とする請求項８に記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項１０】
前記封止材を開口する工程では、前記圧電膜下の孔と前記電極孔間の下部基板下の前記封止材に凹部を形成する工程も行い、
前記外部電極を形成する工程は、前記電極孔上面及び側面並びに前記下部基板下面をメッキシード層で被覆する工程と、前記凹部の前記メッキシード層を除去する工程と、前記メッキシード層を被覆する前記外部電極を形成する工程とを備えることを特徴とする請求項８に記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項１１】
前記封止材を開口する工程では、前記圧電膜下の孔と前記電極孔間の下部基板下の前記封止材に凹部を形成する工程も行い、
前記外部電極を形成する工程は、前記電極孔上面及び側面並びに前記下部基板下面をメッキシード層で被覆する工程と、前記凹部と前記電極孔間の前記メッキシード層下にマスク材を形成する工程と、前記メッキシード層を被覆する前記外部電極を形成する工程と、前記マスク材を除去する工程と、前記マスク材で被覆していた前記メッキシード層を除去する工程とを備えることを特徴とする請求項８に記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【請求項１２】
前記封止材を形成する工程は、前記圧電膜下の孔を囲う金属層を介して、前記金属層を覆う前記封止材を接着する工程であり、
前記外部電極を形成する工程は、前記電極孔上面及び側面並びに前記下部基板下面にメッキシード層を形成する工程と、前記メッキシード層を被覆する前記外部電極を形成する工程と、前記下部基板下面に前記外部電極に接続するスタッドバンプを形成する工程とを備えることを特徴とする請求項８記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜圧電共振器及びその製造方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信機器は利用周波数の高周波数化が求められている。これに対応し、移動体通信機器の高周波RF（Radio Frequency）又は中間周波IF（Intermediate Frequency）フィルタの構成要素として、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)、あるいはBAW(Bulk Acoustic Wave)素子等と呼ばれる、圧電膜の厚み縦振動モードを利用した薄膜圧電共振器が有望視されている。
【０００３】
通常、励振した共振エネルギーの拡散を抑えるため、薄膜圧電共振子の圧電膜を含む共振部分の上下層は空気層となる。薄膜圧電共振器の製造方法としては、まず、下から順に、基板、下部電極、圧電膜、上部電極を積層させ、圧電膜下方から基板に孔を形成し、薄膜圧電共振子を製造する。その後、セラミックパッケージを用いて薄膜圧電共振子を封止する方法が一般的である。なお、気密性の高いセラミックパッケージを用いるのは、薄膜圧電共振子の下部電極及び上部電極が水分に弱いためである。しかし、セラミックパッケージは、小型化が難しいという問題がある。
【０００４】
一方、気密性高く小型化を達成できる、マイクロデバイスのウェハパッケージの製造方法が提案された（特許文献１）。特許文献１には、下部基板、下部基板上のマイクロデバイス、マイクロデバイスを囲う下部基板上の側壁及び２つの孔を通る電極を有する上部基板を備えるウェハパッケージが記載されている。製造方法は、まず、下部基板上に電気的接続部位とマイクロデバイスを形成する。一方、上部基板に孔を形成後、孔を通る電極を形成する。その後、上部基板と下部基板を合体させる方法を採る。
【特許文献１】特開２００１−６８６１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この製造方法を上述した薄膜圧電共振子に適用した場合、薄膜圧電共振器は、ウェハパッケージの上部基板の電極の通る孔及び薄膜圧電共振子の基板の圧電膜直下の孔の２種の孔を有するため、上下方向の小型化が難しいという問題があった。
【０００６】
一方、この製造方法は、少なくとも２回の孔形成を要する。しかし、通常、孔の形成には時間を要する。このため、製造工程を長期化させるという問題がある。
【０００７】
また、この製造方法は、電気的接続と気密封止が上部基板と下部基板の合体工程で一括して行われる。このため、合体時の機械的位置決め精度、各構成部品の形状、大きさ等の精度が求められる。しかし、機械的位置決め精度は、構造物と対象物との空気の層の厚み等が誤差の要因となり、10μm程度が限界である。このため、小型化が進んだ場合、この製造方法は不適であるという問題もある。例えば、電極の接着に不具合がある場合には、抵抗が高くなり、側壁の接着に不具合がある場合には、気密性が低下する。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みて、気密性を維持し、小型化を実現する、薄膜圧電共振器を提供する。また、本発明は、製造工程の簡略化が可能である薄膜圧電共振器の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の薄膜圧電共振器は、圧電膜と、圧電膜を上下に挟む内部電極と、圧電膜及び内部電極の下に設けられ、圧電膜下の孔及び電極孔を有する下部基板と、内部電極と電気的に接続し、電極孔上面及び側面を被覆する外部電極と、圧電膜下の孔を封止する封止材と、圧電膜及び内部電極を封止し、下部基板上に形成される側壁及び側壁上の上部基板とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の薄膜圧電共振器の製造方法は、下部基板上に圧電膜及び圧電膜を上下に挟む内部電極を形成する工程と、下部基板上に圧電膜及び内部電極を封止する側壁及び上部基板を形成する工程と、下部基板に圧電膜下の孔及び電極孔を形成する工程と、圧電膜下の孔及び電極孔を封止する封止材を形成する工程と、電極孔下の封止材を開口する工程と、電極孔の上面及び側面を被覆する外部電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の薄膜圧電共振器は、気密性を維持し、小型化を実現できる。
【００１２】
また、本発明の薄膜圧電共振器の製造方法は、製造工程の簡略化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は発明の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。
【００１４】
なお、各実施の形態においては、単一の薄膜圧電共振子を備える薄膜圧電共振器について説明するが、無論、複数の薄膜圧電共振子を備える薄膜圧電共振器についても適用できる。また、その他の構成要素も備えたRF若しくはIFフィルタ又は電圧制御発振器VCO（Voltage Controlled Oscillator）についても、同様に各実施の形態を適用できる。また、これらを搭載した移動体通信機器等についても、各実施の形態を適用できる。
【００１５】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器について、図１を参照して説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の断面模式図である。
【００１７】
図１に示すように、下部基板１は、圧電膜下の孔１ａ、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃを有する。圧電膜下の孔１ａ上に、下から順に、下部電極２、圧電膜３、上部電極４が備わる。絶縁層６は、圧電膜３の直上直下から延在した、下部電極２及び上部電極４に挟まれ形成される。絶縁層６は、第１の孔１ａ上に孔を有し、その孔を塞ぐように下部電極２に接続する第１の埋込電極５ａが備わる。同様に、絶縁層６は、第２の孔１ｂ上に孔を有し、その孔を塞ぐように上部電極３に接続する第２の埋込電極５ｂが備わる。
【００１８】
圧電膜下の孔１ａは、下部基板１下面を被覆する被覆材１１で封止される。第１の孔１ｂ上の下部電極２下面、第１の孔１ｂ側面、被覆材１１端部及び下部基板１下面一部はメッキシード層９を介した第１の外部電極１０ａで被覆される。同様に、第２の孔１ｃ上の第２の埋込電極５ｂ下面、第２の孔１ｃ側面、被覆材１１端部及び下部基板１下面一部はメッキシード層９を介した第２の外部電極１０ｂで被覆される。
【００１９】
下部基板１上に第１の埋込電極５ａ、第２の埋込電極５ｂ及び圧電膜３を囲うように形成された側壁７と、圧電膜３上の上部電極４と空間を介し被覆するように側壁７上に形成された上部基板８が備わる。
【００２０】
なお、被覆材１１は、圧電膜下の孔１ａを封止する封止材に相当する。また、下部電極２及び上部電極４は、内部電極に相当する。また、特に記載のない限り、「孔」は貫通孔である。
【００２１】
例えば、周波数２GHzの薄膜圧電共振器の場合、圧電膜３厚さ１．５μｍ、下部電極２厚さ０．３μｍ、上部電極４厚さ０．３μｍ、下部基板高さ１００μｍ、側壁高さ２０μｍ、上部基板高さ１００μｍ、圧電膜下の孔１ａ直径１５０μｍ、第１の孔１ｂ直径６０μｍ、第２の孔直径６０μｍ、被覆材１１の厚さ１０μｍ、メッキシード層９の厚さ300nm、第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂの厚さ2μｍであり、ウェハパッケージの外寸は３００ｘ３００ｘ２２５μｍ程度になる。
【００２２】
第１の実施の形態によれば、薄膜圧電共振子とウェハパッケージが一体化し、圧電膜下の孔１ａ、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃが、何れも下部基板１に形成されるため、薄膜圧電共振器の小型化を実現できる。
【００２３】
圧電膜下の孔１ａは被覆材１１により封止される。このため、薄膜圧電共振子とウェハパッケージの一体型薄膜圧電共振器においても、気密性が保たれる。第１の孔１ｂはメッキシード層９及び第１の外部電極１０ａにより被覆され、第２の孔１ｃはメッキシード層９及び第２の外部電極１０ｂにより被覆される。このため、第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂは、電気的接続の役割の他、気密性を保つ効果もある。さらに、被覆材１１の端部はメッキシード層９及び第１の外部電極１０ａ並びにメッキシード層９及び第２の外部電極１０ｂにより被覆され、気密性を高める。側壁７及び上部基板８により下部基板１は被覆され、気密性を保つ。
【００２４】
薄膜圧電共振子の共振部分は圧電膜３、圧電膜３直下の下部電極２及び圧電膜３直上の上部電極４である。共振部分は圧電膜直下の孔１ａと上部基板８下の空間で挟まれているため、励振した共振エネルギーの拡散を抑制できる。
【００２５】
電気的接続は、第１の外部電極１０ａ、メッキシード層９、下部電極２及び第１の埋込電極５ａ、圧電膜３、上部電極４、第２の埋込電極５ｂ、メッキシード層９、第２の外部電極１０ｂの順である。第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂを用いて直接的な表面実装が可能である。なお、下部基板１下面において、第1の外部電極１０ａと第２の外部電極１０ｂは、切断されている。
【００２６】
なお、絶縁層６、第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂは、下部基板１の強度を高める。
【００２７】
また、第１の外部電極１０ａ及びメッキシード層９は、第１の孔１ｂの上面全面及び側面の一部を被覆するのみでもよいが、気密性向上の観点から第１の孔１ｂ全面を被覆する方が好ましい。第２の外部電極１０ｂ及びメッキシード層９についても同様である。
【００２８】
また、外部との電気的接続を容易にするために、第１の外部電極１０ａ及びメッキシード層９は、下部基板１下面一部に延在している方が好ましい。第２の外部電極１０ｂ及びメッキシード層９についても同様である。
【００２９】
また、放熱性の観点から、熱伝導率の高い材料を用いて、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃを埋め込むことが好ましい。
【００３０】
また、側壁７及び上部基板８は、圧電膜３、下部基板２及び上部電極４を封止する構造であれば良い。例えば、側壁７は、圧電膜３を囲い、第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂ上に形成されていても良い。また、側壁７は、上部基板４と一体で形成されていても構わない。
【００３１】
以下、材料について説明する。
【００３２】
被覆材１１は、スピンオングラス法等を用いて形成される金属酸化膜や金属窒化膜等の無機材料が好ましい。耐湿性向上の観点から、ＳｉＮ等の無機材料との多層構造が好ましい。なお、用途によりポリイミドやベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等の耐熱性有機材料でも良い。
【００３３】
下部基板１は、絶縁性Ｓｉ等の絶縁性半導体が挙げられる。
【００３４】
圧電膜３は、ＡｌＮ、ＺｎＯ等が挙げられる。
【００３５】
下部電極２及び上部電極４は、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｕ等が挙げられる。
【００３６】
第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂは、Ａｌ、Ａｕ等の金属材料が挙げられる。
【００３７】
絶縁層６は、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁材料が挙げられる。
【００３８】
側壁７は、金属、合金、有機樹脂等が挙げられる。気密性の向上の観点から、金属及び合金が好ましく、製造工程の簡略化の観点から、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金等の合金又はハンダに使用できる低融点金属若しくは合金が好ましい。なお、有機樹脂の場合、多重に封止されることが好ましい。
【００３９】
上部基板８は、Ｓｉ等の半導体材料、銅等の金属材料及びガラス等の無機材料が挙げられる。耐熱性の観点から、下部基板１と近い熱膨張率を有する材料が好ましい。
【００４０】
メッキシード層９は、Ｔｉ−Ａｕ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｃｒ−Ａｕ合金、Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｕ合金等が挙げられる。
【００４１】
第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂは、金属材料が挙げられる。第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂをハンダ接続する場合、第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂの表面はＡｕ若しくはＳｎが好ましい。
【００４２】
なお、耐熱性の観点から、これら材料の熱膨張率は、夫々近いものを選択することが好ましい。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器について、図２を参照し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００４４】
図２は、第２の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の断面模式図である。図１と異なる箇所は、下部基板１下面である。
【００４５】
被覆材１１はメッキシード層９及び接地電極１０ｃで被覆されている。圧電膜下の孔１ａと第１の孔１ｂ間の下部基板下の前記被覆材に第１の凹部１１ａ及び圧電膜下の孔１ａと第２の孔１ｃ間の下部基板下の前記被覆材に第２の凹部１１ｂが形成されている。第１の凹部１１ａにおいて、第１の外部電極１０ａ及びその直上のメッキシード層９と接地電極１０ｃ及びその直上のメッキシード層９が切断されている。同様に、第２の凹部１１ｂにおいて、第２の外部電極１０ｂ及びその直上のメッキシード層９と接地電極１０ｃ及びその直上のメッキシード層９が切断されている。このため、第１の外部電極１０ａ、第２の外部電極１０ｂ及び接地電極１０ｃは、下部基板１下面では接続しない。
【００４６】
なお、金属被覆材は、接地電極１０ｃとその直上のメッキシード層９を指す。
【００４７】
接地電極１０ｃの材料は、第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂと同様である。
【００４８】
第２の実施の形態によれば、圧電膜下の孔１ａは被覆材１１、メッキシード層９及び接地電極１０ｃにより三重に封止されているため、気密性がさらに向上する。また、接地電極１０ｃを有するため、耐ノイズ性が向上する。
【００４９】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器について、図３を参照し、第２の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００５０】
図３は、第３の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の断面模式図である。図２と異なる箇所は、下部基板１下面の被覆材１１を覆うメッキシード層９及び接地電極１０ｃの形状である。
【００５１】
被覆材１１はメッキシード層９及び接地電極１０ｃで被覆されている。圧電膜下の孔１ａと第１の孔１ｂ間の下部基板下の前記被覆材に第１の凹部１１ａ及び圧電膜下の孔１ａと第２の孔１ｃ間の下部基板下の前記被覆材に第２の凹部１１ｂが形成されている。第１の凹部１１ａと第１の孔１ｂの間の被覆材１１直下では、第１の外部電極１０ａ及びその直上のメッキシード層９と接地電極１０ｃ及びその直上のメッキシード層９が切断されている。同様に、第２の凹部１１ｂと第２の孔１ｃの間の被覆材１１直下では、第２の外部電極１０ｂ及びその直上のメッキシード層９と接地電極１０ｃ及びその直上のメッキシード層９が切断されている。このため、第１の外部電極１０ａ、第２の外部電極１０ｂ及び接地電極１０ｃは、下部基板１下面では接続しない。
【００５２】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器について、図４を参照して説明する。
【００５３】
図４は、第４の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の断面模式図である。図１と異なる箇所は、下部基板１下面である。
【００５４】
被覆材１１は下部基板１下面に接着する接着部と接着部を被覆する蓋部からなる。蓋部の下面及び側面はメッキシード層で被覆される。蓋部上の接着部より外側の下部基板１下面において、メッキシード層９は切断されている。このため、第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂは、下部基板１下面では接続しない。スタッドバンプ１２は、第１の外部電極１０ａ及び第２の外部電極１０ｂに電気的に接続し下部基板１下面に備わる。スタッドバンプ１２は被覆材１１より下方に凸である。
【００５５】
被覆材１１の接着部は金属若しくは合金からなり、蓋部は半導体若しくはガラスからなる。
【００５６】
スタッドバンプ１２は、Ａｌ若しくはＡｕワイヤで作成される。
【００５７】
第４の実施の形態によれば、圧電膜下の孔１ａは金属若しくは合金からなる接着部と半導体若しくはガラスからなる蓋部により封止されているため、気密性がさらに向上する。また、スタッドバンプを備えるため、フリップチップ法等を用いた表面実装が可能である。
【００５８】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法について、図５乃至図１１を参照して説明する。なお、第５の実施の形態は、第１の実施の形態の薄膜圧電共振器の製造方法に係わる。
【００５９】
図５乃至図１１は、夫々、第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第１乃至第８の工程である。
【００６０】
図５に示すように、第１の工程は、公知の方法を用いて、半導体基板１上に下部電極２、圧電膜３、上部電極４からなる薄膜圧電共振子を形成後、絶縁層６に形成された孔に第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂを埋め込む。下部電極２と第１の埋込電極５ａは接続し、上部電極４と第２の埋込電極５ｂは接続するように形成する。ここで、第１の埋込電極５ａと第２の埋込電極５ｂは、段切れによる断線を防ぐ効果も有する。
【００６１】
図６に示すように、第２の工程は、圧電膜３、第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂを囲う側壁７を介して上部基板８を形成する。例えば、側壁７が金属の場合、共晶反応を用い、低融点金属合金の場合、ハンダを用いて接続する。
【００６２】
図７に示すように、第３の工程は、リソグラフィー及びフッ化物系ガスによるＲＩＥ（Reactive ion etching）を用いて、半導体基板１下面から、圧電膜下の孔１ａ、第１の埋込電極５ａ下に形成された第１の孔１ｂ及び第２の埋込電極５ｂ下に形成された第２の孔１ｃを形成する。このとき、第１の孔１ｂ直上の下部電極２及び第２の孔１ｃ直上の第２の埋込電極５ｂは、エッチングストッパの役割を為す。また、絶縁層６、第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂは強度を高めるため、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃ形成工程をより容易にする。
【００６３】
図８に示すように、第４の工程は、圧着板を用いて、スピンオングラス法により形成した被覆材１１を下部基板１下面に圧着させ、加熱硬化を行う。
【００６４】
図９に示すように、第５の工程は、リソグラフィー及びＲＩＥを用いて、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃ直下の被覆材１１を開口する。
【００６５】
図１０に示すように、第６の工程は、例えば、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕの３層のスパッタリングを用いて、下部基板１下面の形状に沿うようにメッキシード層９を形成する。
【００６６】
図１１に示すように、第７の工程は、シートレジストを圧着後、リソグラフィーを用いて被覆材１１下にマスク材１３を形成し、メッキシード層９を使用した電解メッキを用いて外部電極１０ａ及び外部電極１０ｂを形成する。
【００６７】
次に、マスク材１３及びマスク材１３で被覆していたメッキシード層９を除去する第８の工程を行うことにより、図１に示す薄膜圧電共振器が製造される。
【００６８】
なお、ここでは、１つの薄膜圧電共振器について説明しているが、無論、同一のウェハ上に多数の薄膜圧電共振器が備わり、以上の工程後に、個々の薄膜圧電共振器を切り離しても良い。
【００６９】
第５の実施の形態によれば、孔形成を１回の工程で行うことが可能であるため、製造工程を簡略化することが可能である。
【００７０】
また、第５の実施の形態では、機械的位置決め方法を必要とする工程は、被覆材形成工程と側壁及び上部基板形成工程のみであり、これらの工程には精度の高い位置決めが必要とされない。また、全ての構成部品の形成が下部基板１を基に行われ、50nm程度までの精度を備え、より高精度の光学的位置決め方法を用いることができる工程が多い。従って、第５の実施の形態は、小型化に対する適正が高い。
【００７１】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法について、図１２乃至図１４を参照し、第５の実施の形態と異なる箇所について説明する。なお、第６の実施の形態は、第２の実施の形態の薄膜圧電共振器の製造方法に係わる。
【００７２】
第１乃至第４の工程は、第５の実施の形態と同様である。
【００７３】
図１２乃至図１４は、夫々、第６の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第５乃至第７の工程である。
【００７４】
図１２に示すように、第５の工程は、リソグラフィー及びＲＩＥを用いて、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃ直下の被覆材１１を開口し、同時に、圧電膜下の孔１ａと第２の孔１ｂ間の下部基板１下の被覆材１１に第１の凹部１１ａ及び圧電膜下の孔１ａと第３の孔１ｃ間の下部基板１下の被覆材１１に第２の凹部１１ｂの形成を行う。
【００７５】
図１３に示すように、第６の工程は、スパッタリングを用いて、下部基板１下面の形状に沿うようにメッキシード層９を形成する。
【００７６】
図１４に示すように、第７の工程は、シートレジストを圧着後、リソグラフィーを用いて第１の凹部１１ａ及び第２の凹部１１ｂ直下を除去したマスク材１３を形成し、ＲＩＥを用いて、第１の凹部１１ａ及び第２の凹部１１ｂのメッキシード層９を除去する。
【００７７】
次に、マスク材１３を除去した後に、メッキシード層９を使用した電解メッキを用いて外部電極１０ａ及び外部電極１０ｂを形成することにより、図２に示す薄膜圧電共振器が製造される。
【００７８】
（第７の実施の形態）
第７の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法について、図１５乃至図１７を参照し、第５の実施の形態と異なる箇所について説明する。なお、第７の実施の形態は、第３の実施の形態の薄膜圧電共振器の製造方法に係わる。
【００７９】
第１乃至第４の工程は、第５の実施の形態と同様である。
【００８０】
図１５乃至図１７は、夫々、第７の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第５乃至第７の工程である。
【００８１】
図１５に示すように、第５の工程は、リソグラフィー及びＲＩＥを用いて、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃ直下の被覆材１１を開口し、同時に、圧電膜下の孔１ａと第２の孔１ｂ間の下部基板１下の被覆材１１に第１の凹部１１ａ及び圧電膜下の孔１ａと第３の孔１ｃ間の下部基板１下の被覆材１１に第２の凹部１１ｂの形成を行う。
【００８２】
図１６に示すように、第６の工程は、スパッタリングを用いて、下部基板１下面の形状に沿うようにメッキシード層９を形成する。
【００８３】
図１７に示すように、第７の工程は、第１の凹部１１ａと第１の孔１ｂ間と第２の凹部１１ｂと第２の孔１ｃ間のメッキシード層下にマスク材１３を形成後、メッキシード層９を使用した電解メッキを用いて外部電極１０ａ及び外部電極１０ｂを形成する。
【００８４】
次に、マスク材１３を除去し、ＲＩＥを用いて、マスク材１３で被覆していたメッキシード層９を除去することにより、図３に示す薄膜圧電共振器が製造される。
【００８５】
（第８の実施の形態）
第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法について、図１８乃至図２２を参照し、第５の実施の形態と異なる箇所について説明する。なお、第８の実施の形態は、第４の実施の形態の薄膜圧電共振器の製造方法に係わる。
【００８６】
第１の工程は、第５の実施の形態と同様である。
【００８７】
図１８乃至図２２は、夫々、第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第２乃至第６の工程である。
【００８８】
図１８に示すように、第２の工程は、まず、圧電膜３、第１の埋込電極５ａ及び第２の埋込電極５ｂを囲う側壁７を介して上部基板８を形成する。例えば、側壁７が金属の場合、共晶反応を用い、低融点金属合金の場合、ハンダを用いる。その後、圧電膜３を囲う下部基板１直下に下部基板に接着した接着部１１ｃを形成する。
【００８９】
図１９に示すように、第３の工程は、リソグラフィー及びフッ化物系ガスによるＲＩＥを用いて、半導体基板１下面から、圧電膜下の孔１ａ、第１の埋込電極５ａ下に形成された第１の孔１ｂ及び第２の埋込電極５ｂ下に形成された第２の孔１ｃを形成する。
【００９０】
図２０に示すように、第４の工程は、下部基板に接着した接着部１１ｃと被覆材に接着した接着部１１ｄの接着により、被覆材１１を形成する。例えば、下部基板に接着した接着部１１ｃ及び被覆材に接着した接着部１１ｄが金属の場合、共晶反応を用い、低融点金属合金の場合、ハンダを用いて接着させる。なお、この工程において、被覆材１１の蓋部は、同一ウェア上の多数の薄膜圧電共振器を被覆しても良い。
【００９１】
図２１に示すように、第５の工程は、下部基板に接着した接着部１１ｃ及び被覆材に接着した接着部１１ｄを被覆し、かつ、第１の孔１ｂ及び第２の孔１ｃ下を被覆しないように被覆材１１の蓋部を研削加工する。
【００９２】
図２２に示すように、第６の工程は、例えば、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕの３層のスパッタリングを下部基板１下面に行い、メッキシード層９を形成する。このとき、被覆材１１の蓋部に被覆された第１の基板下面にはメッキシード層９は形成されない。
【００９３】
次に、メッキシード層９を使用した電解メッキを用いて外部電極１０ａ及び外部電極１０ｂを形成した後に、外部電極１０ａ及び外部電極１０ｂ直下にスタッドバンプを形成することにより、図４に示した薄膜圧電共振器が製造される。
【００９４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限られず、特許請求の範囲に記載の発明の要旨の範疇において様々に変更可能である。また、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】第１の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器。
【図２】第２の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器。
【図３】第３の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器。
【図４】第４の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器。
【図５】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第１の工程。
【図６】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第２の工程。
【図７】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第３の工程。
【図８】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第４の工程。
【図９】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第５の工程。
【図１０】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第６の工程。
【図１１】第５の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第７の工程。
【図１２】第６の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第５の工程。
【図１３】第６の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第６の工程。
【図１４】第６の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第７の工程。
【図１５】第７の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第５の工程。
【図１６】第７の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第６の工程。
【図１７】第７の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第７の工程。
【図１８】第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第２の工程。
【図１９】第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第３の工程。
【図２０】第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第４の工程。
【図２１】第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第５の工程。
【図２２】第８の実施の形態に係わる薄膜圧電共振器の製造方法の第６の工程。
【符号の説明】
【００９６】
１  下部基板
１ａ  圧電膜下の孔
１ｂ  第１の孔
１ｃ  第２の孔
２  下部電極
３  圧電膜
４  上部電極
５ａ  第１の埋込電極
５ｂ  第２の埋込電極
６  絶縁層
７  側壁
８  上部基板
９  メッキシード層
１０ａ  第１の外部電極
１０ｂ  第２の外部電極
１０ｃ  接地電極
１１  被覆材
１１ａ  第１の凹部
１１ｂ  第２の凹部
１１ｃ  下部基板に接着した接着部
１１ｄ  被覆材に接着した接着部
１２  スタッドバンプ
１３  マスク材
【図１】
2005286510.tif 000003
【図２】
2005286510.tif 000004
【図３】
2005286510.tif 000005
【図４】
2005286510.tif 000006
【図５】
2005286510.tif 000007
【図６】
2005286510.tif 000008
【図７】
2005286510.tif 000009
【図８】
2005286510.tif 000010
【図９】
2005286510.tif 000011
【図１０】
2005286510.tif 000012
【図１１】
2005286510.tif 000013
【図１２】
2005286510.tif 000014
【図１３】
2005286510.tif 000015
【図１４】
2005286510.tif 000016
【図１５】
2005286510.tif 000017
【図１６】
2005286510.tif 000018
【図１７】
2005286510.tif 000019
【図１８】
2005286510.tif 000020
【図１９】
2005286510.tif 000021
【図２０】
2005286510.tif 000022
【図２１】
2005286510.tif 000023
【図２２】
2005286510.tif 000024