(57)【要約】【課題】犠牲層をエッチングする際、下部電極が基板に付着することを抑制することが可能な圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明は、基板（４１）上に、空隙（４６）が形成されるように設けられた下部電極（４３）と、下部電極（４３）上に設けられた圧電膜（４４）と、圧電膜（４４）上に設けられた上部電極（４５）と、を有し、下部電極（４３）、圧電膜（４４）および上部電極（４５）は、空隙（４６）の中心を含み、空隙（４６）に接続する貫通孔（４７）を有することを特徴とする圧電薄膜共振器およびフィルタ並びにその製造方法である。【選択図】図４
2007208728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、前記基板空隙が形成されるように設けられた下部電極と、
該下部電極上に設けられた圧電膜と、
該圧電膜上に設けられた上部電極と、を具備し、
前記下部電極、前記圧電膜および前記上部電極は、前記空隙に接続し前記空隙の中心を含む貫通孔を有することを特徴とする圧電薄膜共振器。
【請求項２】
基板上に、前記基板との間に空隙が形成されるように設けられた下部電極と、
該下部電極上に設けられた圧電膜と、
該圧電膜上に設けられた上部電極と、を具備し、
前記圧電膜を挟む前記下部電極と前記上部電極との重なり領域であるメンブレン領域は、リング形状を有することを特徴とする圧電薄膜共振器。
【請求項３】
前記下部電極は、前記基板との間にドーム状の膨らみを有する空隙が形成されるように設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の圧電薄膜共振器。
【請求項４】
前記空隙は平坦な前記基板上に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
【請求項５】
前記メンブレン領域と前記空隙とは相似形であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
【請求項６】
前記圧電膜は、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムおよび酸化亜鉛のいずれかであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の圧電薄膜共振器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の圧電薄膜共振器を複数組み合わせて構成されていることを特徴とするフィルタ。
【請求項８】
基板上に空隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層および前記基板上に下部電極、圧電膜および上部電極を形成する工程と、
前記下部電極、前記圧電薄膜および前記上部電極を貫通し、前記空隙の中心を含む貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔よりエッチング液を導入し前記犠牲層を除去する工程と、を有する圧電薄膜共振器の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の圧電薄膜共振器の製造方法を含むことを特徴とするフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法に関し、特に、下部電極、圧電膜および上部電極に空隙に接続する貫通孔を有する圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される無線機器の急速な普及により、小型で軽量な共振器およびこれを組み合わせて構成したフィルタの需要が増大している。これまでは主として誘電体と表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタが使用されてきたが、最近では、特に高周波での特性が良好で、かつ小型化とモノリシック化が可能な素子である圧電薄膜共振器およびこれを用いて構成されたフィルタが注目されつつある。
【０００３】
このような圧電薄膜共振器の一つとして、ＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）タイプの共振器が知られている。ＦＢＡＲは、基板上に、上部電極と圧電膜と下部電極の積層構造体（複合膜）を有し、上部電極と下部電極が対向する部分の下部電極下には振動エネルギーの基板への散逸を防ぐためバイアホールあるいはキャビティ（空隙）を必要とする。なお、下部電極下に誘電体膜を介し空隙が形成されることもある。バイアホールは素子基板として用いられる例えばＳｉ基板を裏面からエッチングすることで形成され、キャビティは基板表面の犠牲層パターン上に複合膜等の共振子を形成し、最後に犠牲層を除去することにより形成される。空隙としてバイアホールおよびキャビティを有する圧電薄膜共振器を以下ではそれぞれバイアホールタイプおよびキャビティタイプと呼ぶ。
【０００４】
上部電極と下部電極との間に高周波の電気信号を印加すると、上部電極と下部電極に挟まれた圧電膜内部に、逆圧電効果によって励振される弾性波や圧電効果に起因する歪によって生じる弾性波が発生する。そして、これらの弾性波が電気信号に変換される。このような弾性波は、上部電極（膜）と下部電極（膜）がそれぞれ空気に接している面で全反射されるため、厚み方向に主変位をもつ厚み縦振動波となる。この素子構造では、空隙上に形成された上部電極、圧電膜および下部電極からなる積層構造体の合計膜厚Ｈが、弾性波の１／２波長の整数倍（ｎ倍）になる周波数において共振が起こる。弾性波の伝搬速度Ｖは材料によって決まり、共振周波数ＦはＦ＝ｎＶ／２Ｈで与えられる。このような共振現象を利用すると膜厚をパラメータとして共振周波数を制御することが可能であり、所望の周波数特性を有する共振器やフィルタを作製することができる。
【０００５】
上部電極および下部電極としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）などの金属材料あるいはこれらの金属を組み合わせた積層材料を用いることができる。また、圧電膜としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）などを用いることができる。特に、成膜時に（００２）方向に配向軸をもつ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）は圧電膜に好ましい。基板としては、Ｓｉ、ガラス、ＧａＡｓなどを用いることができる。
【０００６】
図１は、非特許文献１に開示されているバイアホールタイプの圧電薄膜共振器（従来例１）を説明するための断面図である。図１を参照に、熱酸化膜（ＳｉＯ２）１２を有する（１００）Ｓｉ基板１１上に、下部電極１３としてＡｕ−Ｃｒ膜、圧電膜１４としてＺｎＯ膜および上部電極１５としてＡｌ膜が積層構造体を形成している。そして、積層構造体の下方には空隙（バイアホール）１６が形成されている。空隙１６は、（１００）Ｓｉ基板１１の裏面側から、ＫＯＨ水溶液あるいはＥＤＰ水溶液（エチレンジアミンとピロカテコールと水の混合液）を用いた異方性エッチングを用い形成さてれている。
【０００７】
しかしながら、従来例１には、以下のような課題がある。まず、前述の異方性エッチングは、Ｓｉ基板の（１００）面のエッチングレートが（１１１）面のエッチングレートに比較してある程度の高い値をもつという特性を利用しているため、Ｓｉ基板のカット面が（１００）面である場合に限って有効な手法である。よって、その他の基板を用いることができない。また、空隙１６は、（１００）面と（１１１）面とが交差する角度である５４．７°の傾斜をもつ側壁形状をとらざるを得ない。このため、空隙１６が大きくなり、圧電薄膜共振器の面積が大きくなる。よって、圧電薄膜共振器を複数個近接して配置させてフィルタを構成する場合、フィルタの面積が大きくなってしまう。さらに、Ｓｉ基板１１に空隙１６を形成しているため、インダクタンスやキャパシタンス等を同一基板１１上に製造することが難しく、集積化が困難である。さらに、Ｓｉ基板１１裏面の一部領域を大きくエッチングして形成される空隙１６により機械的強度が低下してしまう。このため、Ｓｉ基板１１をダイシングしてチップに分割する工程やパッケージへの実装工程において、強度の弱いチップの破損を回避するための特別な配慮を必要とする。このように、バイアホールタイプの圧電薄膜共振器においては、集積化が難しい、チップの機械的強度が弱いという課題がある。
【０００８】
これに対してキャビティタイプの圧電薄膜共振器は、基板にバイアホールを形成しないため、上記バイアホールタイプの圧電薄膜共振器の集積化が難しい、チップの機械的強度が弱いという課題を克服することができる。
【０００９】
図２は、特許文献１に開示されているキャビティタイプの圧電薄膜共振器（従来例２）を説明するための断面図である。図２を参照に、熱酸化膜（ＳｉＯ２）２２を有する基板２１上に、下部電極２３、圧電膜２４およびと上部電極２５が形成される積層構造体が設けられている。積層構造体の下方には空隙（キャビティ）２６が形成されている。空隙２６は、基板２１上に、予めアイランド（島）状のＺｎＯの犠牲層パターンを形成しておき、犠牲層パターン上に積層構造体を形成し、積層構造体の下方にある犠牲層を例えば酸等のエッチング液で除去することにより形成される。
【００１０】
図３は、特許文献２に開示されている別のキャビティタイプの圧電薄膜共振器（従来例３）を説明するための断面図である。図３を参照に、窒化アルミニウムからなる支持層３２上に、上部電極３５／圧電膜３４／下部電極３３の積層構造体が形成されている。積層構造体の下には空隙（キャビティ）３６が形成されている。積層構造体には、キャビティを形成するための犠牲層をエッチングする際に、エッチング液を導入する貫通孔３７が形成されている。
【００１１】
【特許文献１】特開昭６０−１８９３０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２００８４３号公報
【非特許文献１】Electron. Lett., １９８１年、１７巻、５０７−５０９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
圧電薄膜共振器において、良好な共振特性を得るためには、良好な配向性を有する圧電膜を用いることが求められる。圧電膜の配向性は下地層（下部電極、下部下の層）の平坦性に強く依存する。このため、圧電膜の下地層の平坦性を向上させることが求められる。キャビティタイプの圧電薄膜共振器においては、キャビティを形成するための犠牲層が厚くなると犠牲層の表面の平坦性が悪化する。よって、犠牲層の膜厚は薄いことが好ましい。しかしながら、犠牲層が薄くなると、下部電極と基板との間の空隙が狭くなる。このため、犠牲層をエッチングする際、下部電極が基板に付着しやすくなるという課題が発生する。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、犠牲層をエッチングする際、下部電極が基板に付着することを抑制することが可能な圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、基板上に、前記基板空隙が形成されるように設けられた下部電極と、該下部電極上に設けられた圧電膜と、該圧電膜上に設けられた上部電極と、を具備し、前記下部電極、前記圧電膜および前記上部電極は、前記空隙に接続し前記空隙の中心を含む貫通孔を有することを特徴とする圧電薄膜共振器である。本発明によれば、犠牲層除去後のリンスの工程において、リンス液（液体）を乾燥除去する際の表面張力により下部電極が基板に付着することを抑制することができる。
【００１５】
本発明は、基板上に、前記基板との間に空隙が形成されるように設けられた下部電極と、該下部電極上に設けられた圧電膜と、該圧電膜上に設けられた上部電極と、を具備し、前記圧電膜を挟む前記下部電極と前記上部電極との重なり領域であるメンブレン領域は、リング形状を有することを特徴とする圧電薄膜共振器である。本発明によれば、犠牲層をエッチングする際、液体が乾燥する際の表面張力により下部電極が基板に付着することを抑制することができる。
【００１６】
上記構成において、前記下部電極は、前記基板との間にドーム状の膨らみを有する空隙が形成されるように設けられた構成とすることができる。この構成によれば、空隙の厚さが薄く下部電極が基板に付着しやすいドーム状の空隙を有する圧電薄膜共振器において、下部電極が基板に付着することを抑制することができる。
【００１７】
上記構成において、前記空隙は平坦な前記基板上に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、空隙の厚さが薄く下部電極が基板に付着しやすい平坦な基板を有する圧電薄膜共振器において、下部電極が基板に付着することを抑制することができる。
【００１８】
上記構成において、前記メンブレン領域と前記空隙とは相似形である構成とすることができる。
【００１９】
上記構成において、前記圧電膜は、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムおよび酸化亜鉛のいずれかである構成とすることができる。この構成によれば、良好な共振特性を有する圧電薄膜共振器を提供することができる。
【００２０】
本発明は、上記圧電薄膜共振器のいずれかを複数組み合わせて構成されていることを特徴とするフィルタである。本発明によれば、犠牲層をエッチングする際、下部電極が基板に付着することを抑制することが可能なフィルタを提供することができる。
【００２１】
本発明は、基板上に空隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層および前記基板上に下部電極、圧電膜および上部電極を形成する工程と、前記下部電極、前記圧電薄膜および前記上部電極を貫通し、前記空隙の中心を含む貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔よりエッチング液を導入し前記犠牲層を除去する工程と、を有する圧電薄膜共振器の製造方法である。本発明によれば、犠牲層をエッチングする際、液体が乾燥する際の表面張力により下部電極が基板に付着することを抑制することができる。
【００２２】
本発明は、上記圧電薄膜共振器の製造方法を含むことを特徴とするフィルタの製造方法である。本発明によれば、犠牲層をエッチングする際、下部電極が基板に付着することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、犠牲層をエッチングする際、下部電極が基板に付着することを抑制することが可能な、圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照に本発明に係る実施例について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図４（ａ）は実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図４（ａ）から図４（ｃ）を参照に、平坦なシリコン基板４１上に、基板４１との間に下部電極４３側にドーム状の膨らみを有する空隙４６（キャビティ）が形成されるように下部電極４３が設けられている。ドーム状の膨らみとは、例えば空隙４６の周辺では空隙の高さが小さく、空隙の内部ほど空隙の高さが高くなるような形状の膨らみである。下部電極４３上に圧電膜４４、圧電膜４４上に上部電極４５がそれぞれ設けられている。下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５は積層構造体（複合膜）を構成している。複合膜としては、下部電極４３および上部電極４５はＲｕ、圧電膜４４は（００２）方向を主軸とするＡｌＮを用いている。圧電膜４４を挟む下部電極４３と上部電極４５との重なり領域がメンブレン領域である。実施例１ではメンブレン領域は楕円形を有している。下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５には、空隙４６の中心を含む貫通孔４７が空隙４６につながるように設けられている。空隙４６と貫通孔４７との関係、メンブレン領域の形状、空隙４６とメンブレン領域との形状については後述する。圧電膜４４には下部電極４３と電気的に接続するための開口部が設けられている。
【００２６】
図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造工程を示す断面図であり、図４（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面である。図５（ａ）を参照に、シリコン基板４１上に、空隙を形成するための犠牲層４８を形成する。犠牲層４８として、例えば膜厚が２０ｎｍのＭｇＯ膜を例えばスパッタリング法または蒸着法を用い形成する。基板４１は前述のようにシリコン基板以外にも石英基板、ガラス基板、ＧａＡｓ基板等を用いることができる。特に、空隙４６を形成する際、従来例１および３のように基板４１をエッチングしないため、エッチングの難しい基板も用いることができる。犠牲層４８としては、ＺｎＯ、Ｇｅ、Ｔｉなど、エッチング液により、容易に溶解できる材料が好ましい。露光技術とエッチング技術を用い、犠牲層４８を所定の形状とする。実施例１においては、犠牲層４８を形成した領域とメンブレン領域になるべき領域は等しくなるように形成しているが、これに限られるものではない。
【００２７】
図５（ｂ）を参照に、Ｒｕからなり膜厚が約１００ｎｍの下部電極４３を０．６〜１．２ＰａのＡｒガス雰囲気中のスパッタリングで形成する。下部電極４３としては、前述した金属を用いることができる。露光技術とイオンミリング技術を用い、下部電極４３を所定の形状とする。下部電極４３および基板４１上に、（００２）方向を主軸とするＡｌＮ膜からなり膜厚が約４００ｎｍの圧電膜４４を、約０．３Ｐａの圧力のＡｒ／Ｎ２混合ガス雰囲気中のスパッタリングで形成する。圧電膜４４上に、Ｒｕからなり膜厚が約１００ｎｍの上部電極４３を０．６〜１．２ＰａのＡｒガス雰囲気中のスパッタリングで形成する。圧電膜４４としては、前述のようにＺｎＯ等の圧電材料を用いることもできる。上部電極４５は下部電極４３と同様の金属を用いることができる。露光技術とエッチング技術を用い上部電極４５および圧電膜４４を所定の形状とする。このとき、上部電極４５および圧電膜４４を貫通する貫通孔４７が同時に形成される。また、下部電極４３上には、下部電極４３を電気的に接続するための圧電膜４４の開口部が設けられる。このようにして、犠牲層４８および基板４１上に下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５を形成することができる。
【００２８】
図５（ｃ）を参照に、露光技術とエッチング技術を用い貫通孔４７下の下部電極４３をエッチングする。これにより、上部電極４５、圧電膜４４および下部電極４３に犠牲層４８に通じ、空隙４６の中心を含む貫通孔４７が形成される。図５（ｄ）を参照に、犠牲層４８をエッチングするためのエッチング液を貫通孔４７を通し導入し、犠牲層４８を除去する。ここで、下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５からなる複合膜の応力は圧縮応力となるように設定されている。このため、犠牲層４８のエッチングが完了した時点で、複合膜は膨れ上がり、下部電極４３と基板４１の間に複合膜側にドーム状形状を有する空隙４６が形成される。なお、実施例１では複合膜の圧縮応力は３００ＭＰａとなるように設定されている。
【００２９】
実施例１に係る圧電薄膜共振器と比較するため比較例を作製した。図６（ａ）は実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。実施例１と比較し、下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５を貫通する貫通孔が形成されていない。図６（ａ）より下部電極４３にはＢ−Ｂの方向に犠牲層をエッチングするための導入路４９が形成されている。導入路４９の先端付近は圧電膜４４で覆われておらず、下部電極４３は導入路４９の先端に穴部４７ａを有する。その他の構成は実施例１と同じであり同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。比較例においては、実施例１の図５（ｄ）に相当する犠牲層４８の除去を、穴部４７ａから導入路４９を通じエッチング液を導入することにより行っている。
【００３０】
図７（ａ）から図７（ｄ）は実施例1および比較例に係る圧電薄膜共振器のクォリティファクタＱを示す図である。図７（ａ）は負荷共振Ｑ、図７（ｂ）は負荷反共振Ｑ、図７（ｃ）は無負荷共振Ｑ、図７（ｄ）は無負荷反共振Ｑを示している。実施例１によれば、Ｑのばらつきが小さくなり良品率を向上させることができる。
【００３１】
比較例において、Ｑのばらつきが大きくなる原因は、犠牲層４８を除去する際に、下部電極４３が基板４１に付着するためである。これは、犠牲層４８を除去後のリンス工程（例えば水を用いた洗浄工程）において、リンス液（例えば水分）が乾燥される過程でリンス液の表面張力に起因し、下部電極４３と基板４１とが互いに引き付けられ付着するものである。以下、水を用いた洗浄工程を例に説明する。水分が乾燥する際、空隙４６の中心の水分が最後に乾燥するため、水分の表面張力による下部電極４３と基板４１とを引き付ける力は空隙４６の中心で最も大きい。このため、例えば従来例３の図３のように貫通孔３７が空隙３６の周辺部に設けられた場合、比較例と同様に、下部電極４３が基板４１に付着してしまう。
【００３２】
実施例１においては、図８（ａ）のように下部電極４３の下面に設けられた貫通孔４７を基板４１に投影した領域（この領域を単に貫通孔４７ともいう）が空隙４６を基板４１に投影した領域（この領域を単に空隙４６ともいう）の楕円の中心Ｃを含んでいる。犠牲層４８除去後の洗浄工程において、水分が最後に乾燥する空隙４６の中心Ｃ上に複合膜の貫通孔４７が設けられている。このため、空隙４６内の水分は空隙４６の中心Ｃから周辺部に向かって乾燥する。よって、水分の表面張力に起因した下部電極４３と基板４１とを引き付ける力は空隙４６の周辺部で大きくなる。しかし、空隙４６の周辺部は複合膜の機械的強度が強いため、下部電極４３が基板４１に付着することを抑制することができる。
【００３３】
図８（ｂ）から図８（ｄ）は、空隙４６の形状が楕円形以外の場合の例である。図８（ｂ）は、空隙４６ａは円形をしており、貫通孔４７は空隙４６ａの円の中心Ｃを含んでいる。図８（ｃ）は、空隙４６ｂは長方形をしており、貫通孔４７は長方形の中心Ｃを含んでいる。図８（ｄ）は、空隙４６ｃが多角形をしており、貫通孔４７は多角形の外接円５２の中心Ｃを含んでいる。このように、貫通孔４７は空隙４６の外接円５２の中心Ｃを含んでいれば良い。水分を乾燥させる際、空隙４６の外接円５２の中心Ｃから水分が乾燥した場合が、最も均等に水分を乾燥させることができるためである。よって、貫通孔４７の中心が空隙４６の中心となるように設けられた場合、均等に水分を乾燥させることができる。また、犠牲層４８の除去工程において、エッチング液が空隙４６内に浸透し易くなるため、空隙４６内に残渣が残存すること抑制することもできる。さらに、図８（ｅ）のように、貫通孔４７が空隙４６の中心よりずれて設けられていても良い。さらに、空隙４６の中心Ｃを含む貫通孔４７以外に貫通孔が設けられていても良い。
【００３４】
図９（ａ）から図９（ｅ）はそれぞれ図８（ａ）から図８（ｅ）のメンブレン領域それぞれ５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの形状を示している。貫通孔４７が空隙４６の中心Ｃを含むように設けられたことにより、メンブレン領域５０から５０ｄはリング状に形成されている。このように、メンブレン領域５０をリング形状とすることもできる。
【００３５】
実施例１はメンブレン領域５０の基板４１に投影した領域（単にメンブレン領域５０ともいう）と空隙４６とが重なる例であった。本発明は、これに限られるものではない。例えば、図１０（ａ）のように、メンブレン領域５０ａが空隙４６を含むように設けられていても良い。また、図１０（ｂ）のように、空隙４６がメンブレン領域５０ｂを含むように設けられていてもよい。さらに、メンブレン領域５０ａまたは５０ｂと空隙４６とが相似形であってもよい。また、下部電極４３の断線を防止するため犠牲層膜厚／下部電極膜厚は小さいことが好ましく、例えば０．５以下であることが好ましい。
【００３６】
空隙４６はドーム状に限られない。例えば、従来例３のように、下部電極３３の下に支持層３２を設けることもできる。しかし、実施例１のように、空隙４６をドーム状とすることが好ましい。空隙４６をドーム状とすることにより、空隙４６を形成するための犠牲層４８の厚さを薄くすることができる。このため、良好な圧電膜４４の配向性を確保することができる。そして、犠牲層４８の厚さが薄く、空隙４６の厚さが薄い場合も、下部電極４３が基板４１に付着することを抑制することができる。
【００３７】
さらに、空隙４６は平坦な基板４１上に設けられている。基板４１が平坦な状態で空隙４６を設けることにより、基板４１をエッチングする必要がない。よって、製造工程が簡略化できる。さらに、シリコン基板以外のエッチングが難しい基板も使用することができる。さらに、犠牲層４８の厚さを薄くすることができ、良好な圧電膜４４の配向性を確保することができる。そして、犠牲層４８の厚さが薄く、空隙４６の厚さが薄い場合も、下部電極４３が基板４１に付着することを抑制することができる。
【００３８】
さらに、下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５からなる複合膜の応力を圧縮応力とすることにより、ドーム状の膨らみを有する空隙４６が潰れることなく形成することができる。
【００３９】
さらに、圧電膜４４として、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウム、または酸化亜鉛を用いることにより、良好な共振特性を有する圧電薄膜共振器を提供することができる。
【実施例２】
【００４０】
実施例２は、実施例１に係る圧電薄膜共振器を複数組み合わせて構成されているフィルタの例である。図１１（ａ）は実施例２に係るフィルタの上面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ´−Ａ´断面図である。基本的な構成は実施例１と同様であり、実施例１と同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。このフィルタは、直列腕共振器４個と並列腕共振器３個で構成されるラダー型フィルタである。Ｓ１からＳ４は直列腕共振器のメンブレン領域、Ｐ１からＰ３は並列腕共振器のメンブレン領域を示している。各共振器とも、空隙４６はドーム状の膨らみを有しておりメンブレン領域と重なっておる。下部電極４３、圧電膜４４および上部電極４５には、貫通孔４７が設けられており、貫通孔４７は空隙４６の中心を含んでいる。図示していないが、並列腕共振器Ｐ１からＰ３の上部電極４５上には、Ｔｉからなる付加膜が形成されている。これは、並列共振器の共振周波数を低下させバンドバスフィルタの特性を得るためである。フィルタは、図５（ａ）から図５（ｄ）の圧電薄膜共振器の製造方法を用い製造されている。
【００４１】
このように、実施例１に係る圧電薄膜共振器を複数組み合わせてフィルタを構成することにより、犠牲層４８を除去する際に、下部電極４３が基板４１に付着することを抑制し、特性のばらつきの小さいフィルタを有するフィルタを得ることができる。なお、実施例２はラダー型フィルタの例であったが、その他のフィルタにおいても同様の効果を奏することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は従来例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図２】図２は従来例２に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図３】図３は従来例３に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図４】図４（ａ）は実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５（ａ）から図５（ｄ）は実施例１に係る圧電薄膜共振器の製造工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｄ）は実施例１および比較例に係る圧電薄膜共振器のＱを示した図である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｅ）は空隙と貫通孔の関係を示した図である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｅ）はメンブレン領域の形状を示した図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は空隙とメンブレン領域の関係を示した図である。
【図１１】図１１（ａ）は実施例２に係るフィルタの平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ´−Ａ´断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１、２１、３１、４１    基板
１３、２３、３３、４３    下部電極
１４、２４，３４、４４    圧電薄膜
１５、２５、３５、４５    下部電極
１６、２６、３６、４６    空隙
４７                      貫通孔
４８                      犠牲層
５０                      メンブレン領域
Ｃ                        空隙の中心
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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