JP2010087577A - 薄膜圧電共振器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1上に下部電極2と圧電膜3を順に積層する第1工程と、圧電膜3の上面に第1端面10aを有する第1のマスク10を形成する第2工程であって、第1端面10aは、上下方向から透視した状態で下端部が下部電極2と圧電膜3との重なる部分より内側に位置し、且つ圧電膜3の表面に対してなす角が90度以下である第1のマスク10を形成する第2工程と第1のマスク10上に第2端面11aを有する第2のマスク11を形成する第3工程であって、第2端面11aは、上面視した状態で上端部が第1端面10aの上端部よりも外側に位置し、且つ第1のマスク10の表面に対して内角が鈍角をなす第2のマスク11を形成する第3工程と、圧電膜3上に導電性材料を第1端面と接するように積層する第4工程と、第1のマスク10と第2のマスク11とを除去して上部電極4を形成する第5工程とを有する。
【選択図】 図3−1
Description
図1は実施形態1に係る薄膜圧電共振器の製造方法により製造された薄膜圧電共振器を示す断面図であり、図2は薄膜圧電共振器の平面図である。図1の断面図は、図2のP−P´線で切断した時の断面に相当する。なお、図2において、斜線を引いた部分は下部電極2と圧電膜3が重なっている範囲7であり、点線は圧電膜3の下にある下部電極2の外縁である。
図8は、圧電膜22上に積層した導電性材料からなる電極層をウエットエッチングによりパターニングして上部電極24を形成した場合の薄膜圧電共振器の断面図である。ウエットエッチングを用いると、レジストの下までエッチング液が回り込んでエッチングすることから、上部電極24の端部が順メサ形状となりやすい。そのような形状からなる上部電極24の端部が下部電極25と圧電膜22を挟持することによって、この部分も共振に寄与することとなる。それにより、不要な共振部20が形成される。この不要な共振部20における、上部電極24の端部の膜厚は、共振部19における上部電極24の膜厚とは異なる。そのため、スプリアス振動がリップルとして信号に混じってしまう。これに対し、図1に示す薄膜圧電共振器は上部電極4の端面4aが圧電膜3と接していないため、共振部5以外の部分で不要な共振は起こりにくく、不要なスプリアス振動がリップルとして信号に混じりにくい。
また、上部電極4を被覆するように形成した保護層17は、上部電極17の酸化を防止したり、絶縁したりすることができる。
まず、第1工程として、図3−1(a)に示すように、Siなどからなる基板1を、800℃〜1200℃で熱することで表面に膜厚が0.1μm〜1μmのSiO2からなる熱酸化膜8を絶縁膜として形成する。それにより、基板1の表面を絶縁させることができるので、基板1表面に上部電極4や下部電極2からの不要な電流が漏電することを防止することができる。ここで、基板1は、ガリウムヒ素(GaAs)基板、ガラスなどでもよい。
次に、実施形態2に係る薄膜圧電共振器の製造方法について図3と図5を用いて説明する。
実施形態3に係る薄膜圧電共振器の製造方法について図4と図5を用いて説明する。
実施形態4に係る薄膜圧電共振器の製造方法について図6を用いて説明する。
また、今回は犠牲層を有する構造の薄膜圧電共振器について説明をしたが、図7に示すような、RIEなどで空洞を設けた基板12上に下部電極13と圧電膜14と上部電極15を積層したダイヤフラム構造の薄膜圧電共振器などに実施形態を上部電極15に形成する際に用いてもよい。
2 下部電極
3 圧電膜
4 上部電極
4´ 導電層
4a 上部電極の端面
5 共振部
6 空洞
7 下部電極と上部電極との重なった部分
8 熱酸化膜
9 犠牲層
10 第1のマスク
10a 第1端面
11 第2のマスク
11b 第2端面
18 レジストパターン
31 非共振部
Claims (7)
- 基板上に下部電極と圧電膜を順に積層する第1工程と、
前記圧電膜の上面に第1端面を有する第1のマスクを形成する第2工程であって、
前記第1端面は、
上下方向から透視した状態で下端部が前記下部電極と前記圧電膜との重なる部分の内側に位置し、
且つ前記圧電膜の表面となす角が90度以下である
第1のマスクを形成する第2工程と、
前記第1のマスク上に第2端面を有する第2のマスクを形成する第3工程であって、
前記第2端面は、
上面視した状態で上端部が前記第1端面の上端部よりも外側に位置し、
且つ前記第1のマスクの表面に対して内角が鈍角をなす
第2のマスクを形成する第3工程と、
前記圧電膜上に導電性材料を前記第1端面と接するように積層する第4工程と、
前記第2のマスクを除去して前記導電性材料からなる上部電極を形成する第5工程と、
を有する薄膜圧電共振器の製造方法。 - 前記第1のマスクを絶縁体で形成する前記第5工程は、前記上部電極及び前記第1のマスクを被覆するように保護膜を形成する工程を含む請求項1記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
- 前記第5工程は、前記第1のマスクを除去する工程を含む請求項1記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
- 前記第1のマスクと前記第2のマスクは同一の材料からなる請求項1記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
- 基板上に下部電極と圧電膜を順に積層する第1´工程と、
前記圧電膜の上面に端面を有するマスクを形成する第2´工程であって、
前記端面は、
上下方向から透視した状態で下端部が前記下部電極と前記圧電膜との重なる部分より内側に位置し、
且つ前記圧電膜の表面となす角が90度以下である
マスクを形成する第2´工程と
前記圧電膜上に導電性材料を前記端面と接するように積層することにより前記導電性材料からなる上部電極を形成する第3´工程と、
を有する薄膜圧電共振器の製造方法。 - 前記マスクを絶縁体で形成する請求項5記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
- 前記第3´工程は、前記マスクを除去する工程を含む請求項5または6記載の薄膜圧電共振器の製造方法。
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