JP2008131356A - Thin film piezoelectric resonator and manufacturing method thereof - Google Patents

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Yasuo Ebuchi
康男 江渕
Hironobu Shibata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film piezoelectric resonator which facilitates removal of a sacrifice layer, and a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the thin film piezoelectric resonator includes the stages of: forming a cavity 31 in a support substrate 16; converting the part from one surface of the support substrate 16 to the cavity 31 into the sacrifice layer 17; forming a first electrode 13 on the sacrifice layer 17 to cover the cavity 31, forming a piezoelectric thin film 14 on the first electrode 13 on the cavity 31, and forming a second electrode 15 on the sacrifice layer 17 to cover the piezoelectric thin film 14; and making etching liquid 34 to selectively etch the sacrifice layer 17 enter the cavity 31 to etch the sacrifice layer 17 on the cavity 31 from inside the cavity 31 and leaving the first electrode 13, piezoelectric thin film 14, and second electrode 15 on the cavity 31 respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜圧電共振子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a thin film piezoelectric resonator and a method for manufacturing the same.

携帯通信端末などに用いられる高周波フィルタとして、下部電極と上部電極とで圧電性薄膜を挟持し、圧電性薄膜の機械的振動を阻害しないようにキャビティを有する基板に形成された薄膜圧電共振子（ＦＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）が知られている。   As a high-frequency filter used in portable communication terminals, etc., a thin film piezoelectric resonator formed on a substrate having a cavity so that the piezoelectric thin film is sandwiched between the lower electrode and the upper electrode and the mechanical vibration of the piezoelectric thin film is not hindered ( FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) is known.

従来の代表的な薄膜圧電共振子の製造方法は、シリコン基板上に異方性エッチングにより凹部を形成し、シリコン基板上にエッチングしやすい犠牲層を形成し、犠牲層の表面をシリコン基板面が露出するまで研磨して、犠牲層を凹部に埋め込む。   In a conventional method for manufacturing a thin film piezoelectric resonator, a recess is formed on a silicon substrate by anisotropic etching, a sacrificial layer that is easy to etch is formed on the silicon substrate, and the surface of the sacrificial layer is the surface of the silicon substrate. Polishing until exposed to fill the sacrificial layer in the recess.

次に、犠牲層上に、下部電極、圧電性薄膜および上部電極を順に堆積して圧電励振部を形成し、犠牲層に達するまで下部電極、圧電性薄膜および上部電極に穴をあけ、選択エッチングにより犠牲層を除去することにより、キャビティを有する基板に薄膜圧電共振子を形成していた。   Next, a lower electrode, a piezoelectric thin film, and an upper electrode are sequentially deposited on the sacrificial layer to form a piezoelectric excitation portion, and holes are made in the lower electrode, the piezoelectric thin film, and the upper electrode until reaching the sacrificial layer, and selective etching is performed. The thin film piezoelectric resonator was formed on the substrate having the cavity by removing the sacrificial layer.

然しながら、下部電極、圧電性薄膜および上部電極の積層構造を形成した後に、犠牲層をエッチングするには、通常強酸や強アルカリなどを用いた長時間の処理が必要であり、圧電励振部がダメージを受けてしまうという問題がある。   However, after forming the laminated structure of the lower electrode, piezoelectric thin film, and upper electrode, etching the sacrificial layer usually requires a long process using strong acid or strong alkali, and the piezoelectric excitation part is damaged. There is a problem of receiving.

このダメージによって、特に圧電体薄膜の結晶性が損なわれて電気機械結合係数Ｋｔ２が小さくなり、品質係数Ｑ値が著しく低下するなどの問題が生じる。 Due to this damage, particularly the crystallinity of the piezoelectric thin film is impaired, the electromechanical coupling coefficient Kt 2 becomes small, and the quality coefficient Q value is remarkably lowered.

また、予めシリコン基板上にトランジスタなどを作りこんだＩＣに、薄膜圧電共振子を作成する場合、トランジスタなどにもダメージを与える恐れがある。   Further, when a thin film piezoelectric resonator is formed on an IC in which a transistor or the like is previously formed on a silicon substrate, the transistor or the like may be damaged.

これに対して、ＳＯＮ（Silicon On Nothing）技術を用いて、シリコン基板に空洞を形成した薄膜圧電共振子が知られている（例えば特許文献１参照）。   On the other hand, a thin film piezoelectric resonator in which a cavity is formed in a silicon substrate using a SON (Silicon On Nothing) technique is known (for example, see Patent Document 1).

特許文献１に開示された薄膜圧電共振子は、ＳＯＮ技術を用いて形成された空洞を有する半導体あるいは絶縁体基板と、空洞上の基板表面上に形成された下部電極と、第１電極上に形成された圧電性薄膜と、圧電性薄膜上に形成された上部電極とを具備している。   A thin film piezoelectric resonator disclosed in Patent Document 1 includes a semiconductor or insulator substrate having a cavity formed by using SON technology, a lower electrode formed on a substrate surface on the cavity, and a first electrode. A piezoelectric thin film formed and an upper electrode formed on the piezoelectric thin film are provided.

更に、複数の空洞を形成し、複数の下部電極下に位置する基板表面から空洞に至る部分の厚さを、それぞれ異ならしめて、それぞれ異なる共振周波数の薄膜圧電共振子を得ている。   Furthermore, a plurality of cavities are formed, and the thicknesses of the portions from the substrate surface located under the plurality of lower electrodes to the cavities are made different to obtain thin film piezoelectric resonators having different resonance frequencies.

然しながら、特許文献１に開示された薄膜圧電共振子は、ＳＯＮ技術を用いて形成された空洞上に基板表面から空洞に至る部分を残置し、基板表面部の厚さを含めて共振部を形成している。
その結果、基板表面部の厚さのバラツキなどにより、共振特性が変動するという問題がある。また、基板は絶縁性の基板に限られるという問題がある。
特開２００３−２８９２３５号公報 However, the thin film piezoelectric resonator disclosed in Patent Document 1 leaves a portion from the substrate surface to the cavity on the cavity formed by using the SON technology, and forms a resonance portion including the thickness of the substrate surface portion. is doing.
As a result, there is a problem that the resonance characteristics fluctuate due to variations in the thickness of the surface portion of the substrate. Moreover, there is a problem that the substrate is limited to an insulating substrate.
JP 2003-289235 A

本発明は、犠牲層の除去が容易な薄膜圧電共振子およびその製造方法を提供する。   The present invention provides a thin film piezoelectric resonator in which a sacrificial layer can be easily removed and a method for manufacturing the same.

本発明の一態様の薄膜圧電共振子の製造方法は、支持基板内に空洞を形成する工程と、前記支持基板の一面から前記空洞に至る部分を犠牲層に転換する工程と、前記空洞を覆うように第１電極を前記犠牲層上に形成し、前記空洞上の前記第１電極上に圧電性薄膜を形成し、前記圧電性薄膜を覆うように前記犠牲層上に第２電極を形成する工程と、前記犠牲層を選択的にエッチングするエッチング材を前記空洞内に浸入させ、前記空洞の内側から前記空洞上の前記犠牲層をエッチングし、前記空洞上に前記第１電極、前記圧電性薄膜および前記第２電極をそれぞれ残置する工程と、を具備することを特徴としている。   A method of manufacturing a thin film piezoelectric resonator according to one aspect of the present invention includes a step of forming a cavity in a support substrate, a step of converting a portion from one surface of the support substrate to the cavity into a sacrificial layer, and covering the cavity. Forming a first electrode on the sacrificial layer, forming a piezoelectric thin film on the first electrode on the cavity, and forming a second electrode on the sacrificial layer so as to cover the piezoelectric thin film. And an etchant that selectively etches the sacrificial layer is infiltrated into the cavity, the sacrificial layer on the cavity is etched from the inside of the cavity, and the first electrode and the piezoelectric property are etched on the cavity. And a step of leaving the thin film and the second electrode respectively.

本発明の一態様の薄膜圧電共振子は、底部のサイズが上部のサイズより小さい凹部を有する基板と、前記凹部を覆うように前記基板上に形成された第１電極と、前記凹部の前記第１電極上に形成された圧電性薄膜と、前記圧電性薄膜を覆うように前記基板上に形成された第２電極と、を具備することを特徴としている。   The thin film piezoelectric resonator of one embodiment of the present invention includes a substrate having a recess having a bottom portion smaller than an upper size, a first electrode formed on the substrate so as to cover the recess, and the first of the recesses. It comprises a piezoelectric thin film formed on one electrode and a second electrode formed on the substrate so as to cover the piezoelectric thin film.

本発明によれば、犠牲層の除去が容易な薄膜圧電共振子およびその製造方法が得られる。   According to the present invention, a thin film piezoelectric resonator in which a sacrificial layer can be easily removed and a method for manufacturing the same are obtained.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例１に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。   1A and 1B are diagrams showing a thin film piezoelectric resonator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is cut along a line AA in FIG. It is sectional drawing seen in the arrow direction.

図１に示すように、本実施例の薄膜圧電共振子（以後、ＦＢＡＲとも言う）１０は、底部１１ａのサイズＬ１が上部１１ｂのサイズＬ２より小さい凹部１１を有する基板１２と、凹部１１を覆うように基板１２上に形成された第１電極１３（以後、下部電極という）と、凹部１１の第１電極１３上に形成された圧電性薄膜１４と、圧電性薄膜１４を覆うように基板１２上に形成された第２電極１５（以後、上部電極という）とを具備している。   As shown in FIG. 1, a thin film piezoelectric resonator (hereinafter also referred to as FBAR) 10 of this embodiment covers a substrate 12 having a recess 11 having a size L1 of a bottom portion 11a smaller than a size L2 of an upper portion 11b, and the recess 11. Thus, the first electrode 13 (hereinafter referred to as the lower electrode) formed on the substrate 12, the piezoelectric thin film 14 formed on the first electrode 13 in the recess 11, and the substrate 12 so as to cover the piezoelectric thin film 14. And a second electrode 15 (hereinafter referred to as an upper electrode) formed thereon.

本明細書において、圧電性薄膜１４を覆う上部電極１５とは、圧電性薄膜１４の全面を覆う場合だけでなく、製造工程でフォトリソグラフィ法によるパターン合わせ精度に起因して圧電性薄膜１４の外周の一部が露出している場合も含んでいる。   In this specification, the upper electrode 15 covering the piezoelectric thin film 14 is not only the case where the entire surface of the piezoelectric thin film 14 is covered, but also the outer periphery of the piezoelectric thin film 14 due to pattern alignment accuracy by a photolithography method in the manufacturing process. This includes the case where a part of is exposed.

下部電極１３は、例えば厚さ０．３μｍ程度のアルミニウムである。上部電極１５は、例えば厚さ０．３μｍ程度のモリブデンである。
圧電性薄膜１４は、例えば厚さ１．５μｍ程度の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）多結晶である。 The lower electrode 13 is, for example, aluminum having a thickness of about 0.3 μm. The upper electrode 15 is, for example, molybdenum having a thickness of about 0.3 μm.
The piezoelectric thin film 14 is, for example, aluminum nitride (AlN) polycrystal having a thickness of about 1.5 μm.

凹部１１の上部１１ｂは、圧電性薄膜１４の機械的振動を阻害しないためのキャビティとしての機能を有している。
凹部１１の底部１１ａは、上部１１ｂを事後的に形成するための作業部としての機能を有している。 The upper part 11 b of the recess 11 has a function as a cavity for not hindering the mechanical vibration of the piezoelectric thin film 14.
The bottom part 11a of the recess 11 has a function as a working part for forming the upper part 11b afterwards.

基板１２は、支持基板１６と、支持基板１６上に形成された犠牲層１７とを有している。支持基板１６は、例えばシリコン基板である。支持基板１６の中央部に、凹部１１の底部１１ａとなる矩形状の凹部が形成されている。
犠牲層１７は、例えば厚さが１μｍ程度のシリコン酸化膜である。凹部１１を取り囲むように形成された額縁状のバリア膜１８、例えばポリシリコン膜によって仕切られた内側の犠牲層１７が除去され、バリア膜１８の外側の犠牲層１７が残置されて、凹部１１の上部１１ｂとなる矩形状の開口が形成されている。 The substrate 12 includes a support substrate 16 and a sacrificial layer 17 formed on the support substrate 16. The support substrate 16 is, for example, a silicon substrate. A rectangular recess serving as the bottom 11 a of the recess 11 is formed at the center of the support substrate 16.
The sacrificial layer 17 is a silicon oxide film having a thickness of about 1 μm, for example. The frame-shaped barrier film 18 formed so as to surround the recess 11, for example, the inner sacrificial layer 17 partitioned by the polysilicon film is removed, and the sacrificial layer 17 outside the barrier film 18 is left to leave the recess 11. A rectangular opening serving as the upper part 11b is formed.

バリア膜１８の内側のコーナにある液浸入孔１９は、バリア膜１８の内側の犠牲層１７を、犠牲層１７を選択的にエッチングするエッチング材、例えばフッ酸系のエッチング液により除去したときに、事後的に生じたものである。   The liquid intrusion hole 19 in the corner inside the barrier film 18 is formed when the sacrificial layer 17 inside the barrier film 18 is removed by an etching material that selectively etches the sacrificial layer 17, for example, a hydrofluoric acid-based etching solution. It happened after the fact.

即ち、バリア膜１８の内側のコーナから、犠牲層１７のエッチングを開始し、犠牲層１７の下端部までエッチングが進むと、凹部１１の底部１１ａにエッチング液が浸入し、バリア膜１８の内側の犠牲層１７を下面側からエッチングできる構造になっている。   That is, when the etching of the sacrificial layer 17 is started from the corner inside the barrier film 18 and the etching proceeds to the lower end of the sacrificial layer 17, the etching solution enters the bottom 11 a of the recess 11, and the inner side of the barrier film 18. The sacrificial layer 17 can be etched from the lower surface side.

凹部１１の底部１１ａのサイズＬ１と深さＤ１の比を適切に設定することにより、凹部１１の底部１１ａに浸入したエッチング液が、バリア膜１８の内側のコーナから底部１１ａの中心部にすばやく流入するので、犠牲層１７の厚さ方向のエッチングが一気に進行し、犠牲層１７のエッチングを短時間で完了させることが可能である。   By appropriately setting the ratio between the size L1 and the depth D1 of the bottom 11a of the recess 11, the etchant that has entered the bottom 11a of the recess 11 quickly flows from the corner inside the barrier film 18 into the center of the bottom 11a. Therefore, the etching of the sacrificial layer 17 in the thickness direction proceeds at a stretch, and the etching of the sacrificial layer 17 can be completed in a short time.

従って、底部１１ａのサイズＬ１は上部１１ｂのサイズＬ２より小さいことが必要であり、Ｌ１とＬ２との差の１／２が液浸入孔１９のサイズ程度になるように設定することが望ましい。   Accordingly, the size L1 of the bottom portion 11a needs to be smaller than the size L2 of the upper portion 11b, and it is desirable to set so that 1/2 of the difference between L1 and L2 is about the size of the liquid intrusion hole 19.

実験によれば、底部１１ａのサイズＬ１が１００μｍ程度の場合に、深さＤ１は３０μｍ程度が適当であり、上部１１ｂのサイズＬ２は１２０μｍ程度が適当である。
これにより、バリア膜１８の内側の犠牲層１７のエッチング時間は、凹部１１の底部１１ａを有しない場合に比べて、１／１０以下に短縮される見込みが得られた。 According to experiments, when the size L1 of the bottom portion 11a is about 100 μm, the depth D1 is suitably about 30 μm, and the size L2 of the upper portion 11b is suitably about 120 μm.
As a result, the etching time of the sacrificial layer 17 inside the barrier film 18 is expected to be shortened to 1/10 or less as compared with the case where the bottom 11a of the recess 11 is not provided.

次に、薄膜圧電共振子１０の製造方法について、図２および図３を用いて具体的に説明する。図２および図３は本実施例の製造方法を順に示す断面図で、図１のクランク状のＢ−Ｂ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。   Next, a method for manufacturing the thin film piezoelectric resonator 10 will be specifically described with reference to FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views sequentially showing the manufacturing method of the present embodiment, and are cross-sectional views cut along the BB line of FIG. 1 and viewed in the direction of the arrows.

始めに、周知のＳＯＮ技術を用いて支持基板１６内に空洞を形成する。
即ち、図２（ａ）に示すように、支持基板１６にリソグラフィ法、およびＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により、密に配置された複数のトレンチ３０を形成する。複数のトレンチ３０は、矩形状に配列されている。 First, a cavity is formed in the support substrate 16 using a well-known SON technique.
That is, as shown in FIG. 2A, a plurality of densely arranged trenches 30 are formed on the support substrate 16 by lithography and RIE (Reactive Ion Etching). The plurality of trenches 30 are arranged in a rectangular shape.

次に、図２（ｂ）に示すように、水素雰囲気中で熱処理を行い、支持基板１６の内部でトレンチ３０が球状に丸まろうとし、トレンチ３０が横方向につながって、空洞３１が形成される。
ここで、支持基板１６の表面から空洞３１に至る部分の厚さＴおよび空洞３１の高さＨは、トレンチ３０の半径ｒと深さｈおよびトレンチ３０の間隔ｄにより凡そ決定される。 Next, as shown in FIG. 2B, heat treatment is performed in a hydrogen atmosphere, and the trenches 30 try to be rounded inside the support substrate 16, and the trenches 30 are connected in the lateral direction to form the cavities 31. Is done.
Here, the thickness T of the portion from the surface of the support substrate 16 to the cavity 31 and the height H of the cavity 31 are substantially determined by the radius r and depth h of the trench 30 and the interval d of the trench 30.

次に、図２（ｃ）に示すように、支持基板１６の表面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により研磨して、支持基板１６の表面から空洞３１に至る部分の厚さＴ１を１μｍ程度に薄くする。
これにより、支持基板１６の表面直下に空洞３１が形成される。 Next, as shown in FIG. 2C, the surface of the support substrate 16 is polished by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method so that the thickness T1 from the surface of the support substrate 16 to the cavity 31 is about 1 μm. make it thin.
Thereby, the cavity 31 is formed immediately below the surface of the support substrate 16.

次に、支持基板１６の表面を熱酸化することにより、支持基板１６の表面から空洞３１に至る部分がシリコンから第１のシリコン酸化膜になり、犠牲層１７に転換される。
これにより、基板１２が、支持基板１６と支持基板１６上に形成された犠牲層１７とを有し、空洞３１が凹部１１の底部１１ａになる。 Next, by thermally oxidizing the surface of the support substrate 16, the portion from the surface of the support substrate 16 to the cavity 31 is changed from silicon to the first silicon oxide film and converted to the sacrificial layer 17.
As a result, the substrate 12 has the support substrate 16 and the sacrificial layer 17 formed on the support substrate 16, and the cavity 31 becomes the bottom 11 a of the recess 11.

次に、図３（ａ）に示すように、空洞３１を取り囲むように、犠牲層１７から支持基板１６に至るトレンチを形成し、ＣＶＤ（chemical vapor Deposition）法およびＣＭＰ法によりトレンチにポリシリコン膜を埋め込む。
これにより、空洞３１を取り囲む額縁状のバリア膜１８が形成される。 Next, as shown in FIG. 3A, a trench extending from the sacrificial layer 17 to the support substrate 16 is formed so as to surround the cavity 31, and a polysilicon film is formed in the trench by a CVD (chemical vapor deposition) method and a CMP method. Embed.
Thereby, the frame-shaped barrier film 18 surrounding the cavity 31 is formed.

次に、図３（ｂ）に示すように、空洞３１を覆うように基板１２の犠牲層１７上に下部電極１３を形成し、空洞３１上の下部電極１３に圧電性薄膜１４を形成し、圧電性薄膜１４を覆うように基板１２の犠牲層１７上に上部電極１５を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, the lower electrode 13 is formed on the sacrificial layer 17 of the substrate 12 so as to cover the cavity 31, and the piezoelectric thin film 14 is formed on the lower electrode 13 on the cavity 31. An upper electrode 15 is formed on the sacrificial layer 17 of the substrate 12 so as to cover the piezoelectric thin film 14.

次に、図３（ｃ）に示すように、バリア膜１８の内側のコーナに、開口３２を有する保護膜３３、例えばレジストを形成する。   Next, as shown in FIG. 3C, a protective film 33 having an opening 32, such as a resist, is formed at the corner inside the barrier film 18.

次に、図３（ｄ）に示すように、基板１２を、犠牲層１７を選択的にエッチングするエッチング液３４、例えばフッ酸系のエッチング液に浸して、開口３２から浸入したエッチング液３４により、開口３２の底部に露出している犠牲層１７のエッチングを開始する。   Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 12 is immersed in an etching solution 34 for selectively etching the sacrificial layer 17, for example, a hydrofluoric acid-based etching solution, and the etching solution 34 enters from the opening 32. Then, etching of the sacrificial layer 17 exposed at the bottom of the opening 32 is started.

開口３２の底部に露出している犠牲層１７が、犠牲層１７の下端部までエッチングされると、開口３２と空洞３１とが繋がり、エッチング液３４が空洞３１内に浸入するので、バリア膜１８の内側の犠牲層１７が一気にエッチングされる。   When the sacrificial layer 17 exposed at the bottom of the opening 32 is etched to the lower end of the sacrificial layer 17, the opening 32 and the cavity 31 are connected, and the etching solution 34 enters the cavity 31. The sacrificial layer 17 inside is etched at a stroke.

これにより、凹部１１の上部１１ｂが形成されるとともに、空洞３１上に下部電極１３、圧電性薄膜１４および上部電極１５が残置される。
次に、保護膜３３を除去することにより、図１に示す薄膜圧電性共振子１０が得られる。 Thereby, the upper part 11 b of the recess 11 is formed, and the lower electrode 13, the piezoelectric thin film 14 and the upper electrode 15 are left on the cavity 31.
Next, the thin film piezoelectric resonator 10 shown in FIG. 1 is obtained by removing the protective film 33.

以上説明したように、本実施例では、予め犠牲層１７の下に作業部として機能する空洞３１を形成し、エッチング液３４を空洞３１に浸入させて、犠牲層１７を下面側から厚さ方向にエッチングしている。   As described above, in this embodiment, the cavity 31 that functions as a working part is formed in advance under the sacrificial layer 17, the etching solution 34 is infiltrated into the cavity 31, and the sacrificial layer 17 is formed in the thickness direction from the lower surface side. Etching.

その結果、犠牲層１７を短時間でエッチングすることができるので、特に圧電性薄膜１４にダメージを与えない。従って、犠牲層１７の除去が容易な薄膜圧電共振子１０およびその製造方法が得られる。   As a result, the sacrificial layer 17 can be etched in a short time, and thus the piezoelectric thin film 14 is not particularly damaged. Therefore, the thin film piezoelectric resonator 10 in which the sacrificial layer 17 can be easily removed and the manufacturing method thereof can be obtained.

図４は本発明の実施例２に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。   4A and 4B are diagrams showing a thin film piezoelectric resonator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4A is a plan view thereof, and FIG. 4B is cut along a line CC in FIG. It is sectional drawing seen in the arrow direction.

本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例１と異なる点は、第１のシリコン酸化膜の上に第２のシリコン酸化膜が形成された厚い犠牲層を有することにある。 In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that it has a thick sacrificial layer in which a second silicon oxide film is formed on the first silicon oxide film.

即ち、図４に示すように、本実施例の薄膜圧電共振子４０の犠牲層４１は、支持基板１６の上に形成された厚さ１μｍ程度の第１のシリコン酸化膜４２と、第１のシリコン酸化膜４２の上に形成された厚さ３μｍ程度の第２のシリコン酸化膜４３とを具備している。   That is, as shown in FIG. 4, the sacrificial layer 41 of the thin film piezoelectric resonator 40 of the present embodiment includes a first silicon oxide film 42 having a thickness of about 1 μm formed on the support substrate 16 and a first silicon oxide film 42. And a second silicon oxide film 43 having a thickness of about 3 μm formed on the silicon oxide film 42.

犠牲層４１はトータルの厚さが４μｍ程度なので、犠牲層４１を形成してから犠牲層４１をエッチングするまでの間の工程で、ストレスや衝撃などにより、製造途中の薄膜圧電共振子４０が破損する恐れのない十分な機械的強度を有している。
比較として、犠牲層４１が第１のシリコン酸化膜４２だけの場合には、機械的強度が不足し、薄膜圧電共振子が破損する恐れがある。 Since the total thickness of the sacrificial layer 41 is about 4 μm, the thin film piezoelectric resonator 40 in the course of manufacturing is damaged by stress, impact, etc. in the process from the formation of the sacrificial layer 41 to the etching of the sacrificial layer 41. It has sufficient mechanical strength without fear of
For comparison, when the sacrificial layer 41 is only the first silicon oxide film 42, the mechanical strength is insufficient and the thin film piezoelectric resonator may be damaged.

次に、薄膜圧電共振子４０の製造方法について説明する。図５は、薄膜圧電共振子４０の製造工程を順に示す図で、図４のＤ−Ｄ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。   Next, a method for manufacturing the thin film piezoelectric resonator 40 will be described. FIGS. 5A and 5B are views sequentially illustrating the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator 40, and are cross-sectional views taken along the line DD in FIG. 4 and viewed in the direction of the arrows.

図５（ａ）に示すように、図２（ａ）乃至図２（ｃ）と同様にして、第１のシリコン酸化膜４２を形成した後、第１のシリコン酸化膜４２上に第２のシリコン酸化膜４３として、例えばＣＶＤ法により厚さ３μｍのＴＥＯＳ（Tetra ethyl Ortho Silicate）膜を形成する。   As shown in FIG. 5A, after the first silicon oxide film 42 is formed in the same manner as in FIGS. 2A to 2C, the second silicon oxide film 42 is formed on the second silicon oxide film 42. As the silicon oxide film 43, a TEOS (Tetra ethyl Ortho Silicate) film having a thickness of 3 μm is formed by, for example, a CVD method.

次に、図５（ｂ）に示すように、図３（ａ）乃至図３（ｃ）と同様にして、バリア膜１８を形成し、下部電極１３、圧電性薄膜１４および上部電極１５を形成する。更に、開口３２を有する保護膜３３を形成する。   Next, as shown in FIG. 5B, the barrier film 18 is formed in the same manner as in FIGS. 3A to 3C, and the lower electrode 13, the piezoelectric thin film 14, and the upper electrode 15 are formed. To do. Further, a protective film 33 having an opening 32 is formed.

次に、図５（ｃ）に示すように、図３（ｄ）と同様にして、バリア膜１８の内側の第１のシリコン酸化膜４２と第２のシリコン酸化膜４３を有する犠牲層４１をエッチングする。
次に、保護膜３３を除去することにより、図４に示す薄膜圧電性共振子４０が得られる。 Next, as shown in FIG. 5C, a sacrificial layer 41 having a first silicon oxide film 42 and a second silicon oxide film 43 inside the barrier film 18 is formed as in FIG. Etch.
Next, the thin film piezoelectric resonator 40 shown in FIG. 4 is obtained by removing the protective film 33.

以上説明したように、本実施例では、犠牲層４１を厚くしたので、犠牲層４１の機械的強度が向上し、製造途中の薄膜圧電共振子４０が破損する恐れがない利点がある。   As described above, in this embodiment, since the sacrificial layer 41 is thickened, there is an advantage that the mechanical strength of the sacrificial layer 41 is improved and the thin film piezoelectric resonator 40 in the process of being manufactured is not damaged.

更に、ＣＶＤ法により厚い第２のシリコン酸化膜４３を形成しているので、シリコン基板上にトランジスタなどを作りこんだＩＣに薄膜圧電共振子を作成する場合にも、容易に適応できる利点がある。   Further, since the thick second silicon oxide film 43 is formed by the CVD method, there is an advantage that it can be easily applied to the case where a thin film piezoelectric resonator is formed in an IC in which a transistor or the like is formed on a silicon substrate. .

一方、第１のシリコン酸化膜４２の膜厚は、ＣＶＤ法により第２のシリコン酸化膜４３を形成する工程に支障の無い範囲内であれば、１μｍより薄くても構わない。
従って、支持基板１６の表面から空洞３１に至る部分を熱酸化する時間を短縮することも可能である。 On the other hand, the thickness of the first silicon oxide film 42 may be thinner than 1 μm as long as it does not interfere with the step of forming the second silicon oxide film 43 by the CVD method.
Therefore, it is possible to shorten the time for thermally oxidizing the portion from the surface of the support substrate 16 to the cavity 31.

図６は本発明の実施例３に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。   6A and 6B are diagrams showing a thin film piezoelectric resonator according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6A is a plan view thereof, and FIG. 6B is cut along a line EE in FIG. It is sectional drawing seen in the arrow direction.

本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例１と異なる点は、凹部の底部の形状を矩形状からクロスバー状にしたことにある。 In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described.
This embodiment differs from the first embodiment in that the shape of the bottom of the recess is changed from a rectangular shape to a crossbar shape.

即ち、図６に示すように、本実施例の薄膜圧電共振子５０の凹部５１は、クロスバー状の底部５１ａと矩形状の上部１１ｂとを具備している。
底部５１ａのクロスバーの交差部のサイズＬ３は上部１１ｂのサイズＬ２より小さく設定されている。 That is, as shown in FIG. 6, the concave portion 51 of the thin film piezoelectric resonator 50 of the present embodiment includes a crossbar-shaped bottom portion 51a and a rectangular upper portion 11b.
The size L3 of the crossing portion of the cross bar on the bottom 51a is set smaller than the size L2 of the upper portion 11b.

バリア膜１８の内側のコーナから、犠牲層１７のエッチングを開始し、犠牲層１７の下端部までエッチングが進むと、エッチング液は凹部５１の底部５１ａのクロスバーの先端に浸入し、クロスバーの交差部まで浸入していく。   When the etching of the sacrificial layer 17 is started from the inner corner of the barrier film 18 and the etching proceeds to the lower end of the sacrificial layer 17, the etching solution enters the tip of the cross bar at the bottom 51a of the recess 51, It penetrates to the intersection.

バリア膜１８の内側では、クロスバー状の底部５１ａ上の犠牲層１７は下面側からエッチングされ、クロスバー状の底部５１ａで仕切られた三角形状の犠牲層１７は２側面からエッチングされる構造になっている。   Inside the barrier film 18, the sacrificial layer 17 on the crossbar-shaped bottom 51 a is etched from the lower surface side, and the triangular sacrificial layer 17 partitioned by the crossbar-shaped bottom 51 a is etched from two side surfaces. It has become.

凹部５１の底部５１ａをクロスバー状にしたことにより、凹部５１の底部５１ａ上の犠牲層１７の面積が差小さくなり、支持基板１６と接触している犠牲層１７の面積が大きくなる。   By making the bottom 51a of the recess 51 into a crossbar shape, the area of the sacrificial layer 17 on the bottom 51a of the recess 51 is reduced, and the area of the sacrificial layer 17 in contact with the support substrate 16 is increased.

その結果、犠牲層１７が１μｍ程度と薄くても、犠牲層１７を形成してから犠牲層１７をエッチングするまでの間の工程で、製造途中の薄膜圧電共振子５０が破損する恐れをなくすことが可能である。   As a result, even if the sacrificial layer 17 is as thin as about 1 μm, the risk of damaging the thin film piezoelectric resonator 50 during the manufacturing process from the formation of the sacrificial layer 17 to the etching of the sacrificial layer 17 is eliminated. Is possible.

図７は薄膜圧電共振子５０の製造工程を順に示す図で、図７（ａ）および図７（ｂ）はその平面図、図７（ｃ）はその断面図である。   FIGS. 7A and 7B are diagrams sequentially illustrating the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator 50, FIGS. 7A and 7B are plan views, and FIG. 7C is a cross-sectional view thereof.

図７（ａ）に示すように、シリコン基板（支持基板）１６にクロスバー状に密に配置された複数のトレンチ５２を形成する。クロスバーの先端は、凹部５１の内側のコーナに相当する位置に配置されている。   As shown in FIG. 7A, a plurality of trenches 52 are formed in a silicon substrate (supporting substrate) 16 and are densely arranged in a crossbar shape. The front end of the cross bar is disposed at a position corresponding to a corner inside the recess 51.

次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１６を水素雰囲気中で熱処理することにより、トレンチ５２の配置パターンに対応したクロスバー状の空洞５３が形成される。空洞５３が凹部５１の底部５１ａとなる。   Next, as shown in FIG. 7B, the silicon substrate 16 is heat-treated in a hydrogen atmosphere to form a crossbar-shaped cavity 53 corresponding to the arrangement pattern of the trenches 52. The cavity 53 becomes the bottom 51 a of the recess 51.

次に、開口３２（図示せず）からエッチング液３４を空洞５３内に浸入させると、エッチング液３４は、クロスバー状の空洞５３の先端部５３ａからクロスバー状の空洞５３の交差部５３ｂに向かって浸入していく。   Next, when the etchant 34 enters the cavity 53 from the opening 32 (not shown), the etchant 34 passes from the tip 53a of the crossbar-shaped cavity 53 to the intersection 53b of the crossbar-shaped cavity 53. Invade towards you.

その結果、図７（ｃ）に示すように、先にクロスバー状の空洞５３上の犠牲層１７が下面側からエッチングされ、次にクロスバー状の空洞５３で仕切られた三角形状の犠牲層１７が矢印５５に示すように２側面からエッチングされる。   As a result, as shown in FIG. 7C, the sacrificial layer 17 on the crossbar-shaped cavity 53 is first etched from the lower surface side, and then the triangular sacrificial layer partitioned by the crossbar-shaped cavity 53. 17 is etched from two side surfaces as indicated by an arrow 55.

以上説明したように、本実施例では、凹部５１がクロスバー状の底部５１ａを有しているので、支持基板１６と接触している犠牲層１７の面積が増加し、製造途中の薄膜圧電共振子５０が破損する恐れがない利点がある。   As described above, in this embodiment, since the concave portion 51 has the crossbar-shaped bottom portion 51a, the area of the sacrificial layer 17 in contact with the support substrate 16 is increased, and the thin film piezoelectric resonance in the middle of manufacture is performed. There is an advantage that the child 50 is not likely to be damaged.

ここでは、底部５１ａがクロスバー状である場合について説明したが、犠牲層１７とエッチング液３４との接触面積を増やす形状であれば特に限定されず、例えば十字状としても構わない。   Although the case where the bottom 51a has a crossbar shape has been described here, the shape is not particularly limited as long as the contact area between the sacrificial layer 17 and the etching solution 34 is increased. For example, a cross shape may be used.

図８は本発明の実施例４に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図８（ａ）はその平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。   8A and 8B show a thin film piezoelectric resonator according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a plan view thereof, and FIG. 8B is cut along the line FF in FIG. 8A. It is sectional drawing seen in the arrow direction.

本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例１と異なる点は、凹部の底部の形状をクロスバーとクロスバーの先端を順に結んだ額縁状にしたことにある。 In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described.
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the shape of the bottom of the concave portion is a frame shape in which the crossbar and the tip of the crossbar are connected in order.

即ち、図８に示すように、本実施例の薄膜圧電共振子６０の凹部６１は、クロスバーとクロスバーの先端を順に結んだ額縁状の底部６１ａと矩形状の上部１１ｂとを具備している。
底部６１ａのクロスバーの交差部のサイズＬ３は上部１１ｂのサイズＬ２より小さく設定され、底部６１ａの額縁のサイズＬ４は上部１１ｂのサイズＬ２より小さく設定されている。 That is, as shown in FIG. 8, the concave portion 61 of the thin film piezoelectric resonator 60 of the present embodiment includes a frame-shaped bottom portion 61a and a rectangular upper portion 11b in which the crossbar and the tip of the crossbar are connected in order. Yes.
The size L3 of the crossing portion of the cross bar of the bottom portion 61a is set smaller than the size L2 of the upper portion 11b, and the frame size L4 of the bottom portion 61a is set smaller than the size L2 of the upper portion 11b.

バリア膜１８の内側のコーナから、犠牲層１７のエッチングを開始し、犠牲層１７の下端部までエッチングが進むと、エッチング液はクロスバーの先端から凹部６１の底部６１ａに浸入し、短時間でクロスバーの交差部および額縁の中間部まで浸入していく。   When the etching of the sacrificial layer 17 is started from the corner inside the barrier film 18 and the etching proceeds to the lower end of the sacrificial layer 17, the etching solution enters the bottom 61 a of the recess 61 from the tip of the crossbar, and in a short time. It penetrates to the crossing part of the crossbar and the middle part of the frame.

バリア膜１８の内側では、クロスバーおよび額縁状の底部６１ａ上の犠牲層１７は下面側からエッチングされ、クロスバーおよび額縁状の底部６１ａに仕切られた三角形状の犠牲層１７は３側面からエッチングされる構造になっている。   Inside the barrier film 18, the sacrificial layer 17 on the crossbar and the frame-shaped bottom 61 a is etched from the lower surface side, and the triangular sacrificial layer 17 partitioned by the crossbar and the frame-shaped bottom 61 a is etched from the three side surfaces. It has become a structure.

凹部６１の底部６１ａをクロスバーおよび額縁状にしたことにより、凹部６１の底部６１ａ上の犠牲層１７の面積が減少し、支持基板１６と接触している犠牲層１７の面積が増加する。   By forming the bottom 61a of the recess 61 in the shape of a cross bar and a frame, the area of the sacrificial layer 17 on the bottom 61a of the recess 61 is reduced, and the area of the sacrificial layer 17 in contact with the support substrate 16 is increased.

その結果、犠牲層１７が１μｍ程度と薄くても、犠牲層１７を形成してから犠牲層１７をエッチングするまでの間の工程で、製造途中の薄膜圧電共振子６０が破損する恐れがなくなるとともに、犠牲層１７のエッチングに要する時間を短縮することが可能である。   As a result, even if the sacrificial layer 17 is as thin as about 1 μm, there is no possibility that the thin film piezoelectric resonator 60 in the course of manufacturing is damaged in the process from the formation of the sacrificial layer 17 to the etching of the sacrificial layer 17. The time required for etching the sacrificial layer 17 can be shortened.

図９は薄膜圧電共振子６０の製造工程を順に示す図で、図９（ａ）および図９（ｂ）はその平面図、図９（ｃ）はその断面図である。
図９（ａ）に示すように、シリコン基板（支持基板）１６にクロスバーおよび額縁状に密に配置された複数のトレンチ６２を形成する。クロスバーの先端は、凹部５１の内側のコーナに相当する位置に配置されている。 FIGS. 9A and 9B are diagrams sequentially illustrating the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator 60, FIGS. 9A and 9B are plan views, and FIG. 9C is a cross-sectional view thereof.
As shown in FIG. 9A, a plurality of trenches 62 are formed in a silicon substrate (supporting substrate) 16 that are densely arranged in a crossbar and frame shape. The front end of the cross bar is disposed at a position corresponding to a corner inside the recess 51.

次に、図９（ｂ）に示すように、シリコン基板１６を水素雰囲気中で熱処理することにより、トレンチ６２の配置パターンに対応したクロスバーおよび額縁状の空洞６３が形成される。空洞６３が凹部６１の底部６１ａとなる。   Next, as shown in FIG. 9B, the silicon substrate 16 is heat-treated in a hydrogen atmosphere, so that a crossbar and a frame-like cavity 63 corresponding to the arrangement pattern of the trenches 62 are formed. The cavity 63 becomes the bottom 61 a of the recess 61.

次に、開口３２（図示せず）からエッチング液３４を空洞６３内に浸入させると、エッチング液３４は、クロスバーおよび額縁状の空洞６３の先端部６３ａからクロスバーの交差部６３ｂおよび額縁の中間部６３ｃに向かって浸入していく。   Next, when the etchant 34 enters the cavity 63 from the opening 32 (not shown), the etchant 34 is passed from the tip 63a of the crossbar and the frame-like cavity 63 to the intersection 63b and the frame of the crossbar. It penetrates toward the intermediate part 63c.

その結果、図９（ｃ）に示すように、先にクロスバーおよび額縁状の空洞６３上の犠牲層１７が下面側からエッチングされ、次にクロスバーおよび額縁状の空洞６３に仕切られた三角形状の犠牲層１７が矢印６５に示すように３側面からエッチングされる。   As a result, as shown in FIG. 9C, the sacrificial layer 17 on the crossbar and the frame-like cavity 63 is first etched from the lower surface side, and then the triangle partitioned into the crossbar and the frame-like cavity 63. The shaped sacrificial layer 17 is etched from three sides as indicated by arrow 65.

以上説明したように、本実施例では、凹部６１がクロスバーおよび額縁状の底部６１ａを有しているので、支持基板１６と接触している犠牲層１７の面積が増加し、製造途中の薄膜圧電共振子６０が破損する恐がなくなるとともに、犠牲層１７のエッチングに要する時間を短縮できる利点がある。   As described above, in this embodiment, since the concave portion 61 has the crossbar and the frame-shaped bottom portion 61a, the area of the sacrificial layer 17 in contact with the support substrate 16 is increased, and the thin film being manufactured There is an advantage that the time required for etching the sacrificial layer 17 can be shortened while there is no fear of the piezoelectric resonator 60 being damaged.

ここでは、底部６１ａがクロスバーおよび額縁状である場合について説明したが、犠牲層１７とエッチング液３４との接触面積を増やす形状であれば特に限定されず、例えばクロスバーおよびリング状としても構わない。   Here, the case where the bottom portion 61a has a crossbar shape and a frame shape has been described. However, the shape is not particularly limited as long as the contact area between the sacrificial layer 17 and the etching solution 34 is increased. For example, the shape may be a crossbar shape or a ring shape. Absent.

本発明の実施例１に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。FIG. 1A is a plan view of the thin film piezoelectric resonator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 本発明の実施例１に係る薄膜圧電共振子の製造工程を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator which concerns on Example 1 of this invention in order. 本発明の実施例１に係る薄膜圧電共振子の製造工程を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator which concerns on Example 1 of this invention in order. 本発明の実施例２に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。FIG. 2A is a plan view of the thin film piezoelectric resonator according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 本発明の実施例２に係る薄膜圧電共振子の製造工程を順に示す断面図。Sectional drawing which shows in order the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る薄膜圧電共振子を示す図で、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。6A and 6B are diagrams showing a thin film piezoelectric resonator according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a plan view thereof, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line E-E in FIG. FIG. 本発明の実施例２に係る薄膜圧電共振子の製造工程を順に示す図。The figure which shows the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator which concerns on Example 2 of this invention in order. 本発明の実施例３に係る薄膜圧電共振子を示す図で図８（ａ）はその平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図。FIG. 8A is a plan view of a thin film piezoelectric resonator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. A cross-sectional view. 本発明の実施例３に係る薄膜圧電共振子の製造工程を順に示す図。The figure which shows the manufacturing process of the thin film piezoelectric resonator which concerns on Example 3 of this invention in order.

符号の説明Explanation of symbols

１０、４０、５０、６０ 薄膜圧電共振子
１１、５１、６１ 凹部
１１ａ、５１ａ、６１ａ 底部
１１ｂ 上部
１２ 基板
１３ 下部電極（第１電極）
１４ 圧電性薄膜
１５ 上部電極（第２電極）
１６ 支持基板
１７、４１ 犠牲層
１８ バリア膜
１９ 液浸入孔
３０、５２、６２ トレンチ
３１、５３、６３ 空洞
３２ 開口
３３ 保護膜
３４ エッチング液
４２ 第１のシリコン酸化膜
４３ 第２のシリコン酸化膜 10, 40, 50, 60 Thin film piezoelectric resonators 11, 51, 61 Recesses 11a, 51a, 61a Bottom portion 11b Upper portion 12 Substrate 13 Lower electrode (first electrode)
14 Piezoelectric thin film 15 Upper electrode (second electrode)
16 Support substrate 17, 41 Sacrificial layer 18 Barrier film 19 Liquid intrusion hole 30, 52, 62 Trench 31, 53, 63 Cavity 32 Opening 33 Protective film 34 Etching liquid 42 First silicon oxide film 43 Second silicon oxide film

Claims (5)

支持基板内に空洞を形成する工程と、
前記支持基板の一面から前記空洞に至る部分を犠牲層に転換する工程と、
前記空洞を覆うように第１電極を前記犠牲層上に形成し、前記空洞上の前記第１電極上に圧電性薄膜を形成し、前記圧電性薄膜を覆うように前記犠牲層上に第２電極を形成する工程と、
前記犠牲層を選択的にエッチングするエッチング材を前記空洞内に浸入させ、前記空洞の内側から前記空洞上の前記犠牲層をエッチングし、前記空洞上に前記第１電極、前記圧電性薄膜および前記第２電極をそれぞれ残置する工程と、
を具備することを特徴とする薄膜圧電共振子の製造方法。 Forming a cavity in the support substrate;
Converting a portion from one surface of the support substrate to the cavity into a sacrificial layer;
A first electrode is formed on the sacrificial layer so as to cover the cavity, a piezoelectric thin film is formed on the first electrode on the cavity, and a second is formed on the sacrificial layer so as to cover the piezoelectric thin film. Forming an electrode;
An etching material that selectively etches the sacrificial layer is infiltrated into the cavity, the sacrificial layer on the cavity is etched from the inside of the cavity, and the first electrode, the piezoelectric thin film, and the Leaving each of the second electrodes;
A method for manufacturing a thin film piezoelectric resonator, comprising: 前記支持基板がシリコン基板であり、
前記空洞を形成する工程は、前記シリコン基板に複数のトレンチを形成し、前記シリコン基板を水素雰囲気中で熱処理し、前記トレンチを横方向につなげることにより行い、
前記犠牲層に転換する工程は、前記シリコン基板の一面を熱酸化し、第１のシリコン酸化膜を形成することにより行い、
前記犠牲層をエッチングする工程は、前記空洞を取り囲むように、前記第１のシリコン酸化膜に前記シリコン基板に達する深さのトレンチを形成し、前記トレンチにポリシリコンを埋め込んでバリア膜を形成し、前記第１のシリコン酸化膜上に、前記バリア膜の内側に沿った複数の開口を有する保護膜を形成し、前記保護膜の開口から前記エッチング材を浸入させることにより行うことを特徴とする請求項１に記載の薄膜圧電共振子の製造方法。 The support substrate is a silicon substrate;
The step of forming the cavity is performed by forming a plurality of trenches in the silicon substrate, heat-treating the silicon substrate in a hydrogen atmosphere, and connecting the trenches in a lateral direction.
The step of converting to the sacrificial layer is performed by thermally oxidizing one surface of the silicon substrate to form a first silicon oxide film,
In the step of etching the sacrificial layer, a trench having a depth reaching the silicon substrate is formed in the first silicon oxide film so as to surround the cavity, and a barrier film is formed by embedding polysilicon in the trench. A protective film having a plurality of openings along the inside of the barrier film is formed on the first silicon oxide film, and the etching material is intruded through the openings of the protective film. A method for manufacturing the thin film piezoelectric resonator according to claim 1. 前記第１のシリコン酸化膜上に、更に第２のシリコン酸化膜を形成することを特徴とする請求項２に記載の薄膜圧電共振子の製造方法。   3. The method of manufacturing a thin film piezoelectric resonator according to claim 2, wherein a second silicon oxide film is further formed on the first silicon oxide film. 前記複数のトレンチを、矩形状、クロスバー状、クロスバーおよび額縁状のいずれかの形状に配置することを特徴とする請求項２に記載の薄膜圧電共振子の製造方法。   3. The method of manufacturing a thin film piezoelectric resonator according to claim 2, wherein the plurality of trenches are arranged in any one of a rectangular shape, a crossbar shape, a crossbar shape, and a frame shape. 底部のサイズが上部のサイズより小さい凹部を有する基板と、
前記凹部を覆うように前記基板上に形成された第１電極と、
前記凹部の前記第１電極上に形成された圧電性薄膜と、
前記圧電性薄膜を覆うように前記基板上に形成された第２電極と、
を具備することを特徴とする薄膜圧電共振子。 A substrate having a recess whose bottom size is smaller than the top size;
A first electrode formed on the substrate so as to cover the recess,
A piezoelectric thin film formed on the first electrode of the recess;
A second electrode formed on the substrate so as to cover the piezoelectric thin film;
A thin film piezoelectric resonator comprising:
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