專利名稱：：薄膜音響共振器及其制造方法薄膜音響共振器及其制造方法本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?2809666.5(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP02/04574)、中國(guó)國(guó)家階段進(jìn)入日為2003年11月11日(國(guó)際申請(qǐng)日為2002年5月10日)的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及利用壓電體薄膜的電音響效果的薄膜音響共振器，更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及可以作為通信儀器中的濾波器的構(gòu)成部分的薄膜音響共振器及其制造方法。另外，本發(fā)明涉及用于移動(dòng)通信儀器的薄膜振子、薄膜VCO(電壓控制振蕩器)、薄膜濾波器、收發(fā)切換機(jī)以及各種傳感器等在廣泛區(qū)域內(nèi)使用了壓電體薄膜的元件。
背景技術(shù)：
：由于減小電子儀器的成本和尺寸十分必要，所以人們一直嘗試減小作為其電路構(gòu)成部分的濾波器。盆式電話和小型無線電收音機(jī)這樣的民用電子儀器，對(duì)內(nèi)置的構(gòu)成單元的大小和成本都有著嚴(yán)格的要求。這些電子設(shè)備的電路中所使用的濾波器，必須能精確地調(diào)諧頻率。于是，人們一直不斷努力制造廉價(jià)輕巧的濾波器。另外，利用壓電現(xiàn)象的電極被用于各種廣泛的區(qū)域中。移動(dòng)電話等可攜帶儀器正在不斷小型化，耗電也在減少，作為在此機(jī)器中使用的RF用和IF用濾波器，表面彈性波(SurfaceAcousticWave:SAW)元件的使用范圍正在擴(kuò)大。由于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，SAW濾波器一直達(dá)到了用戶所提出的嚴(yán)格的要求，但是，隨著所用頻率越來越高，其特性正在接近所能達(dá)到的極限，而既要求形成電極的微小化，又要求確保穩(wěn)定的輸出功率，大幅度的技術(shù)革新變得必要了。另一方面，利用壓電體薄膜的厚度震動(dòng)的薄膜音響共振器，即薄膜腔聲諧振器，或者叫做薄膜腔聲諧振體(ThinFilmBulkAcousticResonator或FilmBulkAcousticResonator:以下禾爾之為FBAR)，在設(shè)于基板的很薄的支撐膜上，形成主要為壓電體的薄膜和用于驅(qū)動(dòng)的電極，可以在GHz頻帶上做到基本共振。如果用FBAR制造濾波器，可以使其大幅度小型化，同時(shí)做到低損耗并工作于很寬的頻帶，還可以集成到半導(dǎo)體集成電路中，有希望應(yīng)用于未來的超小型攜帶儀器。薄膜音響共振器的一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)中，壓電體(PZ)薄膜材料層夾在兩個(gè)金屬電極之間。這種夾層構(gòu)造由架橋結(jié)構(gòu)支撐，架橋構(gòu)造的周邊有支撐，中央吊在空中。加在兩個(gè)電極間的電壓一旦產(chǎn)生電場(chǎng)，壓電體(PZ)薄膜將電能的一部分轉(zhuǎn)化為具有聲波形式的機(jī)械能。聲波向和電場(chǎng)相同的方向傳播，在電極/空氣的交界面發(fā)生反射。以下將壓電體簡(jiǎn)寫為PZ。發(fā)生機(jī)械共振時(shí)，通過PZ薄膜材料的電能/機(jī)械能轉(zhuǎn)化特性，薄膜音響共振器可以實(shí)現(xiàn)電共振器的功能。從而，就可以用它構(gòu)成濾波器。薄膜音響共振器所發(fā)生的機(jī)械共振頻率，使傳播聲波的材料厚度與聲波的半波長(zhǎng)相等。聲波頻率與加在電極上的電信號(hào)的頻率相等。因?yàn)槁暡ǖ乃俣缺裙馑傩?6位數(shù)，所制得的濾波器可以極其輕巧。所以，用于GHz頻帶的共振器，可以制成平面尺寸200微米以下，厚度不到數(shù)微米的構(gòu)造。層壓以上所述的薄膜音響共振器以及所述夾層構(gòu)造而形成的層壓型薄膜音響共振器，即層壓型薄膜腔聲諧振器，以及濾波器(StackedThinFilmBulkAcousticWaveResonatorsandFilters:以下稱之為SBAR)，夾層構(gòu)造的中心部分是用濺鍍法制作的厚度約12微米的壓電體薄膜。上下方的電極作為電導(dǎo)線，夾著壓電體薄膜，提供貫穿壓電體薄膜的電場(chǎng)。壓電體薄膜將電場(chǎng)能量的一部分變換為機(jī)械能。對(duì)應(yīng)隨著時(shí)間變化的所加電場(chǎng)能量，可以形成隨著時(shí)間變化的"應(yīng)力/形變"能量。用于利用這種彈性波的共振器及濾波器等的壓電體薄膜元件，由以下的方法制造。用硅等的半導(dǎo)體單晶體形成基板，或者在硅晶片等的上方形成多晶體金剛石或鎳鉻恒彈性剛等恒彈性金屬膜而制成基板，在基板的表面上，根據(jù)各種薄膜形成方法，形成電介質(zhì)薄膜、導(dǎo)電體薄膜或者由它們的層壓膜形成的基礎(chǔ)膜。在基礎(chǔ)膜上形成壓電體薄膜，再加上所需要的上方構(gòu)造。各層膜形成后，或者所有的膜形成后，通過對(duì)各個(gè)膜進(jìn)行物理處理或者化學(xué)處理，進(jìn)行細(xì)微加工或者形成圖案。需要讓FBAR或者SBAR作為薄膜音響共振器工作時(shí)，必須用架橋構(gòu)造支撐包括壓電體薄膜的夾層構(gòu)造，形成可以將聲波關(guān)進(jìn)夾層構(gòu)造的空氣/結(jié)晶界面。夾層構(gòu)造的制法，通常是，在基板表面上，將下方電極(底部電極)、壓電體層(壓電體膜、壓電體薄膜層)、上方電極(頂部電極)按照這個(gè)順序堆積起來。所以，在夾層構(gòu)造的上方，已經(jīng)存在空氣/結(jié)晶界面。在夾層構(gòu)造的下方也必須設(shè)置空氣/結(jié)晶界面。為了得到夾層構(gòu)造下方的空氣/結(jié)晶界面，傳統(tǒng)上有以下所示的幾個(gè)方法。第一個(gè)方法，如特開昭58-153412號(hào)公報(bào)或特開昭60-142607號(hào)公報(bào)所記載，通過蝕刻去除形成基板的晶片，若基板是由硅形成的，利用加熱的KOH水溶液，將硅基板的一部分從背面蝕刻去除，形成孔。在基板的上表面上形成基礎(chǔ)膜、底部電極、壓電體薄膜以及頂部電極后，從基板的下方除去位于震動(dòng)部分下方的基板部分。這樣，所得到的共振器有著這樣的形態(tài)夾層構(gòu)造的邊緣在硅基板的前側(cè)，由孔周圍的部分支撐。但是，這樣貫穿晶片所開的孔，使得晶片非常纖細(xì)，而且非常容易被破壞。而且，以相對(duì)基板表面54.7度的蝕刻傾斜進(jìn)行使用KOH的濕蝕刻，所得最終制品的量，艮P，晶片上FBAR/SBAR的成品率的提高很困難。例如，在厚度250"m的硅晶片上構(gòu)成的約150umX150ym橫尺寸(平面尺寸)的夾層構(gòu)造，需要約450wmX450"m的背面蝕刻孔開口。于是，只有約1/9的晶片可以利用于生產(chǎn)。通過異方蝕刻，從基板去除位于壓電體薄膜振動(dòng)部分下方的部分，制成上浮構(gòu)造后，按元件一個(gè)個(gè)分離，得到成為PZ薄膜元件的薄膜音響共振器(也叫做壓電薄膜共振體)。在夾層構(gòu)造下方設(shè)置空氣/結(jié)晶界面的以往的第二種方法，如特開平2-13109號(hào)公報(bào)所記載，制造空氣橋式的FBAR元件。通常，在最初設(shè)置犧牲層(Sacrificiallayer)，然后在該犧牲層上制造夾層構(gòu)造。在制造過程的最后或者接近最后除去犧牲層。因?yàn)樗械奶幚矶荚诰那皞?cè)進(jìn)行，所以，這個(gè)方法，既不需要晶片兩側(cè)對(duì)準(zhǔn)位置，也不需要大面積的背面開口。在特開2000-69594公報(bào)中，記載了使用磷酸石英玻璃(PSG)作為犧牲層的空氣橋式FBAR/SBAR的構(gòu)成和制造方法。在這公報(bào)中，PSG層堆積在硅晶片上。PSG是，使用硅烷以及P20s在大約45(TC為止的溫度下、堆積，形成含磷量大約8%的軟玻璃狀物質(zhì)。PSG可以在相對(duì)低溫下進(jìn)行堆積，而且，在稀釋的H20:HF溶液中可以以非常高的速度蝕刻。然而，在此公報(bào)中，表示PSG犧牲層的表面粗糙度的高度RMS(2次均方根)誤差記載為小于0.5um，但卻沒有小于0.1pm數(shù)量級(jí)的RMS誤差的具體記載。這種0.1um數(shù)量級(jí)的RMS誤差，從原子級(jí)別來看是非常粗糙的凹凸不平。FBAR/SBAR形式的薄膜音響共振器中，需要結(jié)晶在電極平面上形成垂直的柱狀晶并成長(zhǎng)的壓電體材料。特開2000-69594公報(bào)中，在PSG層的表面形成平行的導(dǎo)電薄片，此導(dǎo)電薄片的高度RMS誤差記載為小于2ym，卻沒有小于0.1ym數(shù)量級(jí)的RMS誤差的具體記載。這種0.1"m數(shù)量級(jí)的RMS誤差，作為要形成薄膜音響共振器所用的壓電體薄膜的表面，表面粗糙度是不充分的。曾進(jìn)行了壓電體薄膜的生長(zhǎng)試驗(yàn)，但是由于在粗糙面上有許多凹凸不平，結(jié)晶向許多方向成長(zhǎng)，所以所得到的壓電體薄膜的結(jié)晶品質(zhì)也不夠好。還有其他方法，設(shè)置適當(dāng)?shù)墓腆w音響鏡，代替所述的設(shè)置空氣/結(jié)晶界面。這種方法，如特開平6-295181號(hào)公報(bào)所記載，在夾層構(gòu)造下方，制造出音響布喇格反射鏡形成的大音響阻抗。布喇格反射鏡通過交互著層壓高低不同的音響阻抗材料層而制得。各層的厚度固定為共振頻率的波長(zhǎng)的1/4。通過有充分的層數(shù)，可以使在壓電體/電極界面的有效阻抗，比元件的音響阻抗高出很多，從而有效地關(guān)進(jìn)壓電體內(nèi)的聲波。用這種方法得到的音響共振器，由于在夾層構(gòu)造的下方不存在空隙，叫做固體音響鏡裝配共振器(SMR)。這種方法，雖然回避了前述第l和第2方法中，要制造周圍固定、中心可以自由振動(dòng)的膜的問題，但是這種方法也有許多問題。即，金屬層會(huì)形成惡化濾波器電性能的寄生電容，所以不能用于布喇格反射鏡層，于是用于布喇格反射鏡的材料選擇存在限制。由可能被利用的材料所制的層，其音響阻抗的差不大。所以，為了關(guān)進(jìn)聲波，需要多個(gè)層。這種方法中，必須精密地控制作用于各層的應(yīng)力，因此制造過程十分復(fù)雜。而且，制作貫穿10乃至14層這樣多層的通路很困難，所以用這個(gè)方法制得的音響共振器和其他能動(dòng)因素的集成化并不方便。還有，至今為止的報(bào)告中，用這個(gè)方法得到的音響共振器，比起擁有空氣橋的音響共振器，其有效結(jié)合系數(shù)非常低。其結(jié)果是，基于SMR的濾波器，比起使用空氣橋式音響共振器的濾波器，其有效帶寬比較窄。另外，如上所述，在薄膜音響共振器中，對(duì)應(yīng)隨著時(shí)間變化的所加電場(chǎng)能量，在夾層構(gòu)造中形成隨著時(shí)間變化的"應(yīng)力/形變"能量。于是，基板和夾層構(gòu)造的下方電極之間的結(jié)合力較低時(shí)，基板和夾層構(gòu)造會(huì)分離剝離，耐久性降低，也就是說薄膜音響共振器的壽命縮短。所述特開2000-69594號(hào)公報(bào)中記載著，作為合適的電極材料為Mo，但對(duì)于作為基板的硅晶片等的結(jié)合力的提高，設(shè)有特別的記載。另外，在例如特開平2-309708號(hào)公報(bào)等中記載著，有使用Au/Ti等的雙層所制的物質(zhì)構(gòu)成下方電極層。這時(shí)，Ti層作為提高Au層和基板之間的結(jié)合性的層而存在。即，從薄膜音響共振器本身的工作來考慮，此Ti層并不是必要的電極層，但是若不形成Ti層、單獨(dú)形成Au電極層的情況下，基板和Au電極層之間缺乏結(jié)合力，由于發(fā)生剝離而顯著損害薄膜音響共振器工作的耐久性。以上這種薄膜音響共振器中，除了往相對(duì)電極面直角方向傳播所需要的縱向振動(dòng)之外，還存在往與電極面平行方向傳播的橫向振動(dòng)，此橫向振動(dòng)中，會(huì)使薄膜音響共振器所需的振動(dòng)中激勵(lì)雜散頻率(》7°'J7》)降低共振器的性能。本發(fā)明的目的是提供改良了性能的FBAR/SBAR。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，通過提高壓電體(PZ)薄膜的結(jié)晶品質(zhì)，提供電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)、溫度特性等十分優(yōu)良的高性能的FBAR/SBAR。本發(fā)明另一個(gè)目的是，通過在上方電極的形狀上下功夫，提供電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)、溫度特性等十分優(yōu)良的高性能的FBAR/SBAR。還有，本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供特別減小了雜散頻率激勵(lì)的FBAR/SBAR。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，通過提高下方電極層和基板的結(jié)合性(接合強(qiáng)度)，提高FBAR/SBAR的耐久性從而得到更長(zhǎng)的壽命。本發(fā)明還有其他目的是，不但提高下方電極層和基板的結(jié)合性，并且通過在下方電極層上，形成結(jié)晶品質(zhì)和定向性良好的壓電體薄膜，提供電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)等十分優(yōu)良的高性能的FBAR/SBAR。作為壓電體薄膜元件所用的壓電體，有氮化鋁(A1N)、氧化鋅(ZnO)、硫化鎘(CdS)、鈦酸鉛[PT](PbTi03)、鈦酸鋯酸鉛[PZT](Pb(Zr，Ti)03)等。特別是A1N，其彈性波的傳播速度很快，適合作為壓電體，用于工作于高頻帶的薄膜音響共振器或?yàn)V波器的壓電薄膜共振體的壓電體材料。FBAR通過在薄膜中彈性波的傳播產(chǎn)生共振，所以，不用說壓電體薄膜的振動(dòng)特性，電極層或基礎(chǔ)膜的振動(dòng)特性也會(huì)對(duì)FBAR的共振特性造成很大的影響。至今為止，為了使A1N薄膜能夠適用于FBAR，進(jìn)行了許多討論。然而，還沒有得到在GHz頻帶上能夠充分發(fā)揮性能的薄膜音響共振器或薄膜濾波器。于是，十分期待能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的壓電薄膜共振體即薄膜音響共振器不僅包含A1N，還包含電極層或基礎(chǔ)膜的振動(dòng)部分，其電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、音響品質(zhì)系數(shù)、以及共振頻率的溫度穩(wěn)定性都十分優(yōu)良。因此，本發(fā)明的目的是，提供壓電薄膜共振體即薄膜音響共振器，在發(fā)揮A1N薄膜的彈性波傳播速度快這個(gè)特長(zhǎng)的同時(shí)，不損害電機(jī)械結(jié)合系數(shù)以及音響品質(zhì)系數(shù)，并提高共振頻率的溫度穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)以上目的的物體，提供薄膜音響共振器，其特征在于，它具有壓電體層；接合在該壓電體層第1表面的第1電極；接合在所述壓電體層的所述第1表面相反側(cè)的第2表面的第2電極，所述壓電體層第l表面高度的RMS誤差在25nm以下，優(yōu)選在20nm以下。對(duì)于本發(fā)明，高度的RMS誤差指的是，日本工業(yè)規(guī)格JISB0601:2001"產(chǎn)品幾何特性內(nèi)容(GPS)-表面性狀輪廓曲線方式-術(shù)語、定義以及表面性狀參數(shù)"中記載的二次均方根粗細(xì)Rq(關(guān)于以下所記載的發(fā)明也一樣)。根據(jù)本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)以上目的的物體，提供薄膜音響共振器，它具有壓電體層；接合在該壓電體層第1表面的第1電極；接合在所述壓電體層的所述第1表面相反側(cè)的第2表面的第2電極，其特征在于，所述第1電極位于所述壓電體層一側(cè)的表面的高度RMS誤差在25nm以下，優(yōu)選在20謹(jǐn)以下。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述壓電體層的所述第2表面的高度RMS誤差，為所述壓電體層厚度的5%以下。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述第2電極表面的起伏高度，為所述壓電體層厚度的25%以下。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述第2電極擁有中央部分和比該中央部分厚的外圍部分。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述外圍部分位于所述中央部分的周圍形成框狀。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述第2電極的所述中央部分，其厚度誤差為該中央部分的厚度的1%以下。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述外圍部分的厚度為上書中央部分高度的1.1倍以上。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述外圍部分位于所述第2電極外邊緣起40tim距離的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述中央部分表面的起伏高度為所述壓電體層厚度的25%以下。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，由所述壓電體層、所述第1電極和所述第2電極形成的夾層構(gòu)造體，像跨過在基板表面形成的洼陷處一樣，由所述基板支持著邊緣部分。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述基板的表面上，設(shè)置了跨越洼陷處形成的絕緣體層，在此絕緣體層上形成所述夾層構(gòu)造體。另外，根據(jù)本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)以上目的的物體，提供薄膜音響共振器的制造方法，制造具有壓電體層；接合在該壓電體層第1表面的第1電極；和接合在所述壓電體層的所述第1表面背面的第2表面的第2電極的薄膜音響共振器，其特征在于，基板表面形成洼陷，在該洼陷內(nèi)填充犧牲層，研磨該犧牲層，使表面高度RMS誤差為25nm以下、優(yōu)選為20nm以下，經(jīng)過所述犧牲層表面的一部分區(qū)域和所述基板表面的一部分區(qū)域，在這些區(qū)域上形成所述第1電極，在此第1電極上形成所述壓電體層，在此壓電體層上形成所述第2電極，從所述洼陷內(nèi)蝕刻去除所述犧牲層。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，使所述第1電極厚度為150nm以下，此第1電極上表面的高度RMS誤差為25nm以下、優(yōu)選為20nm以下。本發(fā)明的一種形態(tài)中，在所述犧牲層上形成第1電極之前，形成絕緣體層。其次，根據(jù)本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)以上目的的物體，提供薄膜音響共振器，它具有基板；夾層構(gòu)造體，配置于該基板上，在基板側(cè)的下方電極層和與其相對(duì)的上方電極層之間，夾入壓電體薄膜層(壓電體層)的形式層壓形成，其特征在于，所述夾層構(gòu)造體還擁有緊密電極層，此緊密電極層位于所述下方電極層和所述基板之間，并且與所述下方電極層相接合，在所述基板上形成的洼陷能夠容許所述夾層構(gòu)造體的振動(dòng)，在此洼陷周圍，該緊密電極層與所述基板相接合。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述緊密電極層形成環(huán)狀，將所述緊密電極層和所述下方電極層接觸的部分的平面面積設(shè)為Sl，所述下方電極層的平面面積設(shè)為S2時(shí)，關(guān)系0.01XS2《S1《0.5XS2成立，所述上方電極層位于對(duì)應(yīng)所述緊密電極層內(nèi)側(cè)區(qū)域的位置。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述緊密電極層的構(gòu)成材料中，包含從Tj、Cr、Ni、Ta中選出的至少一種，所述下方電極層的構(gòu)成材料中，包含從Au、Pt、W、Mo中選出的至少一種，所述壓電體薄膜層由A1N或者ZnO構(gòu)成。另外，根據(jù)本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)以上目的的物體，提供薄膜音響共振器的制造方法，其特征在于，在形成洼陷的基板表面上，在所述洼陷的周圍形成緊密電極層，在與所述洼陷對(duì)應(yīng)的、位于該緊密電極層內(nèi)側(cè)的區(qū)域中，在所述基板表面上形成犧牲層，研磨該犧牲層的表面使其平滑，高度RMS誤差在25nm以下、優(yōu)選為20nm以下，在所述犧牲層以及所述緊密電極層的上方，按順序形成下方電極層、壓電體薄膜層以及上方電極層，然后去除所述犧牲層。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述犧牲層的形成過程中，先形成犧牲層，使其覆蓋所述基板和所述緊密電極層，然后研磨該犧牲層材料的層，使得所述緊密電極層的表面能夠露出來，通過蝕刻去除所述犧牲層，此犧牲層使用玻璃或者塑料材料。本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，鉬(Mo)的彈性率比金、鉑、鋁以及銅等一般的電極材料大，熱彈性損失也明顯小，在以A1N為主要成分的壓電體薄膜的兩面上，通過形成以鉬(Mo)為主要成分的電極，并且，氧化硅(Si02)或者氮化硅(Si3N4)有著與所述壓電體薄膜的共振頻率的溫度系數(shù)異號(hào)的溫度系數(shù)，通過使以它作為主要成分的絕緣層形成于振動(dòng)部分之中，可以維持高的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和高的音響品質(zhì)系數(shù)，并且改善共振頻率的溫度穩(wěn)定性，于是完成了本發(fā)明。另外，還發(fā)現(xiàn)，以氮化鋁為主要成分的壓電體薄膜的厚度設(shè)為t，以所述氧化硅或氮化硅為主要成分的絕緣層的厚度(絕緣層為多層時(shí)，取其厚度之合)設(shè)為t'，通過設(shè)定各層的厚度使其滿足0.1《t'/t《0.5、優(yōu)選為0.2《tVt《0.4，可以實(shí)現(xiàn)高性能的FBAR，既有高的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和高的音響品質(zhì)系數(shù)，又有顯著提高的溫度穩(wěn)定性。艮口，根據(jù)本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)以上目的的物體，提供壓電薄膜共振體，具有基板和形成于該基板上的壓電層壓構(gòu)造體，振動(dòng)部分包含所述壓電層壓構(gòu)造體的一部分而構(gòu)成，所述壓電層壓構(gòu)造體通過按順序在所述基板一側(cè)層壓底部電極(下方電極)、壓電體膜(壓電體層)以及頂部電極(上方電極)形成，所述基板在對(duì)應(yīng)所述振動(dòng)部分的區(qū)域中形成容許該振動(dòng)部分振動(dòng)的空隙，其特征在于，所述壓電體膜以氮化鋁為主要成分，所述底部電極和所述頂部電極以鉬為主要成分，絕緣層以氧化硅或者氮化硅為主要成分，所述振動(dòng)部分包含與所述壓電層壓構(gòu)造體接合的至少一層絕緣層的至少一部分。在本說明書中，術(shù)語"壓電薄膜共振體"和術(shù)語"薄膜音響共振器"意義相同。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述壓電體膜的厚度t、與所述至少一層絕緣層的厚度t'，滿足關(guān)系0.1《t'/t《0.5。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述壓電體膜中所述氮化鋁的含量為90當(dāng)量％以上。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述絕緣層中，所述氧化硅或氮化硅的含量為50當(dāng)量％(摩爾％)以上。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述底部電極以及所述頂部電極中，所述鉬的含量為80當(dāng)量％(摩爾％)以上。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述絕緣層中的一個(gè)形成于所述基板表面上。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述絕緣層中的一個(gè)形成于所述壓電層壓構(gòu)造體的與所述基板相反一側(cè)的表面上。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述基板由硅單晶體形成。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，所述頂部電極由互相隔離的第1電極部分和第2電極部分構(gòu)成。在本發(fā)明的一種形態(tài)中，從2.0GHz附近的共振頻率及反共振頻率的測(cè)量值中，求得電機(jī)械結(jié)合系數(shù)為4.06.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為7502000，共振頻率的溫度系數(shù)為-2020ppm廠C。并且，根據(jù)本發(fā)明，可以提供使用如上所述的壓電薄膜共振體構(gòu)成的VCO(電壓控制振蕩器)、濾波器以及收發(fā)切換機(jī)，可以顯著提高它們?cè)趌GHz以上的高頻處的性能。圖1是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的基本構(gòu)成的模式截面圖。圖2是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的SBAR的基本構(gòu)成的模式截面圖。圖3是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖4是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖5是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖6是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖7是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖8是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖9是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖IO是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖ll是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖。圖12是基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的上方電極的平面圖。圖13是基于本發(fā)明的FBAR的模式截面圖。圖14是基于本發(fā)明的SBAR的模式截面圖。圖15是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖16是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖17是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖18是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖19是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖20是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖21是說明基于本發(fā)明的FBAR及其制造方法的模式截面圖。圖22是表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的實(shí)施方式的模式平面圖。圖23是圖22的X-X截面圖。圖24是表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的實(shí)施方式的模式平面圖。圖25是圖24的X-X截面圖。圖26是表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的實(shí)施方式的模式平面圖。圖27是圖26的X-X截面圖。圖28是表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的實(shí)施方式的模式平面圖。圖29是圖28的X-X截面圖。實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，參照本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1和圖2是模式截面圖，分別說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR以及SBAR的基本構(gòu)成。在圖1中，F(xiàn)BAR20具有上方電極21和下方電極23，它們夾住壓電體(PZ)材料的層22的一部分，形成夾層構(gòu)造。適合的PZ材料是氮化鋁(A1N)或者氧化鋅(ZnO)。用于FBAR20的電極21、23，由鉬制作最好，也可以使用其他材料。這個(gè)元件利用了薄膜PZ材料中堆積彈性音響波的作用。由所加電壓在兩個(gè)電極21、23之間產(chǎn)生電場(chǎng)后，PZ材料將電能的一部分轉(zhuǎn)化為具有聲波形式的機(jī)械能。聲波向和電場(chǎng)相同方向傳播，并在電極/空氣界面被反射。發(fā)生機(jī)械共振時(shí)，通過PZ薄膜的電能/機(jī)械能轉(zhuǎn)化特性，薄膜音響共振器可以實(shí)現(xiàn)電共振器的功能。從而，元件可以作為陷波濾波器工作。元件所發(fā)生的機(jī)械共振頻率，使傳播聲波的材料厚度與該聲波的半波長(zhǎng)相等。聲波的頻率就是加在電極21、23之間的電信號(hào)的頻率。因?yàn)槁曀俦裙馑傩?6位數(shù)，所制得的濾波器可以極其輕巧。所以，用于GHz頻帶的共振器，可以制成平面尺寸約為IOO微米，厚度為幾微米數(shù)量級(jí)的構(gòu)造。接下來，參照?qǐng)D2說明SBAR。SBAR40能提供與帶通濾波器類似的電性能。SBAR40基本上是機(jī)械式結(jié)合的兩個(gè)FBAR濾波器。以壓電體層41的共振頻率通過電極43、44的信號(hào)，將音響能傳給壓電體層42。壓電體層42內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)，轉(zhuǎn)化為通過電極44、45的電信號(hào)。圖3圖8是模式截面圖(圖3圖6，圖8)以及模式平面圖(圖7)，說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式。首先，如圖3所示，在用于制作集成電路的普通的硅晶片51上，利用蝕刻形成洼陷。洼陷的深度適合為1.530"m、優(yōu)選為1.510Pm或者根據(jù)情況有時(shí)為330um?？紤]位于FBAR的夾層構(gòu)造之下的空洞的深度只須能容納壓電體層發(fā)生的位移，空洞的深度有幾ym就很充分了。在晶片51的表面通過熱氧化形成氧化硅的薄層53，這樣，在后來的工序中，磷不會(huì)從在其上方形成的犧牲層的PSG擴(kuò)散到晶片51內(nèi)。這個(gè)薄層53，也可以使用用低壓CVD法形成的氮化硅層代替氧化硅層。這樣通過抑制磷向晶片內(nèi)的擴(kuò)散，防止了硅晶片變成導(dǎo)體，不會(huì)對(duì)制成的元件的電工作產(chǎn)生不良影響。像這樣在晶片51的表面形成氧化硅或氮化硅薄層53的物質(zhì)，作為基板使用。即，圖3表示了在基板表面形成洼陷52的狀態(tài)，洼陷的深度優(yōu)選為L(zhǎng)530^m、更優(yōu)選為1.510um或者根據(jù)情況有時(shí)為330lim。接下來，如圖4所示，在基板的氧化硅或氮化硅薄層53上堆積磷酸石英玻璃(PSG)層55。PSG，大約45(TC為止的溫度下，堆積硅垸以及成為P205原料的物質(zhì)，形成含磷量大約8%的軟玻璃狀物質(zhì)。作為硅烷的例子，有硅烷(Monosilane:SiH4)、三氯硅垸(Trichlorosilane:SiHCl3)、四甲氧基硅烷(Silicontetramethoxide:Si(OCH3)4)、四乙氧基硅烷(Silicontetraethoxide:Si(OC2H5)4)等。作為成為P205原料的物質(zhì)的例子，除了P205以外，還有磷化氫(PH3)、亞磷酸三甲酯(Trimethylphosphite:P(OCH3)3)、亞磷酸三乙酯(Triethylphosphite:P(OC2H5)3)、磷酸三甲酯(Trimethylphosphate:PO(OCH3)3)、磷酸三乙酯(Triethylphosphate:PO(OC2H5)3)等。這個(gè)低溫制造過程，此行業(yè)的從事人員都知道。PSG可以在相對(duì)低溫下進(jìn)行堆積，而且，在稀釋的H20:HF溶液中可以以非常高的蝕刻速度被蝕刻，是非常潔凈的惰性材料，所以十分適合作為犧牲層的材料。在后續(xù)工序中實(shí)行的蝕刻中，以10:1的稀釋比例可以得到每分鐘約3um的蝕刻速度。剛剛堆積的PSG犧牲層55的表面，從原子標(biāo)準(zhǔn)看非常粗糙。所以，剛剛堆積的PSG犧牲層55的表面，還不能作為形成音響共振器的底座。FBAR/SBAR形式的音響共振器，需要結(jié)晶能在電極面上形成垂直的柱狀晶并成長(zhǎng)的壓電材料。用含有細(xì)微的研磨粒子的研磨漿將PSG犧牲層55表面磨光滑，可以形成優(yōu)良的結(jié)晶的壓電材料薄膜。艮l]，如圖5所示，將PSG犧牲層55表面用粗加工漿研磨，使其全體形成平面，除去位于洼陷52外側(cè)的PSG層部分。然后，將剩下的PSG層55用含有更加細(xì)微的研磨粒子的漿研磨。如果多花研磨時(shí)間也可以的話，也可以直接用更加細(xì)微的漿實(shí)行所述兩個(gè)研磨步驟。目標(biāo)是完成鏡面加工。在本發(fā)明中，研磨PSG層以前，最好可以高溫?zé)崽幚鞵SG層，能夠做到使其致密并軟溶。這個(gè)PSG層的熱處理，可以用RTA法(R叩idThermalAnneal)進(jìn)行。這是在氮?dú)猸h(huán)境或者氮?dú)狻鯕饣旌檄h(huán)境中以75(TC95(TC的溫度下進(jìn)行。另外，高溫?zé)崽幚碛脭U(kuò)散爐或者燈照加熱進(jìn)行也可以。在本發(fā)明中，通過高溫?zé)崽幚鞵SG層，可以使PSG層致密的同時(shí)，提高其硬度。由于提高了硬度，在后續(xù)的CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)中，可以抑制在PSG膜表面出現(xiàn)刻痕等研磨劃傷，使表面有良好的平坦性。像這樣殘留在對(duì)應(yīng)洼陷52位置的PSG層的基板的清潔也很重要。漿會(huì)在晶片上留下少量的二氧化硅粉末，必須除去這些粉末。本發(fā)明的適合的實(shí)施方式中，用普立特(Polytex(商標(biāo))口亍'一々二7夕公司)這樣的帶有堅(jiān)固的墊子的第2研磨工具進(jìn)行粉末去除。作為這時(shí)用的潤(rùn)滑劑，使用去離子水，從研磨后到完成最終清潔步驟的準(zhǔn)備之間，將晶片放置在去離子水中。要注意，在最后的研磨步驟和最后的清潔步驟之間，不要讓基板千燥。最后的清潔步驟是將基板浸泡到有著各種各樣化學(xué)藥品的一系列的的水槽中。向各水槽加上超聲波攪拌。這樣的清潔方法，此行業(yè)的從事人員都知道。研磨劑由二氧化硅的微粒構(gòu)成。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，利用二氧化硅微粒的氨主體漿(RodelKlebosol#30N:口于"一^二^夕公司)。以上的說明中顯示了特定的研磨和清潔方式，但是只要能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的平滑的表面，任一種研磨或清潔方式都可以使用。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，最終的表面在原子顯微鏡探測(cè)器下，所測(cè)的高度RMS誤差在25nm以下(最好是20nm以下)。像這樣把表面弄干凈后，如圖6所示，堆積夾層構(gòu)造體60的下方電極61。適用于下方電極61的材料是鉬(Mo)。其實(shí)下方電極61也可以用其他材料構(gòu)成，比如A1、W、Au、Pt或者是Ti。因?yàn)殂f有很低的熱彈性損失，所以比較適合。比如，鉬的熱彈性損失約為鋁的1/56。下方電極61的厚度也很重要。較厚的層比較薄的層表面變得更加粗糙。為了壓電體層62的堆積，維持光滑的表面對(duì)于得到的共振器的性能十分重要。所以，下方電極的厚度適合在150nm以下。Mo適合用濺射法堆積。這樣，得到表面高度RMS誤差25nm以下(優(yōu)選20nm以下)的Mo層。堆積完下方電極61后，堆積壓電體層62。適合做壓電體層62的材料是AlN或者ZnO，這也用濺射法堆積。在本發(fā)明的適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中，壓電層62的厚度在0.1"m到10um之間(優(yōu)選0.5um2iim)。在壓電體層62的上表面，高度RMS誤差優(yōu)選在壓電體層厚度(平均值)的5%以下。最后堆積上方電極63。上方電極63也和下方電極61同樣材料構(gòu)成，適合用Mo。這樣，由下方電極61、壓電體層62以及上方電極63構(gòu)成，并且制成所要的形狀的夾層構(gòu)造體60形成后，如圖7所示，從夾層構(gòu)造體60的兩端或者是從沒有被夾層構(gòu)造體覆蓋而露出的犧牲層55部分，用稀釋的H20:HF溶液蝕刻，這樣夾層構(gòu)造體60下方的PSG也被除去。這樣，如圖8所示，在洼陷52上方留下架橋型的夾層構(gòu)造體60。艮卩，夾層構(gòu)造體60，像跨過在基板表面形成的洼陷52—樣，由基板支撐其邊緣部分。如上所述得到的FBAR中，沿著犧牲層55的表面(高度RMS誤差為25nm以下(優(yōu)選20nm以下))，在其上方形成的下方電極61的下表面的高度RMS誤差為25nm以下(優(yōu)選20nm以下)，并且由于該下方電極61的厚度很薄，他的上表面高度RMS誤差也為25nm以下(優(yōu)選20nm以下)。然后，順應(yīng)這個(gè)下方電極61的上表面，在其上方形成的壓電體層62的下表面的高度RMS誤差為25nm以下(優(yōu)選20nm以下)。下方電極61的光滑的上表面，即使沒有形成作為壓電體層62的生長(zhǎng)核的結(jié)晶構(gòu)造，所形成的壓電體層62也能形成非常規(guī)整正確的c軸走向的構(gòu)造，擁有優(yōu)良的壓電特性。圖9圖IO是模式截面圖，說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的其他實(shí)施方式。在這個(gè)實(shí)施方式中，在關(guān)于圖35所說明的工序之后，如圖9所示，再形成絕緣體層54。絕緣體層54可以是比如Si02膜，用CVD法堆積。另外，要是考慮對(duì)于去除犧牲層55的蝕刻液的耐腐蝕性，作為絕緣體層54，使用用低壓CVD法形成的Si3Nj莫比Si02膜更好。用Si02膜作為絕緣體層54的情況下，為了取出犧牲層55進(jìn)行蝕刻的時(shí)候，只要在Si02膜的露出面上進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)即可。在其上方，進(jìn)行關(guān)于圖6所說明的工序，形成夾層構(gòu)造體60。接下來，如圖10所示，進(jìn)行關(guān)于圖7和圖8所說明的工序，得到FBAR。這時(shí)，為了蝕刻去除犧牲層55，在夾層構(gòu)造體60的兩端、或者是沒有被夾層構(gòu)造體69覆蓋而露出的絕緣體層54的一部分，也是犧牲層55的上方部分，形成適當(dāng)大小的開口，從此開口加入蝕刻液。本實(shí)施方式的FBAR中，在夾層構(gòu)造體60和空洞52之間有絕緣體層54，振動(dòng)部分的構(gòu)成除了夾層構(gòu)造體60還有絕緣體層54，所以此振動(dòng)部分的強(qiáng)度提高，還可以改善振動(dòng)部分有關(guān)振動(dòng)的頻率溫度特性。絕緣體層54的厚度t'適合在501000nm范圍之間。這是因?yàn)?，絕緣體層54厚度t'對(duì)于壓電體層62的厚度t的比t'/t適合在0.1以上0.5以下的范圍內(nèi)，而壓電體層62的厚度t如上所述適合在500nm2000nm范圍之間。比例t，/t適合在0.1以上0.5以下的范圍內(nèi)的原因是，通過使比例t'/t在0.1以上，可以提高包含絕緣體層54的振動(dòng)部分的振動(dòng)頻率溫度特性的改善效果，通過使比例t'/t為0.5以下，可以防止包含絕緣體層54的振動(dòng)部分的振動(dòng)相關(guān)的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)的降低。絕緣體層54上表面的高度RMS誤差在25nm以下(優(yōu)選為20nm以下)。在以上的實(shí)施方式中，為了得到更好的音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)，絕緣體層54、下方電極61、壓電體層62以及上方電極63的各層的厚度均一性必須更加良好。此厚度均一性反映在上方電極63的表面起伏高度上(即，上方電極63的表面起伏高度較大時(shí)，至少有一層的厚度均--'性低)。于是，為了得到更高的音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)，上方電極63的表面起伏高度，最好在壓電體層62的厚度的25%以下。而且，從其他的觀點(diǎn)看，上方電極63的表面起伏高度最好在測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下(測(cè)定長(zhǎng)度為150um時(shí)，起伏高度在0.75"m以下)。以上的實(shí)施方式是關(guān)于FBAR的。然而，本行業(yè)從事人員從以上的說明中，應(yīng)該明了可以用同樣的制造過程制作SBAR。對(duì)于SBAR的情況，需要堆積另一個(gè)壓電體層(第2壓電體層)以及其上方的電極(第2上方電極)。因?yàn)榈?壓電體層在上述實(shí)施方式所示的"FBAR"的上方電極之上形成，所以此上方電極的厚度也要保持在150nm以下，并且形成為了堆積第2壓電體層的適當(dāng)?shù)谋砻?和第1壓電體層的下方電極表面一樣)。圖11為模式截面圖，說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的其他實(shí)施方式，圖12是其上方電極的平面圖。這個(gè)實(shí)施方式中，只有上方電極63的形狀與上述有關(guān)圖38所作說明的實(shí)施方式不同。本實(shí)施方式中，上方電極6位于中央部分631，并在此中央部分周圍形成框狀，擁有比中央部分631更厚的外圍部分632。中央部分631和外圍部分632的界限由高度差形成。外圍部分632的厚度適合在中央部分631的厚度的1.1倍以上。還有，中央部分631的厚度變化適合在此中央部分厚度(平均值)1%以下。上方電極63的尺寸a，比如是100ym。外圍部分632位于從上方電極63的外邊緣到距離b為止的范圍，距離b比如是到40um為止的值。通過這樣構(gòu)造上方電極，可以抑制上方電極外圍部分發(fā)生橫向的振動(dòng)，防止音響共振器的振動(dòng)中重疊出現(xiàn)多余的雜散頻率振動(dòng)。這樣的結(jié)果是可以改善音響共振器以及濾波器的共振特性和品質(zhì)系數(shù)。本實(shí)施方式中，為了得到更好的音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)，上方電極63的中央部分631的表面起伏高度，適合在壓電體層62的厚度的25%以下。另外，從其他觀點(diǎn)看，上方電極63的中央部分631的表面起伏高度，適合在測(cè)定長(zhǎng)度的0.2%以下。本發(fā)明的所述實(shí)施方式中，使用了PSG構(gòu)成的犧牲層，其實(shí)犧牲層也可以用其他材料。比如說BPSG(Boron-Phosphor-Silicate-Glass:硼-磷-硅-玻璃)，還可以利用自旋玻璃等其他形態(tài)的玻璃。除此之外，還有可以通過吐絲旋壓堆積的，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯這樣的塑料。這些材料堆積后的表面，從原子標(biāo)準(zhǔn)來看不平滑，所以用它們構(gòu)成犧牲層時(shí)，也像PSG犧牲層一樣，通過研磨使表面平滑是很重要的。這些犧牲層，可以用有機(jī)材料或者O2等離子體蝕刻去除。接著，圖13和圖14分別是作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR和SBAR的截面圖。在圖13中，F(xiàn)BAR20具有上方電極層21、下方電極層23以及緊密電極層24，這些電極層夾住壓電體薄膜層22的一部分，形成夾層構(gòu)造。壓電體薄膜層22的優(yōu)選材料是氮化鋁(A1N)或者氧化鋅(ZnO)。用于FBAR20的緊密電極層24，優(yōu)選由Ti、Cr、Ni、Ta制成，不過也可以使用其它材料。上方和下方的電極層21、23，優(yōu)選由Au、Pt、W、Mo制成，不過也可以使用其它材料。夾層構(gòu)造這樣設(shè)置位于在基板11的上表面形成的洼陷周圍，使緊密電極層24位于此基板11上。這個(gè)元件利用了壓電體薄膜層中堆積彈性音響波的作用。由所加電壓在兩個(gè)電極21、23之間產(chǎn)生電場(chǎng)后，壓電體薄膜將電能的一部分轉(zhuǎn)化為具有聲波形式的機(jī)械能。聲波向和電場(chǎng)相同方向傳播，并在電極/空氣界面被反射。發(fā)生機(jī)械共振時(shí)，通過PZ材料的電能/機(jī)械能轉(zhuǎn)化特性，薄膜音響共振器可以實(shí)現(xiàn)電共振器的功能。從而，元件可以作為凹陷濾波器工作。元件所發(fā)生的機(jī)械共振頻率，使傳播聲波的材料厚度與聲波的半波長(zhǎng)相等。聲波頻率與加在電極21、23上的電信號(hào)的頻率相等。因?yàn)槁暡ǖ乃俣缺裙馑傩?6位數(shù)，所制得的濾波器可以極其輕巧。用于GHz頻帶的共振器，可以制成平面尺寸約100ym、厚度為幾u(yù)m這一數(shù)量級(jí)的構(gòu)造。接下來，參照?qǐng)D14說明SBAR。SBAR40能提供類似帶通濾波器的電性能。SBAR40基本上是機(jī)械式結(jié)合的兩個(gè)FBAR濾波器。以壓電體薄膜層42的共振頻率通過緊密電極層24、下方電極層45、電極層44的信號(hào)，將音響能傳遞給壓電體薄膜層41。壓電體薄膜層41內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)，轉(zhuǎn)化為通過電極層44和電極層43的電信號(hào)。圖15圖21是說明作為基于本發(fā)明的薄膜音響共振器的FBAR的制造方法、以及基于此得到的FBAR的實(shí)施方式的模式截面圖(圖15圖20)和模式平面圖(圖21)。首先，如圖15所示，在用于制作集成電路的普通的硅晶片51上，利用蝕刻形成洼陷。洼陷的深度優(yōu)選為1.530um、更優(yōu)選為1.510um或者根據(jù)情況有時(shí)為330ym?？紤]位于FBAR的夾層構(gòu)造之下的空洞的深度只須能容納壓電體薄膜層發(fā)生的位移，空洞的深度有幾Um就很充分了。在晶片51的表面通過熱氧化形成氧化硅的薄層53，這樣，在后來的工序中，磷不會(huì)從在其上方形成的犧牲層的PSG擴(kuò)散到晶片51內(nèi)。這個(gè)薄層53，也可以使用用低壓CVD法形成的氮化硅層代替氧化硅層。這樣通過抑制磷向晶片51內(nèi)的擴(kuò)散，防止了硅晶片變成導(dǎo)體，不會(huì)對(duì)制成的元件的電工作產(chǎn)生不良影響。像這樣在表面形成氧化硅或氮化硅的薄層53的晶片51，作為基板使用。g卩，圖15表示了在基板表面形成洼陷52的狀態(tài)，洼陷的深度優(yōu)選為1.530um、更優(yōu)選為1.510um或者根據(jù)情況有時(shí)為330um。其次，如圖16所示，在基板上接合形成緊密電極層161使其包圍洼陷52。緊密電極層161的上表面面積(平面面積)設(shè)為Sl，在其上方形成的下方電極層的平面面積設(shè)為S2時(shí)，S1的范圍優(yōu)選為0.01XS2《S1《0.5XS2。SK0.01XS2的情況下，基板和下方電極的結(jié)合力減弱，本發(fā)明的效果有不能充分發(fā)揮的傾向。并且，S1X).5XS2的情況下，緊密電極層161會(huì)對(duì)薄膜音響共振器的動(dòng)作產(chǎn)生影響，有不能得到良好的共振特性的傾向。緊密電極層161的厚度只要能充分固定在其上方形成的下方電極層就可以，比如在20nm到lum的范圍內(nèi)就可以。另外，緊密電極層161的材料中，優(yōu)選包含從Ti、Cr、Ni、Ta中選出的至少一種。如上所述，通過把緊密電極層161設(shè)置于基板的洼陷52的周圍，可以抑制薄膜音響共振器發(fā)生的橫向振動(dòng)，防止在薄膜音響共振器的振動(dòng)中重疊多余的雜散頻率震動(dòng)。這樣，可以改善薄膜音響共振器以及濾波器的共振特性和品質(zhì)系數(shù)。另外，由于在由Au、Pt、W、Mo等形成的下方電極層的中央部分下方，沒有由Ti、Cr、Ni、Ta等形成的緊密電極層161，所以搖擺曲線的衍射半峰值寬度(FWHM)很小，可以形成具有優(yōu)越的定向性和結(jié)晶品質(zhì)的壓電體薄膜層。通過壓電體薄膜層的高定向性和良好結(jié)晶化，可以改善本發(fā)明的薄膜音響共振器以及濾波器的共振特性和品質(zhì)系數(shù)。那么，接下來，如圖17所示，在已經(jīng)形成緊密電極層161的基板的氧化硅或氮化硅的薄層53上，堆積由PSG形成的犧牲層55。如上所述，PSG是，大約45(TC為止的溫度下，堆積硅烷以及成為P205原料的物質(zhì)，形成的含磷量大約8%的軟玻璃狀物質(zhì)。作為硅垸的例子，可以舉出硅烷(Monosilane:SiH4)、三氯硅烷(Trichlorosilane:SiHCl3)、四甲氧基硅烷(Silicontetramethoxide:Si(OCH3)4)、四乙氧基硅垸(Silicontetraethoxide:Si(OC2H5)4)等等。作為成為P205原料的物質(zhì)的例子，除了P205以外，還有磷化氫(PH3)、亞磷酸三甲酉旨(Trimethylphosphite:P(OCH3)3)、亞磷酸三乙酯(Triethylphosphite:P(OC2H5)3)、磷酸三甲酯(Trimethylphosphate:PO(OCH3)3)、磷酸三乙酯(Triethylphosphate:PO(OC2H5)3)等等。這個(gè)低溫制造過程，此行業(yè)的從事人員都知道。PSG可以在相對(duì)低溫下進(jìn)行堆積，而且，是在稀釋的H20:HF溶液中可以以非常高的蝕刻速度被蝕刻的、非常潔凈的惰性材料，所以十分適合作為犧牲層的材料。在后續(xù)工序中實(shí)行的蝕刻中，以10:1的稀釋比例可以得到每分鐘約3iim的蝕刻速度。剛剛堆積的PSG犧牲層55的表面，從原子標(biāo)準(zhǔn)看非常粗糙。所以，剛剛堆積的PSG犧牲層55的表面，還不能作為形成音響共振器的底座。FBAR/SBAR形式的薄膜音響共振器，需要結(jié)晶能在電極面上形成垂直的柱狀晶并成長(zhǎng)的壓電體。通過用含有細(xì)微的研磨粒子的研磨漿將PSG犧牲層55表面磨光滑，可以形成具有有良的定向性以及結(jié)晶品質(zhì)的下方電極層，從而可以形成具有有良的定向性以及結(jié)晶品質(zhì)的壓電體薄膜層。艮口，如圖18所示，將PSG犧牲層55表面用粗漿加工研磨，使其形成平面，除去對(duì)記在緊密電極層161上的PSG層部分。然后，將剩下的PSG層55用含有更加細(xì)微的研磨粒子的精密加工漿研磨。作為代替的方法，如果可以多花研磨時(shí)間，也可以直接用一種細(xì)微的精密加工漿實(shí)行所述兩個(gè)研磨步驟。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)"鏡面"狀加工(鏡面加工)。在本發(fā)明中，研磨PSG層以前，最好可以高溫?zé)崽幚鞵SG層，使其致密化并軟溶。這個(gè)PSG層的熱處理，可以用RTA法(RapidThermalAnneal)進(jìn)行。這是在氮?dú)猸h(huán)境或者氮?dú)庖谎鯕饣旌檄h(huán)境中以750°C95(TC的溫度下進(jìn)行。另外，高溫?zé)崽幚碛脭U(kuò)散爐或者燈照加熱進(jìn)行也可以。在本發(fā)明中，通過高溫?zé)崽幚鞵SG層，可以使PSG層在成為更加致密的構(gòu)造的同時(shí)，提高其硬度。由于提高了硬度，在后續(xù)的CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)中，可以抑制再PSG膜表面出現(xiàn)刻痕等研磨劃傷，可以很好地使表面平坦化。像這樣實(shí)施了研磨后的基板的清潔也很重要。漿會(huì)在基板上留下少量的二氧化硅粉末，必須除去這些粉末。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，用普立特(Polytex(商標(biāo))口亍"一A二7夕公司)這樣的帶有堅(jiān)固的墊子的第2研磨工具進(jìn)行粉末去除。作為這時(shí)用的潤(rùn)滑劑，使用去離子水，從研磨到完成最終清潔步驟的準(zhǔn)備之間，將基板放置在去離子水中。要注意，在最后的研磨步驟和最后的清潔步驟之間，不要讓基板干燥。最后的清潔步驟由將基板浸泡到有著各種各樣化學(xué)藥品的一系列的的水槽中構(gòu)成。向各水槽加上超聲波攪拌。這樣的清潔步驟，此行業(yè)的從事人員都知道。研磨劑由二氧化硅的微粒構(gòu)成。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，利用二氧化硅微粒的氨主體漿(RodelKlebosol#30N:。亍"一^二^夕公司)。以上的說明中顯示了特定的研磨和清潔方式，但是只要能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的平滑的表面，任一種研磨或清潔方式都可以使用。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，最終的表面在原子顯微鏡探測(cè)器下，所測(cè)的高度RMS誤差在25nm以下，優(yōu)選是20nm以下，更優(yōu)選為10nm以下的表面粗糙度。如上所述平滑表面，并且用等離子體蝕刻將緊密電極層161的表面進(jìn)行清凈化處理后，如圖19所示，堆積夾層構(gòu)造60的下方電極層162。下方電極層162的優(yōu)選材料是Au、Pt、W、Mo。此下方電極層162的定向性以及結(jié)晶性，會(huì)反映于在其上方形成的壓電體薄膜層163的定向性和結(jié)晶品質(zhì)上。下方電極層162的厚度也很重要。較厚的層比較薄的層表面變得更加粗糙。如上所述，為了壓電體層62的堆積，維持光滑的表面對(duì)于得到的共振器的性能十分重要。所以，下方電極層162的厚度優(yōu)選在200nm以下。Au、Pt、W、Mo優(yōu)選用濺射法堆積。通過這個(gè)方法，可以得到具有表面高度RMS誤差25nm以下、優(yōu)選為20nm以下、更優(yōu)選為10nm以下的表面粗糙度的下方電極層162。堆積完下方電極層162后，除去殘留在下方電極層162周圍的PSG犧牲層，堆積壓電體薄膜層163。壓電體薄膜層163的優(yōu)選材料是A1N或者ZnO，這也用濺射法堆積。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，壓電體薄膜層163的厚度在0.1"m到10um之間，優(yōu)選為0.5um2um之間。最后堆積上方電極層164。上方電極層164也和下方電極層162以同樣材料構(gòu)成，優(yōu)選用Au、Pt、W、Mo構(gòu)成。這樣，由緊密電極層161、下方電極層162、壓電體薄膜層163以及上方電極層164構(gòu)成，并且制成所要的形狀的夾層構(gòu)造體60形成后，通過RIE(反應(yīng)性離子蝕刻)等干蝕刻法，形成從上方電極層164的周邊部分朝向下方、通過上方電極層164、壓電體薄膜層163以及下方電極層162后到達(dá)犧牲層55的貫穿小孔，通過用稀釋的H20:HF溶液蝕刻，除去夾層構(gòu)造60下方的PSG。這樣，如圖21及圖21所示，在洼陷52上方留下架橋型的夾層構(gòu)造體。即，夾層構(gòu)造體60，緊密電極層161位于在基板表面形成的洼陷52周圍，象跨過洼陷52—樣，由基板支撐其邊緣部分。以上這樣得到的薄膜音響共振器中，夾層構(gòu)造60的周邊部分多了緊密電極層161這一部分質(zhì)量，可以抑制橫向振動(dòng)的發(fā)生，防止在薄膜音響共振器的振動(dòng)中重疊多余的雜散頻率振動(dòng)。并且，由于在洼陷52周圍形成了緊密電極層，過去無法單獨(dú)堆積在空洞上的、由Au、Pt等制成的下方電極層可以堆積，由W、Mo等制成的下方電極層和底部基板的結(jié)合性也改善了。另外，根據(jù)以上這種薄膜音響共振期的制造方法，由Au、Pt、W、Mo等制成的下方電極層162的中央部分形成于二氧化硅玻璃、磷酸石英玻璃等玻璃質(zhì)地的犧牲層上，比起以往的在Ti等構(gòu)成的結(jié)合層上全面性形成Au、Pt、W、Mo等電極層的情況，其下方電極層的定向性和結(jié)晶性都更優(yōu)良，可以得到搖擺曲線的衍射半峰值寬度(FWHM)很小的高質(zhì)量結(jié)晶膜。通過這樣改善下方電極層162的定向性和結(jié)晶品質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)在其上方形成的壓電體薄膜層的定向性和結(jié)晶品質(zhì)的提咼。以上的實(shí)施方式是涉及FBAR的。但是對(duì)于從事本行業(yè)的人員，從以上說明中應(yīng)該可以明了，同樣的過程可以用于制造SBAR。對(duì)于SBAR的情況，必須堆積另一個(gè)壓電體層(第2壓電體層)。第二壓電體層在所述實(shí)施方式所說明的"FBAR"的上方電極層之上形成，所以，此上方電極層的厚度也必須維持比如100nm，以提供適合堆積第2壓電體層的表面狀態(tài)。比如，最好是擁有高度RMS誤差在25nm以下、優(yōu)選在20nm以下、更優(yōu)選的在10nm以下的表面粗糙度的平滑表面。本發(fā)明的所述實(shí)施方式中，使用了PSG構(gòu)成的犧牲層，其實(shí)犧牲層也可以用其他材料。比如說BPSG(Boron-Phosphor-Silicate-Glass:硼-磷-硅-玻璃)，還可以利用自旋玻璃等其他形態(tài)的玻璃。除此之外，還有可以通過旋壓堆積的，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯這樣的塑料。用這些材料構(gòu)成犧牲層時(shí)，也像PSG犧牲層一樣，用研磨使表面平滑是很重要的。這些犧牲層，可以用有機(jī)去除材料或者02等離子體蝕刻去除。接下來，圖22是說明基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體(薄膜音響共振器)的實(shí)施方式的模式平面圖，圖23是其X-X截面圖。在這些圖中，壓電薄膜共振體111具有基板112、在該基板112的上表面上形成的絕緣層13、以及接合于此絕緣層13上表面的壓電層壓構(gòu)造體14。壓電層壓構(gòu)造體14由以下構(gòu)成形成于絕緣層13的上表面的底部電極15、形成于基礎(chǔ)膜13的上表面并使其覆蓋此底部電極15的一部分的壓電體膜16、以及形成于此壓電體膜16的上表面的頂部電極17。基板112上，形成了作為空隙的導(dǎo)通孔120。絕緣層13的一部分朝著導(dǎo)通孔120裸露。此絕緣層13的裸露部分和對(duì)應(yīng)于此壓電層壓構(gòu)造14的一部分構(gòu)成了振動(dòng)部分(振動(dòng)隔膜)121。另外，底部電極15以及頂部電極17具有形成于對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的區(qū)域中的主體部分15a、17a，連接此主體部分15a、17a和外部電路的端子部分15b、17b。端子部分15b、17b位于對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的區(qū)域之外。作為基板112，可以利用Si(100)單晶體等單晶體，或者Si單晶體等基材表面形成硅、金剛石等其他多結(jié)晶膜的物質(zhì)?；?12的導(dǎo)通孔120的形成方法，示例中有從基板下表面一側(cè)的異方性蝕刻法。不過，形成于基板112的空隙，不僅限于基于導(dǎo)通孔120的空隙，只需要能容許振動(dòng)部分121的振動(dòng)就可以，也可以是在與此振動(dòng)部分121對(duì)應(yīng)的基板上表面上形成的凹陷部分。絕緣層13是以氧化硅(Si02)或者氮化硅(SiNx)為主成分的電介質(zhì)膜。電介質(zhì)膜可以由單層形成，也可以加上為了提高結(jié)合性的層由復(fù)數(shù)層形成。作為由復(fù)數(shù)層形成的電介質(zhì)膜，可以舉出在Si02層的一面或雙面加上氮化硅的電介質(zhì)膜。絕緣層13的厚度為比如0.22.0um。作為絕緣層13的形成方法，可以舉出由硅形成的基板112的表面的熱氧化法、或者CVD法、或者低壓CVD法。底部電極15和頂部電極17，是以鉬(Mo)為主成分的(優(yōu)選含有量為80當(dāng)量％以上)導(dǎo)電膜。由于，Mo的熱彈性損失很低(Al的大約1/56)，特別適合構(gòu)成在高頻率下振動(dòng)的振動(dòng)部分。不僅是Mo單質(zhì)，也可以使用以Mo為主成分的合金。底部電極15和頂部電極17的厚度為例如50200nm。底部電極15和頂部電極17的形成方法，可以舉出濺射法或者蒸著法，還可以根據(jù)需要為了形成所要的形狀使用照相平板印刷技術(shù)。壓電體膜16由以A1N為主成分的(優(yōu)選含有量90當(dāng)量％以上)壓電膜形成，其厚度為比如0.52.5iim。作為壓電體膜的形成方法，可以舉出反應(yīng)性濺射法，還可以根據(jù)需要為了以所要的形狀形成圖案使用照相平板印刷技術(shù)。本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于以如圖22及圖23所示的構(gòu)成具有以A1N為主成分的壓電體膜16、在2GHz附近具有基本模式共振的FBAR，發(fā)揮A1N薄膜的彈性波傳播速度快這一特長(zhǎng)的同時(shí)，為了不損害電機(jī)械結(jié)合系數(shù)以及音響品質(zhì)系數(shù)又能提高共振頻率的溫度穩(wěn)定性，認(rèn)真研究的結(jié)果，絕緣層13使用以Si02或者SiNx為主成分的物質(zhì)、并且頂部底部電極15.17使用以Mo為主成分的物質(zhì)，是有效的。而且，發(fā)現(xiàn)通過使壓電體膜16的厚度t和絕緣層13的厚度t'滿足O.l《t'/t《0.5、最好是0.2《t'/t《0.4，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、音響品質(zhì)系數(shù)和共振頻率的溫度穩(wěn)定性全部變得更加優(yōu)良。t'/t<0.1時(shí)，雖然電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和音響品質(zhì)系數(shù)會(huì)有若干提高，但是共振頻率的溫度系數(shù)的絕對(duì)值變大，作為FBAR的特性有降低的傾向。并且，t'/t〉0.5時(shí)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和音響品質(zhì)系數(shù)降低，共振頻率的溫度系數(shù)的絕對(duì)值變大，作為FBAR的特性有降低的傾向。圖24是表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的其他實(shí)施方式的模式平面圖，圖25是其X-X截面圖。在這些圖中，對(duì)于和所述圖22、圖23中有同樣功能的部分，標(biāo)記有統(tǒng)一的符號(hào)。在本實(shí)施方式中，除了絕緣層13，還有以Si02或者SiNx為主成分的(優(yōu)選含有量為50當(dāng)量％以上)絕緣層18接合于壓電層壓構(gòu)造體14上。絕緣層18形成于頂部電極17的主體部分17a上方。絕緣層18也可以延伸到對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121以外的區(qū)域，在壓電體膜16上廣泛的范圍內(nèi)延伸。并且，形成以氧化硅或者氮化硅作為主成分的絕緣層18時(shí)，也可以省略絕緣層13。但是，這種情況下，最好使底部電極15的主體部分15a通過在基板112的上表面的導(dǎo)通孔120的矩形開口的2邊，延伸到此開口內(nèi)，用底部電極15支撐振動(dòng)部分121。圖24、25的實(shí)施方式中，也可以得到與圖22、23的實(shí)施方式相同的效果。圖26表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的其他實(shí)施方式的模式平面圖，圖27是其X-X截面圖。在這些圖中，對(duì)于和所述圖22圖25中有同樣功能的部分，標(biāo)記有統(tǒng)一的符號(hào)。本實(shí)施方式中，底部電極15具有矩形的形狀，頂部電極17由第1電極部分17A和第2電極部分17B構(gòu)成。這些電極部分17A、17B分別具有主體部分17Aa、17Ba和端子部分17Ab、17Bb。主體部分17Aa、17Ba位于對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的區(qū)域內(nèi)，端子部分17Ab、17Bb位于對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的區(qū)域之外。圖28表示基于本發(fā)明的壓電薄膜共振體的其他實(shí)施方式的模式平面圖，圖29是其X-X截面圖。在這些圖中，對(duì)于和所述圖22圖27中有同樣功能的部分，標(biāo)記有統(tǒng)一的符號(hào)。本實(shí)施方式中，底部電極15具有矩形的形狀，頂部電極17由第1電極部分17A和第2電極部分17B構(gòu)成。這些電極部分17A、17B分別具有主體部分17Aa、17Ba和端子部分17Ab、17Bb。主體部分17Aa、17Ba位于對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的區(qū)域內(nèi)，端子部分17Ab、17Bb位于對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的區(qū)域之外。本實(shí)施方式中，形成絕緣層18使其能夠覆蓋第1電極部分的主體部分17Aa和第2電極部分的主體部分17Ba兩者。在圖26、27的實(shí)施方式和圖28、29的實(shí)施方式中，也可以得到和圖22、23的實(shí)施方式和圖24、25的實(shí)施方式相同的效果。并且，圖26、27和圖28、29的實(shí)施方式被稱作多模式共振體，可以在頂部電極17中的一個(gè)(比如第2電極部分17B)和底部電極15之間加上輸入電壓，從頂部電極17中的另一個(gè)(比如第2電極部分17A)和底部電極15之間得到輸出電壓。在所述這樣的壓電薄膜共振體中，使用微波探測(cè)器測(cè)定的關(guān)于阻抗特性的共振頻率f;及反共振頻率fa、和電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k之間，具有如下關(guān)系<formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula>為了簡(jiǎn)單，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k12可以使用由下式算出的值。kt2=4.8(fa-fr)/(fa+fr)本說明書中電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k的值就使用了用此式算出的值。對(duì)于圖22、23、圖24、25、圖26、27和圖28、29中所示構(gòu)成的FBAR，從2.0GHz附近的共振頻率和反共振頻率的測(cè)定值中求出的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為4.06.5%。電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k小于4.0時(shí)，所制造的FBAR的帶寬變小，在高頻區(qū)的實(shí)用變難。以下通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。如圖3圖8所示制作薄膜音響共振器。首先，將Si晶片51的表面用Pt/Ti保護(hù)膜覆蓋，利用蝕刻使此保護(hù)膜形成為了形成洼陷所需要的規(guī)定形狀，形成為了Si晶片51的蝕刻所用的遮蔽膜。然后，使用Pt/Ti式樣遮蔽膜進(jìn)行濕蝕刻，如圖3所示，形成深20um寬150um的洼陷。此蝕刻使用5重量。/。的KOH水溶液，在液體溫度70'C下進(jìn)行。另，洼陷深度3nm也可以。然后，去除Pt/Ti式樣遮蔽膜，如圖3所示，用熱氧化在Si晶片51的表面形成厚度ltim的Si02層53，得到在由Si晶片51和SK)2層53構(gòu)成的基板上形成洼陷52的構(gòu)造。接著，如圖4所示，在形成洼陷52的Si02層53上，堆積厚度30ixm的PSG犧牲層。這個(gè)堆積，通過在45(TC下以硅烷和P205作為原料的熱CVD法進(jìn)行。另夕卜，PSG犧牲層55的厚度也可以是5um，熱CVD法中所用的原料也可以是硅垸和磷酸三甲酯(PO(OCH3)3)，而且，堆積的PSG層還可以在1%氧氣/氮?dú)饣旌蠚夥罩性?5(TC進(jìn)行20分鐘熱處理，使其軟溶提高硬度。接著，如圖5所示，研磨PSG犧牲層55的表面，去除位于洼陷52以外區(qū)域的PSG犧牲層55。接著，用含有細(xì)微的研磨粒子的漿研磨殘留在洼陷52內(nèi)的PSG犧牲層55表面，使其表面粗糙度為高度RMS誤差10讓。接著，如圖6所示，在PSG犧牲層55上方形成厚度lOOrnn、尺寸200X200!im的由Mo膜形成的底部電極61。Mo膜的形成，使用Ar作為濺射氣體，在室溫下DC磁控管濺射法進(jìn)行。然后，用發(fā)射法進(jìn)行Mo膜的圖案形成。測(cè)定形成的Mo膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為15nm。接著，在底部電極61上形成由ZnO膜形成的1.0"m厚的壓電體層62。ZnO膜的形成中，作為濺射靶使用ZnO，作為濺射氣體使用Ar和02的混合氣體，濺射氣體壓強(qiáng)為5mTorr，在基板溫度400°C時(shí)使用磁控管濺射法。測(cè)定形成的ZnO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為Unm，是膜厚度的5%以下。通過濕蝕刻使ZnO膜圖案形成，成為規(guī)定的形狀得到壓電體層62。接著，在壓電體層62上形成厚度100nm的由Mo膜形成的頂部電極63。Mo膜的形成和圖案形成與形成底部電極62時(shí)一樣。對(duì)于頂部電極63的表面，以測(cè)定長(zhǎng)度150"m檢測(cè)時(shí)，得到起伏高度為0.2]im，是壓電體層62的膜厚度的25%以下，并且是測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下。接著，通過使用稀釋的H20:HF溶液蝕刻去除PSG犧牲層55。這樣，如圖8所示，在洼陷52上形成Mo/ZnO/Mo的夾層構(gòu)造60被架橋的形態(tài)。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為88.5度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.5度，顯示了良好的定向性。對(duì)以上這樣得到的音響共振器，使用微波探測(cè)器測(cè)定頂部電極63和底部電極61之間的阻抗特性，并且測(cè)定共振頻率fr和反共振頻率fa，基于這些測(cè)定值計(jì)算電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2。電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為5.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為700。在實(shí)施例1中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。除了進(jìn)行研磨時(shí)使PSG犧牲層55的表面粗糙度為高度RMS誤差70nm以外，其他和實(shí)施例l一樣，制作音響共振器。測(cè)定底部電極61的Mo膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為80nm。還有，測(cè)定ZiiO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為75nm，超過了膜厚度的5%。對(duì)于頂部電極63的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為150nm時(shí)，起伏高度為1.0wm，超過了測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為85.0度，有很大的傾斜，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為7.0度。以上這樣得到的音響共振器的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為3.0%，音響品質(zhì)系數(shù)為400。在比較例1中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。除了使用AlN膜制成的物質(zhì)代替壓電體層62所用的ZnO膜以外，其他和實(shí)施例l一樣，制作音響共振器。即，在底部電極61上形成由A1N膜形成的1.2ym厚的壓電體層62。A1N膜的形成中，作為濺射靶使用Al，作為濺射氣體使用Ar和N2的混合氣體，在基板溫度400°C下使用磁控管濺射法進(jìn)行。測(cè)定形成的A1N膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為14nm，是膜厚度的5%以下。對(duì)于頂部電極63的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為150"m時(shí)，起伏高度為0.2um，是壓電體層62的膜厚度的25%以下，并且是測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為88.5度的方向，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.8度，顯示出良好的定向性。以上這樣得到的音響共振器的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為6.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為卯0。在實(shí)施例2中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。如圖3圖5、圖9圖IO所記載，制作薄膜音響共振器。首先，和實(shí)施例l一樣，得到圖5所示的構(gòu)造。但是，殘留于洼陷52內(nèi)的PSG犧牲層55的表面用含有細(xì)微的研磨粒子的漿研磨，使其表面粗糙度為高度RMS誤差5nm。然后，如圖9所示，用CVD法形成厚度500nm的由Si02膜構(gòu)成的絕緣體層54，使其也能覆蓋PSG犧牲層55的表面。測(cè)定所形成的絕緣體層54的表面粗糙度，高度RMS誤差為10nm。然后，在絕緣體層54上，與實(shí)施例l一樣，如圖10所示，形成由Mo膜構(gòu)成的底部電極61。測(cè)定所形成的Mo膜表面粗糙度，高度RMS誤差為15nm。然后，與實(shí)施例1一樣，在底部電極61上形成由ZnO膜構(gòu)成的壓電體層62。測(cè)定形成的ZnO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為10iim，是膜厚度的5%以下。通過濕蝕刻使ZnO膜形成圖案，成為規(guī)定的形狀得到壓電體層62。接著，與實(shí)施例l一樣，在壓電體層62上形成由Mo膜形成的頂部電極63。對(duì)于頂部電極63的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為150ym時(shí)，調(diào)査得到起伏高度為0.2um，是壓電體層62的膜厚度25%以下，并且是測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下。接著，在絕緣體層54的裸露部分形成能夠到達(dá)PSG犧牲層55的導(dǎo)通孔開口，通過此開口使用稀釋的H20:HF溶液蝕刻去除PSG犧牲層55。這樣，如圖8所示，在洼陷52上形成包括絕緣體層54和Mo/ZnO/Mo的夾層構(gòu)造60的層壓體被架橋的形態(tài)。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為88.5度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.3度，顯示了良好的定向性。對(duì)以上這樣得到的音響共振器，使用微波探測(cè)器測(cè)定頂部電極63和底部電極61之間的阻抗特性，并且測(cè)定共振頻率fr和反共振頻率fa，基于這些測(cè)定值計(jì)算電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2。電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為4.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為650。在實(shí)施例3中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。[比較例3]除了進(jìn)行研磨時(shí)使PSG犧牲層55的表面粗糙度為高度RMS誤差70nm以外，其他和實(shí)施例2—樣，制作音響共振器。測(cè)定絕緣體層54的Si02膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為85nm。并且，測(cè)定底部電極61的Mo膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為90nm。還有，測(cè)定ZnO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為85nm，超過了膜厚的5%。對(duì)于頂部電極63的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為150um時(shí)，起伏高度為1.0wm，超過了測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為83.0度，有很大的傾斜，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為9.5度。以上這樣得到的音響共振器的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k^為2.8%，音響品質(zhì)系數(shù)為360。在比較例3中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。[實(shí)施例4]除了頂部電極63的形成以外，其他與實(shí)施例2—樣，制作音響共振器。即，與實(shí)施2—樣，在壓電體層62上形成厚100nm的Mo膜后，從其外邊緣起在m寬的區(qū)域內(nèi)，再用發(fā)射法形成厚20nm的Mo膜，形成如圖11所示的頂部電極63。對(duì)于頂部電極63的中央部分631的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為100ym時(shí)，起伏高度為0.15^m，是壓電體層62的膜厚度的25%以下，并且是測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下。以上這樣得到的音響共振器的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為7.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為950。在實(shí)施例4中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。[實(shí)施例5]如圖3圖8所記載，制作薄膜音響共振器。首先，將Si晶片51的表面用Si02保護(hù)膜覆蓋，通過蝕刻此保護(hù)膜形成為了形成洼陷所需要的規(guī)定圖案，形成Si晶片51的蝕刻所用的遮蔽膜。然后，使用此遮蔽膜進(jìn)行濕蝕刻，如圖3所示，形成深20"m寬150um的洼陷。此蝕刻與實(shí)施例1一樣實(shí)施。然后，用濕蝕刻除去Si02圖案遮蔽膜，如圖3所示，在Si晶片51的表面形成厚度200nm的SbN4層53，得到在由Si晶片51禾卩Si3N4層53制成的基板上形成洼陷52的構(gòu)造。此Si3N4層53的堆積，是在S0(TC下，以硅烷(SiH4)和氨(NH3)為原料，用低壓CVD法進(jìn)行。接著，如圖4所示，在形成洼陷52的Si3N4層53上，堆積厚5Um的PSG犧牲層55。此堆積，是在45(TC下，以四乙氧基硅烷(Si(OC2H5)4)和磷酸三甲酯(PO(OCH3)3)原料，用熱CVD法進(jìn)行。并且，堆積后的PSG層在1%氧氣/氮?dú)饣旌蠚夥罩校?5(TC下進(jìn)行20分鐘熱處理，使其軟溶提高硬度。接著，和實(shí)施例1一樣，得到圖5所示的構(gòu)造。但是，根據(jù)研磨粒子的選擇，使殘留于洼陷52內(nèi)的PSG犧牲層55的表面粗糙度為高度RMS誤差5nm。接著，和實(shí)施例l一樣，如圖6所示，形成由Mo膜構(gòu)成的底部電極61。測(cè)定所形成的Mo膜表面粗糙度，高度RMS誤差為13nm。接著，與實(shí)施例2—樣，在底部電極61上形成由A1N膜形成的1.2um厚的壓電體層62。測(cè)定形成的A1N膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為10nm，是膜厚度的5%以下。接著，與實(shí)施例l一樣，在壓電體層62上形成由Mo膜形成的頂部電極63。對(duì)于頂部電極63的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為150ym時(shí)，起伏高度為0.15um，是壓電體層62的膜厚度的25%以下，并且是測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下。接著，與實(shí)施例l一樣，去除PSG犧牲層55。這樣，如圖8所示，在洼陷52上形成Mo/ZnO/Mo的夾層構(gòu)造60被架橋的形態(tài)。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為89.5度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度(FWHM)為2.2度，顯示了良好的定向性。對(duì)以上這樣得到的音響共振器，使用微波探測(cè)器測(cè)定頂部電極63和底部電極61之間的阻抗特性，并且測(cè)定共振頻率fr和反共振頻率fa，基于這些測(cè)定值計(jì)算電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2。電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為6.7%，音響品質(zhì)系數(shù)為980。在實(shí)施例5中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。[實(shí)施例6]如圖3圖5、圖9圖10所記載，制作薄膜音響共振器。首先，和實(shí)施例5—樣，得到圖5所示的構(gòu)造。但是，通過對(duì)研磨粒子的選擇，使殘留于洼陷52內(nèi)的PSG犧牲層55的表面粗糙度為高度RMS誤差10nm。然后，如圖9所示，在基板上形成厚度500nm的由&31^4膜制成的絕緣體層54，使其也能覆蓋PSG犧牲層55的表面。此由SisN4膜制成的絕緣體層54的堆積，是在80(TC下，以硅烷(SiH4)和氨(NH3)為原料，用低壓CVD法進(jìn)行。測(cè)定所形成的絕緣體層54的表面粗糙度，高度RMS誤差為12nm。接著，在絕緣體層54上，和實(shí)施例5—樣，如圖10所示，形成由Mo膜構(gòu)成的底部電極61。測(cè)定所形成的Mo膜表面粗糙度，高度RMS誤差為17nm。接著，與實(shí)施例5—樣，在底部電極61上形成由A1N膜形成的壓電體層62。測(cè)定形成的A1N膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為15nm，是膜厚度的5%以下。接著，與實(shí)施例5—樣，在壓電體層62上形成由Mo膜形成的頂部電極63。對(duì)于頂部電極63的表面，在測(cè)定長(zhǎng)度為150"m時(shí)，起伏高度為0.21ym，是壓電體層62的膜厚度的25%以下，并且是測(cè)定長(zhǎng)度的0.5%以下。接著，與實(shí)施例3—樣，去除PSG犧牲層55。這樣，如圖10所示，在洼陷52上形成包括絕緣體層54和Mo/ZnO/Mo的夾層構(gòu)造60的層壓體被架橋的形態(tài)。對(duì)得到的壓電體層62進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面為88.4度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度(FWHM)為2.8度，顯示了良好的定向性。對(duì)以上這樣得到的音響共振器，使用微波探測(cè)器測(cè)定頂部電極63和底部電極61之間的阻抗特性，并且測(cè)定共振頻率fr和反共振頻率fa，基于這些測(cè)定值計(jì)算電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2。電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為5.2%，音響品質(zhì)系數(shù)為700。在實(shí)施例6中得到的FBAR結(jié)構(gòu)以及作為音響共振器的特性示于表1中。[實(shí)施例7]如圖15圖21所記載，制造薄膜音響共振器。首先，將Si晶片51的表面用Si02保護(hù)膜覆蓋，通過蝕刻使此保護(hù)膜形成為了形成洼陷所需要的規(guī)定圖案，形成Si晶片51的蝕刻所用的遮蔽膜。然后，使用此遮蔽膜進(jìn)行濕蝕刻，如圖15所示，形成深20^im的洼陷。此蝕刻中，作為蝕刻液使用5wt。/。的KOH水溶液，在液體溫度7(TC下進(jìn)行。另外，洼陷深度為3nm也可以。然后，通過熱氧化，在晶片51的表面再次形成Si02層53。這樣，得到在由Si晶片51和Si02層53制成的基板上形成洼陷52的構(gòu)造。然后，在基板的表面(上表面)形成Cr膜，蝕刻此Cr膜形成圖案，只環(huán)狀地剩下包圍洼陷52周圍的部分。這樣，如圖16所示，形成了包圍洼陷52的由Cr膜制成的緊密電極層161。Cr膜的形成使用DC磁控管濺射法，濺射氣體使用Ar，基板溫度在室溫下進(jìn)行。形成的Cr緊密電極層161，使其上表面中成為與下方電極層之間的接觸面的平面面積(Sl)為4500tim2，膜厚度為100nm。然后，如圖17所示，在形成洼陷52的Si02層53和Cr緊密電極層61上，使用硅烷和磷化氫(PH3)在450。C堆積PSG。另外，堆積的PSG層還可以在"/。氧氣/氮?dú)饣旌蠚夥罩性?5(TC進(jìn)行20分鐘熱處理，使其軟溶提高硬度。接著，如圖18所示，研磨堆積的PSG表面除去PSG層位于緊密電極層161之上的部分，接著用含細(xì)微的研磨粒子的漿研磨PSG層55的表面，用逆濺射處理使Cr緊密電極層161的表面清凈化。這樣，PSG犧牲層55的表面，其表面粗糙度為高度RMS誤差8nm。然后，如圖19所示，在Cr緊密電極層61和PSG犧牲層55上，形成由Au構(gòu)成的下方電極層162。此下方電極層162的圖案形成采用發(fā)射法，得到規(guī)定形狀的下方電極層162具有和Cr緊密電極層161外邊緣對(duì)應(yīng)的外邊緣。Au膜的形成，使用DC磁控管濺射法，濺射氣體使用Ar，基板溫度在室溫下進(jìn)行。形成下方電極層162，使其平面面積(S2)為27225ym2，膜厚度為100nm。所得的Au膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為7nm。接著，除去殘留在下方電極層162周圍的PSG犧牲層，在下方電極層62上形成由ZnO所制的壓電體薄膜層163。ZnO膜的形成使用RF磁控管濺射法，濺射靶使用ZnO，濺射氣體使用AnCb為9:1的Ar-02混合氣體，濺射氣體壓強(qiáng)為5mTorr，基板溫度在40(TC下進(jìn)行。ZnO膜的膜厚度為1.0nm。所得的ZnO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為4譲。接著，濕蝕刻ZnO壓電體薄膜層163，按規(guī)定形狀形成圖案，使其除了引出結(jié)合電極所必要的開口部位以外，具有和Cr緊密電極層161的外邊緣以及下方電極層162的外邊緣相對(duì)應(yīng)的外邊緣。然后，在ZnO壓電體薄膜層163上形成Au所制的頂部電極層164。此頂部電極層164的圖案形成采用發(fā)射法，得到規(guī)定形狀使其外邊緣的位置在比Cr緊密電極層161的內(nèi)邊緣更內(nèi)側(cè)的地方。Au膜的形成，使用DC磁控管濺射法，濺射氣體使用Ar，基板溫度在室溫下進(jìn)行。Au膜的膜厚度為100腿。接著，通過RIE(反應(yīng)性離子蝕刻)，形成從上方電極層164的周邊部分朝向下方、通過上方電極層164、壓電體薄膜層163以及下方電極層162后到達(dá)犧牲層55的貫穿小孔，通過用稀釋的H20:HF溶液蝕刻，除去PSG犧牲層55。這樣，如圖20所示，在洼陷52上方得到Cr/Au/ZnO/Au的夾層構(gòu)造體60被架橋的形態(tài)。對(duì)于所得的夾層構(gòu)造體60，進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到與基板之間的剝離。對(duì)得到的ZnO壓電體薄膜層163進(jìn)行薄膜XRD分析，得到膜的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為88.6度，用搖擺曲線觀察定向度，(0002)半峰值寬度(FWHM)為2.3度，顯示了良好的定向性。并且，對(duì)以上這樣得到的如圖20和圖21所示的薄膜音響共振器，使用微波探測(cè)器測(cè)定上方電極層164和下方電極層162以及緊密電極層161之間的阻抗特性，并且測(cè)定共振頻率fr和反共振頻率fa，基于這些測(cè)定值計(jì)算電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2。這時(shí)，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為5.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為1145。在實(shí)施例7中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。作為緊密電極層161使用Ti所制的物體代替Cr以外，和實(shí)施例7一樣，制作薄膜音響共振器。Ti膜的形成，使用DC磁控管濺射法，濺射靶使用Ti，濺射氣體使用Ar，基板溫度在室溫下進(jìn)行。Ti膜的膜厚度為20nm。所得的ZnO壓電體薄膜層163的表面粗糙度，高度RMS誤差為9nm。進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，ZnO壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為89.2度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.1度，顯示了良好的定向性。這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、2為5.9%，音響品質(zhì)系數(shù)為772。在實(shí)施例8中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。作為下方電極層162和上方電極層164使用Pt所制的物體代替Au，并且使Cr緊密電極層161的厚度為60nm，其它和實(shí)施例7—樣，制作薄膜音響共振器。Pt膜的形成，使用DC磁控管濺射法，濺射靶使用Pt，濺射氣體使用Ar，基板溫度在室溫下進(jìn)行。Pt膜的膜厚度為100nm。所得的ZnO壓電體薄膜層163的表面粗糙度，高度RMS誤差為6nm。進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，ZnO壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為88.8度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.5度，顯示了良好的定向性。這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為5.2%，音響品質(zhì)系數(shù)為898。在實(shí)施例9中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。作為緊密電極層161使用Ni所制的物體代替Cr，并且使其平面面積Sl擴(kuò)大為15000um2，與下方電極層162的平面面積S2之比Sl/S2為0.55，其它和實(shí)施例7—樣，制作薄膜音響共振器。Ni膜的形成，使用DC磁控管濺射法，濺射靶使用Ni，濺射氣體使用An基板溫度在室溫下進(jìn)行。Ni膜的膜厚度為50nm。所得的ZnO壓電體薄膜層163的表面粗糙度，高度RMS誤差為llnm。進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，ZnO壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為89.0度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.9度，顯示了良好的定向性。這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為4.8%,音響品質(zhì)系數(shù)為707。在實(shí)施例10中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。作為上方和下方電極層162、164使用Pt所制的物體代替Au，作為壓電薄膜層163使用AlN所制的物體代替ZnO，并且使Ti緊密電極層161的平面面積S1為4000w1112厚度為30nm，其它和實(shí)施例8—樣，制作薄膜音響共振器。Pt膜的形成與實(shí)施例9一樣進(jìn)行。并且，A1N膜的形成，使用RF磁控管濺射法，濺射靶使用Al，濺射氣體使用Ar:N2為1:1的Ar-N2混合氣體，基板溫度在40(TC下進(jìn)行。A1N膜的膜厚度為1.4"m。觀察所得的A1N膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為7nm。進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，A1N壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為90.0度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.7度，顯示了良好的定向性。這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kj為6.4%，音響品質(zhì)系數(shù)為9S4。在實(shí)施例11中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。作為緊密電極層161使用Cr所制的物質(zhì)，作為上方和下方電極層162、164使用Mo所制的物質(zhì)，并且Cr緊密電極層161的平面面積S1為5000y1112厚度為40nm，其它和實(shí)施例11一樣，制作薄膜音響共振器。觀察所得的A1N膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為5nm。進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，A1N壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為S9.8度，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為2.9度，顯示了良好的定向性。這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、2為6.1%，音響品質(zhì)系數(shù)為1140。在實(shí)施例12中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。在由Si晶片51和Si02層53制成的基板上形成洼陷52的構(gòu)造上方堆積PSG，研磨其表面除去PSG層位于洼陷52以外區(qū)域內(nèi)的部分，使洼陷52區(qū)域內(nèi)的PSG層的表面的表面粗糙度為高度RMS誤差38nm，在其上方形成Cr膜和Au膜，將這些膜以同一形狀形成圖案，緊密電極層161全面地結(jié)合于下方電極層162，除了這種形態(tài)以外，和實(shí)施例7—樣，制作薄膜音響共振器。所得的ZnO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為30nm。進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，ZnO壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為87.5度的方向，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為4.8度，與實(shí)施例7相比顯示了2.5度左右的惡化。并且，這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k，為2.5%，音響品質(zhì)系數(shù)為404。在比較例4中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。除了沒有設(shè)置緊密電極層161以外，和比較例4一樣，制作薄膜音響共振器。但是，位于洼陷52區(qū)域內(nèi)的PSG層的表面的表面粗糙度為高度RMS誤差33nm。所得的ZnO膜的表面粗糙度，高度RMS誤差為23nm。進(jìn)行薄膜XRD分析的結(jié)果，ZnO壓電體薄膜層163的c軸相對(duì)膜面內(nèi)部為88.4度的方向，用搖擺曲線觀察定向度，半峰值寬度為4.2度，進(jìn)行基于熒光涂料帶進(jìn)行剝離試驗(yàn)，沒有觀察到基板和夾層構(gòu)造體60之間的剝離。并且，這樣得到的薄膜音響共振器，雜散頻率沒有被激勵(lì)，電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k為3.2，音響品質(zhì)系數(shù)為446。在比較例5中得到的FBAR結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度以及作為音響共振器的特性示于表2中。在本實(shí)施例中，如以下所述，制作如圖22、23所示構(gòu)造的壓電薄膜共振體。即，在厚250tim的(100)Si基板112的上表面和下表面，用熱氧化法形成厚0.30.6um的氧化硅(Si02)層。并且，為了形成與基板112相對(duì)的后述的導(dǎo)通孔，在下表面一側(cè)的Si02層形成遮掩膜的圖案。在絕緣層13的表面，使用DC磁控管濺射法形成厚0.1um的Mo層，用照相平板印刷技術(shù)圖案化形成底部電極15。底部電極15的主體部分15a為接近平面尺寸140X160^mi的矩形的形狀。在這個(gè)Mo底部電極15上，形成結(jié)晶面朝C軸定向的厚1.32.0|am的A1N薄膜。A1N薄膜的形成，通過反應(yīng)性RF磁控管濺射法進(jìn)行。通過使用熱磷酸的濕蝕刻，使A1N薄膜按規(guī)定的形狀圖案化，形成壓電體膜16。然后，使用DC磁控管濺射法和發(fā)射法，形成厚O.lpm的Mo所制的頂部電極17。頂部電極17的主體部分17a為接近平面尺寸140X160pm的矩形的形狀，安置在與底部電極主體部分15a相對(duì)應(yīng)的位置。接著，將以上這樣得到的構(gòu)造中的上下方電極15、17以及形成壓電體摸6的一側(cè)用PMMA樹脂覆蓋，形成于Si基板112的下表面的圖案形狀Si02層作為遮掩膜，用KOH水溶液蝕刻去除Si基板112中對(duì)應(yīng)振動(dòng)部分121的部分，形成成為空隙的導(dǎo)通孔120。在Si基板112的上表面形成的導(dǎo)通孔開口的尺寸(振動(dòng)部分21的平面尺寸)為200X200um。由以上工序制得的薄膜壓電共振體(FBAR)，使用力^少一卜't<^n于7^制造的微波探測(cè)器和網(wǎng)絡(luò)分析儀，測(cè)定所述薄膜壓電共振體的電極端子15b、17b之間的阻抗特性，并且基于共振頻率f;和反共振頻率f;測(cè)定值，計(jì)算電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性Tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q。所得的壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)k厶頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。[實(shí)施例1618]在本實(shí)施例中，如以下所述，制作如圖24、25所示構(gòu)造的壓電薄膜共振體。即，在頂部電極17形成之后、導(dǎo)通孔形成之前，在頂部電極17上用RF磁控管濺射法形成厚0.10.3txm的Si02層，形成上部絕緣層18并圖案化使其對(duì)應(yīng)于振動(dòng)部分121，并且，底部絕緣層13的厚度和壓電體膜16的厚度如表3所示，除此以外，實(shí)施與實(shí)施例1315同樣的工序。由以上工序得到的薄膜壓電共振體(FBAR)，與實(shí)施例1315一樣，壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。[實(shí)施例1922]在本實(shí)施例中，如以下所述，制作如圖26、27所示構(gòu)造的壓電薄膜共振體以及如圖28、29所示構(gòu)造的壓電薄膜共振體。即，除了使上下方絕緣層13、18的厚度和壓電體膜16的厚度如表3所示，并且除了上下方電極15、17的形狀和尺寸外，實(shí)施與實(shí)施例1315同樣的工序[實(shí)施例19、20]以及與實(shí)施例1618同樣的工序[實(shí)施例21、22]。底部電極15延伸到平面尺寸150X200um的矩形形狀，并包含與振動(dòng)部分121對(duì)應(yīng)的區(qū)域，頂部電極17配置了主體部分17Aa、17Ba，均為接近平面尺寸70X90ym的矩形的形狀，且間隔20tim。由以...匕工序得到的薄膜壓電共振體(FBAR)，與實(shí)施例1315以及實(shí)施例1618—樣，壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。[實(shí)施例2325]在本實(shí)施例中，如以下所述，制作如圖22、23所示構(gòu)造的壓電薄膜共振體以及如圖24、25所示構(gòu)造的壓電薄膜共振體。即，除了使壓電體膜16的厚度和上下方絕緣層13、18的厚度為表3所示外，實(shí)施與實(shí)施例13同樣的工序[實(shí)施例23、24]以及與實(shí)施例16同樣的工序[實(shí)施例25]。由以上工序得到的薄膜壓電共振體(FBAR)，與實(shí)施例13以及實(shí)施例16—樣，壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。[比較例6、7]除了作為上下電極層的材料使用鋁(Al)代替Mo，使壓電體膜16的厚度和絕緣層13的厚度為表3所示外，實(shí)施與實(shí)施例13同樣的工序。由以上工序得到的薄膜壓電共振體(FBAR)，與實(shí)施例13—樣，壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。[比較例8]除了絕緣層13僅形成于與振動(dòng)部分121對(duì)應(yīng)區(qū)域之外，實(shí)施與實(shí)施例13同樣的工序。由以上工序得到的薄膜壓電共振體(FBAR)，與實(shí)施例13—樣，壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。[比較例9、10]除了作為壓電體膜16的材料使用氧化鋅(ZnO)代替A1N，使壓電體膜16的厚度和絕緣層13的厚度如表3所示外，實(shí)施與實(shí)施例13同樣的工序。由以上工序得到的薄膜壓電共振體(FBAR)，與實(shí)施例13—樣，壓電薄膜共振體的厚度振動(dòng)的基本頻率、電機(jī)械結(jié)合系數(shù)kt2、頻率溫度特性tf以及音響品質(zhì)系數(shù)Q如表3所示。由以上的結(jié)果，振動(dòng)部分包含由以鉬為主成分的電極和以氮化鋁為主成分的壓電體膜構(gòu)成的壓電層壓構(gòu)造體的一部分，氧化硅具有與此振動(dòng)部分共振頻率的溫度系數(shù)異號(hào)的溫度系數(shù)，通過在壓電層壓構(gòu)造體上繼續(xù)接合以氧化硅為主成分的絕緣層，可以實(shí)現(xiàn)維持電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和音響品質(zhì)系數(shù)不變并具有良好的共振頻率溫度穩(wěn)定性的壓電薄膜共振體。特別是，適用于在1GHZ以上的高頻區(qū)使用的VCO(壓電薄膜共振體)、濾波器、收發(fā)切換機(jī)時(shí)，可以顯著提高其性能。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table>200710085700.5勢(shì)溢齒被51/54:K[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage55</column></row><table>[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table>工業(yè)實(shí)用性如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，提供高性能的薄膜音響共振器，在從高度RMS誤差25nm以下、優(yōu)選20nm以下的原子級(jí)來看平滑的犧牲層表面上，直接或者通過絕緣體層形成第1電極，此第1電極的表面為高度RMS誤差25nm以下、優(yōu)選20nm以下，在其上形成壓電體層，所以第1電極的結(jié)晶性上升，壓電體層的定向性以及結(jié)晶品質(zhì)也隨著顯著改善，這樣，具有十分優(yōu)良的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)以及音響品質(zhì)系數(shù)。并且，如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，在下方電極層和基板之間設(shè)置了緊密電極層，此緊密電極層在形成于基板上的洼陷周圍與基板相接合，所以抑制了薄膜音響共振器中的橫向振動(dòng)的發(fā)生，防止在薄膜音響共振器的振動(dòng)中重疊多余的雜散頻率振動(dòng)，改善了薄膜音響共振器和濾波器的共振特性、品質(zhì)系數(shù)。并且，在下方電極層中央部分的下方(也就是被緊密電極層包圍的內(nèi)側(cè)部分)中因?yàn)椴淮嬖诰o密電極層，下方電極層中央部分可以形成在平滑度極高的犧牲層表面，提高定向性和結(jié)晶性，基于此，形成具有優(yōu)良的定向性和結(jié)晶品質(zhì)的壓電體薄膜層，提供具有優(yōu)良的電機(jī)械結(jié)合系數(shù)和音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)的高性能的薄膜音響共振器。而且，通過使用緊密電極層，可以提高下方電極層和基板的結(jié)合性(接合強(qiáng)度)，下方電極層材料的選擇范圍變大，可以提高薄膜音響共振器的耐久性使其長(zhǎng)壽命化。并且，如以上說明，根據(jù)本發(fā)明的壓電薄膜共振體，由于使用以鉬為主成分的電極、以氮化鋁為主成分的壓電體膜、和以氧化硅或者氮化硅為主成分的絕緣層的組合，可以提高電機(jī)械結(jié)合系數(shù)、音響品質(zhì)系數(shù)(Q值)以及頻率溫度特性。權(quán)利要求1.薄膜音響共振器，具有基板；和配置在該基板上，在該基板一側(cè)的下方電極層以及與它相對(duì)的上方電極層之間夾入壓電體薄膜層，層壓構(gòu)成的夾層構(gòu)造體，其特征在于，所述夾層構(gòu)造體具有位于所述下方電極層和所述基板之間并且接合于所述下方電極層的緊密電極層，該緊密電極層在洼陷的周圍與所述基板相接合，此洼陷是為了容許所述夾層構(gòu)造體的振動(dòng)而形成于所述基板上的。2.如權(quán)利要求1所述的薄膜音響共振器，其特征在于，所述緊密電極層形成為環(huán)狀。3.如權(quán)利要求l所述的薄膜音響共振器，其特征在于，所述緊密電極層和所述下方電極層連接的部分平面面積設(shè)為Sl，所述下方電極層平面面積設(shè)為S2時(shí)，滿足0.01XS2《S1《0.5XS2的關(guān)系。4.如權(quán)利要求1所述的薄膜音響共振器，其特征在于，所述上方電極層位于對(duì)應(yīng)所述緊密電極層內(nèi)頂'J的區(qū)域。5.如權(quán)利要求1所述的薄膜音響共振器，其特征在于，所述緊密電極層由包含Ti、Cr、Ni、Ta中至少一種的材料構(gòu)成。6.如權(quán)利要求1所述的薄膜音響共振器，其特征在于，所述下方電極層由包含Au、Pt、W、Mo中至少一種的材料構(gòu)成。7.如權(quán)利要求l所述的薄膜音響共振器，其特征在于，所述壓電體薄膜層由A1N或者ZnO構(gòu)成。8.制造如權(quán)利要求1所述的薄膜音響共振器的方法，其特征在于，在形成洼陷的基板表面上，在所述洼陷周圍形成緊密電極層，在對(duì)應(yīng)該緊密電極層內(nèi)側(cè)的所述洼陷的區(qū)域中在所述基板的表面上形成犧牲層，研磨該犧牲層的表面使其平滑化，使高度RMS誤差為25nm以下，在所述犧牲層和所述緊密電極層上，按順序形成下方電極層、壓電體薄膜層和上方電極層，然后去除所述犧牲層。9.如權(quán)利要求8所述的薄膜音響共振器的制造方法，其特征在于，研磨所述犧牲層的表面使其平滑化，使高度RMS誤差為20nm以下。10.如權(quán)利要求8所述的薄膜音響共振器的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的形成中，先形成犧牲層材料的層覆蓋所述基板和所述緊密電極層，然后研磨該犧牲層材料的層使所述緊密電極層的表面能露出。11.如權(quán)利要求8所述的薄膜音響共振器的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的去除通過蝕刻進(jìn)行。12.如權(quán)利要求8所述的薄膜音響共振器的制造方法，其特征在于，作為所述犧牲層，使用玻璃或者塑料。全文摘要在硅晶片(51)的表面形成了氧化硅薄層(53)的基板上，形成洼陷(52)?？邕^洼陷(52)一樣配置的夾層構(gòu)造體，由壓電體層(62)以及接合于其雙面的下方電極(61)和上方電極(63)構(gòu)成。下方電極(61)的上表面以及與它接合的壓電體層(62)的下表面，高度RMS誤差為25nm以下。下方電極(61)的厚度為150nm以下。這樣，提供具有優(yōu)良的電機(jī)械接合系數(shù)和音響品質(zhì)系數(shù)的高性能的薄膜音響共振器。文檔編號(hào)H01L41/09GK101409536SQ200710085700公開日2009年4月15日申請(qǐng)日期2002年5月10日優(yōu)先權(quán)日2001年5月11日發(fā)明者山田哲夫,橋本智仙,長(zhǎng)尾圭吾申請(qǐng)人:宇部興產(chǎn)株式會(huì)社