特開 2024-81885 弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081885

(43)【公開日】2024-06-19

(54)【発明の名称】弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/17 20060101AFI20240612BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20240612BHJP

   H03H 9/54 20060101ALI20240612BHJP

   H03H 3/02 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

H03H9/17 F

H03H9/70

H03H9/54 Z

H03H3/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195417

(22)【出願日】2022-12-07

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】矢神 義之

【テーマコード（参考）】

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J108AA07

5J108BB07

5J108BB08

5J108CC04

5J108EE03

5J108HH03

5J108HH05

5J108KK01

5J108KK02

5J108MM08

5J108MM11

(57)【要約】

【課題】弾性損失の増加を抑制することが可能な弾性波デバイスを提供すること。
【解決手段】弾性波デバイス１００は、シリコン基板１０と、シリコン基板１０上に設けられた圧電膜１４と、圧電膜１４上に設けられた上部電極１６と、シリコン基板１０と圧電膜１４との間に設けられ、シリコン基板１０との間に空隙４０を有し、圧電膜１４を挟んで上部電極１６と重なる共振領域５０において空隙４０に接する、ルテニウムからなる下部電極１２と、少なくとも空隙４０を囲むリング形状を有し、リング形状の内周が空隙４０内に位置し、外周がシリコン基板１０上に位置し、平面視において外周に空隙４０に繋がる凹み２４を有するバリア層１８とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリコン基板と、
前記シリコン基板上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられた上部電極と、
前記シリコン基板と前記圧電膜との間に設けられ、前記シリコン基板との間に空隙を有し、前記圧電膜を挟んで前記上部電極と重なる共振領域において前記空隙に接する、ルテニウムからなる下部電極と、
少なくとも前記空隙を囲むリング形状を有し、前記リング形状の内周が前記空隙内に位置し、外周が前記シリコン基板上に位置し、平面視において前記外周に前記空隙に繋がる凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通して前記空隙に繋がる孔を有するバリア層と、を備える弾性波デバイス。

【請求項2】

前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む、請求項１に記載の弾性波デバイス。

【請求項3】

前記バリア層と前記下部電極との間に挟まれ、少なくとも前記空隙に接して前記バリア層に沿って設けられたリング形状を有し、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む密着層を備える、請求項２に記載の弾性波デバイス。

【請求項4】

前記空隙は、前記シリコン基板の表面に形成された窪みと、前記窪みと前記下部電極との間の空気層と、を含む、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項5】

請求項１または２に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。

【請求項6】

請求項５に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。

【請求項7】

シリコン基板上に、平面視において少なくともリング形状を有し、前記リング形状の外周に凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通する孔を有するバリア層を形成する工程と、
前記バリア層の前記リング形状の内周より内側における前記シリコン基板の表面を覆う密着層を形成する工程と、
前記密着層上にルテニウムからなる下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に圧電膜を形成する工程と、
前記圧電膜上に上部電極を形成する工程と、
前記密着層を前記シリコン基板と反応させてシリサイド層を形成する工程と、
前記凹みまたは前記孔からエッチング媒体を導入し、前記圧電膜を挟んで前記下部電極と前記上部電極が重なる共振領域下における前記シリサイド層をエッチング除去して前記下部電極に接する空隙を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法。

【請求項8】

前記シリサイド層を形成する工程は、前記シリコン基板を加熱することで前記密着層を前記シリコン基板と反応させて前記シリサイド層を形成する、請求項７に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【請求項9】

前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む、請求項７または８に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【請求項10】

前記密着層は、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む、請求項９に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

圧電薄膜共振器を用いた弾性波デバイスは、例えば携帯電話等の無線機器のフィルタおよびマルチプレクサとして用いられている。圧電薄膜共振器は、圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する構造を有する。圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する領域が共振領域である。共振領域の下に振動を制限しないように空隙が設けられた構成が知られている（例えば、特許文献１、２）。また、下部電極にクロム膜とルテニウム膜の積層膜を用いることが知られている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－４５６９４号公報

【特許文献2】特開２０１４－１６１００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ルテニウム膜は共振特性の点において好ましい材料であるが、下部電極にルテニウム膜を用いた場合、ルテニウム膜とシリコン基板との密着性が悪いためにクロム膜等の密着層を設けることになる。共振領域においてクロム膜等からなる密着層とルテニウム膜からなる下部電極とが積層された構造となると、密着層が下部電極より音響インピーダンスの低い膜である場合に弾性損失が大きくなってしまう。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性損失の増加を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、シリコン基板と、前記シリコン基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜上に設けられた上部電極と、前記シリコン基板と前記圧電膜との間に設けられ、前記シリコン基板との間に空隙を有し、前記圧電膜を挟んで前記上部電極と重なる共振領域において前記空隙に接する、ルテニウムからなる下部電極と、少なくとも前記空隙を囲むリング形状を有し、前記リング形状の内周が前記空隙内に位置し、外周が前記シリコン基板上に位置し、平面視において前記外周に前記空隙に繋がる凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通して前記空隙に繋がる孔を有するバリア層と、を備える弾性波デバイスである。

【0007】

上記構成において、前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記バリア層と前記下部電極との間に挟まれ、少なくとも前記空隙に接して前記バリア層に沿って設けられたリング形状を有し、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む密着層を備える構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記空隙は、前記シリコン基板の表面に形成された窪みと、前記窪みと前記下部電極との間の空気層と、を含む構成とすることができる。

【0010】

本発明は、上記に記載の弾性波デバイスを含むフィルタである。

【0011】

本発明は、上記に記載のフィルタを含むマルチプレクサである。

【0012】

本発明は、シリコン基板上に、平面視において少なくともリング形状を有し、前記リング形状の外周に凹みを有する、または、上面から下面にかけて貫通する孔を有するバリア層を形成する工程と、前記バリア層の前記リング形状の内周より内側における前記シリコン基板の表面を覆う密着層を形成する工程と、前記密着層上にルテニウムからなる下部電極を形成する工程と、前記下部電極上に圧電膜を形成する工程と、前記圧電膜上に上部電極を形成する工程と、前記密着層を前記シリコン基板と反応させてシリサイド層を形成する工程と、前記凹みまたは前記孔からエッチング媒体を導入し、前記圧電膜を挟んで前記下部電極と前記上部電極が重なる共振領域下における前記シリサイド層をエッチング除去して前記下部電極に接する空隙を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法である。

【0013】

上記構成において、前記シリサイド層を形成する工程は、前記シリコン基板を加熱することで前記密着層を前記シリコン基板と反応させて前記シリサイド層を形成する構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記バリア層は、窒化チタン層、窒化タンタル層、窒化タングステン層、またはダイヤモンドライクカーボン層を含む構成とすることができる。

【0015】

上記構成において、前記密着層は、アルミニウム層、コバルト層、クロム層、モリブデン層、ニッケル層、タンタル層、チタン層、またはタングステン層を含む構成とすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、弾性損失の増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。

【図2】図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図3】図３（ａ）は、実施例１における圧電膜、下部電極、およびバリア層を示した平面図、図３（ｂ）は、密着層およびバリア層を示した平面図、図３（ｃ）は、バリア層を示した平面図である。

【図4】図４（ａ）から図４（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その１）である。

【図5】図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その２）である。

【図6】図６は、比較例に係る弾性波デバイスの平面図である。

【図7】図７（ａ）は、図６のＡ－Ａ断面図、図７（ｂ）は、図６のＢ－Ｂ断面図である。

【図8】図８（ａ）から図８（ｄ）は、比較例に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。

【図9】図９（ａ）および図９（ｂ）は、比較例において下部電極下の密着層を除去した場合を示す断面図である。

【図10】図１０（ａ）は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図11】図１１は、実施例２に係るフィルタの回路図である。

【図12】図１２は、実施例３に係るデュプレクサの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

【実施例0019】

図１は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の平面図である。図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図３（ａ）は、実施例１における圧電膜１４、下部電極１２、およびバリア層１８を示した平面図、図３（ｂ）は、実施例１における密着層２６およびバリア層１８を示した平面図、図３（ｃ）は、実施例１におけるバリア層１８を示した平面図である。

【0020】

図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、および図３（ａ）から図３（ｃ）に示すように、実施例１に係る弾性波デバイス１００は、シリコン（Ｓｉ）基板１０上にルテニウムの単層膜からなる下部電極１２が設けられている。シリコン基板１０と下部電極１２との間に空隙４０が形成されている。空隙４０は、シリコン基板１０の上面に設けられた窪み４１と、窪み４１と下部電極１２との間の空気層４２と、を含んで形成されている。

【0021】

シリコン基板１０上に、空隙４０の周囲を囲む平面視においてリング形状をした領域２０と、領域２０から引き出された領域２２と、を有するバリア層１８が設けられている。バリア層１８のリング形状をした領域２０の外周１９の一部には空隙４０に繋がる凹み２４が設けられている。バリア層１８の領域２０の内周１７は空隙４０内に位置して空隙４０に接し、外周１９は凹み２４の箇所を除いてシリコン基板１０上に位置している。凹み２４は、平面視において円弧形状をしていてもよいし、楕円弧形状または矩形形状等のその他の形状をしていてもよい。バリア層１８は、シリサイドを形成しない材料により形成されている。例えば、バリア層１８は、窒化チタン（ＴｉＮ）膜、窒化タンタル（ＴａＮ）膜、窒化タングステン（ＷＮ）膜、またはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜の単層膜もしくはこれらの積層膜である。

【0022】

バリア層１８と下部電極１２との間に挟まれて密着層２６が設けられている。密着層２６は、空隙４０に接してバリア層１８の領域２０に沿って設けられたリング形状をした領域２８と、領域２８から引き出された領域３０と、を有する。密着層２６の領域３０は、バリア層１８の領域２２上に位置している。密着層２６は、シリサイドを形成する材料により形成されている。例えば、密着層２６は、アルミニウム（Ａｌ）膜、コバルト（Ｃｏ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、ニッケル（Ｎｉ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、またはタングステン（Ｗ）膜の単層膜もしくはこれらの積層膜である。

【0023】

下部電極１２上に圧電膜１４が設けられている。圧電膜１４は、例えば（００２）方向を主軸とする窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とする膜である。なお、圧電膜１４は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）膜、タンタル酸リチウム膜、またはニオブ酸リチウム膜であってもよい。また、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、共振特性の向上または圧電性の向上のために他の元素を含んでいてもよい。例えば、添加元素としてスカンジウム（Ｓｃ）、２族元素と４族元素の２つの元素、または２族元素と５族元素の２つの元素を用いることにより、圧電膜１４の圧電性が向上する。２族元素は、例えばカルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、または亜鉛（Ｚｎ）である。４族元素は、例えばチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、またはハフニウム（Ｈｆ）である。５族元素は、例えばタンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、またはバナジウム（Ｖ）である。さらに、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、ボロン（Ｂ）を含んでいてもよい。

【0024】

圧電膜１４を挟み下部電極１２と対向する領域である共振領域５０が形成されるように圧電膜１４上に上部電極１６が設けられている。共振領域５０は、空隙４０上に位置し、厚み縦振動モードまたは厚みすべり振動モードの弾性波が共振する領域である。下部電極１２は、共振領域５０において空隙４０に接する箇所を有する。下部電極１２のうち共振領域５０から引き出された部分は密着層２６の領域３０上に設けられている。共振領域５０の平面形状は例えばほぼ楕円形状である。平面視において、空隙４０の大きさは共振領域５０より大きい。なお、共振領域５０の平面形状は、四角形または五角形等の多角形等、その他の形状をしていてもよい。

【0025】

上部電極１６としては、ルテニウム（Ｒｕ）膜、アルミニウム（Ａｌ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タングステン（Ｗ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、白金（Ｐｔ）膜、ロジウム（Ｒｈ）膜、またはイリジウム（Ｉｒ）膜の単層膜もしくはこれらの積層膜を用いることができる。一例として、上部電極１６は、下部電極１２と同じくルテニウムの単層膜である。上部電極１６上に保護膜等が設けられていてもよい。

【0026】

［製造方法］
図４（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、および図５（ｂ）は、図１のＡ－Ａ間に相当する箇所の断面であり、図４（ｃ）、図４（ｄ）、図５（ｃ）、および図５（ｄ）は、図１のＢ－Ｂ間に相当する箇所の断面である。

【0027】

図４（ａ）および図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１０の平坦主面上に、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いてバリア層１８を成膜する。その後、例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてバリア層１８を所望の形状にパターニングする。これにより、平面視において外周１９の一部に凹み２４を有するリング形状をした領域２０と、領域２０から引き出された領域２２と、を有するバリア層１８を形成する（図３（ｃ）も参照）。バリア層１８は例えば窒化チタン膜である。

【0028】

図４（ｂ）および図４（ｄ）に示すように、シリコン基板１０上に、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法を用いて、バリア層１８を覆って密着層２６および下部電極１２をこの順に成膜する。その後、例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて密着層２６および下部電極１２を所望の形状にパターニングする。これにより、バリア層１８の領域２０の内側におけるシリコン基板１０の上面を覆う領域２９と、領域２９から引き出されてバリア層１８上に位置する領域３１と、を有する密着層２６を形成する。密着層２６上に、平面視において密着層２６と同じ形状をした下部電極１２を形成する。密着層２６は例えばクロム膜であり、下部電極１２はルテニウム膜である。下部電極１２とシリコン基板１０との間に密着層２６が設けられているため、下部電極１２がシリコン基板１０から剥離することが抑制される。

【0029】

図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１０上に、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法を用いて、バリア層１８、密着層２６、および下部電極１２を覆って圧電膜１４を成膜する。圧電膜１４上に、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法を用いて上部電極１６を成膜する。その後、例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて上部電極１６および圧電膜１４を所望の形状にパターニングする。これにより、平面視において同じ形状をした圧電膜１４および上部電極１６が形成され、圧電膜１４を間に挟んで下部電極１２と上部電極１６とが対向する共振領域５０が形成される。圧電膜１４は例えば窒化アルミニウム膜であり、上部電極１６は例えばルテニウム膜である。

【0030】

図５（ｂ）および図５（ｄ）に示すように、密着層２６の領域２９をシリコン基板１０と反応させて、共振領域５０の下の密着層２６をシリサイド層３２とする。例えば、シリコン基板１０を加熱することで、密着層２６とシリコン基板１０とを反応させてシリサイド層３２を形成する。一例として、密着層２６がクロム膜である場合、シリコン基板１０を３００℃～５００℃に加熱することでクロムシリサイドからなるシリサイド層３２を形成する。シリサイド化反応は、密着層２６とシリコン基板１０との界面から加熱温度と加熱時間に応じて広がりながら進行する。したがって、シリサイド層３２は、密着層２６の領域２９だけでなく、シリコン基板１０にも形成される。シリサイド層３２を形成するときには、加熱温度および加熱時間を制御して、バリア層１８に形成した凹み２４からシリサイド層３２が露出するようにする。なお、バリア層１８は、シリサイドが形成されない材料からなるため、バリア層１８はシリサイド化反応が起こらずシリサイド層が形成されない。

【0031】

バリア層１８に形成した凹み２４を介して、シリサイド層３２をエッチングするエッチング媒体（例えばエッチング液）を下部電極１２の下のシリサイド層３２に導入する。これにより、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、シリサイド層３２が除去されて、共振領域５０下において下部電極１２とシリコン基板１０との間に空隙４０が形成される。空隙４０は、シリコン基板１０の上面の窪み４１と、窪み４１と下部電極１２との間の空気層４２と、を含んで形成される。共振領域５０において下部電極１２は空隙４０に接するようになる。バリア層１８の領域２０の内周１７は空隙４０内に位置して空隙４０に接し、外周１９は凹み２４を除いてシリコン基板１０上に位置するようになる。エッチング媒体は、シリサイド層３２以外の箇所をエッチングしない媒体であることが好ましい。一例として、バリア層１８が窒化チタン膜で、シリサイド層３２がクロムシリサイド層の場合、エッチング媒体として硝酸を用いる。これにより、バリア層１８、下部電極１２、シリコン基板１０はエッチングされずに、シリサイド層３２だけエッチングすることができる。以上により、実施例１に係る弾性波デバイス１００が形成される。

【0032】

［比較例］
図６は、比較例に係る弾性波デバイス５００の平面図である。図７（ａ）は、図６のＡ－Ａ断面図、図７（ｂ）は、図６のＢ－Ｂ断面図である。図６、図７（ａ）、および図７（ｂ）に示すように、比較例に係る弾性波デバイス５００では、圧電膜１１４を挟んで下部電極１１２と上部電極１１６とが対向して共振領域１５０が形成されている。下部電極１１２とシリコン基板１１０の平坦主面との間に空隙１４０が形成されている。共振領域１５０は空隙１４０上に位置している。共振領域１５０の全体において、下部電極１１２と空隙１４０との間に密着層１２６が設けられている。密着層１２６は、ルテニウムの単層膜からなる下部電極１１２とシリコン基板１１０との密着性のために設けられている。密着層１２６は例えばクロム膜である。圧電膜１１４は例えば窒化アルミニウムを主成分とする膜である。上部電極１６は、例えばルテニウム膜の単層膜である。下部電極１１２および密着層１２６には犠牲層をエッチングするエッチング液を導入するための導入路１３４が設けられている。犠牲層は空隙１４０を形成するための層である。

【0033】

図８（ａ）から図８（ｄ）は、比較例に係る弾性波デバイス５００の製造方法を示す断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）は、図６のＡ－Ａ間に相当する箇所の断面図、図８（ｃ）および図８（ｄ）は、図６のＢ－Ｂ間に相当する箇所の断面図である。図８（ａ）および図８（ｃ）に示すように、シリコン基板１１０の平坦主面上に空隙を形成するための犠牲層１３６を形成する。犠牲層１３６は、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜である。その後、シリコン基板１１０上に犠牲層１３６を覆って密着層１２６と下部電極１１２とを形成する。下部電極１１２および密着層１２６には導入路１３４が形成される。

【0034】

図８（ｂ）および図８（ｄ）に示すように、シリコン基板１１０上および下部電極１１２上に圧電膜１１４を形成する。圧電膜１１４上に上部電極１１６を形成する。圧電膜１１４を挟んで下部電極１１２と上部電極１１６とが対向する共振領域１５０が形成される。その後、導入路１３４を介して犠牲層１３６をエッチングするためのエッチング液（例えば硝酸）を密着層１２６の下の犠牲層１３６に導入する。これにより、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、犠牲層１３６が除去されて空隙１４０が形成される。

【0035】

比較例の弾性波デバイス５００では、共振領域１５０全体において、ルテニウム膜からなる下部電極１１２の下面にクロム膜からなる密着層１２６が設けられている。下部電極１１２にルテニウム膜を用いることで共振特性を良好にすることが可能となるが、下部電極１１２にクロム膜の密着層１２６が積層されていると、クロム膜はルテニウム膜に比べて音響インピーダンスが小さいことから、弾性損失が大きくなってしまう。

【0036】

一方、実施例１によれば、図２（ａ）および図２（ｂ）のように、少なくとも空隙４０を囲むリング形状を有し、リング形状の内周１７が空隙４０内に位置し、外周１９がシリコン基板１０上に位置するバリア層１８を備える。バリア層１８には外周１９に空隙４０に繋がる凹み２４が設けられている。そして、ルテニウムからなる下部電極１２は共振領域５０において空隙４０に接している。これにより、弾性損失の増加を抑制することができる。

【0037】

また、実施例１では、バリア層１８はシリサイドを形成しない材料からなる。これにより、図４（ａ）から図５（ｄ）のように、下部電極１２とシリコン基板１０との間に下部電極１２が接する空隙４０が設けられた構造を得ることができる。バリア層１８は、シリサイドを形成しない層として、窒化チタン（ＴｉＮ）層、窒化タンタル（ＴａＮ）層、窒化タングステン（ＷＮ）層、またはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層を含むことができる。

【0038】

また、実施例１では、図２（ａ）および図２（ｂ）のように、バリア層１８と下部電極１２との間に挟まれ、少なくとも空隙４０に接してバリア層１８に沿って設けられたリング形状を有し、シリサイドを形成する材料からなる密着層２６を備える。これにより、図４（ａ）から図５（ｄ）のように、下部電極１２とシリコン基板１０との間に下部電極１２が接する空隙４０が設けられた構造を得ることができる。また、バリア層１８と下部電極１２との間の密着性を向上させることができる。密着層２６は、シリサイドを形成する層として、アルミニウム（Ａｌ）層、コバルト（Ｃｏ）層、クロム（Ｃｒ）層、モリブデン（Ｍｏ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、タンタル（Ｔａ）層、チタン（Ｔｉ）層、またはタングステン（Ｗ）層を含むことができる。

【0039】

なお、実施例１において、バリア層１８と下部電極１２との間の密着性が良好である場合では、バリア層１８と下部電極１２との間に密着層２６が設けられてなく、バリア層１８と下部電極１２とが直接接している場合でもよい。

【0040】

また、実施例１では、図２（ａ）および図２（ｂ）のように、空隙４０は、シリコン基板１０の表面に形成された窪み４１と、窪み４１と下部電極１２との間の空気層４２と、を含む。図４（ａ）から図５（ｄ）のように、シリサイド層３２を用いて空隙４０を形成することで、空隙４０は窪み４１と空気層４２とを含んで形成される。

【0041】

比較例において、共振領域１５０における下部電極１１２の下面に密着層１２６が設けられないように、導入路１３４から密着層１２６をエッチングするエッチング液を空隙１４０内に導入して密着層１２６を除去することが考えられる。図９（ａ）および図９（ｂ）は、比較例において下部電極１１２の下面の密着層１２６を除去した場合を示す断面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、導入路１３４から空隙１４０にエッチング液を導入して密着層１２６をエッチング除去することで、共振領域１５０において下部電極１１２の下面に密着層１２６が設けられていない構造とすることができる。しかしながら、この場合、下部電極１１２がシリコン基板１１０から剥離しないように、領域Ａ、Ｂにおいて密着層１２６を残存させる必要がある。空隙１４０の高さは小さいため、毛細管現象等が生じてエッチング液の制御が難しいことから、領域Ａ、Ｂに密着層１２６が残存するように制御することは難しい。

【0042】

実施例１によれば、図３（ｃ）、図４（ａ）、および図４（ｃ）のように、シリコン基板１０上に、平面視において少なくともリング形状をした領域２０を有し、リング形状の領域２０の外周１９に凹み２４を有するバリア層１８を形成する。図４（ｂ）および図４（ｄ）のように、バリア層１８のリング形状の領域２０の内周１７より内側におけるシリコン基板１０の表面を覆う密着層２６を形成する。密着層２６上にルテニウムからなる下部電極１２を形成する。図５（ａ）および図５（ｃ）のように、下部電極１２上に圧電膜１４を形成する。圧電膜１４上に上部電極１６を形成する。図５（ｂ）および図５（ｄ）のように、密着層２６をシリコン基板１０と反応させてシリサイド層３２を形成する。図２（ａ）および図２（ｂ）のように、バリア層１８の凹み２４からエッチング媒体を導入し、圧電膜１４を挟んで下部電極１２と上部電極１６が重なる共振領域５０下におけるシリサイド層３２をエッチング除去して下部電極１２に接する空隙４０を形成する。密着層２６とシリコン基板１０との反応により形成されるシリサイド層３２は、シリサイド層３２の形成領域を制御し易い。このため、弾性波デバイス１００を構成する各部材がシリコン基板１０から剥離することを抑えつつ、共振領域５０下に下部電極１２が接する空隙４０を形成することができる。よって、弾性損失の増加を抑制可能な弾性波デバイス１００を容易に製造することができる。

【0043】

また、実施例１では、シリコン基板１０を加熱することで密着層２６をシリコン基板１０と反応させてシリサイド層３２を形成する。シリサイド化反応は、密着層２６とシリコン基板１０との界面から加熱温度と加熱時間に応じて広がりながら進行することから、シリサイド層３２の形成領域を容易に制御できる。

【0044】

［変形例］
図１０（ａ）は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイス２００の平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、実施例１の変形例に係る弾性波デバイス２００では、バリア層１８のリング形状をした領域２０に凹み２４は設けられてなく、代わりに、領域２０を上面から下面に貫通し、空隙４０に繋がる孔２５が設けられている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0045】

実施例１の変形例に係る弾性波デバイス２００は、リング形状をした領域２０に孔２５が設けられたバリア層１８を形成し、孔２５を介してシリサイド層３２をエッチングするエッチング媒体をシリサイド層３２の導入する点以外は、実施例１と同じ方法により形成される。実施例１の変形例においても、実施例１と同じく、弾性損失の増加を抑制できる効果が得られる。

【実施例0046】

図１１は、実施例２に係るフィルタ３００の回路図である。図１１に示すように、フィルタ３００は、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ４が直列に接続されている。入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３が並列に接続されている。並列共振器Ｐ１～Ｐ３は、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間の経路とグランド端子との間に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ４、および、１または複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３の少なくとも１つの共振器に実施例１の弾性波デバイスを用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数は適宜設定できる。