圧電薄膜共振器の構造
圧電薄膜共振器は、主表面を有する基板上で形成される。圧電薄膜共振器は細長いスタックを有する。細長いスタックは圧電材料の層を有し、圧電材料の層は、圧電材料の層の第1表面に堆積した第1導電層と、圧電材料の層の第2表面に堆積した第2導電層との間に位置する。細長いスタックは、基板の主表面に関して略垂直に位置する。第1および第2導電層は、圧電材料の層に略同時に単一の加工ステップによって配置される。基板の主表面は水平面内に存在する。また、圧電薄膜共振器のスタックは略垂直の表面である。形成された共振器構造は、共振器またはフィルタのいずれかとして使用されて良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2001年12月17日に出願された米国特許出願第10/023591号の一部継続出願である。
【0002】
本発明は、圧電薄膜共振器(「FBAR」)構造の形成に関する。より詳細には、本発明は、圧電薄膜共振器用の複数の構造を基板上に形成する方法に関し、また該圧電薄膜共振器の構造に関する。
【背景技術】
【0003】
いくつかの実例において、無線周波数フロントエンド・フィルタを提供することが望まれる。セラミックフィルタおよびSAWフィルタが、フロントエンド無線周波フィルタとして使用されて来た。セラミックフィルタとSAWフィルタは現在広く普及しているが、セラミックフィルタとSAWフィルタは様々な問題を有する。SAWフィルタは、2.4ギガヘルツ(GHz)以上の周波数において過度の挿入損を持ち始めるという点で問題がある。セラミックフィルタはサイズが大き過ぎて、周波数が上がるにつれて製作するのが困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
FBARは、限定されたケースにおいて、セラミックフィルタおよびSAWフィルタの代替として使用されてきた。FBARは、セラミックフィルタおよびSAWフィルタよりも高い性能を有する。基本的なFBARデバイス100が、図1において概略的に示される。FBARデバイス100は、基板109の水平面上に形成される。第1金属層120が基板109に配置され、続いて、圧電層(AlN)130が金属層120の上に配置される。第2金属層122が圧電層130上に配置される。第1金属層120は第1電極120として動作し、第2金属層122は第2電極122として機能する。第1電極120、圧電層130および第2電極122が、スタック140を形成する。スタック140の背後または下部の基板109の一部分が、背面バルク・シリコン・エッチングを用いて取り除かれる。背面バルク・シリコン・エッチングは、ディープ・トレンチ・リアクティブ・イオン・エッチング、またはKOH、TMAHおよびEDPのような結晶学的な配向依存のエッチング作用を使用して行なわれる。背面バルク・シリコン・エッチングによって、基板109中に開口部150が生成される。基板中の開口部150上に位置し、第1電極120と第2電極122の間に挟まれた水平に位置した圧電層130の構造が形成される。FBARは、水平基板の開口部の上に懸架された薄膜デバイスである。
【0005】
図2は、圧電薄膜共振器100を備える電気回路200の概略を示す。電気回路200は、無線周波数「RF」電圧源210を備える。高周波電圧源210は導線220によって第1電極120に接続され、第2導電体222によって第2電極122に接続される。共振周波数の高周波電圧が印加される場合、全スタック140はZ方向「D33」モードで自由に共振する事が出来る。共振周波数は、図2中における文字「d」即ち寸法「d」によって指示される薄膜の厚さ即ち圧電層130の厚さによって決定される。共振周波数は次の式によって決定される。
【0006】
【数1】
【0007】
ここで、f0=共振周波数、V=Z方向における圧電層の音速(電圧では無い)、d=圧電層の厚さである。図1および図2に示された構造は、共振器またはフィルタのいずれかとして使用する事が可能である事に注目されたい。しかしながら、このような構造は多くの問題を有する。例えば、層の厚さが薄くなるにつれて、装置の共振周波数は増加する。高周波アプリケーションにおいて使用されるフィルタは、薄い膜が必要となる。薄い膜の装置は非常に脆弱である。
【0008】
後部バルク・シリコン・エッチングによって、大きな開口部を備えたウェーハが生産される。大きな開口部を備えたウェーハは、開口部を有さないウェーハよりも遥かに脆弱である。大きな開口部を備えたウェーハを壊さないように取り扱う事は非常に困難である。
【0009】
さらに、生産された膜装置は、ウェーハの両側で保護されなければならない。その結果、該FBAR膜装置に関する包装コストは、ウェーハの片側のみを保護しなければならないデバイスの包装コストよりも高価である。
【0010】
また、シリコンの裏側のバルク・エッチングは非常に時間を要する工程であり、歩留まりの面で著しい問題を有する、と言う更なる欠点が存在する。さらに、シリコンの裏側のバルク・エッチングを行うために必要とされる設備およびプロセスは、標準的な集積回路の処理において使用される設備およびプロセスと異なるものであり、これによって製造原価が増加し、標準的な集積回路の生産との互換性が少ない。
【0011】
従って、FBARデバイス、および、標準的な集積回路処理技術と互換性の高い1つ以上のFBARデバイスを製造する方法の一般的必要性が存在する。更に、耐久性の高いFBARデバイスの一般的必要性が存在する。更に、現在のFBARデバイスよりも必要面積の少ない、高周波数アプリケーション用に形成されたFBARデバイスの必要性が存在する。更に、両側を保護する必要が無く包装コストを抑えたFBARデバイスの一般的必要性が存在する。更に、製造中の取り扱いが容易になるように、製造中のウェーハの強度を強く保つプロセスの必要性が存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明は、添付の特許請求の範囲によって具体的に示される。しかしながら、本発明についてのより完全な理解は、図面に関連して詳細な説明が考慮された時に導出され得る。図面の全体にわたって、同様の参照番号は同様の品目を参照する。
【0013】
本願明細書において開示される説明は、本発明の様々な実施形態を例示するものであり、この種の説明は如何なる方法においても本発明を制限するものとして解釈されることを目的としない。
【0014】
本発明の圧電薄膜共振器、即ち「FBAR」を製造するために使用される様々な工程段階が、図3〜図17に示される。図3は、本発明が為される基板またはウェーハ300示す。通常、提供される基板はミラー指数<110>を有する基板である。本基板は、水平表面310、水平表面312、垂直表面320および垂直表面322を含んでいる。水平および垂直という表示は、水平の表面は略水平かつ相互に略平行であり得、垂直の表面320、322が水平の表面310、312に対して略垂直である、と言う事を示す。垂直の表面320、322が、基板300の水平表面310、312と略垂直であるという事がさらに言えよう。図3に示される投影は、基板またはウェーハの300の側面断面図であると言うことに注目されたい。
【0015】
図4は、基板またはウェーハの300の水平表面310に堆積したフォトリソグラフィー材料の層を示す。フォトレジスト400の層が、ウェーハ300上に配置される。その後、UV光源と基板300の間にマスクが配置される。マスクは開口部を備え、選択的に基板を露光するために、具体的には、フォトレジスト層をUV光で露光するために使用される。その後、露光された部分は、フォトレジストの現像によって除去する事が出来る。ポジ型フォトレジスト・プロセスが本願明細書において記載されるが、ネガ型フォトレジスト・プロセスを使用しても良いという事に注目されたい。
【0016】
図5は、フォトリソグラフィー材料400の一部分が除去された後の基板300を示す。換言すれば、フォトレジストが現像されて一部分が除去された後、フォトレジスト層の一部分は基板300の水平表面310に接して堆積する。フォトレジスト400の層を現像した後に残る、フォトレジストの一部分は、部分500、502、504、506および508を含んでいる。
【0017】
図6は、次の製作段階における本発明の実施形態における基板300の断面図である。図5に示されたように、基板300はエッチング・プロセスへと進み、フォトレジストの部分500、502、504、506、508の間において基板300の一部分が除去される。エッチング・プロセスは、図6に示される一連の矢印600によって示される。エッチング・プロセスは、リアクティブイオンエッチング、イオンミリング、ドライまたはプラズマエッチ、ウェット化学液体/蒸気エッチ、あるいは基板の一部分を除去するのに好適な他のプロセスであって良い。基板の一部分の除去によって、一連のトレンチ610、612、614および616が形成される。トレンチの各々は第1サイドウォール620および第2サイドウォール622を含んでいる。トレンチ610、612、614、616のそれぞれのサイドウォール620、622は、基板320の水平表面310、312に対して略垂直である。基板は、珪素または炭化珪素、即ち「SiまたはSiC」から形成され、水平表面310のミラー指数は<110>である。トレンチは<111>のミラー指数を有する方向と垂直に配向される。その結果、トレンチ610、612、614、616のそれぞれの2つのサイドウォール620、622の表面のミラー指数は<111>である。
【0018】
次のステップは、図7で示されるように、リソグラフィー材料500、502、504、506、508を除去するステップである。このステップにおいて、基板300およびトレンチ610、612、614および616が残る。繰り返すが、トレンチ610、612、614、616の各々のサイドウォールのミラー指数は<110>である。
【0019】
次に、図8を参照して、次のステップは、基板の水平表面310上に、およびトレンチ610、612、614、616のそれぞれの底面およびサイドウォール620、622上に圧電層800を延伸させる事を含む。具体的に、本実施形態において成長する圧電材料は硝酸アルミニウム(AlN)である。トレンチ610、612、614、616のそれぞれの2つのサイドウォール620、622は、<111>に対して垂直に配向する。単結晶のAlNフィルムがサイドウォール上で成長する。サイドウォール620、622上の単結晶フィルムのそれぞれは、サイドウォール表面620、622に対して垂直のc軸を有する。c軸は参照番号810によって示される。トレンチ610、612、614、616のそれぞれのサイドウォール620、622上で成長する単結晶圧電材料800の一部分は、トレンチのそれぞれのサイドウォール622上で成長する単層の結晶については参照番号822で示され、トレンチ610、612、614、616のそれぞれのサイドウォール620上で成長する単層の結晶については参照番号820で示される。各トレンチのそれぞれの側面あるいは底面上に成長する圧電フィルムは、単結晶構造である必要は無いという事に注意されたい。
【0020】
次のステップは、図9に示されるように、基板表面310上の圧電層の一部分を除去するステップである。一実施形態において、基板300の表面310における圧電材料(AlN)を除去するために、化学的機械的研磨(CMP)が使用される。さらに、トレンチ610、612、614、616のサイドウォール620、622上に存在しない圧電材料(AlN)を除去するために、異方性エッチングを使用することが可能であることに注目されたい。
【0021】
各トレンチ610、612、614、616の間において、トレンチ間に位置する基板材料910、912、914の部分が存在すると言う事に注意されたい。
【0022】
図10によって示される本プロセスの次のステップは、トレンチ間の基板材料を除去するステップである。換言すれば、一連の自立した単結晶の圧電構造を生成するために、図9に示されたトレンチ間の基板材料910、912、914が除去される。図10に示されるトレンチ610、612、614、616の間の、部分910、912、914を除去することによって、トレンチのサイドウォールは、自立した単結晶の圧電構造1000、1002、1004、1006、1008および1010を残して、ほぼ除去される。
【0023】
図11は、図10に示される基板300の平面図である。基板の部分910、912、914を除去する事によって、基板300内の凹領域1020が生成される。凹領域1020は、基板300の周囲の表面310によって画定される。図示されるように、自立した単結晶構造は、凹領域の長手方向に延長する細長の構造である。単結晶圧電構造1000、1002、1004、1006、1008および1010は、基板の表面310および凹部1020を画定する表面に関して略垂直である。基板の部分910、912、914はリソグラフィーおよびエッチングを使用して除去される。フォトリソグラフィー材料は、トレンチ610、612、614、616の間で位置する領域910、912、914を除いた基板のほとんどを保護する。
【0024】
次のステップは、図12に示されるように、表面310を含む基板の全表面、凹部1020の表面、および自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のそれぞれにわたって誘電材料(SiO2)を堆積するステップである。このステップは、基板が導電性を有するか、または金属に反応するであろう場合に必要である。
【0025】
次のステップは、図13および図14に示されるように、自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のサイドウォール上の誘電材料を除去するステップである。誘電材料が、凹部1020内において基板の一部分からほぼ除去されると言う点において、異なる方法が考慮されても良い。凹部あるいは自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010から誘電材料の全てを取り除く必要は無いということに注目されたい。誘電材料は表面310上で残っている。換言すれば、誘電材料は、基板300の表面310を略カバーする。凹領域1020内において除去されない誘電材料が残っていても良い。除去されない誘電材料は、表面310の近傍の凹部1020のエッジ上に通常は存在する。換言すれば、除去されない材料は、チップ300内の凹部1020の周囲に存在していても良い。誘電材料はフォトリソグラフィーおよびウェット・エッチを使用して除去される。図14において参照番号1400で示されている除去されていない誘電材料は、凹部1020の深さに起因するフォトリソグラフィー/レジストステップの精密度の不足によって除去されないまま残っても良い。
【0026】
表面310は基板の主表面である。
【0027】
図15によって示されるように、次のステップは、基板上に金属を堆積するステップである。金属は表面310上に堆積する。特に、表面310上の誘電材料1200上に、凹部1020の表面上に、自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010上に堆積する。金属が堆積した金属層は、参照番号1500によって示される。
【0028】
図16および17に示される次のステップは、サイドウォール上の金属と同様に信号結線のパターンおよび自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のそれぞれのサイドウォール上の金属を生成するために、フォトリソグラフィーおよびエッチングを使用するステップである。フォトリソグラフィーおよびエッチングによって、圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010の頂部から金属材料が除去され、更に、エッチングによって、自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010それぞれの間の金属層1500が除去される。凹領域1020のサイドウォール1620、1622の間の金属層、および圧電素子1000、1010のそれぞれ。その結果、圧電素子1000、1002、1004、1006、1008および1010のそれぞれが、サイドウォール上に金属層を備える事になる。例えば、単結晶圧電要素1000に注目すれば、圧電材料1000の第1表面上に第1導電層1610が堆積し、圧電材料1000の第2表面上に第2導電層1612が堆積する。自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010の表面上に第1および第2導電層が堆積する。第1導電層1610が第1電極となり、また、第2導電層1612が第2電極となる。最終的には、第1電極1610と第2電極1612との間に各圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010が挟まれる。簡潔性を保つために、第1圧電素子1000のみが参照番号によって示される。
【0029】
圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のそれぞれは、第1および第2電極によって画定されるという事が理解され、図示される。従って、第1電極1610、細長い単結晶圧電素子1000および第2電極1612はスタック1630を形成する。従って、スタック1630もまた、基板の表面310に対して、そして凹部1020の底部を形成する表面に対して略垂直に配向する。さらに、金属を除去するリソグラフィーおよびエッチングの結果として、形成された複数のスタックを相互に接続するパターンが形成される。これらのスタックは、個々の圧電薄膜共振器1700、1702、1704、1706、1708、1710と見做す事が出来る。形成されたパターンは、FBAR1700、1704および1708の上の電極1610とFBAR1702および1706の上の電極1612とを接続する電気コンタクトを含んでいる。この電気コンタクトは1720として示され、基板300の表面310上で形成される。様々なFBAR共振器に信号を伝達するために使用される第2金属パターンが、共振器の反対端上で形成される。電気コンタクト1722は、共振器1700、1704および1708の電極1612を接続し、また同様に、共振器1702、1706および1710の電極1610を接続する。電気コンタクト1720および電気コンタクト1722は、図17の中の参照番号1730によって示されたRF信号生成デバイスに電気的に接続される。
【0030】
図3〜図17に示されるプロセスの結果、図16および図17に示される構造が完成する。両側に電極を有する垂直の自立した圧電フィルムが形成され、垂直に立っているFBARデバイスが基板上に形成される。更に、単結晶基板圧電材料を形成するために、均一かつ単一の圧電フィルムがトレンチのサイドウォール上で成長する事が出来ることが更に示される。本質的には、圧電薄膜共振器は、基板の主表面、即ち水平表面310に対して垂直に配向するように形成されて良い。FBARが垂直に配向された場合、特別の基板上に必要とされる面積が減少する。上述されたものは、平行の構造で形成された多くの共振FBARデバイスであって、直列のFBARを含む同様のFBARから他の構造が容易に形成し得る。さらに、6つのFBARデバイスが図に示されたが、上述された技術を使用して、より多くの、またはより少ないFBARを形成される事が理解されよう。
【0031】
この構造は多くの長所を有する。FBARを形成するために単結晶構造を使用する事が出来るので、この共振器またはフィルタは高周波デバイスを形成し得るだけの薄さを有する。さらに、FBARが垂直に配向される事により、ウェーハ毎に必要とされる面積が少ない。他の利点として、生成されるデバイスまたは基板をより脆弱にし、取り扱いで破損しやすくなる可能性を高めるような裏側のバルク・エッチングを必要としない。裏側のエッチングが必要とされないので、本発明のFBARは基板の片側のみを包装すれば良いので、包装コストが低減され、本発明のFBAR構造を包装するコストおよび本発明のFBAR構造を製造する方法のコストが低減される。更に、このプロセスを使用して形成されるFBARは、標準的な集積回路の生産と互換性を有する集積回路加工技術によって製作される。この結果、専用の設備があまり必要とされず、標準的な工程を使用する事が出来、製造コストは低減し、製造時間も短縮される。このプロセスおよび構造の結果、使用面積の少ないFBARを単一基板上に製造する事が出来、かつ標準的なIC加工と互換性の高いプロセスと技術を用いて信頼性の高い要素が製造される。
【0032】
図18を参照して、スタック1700、1702、1704、1706、1708、1710のそれぞれの横縦比が議論される。図18は、図17に示されるデバイスの圧電薄膜共振器1700のうちの一方の部分断面図である。スタック即ちFBARの厚さはTであり、高さはHである。処理および機械的な保全性の視点から見て、FBARの厚さに対する高さの比はあまり大きくあるべきでは無い。一般的に、MIMSデバイスは、およそ50の横縦比(高さ÷厚さ)を容易に達成する事が可能であり、機械的に安定している。性能の面からも、またFBARを形成するために必要とされる基板スペースの量を最小限にすることに対する観点からも、横縦比は大きいほうが好ましい。FBAR1700の底部あるいは凹部1020の底部に接触するFBARの部分への接近は、基板あるいは接続ポイントによって影響を受ける。影響領域は、図18に示される領域1800によって示されるように、厚さの約1〜2倍である。領域1800が、およそ2T、即ち厚さの2倍の寸法を有すると言う事に注目されたい。一般的に、基板に影響を受ける領域1800がFBAR全体の中の限られた部分に留められ、全体的な性能に影響がほとんど無いようにするために、横縦比は10〜50の範囲である事が好ましい。また、横縦比が50未満の場合、加工の困難さが生じたり、FBARの機械的な完全性の低下が引き起こされたりする事は無い。
【0033】
以上の特定の実施形態の説明によって、当業者が従来の知識を適用する事によって、本発明の一般的な概念から逸脱する事無く様々な応用のためにこれを直ちに修正し、および(または)適応させ得るのに十分に本発明の一般的な性質が開示され、従って、この種の適応および修正は、開示された実施形態の均等物の意味および範囲の範疇にあるという事を意図する。
【0034】
本願明細書において使用される語法または用語は説明の目的のために用いられているのであって、限定のために用いられているのでは無いと理解されよう。従って本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および広義の範囲の範囲内における全てのこの種の代替、修正、均等物および相違を包含する事を意図する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】従来技術の圧電薄膜共振器の横断面図である。
【図2】圧電薄膜共振器の電気回路の概略図である。
【図3】本発明が為される基板またはウェーハを示す。
【図4】フォトリソグラフィー材料の層が堆積した基板またはウェーハを示す。
【図5】フォトリソグラフィー材料の一部分が除去された後の基板またはウェーハを示す。
【図6】トレンチが作られる製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図7】トレンチが作られ、フォトリソグラフィー材料が除去された後の発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す
【図8】圧電材料がトレンチのサイドウォール上および基板の水平表面上で成長している、本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図9】圧電材料が、基板の頂部水平表面から取り除かれる製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図10】複数のトレンチの間の基板材料が除去された後の基板の一部を切り取った部分を示す。
【図11】図10に示される本発明の実施形態における基板の一部分の平面図である。
【図12】絶縁層あるいは誘電体層が形成された構造に配置される製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図13】誘電または絶縁材料の一部分が除去される製作段階おける本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図14】図13に示される本発明の実施形態における基板の平面図である。
【図15】自立した圧電部分に金属が堆積される製作段階おける本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図16】圧電素子の頂部または自由端上に堆積した金属が除去される製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図17】自立した圧電部分に金属が堆積し、電気的な接触が誘電また絶縁材料上に配置される製作段階おける本発明の実施形態における基板の平面図である。
【図18】本装置の複数の圧電薄膜共振器のうちの一方の一部を切り取った部分を示す。
【技術分野】
【0001】
本出願は、2001年12月17日に出願された米国特許出願第10/023591号の一部継続出願である。
【0002】
本発明は、圧電薄膜共振器(「FBAR」)構造の形成に関する。より詳細には、本発明は、圧電薄膜共振器用の複数の構造を基板上に形成する方法に関し、また該圧電薄膜共振器の構造に関する。
【背景技術】
【0003】
いくつかの実例において、無線周波数フロントエンド・フィルタを提供することが望まれる。セラミックフィルタおよびSAWフィルタが、フロントエンド無線周波フィルタとして使用されて来た。セラミックフィルタとSAWフィルタは現在広く普及しているが、セラミックフィルタとSAWフィルタは様々な問題を有する。SAWフィルタは、2.4ギガヘルツ(GHz)以上の周波数において過度の挿入損を持ち始めるという点で問題がある。セラミックフィルタはサイズが大き過ぎて、周波数が上がるにつれて製作するのが困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
FBARは、限定されたケースにおいて、セラミックフィルタおよびSAWフィルタの代替として使用されてきた。FBARは、セラミックフィルタおよびSAWフィルタよりも高い性能を有する。基本的なFBARデバイス100が、図1において概略的に示される。FBARデバイス100は、基板109の水平面上に形成される。第1金属層120が基板109に配置され、続いて、圧電層(AlN)130が金属層120の上に配置される。第2金属層122が圧電層130上に配置される。第1金属層120は第1電極120として動作し、第2金属層122は第2電極122として機能する。第1電極120、圧電層130および第2電極122が、スタック140を形成する。スタック140の背後または下部の基板109の一部分が、背面バルク・シリコン・エッチングを用いて取り除かれる。背面バルク・シリコン・エッチングは、ディープ・トレンチ・リアクティブ・イオン・エッチング、またはKOH、TMAHおよびEDPのような結晶学的な配向依存のエッチング作用を使用して行なわれる。背面バルク・シリコン・エッチングによって、基板109中に開口部150が生成される。基板中の開口部150上に位置し、第1電極120と第2電極122の間に挟まれた水平に位置した圧電層130の構造が形成される。FBARは、水平基板の開口部の上に懸架された薄膜デバイスである。
【0005】
図2は、圧電薄膜共振器100を備える電気回路200の概略を示す。電気回路200は、無線周波数「RF」電圧源210を備える。高周波電圧源210は導線220によって第1電極120に接続され、第2導電体222によって第2電極122に接続される。共振周波数の高周波電圧が印加される場合、全スタック140はZ方向「D33」モードで自由に共振する事が出来る。共振周波数は、図2中における文字「d」即ち寸法「d」によって指示される薄膜の厚さ即ち圧電層130の厚さによって決定される。共振周波数は次の式によって決定される。
【0006】
【数1】
【0007】
ここで、f0=共振周波数、V=Z方向における圧電層の音速(電圧では無い)、d=圧電層の厚さである。図1および図2に示された構造は、共振器またはフィルタのいずれかとして使用する事が可能である事に注目されたい。しかしながら、このような構造は多くの問題を有する。例えば、層の厚さが薄くなるにつれて、装置の共振周波数は増加する。高周波アプリケーションにおいて使用されるフィルタは、薄い膜が必要となる。薄い膜の装置は非常に脆弱である。
【0008】
後部バルク・シリコン・エッチングによって、大きな開口部を備えたウェーハが生産される。大きな開口部を備えたウェーハは、開口部を有さないウェーハよりも遥かに脆弱である。大きな開口部を備えたウェーハを壊さないように取り扱う事は非常に困難である。
【0009】
さらに、生産された膜装置は、ウェーハの両側で保護されなければならない。その結果、該FBAR膜装置に関する包装コストは、ウェーハの片側のみを保護しなければならないデバイスの包装コストよりも高価である。
【0010】
また、シリコンの裏側のバルク・エッチングは非常に時間を要する工程であり、歩留まりの面で著しい問題を有する、と言う更なる欠点が存在する。さらに、シリコンの裏側のバルク・エッチングを行うために必要とされる設備およびプロセスは、標準的な集積回路の処理において使用される設備およびプロセスと異なるものであり、これによって製造原価が増加し、標準的な集積回路の生産との互換性が少ない。
【0011】
従って、FBARデバイス、および、標準的な集積回路処理技術と互換性の高い1つ以上のFBARデバイスを製造する方法の一般的必要性が存在する。更に、耐久性の高いFBARデバイスの一般的必要性が存在する。更に、現在のFBARデバイスよりも必要面積の少ない、高周波数アプリケーション用に形成されたFBARデバイスの必要性が存在する。更に、両側を保護する必要が無く包装コストを抑えたFBARデバイスの一般的必要性が存在する。更に、製造中の取り扱いが容易になるように、製造中のウェーハの強度を強く保つプロセスの必要性が存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明は、添付の特許請求の範囲によって具体的に示される。しかしながら、本発明についてのより完全な理解は、図面に関連して詳細な説明が考慮された時に導出され得る。図面の全体にわたって、同様の参照番号は同様の品目を参照する。
【0013】
本願明細書において開示される説明は、本発明の様々な実施形態を例示するものであり、この種の説明は如何なる方法においても本発明を制限するものとして解釈されることを目的としない。
【0014】
本発明の圧電薄膜共振器、即ち「FBAR」を製造するために使用される様々な工程段階が、図3〜図17に示される。図3は、本発明が為される基板またはウェーハ300示す。通常、提供される基板はミラー指数<110>を有する基板である。本基板は、水平表面310、水平表面312、垂直表面320および垂直表面322を含んでいる。水平および垂直という表示は、水平の表面は略水平かつ相互に略平行であり得、垂直の表面320、322が水平の表面310、312に対して略垂直である、と言う事を示す。垂直の表面320、322が、基板300の水平表面310、312と略垂直であるという事がさらに言えよう。図3に示される投影は、基板またはウェーハの300の側面断面図であると言うことに注目されたい。
【0015】
図4は、基板またはウェーハの300の水平表面310に堆積したフォトリソグラフィー材料の層を示す。フォトレジスト400の層が、ウェーハ300上に配置される。その後、UV光源と基板300の間にマスクが配置される。マスクは開口部を備え、選択的に基板を露光するために、具体的には、フォトレジスト層をUV光で露光するために使用される。その後、露光された部分は、フォトレジストの現像によって除去する事が出来る。ポジ型フォトレジスト・プロセスが本願明細書において記載されるが、ネガ型フォトレジスト・プロセスを使用しても良いという事に注目されたい。
【0016】
図5は、フォトリソグラフィー材料400の一部分が除去された後の基板300を示す。換言すれば、フォトレジストが現像されて一部分が除去された後、フォトレジスト層の一部分は基板300の水平表面310に接して堆積する。フォトレジスト400の層を現像した後に残る、フォトレジストの一部分は、部分500、502、504、506および508を含んでいる。
【0017】
図6は、次の製作段階における本発明の実施形態における基板300の断面図である。図5に示されたように、基板300はエッチング・プロセスへと進み、フォトレジストの部分500、502、504、506、508の間において基板300の一部分が除去される。エッチング・プロセスは、図6に示される一連の矢印600によって示される。エッチング・プロセスは、リアクティブイオンエッチング、イオンミリング、ドライまたはプラズマエッチ、ウェット化学液体/蒸気エッチ、あるいは基板の一部分を除去するのに好適な他のプロセスであって良い。基板の一部分の除去によって、一連のトレンチ610、612、614および616が形成される。トレンチの各々は第1サイドウォール620および第2サイドウォール622を含んでいる。トレンチ610、612、614、616のそれぞれのサイドウォール620、622は、基板320の水平表面310、312に対して略垂直である。基板は、珪素または炭化珪素、即ち「SiまたはSiC」から形成され、水平表面310のミラー指数は<110>である。トレンチは<111>のミラー指数を有する方向と垂直に配向される。その結果、トレンチ610、612、614、616のそれぞれの2つのサイドウォール620、622の表面のミラー指数は<111>である。
【0018】
次のステップは、図7で示されるように、リソグラフィー材料500、502、504、506、508を除去するステップである。このステップにおいて、基板300およびトレンチ610、612、614および616が残る。繰り返すが、トレンチ610、612、614、616の各々のサイドウォールのミラー指数は<110>である。
【0019】
次に、図8を参照して、次のステップは、基板の水平表面310上に、およびトレンチ610、612、614、616のそれぞれの底面およびサイドウォール620、622上に圧電層800を延伸させる事を含む。具体的に、本実施形態において成長する圧電材料は硝酸アルミニウム(AlN)である。トレンチ610、612、614、616のそれぞれの2つのサイドウォール620、622は、<111>に対して垂直に配向する。単結晶のAlNフィルムがサイドウォール上で成長する。サイドウォール620、622上の単結晶フィルムのそれぞれは、サイドウォール表面620、622に対して垂直のc軸を有する。c軸は参照番号810によって示される。トレンチ610、612、614、616のそれぞれのサイドウォール620、622上で成長する単結晶圧電材料800の一部分は、トレンチのそれぞれのサイドウォール622上で成長する単層の結晶については参照番号822で示され、トレンチ610、612、614、616のそれぞれのサイドウォール620上で成長する単層の結晶については参照番号820で示される。各トレンチのそれぞれの側面あるいは底面上に成長する圧電フィルムは、単結晶構造である必要は無いという事に注意されたい。
【0020】
次のステップは、図9に示されるように、基板表面310上の圧電層の一部分を除去するステップである。一実施形態において、基板300の表面310における圧電材料(AlN)を除去するために、化学的機械的研磨(CMP)が使用される。さらに、トレンチ610、612、614、616のサイドウォール620、622上に存在しない圧電材料(AlN)を除去するために、異方性エッチングを使用することが可能であることに注目されたい。
【0021】
各トレンチ610、612、614、616の間において、トレンチ間に位置する基板材料910、912、914の部分が存在すると言う事に注意されたい。
【0022】
図10によって示される本プロセスの次のステップは、トレンチ間の基板材料を除去するステップである。換言すれば、一連の自立した単結晶の圧電構造を生成するために、図9に示されたトレンチ間の基板材料910、912、914が除去される。図10に示されるトレンチ610、612、614、616の間の、部分910、912、914を除去することによって、トレンチのサイドウォールは、自立した単結晶の圧電構造1000、1002、1004、1006、1008および1010を残して、ほぼ除去される。
【0023】
図11は、図10に示される基板300の平面図である。基板の部分910、912、914を除去する事によって、基板300内の凹領域1020が生成される。凹領域1020は、基板300の周囲の表面310によって画定される。図示されるように、自立した単結晶構造は、凹領域の長手方向に延長する細長の構造である。単結晶圧電構造1000、1002、1004、1006、1008および1010は、基板の表面310および凹部1020を画定する表面に関して略垂直である。基板の部分910、912、914はリソグラフィーおよびエッチングを使用して除去される。フォトリソグラフィー材料は、トレンチ610、612、614、616の間で位置する領域910、912、914を除いた基板のほとんどを保護する。
【0024】
次のステップは、図12に示されるように、表面310を含む基板の全表面、凹部1020の表面、および自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のそれぞれにわたって誘電材料(SiO2)を堆積するステップである。このステップは、基板が導電性を有するか、または金属に反応するであろう場合に必要である。
【0025】
次のステップは、図13および図14に示されるように、自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のサイドウォール上の誘電材料を除去するステップである。誘電材料が、凹部1020内において基板の一部分からほぼ除去されると言う点において、異なる方法が考慮されても良い。凹部あるいは自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010から誘電材料の全てを取り除く必要は無いということに注目されたい。誘電材料は表面310上で残っている。換言すれば、誘電材料は、基板300の表面310を略カバーする。凹領域1020内において除去されない誘電材料が残っていても良い。除去されない誘電材料は、表面310の近傍の凹部1020のエッジ上に通常は存在する。換言すれば、除去されない材料は、チップ300内の凹部1020の周囲に存在していても良い。誘電材料はフォトリソグラフィーおよびウェット・エッチを使用して除去される。図14において参照番号1400で示されている除去されていない誘電材料は、凹部1020の深さに起因するフォトリソグラフィー/レジストステップの精密度の不足によって除去されないまま残っても良い。
【0026】
表面310は基板の主表面である。
【0027】
図15によって示されるように、次のステップは、基板上に金属を堆積するステップである。金属は表面310上に堆積する。特に、表面310上の誘電材料1200上に、凹部1020の表面上に、自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010上に堆積する。金属が堆積した金属層は、参照番号1500によって示される。
【0028】
図16および17に示される次のステップは、サイドウォール上の金属と同様に信号結線のパターンおよび自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のそれぞれのサイドウォール上の金属を生成するために、フォトリソグラフィーおよびエッチングを使用するステップである。フォトリソグラフィーおよびエッチングによって、圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010の頂部から金属材料が除去され、更に、エッチングによって、自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010それぞれの間の金属層1500が除去される。凹領域1020のサイドウォール1620、1622の間の金属層、および圧電素子1000、1010のそれぞれ。その結果、圧電素子1000、1002、1004、1006、1008および1010のそれぞれが、サイドウォール上に金属層を備える事になる。例えば、単結晶圧電要素1000に注目すれば、圧電材料1000の第1表面上に第1導電層1610が堆積し、圧電材料1000の第2表面上に第2導電層1612が堆積する。自立した圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010の表面上に第1および第2導電層が堆積する。第1導電層1610が第1電極となり、また、第2導電層1612が第2電極となる。最終的には、第1電極1610と第2電極1612との間に各圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010が挟まれる。簡潔性を保つために、第1圧電素子1000のみが参照番号によって示される。
【0029】
圧電素子1000、1002、1004、1006、1008、1010のそれぞれは、第1および第2電極によって画定されるという事が理解され、図示される。従って、第1電極1610、細長い単結晶圧電素子1000および第2電極1612はスタック1630を形成する。従って、スタック1630もまた、基板の表面310に対して、そして凹部1020の底部を形成する表面に対して略垂直に配向する。さらに、金属を除去するリソグラフィーおよびエッチングの結果として、形成された複数のスタックを相互に接続するパターンが形成される。これらのスタックは、個々の圧電薄膜共振器1700、1702、1704、1706、1708、1710と見做す事が出来る。形成されたパターンは、FBAR1700、1704および1708の上の電極1610とFBAR1702および1706の上の電極1612とを接続する電気コンタクトを含んでいる。この電気コンタクトは1720として示され、基板300の表面310上で形成される。様々なFBAR共振器に信号を伝達するために使用される第2金属パターンが、共振器の反対端上で形成される。電気コンタクト1722は、共振器1700、1704および1708の電極1612を接続し、また同様に、共振器1702、1706および1710の電極1610を接続する。電気コンタクト1720および電気コンタクト1722は、図17の中の参照番号1730によって示されたRF信号生成デバイスに電気的に接続される。
【0030】
図3〜図17に示されるプロセスの結果、図16および図17に示される構造が完成する。両側に電極を有する垂直の自立した圧電フィルムが形成され、垂直に立っているFBARデバイスが基板上に形成される。更に、単結晶基板圧電材料を形成するために、均一かつ単一の圧電フィルムがトレンチのサイドウォール上で成長する事が出来ることが更に示される。本質的には、圧電薄膜共振器は、基板の主表面、即ち水平表面310に対して垂直に配向するように形成されて良い。FBARが垂直に配向された場合、特別の基板上に必要とされる面積が減少する。上述されたものは、平行の構造で形成された多くの共振FBARデバイスであって、直列のFBARを含む同様のFBARから他の構造が容易に形成し得る。さらに、6つのFBARデバイスが図に示されたが、上述された技術を使用して、より多くの、またはより少ないFBARを形成される事が理解されよう。
【0031】
この構造は多くの長所を有する。FBARを形成するために単結晶構造を使用する事が出来るので、この共振器またはフィルタは高周波デバイスを形成し得るだけの薄さを有する。さらに、FBARが垂直に配向される事により、ウェーハ毎に必要とされる面積が少ない。他の利点として、生成されるデバイスまたは基板をより脆弱にし、取り扱いで破損しやすくなる可能性を高めるような裏側のバルク・エッチングを必要としない。裏側のエッチングが必要とされないので、本発明のFBARは基板の片側のみを包装すれば良いので、包装コストが低減され、本発明のFBAR構造を包装するコストおよび本発明のFBAR構造を製造する方法のコストが低減される。更に、このプロセスを使用して形成されるFBARは、標準的な集積回路の生産と互換性を有する集積回路加工技術によって製作される。この結果、専用の設備があまり必要とされず、標準的な工程を使用する事が出来、製造コストは低減し、製造時間も短縮される。このプロセスおよび構造の結果、使用面積の少ないFBARを単一基板上に製造する事が出来、かつ標準的なIC加工と互換性の高いプロセスと技術を用いて信頼性の高い要素が製造される。
【0032】
図18を参照して、スタック1700、1702、1704、1706、1708、1710のそれぞれの横縦比が議論される。図18は、図17に示されるデバイスの圧電薄膜共振器1700のうちの一方の部分断面図である。スタック即ちFBARの厚さはTであり、高さはHである。処理および機械的な保全性の視点から見て、FBARの厚さに対する高さの比はあまり大きくあるべきでは無い。一般的に、MIMSデバイスは、およそ50の横縦比(高さ÷厚さ)を容易に達成する事が可能であり、機械的に安定している。性能の面からも、またFBARを形成するために必要とされる基板スペースの量を最小限にすることに対する観点からも、横縦比は大きいほうが好ましい。FBAR1700の底部あるいは凹部1020の底部に接触するFBARの部分への接近は、基板あるいは接続ポイントによって影響を受ける。影響領域は、図18に示される領域1800によって示されるように、厚さの約1〜2倍である。領域1800が、およそ2T、即ち厚さの2倍の寸法を有すると言う事に注目されたい。一般的に、基板に影響を受ける領域1800がFBAR全体の中の限られた部分に留められ、全体的な性能に影響がほとんど無いようにするために、横縦比は10〜50の範囲である事が好ましい。また、横縦比が50未満の場合、加工の困難さが生じたり、FBARの機械的な完全性の低下が引き起こされたりする事は無い。
【0033】
以上の特定の実施形態の説明によって、当業者が従来の知識を適用する事によって、本発明の一般的な概念から逸脱する事無く様々な応用のためにこれを直ちに修正し、および(または)適応させ得るのに十分に本発明の一般的な性質が開示され、従って、この種の適応および修正は、開示された実施形態の均等物の意味および範囲の範疇にあるという事を意図する。
【0034】
本願明細書において使用される語法または用語は説明の目的のために用いられているのであって、限定のために用いられているのでは無いと理解されよう。従って本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および広義の範囲の範囲内における全てのこの種の代替、修正、均等物および相違を包含する事を意図する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】従来技術の圧電薄膜共振器の横断面図である。
【図2】圧電薄膜共振器の電気回路の概略図である。
【図3】本発明が為される基板またはウェーハを示す。
【図4】フォトリソグラフィー材料の層が堆積した基板またはウェーハを示す。
【図5】フォトリソグラフィー材料の一部分が除去された後の基板またはウェーハを示す。
【図6】トレンチが作られる製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図7】トレンチが作られ、フォトリソグラフィー材料が除去された後の発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す
【図8】圧電材料がトレンチのサイドウォール上および基板の水平表面上で成長している、本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図9】圧電材料が、基板の頂部水平表面から取り除かれる製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図10】複数のトレンチの間の基板材料が除去された後の基板の一部を切り取った部分を示す。
【図11】図10に示される本発明の実施形態における基板の一部分の平面図である。
【図12】絶縁層あるいは誘電体層が形成された構造に配置される製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図13】誘電または絶縁材料の一部分が除去される製作段階おける本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図14】図13に示される本発明の実施形態における基板の平面図である。
【図15】自立した圧電部分に金属が堆積される製作段階おける本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図16】圧電素子の頂部または自由端上に堆積した金属が除去される製作段階における本発明の実施形態における基板の一部を切り取った部分を示す。
【図17】自立した圧電部分に金属が堆積し、電気的な接触が誘電また絶縁材料上に配置される製作段階おける本発明の実施形態における基板の平面図である。
【図18】本装置の複数の圧電薄膜共振器のうちの一方の一部を切り取った部分を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
主表面を有する基板上に形成された圧電薄膜共振器であって、
細長のスタックを備え、
前記細長のスタックが、
圧電材料の層と
前記圧電材料の層の第1表面に堆積された第1導電層と、
前記圧電材料の層の第2表面に堆積された第2導電層と
を備え、
前記細長のスタックが、前記基板の前記主表面に対して略垂直に位置する、
圧電薄膜共振器。
【請求項2】
前記スタックが或る長さおよびと幅を有する略長方形であり、
前記スタックが、前記長さの寸法に対応する第1エッジと前記長さの寸法に対応する第2エッジを有し、
前記第1エッジまたは前記第2エッジのうちの一方が、前記基板の第2表面に取り付けられている、
請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項3】
前記第1エッジまたは前記第2のエッジのもう一方が、前記基板に対して解放されている、請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項4】
前記基板の前記主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層と電気的に接続されている第1電気コンタクトと、
前記第2導電層と電気的に接続されている第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項5】
第3の主表面を更に備え、
前記第1の主表面が開口部を備え、
前記開口部が第2の主表面を備え、
前記基板の前記第3主表面が固形である、
請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項6】
フィルタリング・デバイスであって、
第1の水平な主表面と、
第2の水平な主表面と
を有する基盤と、
圧電材料の第1層と、
圧電材料の前記第1層の第1表面に堆積した第1導電層と、
圧電材料の前記第1層の第2表面に堆積した第2導電層と
を有する第1スタックと、
圧電材料の第2層と、
圧電材料の前記第2層の第1表面に堆積した第3導電層と、
圧電材料の前記第2層の第2表面に堆積した第4導電層と
を有する第2スタックと
を備え、
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1および第2の水平な表面に対して垂直に位置する、
フィルタリング・デバイス。
【請求項7】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項8】
前記圧電材料の前記第1層が単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項9】
前記圧電材料の前記第1層および前記圧電材料の前記第2層のそれぞれが単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項10】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と1つのエッジに沿って接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項11】
前記第1スタックおよび前記第2スタックのそれぞれが第1端および第2端を備え、
前記第1スタックの前記第1端および前記第2スタックの前記第1端が前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続され、
前記第1スタックの前記第2端および前記第2スタックの前記第2端が解放されている、
請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項12】
前記基板の前記第1の主表面に配置された誘電体層を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項13】
前記基板の前記第1の主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項14】
前記基板の前記第1の主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層および前記第4導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層および前記第3導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項15】
基板にデバイスを形成する方法であって、
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップと、
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する少なくとも1つの自立した圧電層を生成するために、前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つの間の基板材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層上に導電層を配置するステップと
を有する、方法。
【請求項16】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電層の部分を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の前記部分を除去するステップを更に備える、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記第1導電層の部分と電気的に接続される第1電気コンタクトを形成するステップと、
前記自立した圧電層の前記もう一方の側に、前記第2導電層の部分と電気的に接続される第2電気コンタクトを形成するステップと
を更に備える、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1電気コンタクトと前記基板との間に、および前記第2電気コンタクトと前記基板との間に絶縁層を配置するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
提供された前記基板が、<110>のミラー指数を有する、請求項15に記載の方法。
【請求項20】
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップが、前記複数のトレンチのそれぞれの前記サイドウォールが<111>表面を呈するように前記複数のトレンチのそれぞれを配向するステップを更に備える、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、AlNの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、SiCの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記第1電気コンタクトと前記第2電気コンタクトとの間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項24】
薄膜圧電共振器を形成する方法であって、
第1面と第2面を有する垂直に配向された圧電層を水平表面を有する基板に形成するステップと、
前記圧電層の前記第1面および前記圧電層の前記第2面の双方に導電層を略同時に配置するステップと
を備える、方法。
【請求項25】
前記導電層を配置するステップが、単一の加工ステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記導電層を配置するステップが、単一のステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
垂直に配向された前記圧電層の一方の側に上に第1導電層の部分を形成し、垂直に配向された前記圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、垂直に配向された前記圧電層の自由端から前記導電層の前記部分を更に除去する、請求項24に記載の方法。
【請求項28】
基板にデバイスを形成する方法であって、
サイドウォールを有するトレンチを基板に形成するステップと、
前記トレンチの前記サイドウォール上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する自立した圧電層を生成するために、前記トレンチの前記サイドウォールの前記基板の材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層の両側のそれぞれに導電層を配置するステップと
を備える、方法。
【請求項29】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の前記部分を除去するステップを更に備える、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記第1導電層の部分と前記第2導電層の部分との間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項29に記載の方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
主表面を有する基板上に形成された圧電薄膜共振器であって、
細長のスタックを備え、
前記細長のスタックが、
圧電材料の層と、
前記圧電材料の層の第1表面に堆積された第1導電層と、
前記圧電材料の層の第2表面に堆積された第2導電層と
を備え、
前記細長のスタックが、前記基板の前記主表面に対して略垂直に位置する、
圧電薄膜共振器。
【請求項2】
前記スタックが或る長さおよび幅を有する略長方形であり、
前記スタックが、前記長さの寸法に対応する第1エッジと前記長さの寸法に対応する第2エッジを有し、
前記第1エッジまたは前記第2エッジのうちの一方が、前記基板の第2表面に取り付けられている、
請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項3】
前記第1エッジまたは前記第2のエッジのもう一方が、前記基板に対して解放されている、請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項4】
前記基板の前記主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層と電気的に接続されている第1電気コンタクトと、
前記第2導電層と電気的に接続されている第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項5】
第3の主表面を更に備え、
前記第1の主表面が開口部を備え、
前記開口部が第2の主表面を備え、
前記基板の前記第3の主表面が固形である、
請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項6】
フィルタリング・デバイスであって、
第1の水平な表面と、
第2の水平な表面と
を有する基板と、
圧電材料の第1層と、
圧電材料の前記第1層の第1表面に堆積した第1導電層と、
圧電材料の前記第1層の第2表面に堆積した第2導電層と
を有する第1スタックと、
圧電材料の第2層と、
圧電材料の前記第2層の第1表面に堆積した第3導電層と、
圧電材料の前記第2層の第2表面に堆積した第4導電層と
を有する第2スタックと
を備え、
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面および前記第2の水平な表面に対して垂直に位置する、
フィルタリング・デバイス。
【請求項7】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項8】
前記圧電材料の前記第1層が単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項9】
前記圧電材料の前記第1層および前記圧電材料の前記第2層のそれぞれが単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項10】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と1つのエッジに沿って接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項11】
前記第1スタックおよび前記第2スタックのそれぞれが第1端および第2端を備え、
前記第1スタックの前記第1端および前記第2スタックの前記第1端が前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続され、
前記第1スタックの前記第2端および前記第2スタックの前記第2端が解放されている、
請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項12】
前記基板の前記第1の水平な表面に配置された誘電体層を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項13】
前記基板の前記第1の水平な表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項14】
前記基板の前記第1の水平な表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層および前記第4導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層および前記第3導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項15】
基板にデバイスを形成する方法であって、
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップと、
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する少なくとも1つの自立した圧電層を生成するために、前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つの間の基板材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層上に導電層を配置するステップと
を有する、方法。
【請求項16】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電層の部分を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の前記部分を除去するステップを更に備える、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記第1導電層の部分と電気的に接続される第1電気コンタクトを形成するステップと、
前記自立した圧電層の前記もう一方の側に、前記第2導電層の部分と電気的に接続される第2電気コンタクトを形成するステップと
を更に備える、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1電気コンタクトと前記基板との間に、および前記第2電気コンタクトと前記基板との間に絶縁層を配置するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
提供された前記基板が、<110>のミラー指数を有する、請求項15に記載の方法。
【請求項20】
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップが、前記複数のトレンチのそれぞれの前記サイドウォールが<111>表面を呈するように前記複数のトレンチのそれぞれを配向するステップを更に備える、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、AlNの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、SiCの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記第1電気コンタクトと前記第2電気コンタクトとの間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項24】
薄膜圧電共振器を形成する方法であって、
水平表面を有する基板に、第1面と第2面を有する垂直に配向された圧電層を形成するステップと、
前記圧電層の前記第1面および前記圧電層の前記第2面の双方に導電層を略同時に配置するステップと
を備える、方法。
【請求項25】
前記導電層を配置するステップが、単一の加工ステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記導電層を配置するステップが、単一のステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
垂直に配向された前記圧電層の一方の側に上に第1導電層の部分を形成し、垂直に配向された前記圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、垂直に配向された前記圧電層の自由端から前記導電層の一部を更に除去するステップをさらに備える、請求項24に記載の方法。
【請求項28】
前記圧電層を形成するステップは、前記水平表面を有する前記基板に、前記第1面と前記第2面を有する垂直に配向された単結晶圧電層を形成するステップを有し、
前記導電層を配置するステップは、前記単結晶圧電層の前記第1面および前記単結晶圧電層の前記第2面の双方に前記導電層を同時に配置する、請求項24に記載の方法。
【請求項29】
垂直に配向された前記単結晶圧電層の一方の側に上に第1導電層の部分を形成し、垂直に配向された前記単結晶圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、垂直に配向された前記単結晶圧電層の自由端から前記導電層の一部を更に除去するステップをさらに備える、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記垂直に配向された単結晶圧電層は、AlN(硝酸アルミニウム)である、請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記垂直に配向された単結晶圧電層は、ミラー指数<111>に対して垂直に配向される請求項28に記載の方法。
【請求項32】
基板にデバイスを形成する方法であって、
サイドウォールを有するトレンチを基板に形成するステップと、
前記トレンチの前記サイドウォール上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する自立した圧電層を生成するために、前記トレンチの前記サイドウォールの前記基板の材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層の両側のそれぞれに導電層を配置するステップと
を備える、方法。
【請求項33】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の一部を除去するステップを更に備える、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記第1導電層の部分と前記第2導電層の部分との間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項33に記載の方法。
【請求項1】
主表面を有する基板上に形成された圧電薄膜共振器であって、
細長のスタックを備え、
前記細長のスタックが、
圧電材料の層と
前記圧電材料の層の第1表面に堆積された第1導電層と、
前記圧電材料の層の第2表面に堆積された第2導電層と
を備え、
前記細長のスタックが、前記基板の前記主表面に対して略垂直に位置する、
圧電薄膜共振器。
【請求項2】
前記スタックが或る長さおよびと幅を有する略長方形であり、
前記スタックが、前記長さの寸法に対応する第1エッジと前記長さの寸法に対応する第2エッジを有し、
前記第1エッジまたは前記第2エッジのうちの一方が、前記基板の第2表面に取り付けられている、
請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項3】
前記第1エッジまたは前記第2のエッジのもう一方が、前記基板に対して解放されている、請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項4】
前記基板の前記主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層と電気的に接続されている第1電気コンタクトと、
前記第2導電層と電気的に接続されている第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項5】
第3の主表面を更に備え、
前記第1の主表面が開口部を備え、
前記開口部が第2の主表面を備え、
前記基板の前記第3主表面が固形である、
請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項6】
フィルタリング・デバイスであって、
第1の水平な主表面と、
第2の水平な主表面と
を有する基盤と、
圧電材料の第1層と、
圧電材料の前記第1層の第1表面に堆積した第1導電層と、
圧電材料の前記第1層の第2表面に堆積した第2導電層と
を有する第1スタックと、
圧電材料の第2層と、
圧電材料の前記第2層の第1表面に堆積した第3導電層と、
圧電材料の前記第2層の第2表面に堆積した第4導電層と
を有する第2スタックと
を備え、
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1および第2の水平な表面に対して垂直に位置する、
フィルタリング・デバイス。
【請求項7】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項8】
前記圧電材料の前記第1層が単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項9】
前記圧電材料の前記第1層および前記圧電材料の前記第2層のそれぞれが単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項10】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と1つのエッジに沿って接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項11】
前記第1スタックおよび前記第2スタックのそれぞれが第1端および第2端を備え、
前記第1スタックの前記第1端および前記第2スタックの前記第1端が前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続され、
前記第1スタックの前記第2端および前記第2スタックの前記第2端が解放されている、
請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項12】
前記基板の前記第1の主表面に配置された誘電体層を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項13】
前記基板の前記第1の主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項14】
前記基板の前記第1の主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層および前記第4導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層および前記第3導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項15】
基板にデバイスを形成する方法であって、
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップと、
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する少なくとも1つの自立した圧電層を生成するために、前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つの間の基板材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層上に導電層を配置するステップと
を有する、方法。
【請求項16】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電層の部分を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の前記部分を除去するステップを更に備える、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記第1導電層の部分と電気的に接続される第1電気コンタクトを形成するステップと、
前記自立した圧電層の前記もう一方の側に、前記第2導電層の部分と電気的に接続される第2電気コンタクトを形成するステップと
を更に備える、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1電気コンタクトと前記基板との間に、および前記第2電気コンタクトと前記基板との間に絶縁層を配置するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
提供された前記基板が、<110>のミラー指数を有する、請求項15に記載の方法。
【請求項20】
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップが、前記複数のトレンチのそれぞれの前記サイドウォールが<111>表面を呈するように前記複数のトレンチのそれぞれを配向するステップを更に備える、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、AlNの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、SiCの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記第1電気コンタクトと前記第2電気コンタクトとの間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項24】
薄膜圧電共振器を形成する方法であって、
第1面と第2面を有する垂直に配向された圧電層を水平表面を有する基板に形成するステップと、
前記圧電層の前記第1面および前記圧電層の前記第2面の双方に導電層を略同時に配置するステップと
を備える、方法。
【請求項25】
前記導電層を配置するステップが、単一の加工ステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記導電層を配置するステップが、単一のステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
垂直に配向された前記圧電層の一方の側に上に第1導電層の部分を形成し、垂直に配向された前記圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、垂直に配向された前記圧電層の自由端から前記導電層の前記部分を更に除去する、請求項24に記載の方法。
【請求項28】
基板にデバイスを形成する方法であって、
サイドウォールを有するトレンチを基板に形成するステップと、
前記トレンチの前記サイドウォール上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する自立した圧電層を生成するために、前記トレンチの前記サイドウォールの前記基板の材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層の両側のそれぞれに導電層を配置するステップと
を備える、方法。
【請求項29】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の前記部分を除去するステップを更に備える、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記第1導電層の部分と前記第2導電層の部分との間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項29に記載の方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
主表面を有する基板上に形成された圧電薄膜共振器であって、
細長のスタックを備え、
前記細長のスタックが、
圧電材料の層と、
前記圧電材料の層の第1表面に堆積された第1導電層と、
前記圧電材料の層の第2表面に堆積された第2導電層と
を備え、
前記細長のスタックが、前記基板の前記主表面に対して略垂直に位置する、
圧電薄膜共振器。
【請求項2】
前記スタックが或る長さおよび幅を有する略長方形であり、
前記スタックが、前記長さの寸法に対応する第1エッジと前記長さの寸法に対応する第2エッジを有し、
前記第1エッジまたは前記第2エッジのうちの一方が、前記基板の第2表面に取り付けられている、
請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項3】
前記第1エッジまたは前記第2のエッジのもう一方が、前記基板に対して解放されている、請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項4】
前記基板の前記主表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層と電気的に接続されている第1電気コンタクトと、
前記第2導電層と電気的に接続されている第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項1に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項5】
第3の主表面を更に備え、
前記第1の主表面が開口部を備え、
前記開口部が第2の主表面を備え、
前記基板の前記第3の主表面が固形である、
請求項2に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項6】
フィルタリング・デバイスであって、
第1の水平な表面と、
第2の水平な表面と
を有する基板と、
圧電材料の第1層と、
圧電材料の前記第1層の第1表面に堆積した第1導電層と、
圧電材料の前記第1層の第2表面に堆積した第2導電層と
を有する第1スタックと、
圧電材料の第2層と、
圧電材料の前記第2層の第1表面に堆積した第3導電層と、
圧電材料の前記第2層の第2表面に堆積した第4導電層と
を有する第2スタックと
を備え、
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面および前記第2の水平な表面に対して垂直に位置する、
フィルタリング・デバイス。
【請求項7】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項8】
前記圧電材料の前記第1層が単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項9】
前記圧電材料の前記第1層および前記圧電材料の前記第2層のそれぞれが単結晶圧電フィルムである、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項10】
前記第1スタックおよび前記第2スタックが、前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と1つのエッジに沿って接続される、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項11】
前記第1スタックおよび前記第2スタックのそれぞれが第1端および第2端を備え、
前記第1スタックの前記第1端および前記第2スタックの前記第1端が前記第1の水平な表面または前記第2の水平な表面のうちの一方と接続され、
前記第1スタックの前記第2端および前記第2スタックの前記第2端が解放されている、
請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項12】
前記基板の前記第1の水平な表面に配置された誘電体層を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項13】
前記基板の前記第1の水平な表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項14】
前記基板の前記第1の水平な表面に配置された誘電体層と、
前記第1導電層および前記第4導電層に取り付けられる第1電気コンタクトと、
前記第2導電層および前記第3導電層に取り付けられる第2電気コンタクトと
を更に備える、請求項6に記載のフィルタリング・デバイス。
【請求項15】
基板にデバイスを形成する方法であって、
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップと、
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する少なくとも1つの自立した圧電層を生成するために、前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つの間の基板材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層上に導電層を配置するステップと
を有する、方法。
【請求項16】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電層の部分を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の前記部分を除去するステップを更に備える、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記第1導電層の部分と電気的に接続される第1電気コンタクトを形成するステップと、
前記自立した圧電層の前記もう一方の側に、前記第2導電層の部分と電気的に接続される第2電気コンタクトを形成するステップと
を更に備える、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1電気コンタクトと前記基板との間に、および前記第2電気コンタクトと前記基板との間に絶縁層を配置するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
提供された前記基板が、<110>のミラー指数を有する、請求項15に記載の方法。
【請求項20】
複数のサイドウォールをそれぞれに有する複数のトレンチを前記基板内に形成するステップが、前記複数のトレンチのそれぞれの前記サイドウォールが<111>表面を呈するように前記複数のトレンチのそれぞれを配向するステップを更に備える、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、AlNの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記複数のトレンチのうちの少なくとも2つのトレンチの前記複数のサイドウォールのうちの少なくとも1つの上に圧電層を成長させるステップが、SiCの結晶を成長させるステップを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記第1電気コンタクトと前記第2電気コンタクトとの間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項24】
薄膜圧電共振器を形成する方法であって、
水平表面を有する基板に、第1面と第2面を有する垂直に配向された圧電層を形成するステップと、
前記圧電層の前記第1面および前記圧電層の前記第2面の双方に導電層を略同時に配置するステップと
を備える、方法。
【請求項25】
前記導電層を配置するステップが、単一の加工ステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記導電層を配置するステップが、単一のステップで行われる、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
垂直に配向された前記圧電層の一方の側に上に第1導電層の部分を形成し、垂直に配向された前記圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、垂直に配向された前記圧電層の自由端から前記導電層の一部を更に除去するステップをさらに備える、請求項24に記載の方法。
【請求項28】
前記圧電層を形成するステップは、前記水平表面を有する前記基板に、前記第1面と前記第2面を有する垂直に配向された単結晶圧電層を形成するステップを有し、
前記導電層を配置するステップは、前記単結晶圧電層の前記第1面および前記単結晶圧電層の前記第2面の双方に前記導電層を同時に配置する、請求項24に記載の方法。
【請求項29】
垂直に配向された前記単結晶圧電層の一方の側に上に第1導電層の部分を形成し、垂直に配向された前記単結晶圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、垂直に配向された前記単結晶圧電層の自由端から前記導電層の一部を更に除去するステップをさらに備える、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記垂直に配向された単結晶圧電層は、AlN(硝酸アルミニウム)である、請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記垂直に配向された単結晶圧電層は、ミラー指数<111>に対して垂直に配向される請求項28に記載の方法。
【請求項32】
基板にデバイスを形成する方法であって、
サイドウォールを有するトレンチを基板に形成するステップと、
前記トレンチの前記サイドウォール上に圧電層を成長させるステップと、
第1の自由端および第2の取付端を有する自立した圧電層を生成するために、前記トレンチの前記サイドウォールの前記基板の材料を除去するステップと、
前記自立した圧電層の両側のそれぞれに導電層を配置するステップと
を備える、方法。
【請求項33】
前記自立した圧電層の一方の側に第1導電層の部分を形成するため、および前記自立した圧電層のもう一方の側に第2導電層を形成するために、前記自立した圧電層の前記自由端から前記導電層の一部を除去するステップを更に備える、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記第1導電層の部分と前記第2導電層の部分との間に無線周波数信号を印加するステップを更に備える、請求項33に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公表番号】特表2006−503447(P2006−503447A)
【公表日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2003−553708(P2003−553708)
【出願日】平成14年12月17日(2002.12.17)
【国際出願番号】PCT/US2002/040511
【国際公開番号】WO2003/052927
【国際公開日】平成15年6月26日(2003.6.26)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成14年12月17日(2002.12.17)
【国際出願番号】PCT/US2002/040511
【国際公開番号】WO2003/052927
【国際公開日】平成15年6月26日(2003.6.26)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
【Fターム(参考)】
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