CN109417124B - 用于表面声波器件的混合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于表面声波器件的混合结构(100)，所述混合结构(100)包括压电材料的有用层(10)，所述有用层(10)具有自由的第一面(1)和设置在支撑衬底(20)上的第二面(2)，所述支撑衬底(20)具有低于所述有用层(10)的热膨胀系数的热膨胀系数。所述混合结构(100)的特征在于，所述混合结构(100)包括：设置在所述有用层(10)与所述支撑衬底(20)之间的俘获层(30)；以及位于所述有用层(10)与所述俘获层(30)之间的具有预先确定的粗糙度的至少一个功能界面(31)。

Description

用于表面声波器件的混合结构
技术领域
本发明涉及表面声波器件的领域。它尤其涉及一种适于制造表面声波器件的混合结构和所述混合结构的一种制造方法。
背景技术
表面声波(SAW)器件使用在压电衬底上开发的一个或更多个叉指换能器来将电信号转换成声波并且反之亦然。此类SAW器件或谐振器常常被用在滤波应用中。压电衬底上的射频(RF)SAW技术提供诸如高绝缘性和低插入损耗的优异性能。由于这个原因，它被用于无线通信应用中的RF双工器。然而，为了对于基于体声波(BAW)技术的RF双工器更具竞争力，RF SAW器件要求改进其频率响应的温度稳定性。
SAW器件根据温度或频率热系数(TCF)的工作频率依赖性一方面取决于换能器的叉指型电极之间的间距的变化，其通常是由于所使用的压电衬底的相对高的热膨胀系数(CTE)而导致的；另一方面，TCF取决于热速度系数，因为压电衬底的膨胀或收缩伴随着表面声波的速度的增加或减小。为了使频率热系数(TCF)最小化，目的因此是为了使压电衬底的膨胀/收缩最小化，尤其是在声波将传播的表面区域中。
K.Hashimoto、M.Kadota等人的文章"Recent development of temperaturecompensated SAW devices",IEEE Ultrasonic.Symp.2011,pages 79-86,2011提供了通常用于克服SAW器件的频率响应的温度依赖性问题的方法的概要。
一种方法是使用例如由布置在硅衬底上的压电材料层组成的混合衬底。硅的低CTE使得有可能限制压电层根据温度的膨胀/收缩。在钽酸锂(LiTaO3)压电层的情况下，所述文章表明LiTaO3的厚度与硅衬底的厚度之比为10使得有可能充分地改进频率热系数(TCF)。
文献DE102004045181还公开了一种适合于SAW应用的结构，包括布置在补偿层(例如硅)上的压电层。
这种混合衬底的缺点之一来自干扰声波的存在(在文章"Characterization ofbonded wafer for RF filters with reduced TCF",BPAbbott等人,Proc 2005 IEEEInternational Ultrasonics Symposium,Sept 19-21,2005,pp.926-929中被称作“杂散(spurious)声模式”)，所述干扰声波对布置在混合衬底上的谐振器的频率特性产生负面影响。这些干扰谐振尤其与下面的界面(尤其是在LiTaO3与硅之间的界面)上的不需要的反射有关。减少这些干扰谐振的一个解决方案是增加LiTaO3层的厚度；这被假定为还增加硅衬底的厚度以保持TCF改进，混合衬底的总厚度然后不再与最终组件的厚度减小需求相兼容，尤其是在手机市场上。由K.Hashimoto提出的另一解决方案是使LiTaO3层的下表面粗糙化以限制其上的声波反射。当要求组装非常光滑的表面的直接结合工艺被用于混合衬底的制造时，这种粗糙化带来操作上的困难。
根据现有技术的混合衬底的另一缺点源于半导体硅材料的支撑的存在，所述半导体硅材料即使它是高阻的，也能够包含自由电荷载流子并且影响器件的性能，尤其是通过增加RF信号相对于固体压电衬底的插入损耗和失真(线性)。
为了改进射频器件的性能，文献WO2016/087728提出了一种被布置在支撑衬底上的包括俘获层的结构，所述俘获层特征在于特定缺陷的密度。
发明目的
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点中的一些或全部。本发明的目的是为了提出一种能够减少和/或消除所述干扰声波并且确保在高频率下工作的器件的稳定性能的混合结构。
发明内容
本发明涉及一种用于表面声波器件的混合结构，所述混合结构包括压电材料的有用层，所述有用层具有自由的第一面和被放置在支撑衬底上的第二面，所述支撑衬底的热膨胀系数低于所述有用层的热膨胀系数。所述混合结构包括：
·夹在所述有用层与所述支撑衬底之间的俘获层；
·位于所述有用层与所述俘获层之间的具有确定的粗糙度的至少一个功能界面。
根据本发明的混合结构的俘获层有效地俘获在支撑衬底中潜在地产生的自由电荷载流子，同时操作在所述混合结构上精心制作的SAW RF器件。RF性能(线性度、插入损耗)因此达到良好的水平，与大规模压电衬底上的技术的水平相当或甚至更优。
所述确定的粗糙度的功能界面允许能够在有用层中在深度上扩散的声波的有效扩散，从而避免其干扰反射，已知所述干扰反射对SAW器件的信号质量产生负面影响。通过功能界面位于有用层与俘获层之间的事实，声波的这种扩散更有效：实际上，除了俘获自由载流子的特性之外，俘获层还使得有可能高效地屏蔽下面的与支撑衬底的界面，所述界面有助于混合结构反射声波。
根据本发明的有利特征，单独地或相结合地进行：
·俘获层直接与支撑衬底接触；
·俘获层由在非晶硅、多晶硅、非晶锗或多晶锗当中选择的材料形成；
·俘获层是通过所述支撑衬底的表面层中的注入或者通过对支撑衬底的表面层进行蚀刻和结构化而形成的；
·功能界面的所述确定的粗糙度具有大于0.3微米的峰谷振幅，有利地大于或等于0.5微米，或甚至1微米的峰谷振幅；
·功能界面由有用层与俘获层之间的界面形成，有用层的第二面具有所述确定的粗糙度；
·功能界面由布置在有用层的第二面上的第一中间层与俘获层之间的界面形成；俘获层具有所述确定的粗糙度；
·第一中间层包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选择的材料，或与形成有用层的材料相同类型的材料；
·混合结构包括第二功能界面；
·第二功能界面由有用层与布置在第一中间层上的第二中间层之间的界面形成，第二功能界面具有峰谷振幅大于0.1微米的第二确定的粗糙度；
·第二中间层包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选择的材料，或与形成有用层的材料相同类型的材料；
·第一中间层和第二中间层由相同的材料形成；
·有用层包括在钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、石英、氧化锌(ZnO)或氮化铝(AlN)当中选择的压电材料；
·支撑基底是固体衬底或包括至少一个空白层或者包括微电子组件的全部或部分的复合衬底。
本发明还涉及一种包括如上所述的混合结构的表面声波器件。
本发明进一步涉及一种用于表面声波器件的混合结构的制造方法，所述制造方法包括：
·提供压电材料的有用层的步骤，所述有用层包括第一面和具有确定的粗糙度的第二面；
·提供具有比所述有用层的热膨胀系数低的热膨胀系数的支撑衬底的步骤；
·用于将所述有用层布置在所述支撑衬底上的组装步骤；
所述方法的特征在于，所述方法包括，在所述组装步骤之前，在所述有用层的所述第二面上的俘获层的形成步骤，所述俘获层与所述有用层之间的界面形成具有所述确定的粗糙度的功能界面；所述组装步骤在所述俘获层与所述支撑衬底之间被执行。
本发明还涉及一种用于表面声波器件的混合结构的另一制造方法，所述另一制造方法包括：
·提供压电材料的有用层的步骤，所述有用层包括第一面和第二面；
·提供具有比所述有用层的热膨胀系数低的热膨胀系数的支撑衬底的步骤；
·用于将所述有用层布置在所述支撑衬底上的组装步骤；
所述方法的特征在于，所述方法包括，在所述组装步骤之前：
·在所述支撑衬底上的具有确定的粗糙度的俘获层的形成步骤；
·在所述俘获层上的第一中间层的形成步骤，所述俘获层与所述第一中间层之间的界面形成具有确定的粗糙度的功能界面。
根据此制造方法的有利特征，单独地或相结合地进行：
·所述功能界面的所述确定的粗糙度具有大于0.3微米的峰谷振幅，有利地大于或等于0.5微米，或甚至1微米的峰谷振幅；
·组装步骤在第一中间层与有用层的第二面之间发生；
·混合结构的制造方法包括，在组装步骤之前，在具有第二确定的粗糙度的有用层的第二面上的第二中间层的形成步骤，组装步骤在第一中间层与第二中间层之间被执行；有用层与第二中间层之间的界面形成第二功能界面。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从下面参考附图的详细描述中显现出来，在附图中：
·图1至图3示出了根据本发明的混合结构；
·图4示出了根据本发明的表面声波器件；
·图5a至图5e、图6a至图6e和图7a至图7e示出了根据本发明的混合结构的制造方法。
具体实施方式
在描述部分中，图中相同的标记可以被用于相同类型的元件。
图是示意表示，为了清楚起见，图未按比例绘制。具体地，各层沿着z轴的厚度相对于沿着x轴和y轴的横向尺寸未按比例绘制。
如图1所例示的，本发明涉及用于表面声波器件的混合结构100，所述混合结构100包括压电材料的有用层10，所述有用层10具有自由的第一面1并且具有第二面2。有用层10包括在例如钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、石英、氧化锌(ZnO)或氮化铝(AlN)当中选择的压电材料。
有用层10被布置在支撑衬底20上，所述支撑衬底20的热膨胀系数低于有用层10的热膨胀系数。支撑衬底20例如由硅或锗形成。
根据本发明的混合结构100还包括夹在有用层10与支撑衬底20之间的俘获层30。术语“俘获层”被理解为意指能够俘获很可能存在于支撑衬底20中的自由电荷载流子的层。作为示例，俘获层30由在非晶硅、多晶硅、非晶锗或多晶锗当中选取的材料形成。俘获层30还可以是通过包括以下各项的技术或技术的组合而形成的：
·到支撑衬底20的表面层中的离子注入；对于硅衬底，可以执行例如氩、硅或氮离子的注入以产生能够俘获源自于支撑衬底20的电荷载流子的扰动表面层；
·或者通过对支撑衬底20的表面层进行蚀刻和结构化；例如，通过机械、湿法或干法化学蚀刻、诱导表面结构化、用于源自于支撑衬底20的电荷载流子的优选俘获位点。
俘获层30的厚度可以在几十nm与几微米或甚至几十微米之间。
有利地，俘获层30直接与支撑衬底20接触，这允许在支撑衬底20中产生的电荷载流子的有效捕获。
根据本发明的混合结构100还包括在有用层10与俘获层30之间确定的粗糙度的至少一个功能界面31。功能界面31的粗糙度通过最大峰谷振幅限定，例如通过机械或光学轮廓测定法在大约50至500微米的测量轮廓或大约50×50至500×500μm2的测量表面上测量。有利地，峰谷确定的粗糙度大于0.3微米。有利地，它甚至大于或等于0.5微米，或者甚至1微米。优选地，它在0.3微米与5微米之间。
还有利地，功能界面31的粗糙度的光谱密度(PSD)覆盖期望被消除的干扰波的波长的光谱带的全部或一部分。优选地，所述确定的粗糙度具有至少等于干扰波长的四分之一的空间波长和振幅。
由于其有效地扩散易于在有用层10中扩散的声波的能力，因此，可根据将被制造在混合结构100上的SAW器件的声波的频率在振幅方面并潜在地在光谱密度方面适配功能界面31的所述确定的粗糙度。
根据本发明的混合结构100的俘获层30在所述混合结构100的第一面1上开发的RFSAW器件的操作期间有效地俘获在支撑衬底20中潜在地产生的自由电荷载流子。RF性能(线性度、插入损耗))因此达到非常良好的水平，与大规模压电衬底上的技术的水平相当或甚至更优。
所述确定的粗糙度的功能界面31使得能实现能够在有用层10中在深度上扩散的声波的有效扩散，从而避免其干扰反射，已知所述干扰反射对SAW器件的信号质量有负面影响。
根据图1所例示的第一实施方式，功能界面31由有用层10与俘获层30之间的界面形成。
根据图2所例示的第二实施方式，功能界面31由布置在有用层10的第二面2上的第一中间层40与俘获层30之间的界面形成。作为示例，第一中间层40可以包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选取的材料或与有用层相同类型的材料。
这两个实施方式的优点在于，俘获层30使得可以远离并屏蔽下面的与支撑衬底20的界面，支撑衬底20是在通常的混合结构中对在有用层10的体积中扩散的声波的反射的强有力贡献者。与支撑衬底20的界面在这样的意义上被屏蔽：在到达功能界面31的声波的大多数(如果不是全部的话)将被功能界面31有效地扩散并且因此永远不会到达所述界面。
根据图3所例示的第三实施方式，混合结构100包括具有第二确定的粗糙度的第二功能界面32，其峰谷振幅大于0.1微米。它优选地介于0.1微米与5微米之间。应注意的是，第二功能界面32可以在振幅和光谱密度二者方面具有与第一功能界面31的所述确定的粗糙度不同的第二确定的粗糙度。有利地，可以选取光谱密度以互补方式覆盖期望被消除的干扰波的波长的光谱带。
第二功能界面32由有用层10与布置在第一中间层40上的第二中间层50之间的界面形成。作为示例，第二中间层50包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选取的材料；它还可以包括与构成有用层10的材料相同类型的材料：对于由LiTaO3制成的有用层10，第二中间层50可以例如由沉积非晶LiTaO3层构成。
根据此第三实施方式的有利变型，第一中间层40和第二中间层50由相同的材料形成；因此，由于在两个层之间的声阻抗方面没有任何差异，这两个层之间的界面对干扰反射贡献很少或没有贡献。
在所描述的各种实施方式中，支撑衬底是块体衬底。另选地，它可以由包括至少一个空白层或结构化层的复合衬底构成，包括微电子组件的全部或部分；这些配置特别有利于产生共同集成系统，包括位于有用层10中和上的表面声波器件，以及支撑衬底中的组件(开关、放大器、其它滤波器等)。
本发明还涉及如图4所例示的包括混合结构100的表面声波器件200。器件200包括例如位于有用层10的第一面1上的叉指型金属电极201，声波在这些叉指型金属电极201之间扩散。
混合结构100特别适合于使用范围从700MHz到3GHz的声波频率来制造表面声波器件200。
本发明还涉及用于表面声波器件200的混合结构100的制造方法，将参照图5至图7对其进行描述。
所述制造方法首先包括提供压电材料的有用层10的步骤，所述有用层1包括第一面1和具有确定的粗糙度的第二面2。所述粗糙度由峰谷最大振幅限定，例如通过机械或光学轮廓测定法在大约50至500微米的测量轮廓或大约50×50至500×500μm2的测量表面上测量。有利地，所述确定的粗糙度大于0.3微米，甚至大于或等于0.5微米，或者甚至大于1微米。优选地，它甚至在0.3微米与5微米之间。
还有利地，功能界面31的粗糙度的光谱密度覆盖期望被消除的干扰波的波长的光谱带的全部或一部分。优选地，所述确定的粗糙度具有至少等于干扰波长的四分之一的空间波长和振幅。
由于其有效地扩散易于在有用层10中扩散的声波的能力，因此，可根据将被制造在混合结构100上的SAW器件的声波的频率在振幅方面并潜在地在光谱密度方面适配功能界面31的所述确定的粗糙度。
可通过机械研磨技术、化学机械抛光、湿法或干法化学蚀刻或这些各种技术的组合来在第二面2上实现所述确定的粗糙度。目的是为了在有用层10的第二面2上在整个面上创建确定的振幅的均匀粗糙度。作为示例，这种粗糙度可通过半导体工业中使用的晶片(钽酸锂、铌酸锂等)的粗糙后表面的典型处理来获得。
如先前陈述的并且在非限制的情况下，有用层10包括在钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、石英、氧化锌(ZnO)或氮化铝(AlN)当中选取的压电材料。
根据有利实施方式，有用层10被包括在施主衬底11中，所述施主衬底11具有第一面1'和确定的粗糙度的第二面2(图5a)。
根据本发明的制造方法还包括在有用层10的或施主衬底11的第二面2上的俘获层30的形成步骤(图5b)。俘获层30与有用层10(或施主衬底11)之间的界面形成确定的粗糙度的功能界面31。有利地，俘获层30由在非晶硅、多晶硅、非晶锗或多晶锗当中选取的材料形成。可通过已知的化学沉积技术(PECVD、LPCVD等)来制备俘获层30。
俘获层30通常具有介于几十nm与几微米或甚至几十微米之间的厚度。
有利地，俘获层30的形成步骤包括使俘获层30的自由表面平滑的步骤，包括例如化学机械抛光、平滑等离子体蚀刻或湿法化学蚀刻。优选地，为了随后的组装步骤，俘获层30的自由表面将具有低粗糙度(通常<0.5nm RMS，通过原子力显微镜来测量)和良好的平坦度。
所述制造方法还包括提供具有比有用层10的热膨胀系数低的热膨胀系数的支撑衬底20(图5c)的步骤。有利地，支撑衬底20由硅制成，这种材料广泛可用并且与半导体工业兼容。另选地，它还可以由锗或与表面声波器件的方法和制备的后续步骤兼容的其它材料制成。
所述制造方法然后包括用于将施主衬底11(或有用层10)布置在支撑衬底20上的组装步骤(图5d)。组装步骤发生在俘获层30与支撑衬底20之间，所以必须适当地控制俘获层30和支撑衬底20的表面性质。有利地，组装步骤包括通过分子粘附的直接结合：这种结合技术是优选的原因在于它不要求使用附加材料层。
另选地，组装步骤可以包括粘合剂结合、金属结合、阳极结合，或根据现有技术已知并与预期利用相兼容的任何其它类型的结合。
有利地，组装步骤在结合之前包括清洁序列以确保在结合之前来自表面的良好的清洁度(去除颗粒、碳氢化合物和金属污染物等)。
根据所述方法的变型，与俘获层30相同类型的层可以在组装步骤之前被布置在支撑衬底20上并且将被制备以便结合到俘获层30。实际上，取决于俘获层30的类型和支撑衬底20的类型，尤其在通过分子粘附的直接结合的情况下，在两种相同类型的材料之间形成结合界面可以是有利的。
为了巩固结合界面，经结合的混合结构101可经受热处理。应该注意的是，施主衬底11的(或有用层10的)材料和支撑衬底20的材料表现出非常不同的热膨胀系数，所应用的热处理因此必须保持在低于经结合的结构101的损坏或破裂的温度下。温度范围通常介于几十度与500℃之间。
在图5a至图5e所例示的情况下，其中有用层10被包括在施主衬底11中，制造工艺还包括使施主衬底11减薄的步骤(图5e)以形成将在上面制备表面声波器件的有用层10和第一面1。
可使用现有技术的各种已知技术来执行这个减薄步骤，特别是：
·
Figure BDA0001924760550000091
工艺，其特别适于形成非常薄的有用层(通常厚度小于或等于1微米)：它基于在组装步骤之前在施主衬底11中在其第二面2的水平面处注入气体物种，以形成弱化掩埋平面；在组装之后，施主衬底11将沿着弱化平面分离，以让仅有用层10与支撑衬底20成一整体。
·化学机械减薄工艺，包括机械磨光或研磨、化学机械抛光和化学蚀刻，适合于形成厚度范围从几微米到几十或甚至几百微米的有用层。
在此制造工艺结束时，获得了根据本发明的混合结构100(图5e)。
本发明涉及用于表面声波器件的混合结构100的另一制造方法，所述另一制造方法首先包括压电材料的有用层10的提供步骤，所述有用层10包括第一面1和第二面2。
如以上所陈述的而非限制，有用层10包括在钽酸锂(LiTaO 3)、铌酸锂(LiNbO3)、石英、氧化锌(ZnO)或氮化铝(AlN)当中选择的压电材料。
根据有利的实施方式，有用层10被包括在具有第二面2和第一面1'的施主衬底11中(图6a)。
所述制造方法还包括提供具有比有用层10低的热膨胀系数的支撑衬底20的步骤。有利地，支撑衬底20由硅制成，该材料广泛可用并与半导体工业相兼容。如以上所提及的，它可以另选地由锗或与后续制造步骤相兼容的其它材料形成或者包括锗或与后续制造步骤相兼容的其它材料。
所述制造方法还包括在支撑衬底20上的俘获层30的形成步骤(图6b)。俘获层30具有预先确定的粗糙度。
有利地，俘获层30由在非晶硅、多晶硅、非晶锗或多晶锗当中选择的材料形成。可通过化学沉积(CVD)的已知技术来制备它。
俘获层30还可以通过包括以下各项的技术或技术的组合而形成：
·支撑衬底20的表面层中的离子注入；对于硅衬底，可以执行例如氩离子、硅、氮等的注入以产生能够俘获来自支撑衬底20的电荷载流子的干扰表面层；
·或者通过对支撑衬底20的表面层进行蚀刻和结构化；例如，通过机械蚀刻、湿法或干法化学、诱导表面结构化、用于来自支撑衬底20的电荷载流子的俘获特定位点。
俘获层30可以具有范围从几十nm到几微米或几十微米的厚度。
在俘获层30形成在支撑衬底20上之后，俘获层30的自由表面的粗糙度通过最大峰谷振幅限定，例如通过机械或光学轮廓测定法在大约50至500微米的测量轮廓或大约50×50至500×500μm2的测量表面上测量。有利地，确定的粗糙度大于0.3微米，或者甚至大于或等于0.5微米，或者甚至大于或等于1微米。它优选地在0.3微米与5微米之间。
还有利地，功能界面31的粗糙度的光谱密度覆盖期望被消除的干扰波的波长的光谱带的全部或一部分。优选地，所述确定的粗糙度具有至少等于干扰波长的四分之一的空间波长和振幅。
可在俘获层的沉积之后直接地或者通过机械研磨技术、化学机械抛光、湿法或干法化学蚀刻或这些技术的组合来在俘获层30的自由表面上获得所述确定的粗糙度。目的是为了在俘获层30的自由表面上创建确定的振幅的均匀粗糙度。作为示例，可以通过“酸蚀刻”型处理或用于处理半导体工业中使用的硅晶片的粗糙背面的处理而进行的“碱蚀刻”来获得这种粗糙度。根据另一个示例，可以在多晶硅中沉积俘获层30之前通过对支撑衬底20的表面的机械磨光(通常利用粒度2000的金刚石砂轮)和湿法化学蚀刻(通常通过TMAH)来获得俘获层30的自由表面的确定的粗糙度；俘获层30在沉积在支撑衬底20上之后的自由表面然后具有大约0.5微米峰谷的确定的粗糙度(6b')。
制造方法然后包括在俘获层30上的第一中间层40的形成步骤。俘获层30与第一中间层40之间的界面形成确定的粗糙度的功能界面31。第一中间层40可以包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选择的材料或与有用层10相同类型的材料。可以通过化学沉积来制备它。有利地，为了施主衬底11(或有用层10)上的后续组装步骤，在第一中间层40的自由表面上执行平滑步骤(例如，化学机械抛光)。此选项在后续组装步骤包括通过分子粘附结合时是特别适合的。
第一中间层40还可以包括聚合材料，所述聚合材料可以例如通过离心来沉积。这种类型的材料的优点是可在沉积期间直接地执行平滑。此选项在后续接合步骤包括粘合剂结合时是特别适合的。
最后，所述制造方法包括用于将施主衬底11(或有用层10)布置在支撑衬底20上的组装步骤；特别地，在第一中间层40与施主衬底11的第二面2之间执行组装(图6d)。
有利地，组装步骤包括通过分子粘附的直接结合：这种结合技术的优点在于它不要求使用附加材料层。另选地，接合步骤可以包括粘合剂结合、金属结合、阳极结合，或现有技术中已知的并与预期的应用相兼容的任何其它种类的结合。有利地，组装步骤在结合之前包括清洁顺序以在结合之前确保表面的良好的清洁度(去除颗粒、碳氢化合物和金属污染物)。
为了巩固结合界面，经结合的混合结构101可以在低温或中温下进行热处理，以防止对异质结构的损坏：通常在几十度与500℃之间。
在图6a至图6e所例示的实例中，其中有用层10被包括在施主衬底11中，所述制造方法还包括施主衬底11(图6e)的减薄步骤，以形成将在上面开发表面声波器件的有用层10和第一面1。
如先前所讨论的，此减薄步骤可由现有技术中已知的各种技术做出。
在此制造方法结束时，获得了根据本发明的混合结构100(图6e)。
根据图7a至图7e所例示的以上制造方法的变型，有用层10(或在有用层10被包括在施主衬底中的情况下为施主衬底11)的第二面2具有第二确定的粗糙度(图7a)。第二确定的粗糙度的峰谷振幅有利地大于0.1微米。
所述制造方法的这种变型包括如图7b所示在有用层10或施主衬底11的第二面2上的第二中间层50的形成步骤。第二中间层50可以包括从氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中选择的材料或材料的堆叠。第二中间层50还可以包括与形成有用层10的材料相同类型的材料以限制与热膨胀差异相关联的问题。
有用层10与第二中间层50之间的界面形成第二功能界面32。有利地，为了组装步骤，第二中间层50的形成步骤包括其自由表面的平滑步骤。
在组装步骤之前，在支撑衬底20上形成具有第一预先确定的粗糙度的俘获层30。然后，在俘获层30上形成第一中间层40(图7c)。这两个层之间的界面形成确定的粗糙度的功能界面31。
可选地，第一中间层40和第二中间层50可以由相同的材料组成。
所述制造方法的这种变型还包括有利地通过直接结合来组装第一中间层40和第二中间层50，但是这将不以限制性方式进行。
可以可选地执行热处理以巩固经结合的结构101的结合界面。
当有用层10被包括在施主衬底11中时，实现如前所述的减薄步骤，导致获得混合结构100(图7e)。
当然，本发明不限于所描述的实施方式并且可被应用于如由权利要求所限定的本发明的范围内的替代实施方式。

Claims (12)

1.一种用于表面声波器件的混合结构(100)，所述混合结构(100)包括压电材料的有用层(10)，所述有用层(10)具有自由的第一面(1)和被放置在支撑衬底(20)上的第二面(2)，所述支撑衬底(20)的热膨胀系数低于所述有用层(10)的热膨胀系数，所述混合结构(100)的特征在于，所述混合结构(100)包括：
·夹在所述有用层(10)与所述支撑衬底(20)之间的俘获层(30)；
·位于所述有用层(10)与所述俘获层(30)之间的具有大于0.3微米的峰谷振幅的具有确定的粗糙度的至少一个功能界面(31)，
其中，所述混合结构(100)包括布置在所述有用层(10)的所述第二面(2)与所述俘获层(30)之间的第一中间层(40)，并且所述混合结构(100)进一步包括第二功能界面(32)，
其中，所述第二功能界面(32)由所述有用层(10)与布置在所述第一中间层(40)上的第二中间层(50)之间的界面形成；所述第二功能界面(32)具有峰谷振幅大于0.1微米的第二确定的粗糙度。
2.根据权利要求1所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述俘获层(30)直接与所述支撑衬底(20)接触。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述俘获层(30)由在非晶硅、多晶硅、非晶锗或多晶锗当中选择的材料形成。
4.根据权利要求1至2中的任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述俘获层(30)是通过所述支撑衬底(20)的表面层中的注入或者通过对所述支撑衬底(20)的所述表面层进行蚀刻和结构化而形成的。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述功能界面(31)由所述第一中间层(40)与所述俘获层(30)之间的界面形成；所述俘获层(30)具有所述确定的粗糙度。
6.根据权利要求5所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述第一中间层(40)包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选择的材料，或与形成所述有用层(10)的材料相同类型的材料。
7.根据权利要求1所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述第二中间层(50)包括在氧化硅、氮化硅、氮氧化硅当中选择的材料，或与形成所述有用层(10)的材料相同类型的材料。
8.根据权利要求1所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述第一中间层(40)和所述第二中间层(50)由相同的材料形成。
9.根据权利要求1至2中的任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述有用层(10)包括在钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、石英、氧化锌(ZnO)和氮化铝(AlN)当中选择的压电材料。
10.根据权利要求1至2中的任一项所述的用于表面声波器件的混合结构(100)，其中，所述支撑衬底是块体衬底或者是包括至少一个空白层或者包括微电子组件的全部或部分的复合衬底。
11.一种表面声波器件(200)，所述表面声波器件(200)包括根据权利要求1至10中的任一项所述的混合结构(100)。
12.一种用于表面声波器件的混合结构(100)的制造方法，所述制造方法包括：
·提供压电材料的有用层(10)的步骤，所述有用层(10)包括第一面(1)和第二面(2)；
·提供具有比所述有用层(10)的热膨胀系数低的热膨胀系数的支撑衬底(20)的步骤；
·用于将所述有用层(10)布置在所述支撑衬底(20)上的组装步骤；
所述方法的特征在于，所述方法包括，在所述组装步骤之前：
·在所述支撑衬底(20)上形成具有确定的粗糙度的俘获层(30)的步骤；
·在所述俘获层(30)上形成第一中间层(40)的步骤，所述俘获层(30)与所述第一中间层(40)之间的界面形成具有确定的粗糙度的功能界面(31)，
其中，所述制造方法进一步包括，在所述组装步骤之前，在具有第二确定的粗糙度的所述有用层(10)的所述第二面(2)上形成第二中间层(50)的步骤，所述组装步骤在所述第一中间层(40)与所述第二中间层(50)之间被执行；所述有用层(10)与所述第二中间层(50)之间的界面形成第二功能界面(32)。
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