DE102022110275A1 - Verfahren zur Formung epitaxialer Al1-xScxN-Filme mit Dotierung zur Behebung der Segregation von Scandium- und Filmspannungen und zugehörige Resonatorvorrichtungen - Google Patents

Verfahren zur Formung epitaxialer Al1-xScxN-Filme mit Dotierung zur Behebung der Segregation von Scandium- und Filmspannungen und zugehörige Resonatorvorrichtungen Download PDF

Info

Publication number
DE102022110275A1
DE102022110275A1 DE102022110275.0A DE102022110275A DE102022110275A1 DE 102022110275 A1 DE102022110275 A1 DE 102022110275A1 DE 102022110275 A DE102022110275 A DE 102022110275A DE 102022110275 A1 DE102022110275 A1 DE 102022110275A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
electrode
substrate
forming
single crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022110275.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Craig Moe
Jeffrey M. Laethersich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akoustis Inc
Original Assignee
Akoustis Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akoustis Inc filed Critical Akoustis Inc
Publication of DE102022110275A1 publication Critical patent/DE102022110275A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/093—Forming inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174—Membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
    • H10N30/076—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing by vapour phase deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
    • H10N30/079—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing using intermediate layers, e.g. for growth control
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H2003/023—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the membrane type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Al1-xScxN-Films, das Verfahren umfassend: Erhitzen eines Substrats in einer Reaktorkammer auf einen Temperaturbereich; Bereitstellen eines Sc umfassenden Prekursors für die Reaktorkammer; Bereitstellen eines Dotierstoffs für die Reaktorkammer, der Mg, C und/oder Fe umfasst; und Bilden eines epitaktischen Al1-xScxN-Films auf dem Substrat in dem Temperaturbereich, wobei der epitaktische Al1-xScxN-Film das Dotiermittel in einer Konzentration in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3und etwa 2×1020/cm3auf dem Substrat enthält, sowie eine Piezoelektrische Einkristall-Resonatorvorrichtung

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 63/182,132 , die am 30. April 2021 beim USPTO eingereicht wurde, mit dem Titel METHODS OF FORMING Al1-xScxN FILMS USING CHEMICAL VAPOR DEPOSITION WITH DOTIERUNG TO ADDRESS SEGREGATION OF SCANDIUM AND FILM STRESS LEVELS, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen ist.
  • GEBIET
  • Das Konzept der Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung elektronischer Bauelemente und insbesondere auf Verfahren zur Herstellung epitaktischer Al1-xScxN-Filme zur Verwendung beispielsweise als piezoelektrische Schichten in akustischen Raumwellenresonatoren in elektronischen Bauelementen.
  • HINTERGRUND
  • Die Bildung von Al1-xScxN-Filmen wird beispielsweise in der U.S. Patentveröffentlichung Nr. 2021/0066070 von Leone et al. diskutiert.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt ein vereinfachtes Schema, das eine akustische Resonatorvorrichtung mit Oberseitenverbindungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 1B zeigt ein vereinfachtes Schema einer akustischen Resonatorvorrichtung mit unterseitigen Verbindungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 1C zeigt ein vereinfachtes Schema einer akustischen Resonatorvorrichtung mit Interposer/Cap-freien Strukturverbindungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 1D zeigt ein vereinfachtes Schema einer akustischen Resonatorvorrichtung mit Interposer/Cap-freien Strukturverbindungen mit einem gemeinsamen rückseitigen Kanal gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 2 und 3 zeigen vereinfachte Schemata, die Schritte für ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
    • 4A zeigt ein vereinfachtes Schema, das einen Schritt für ein Verfahren zur Herstellung eines Mikrokanals auf der Oberseite gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
    • 4B und 4C zeigen vereinfachte Schemata, die alternative Methoden zur Durchführung des Verfahrensschritts der Bildung eines Oberseiten-Mikrokanals, wie in 4A beschrieben, veranschaulichen.
    • 4D und 4E zeigen vereinfachte Schemata, die ein alternatives Verfahren zur Durchführung des in 4A beschriebenen Verfahrensschritts der Bildung eines Oberseiten-Mikrokanals veranschaulichen.
    • 5 bis 8 zeigen vereinfachte Schemata, die die Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
    • 9A zeigt ein vereinfachtes Schema zur Veranschaulichung eines Verfahrensschritts zur Bildung rückseitiger Kanäle gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 9B und 9C zeigen vereinfachte Schemata, die ein alternatives Verfahren zur Durchführung des Verfahrensschritts der Bildung rückseitiger Kanäle, wie in 9A beschrieben, und zur gleichzeitigen Vereinzelung eines Saatgutsubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
    • 10 zeigt ein vereinfachtes Schema zur Veranschaulichung eines Verfahrensschritts zur Bildung einer Rückseitenmetallisierung und elektrischer Verbindungen zwischen Ober- und Unterseite eines Resonators gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 11A und 11B zeigen vereinfachte Schemata, die alternative Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
    • 12A bis 12E zeigen vereinfachte Schemata zur Veranschaulichung der Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung unter Verwendung eines Blind Via Interposers gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 13 zeigt ein vereinfachtes Schema, das einen Schritt für ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 14A bis 14G zeigen vereinfachte Schemata, die Verfahrensschritte für einen Kappen-Wafer-Prozess für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
    • 15A-15E zeigen vereinfachte Schemata, die Verfahrensschritte zur Herstellung eines akustischen Resonatorbauelements mit gemeinsamem rückseitigem Kanal veranschaulichen, das sowohl in Interposer/Cap- als auch in Interposer-freien Versionen implementiert werden kann, gemäß Beispielen der vorliegenden Erfindung.
    • 16A-16C bis 31A-31C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten eines akustischen Einkristall-Resonatorbauelements und Verfahrensschritte für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorbauelemente gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
    • 32A-32C bis 46A-46C zeigen vereinfachte Schemata verschiedener Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Hohlraumbond-Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
    • Die 47A-47C bis 59A-59C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und Verfahrensschritte für einen fest montierten Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
    • Die 60-62 zeigen Querschnittsdarstellungen von epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Filmen, die in einigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem Substrat gebildet werden.
    • 63 zeigt einen Querschnitt eines epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films, der eine einkristalline piezoelektrische Resonatorschicht bildet, die zwischen einer unteren Elektrode und einer oberen Elektrode gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingebettet ist.
    • zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Verfahren zur Herstellung epitaktischer Al1-xScxN-dotierter Filme gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Es versteht sich, dass der Begriff „und/oder“, wie er hier verwendet wird, Ausführungsformen umfasst, bei denen eine beliebige Kombination der aufgeführten Materialien (oder eines der Materialien allein) verwendet werden kann, um die beschriebene Dotierungskonzentration bereitzustellen. Es versteht sich, dass der Begriff „geordneter Wachstumsprozess“, wie er hier verwendet wird, jede Methode zur Bildung der hier beschriebenen Filme umfasst, die nach einem geordneten Prozess abläuft, wie CVD, MOCVD, MBE und ALD. Es versteht sich, dass der Begriff „geordneter Wachstumsprozess“, wie er hier verwendet wird, Prozesse umfassen kann, die ein epitaktisches Wachstum der Al1-xScxN -dotierten Filme in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen. Andere geordnete Wachstumsprozesse können auch in einigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf die hier beschriebenen Ausführungsformen ausführlicher beschrieben. Es wird deutlich, dass die Erfindung in verschiedenen Formen verkörpert werden kann und sollte nicht als beschränkt auf die hier dargelegten Ausführungsformen ausgelegt werden. Vielmehr werden diese Ausführungsformen zur Verfügung gestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und dem Fachmann den Umfang der Erfindung vollständig vermittelt.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass es Probleme bei der Herstellung von Al1-xScxN -Filmen mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) in Dicken gibt, die für akustische Raumwellenresonatoren (BAW) geeignet sind, welche z. B. in Filterschaltungen verwendet werden. Wenn das CVD-Verfahren nicht zu einer ausreichend gleichmäßigen Wurtzit-Kristallstruktur führt, können in der Al1-xScxN -Film Sc-reiche Bereiche (d. h. Entmischung) auftreten, was dazu führen kann, dass normalerweise isolierte Bereiche elektrisch miteinander kurzgeschlossen werden. Darüber hinaus kann der Al1-xScxN-Film, selbst wenn eine solche Entmischung nicht auftritt, erhebliche Zugspannungen aufweisen, selbst wenn er auf Materialien wie AIN und AlGaN gebildet wird, bei denen aufgrund der unterschiedlichen Gitterkonstanten typischerweise ein Druckwachstum auftreten würde.
  • Dementsprechend kann, wie von den Erfindern erkannt, ein geordneter Wachstumsprozess verwendet werden, um den Al1-xScxN -Film zu bilden, der mit Materialien wie Mg, C und/oder Fe dotiert ist, um die Leitfähigkeit des resultierenden Films zu reduzieren, um zu helfen, den elektrischen Kurzschluss aufgrund von Segregation zu verhindern, wie im Folgenden in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung beschrieben. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann CVD verwendet werden, um einen epitaktischen Al1-xScxN-Film zu bilden, der mit Mg, C und/oder Fe in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 dotiert ist, um die elektrische Leitfähigkeit als Vorsichtsmaßnahme zu verringern, falls eine Entmischung auftritt. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann CVD verwendet werden, um einen epitaktischen Al1-xScxN-Film zu bilden, der mit Mg, C und/oder Fe in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 1×1020/cm3dotiert ist. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann CVD verwendet werden, um einen epitaktischen Al1-xScxN-Film zu bilden, der mit Mg, C und/oder Fe dotiert ist und weniger als etwa 2×1020/cm3 aufweist. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann der epitaktische Al1-xScxN-Film, der mit Mg, C und/oder Fe in den oben beschriebenen Mengen dotiert ist, durch CVD bei einer Substrattemperatur in einem Bereich zwischen etwa 900 Grad Celsius und etwa 1100 Grad Celsius gebildet werden.
  • Wie die vorliegenden Erfinder weiter erkannt haben, können Hf, Si, Zr, Ge und/oder In, die als Dotierstoff verwendet werden, als Tenside wirken, um die Rauhigkeit der Wachstumsoberfläche zu verringern und/oder die aus dem Versetzungsanstieg resultierende Filmspannung zu reduzieren, um die Zugspannung zu berücksichtigen. Zum Beispiel können Hf, Si, Zr und/oder In verwendet werden, um die Rauheit der Wachstumsoberfläche durch Dotierung in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 zu verringern. Hf, Zr, In und/oder Ge können auch als Materialien mit größeren Atomradien verwendet werden, um den Anstieg von Verlagerungen durch Dotierung in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 zu verringern. Alternativ kann in jeder dieser Ausführungsformen die Dotierung in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 1×1020/cm3 liegen.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die CVD-gewachsene epitaktische Al1-xScxN-Film, die mit Hf, C, Si, Zr, Ge und/oder In in den beschriebenen Mengen dotiert ist, bei einer Temperatur des Substrats im Bereich zwischen etwa 750 Grad Celsius und etwa 1100 Grad Celsius durchgeführt werden. In einigen Ausführungsformen können andere geordnete Wachstumsprozesse verwendet werden, um die oben beschriebenen Filme zu bilden.
  • In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann die Morphologie des Al1-xScxN-Films durch die Verwendung eines Sc-Precursors verbessert werden, der dadurch charakterisiert werden kann, dass er sowohl Cyclopentadienyl-Liganden als auch Amidinat-Liganden enthält. Die Erfinder haben erkannt, dass das Vorhandensein von Amidinatliganden eine größere Mobilität der Adatome auf der Wachstumsoberfläche und eine vollständigere Dissoziation des Moleküls ermöglichen kann, wodurch Filme mit glatteren Oberflächen bei niedrigeren Wachstumstemperaturen als bei anderen Prekursoren entstehen können. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Sc-Prekursor dadurch gekennzeichnet sein, dass er Amidinat-Liganden enthält, bei denen ein N-Atom für jedes Elektron der äußeren Schale des Sc vorhanden ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Al-Prekursor ein metallorganischer Prekursor sein, der AI als Komponente enthält, wie Trimethylaluminium oder Triethylaluminium. Andere metallorganische Prekursoren, die AI enthalten, können ebenfalls in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung verwendet werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Filmmorphologie auch durch die Steuerung des Verhältnisses des Prekursors der Gruppe V (z.B. ein Prekursor, der Stickstoff umfasst, wie NH3) zu den Prekursoren der Gruppe III (z.B. Sc- und Al-Prekursoren), die während des geordneten Wachstumsverfahrens verwendet werden, verbessert werden. Das Verhältnis kann die Adatom-Mobilität der Gruppe-III-Arten auf der Wachstumsoberfläche beeinflussen. Wenn das Verhältnis zu hoch ist, kann der Film aufgeraut werden, während sich bei einem zu niedrigen Verhältnis die Sc-Atome ansammeln und eine Sc/Al-Entmischung im Film verursachen können. In einigen Ausführungsformen kann eine darunter liegende Keimbildungsschicht auch zur Verbesserung der Morphologie des ScxAl1-xN-Films beitragen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt das Verhältnis der Menge des Stickstoff enthaltenden Prekursors zu den kombinierten Mengen des Sc-Prekursors (wie (DIPA)3Sc oder dergleichen) in Kombination mit dem Al-Prekursor in einem Bereich zwischen beispielsweise 20.000 und etwa 500. In einigen Ausführungsformen liegt der Bereich zwischen etwa 10.000 und etwa 500. In einigen Ausführungsformen liegt der Bereich zwischen etwa 3000 und etwa 500.
  • Die nachstehend beschriebenen zeigen die Herstellung eines einkristallinen piezoelektrischen Films zur Verwendung in BAW-Resonatorvorrichtungen verschiedener Formate. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen dotierten epitaktischen Al1-xScxN-Filme als einkristalliner piezoelektrischer Film in den in den 1-59 und 64 gezeigten BAW-Resonatorvorrichtungen verwendet werden können. Zum Beispiel können die hier beschriebenen dotierten epitaktischen Al1-xScxN-Filme den piezoelektrischen Film 1620 bilden, der über dem in den 16A-C dargestellten Wachstumssubstrat 1610 liegt.
  • Es versteht sich, dass die hier beschriebenen einkristallinen dotierten epitaktischen Al1-xScxN-Filme dadurch ausgezeichnet sein können, dass sie eine Kristallinität von weniger als etwa 1,0 Grad bei voller Halbwertsbreite (FWHM) bis etwa 10 Bogensekunden bei FWHM aufweisen, wobei die Messung mittels Röntgenbeugung (XRD) in der 002-Richtung ausgeführt wird. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung können die hierin beschriebenen einkristallinen dotierten epitaktischen Al1-xScxN-Filme dadurch ausgezeichnet sein, dass sie eine Kristallinität in einem Bereich zwischen etwa 1,0 Grad bei der vollen Halbwertsbreite (FWHM) bis etwa 0,05 Grad bei FWHM, gemessen in der 002-Richtung unter Verwendung von XRD, aufweisen.
  • 1A zeigt ein vereinfachtes Schema, das eine akustische Resonatorvorrichtung 101 mit oberseitigen Verbindungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie gezeigt, umfasst die Vorrichtung 101 ein ausgedünntes Keimsubstrat 112 mit einer darüber liegenden piezoelektrischen Einkristallschicht 120, die ein Mikro-Via 129 aufweist. Das Mikro-Via 129 kann einen oberseitigen Mikrokanal 121, einen oberseitigen Metallstopfen 146, einen rückseitigen Kanal 114 und einen rückseitigen Metallstopfen 147 umfassen. Obwohl die Vorrichtung 101 mit einem einzigen Mikro-Via 129 dargestellt ist, kann die Vorrichtung 101 mehrere Mikro-Vias aufweisen. Auf der Oberseite ist eine Metallelektrode 130 ausgebildet, die über der piezoelektrischen Schicht 120 liegt. Eine obere Kappenstruktur ist an die piezoelektrische Schicht 120 geklebt. Diese Top-Cap-Struktur umfasst ein Interposer-Substrat 119 mit einem oder mehreren Durchgangslöchern 151, die mit einem oder mehreren oberen Bondpads 143, einem oder mehreren Bondpads 144 und oberseitigem Metall 145 mit oberseitigem Metallstecker 146 verbunden sind. Die Lötkugeln 170 sind elektrisch mit dem einen oder den mehreren oberen Bondpads 143 verbunden.
  • Das ausgedünnte Substrat 112 hat den ersten und zweiten rückseitigen Kanal 113, 114. Eine rückseitige Metallelektrode 131 ist unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem ersten rückseitigen Kanal 113 und der oberseitigen Metallelektrode 130 ausgebildet. Der rückseitige Metallstopfen 147 ist unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem zweiten rückseitigen Kanal 114 und dem oberseitigen Metall 145 ausgebildet. Dieser rückseitige Metallstecker 147 ist elektrisch mit dem oberseitigen Metallstecker 146 und der rückseitigen Metallelektrode 131 verbunden. Eine rückseitige Kappenstruktur 161 ist mit dem ausgedünnten Keimsubstrat 112 verbunden, das unter dem ersten und zweiten rückseitigen Kanal 113, 114 liegt. Weitere Einzelheiten bezüglich des Herstellungsverfahrens dieser Vorrichtung werden ab 2 erörtert.
  • 1B zeigt ein vereinfachtes Schema, das eine akustische Resonatorvorrichtung 102 mit rückseitigen Verbindungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie dargestellt, umfasst die Vorrichtung 101 ein ausgedünntes Keimsubstrat 112 mit einer darüber liegenden piezoelektrischen Schicht 120, die eine Mikro-Via 129 aufweist. Das Mikro-Via 129 kann einen oberseitigen Mikrokanal 121, einen oberseitigen Metallstopfen 146, einen rückseitigen Kanal 114 und einen rückseitigen Metallstopfen 147 umfassen. Obwohl die Vorrichtung 102 mit einem einzigen Mikro-Via 129 dargestellt ist, kann die Vorrichtung 102 mehrere Mikro-Vias aufweisen. Auf der Oberseite ist eine Metallelektrode 130 ausgebildet, die über der piezoelektrischen Schicht 120 liegt. Eine obere Kappenstruktur ist mit der piezoelektrischen Schicht 120 verbunden. Diese Oberkappenstruktur 119 umfasst Bondpads, die mit einem oder mehreren Bondpads 144 und dem Oberseitenmetall 145 auf der piezoelektrischen Schicht 120 verbunden sind. Das Oberseitenmetall 145 umfasst einen Oberseitenmetallstecker 146.
  • Das ausgedünnte Substrat 112 hat den ersten und zweiten rückseitigen Kanal 113, 114. Eine rückseitige Metallelektrode 131 ist unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem ersten rückseitigen Kanal 113 und der oberseitigen Metallelektrode 130 ausgebildet. Ein rückseitiger Metallstopfen 147 liegt unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem zweiten rückseitigen Kanal 114 und dem oberseitigen Metallstopfen 146. Dieser Rückseiten-Metallstopfen 147 ist elektrisch mit dem Oberseiten-Metallstopfen 146 verbunden. Eine rückseitige Kappenstruktur 162 ist mit dem ausgedünnten Keimsubstrat 112 verbunden, das unter dem ersten und zweiten rückseitigen Kanal liegt. Ein oder mehrere rückseitige Bondpads (171, 172, 173) sind in einem oder mehreren Abschnitten der rückseitigen Kappenstruktur 162 ausgebildet. Die Lötkugeln 170 sind elektrisch mit einem oder mehreren rückseitigen Bondpads 171-173 verbunden. Weitere Einzelheiten in Bezug auf das Herstellungsverfahren dieser Vorrichtung werden ab 14A erörtert.
  • 1C zeigt ein vereinfachtes Schema, das eine akustische Resonatorvorrichtung mit Interposer/Cap-freien Strukturverbindungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie dargestellt, umfasst die Vorrichtung 103 ein ausgedünntes Keimsubstrat 112 mit einer darüber liegenden piezoelektrischen Einkristallschicht 120, die eine Mikro-Via 129 aufweist. Das Mikro-Via 129 kann einen oberseitigen Mikrokanal 121, einen oberseitigen Metallstopfen 146, einen rückseitigen Kanal 114 und einen rückseitigen Metallstopfen 147 umfassen. Obwohl die Vorrichtung 103 mit einem einzigen Mikro-Via 129 dargestellt ist, kann die Vorrichtung 103 mehrere Mikro-Vias aufweisen. Eine Metallelektrode 130 auf der Oberseite ist über der piezoelektrischen Schicht 120 ausgebildet. Das ausgedünnte Substrat 112 weist den ersten und zweiten rückseitigen Kanal 113, 114 auf. Eine rückseitige Metallelektrode 131 ist unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem ersten rückseitigen Kanal 113 und der oberseitigen Metallelektrode 130 ausgebildet. Ein rückseitiger Metallstopfen 147 liegt unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem zweiten rückseitigen Kanal 114 und dem Oberseitenmetall 145. Dieser rückseitige Metallstecker 147 ist elektrisch mit dem oberseitigen Metallstecker 146 und der rückseitigen Metallelektrode 131 verbunden. Weitere Einzelheiten bezüglich des Herstellungsverfahrens dieser Vorrichtung werden ab 2 erörtert.
  • 1D zeigt ein vereinfachtes Schema, das eine akustische Resonatorvorrichtung mit Interposer/Cap-freien Strukturverbindungen mit einem gemeinsamen rückseitigen Kanal gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie dargestellt, umfasst die Vorrichtung 104 ein ausgedünntes Keimsubstrat 112 mit einer darüber liegenden piezoelektrischen Einkristallschicht 120, die eine Mikro-Via 129 aufweist. Der Mikrokanal 129 kann einen oberseitigen Mikrokanal 121, einen oberseitigen Metallstopfen 146 und ein rückseitiges Metall 147 umfassen. Obwohl die Vorrichtung 104 mit einem einzigen Mikro-Via 129 dargestellt ist, kann die Vorrichtung 104 mehrere Mikro-Vias aufweisen. Eine oberseitige Metallelektrode 130 ist über der piezoelektrischen Schicht 120 ausgebildet. Das ausgedünnte Substrat 112 weist einen ersten rückseitigen Kanal 113 auf. Eine rückseitige Metallelektrode 131 ist unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem ersten rückseitigen Kanal 113 und der oberseitigen Metallelektrode 130 ausgebildet. Ein rückseitiges Metall 147 ist unter einem Teil des ausgedünnten Keimsubstrats 112, dem zweiten rückseitigen Kanal 114 und dem oberseitigen Metall 145 ausgebildet. Dieses rückseitige Metall 147 ist elektrisch mit dem oberseitigen Metallstecker 146 und der rückseitigen Metallelektrode 131 verbunden. Weitere Einzelheiten bezüglich des Herstellungsverfahrens dieser Vorrichtung werden ab 2 erörtert.
  • 2 und 3 zeigen vereinfachte Schemata, die die Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieses Verfahren veranschaulicht den Prozess zur Herstellung einer akustischen Resonatorvorrichtung ähnlich der in 1A gezeigten. 2 kann einen Verfahrensschritt zur Bereitstellung eines teilweise bearbeiteten piezoelektrischen Substrats darstellen. Wie dargestellt, umfasst die Vorrichtung 102 ein Keimsubstrat 110, auf dem eine piezoelektrische Schicht 120 ausgebildet ist. In einem speziellen Beispiel kann das Keimsubstrat Silizium, Siliziumkarbid, Aluminiumoxid oder einkristalline Aluminiumgalliumnitridmaterialien oder Ähnliches enthalten. Die piezoelektrische Schicht 120 kann eine piezoelektrische Einkristallschicht enthalten.
  • 3 kann einen Verfahrensschritt zur Bildung einer Oberseitenmetallisierung oder einer oberseitigen Resonatormetallelektrode 130 darstellen. In einem spezifischen Beispiel kann die oberseitige Metallelektrode 130 ein Molybdän-, Aluminium-, Ruthenium- oder Titanmaterial oder Ähnliches und Kombinationen davon enthalten. Diese Schicht kann auf der piezoelektrischen Schicht durch ein Abhebeverfahren, ein Nassätzverfahren, ein Trockenätzverfahren, ein Metalldruckverfahren, ein Metalllaminierungsverfahren oder ähnliches abgeschieden und strukturiert werden. Das Ablöseverfahren kann einen aufeinanderfolgenden Prozess der lithografischen Strukturierung, der Metallabscheidung und der Ablöseschritte umfassen, um die Metallschicht auf der Oberseite herzustellen. Die Nass-/Trockenätzverfahren können aufeinanderfolgende Prozesse der Metallabscheidung, der lithografischen Strukturierung, der Metallabscheidung und der Metallätzschritte zur Herstellung der oberseitigen Metallschicht umfassen. Diejenigen, die sich mit der Materie auskennen, werden andere Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • 4A zeigt ein vereinfachtes Schema, das einen Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung 401 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Abbildung kann einen Verfahrensschritt darstellen, bei dem ein oder mehrere oberseitige Mikrokanäle 121 in einem Teil der piezoelektrischen Schicht 120 gebildet werden. Dieser oberseitige Mikrokanal 121 kann als Hauptverbindungsstelle zwischen der Ober- und Unterseite der akustischen Membran dienen, die in späteren Verfahrensschritten entwickelt wird. In einem Beispiel erstreckt sich der oberseitige Mikrokanal 121 durch die gesamte piezoelektrische Schicht 120 und endet im Keimsubstrat 110. Dieser oberseitige Mikrokanal 121 kann durch ein Trockenätzverfahren, ein Laserbohrverfahren oder Ähnliches hergestellt werden. 4B und 4C beschreiben diese Optionen im Detail.
  • 4B und 4C zeigen vereinfachte Schemata, die alternative Methoden zur Durchführung des in 4A beschriebenen Verfahrensschritts zeigen. Wie gezeigt, stellt 4B einen Verfahrensschritt dar, bei dem ein Laserbohrer verwendet wird, der schnell und genau den oberseitigen Mikrokanal 121 in der piezoelektrischen Schicht 120 bilden kann. In einem Beispiel kann der Laserbohrer verwendet werden, um nominelle 50-µm-Löcher oder Löcher mit einem Durchmesser zwischen 10 um und 500 µm durch die piezoelektrische Schicht 120 zu bohren und im Keimsubstrat 110 unterhalb der Schnittstelle zwischen den Schichten 120 und 110 zu stoppen. Eine Schutzschicht 122 kann über der piezoelektrischen Schicht 120 und der oberseitigen Metallelektrode 130 gebildet werden. Diese Schutzschicht 122 kann dazu dienen, die Vorrichtung vor Laserrückständen zu schützen und eine Maske für das Ätzen des oberseitigen Mikro-Vias 121 zu bilden. In einem konkreten Beispiel kann der Laserbohrer ein diodengepumpter UV-Laser mit 11 W Leistung oder ähnliches sein. Diese Maske 122 kann anschließend entfernt werden, bevor mit anderen Schritten fortgefahren wird. Die Maske kann auch beim Laserbohren weggelassen werden, und der Laserrückstand kann durch einen Luftstrom entfernt werden.
  • 4C kann einen Verfahrensschritt darstellen, bei dem ein Trockenätzverfahren verwendet wird, um den oberseitigen Mikrokanal 121 in der piezoelektrischen Schicht 120 zu bilden. Wie gezeigt, kann eine lithographische Maskierungsschicht 123 über der piezoelektrischen Schicht 120 und der oberseitigen Metallelektrode 130 gebildet werden. Der oberseitige Mikrokanal 121 kann durch Plasmabestrahlung o.ä. gebildet werden.
  • 4D und 4E zeigen vereinfachte Schemata, die ein alternatives Verfahren zur Durchführung des in 4A beschriebenen Verfahrensschritts zeigen. Diese Figuren können den Verfahrensschritt der gleichzeitigen Herstellung mehrerer akustischer Resonatorvorrichtungen darstellen. In 4D sind zwei Vorrichtungen auf Matrize Nr. 1 bzw. Matrize Nr. 2 dargestellt. 4E zeigt den Prozess der Bildung eines Mikro-Vias 121 auf jedem dieser Matrizen, während gleichzeitig eine Reißlinie 124 oder Dicing-Linie geätzt wird. In einem Beispiel wird durch das Ätzen der Reißlinie 124 die Spannung in der piezoelektrischen Einkristallschicht 120 vereinzelt und abgebaut.
  • 5 bis 8 zeigen vereinfachte Schemata, die die Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. 5 kann den Verfahrensschritt des Ausbildens eines oder mehrerer Bondpads 140 und des Ausbildens eines oberseitigen Metalls 141 darstellen, das mit mindestens einem der Bondpads 140 elektrisch gekoppelt ist. Das oberseitige Metall 141 kann einen oberseitigen Metallstopfen 146 umfassen, der innerhalb des oberseitigen Mikrokanals 121 ausgebildet ist. In einem speziellen Beispiel füllt der oberseitige Metallstopfen 146 den oberseitigen Mikrokanal 121, um einen oberseitigen Abschnitt eines Mikro-Vias zu bilden.
  • In einem Beispiel können die Bondpads 140 und das oberseitige Metall 141 ein Goldmaterial oder ein anderes metallisches Verbindungsmaterial enthalten, abhängig von der Anwendung der Vorrichtung. Diese Metallmaterialien können durch ein Abhebeverfahren, ein Nassätzverfahren, ein Trockenätzverfahren, ein Siebdruckverfahren, ein Galvanisierungsverfahren, ein Metalldruckverfahren oder Ähnliches hergestellt werden. In einem speziellen Beispiel können die abgeschiedenen Metallmaterialien auch als Bondpads für eine Kappenstruktur dienen, die weiter unten beschrieben wird.
  • 6 kann einen Verfahrensschritt zur Vorbereitung der akustischen Resonatorvorrichtung für die Verklebung darstellen, die eine hermetische Verklebung sein kann. Wie gezeigt, wird eine obere Abdeckstruktur über der teilweise bearbeiteten akustischen Resonatorvorrichtung positioniert, wie in den vorherigen Figuren beschrieben. Die obere Abdeckstruktur kann unter Verwendung eines Interposer-Substrats 119 in zwei Konfigurationen gebildet werden: in der vollständig verarbeiteten Interposer-Version 601 (durch Glasdurchgang) und in der teilweise verarbeiteten Interposer-Version 602 (Blind-Via-Version). In der Version 601 enthält das Interposer-Substrat 119 Through-Via-Strukturen 151, die sich durch das Interposer-Substrat 119 erstrecken und elektrisch mit den unteren Bondpads 142 und den oberen Bondpads 143 verbunden sind. In der Version 602 enthält das Interposer-Substrat 119 Blind-Via-Strukturen 152, die sich nur von der Unterseite her durch einen Teil des Interposer-Substrats 119 erstrecken. Diese Blind-Via-Strukturen 152 sind ebenfalls elektrisch mit den unteren Bondpads 142 verbunden. In einem speziellen Beispiel kann das Interposer-Substrat ein Silizium, Glas, Smart-Glass oder ein anderes ähnliches Material enthalten.
  • 7 kann einen Verfahrensschritt des Bondens der oberen Abdeckstruktur mit der teilweise bearbeiteten akustischen Resonatorvorrichtung darstellen. Wie dargestellt, wird das Interposer-Substrat 119 mit der piezoelektrischen Schicht durch die Bondpads (140, 142) und das oberseitige Metall 141 verbunden, die jetzt als Bondpad 144 und oberseitiges Metall 145 bezeichnet werden. Dieser Klebevorgang kann mit einem Kompressionsklebeverfahren oder ähnlichem durchgeführt werden. 8 kann einen Verfahrensschritt zum Ausdünnen des Keimsubstrats 110 darstellen, das jetzt als ausgedünntes Keimsubstrat 111 bezeichnet wird. Dieser Prozess des Ausdünnens des Substrats kann Schleif- und Ätzprozesse oder Ähnliches umfassen. In einem speziellen Beispiel kann dieser Prozess einen Wafer-Rückschleifprozess umfassen, gefolgt von einem Stressabbau, der Trockenätzen, CMP-Polieren oder Glühprozesse umfassen kann.
  • 9A zeigt ein vereinfachtes Schema, das einen Schritt für ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung 901 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 9A kann einen Verfahrensschritt zur Bildung rückseitiger Kanäle 113 und 114 darstellen, um den Zugang zur piezoelektrischen Schicht von der Rückseite des ausgedünnten Keimsubstrats 111 zu ermöglichen. In einem Beispiel kann der erste rückseitige Kanal 113 innerhalb des ausgedünnten Keimsubstrats 111 und unterhalb der oberseitigen Metallelektrode 130 ausgebildet werden. Der zweite rückseitige Kanal 114 kann innerhalb des ausgedünnten Keimsubstrats 111 und unterhalb des oberseitigen Mikrokanals 121 und des oberseitigen Metallstopfens 146 gebildet werden. Dieses Substrat wird nun als ausgedünntes Substrat 112 bezeichnet. In einem speziellen Beispiel können diese Kanäle 113 und 114 durch tiefe reaktive Ionenätzung (DRIE), Bosch-Verfahren oder ähnliches hergestellt werden. Die Größe, Form und Anzahl der Kanäle kann je nach Design des akustischen Resonators variieren. In verschiedenen Beispielen kann der erste rückseitige Kanal mit einer Kanalform ausgebildet sein, die der Form der oberseitigen Metallelektrode oder der Form der rückseitigen Metallelektrode ähnelt. Der erste rückseitige Kanal kann auch mit einer Kanalform ausgebildet werden, die sich sowohl von der Form der oberseitigen Metallelektrode als auch von der Form der rückseitigen Metallelektrode unterscheidet.
  • Die 9B und 9C zeigen vereinfachte Schemata, die ein alternatives Verfahren zur Durchführung des in 9A beschriebenen Verfahrensschrittes zeigen. Wie 4D und 4E können diese Figuren den Verfahrensschritt der gleichzeitigen Herstellung mehrerer akustischer Resonatorvorrichtungen darstellen. In 9B sind zwei Vorrichtungen mit Kappenstrukturen auf Matrize Nr. 1 bzw. Matrize Nr. 2 dargestellt. 9C zeigt den Prozess der Bildung rückseitiger Kanäle (113, 114) auf jedem dieser Chips, während gleichzeitig eine Ritzlinie (115) oder Dicing-Linie geätzt wird. In einem Beispiel bietet das Ätzen der Ritzlinie 115 eine optionale Möglichkeit zur Vereinzelung des rückseitigen Wafers 112.
  • 10 zeigt ein vereinfachtes Schema, das einen Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung 1000 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Figur kann einen Verfahrensschritt zur Bildung einer rückseitigen Metallelektrode 131 und eines rückseitigen Metallstopfens 147 innerhalb der rückseitigen Kanäle des ausgedünnten Keimsubstrats 112 darstellen. In einem Beispiel kann die rückseitige Metallelektrode 131 unter einem oder mehreren Abschnitten des ausgedünnten Substrats 112, innerhalb des ersten rückseitigen Kanals 113 und unter der oberseitigen Metallelektrode 130 ausgebildet werden. Dieser Prozess vervollständigt die Resonatorstruktur innerhalb der akustischen Resonatorvorrichtung. Der rückseitige Metallstopfen 147 kann unter einem oder mehreren Abschnitten des ausgedünnten Substrats 112, innerhalb des zweiten rückseitigen Kanals 114 und unter dem oberseitigen Mikrokanal 121 ausgebildet werden. Der rückseitige Metallstecker 147 kann elektrisch mit dem oberseitigen Metallstecker 146 und der rückseitigen Metallelektrode 131 verbunden sein. In einem speziellen Beispiel kann die rückseitige Metallelektrode 130 ein Molybdän-, Aluminium-, Ruthenium- oder Titanmaterial oder Ähnliches und Kombinationen davon enthalten. Der rückseitige Metallpfropfen kann ein Goldmaterial, Verbindungsmetalle mit geringem Widerstand, Elektrodenmetalle oder Ähnliches enthalten. Diese Schichten können mit den zuvor beschriebenen Abscheidungsmethoden aufgebracht werden.
  • Die 11A und 11B zeigen vereinfachte Schemata, die alternative Schritte für ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Diese Figuren zeigen Verfahren zum Kleben einer rückseitigen Kappenstruktur, die unter dem ausgedünnten Keimsubstrat 112 liegt. In 11A handelt es sich bei der rückseitigen Kappenstruktur um eine Trockenfilmkappe 161, die einen permanenten, fotoabbildbaren Trockenfilm wie eine Lötmaske, Polyimid oder ähnliches enthalten kann. Das Verkleben dieser Kappenstruktur kann kostengünstig und zuverlässig sein, führt aber möglicherweise nicht zu einer hermetischen Abdichtung. In 11B ist die rückseitige Kappenstruktur ein Substrat 162, das aus Silizium, Glas oder einem anderen ähnlichen Material bestehen kann. Die Verklebung dieses Substrats kann eine hermetische Abdichtung bewirken, kann aber teurer sein und zusätzliche Verfahren erfordern. Je nach Anwendung kann eine dieser rückseitigen Kappenstrukturen unter die ersten und zweiten rückseitigen Durchkontaktierungen geklebt werden.
  • Die 12A bis 12E zeigen vereinfachte Schemata, die die Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Genauer gesagt beschreiben diese Figuren zusätzliche Schritte für die Verarbeitung der Blind Via Interposer „602“ Version der oberen Abdeckstruktur. 12A zeigt eine akustische Resonatorvorrichtung 1201 mit Blind Vias 152 in der oberen Abdeckstruktur. In 12B wird das Interposer-Substrat 119 ausgedünnt, wodurch ein ausgedünntes Interposer-Substrat 118 entsteht, um die Blind Vias 152 freizulegen. Dieser Ausdünnungsprozess kann eine Kombination aus einem Schleifprozess und einem Ätzprozess sein, wie er für die Ausdünnung des Keimsubstrats beschrieben wurde. In 12C kann ein RDL-Prozess (Redistribution Layer) und ein Metallisierungsprozess angewandt werden, um die Bondpads 160 der oberen Kappe zu erzeugen, die über den Blind Vias 152 liegen und elektrisch mit den Blind Vias 152 verbunden sind. Wie in 12D gezeigt, kann ein BGA-Verfahren (Ball Grid Array) angewandt werden, um Lötkugeln 170 zu bilden, die über den Bondpads 160 der oberen Kappe liegen und mit diesen elektrisch verbunden sind. Nach diesem Verfahren ist die akustische Resonatorvorrichtung bereit für das Drahtbonden 171, wie in 12E gezeigt.
  • 13 zeigt ein vereinfachtes Schema, das einen Schritt für ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie gezeigt, umfasst die Vorrichtung 1300 zwei vollständig verarbeitete akustische Resonatorvorrichtungen, die zur Vereinzelung bereit sind, um separate Vorrichtungen zu erzeugen. In einem Beispiel kann der Prozess der Vereinzelung der Chips mit Hilfe eines Wafer-Sägeprozesses, eines Laserschnitt-Vereinzelungsprozesses oder anderer Prozesse und Kombinationen davon durchgeführt werden.
  • Die 14A bis 14G zeigen vereinfachte Schemata, die die Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieses Verfahren veranschaulicht den Prozess zur Herstellung einer akustischen Resonatorvorrichtung ähnlich der in 1B gezeigten. Das Verfahren für dieses Beispiel eines akustischen Resonators kann ähnliche Schritte durchlaufen, wie sie in 1-5 beschrieben sind. 14A zeigt, worin sich dieses Verfahren von dem zuvor beschriebenen unterscheidet. Hier besteht die obere Abdeckstruktur aus dem Substrat 119 und enthält nur eine Metallisierungsschicht mit einem oder mehreren unteren Bondpads 142. Im Vergleich zu 6 gibt es in der oberen Abdeckstruktur keine Durchkontaktierungen, da die Verbindungen auf der Unterseite der akustischen Resonatorvorrichtung gebildet werden.
  • Die 14B bis 14F zeigen Verfahrensschritte, die denen ähnlich sind, die im ersten Prozessablauf beschrieben wurden. 14B kann einen Verfahrensschritt des Verbindens der oberen Abdeckstruktur mit der piezoelektrischen Schicht 120 über die Bondpads (140, 142) und das oberseitige Metall 141 darstellen, die jetzt als Bondpads 144 und oberseitiges Metall 145 mit oberseitigem Metallstopfen 146 bezeichnet werden. 14C kann einen Verfahrensschritt zum Ausdünnen des Keimsubstrats 110 darstellen, der ein ausgedünntes Keimsubstrat 111 bildet, ähnlich dem in 8 beschriebenen. 14D kann einen Verfahrensschritt zur Bildung eines ersten und eines zweiten rückseitigen Kanals darstellen, ähnlich dem in 9A beschriebenen. 14E kann einen Verfahrensschritt zur Bildung einer rückseitigen Metallelektrode 131 und eines rückseitigen Metallstopfens 147 darstellen, ähnlich dem in 10 beschriebenen. 14F kann einen Verfahrensschritt zum Kleben einer rückseitigen Kappenstruktur 162 darstellen, ähnlich dem in 11A und 11B beschriebenen.
  • 14G zeigt einen weiteren Schritt, der sich von dem zuvor beschriebenen Prozessablauf unterscheidet. Hier werden die rückseitigen Bondpads 171, 172 und 173 innerhalb der rückseitigen Kappenstruktur 162 gebildet. In einem Beispiel können diese rückseitigen Bondpads 171-173 durch einen Maskierungs-, Ätz- und Metallabscheidungsprozess gebildet werden, der denjenigen ähnlich ist, die zur Bildung der anderen Metallmaterialien verwendet werden. Ein BGA-Prozess kann angewandt werden, um Lötkugeln 170 in Kontakt mit diesen rückseitigen Bondpads 171-173 zu bilden, wodurch die akustische Resonatorvorrichtung 1407 für das Drahtbonden vorbereitet wird.
  • Die 15A bis 15E zeigen vereinfachte Schemata, die die Schritte eines Herstellungsverfahrens für eine akustische Resonatorvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Dieses Verfahren veranschaulicht den Prozess zur Herstellung einer akustischen Resonatorvorrichtung ähnlich der in 1B gezeigten. Das Verfahren für dieses Beispiel kann ähnliche Schritte durchlaufen, wie sie in 1-5 beschrieben sind. 15A zeigt, worin sich dieses Verfahren von dem zuvor beschriebenen unterscheidet. Ein temporärer Träger 218 mit einer Schicht aus temporärem Klebstoff 217 wird auf dem Substrat angebracht. In einem speziellen Beispiel kann der temporäre Träger 218 ein Glaswafer, ein Siliziumwafer oder ein anderer Wafer und dergleichen sein.
  • In den 15B bis 15F sind Verfahrensschritte dargestellt, die denen ähnlich sind, die im ersten Verfahrensablauf beschrieben wurden. 15B kann einen Verfahrensschritt des Ausdünnens des Keimsubstrats 110 darstellen, der ein ausgedünntes Substrat 111 bildet, ähnlich dem in 8 beschriebenen. In einem speziellen Beispiel kann das Ausdünnen des Keimsubstrats 110 einen rückseitigen Schleifprozess, gefolgt von einem Spannungsabbauprozess, umfassen. Der Spannungsabbauprozess kann eine Trockenätzung, eine chemisch-mechanische Planarisierung (CMP) und Glühprozesse umfassen.
  • 15C kann einen Verfahrensschritt zur Bildung eines gemeinsamen rückseitigen Kanals 113 darstellen, ähnlich den in 9A beschriebenen Techniken. Der Hauptunterschied besteht darin, dass der gemeinsame rückseitige Kanal so konfiguriert ist, dass er sowohl unter der oberseitigen Metallelektrode 130, dem oberseitigen Mikrokanal 121 und dem oberseitigen Metallstopfen 146 liegt. In einem Beispiel ist der gemeinsame rückseitige Kanal 113 ein rückseitiger Resonatorhohlraum, der in Größe, Form (alle möglichen geometrischen Formen) und Seitenwandprofil (konisch konvex, konkav konisch oder rechtwinklig) variieren kann. In einem speziellen Beispiel kann die Bildung des gemeinsamen rückseitigen Kanals 113 einen Litho-Ätzprozess umfassen, der eine Ausrichtung von hinten nach vorne und ein Trockenätzen des rückseitigen Substrats 111 beinhaltet. Die piezoelektrische Schicht 120 kann als Ätzstoppschicht für die Bildung des gemeinsamen rückseitigen Kanals 113 dienen.
  • 15D kann einen Verfahrensschritt zur Bildung einer rückseitigen Metallelektrode 131 und eines rückseitigen Metalls 147 darstellen, ähnlich dem in 10 beschriebenen. In einem Beispiel kann die Bildung der rückseitigen Metallelektrode 131 eine Abscheidung und Strukturierung von Metallmaterialien innerhalb des gemeinsamen rückseitigen Kanals 113 umfassen. In diesem Fall dient das rückseitige Metall 131 als Elektrode und das rückseitige Stecker-/Verbindungsmetall 147 innerhalb der Mikro-Via 121. Die Dicke, Form und Art des Metalls kann je nach Resonator-/Filterdesign variieren. Beispielsweise können die rückseitige Elektrode 131 und das Metall des Via-Steckers 147 aus unterschiedlichen Metallen bestehen. In einem speziellen Beispiel können diese rückseitigen Metalle 131, 147 entweder auf der Oberfläche der piezoelektrischen Schicht 120 abgeschieden und strukturiert werden oder auf die Rückseite des Substrats 112 umgeleitet werden. In einem Beispiel kann die rückseitige Metallelektrode so strukturiert werden, dass sie innerhalb der Grenzen des gemeinsamen rückseitigen Kanals konfiguriert ist, so dass die rückseitige Metallelektrode nicht in Kontakt mit einer oder mehreren Seitenwänden des Saatgutsubstrats kommt, das während der Bildung des gemeinsamen rückseitigen Kanals erzeugt wurde.
  • 15E kann einen Verfahrensschritt des Bondens einer rückseitigen Kappenstruktur 162 darstellen, ähnlich dem in 11A und 11B beschriebenen, nach einem Entbinden des temporären Trägers 218 und einer Reinigung der Oberseite der Vorrichtung, um den temporären Klebstoff 217 zu entfernen. Diejenigen, die sich mit der Technik auskennen, werden andere Variationen, Modifikationen und Alternativen der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte erkennen.
  • Wie hierin verwendet, kann der Begriff „Substrat“ das Massensubstrat bedeuten oder darüber liegende Wachstumsstrukturen wie eine Aluminium-, Gallium- oder ternäre Verbindung von Aluminium und Gallium und Stickstoff enthaltende Epitaxialregion oder funktionelle Regionen, Kombinationen und dergleichen umfassen.
  • Mit der Erfindung werden ein oder mehrere Vorteile gegenüber vorbestehenden Techniken erzielt. Insbesondere kann die vorliegende Vorrichtung auf relativ einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden, wobei herkömmliche Materialien und/oder Verfahren verwendet werden können, die dem Fachmann bekannt sind. Mit der vorliegenden Methode kann man einen zuverlässigen akustischen Resonator auf Einkristallbasis herstellen, indem man mehrere Möglichkeiten der dreidimensionalen Stapelung durch einen Prozess auf Waferebene nutzt. Solche Filter oder Resonatoren können in einer HF-Filtervorrichtung, einem HF-Filtersystem oder ähnlichem eingesetzt werden. Je nach Ausführungsform können einer oder mehrere dieser Vorteile erreicht werden. Natürlich kann es auch andere Variationen, Modifikationen und Alternativen geben.
  • Die drahtlose Datenkommunikation erfordert Hochleistungs-HF-Filter mit Frequenzen um 5 GHz und höher. Akustische Raumwellenresonatoren (BAWR), die in solchen Filtern bei Frequenzen um 3 GHz und darunter weit verbreitet sind, sind führende Kandidaten für die Erfüllung dieser Anforderungen. Derzeitige akustische Raumwellenresonatoren verwenden polykristalline piezoelektrische AIN-Schichten, bei denen die c-Achse jedes Korns senkrecht zur Oberfläche des Films ausgerichtet ist, um eine hohe piezoelektrische Leistung zu ermöglichen, während die a- oder b-Achse der Körner zufällig verteilt sind. Diese besondere Kornverteilung funktioniert gut, wenn die Dicke des Piezofilms etwa 1 µm und mehr beträgt, was die perfekte Dicke für akustische Raumwellenfilter (BAW) ist, die bei Frequenzen von 1 bis 3 GHz arbeiten. Die Qualität der polykristallinen piezoelektrischen Schichten nimmt jedoch schnell ab, wenn die Dicke unter etwa 0,5 µm sinkt, was für Resonatoren und Filter mit Frequenzen um 5 GHz und darüber erforderlich ist.
  • Einkristalline oder epitaktische piezoelektrische Schichten, die auf kompatiblen kristallinen Substraten aufgewachsen sind, weisen eine gute kristalline Qualität und eine hohe piezoelektrische Leistung selbst bei sehr dünnen Dicken, z. B. 0,4 um, auf. Die vorliegende Erfindung bietet Herstellungsverfahren und Strukturen für hochwertige akustische Raumwellenresonatoren mit einkristallinen oder epitaktischen piezoelektrischen Dünnschichten für Hochfrequenz-BAW-Filteranwendungen.
  • BAWRs können ein piezoelektrisches Material, z. B. AIN, in kristalliner Form, d. h. polykristallin oder einkristallin, verwenden. Die Qualität des Films hängt stark von der chemischen, kristallinen oder topografischen Qualität der Schicht ab, auf der der Film gewachsen ist. Bei konventionellen BAWR-Verfahren (einschließlich Film-Bulk-Acoustic-Resonator- (FBAR) oder Solidly-Mounted-Resonator- (SMR) Geometrie) wird der piezoelektrische Film auf einer strukturierten Bodenelektrode gezüchtet, die in der Regel aus Molybdän (Mo), Wolfram (W) oder Ruthenium (Ru) besteht. Die Oberflächengeometrie der strukturierten Bodenelektrode hat einen erheblichen Einfluss auf die kristalline Orientierung und die kristalline Qualität des piezoelektrischen Films, was eine komplizierte Modifikation der Struktur erfordert.
  • Daher können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung einkristalline piezoelektrische Filme und Schichtübertragungsprozesse verwenden, um einen BAWR mit verbessertem ultimativen Qualitätsfaktor und elektromechanischer Kopplung für HF-Filter herzustellen. Solche Verfahren und Strukturen erleichtern Herstellungsverfahren und Strukturen für HF-Filter unter Verwendung einkristalliner oder epitaktischer piezoelektrischer Schichten, um die wachsenden Anforderungen der modernen Datenkommunikation zu erfüllen.
  • In einem Beispiel bietet die vorliegende Erfindung Übertragungsstrukturen und -prozesse für akustische Resonatorvorrichtungen, die einen flachen, hochwertigen, einkristallinen piezoelektrischen Film für eine überlegene akustische Wellenkontrolle und eine hohes Q bei hohen Frequenzen bieten. Wie oben beschrieben, begrenzen polykristalline piezoelektrische Schichten den Q-Wert im Hochfrequenzbereich. Außerdem beeinträchtigt das Aufwachsen epitaktischer piezoelektrischer Schichten auf strukturierten Elektroden die kristalline Orientierung der piezoelektrischen Schicht, was die Möglichkeit einer engen Grenzkontrolle der resultierenden Resonatoren einschränkt. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie weiter unten beschrieben, können diese Einschränkungen überwinden und zeigen eine verbesserte Leistung und Kosteneffizienz.
  • Die 16A-16C bis 31A-31C veranschaulichen ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung unter Verwendung einer Transferstruktur mit einer Opferschicht. In diesen nachfolgend beschriebenen Figurenreihen zeigen die „A“-Figuren vereinfachte Schemata, die obere Querschnittsansichten von Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustrieren. Die „B“-Figuren zeigen vereinfachte Schemata, die Längsschnittansichten der gleichen Vorrichtungen in den „A“-Figuren veranschaulichen. In ähnlicher Weise zeigen die „C“-Figuren vereinfachte Schemata zur Veranschaulichung von Querschnittsansichten in Breitenrichtung derselben Vorrichtungen in den „A“-Figuren. In einigen Fällen werden bestimmte Merkmale weggelassen, um andere Merkmale und die Beziehungen zwischen diesen Merkmalen hervorzuheben. Fachleute werden Variationen, Modifikationen und Alternativen zu den in diesen Figurenreihen gezeigten Beispielen erkennen.
  • 16A-16C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristallresonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristallresonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines piezoelektrischen Films 1620, der über einem Wachstumssubstrat 1610 liegt. In einem Beispiel kann das Wachstumssubstrat 1610 Silizium (S), Siliziumkarbid (SiC) oder andere ähnliche Materialien enthalten. Die piezoelektrische Schicht 1620 kann eine epitaktische Schicht aus Aluminiumnitrid (AIN), Galliumnitrid (GaN) oder anderen ähnlichen Materialien sein. Zusätzlich kann dieses piezoelektrische Substrat einer Dickenbeschneidung unterzogen werden.
  • Die 17A-17C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer ersten Elektrode 1710, die über dem Oberflächenbereich des piezoelektrischen Films 1620 liegt. In einem Beispiel kann die erste Elektrode 1710 Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem speziellen Beispiel kann die erste Elektrode 1710 einer Trockenätzung mit einer Neigung unterzogen werden. Als Beispiel kann die Neigung etwa 60 Grad betragen.
  • Die 18A-18C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer ersten Passivierungsschicht 1810, die über der ersten Elektrode 1710 und dem piezoelektrischen Film 1620 liegt. In einem Beispiel kann die erste Passivierungsschicht 1810 Siliziumnitrid (SiN), Siliziumoxid (SiOx) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem spezifischen Beispiel kann die erste Passivierungsschicht 1810 eine Dicke von etwa 50 nm bis etwa 100 nm haben.
  • Die 19A-19C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer Opferschicht 1910, die über einem Teil der ersten Elektrode 1810 und einem Teil des piezoelektrischen Films 1620 liegt. In einem Beispiel kann die Opferschicht 1910 polykristallines Silizium (poly-Si), amorphes Silizium (a-Si) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem speziellen Beispiel kann diese Opferschicht 1910 einer Trockenätzung mit einer Neigung unterzogen werden und mit einer Dicke von etwa 1 µm abgeschieden werden. Ferner kann mit Phosphor dotiertes SiO2 (PSG) als Opferschicht mit verschiedenen Kombinationen von Trägerschichten (z. B. SiNx) verwendet werden.
  • Die 20A-20C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer Trägerschicht 2010, die über der Opferschicht 1910, der ersten Elektrode 1710 und dem piezoelektrischen Film 1620 liegt. In einem Beispiel kann die Trägerschicht 2010 Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiN) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem konkreten Beispiel kann diese Trägerschicht 2010 mit einer Dicke von etwa 2-3 µm abgeschieden werden. Wie oben beschrieben, können im Falle einer PSG-Opferschicht auch andere Trägerschichten (z. B. SiNx) verwendet werden.
  • Die 21A-21C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, illustrieren diese Figuren den Verfahrensschritt des Polierens der Trägerschicht 2010 zur Bildung einer polierten Trägerschicht 2011. In einem Beispiel kann der Polierprozess einen chemisch-mechanischen Planarisierungsprozess oder ähnliches umfassen.
  • Die 22A-22C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristallresonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristallresonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren das Kippen der Vorrichtung und die physikalische Kopplung über der Trägerschicht 2011, die über einem Bindungssubstrat 2210 liegt. In einem Beispiel kann das Bindungssubstrat 2210 eine Bindungsträgerschicht 2220 (SiO2 oder ein ähnliches Material) umfassen, die über einem Substrat mit Silizium (Si), Saphir (Al2O3), Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumkarbid (SiC) oder anderen ähnlichen Materialien liegt. In einer bestimmten Ausführungsform ist die Bindungsträgerschicht 2220 des Bindungssubstrats 2210 physikalisch mit der polierten Trägerschicht 2011 gekoppelt. Darüber hinaus kann der physikalische Kopplungsprozess einen Klebeprozess bei Raumtemperatur und einen anschließenden Ausglühprozess bei 300 Grad Celsius umfassen.
  • Die 23A-23C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt des Entfernens des Wachstumssubstrats 1610 oder andernfalls die Übertragung der piezoelektrischen Schicht 1620. In einem Beispiel kann der Entfernungsprozess einen Schleifprozess, einen flächigen Ätzprozess, einen Filmtransferprozess, einen lonenimplantationstransferprozess, einen Laserriss-Transferprozess oder Ähnliches und Kombinationen davon umfassen.
  • Die 24A-24C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines Elektrodenkontaktdurchgangs 2410 innerhalb des piezoelektrischen Films 1620 (der zu einem piezoelektrischen Film 1621 wird), der über der ersten Elektrode 1710 liegt, und der Bildung eines oder mehrerer Freigabelöcher 2420 innerhalb des piezoelektrischen Films 1620 und der ersten Passivierungsschicht 1810, die über der Opferschicht 1910 liegt. Die Durchkontaktierungsprozesse können verschiedene Arten von Ätzprozessen umfassen.
  • Die 25A-25C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer zweiten Elektrode 2510, die über der piezoelektrischen Schicht 1621 liegt. In einem Beispiel umfasst die Bildung der zweiten Elektrode 2510 die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien; und dann das Ätzen der zweiten Elektrode 2510, um einen Elektrodenhohlraum 2511 zu bilden und einen Teil 2511 von der zweiten Elektrode zu entfernen, um ein oberes Metall 2520 zu bilden. Ferner ist das obere Metall 2520 physisch mit der ersten Elektrode 1720 über den Elektrodenkontakt 2410 verbunden.
  • Die 26A-26C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristallresonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristallresonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, illustrieren diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines ersten Kontaktmetalls 2610, das über einem Teil der zweiten Elektrode 2510 und einem Teil des piezoelektrischen Films 1621 liegt, und der Bildung eines zweiten Kontaktmetalls 2611, das über einem Teil des oberen Metalls 2520 und einem Teil des piezoelektrischen Films 1621 liegt. In einem Beispiel können die ersten und zweiten Kontaktmetalle Gold (Au), Aluminium (AI), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Aluminiumbronze (AICu) oder verwandte Legierungen dieser Materialien oder andere ähnliche Materialien umfassen.
  • Die 27A-27C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer zweiten Passivierungsschicht 2710, die über der zweiten Elektrode 2510, dem oberen Metall 2520 und dem piezoelektrischen Film 1621 liegt. In einem Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 2710 Siliziumnitrid (SiN), Siliziumoxid (SiOx) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem spezifischen Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 2710 eine Dicke im Bereich von etwa 50 nm bis etwa 100 nm aufweisen.
  • Die 28A-28C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt des Entfernens der Opferschicht 1910 zur Bildung eines Lufthohlraums 2810. In einem Beispiel kann der Entfernungsprozess eine Poly-Si-Ätzung oder eine a-Si-Ätzung oder Ähnliches umfassen.
  • Die 29A-29C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der zweiten Elektrode 2510 und des oberen Metalls 2520 zur Bildung einer bearbeiteten zweiten Elektrode 2910 und eines bearbeiteten oberen Metalls 2920. Dieser Schritt kann auf die Bildung der zweiten Elektrode 2510 und des oberen Metalls 2520 folgen. In einem Beispiel umfasst die Verarbeitung dieser beiden Komponenten die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien und das anschließende Ätzen (z. B. Trockenätzen oder ähnliches) dieses Materials, um die verarbeitete zweite Elektrode 2910 mit einem Elektrodenhohlraum 2912 und das verarbeitete obere Metall 2920 zu bilden. Das bearbeitete obere Metall 2920 bleibt von der bearbeiteten zweiten Elektrode 2910 durch die Entfernung des Teils 2911 getrennt. In einem speziellen Beispiel ist die bearbeitete zweite Elektrode 2910 durch das Hinzufügen einer Energieeinschlussstruktur gekennzeichnet, die auf der bearbeiteten zweiten Elektrode 2910 konfiguriert ist, um den Q-Wert zu erhöhen.
  • Die 30A-30C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der ersten Elektrode 1710 zur Bildung einer bearbeiteten ersten Elektrode 2310. Dieser Schritt kann auf die Bildung der ersten Elektrode 1710 folgen. In einem Beispiel umfasst die Verarbeitung dieser beiden Komponenten die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien und das anschließende Ätzen (z. B. Trockenätzen oder ähnliches) dieses Materials, um die verarbeitete erste Elektrode 3010 mit einem Elektrodenhohlraum zu bilden, ähnlich wie bei der verarbeiteten zweiten Elektrode 2910. Der Lufthohlraum 2811 zeigt die Veränderung der Hohlraumform aufgrund der bearbeiteten ersten Elektrode 3010. In einem speziellen Beispiel ist die bearbeitete erste Elektrode 3010 durch das Hinzufügen einer Energieeinschlussstruktur gekennzeichnet, die auf der bearbeiteten zweiten Elektrode 3010 konfiguriert ist, um den Q-Wert zu erhöhen.
  • Die 31A-31C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Verarbeitung der ersten Elektrode 1710, um eine verarbeitete erste Elektrode 2310 zu bilden, und der zweiten Elektrode 2510/des oberen Metalls 2520, um eine verarbeitete zweite Elektrode 2910/verarbeitetes oberes Metall 2920 zu bilden. Diese Schritte können auf die Bildung jeder einzelnen Elektrode folgen, wie in den 29A-29C und 30A-30C beschrieben. Diejenigen, die mit der Technik vertraut sind, werden andere Variationen, Modifikationen und Alternativen in Erwägung ziehen.
  • Die 32A-32C bis 46A-46C veranschaulichen ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung unter Verwendung einer Transferstruktur ohne Opferschicht. In diesen nachfolgend beschriebenen Figurenreihen zeigen die „A“-Figuren vereinfachte Schemata, die obere Querschnittsansichten von Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustrieren. Die „B“-Figuren zeigen vereinfachte Schemata, die Längsschnittansichten der gleichen Vorrichtungen in den „A“-Figuren veranschaulichen. In ähnlicher Weise zeigen die „C“-Figuren vereinfachte Schemata zur Veranschaulichung von Querschnittsansichten in Breitenrichtung derselben Vorrichtungen in den „A“-Figuren. In einigen Fällen werden bestimmte Merkmale weggelassen, um andere Merkmale und die Beziehungen zwischen diesen Merkmalen hervorzuheben. Fachleute werden Variationen, Modifikationen und Alternativen zu den in diesen Figurenreihen gezeigten Beispielen erkennen.
  • Die 32A-32C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines piezoelektrischen Films 3220, der über einem Wachstumssubstrat 3210 liegt. In einem Beispiel kann das Wachstumssubstrat 3210 Silizium (S), Siliziumkarbid (SiC) oder andere ähnliche Materialien enthalten. Die piezoelektrische Schicht 3220 kann eine epitaktische Schicht aus Aluminiumnitrid (AIN), Galliumnitrid (GaN) oder anderen ähnlichen Materialien sein. Zusätzlich kann dieses piezoelektrische Substrat einer Dickenbeschneidung unterzogen werden.
  • Die 33A-33C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer ersten Elektrode 3310, die über dem Oberflächenbereich des piezoelektrischen Films 3220 liegt. In einem Beispiel kann die erste Elektrode 3310 Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem speziellen Beispiel kann die erste Elektrode 3310 einer Trockenätzung mit einer Neigung unterzogen werden. Als Beispiel kann die Neigung etwa 60 Grad betragen.
  • Die 34A-34C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer ersten Passivierungsschicht 3410, die über der ersten Elektrode 3310 und dem piezoelektrischen Film 3220 liegt. In einem Beispiel kann die erste Passivierungsschicht 3410 Siliziumnitrid (SiN), Siliziumoxid (SiOx) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem spezifischen Beispiel kann die erste Passivierungsschicht 3410 eine Dicke im Bereich von etwa 50 nm bis etwa 100 nm aufweisen.
  • Die 35A-35C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer Trägerschicht 3510, die über der ersten Elektrode 3310 und dem piezoelektrischen Film 3220 liegt. In einem Beispiel kann die Trägerschicht 3510 Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiN) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem speziellen Beispiel kann diese Trägerschicht 3510 mit einer Dicke von etwa 2-3 µm abgeschieden werden. Wie oben beschrieben, können im Falle einer PSG-Opferschicht auch andere Trägerschichten (z. B. SiNx) verwendet werden.
  • Die 36A-36C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den optionalen Verfahrensschritt der Bearbeitung der Trägerschicht 3510 (zur Bildung der Trägerschicht 3511) im Bereich 3610. In einem Beispiel kann die Bearbeitung ein teilweises Ätzen der Trägerschicht 3510 umfassen, um eine ebene Verbindungsfläche zu schaffen. In einem konkreten Beispiel kann die Bearbeitung einen Hohlraumbereich umfassen. In anderen Beispielen kann dieser Schritt durch ein Polierverfahren wie ein chemisch-mechanisches Planarisierungsverfahren oder ähnliches ersetzt werden.
  • Die 37A-37C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines Lufthohlraums 3710 innerhalb eines Teils der Trägerschicht 3511 (zur Bildung der Trägerschicht 3512). In einem Beispiel kann die Hohlraumbildung einen Ätzprozess umfassen, der an der ersten Passivierungsschicht 3410 endet.
  • Die 38A-38C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung von einem oder mehreren Hohlraumentlüftungslöchern 3810 innerhalb eines Teils der piezoelektrischen Schicht 3220 durch die erste Passivierungsschicht 3410. In einem Beispiel sind die Hohlraumbelüftungslöcher 3810 mit dem Lufthohlraum 3710 verbunden.
  • Die 39A-39C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, veranschaulichen diese Figuren das Kippen der Vorrichtung und die physikalische Kopplung über der Trägerschicht 3512, die über einem Bindungssubstrat 3910 liegt. In einem Beispiel kann das Bindungssubstrat 3910 eine Bindungsstützschicht 3920 (SiO2 oder ein ähnliches Material) umfassen, die über einem Substrat mit Silizium (Si), Saphir (Al2O3), Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumkarbid (SiC) oder anderen ähnlichen Materialien liegt. In einer bestimmten Ausführungsform ist die Bindungsträgerschicht 3920 des Bindungssubstrats 3910 physikalisch mit der polierten Trägerschicht 3512 verbunden. Ferner kann der physikalische Kopplungsprozess einen Klebeprozess bei Raumtemperatur und einen anschließenden Glühprozess bei 300 Grad Celsius umfassen.
  • Die 40A-40C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, illustrieren diese Figuren den Verfahrensschritt des Entfernens des Wachstumssubstrats 3210 oder andernfalls die Übertragung der piezoelektrischen Schicht 3220. In einem Beispiel kann der Entfernungsprozess einen Schleifprozess, einen flächigen Ätzprozess, einen Filmtransferprozess, einen lonenimplantationstransferprozess, einen Laserriss-Transferprozess oder Ähnliches und Kombinationen davon umfassen.
  • Die 41A-41C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines Elektrodenkontakts 4110 innerhalb der piezoelektrischen Schicht 3220, die über der ersten Elektrode 3310 liegt. Die Durchkontaktierungsprozesse können verschiedene Arten von Ätzprozessen umfassen.
  • Die 42A-42C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie dargestellt, veranschaulichen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer zweiten Elektrode 4210, die über dem piezoelektrischen Film 3220 liegt. In einem Beispiel umfasst die Bildung der zweiten Elektrode 4210 die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien; und dann das Ätzen der zweiten Elektrode 4210, um einen Elektrodenhohlraum 4211 zu bilden und einen Teil 4211 von der zweiten Elektrode zu entfernen, um ein oberes Metall 4220 zu bilden. Ferner ist das obere Metall 4220 physisch mit der ersten Elektrode 3310 über den Elektrodenkontakt 4110 verbunden.
  • Die 43A-43C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines ersten Kontaktmetalls 4310, das über einem Teil der zweiten Elektrode 4210 und einem Teil des piezoelektrischen Films 3220 liegt, und der Bildung eines zweiten Kontaktmetalls 4311, das über einem Teil des oberen Metalls 4220 und einem Teil des piezoelektrischen Films 3220 liegt. In einem Beispiel können die ersten und zweiten Kontaktmetalle Gold (Au), Aluminium (AI), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Aluminiumbronze (AICu) oder andere ähnliche Materialien enthalten. Diese Abbildung zeigt auch den Verfahrensschritt der Bildung einer zweiten Passivierungsschicht 4320, die über der zweiten Elektrode 4210, dem oberen Metall 4220 und dem piezoelektrischen Film 3220 liegt. In einem Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 4320 Siliziumnitrid (SiN), Siliziumoxid (SiOx) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem spezifischen Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 4320 eine Dicke im Bereich von etwa 50 nm bis etwa 100 nm aufweisen.
  • Die 44A-44C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der zweiten Elektrode 4210 und des oberen Metalls 4220 zur Bildung einer bearbeiteten zweiten Elektrode 4410 und eines bearbeiteten oberen Metalls 4420. Dieser Schritt kann auf die Bildung der zweiten Elektrode 4210 und des oberen Metalls 4220 folgen. In einem Beispiel umfasst die Verarbeitung dieser beiden Komponenten die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien und das anschließende Ätzen (z. B. Trockenätzen oder ähnliches) dieses Materials, um die verarbeitete zweite Elektrode 4410 mit einem Elektrodenhohlraum 4412 und das verarbeitete obere Metall 4420 zu bilden. Das bearbeitete obere Metall 4420 bleibt von der bearbeiteten zweiten Elektrode 4410 durch die Entfernung des Teils 4411 getrennt. In einem spezifischen Beispiel ist die bearbeitete zweite Elektrode 4410 durch das Hinzufügen einer Energieeinschlussstruktur gekennzeichnet, die auf der bearbeiteten zweiten Elektrode 4410 konfiguriert ist, um den Q-Wert zu erhöhen.
  • Die 45A-45C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der ersten Elektrode 3310 zur Bildung einer bearbeiteten ersten Elektrode 4510. Dieser Schritt kann auf die Bildung der ersten Elektrode 3310 folgen. In einem Beispiel umfasst die Verarbeitung dieser beiden Komponenten die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien und das anschließende Ätzen (z. B. Trockenätzen oder ähnliches) dieses Materials, um die verarbeitete erste Elektrode 4510 mit einem Elektrodenhohlraum zu bilden, ähnlich wie bei der verarbeiteten zweiten Elektrode 4410. Der Lufthohlraum 3711 zeigt die Veränderung der Hohlraumform aufgrund der bearbeiteten ersten Elektrode 4510. In einem speziellen Beispiel ist die bearbeitete erste Elektrode 4510 durch die Hinzufügung einer Struktur zur Energieeinschränkung gekennzeichnet, die auf der bearbeiteten zweiten Elektrode 4510 konfiguriert ist, um den Q-Wert zu erhöhen.
  • Die 46A-46C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess unter Verwendung einer Opferschicht für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen beispielhaften Verfahren der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Verarbeitung der ersten Elektrode 3310, um eine verarbeitete erste Elektrode 4510 zu bilden, und der zweiten Elektrode 4210/des oberen Metalls 4220, um eine verarbeitete zweite Elektrode 4410/verarbeitetes oberes Metall 4420 zu bilden. Diese Schritte können auf die Bildung jeder einzelnen Elektrode folgen, wie in den 44A-44C und 45A-45C beschrieben. Diejenigen, die auf dem Gebiet der Technik fachkundig sind, werden andere Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • Die 47A-47C bis 59A-59C zeigen ein Herstellungsverfahren für eine akustische Resonatorvorrichtung unter Verwendung einer Transferstruktur mit einer mehrschichtigen Spiegelstruktur. In diesen nachfolgend beschriebenen Figurenreihen zeigen die „A“-Figuren vereinfachte Schemata, die obere Querschnittsansichten von Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustrieren. Die „B“-Figuren zeigen vereinfachte Schemata, die Längsschnittansichten der gleichen Vorrichtungen wie in den „A“-Figuren darstellen. In ähnlicher Weise zeigen die „C“-Figuren vereinfachte Schemata, die Querschnittsansichten in Breitenrichtung der gleichen Vorrichtungen wie in den „A“-Figuren darstellen. In einigen Fällen werden bestimmte Merkmale weggelassen, um andere Merkmale und die Beziehungen zwischen diesen Merkmalen hervorzuheben. Gewöhnliche Fachleute werden Variationen, Modifikationen und Alternativen zu den in diesen Figurenreihen gezeigten Beispielen erkennen.
  • Die 47A-47C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines piezoelektrischen Films 4720, der über einem Wachstumssubstrat 4710 liegt. In einem Beispiel kann das Wachstumssubstrat 4710 Silizium (S), Siliziumkarbid (SiC) oder andere ähnliche Materialien enthalten. Die piezoelektrische Schicht 4720 kann eine epitaktische Schicht aus Aluminiumnitrid (AIN), Galliumnitrid (GaN) oder anderen ähnlichen Materialien sein. Zusätzlich kann dieses piezoelektrische Substrat einer Dickentrimmung unterzogen werden.
  • Die 48A-48C zeigen vereinfachte Schemata verschiedener Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Ausbildung einer ersten Elektrode 4810, die über dem Oberflächenbereich der piezoelektrischen Schicht 4720 liegt. In einem Beispiel kann die erste Elektrode 4810 Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem speziellen Beispiel kann die erste Elektrode 4810 einer Trockenätzung mit einer Neigung unterzogen werden. Als Beispiel kann die Neigung etwa 60 Grad betragen.
  • Die 49A-49C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer mehrschichtigen Spiegel- oder Reflektorstruktur. In einem Beispiel umfasst der Mehrschichtspiegel mindestens ein Paar von Schichten mit einer Schicht mit niedriger Impedanz 4910 und einer Schicht mit hoher Impedanz 4920. In den 49A-49C sind zwei Paare von Schichten mit niedriger/hoher Impedanz dargestellt (niedrig: 4910 und 4911; hoch: 4920 und 4921). In einem Beispiel kann die Spiegel-/Reflektorfläche größer sein als die Resonatorfläche und kann die Resonatorfläche umfassen. In einer bestimmten Ausführungsform beträgt die Dicke jeder Schicht etwa 1/4 der Wellenlänge einer akustischen Welle bei einer Zielfrequenz. Die Schichten können nacheinander aufgebracht und anschließend geätzt werden, oder jede Schicht kann einzeln aufgebracht und geätzt werden. In einem anderen Beispiel kann die erste Elektrode 4810 strukturiert werden, nachdem die Spiegelstruktur strukturiert wurde.
  • Die 50A-50C zeigen vereinfachte Schemata verschiedener Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung einer Trägerschicht 5010, die über der Spiegelstruktur (Schichten 4910, 4911, 4920 und 4921), der ersten Elektrode 4810 und dem piezoelektrischen Film 4720 liegt. In einem Beispiel kann die Trägerschicht 5010 Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiN) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem speziellen Beispiel kann diese Trägerschicht 5010 mit einer Dicke von etwa 2-3 µm abgeschieden werden. Wie oben beschrieben, können auch andere Trägerschichten (z.B. SiNx) verwendet werden.
  • Die 51A-51C zeigen in vereinfachten Schematan verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und Verfahrensschritte für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt des Polierens der Trägerschicht 5010 zur Bildung einer polierten Trägerschicht 5011. In einem Beispiel kann der Polierprozess einen chemisch-mechanischen Glättungsprozess oder ähnliches umfassen.
  • Die 52A-52C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren das Kippen der Vorrichtung und die physikalische Kopplung über der Trägerschicht 5011, die über einem Bindungssubstrat 5210 liegt. In einem Beispiel kann das Bindungssubstrat 5210 eine Bindungsstützschicht 5220 (SiO2 oder ein ähnliches Material) umfassen, die über einem Substrat mit Silizium (Si), Saphir (Al2O3), Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumkarbid (SiC) oder anderen ähnlichen Materialien liegt. In einer bestimmten Ausführungsform ist die Bindungsträgerschicht 5220 des Bindungssubstrats 5210 physikalisch mit der polierten Trägerschicht 5011 verbunden. Ferner kann der physikalische Kopplungsprozess einen Klebeprozess bei Raumtemperatur umfassen, dem ein Glühprozess bei 300 Grad Celsius folgt.
  • Die 53A-53C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt des Entfernens des Wachstumssubstrats 4710 oder andernfalls die Übertragung der piezoelektrischen Schicht 4720. In einem Beispiel kann der Entfernungsprozess einen Schleifprozess, einen flächigen Ätzprozess, einen Filmtransferprozess, einen lonenimplantationstransferprozess, einen Laserriss-Transferprozess oder Ähnliches und Kombinationen davon umfassen.
  • Die 54A-54C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Transferprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines Elektrodenkontakts 5410 innerhalb der piezoelektrischen Schicht 4720, die über der ersten Elektrode 4810 liegt. Die Durchkontaktierungsprozesse können verschiedene Arten von Ätzprozessen umfassen.
  • Die 55A-55C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristallresonatorvorrichtung und Verfahrensschritte für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristallresonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Ausbildung einer zweiten Elektrode 5510, die über der piezoelektrischen Schicht 4720 liegt. In einem Beispiel umfasst die Bildung der zweiten Elektrode 5510 die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien; und dann das Ätzen der zweiten Elektrode 5510, um einen Elektrodenhohlraum 5511 zu bilden und einen Teil 5511 von der zweiten Elektrode zu entfernen, um ein oberes Metall 5520 zu bilden. Ferner ist das obere Metall 5520 physisch mit der ersten Elektrode 5520 über den Elektrodenkontakt 5410 verbunden.
  • Die 56A-56C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bildung eines ersten Kontaktmetalls 5610, das über einem Teil der zweiten Elektrode 5510 und einem Teil des piezoelektrischen Films 4720 liegt, und der Bildung eines zweiten Kontaktmetalls 5611, das über einem Teil des oberen Metalls 5520 und einem Teil des piezoelektrischen Films 4720 liegt. In einem Beispiel können die ersten und zweiten Kontaktmetalle Gold (Au), Aluminium (AI), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Aluminiumbronze (AICu) oder andere ähnliche Materialien umfassen. Diese Abbildung zeigt auch den Verfahrensschritt der Bildung einer zweiten Passivierungsschicht 5620, die über der zweiten Elektrode 5510, dem oberen Metall 5520 und dem piezoelektrischen Film 4720 liegt. In einem Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 5620 Siliziumnitrid (SiN), Siliziumoxid (SiOx) oder andere ähnliche Materialien enthalten. In einem spezifischen Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 5620 eine Dicke im Bereich von etwa 50 nm bis etwa 100 nm aufweisen.
  • Die 57A-57C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie gezeigt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der zweiten Elektrode 5510 und des oberen Metalls 5520 zur Bildung einer bearbeiteten zweiten Elektrode 5710 und eines bearbeiteten oberen Metalls 5720. Dieser Schritt kann auf die Bildung der zweiten Elektrode 5710 und des oberen Metalls 5720 folgen. In einem Beispiel umfasst die Verarbeitung dieser beiden Komponenten die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien und das anschließende Ätzen (z. B. Trockenätzen oder ähnliches) dieses Materials, um die verarbeitete zweite Elektrode 5410 mit einem Elektrodenhohlraum 5712 und das verarbeitete obere Metall 5720 zu bilden. Das bearbeitete obere Metall 5720 bleibt von der bearbeiteten zweiten Elektrode 5710 durch die Entfernung des Teils 5711 getrennt. In einem bestimmten Beispiel erhält die zweite Elektrode und das obere Metall durch diese Bearbeitung eine größere Dicke, während der Elektrodenhohlraum 5712 entsteht. In einem bestimmten Beispiel ist die bearbeitete zweite Elektrode 5710 durch das Hinzufügen einer Energieeinschlussstruktur gekennzeichnet, die auf der bearbeiteten zweiten Elektrode 5710 konfiguriert ist, um den Q-Wert zu erhöhen.
  • Die 58A-58C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der ersten Elektrode 4810 zur Bildung einer bearbeiteten ersten Elektrode 5810. Dieser Schritt kann auf die Bildung der ersten Elektrode 4810 folgen. In einem Beispiel umfasst die Verarbeitung dieser beiden Komponenten die Abscheidung von Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Wolfram (W) oder anderen ähnlichen Materialien und das anschließende Ätzen (z. B. Trockenätzen oder ähnliches) dieses Materials, um die verarbeitete erste Elektrode 5810 mit einem Elektrodenhohlraum zu bilden, ähnlich wie die verarbeitete zweite Elektrode 5710. Im Vergleich zu den beiden vorhergehenden Beispielen gibt es keinen Lufthohlraum. In einem spezifischen Beispiel ist die bearbeitete erste Elektrode 5810 durch das Hinzufügen einer Energieeinschlussstruktur gekennzeichnet, die auf der bearbeiteten zweiten Elektrode 5810 konfiguriert ist, um den Q-Wert zu erhöhen.
  • Die 59A-59C zeigen vereinfachte Schemata, die verschiedene Querschnittsansichten einer akustischen Einkristall-Resonatorvorrichtung und von Verfahrensschritten für einen Übertragungsprozess mit einem Mehrschichtspiegel für akustische Einkristall-Resonatorvorrichtungen gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Wie dargestellt, zeigen diese Figuren den Verfahrensschritt der Bearbeitung der ersten Elektrode 4810, um eine bearbeitete erste Elektrode 5810 zu bilden, und der zweiten Elektrode 5510/oberes Metall 5520, um eine bearbeitete zweite Elektrode 5710/bearbeitetes oberes Metall 5720 zu bilden. Diese Schritte können auf die Bildung der jeweiligen Elektroden folgen, wie in den 57A-57C und 58A-58C beschrieben. Diejenigen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, werden andere Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • In jedem der vorangegangenen Beispiele für Übertragungsprozesse können Energieeinschlussstrukturen auf der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode oder auf beiden gebildet werden. In einem Beispiel sind diese Energieeinschlussstrukturen massebeladene Bereiche, die den Resonatorbereich umgeben. Der Resonatorbereich ist der Bereich, in dem sich die erste Elektrode, die piezoelektrische Schicht und die zweite Elektrode überlappen. Die größere Masse in den Energieeinschlussstrukturen senkt eine Grenzfrequenz des Resonators. Die Grenzfrequenz ist die untere oder obere Grenze der Frequenz, bei der sich die akustische Welle in einer Richtung parallel zur Oberfläche der piezoelektrischen Schicht ausbreiten kann. Die Grenzfrequenz ist also die Resonanzfrequenz, bei der sich die Welle entlang der Dickenrichtung ausbreitet, und wird somit durch die gesamte Schichtstruktur des Resonators in vertikaler Richtung bestimmt. In piezoelektrischen Filmen (z. B. AIN oder den hier beschriebenen dotierten epitaktischen Al1-xScxN-Filmen) können sich akustische Wellen mit einer niedrigeren Frequenz als der Grenzfrequenz parallel zur Oberfläche des Films ausbreiten, d. h. die akustische Welle weist eine Dispersionscharakteristik vom Typ High-Band-Cut-off auf. In diesem Fall bildet der massebeladene Bereich, der den Resonator umgibt, eine Barriere, die verhindert, dass sich die akustische Welle außerhalb des Resonators ausbreitet. Dadurch wird der Qualitätsfaktor des Resonators erhöht und die Leistung des Resonators und folglich des Filters verbessert.
  • 60 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films 710, der auf einem Substrat 705 in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Gemäß 60 kann das Substrat 705 aus Si (wie Si<111>), SiC, Al2O3, AIN, GaN oder AlGaN bestehen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann CVD verwendet werden, um den epitaktische Al1-xScxN-dotierten Film 710 mit Mg, C und/oder Fe in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 zu bilden. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann CVD verwendet werden, um einen epitaktischen Al1-xScxN-Film zu bilden, der mit Mg, C und/oder Fe in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 1×1020/cm3 dotiert ist. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann CVD verwendet werden, um einen epitaktischen Al1-xScxN-Film zu bilden, der mit Mg, C und/oder Fe dotiert ist und weniger als etwa 2×1020/cm3 aufweist.
  • Des Weiteren kann der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 710 Hf, Si, Zr und/oder In enthalten, um die Rauheit der Wachstumsoberfläche durch Dotierung in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 zu verringern. Hf, Zr, In und/oder Ge können auch als Materialien mit größeren Atomradien verwendet werden, um den Anstieg von Verlagerungen durch Dotierung in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 zu verringern.
  • Der epitaktische, mit Al1-xScxN dotierte Film 710 kann auch unter Verwendung des geordneten Wachstumsprozesses gebildet werden, um Sc in einem Konzentrationsbereich von etwa 4% bis etwa 42% einzuschließen, wobei die Konzentration von Sc in dem epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Film in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung als x angegeben wird. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann die Konzentration von Sc in dem epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Film 710 auf einem Niveau gebildet werden, das ausreicht, um eine Spannung in dem epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Film in einem Bereich zwischen etwa 200MPa Druckspannung und etwa 200MPa Zugspannung zu induzieren, wenn sie auf dem Substrat 705 gebildet wird. Es versteht sich, dass der epitaktische, mit Al1-xScxN dotierte Film 710 auf dem Substrat 705 unter Verwendung einer beliebigen Kombination der verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen von Präkursoren, Materialien usw. zur Verwendung als Teil des geordneten Wachstumsprozesses innerhalb der hier beschriebenen Temperaturbereiche gebildet werden kann.
  • 61 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films 810, der auf einem Substrat 705 in einigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Gemäß 61 kann zunächst eine Keimbildungsschicht 815 auf dem Substrat 705 gebildet werden. Der epitaktische, mit Al1-xScxN dotierte Film 810 kann auf der Keimbildungsschicht 815 unter Verwendung des geordneten Wachstumsprozesses gebildet werden, der mit Mg, C, Fe, Hf, Si, Zr, Ge und/oder In in den jeweiligen, oben beschriebenen Konzentrationen dotiert ist, um die segregationsbedingte elektrische Leitfähigkeit abzuschwächen, die Rauheit der Wachstumsoberfläche zu verringern und/oder die aus dem Anstieg von Verlagerungen resultierende Filmspannung zu reduzieren.
  • In einigen weiteren Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 810 auf der Keimbildungsschicht 815 unter Verwendung des geordneten Wachstumsprozesses gebildet werden, um Sc in einem Konzentrationsbereich von etwa 4 % bis etwa 42 % einzuschließen, wobei die Sc-Konzentration in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung als x im Al1-xScxN-dotierten Film angegeben ist. Die Keimbildungsschicht 815 kann so gebildet werden, dass ihre Komponenten bei der Bildung der Schicht verändert werden, um dem darauf gebildeten epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Film 810 eine gewünschte Gitterstruktur oder Spannung zu verleihen. Wenn es sich bei der Keimbildungsschicht 815 beispielsweise um AlGaN handelt, kann der AI-Anteil bei der Abscheidung der Keimbildungsschicht 815 verringert werden, so dass die Keimbildungsschicht 815 zu Beginn im Wesentlichen aus AIN besteht und in den oberen Bereichen der Keimbildungsschicht 815, in denen der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 810 gebildet wird, in GaN übergeht. Dementsprechend könnte eine so gebildete Keimbildungsschicht zu einer Gitteranpassung für Al.82 Sc.18N (Sc 18%) führen oder eine Druckspannung auf einen mit Al1-xScxN dotierten Film für Sc ausüben, wobei x größer als 18% ist.
  • In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann die Sc-Konzentration in dem epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Film 810 auf einem Niveau gebildet werden, das in Kombination mit der Keimbildungsschicht 815 ausreicht, um eine Spannung in dem Al1-xScxN-dotierten Film in einem Bereich zwischen etwa 200MPa Druckspannung und etwa 200MPa Zugspannung zu induzieren, wenn sie auf dem Substrat 705 gebildet wird. Es versteht sich, dass der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 810 auf der Keimbildungsschicht 815 unter Verwendung einer beliebigen Kombination der verschiedenen Ausführungsformen der hierin beschriebenen Präkursoren, Materialien usw. zur Verwendung als Teil des geordneten Wachstumsprozesses innerhalb der hierin beschriebenen Temperaturbereiche gebildet werden kann.
  • 62 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films 910, der auf dem Substrat 705 in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet wurde. Der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 910 kann auf dem Substrat 705 unter Verwendung des geordneten Wachstumsprozesses gebildet werden, der mit Mg, C, Fe, Hf, Si, Zr, Ge und/oder In in den jeweiligen oben beschriebenen Konzentrationen dotiert ist, um die segregationsbedingte elektrische Leitfähigkeit abzuschwächen, die Rauheit der Wachstumsoberfläche zu verringern und/oder die aus dem Anstieg von Verlagerungen resultierende Filmspannung zu reduzieren.
  • Weiter Gemäß 62 kann der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 910 eine Vielzahl von Al1-xScxN-dotierten Komponentenfilmen 915-1 bis N enthalten, wobei jeder der epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Komponentenfilme unter Verwendung des geordneten Wachstumsprozesses gebildet werden kann, um Sc in einem Konzentrationsbereich von etwa 4% bis etwa 42% zu enthalten, wobei die Konzentration von Sc in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung als x in Al1-xScxN angegeben wird. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann die Konzentration von Sc in dem epitaktischen Al1-xScxN dotierten Film 910 auf einem Niveau gebildet werden, das ausreicht, um eine Spannung in dem epitaktischen Al1-xScxN dotierten Film in einem Bereich zwischen etwa 200MPa Druckspannung und etwa 200MPa Zugspannung zu induzieren, wenn sie auf dem Substrat 705 gebildet wird. Es versteht sich, dass der epitaktische AI1-xScxN-dotierte Film 910 auf dem Substrat 705 unter Verwendung einer beliebigen Kombination der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen von Präkursoren, Materialien usw. zur Verwendung als Teil des geordneten Wachstumsprozesses innerhalb der hierin beschriebenen Temperaturbereiche gebildet werden kann.
  • Wie die Erfinder weiter erkannt haben, kann der epitaktisch Al1-xScxN-dotierte Film, der gemäß den Ausführungsformen der Erfindung gebildet wird, als einkristalliner piezoelektrischer Film in Resonator- oder Filterschaltungen eingesetzt werden. Beispielsweise können die hier beschriebenen epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Filme in Vorrichtungen wie derjenigen, die in 63 gezeigt ist, eingesetzt werden, um den epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Einkristall-Resonatorfilm 110 zu bilden, der zwischen einer unteren Elektrode 135 und einer oberen Elektrode 140 liegt. Die untere Elektrode 135 ist vom Substrat durch einen Resonatorhohlraum 145 getrennt, der es dem Teil des epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films 110, der sich zwischen der oberen und unteren Elektrode 135 und 140 befindet, ermöglicht, als Reaktion auf elektromagnetische Energie, die auf diesen Teil des epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films 110 auftrifft, in Resonanz zu treten, um eine elektrische Antwort an der oberen und unteren Elektrode 135 und 140 zu erzeugen. Der Resonatorhohlraum 145 ermöglicht auch, dass der Teil des epitaktischen Al1-xScxN -dotierten Films 110, der sich zwischen der oberen und unteren Elektrode 135 und 140 befindet, als Antwort auf ein elektrisches Signal, das über die obere und untere Elektrode 135 und 140 angelegt wird, mitschwingt.
  • Die hier beschriebenen geordneten Wachstumsprozesse können es ermöglichen, dass der mit Al1-xScxN dotierte Film 110 so gebildet wird, dass er eine Einkristallstruktur aufweist, wie hier beschrieben, so dass die Zusammensetzung des epitaktischen mit Al1-xScxN dotierten Films 110 eine Zusammensetzung aufweist, die frei von segregierten ScN-Kristallstrukturen ist, um eine im Wesentlichen einheitliche Wurtzit-Kristallstruktur zu haben. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung der epitaktische Al1-xScxN dotierte Film 110 mit einer Kristallinität von weniger als etwa 1,5 Grad Full Width Half Maximum (FWHM), gemessen in der 002-Richtung unter Verwendung von XRD, hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film mit einer Kristallinität von weniger als etwa 1,0 Grad bei voller Halbwertsbreite (FWHM) bis etwa 10 Bogensekunden bei FWHM, gemessen mit Röntgenbeugung (XRD), in der 002-Richtung hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 110 mit einer Kristallinität in einem Bereich zwischen etwa 1,0 Grad bei Full Width Half Maximum (FWHM) bis etwa 0,05 Grad bei FWHM, gemessen in der 002-Richtung mit XRD, hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung kann der mit AI1-xScxN dotierte Film 110 eine Dicke von etwa 200 nm bis etwa 1,3 Mikrometer aufweisen.
  • Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Resonatorvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der hierin beschriebenen geordneten Wachstumsprozesse können sich einen Transferprozess zunutze machen, indem der epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 110 (und Teile, die unter dem Al1-xScxN-dotierten Film liegen) auf einem Wachstumssubstrat gebildet wird, wie zum Beispiel in den 16-23 gezeigt. Die gesamte Struktur kann dann auf ein Trägersubstrat (wie Si<100>) übertragen werden, so dass das Wachstumssubstrat (auf dem die epitaktische Al1-xScxN-dotierte Film 110 gewachsen ist) entfernt werden kann. Sobald das Wachstumssubstrat entfernt ist, kann die freiliegende Rückseite des epitaktischen, mit Al1-xScxN dotierten Films 110 bearbeitet werden, um z. B. eine obere Elektrode (für den Resonator) zu bilden und um Durchgänge und Kontakte herzustellen. Dementsprechend können durch den Transferprozess beide Seiten der Resonatorvorrichtung genutzt werden.
  • Wie die Erfinder weiter erkannt haben, können Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Resonatorvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Oberflächenwellen-Resonatorvorrichtungen in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung verwendet werden, die möglicherweise keinen Transferprozess verwenden.
  • 64 ist ein Flussdiagramm, das Verfahren zur Herstellung epitaktischer Al1-xScxN-dotierter Filme in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß 64 wird das Substrat in einem Reaktor platziert, der so ausgelegt ist, dass ein geordnetes Wachstum der Al1-xScxN-dotierten Filme auf dem Substrat (6405) erfolgt. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Substrat in dem Reaktor bei einer Temperatur im Bereich von etwa 750 Grad Celsius bis etwa 950 Grad Celsius gehalten, wenn beispielsweise Hf, Si, Ge, C und/oder In als Dotierstoff und in den hier beschriebenen Konzentrationen verwendet werden. In einigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Substrat im Reaktor bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 900 Grad Celsius und etwa 1100 Grad Celsius gehalten, wenn beispielsweise Mg, Fe und/oder C als Dotierstoff und in den hier beschriebenen Konzentrationen verwendet werden.
  • Die Präkursoren Sc, N und Al werden in den Reaktor für die Al1-xScxN-Abscheidung zusammen mit dem/den jeweiligen Dotierstoff(en) wie Mg, C, Fe, Hf, Si, Zr, Ge und/oder In in den jeweiligen oben beschriebenen Konzentrationen eingebracht, um die segregationsbedingte elektrische Leitfähigkeit abzuschwächen, die Rauheit der Wachstumsoberfläche zu verringern und/oder die aus dem Anstieg von Verlagerungen (6410) resultierende Filmspannung zu reduzieren. Es versteht sich, dass optional die in den Reaktor eingebrachten Präkursoren Sc, N und AI modifiziert werden können, um die verschiedenen gewünschten Sc-Gehalte (z. B. etwa 4 % bis etwa 42 %) in dem epitaktischen Al1-xScxN -dotierten Film und in der gewünschten Reihenfolge bereitzustellen, um das in 62 beschriebene Übergitter aus Al1-xScxN-dotierten Filmen in einigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung abzuscheiden (6415).
  • Auf dem epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Film (6420) kann eine Kappenstruktur gebildet werden, und der Rest der Resonatorvorrichtung kann unter Verwendung des epitaktischen Al1-xScxN-dotierten Films als einkristalliner piezoelektrischer Film hergestellt werden, wie beispielsweise in den 1-59 und 63 (6425) gezeigt.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung der Erfindung verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Wie in der Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, sind die Singularformen „a“, „an“ und „die“ so zu verstehen, dass sie auch die Pluralformen einschließen, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Darüber hinaus schließt der Begriff „und/oder“, wie hierin verwendet, jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente ein und kann mit „/“ abgekürzt werden.
  • Der Begriff „umfassen“, wie er hier verwendet wird, kann zusätzlich zu seiner regulären Bedeutung auch die Ausdrücke „bestehen im Wesentlichen aus“ und/oder „bestehen aus“ umfassen und sich in einigen Ausführungsformen speziell darauf beziehen. Somit kann sich der Ausdruck „umfassen“ in einigen Ausführungsformen auch auf die spezifisch aufgeführten Elemente des beanspruchten Gegenstandes beziehen, die keine weiteren Elemente umfassen, sowie auf Ausführungsformen, in denen die spezifisch aufgeführten Elemente des beanspruchten Gegenstandes weitere Elemente umfassen können und/oder umfassen, oder auf Ausführungsformen, in denen die spezifisch aufgeführten Elemente des beanspruchten Gegenstandes weitere Elemente umfassen können, die die grundlegende(n) und neuartige(n) Eigenschaft(en) des beanspruchten Gegenstandes nicht wesentlich beeinflussen. Zum Beispiel kann der beanspruchte Gegenstand, wie eine Zusammensetzung, eine Formulierung, ein Verfahren, ein System usw. Der Begriff „umfassend“ umfasst auch aufgelistete Elemente, z. B. eine Zusammensetzung, eine Formulierung, ein Verfahren, einen Bausatz usw. „bestehend aus“, d. h., wobei das Beanspruchte keine weiteren Elemente enthält, und eine Zusammensetzung, eine Formulierung, ein Verfahren, ein Kit usw. „bestehend im wesentlichen aus“, d.h., wobei das beanspruchte Produkt weitere Elemente enthalten kann, die die grundlegende(n) und neuartige(n) Eigenschaft(en) des beanspruchten Produkts nicht wesentlich beeinflussen.
  • Der Begriff „ungefähr“ bezieht sich im allgemeinen auf einen Bereich von Zahlenwerten, den ein Fachmann als äquivalent zu dem angegebenen Zahlenwert ansehen würde oder der die gleiche Funktion oder das gleiche Ergebnis hat. Beispielsweise kann sich „ungefähr“ auf einen Bereich beziehen, der innerhalb von ± 1 %, ± 2 %, ± 5 %, ± 7 %, ± 10 %, ± 15 % oder sogar ± 20 % des angegebenen Wertes liegt, je nach den Zahlenwerten, die ein Fachmann als äquivalent zu dem angegebenen Zahlenwert ansehen würde oder die die gleiche Funktion oder das gleiche Ergebnis haben. Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen ein numerischer Wert, der durch den Begriff „ungefähr“ modifiziert wird, auch einen numerischen Wert umfassen, der „genau“ dem angegebenen numerischen Wert entspricht. Darüber hinaus kann jeder Zahlenwert, der ohne Modifikation dargestellt wird, sowohl Zahlenwerte „ungefähr“ als auch „genau“ den angegebenen Zahlenwert enthalten. In ähnlicher Weise bedeutet der Begriff „im Wesentlichen“, dass die Form, die Art und Weise oder das Ausmaß weitgehend, aber nicht vollständig gleich sind, und dass das bestimmte Element eine Reihe von Konfigurationen aufweist, die eine Person mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik als dieselbe Funktion oder dasselbe Ergebnis betrachten würde. Wenn ein bestimmtes Element als Annäherung durch die Verwendung des Begriffs „im Wesentlichen“ ausgedrückt wird, ist davon auszugehen, dass das bestimmte Element eine andere Ausführungsform bildet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63182132 [0001]

Claims (19)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Al1-xScxN-Films, das Verfahren umfassend: Erhitzen eines Substrats in einer Reaktorkammer auf einen Temperaturbereich; Bereitstellen eines Sc umfassenden Prekursors für die Reaktorkammer; Bereitstellen eines Dotierstoffs für die Reaktorkammer, der Mg, C und/oder Fe umfasst; und Bilden eines epitaktischen Al1-xScxN-Films auf dem Substrat in dem Temperaturbereich, wobei der epitaktische Al1-xScxN-Film das Dotiermittel in einer Konzentration in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 auf dem Substrat enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat Si, SiC, Al2O2, AlN, GaN oder AlGaN umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildung des Al1-xScxN-Films mit geordnetem Wachstum die Bildung eines in seiner Zusammensetzung einheitlichen piezoelektrischen Al1-xScxN-Einkristall-Akustikresonatorfilms umfasst.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 1 ferner umfassend: Bilden einer AIN-Keimbildungsschicht auf dem Substrat vor der Bildung des epitaktischen Al1- xScxN-Films.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bilden des epitaktischen Al1-xScxN-Films das Bilden des Al1-xScxN-Films bis zu einer Dicke zwischen etwa 200 nm und etwa 1,3 Mikron umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der epitaktische Al1-xScxN-Film eine obere Oberfläche des Films und eine untere Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films umfasst, die der oberen Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films gegenüberliegt, das Verfahren ferner umfassend:: Ausbilden einer ersten Elektrode auf der oberen Oberfläche des Al1-xScxN-Films mit geordnetem Wachstum; Ausbilden einer Opferschicht auf der ersten Elektrode; Bilden einer Trägerschicht auf der Opferschicht, der ersten Elektrode und der oberen Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films; Verbinden einer oberen Fläche der Trägerschicht mit einem Transfersubstrat; Bearbeiten des Substrats, um die untere Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films freizulegen; Ausbilden einer zweiten Elektrode auf der unteren Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films; und Entfernen der Opferschicht, um einen Resonatorhohlraum zwischen dem Transfersubstrat und der ersten Elektrode zu bilden, um einen piezoelektrischen Resonator bereitzustellen.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Al1-xScxN-Film mit geordnetem Wachstum durch CVD gebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Temperaturbereich zwischen etwa 900 Grad Celsius und etwa 1100 Grad Celsius liegt.
  9. Verfahren zur Bildung eines Al1-xScxN-Films, das Verfahren umfassend: Erhitzen eines Substrats in einem Reaktor auf einen Temperaturbereich; Einbringen eines Sc umfassenden Prekursors in die Reaktorkammer; Bereitstellen eines Dotierstoffs, der Hf, Si, Ge, C und/oder I umfasst, in der Reaktorkammer; und Bilden eines epitaktischen Al1-xScxN-Films auf dem Substrat in dem Temperaturbereich, wobei der epitaktische Al1-xScxN-Film das Dotiermittel in einer Konzentration in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 auf dem Substrat enthält.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Substrat Si, SiC, Al2O2, AlN, GaN oder AlGaN umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Bildung des Al1-xScxN-Films mit geordnetem Wachstum die Bildung eines in seiner Zusammensetzung einheitlichen piezoelektrischen Al1-xScxN-Einkristall-Schallresonatorfilms umfasst.
  12. Das Verfahren nach Anspruch 9 ferner umfassend: Bilden einer AIN-Keimbildungsschicht auf dem Substrat vor der Bildung des epitaktischen Al1-xScxN-Films.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Ausbilden des epitaktischen Al1-xScxN-Films das Ausbilden des Al1-xScxN-Films bis zu einer Dicke zwischen etwa 200 nm und etwa 1,3 Mikron umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der epitaktische Al1-xScxN-Film eine obere Oberfläche des Films und eine untere Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films umfasst, die der oberen Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films gegenüberliegt, das Verfahren ferner umfassend: Ausbilden einer ersten Elektrode auf der oberen Oberfläche des Al1-xScxN-Films mit geordnetem Wachstum; Ausbilden einer Opferschicht auf der ersten Elektrode; Bilden einer Trägerschicht auf der Opferschicht, der ersten Elektrode und der oberen Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films; Verbinden einer oberen Fläche der Trägerschicht mit einem Transfersubstrat; Bearbeiten des Substrats, um die untere Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films freizulegen; Ausbilden einer zweiten Elektrode auf der unteren Oberfläche des epitaktischen Al1-xScxN-Films; und Entfernen der Opferschicht, um einen Resonatorhohlraum zwischen dem Transfersubstrat und der ersten Elektrode zu bilden, um einen piezoelektrischen Resonator bereitzustellen.
  15. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Al1-xScxN-Film mit geordnetem Wachstum durch CVD gebildet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Temperaturbereich zwischen etwa 750 Grad Celsius und etwa 950 Grad Celsius liegt.
  17. Piezoelektrische Einkristall-Resonatorvorrichtung, folgendes umfassend: einen einkristallinen piezoelektrischen Film auf einem Substrat, wobei der einkristalline piezoelektrische Film ScAIN umfasst, das eine im Wesentlichen einheitliche Zusammensetzung mit Wurtzit-Kristallstruktur des Al1-xScxN-Films aufweist, der mit Mg, C und/oder Fe in einer Konzentration in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 2×1020/cm3 auf dem Substrat dotiert ist; wobei der einkristalline piezoelektrische Film eine obere Oberfläche des Films und eine untere Oberfläche des Films, die der oberen Oberfläche des Films gegenüberliegt, aufweist eine erste Elektrode auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallfilms; eine zweite Elektrode auf der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallfilms; und einen Resonatorhohlraum zwischen dem Substrat und der ersten Elektrode.
  18. Piezoelektrische Einkristall-Resonatorvorrichtung, folgendes umfassend: einen einkristallinen piezoelektrischen Film auf einem Substrat, wobei der einkristalline piezoelektrische Film Al1-xScxN umfasst, das eine im Wesentlichen gleichmäßige Zusammensetzung mit Wurtzit-Kristallstruktur des Al1-xScxN-Films aufweist, der mit Hf, Si, Zr, In und/oder Ge in einer Konzentration dotiert ist, die weniger als etwa 1×1020/cm3 auf dem Substrat beträgt; wobei der einkristalline piezoelektrische Film eine obere Oberfläche des Films und eine untere Oberfläche des Films, die der oberen Oberfläche des Films gegenüberliegt, aufweist eine erste Elektrode auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallfilms; eine zweite Elektrode auf der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallfilms; und einen Resonatorhohlraum zwischen dem Substrat und der ersten Elektrode.
  19. Piezoelektrische Einkristall-Resonatorvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Konzentration in einem Bereich zwischen etwa 1×1017/cm3 und etwa 1×1020/cm3 liegt.
DE102022110275.0A 2021-04-30 2022-04-27 Verfahren zur Formung epitaxialer Al1-xScxN-Filme mit Dotierung zur Behebung der Segregation von Scandium- und Filmspannungen und zugehörige Resonatorvorrichtungen Pending DE102022110275A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163182132P 2021-04-30 2021-04-30
US63/182,132 2021-04-30
US17/651,341 US20220352455A1 (en) 2021-04-30 2022-02-16 METHODS OF FORMING EPITAXIAL Al1-xScxN FILMS WITH DOPING TO ADDRESS SEGREGATION OF SCANDIUM AND FILM STRESS LEVELS AND RELATED RESONATOR DEVICES
US17/651,341 2022-02-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022110275A1 true DE102022110275A1 (de) 2022-11-03

Family

ID=83600887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022110275.0A Pending DE102022110275A1 (de) 2021-04-30 2022-04-27 Verfahren zur Formung epitaxialer Al1-xScxN-Filme mit Dotierung zur Behebung der Segregation von Scandium- und Filmspannungen und zugehörige Resonatorvorrichtungen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220352455A1 (de)
KR (1) KR20220149445A (de)
CN (1) CN115276581A (de)
DE (1) DE102022110275A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112021002822T5 (de) * 2020-05-18 2023-02-23 Akoustis, Inc. Bulk-acoustic-wave-resonatorfilter, einen querzweig mit hoher impedanz aufweisend, und verfahren zum ausbilden derselben

Also Published As

Publication number Publication date
CN115276581A (zh) 2022-11-01
KR20220149445A (ko) 2022-11-08
US20220352455A1 (en) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017106582B9 (de) Temperaturkompensiertes Akustik-Resonator-Gerät mit dünner Impfzwischenschicht
DE60130298T2 (de) Akustischer Resonator
DE60036988T2 (de) Dünnschichtresonator und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102010039147B4 (de) Halbleiterstruktur und ein Verfahren zum Bilden derselben
DE10119442B4 (de) Hohlraumüberspannende Bodenelektrode eines akustischen Volumenwellenresonators
DE10254611B4 (de) Kristalloszillator und Verfahren zu dessen Herstellung
DE112019000892T5 (de) Verfahren und struktur von elektronischen einkristallbauelementen mit verbesserten spannungsgrenzflächenbereichen durch einbringen von verunreinigungen
DE602005000537T2 (de) Piezoelektrischer Dünnschichtresonator, Filter damit und zugehörige Herstellungsmethode
DE102014118336B4 (de) Verbundstruktur und verfahren zum bilden einer verbundstruktur
DE102017108340B4 (de) Bulk-Akustik-Wave (BAW) Resonatorstruktur
DE102014105951B4 (de) Akustischer Resonator mit einer Planarisierungsschicht und ein Verfahren zum Herstellen desselben
EP2112699A2 (de) Nitridhalbleiter-Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2011051499A1 (de) Verfahren zur herstellung von silizium-halbleiterscheiben mit einer schicht zur integration von iii-v halbleiterbauelementen
DE112020003868T5 (de) Verfahren zum Ausbilden von piezoelektrischen Dünnfilmen der Gruppe III durch Entfernen von Abschnitten des zuerst gesputterten Materials
WO2013045181A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips und optoelektronischer halbleiterchip
DE112019007477T5 (de) Halbleitereinheit und herstelungsverfahren für eine halbleitereinheit
EP1929546B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und herstellungsverfahren dafür
DE102018105290A1 (de) Schichtsystem, Herstellungsverfahren und auf dem Schichtsystem ausgebildetet SAW-Bauelement
US11832521B2 (en) Methods of forming group III-nitride single crystal piezoelectric thin films using ordered deposition and stress neutral template layers
DE102022110275A1 (de) Verfahren zur Formung epitaxialer Al1-xScxN-Filme mit Dotierung zur Behebung der Segregation von Scandium- und Filmspannungen und zugehörige Resonatorvorrichtungen
WO2022120016A1 (en) Doped crystalline piezoelectric resonator films and methods of forming doped single crystalline piezoelectric resonator layers on substrates via epitaxy
DE102018112705B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines akustischen Volumenwellenresonators
DE102022116077A1 (de) VERFAHREN ZUM AUSBILDEN VON EPITAKTISCHEN AlScN-RESONATOREN MIT ÜBERGITTERSTRUKTUREN EINSCHLIESSLICH AlGaN-ZWISCHENSCHICHTEN UND VERSCHIEDENEN SCANDIUMKONZENTRATIONEN ZUR SPANNUNGSKONTROLLE UND ZUGEHÖRIGE STRUKTUREN
DE112020002253T5 (de) Bulk-Acoustic-Wave-Resonatorfilter einschließlich Sperrbandresonatoren
DE102010003129B4 (de) Ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements auf einem Substrat

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0041316000

Ipc: H10N0030076000