DE19841681A1

DE19841681A1 - Elektrode für dielektrisches Dünnschicht-Bauelement, Verfahren zum Herstellen derselben und die Elektrode verwendender Ultraschallwellenoszillator

Info

Publication number: DE19841681A1
Application number: DE1998141681
Authority: DE
Inventors: Akira Yamada; Takehiko Sato; Chisako Maeda; Toshio Umemura; Fusaoki Uchikawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 1999-07-22
Also published as: KR100327060B1; US6103400A; KR19990066700A; KR100327059B1; KR19990066703A; JPH11205898A

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement, das imstande ist, eine dielektrische Dünnschicht zu verkörpern, die eine überlegene kristalline Charakteristik hat, ein Herstellungsverfahren dafür sowie einen sie verwendenden Ultraschallwellenoszillator. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement, das eine Diffusionsunterdrückungs schicht aufweist, die imstande ist, ein Diffundieren von unnö tigen Elementen in eine oberste Oberflächenschicht einer dar unterliegenden Elektrode zu unterdrücken, was somit eine Ver schlechterung der dielektrischen Dünnschicht-Charakteristiken bewirkt, ein Herstellungsverfahren dafür sowie einen die Elektrode verwendenden Ultraschallwellenoszillator.

Dielektrische Substanzen sind Materialien, die die verschieden sten Eigenschaften, wie etwa paraelektrische, ferroelektrische, pyroelektrische und piezoelektrische Eigenschaften haben. Die Bauelemente, bei denen diese dielektrischen Dünnschichten ange wandt werden, werden sehr weitgehend benutzt. Viele der Bau elemente, in denen eine dielektrische Dünnschicht verwendet wird, benötigen wenigstens eine solche dielektrische Dünn schicht und eine Elektrode, um die Schicht anzusteuern bzw. zu treiben. Die Bildung der dielektrischen Dünnschicht erfolgt mit verschiedenen Dünnschichtherstellungsmethoden wie etwa Aufsput tern oder einem chemischen Bedampfungsverfahren (CVD). Bei die sen Verfahren wird - außer wenn nur wenige Materialien, wie etwa Zinkoxid oder Aluminiumnitrid verwendet werden - die Schichtbildung häufig bei einer hohen Temperatur in einem Be reich von 400°C bis 700°C durchgeführt.

Diese Tendenz findet sich häufiger, wenn eine komplizierte che mische Verbindung, wie etwa ein Doppeloxid zu einer Dünnschicht gemacht wird, als wenn eine einfache chemische Verbindung dazu gemacht wird. Die Tendenz findet sich außerdem häufig dann, wenn versucht wird, ein Material hoher Güte herzustellen. Wenn die Treiberelektrode nach der Bildung der dielektrischen Dünn schicht hergestellt wird, ist das Material hauptsächlich durch geforderte elektrische Eigenschaften bestimmt, und es wird keine sonstige wesentliche Einschränkung benötigt.

Wenn es jedoch im Hinblick auf die Konfiguration des Bauele ments notwendig ist, die Treiberelektrode vor einem Schritt der Bildung der dielektrischen Dünnschicht zu bilden, treten viele Probleme auf. Das schwierigste Problem ist folgendes: Zum Zeit punkt der Ausbildung der dielektrischen Dünnschicht kann die Elektrode in manchen fällen eine thermische Verschlechterung, wie etwa Oxidation in der Umgebung erleiden, und die Elektrode kann eine Reaktion mit der dielektrischen Dünnschicht eingehen, was zu einer Verschlechterung der Eigenschaften bei beiden führt. Um diese Erscheinungen zu vermeiden, wird somit ein Edelmetall, wie etwa Platin, häufig im allgemeinen als Material für die Elektrode verwendet.

Aber Platin allein führt nicht unbedingt zur Erzielung einer ausreichenden Hafteigenschaft für eine Unterlage, auf der die Elektrode gebildet wird, beispielsweise eine Siliciumoxid schicht, und es besteht also die Gefahr, daß Fehler, wie etwa Abschälen auftreten. In den meisten Fällen wird daher zwischen dem Platin und einem Material, wie etwa Siliciumdioxid, ein Ma terial, wie Titanmetall oder Chrommetall als Haftschicht gebil det.

In "Experimental studies on primary and secondary pyroelectric effects in Pb (Zr_xTi_(1-x)O₃, PbTiO₃, and ZnO thin films", be schrieben in J. Appl. Phys. 1991, Nr. 70, S. 5538, zeigen Chian-ping Ye et al. einen hochempfindlichen pyroelektrischen Sensor, der eine Vertiefung einer Hebestruktur hat, auf die die dielektrische Substanz (die pyroelektrische Substanz) gemäß dem Titel unter Anwendung der Mikroätztechnik aufgebracht ist. Als Elektrode wird in dem pyroelektrischen Sensor eine aus Platin und Titan gebildete Elektrode verwendet.

In der JP-A Nr. Hei 6-350154 ist ferner ein piezoelektrisches Bauelement mit Floating-Struktur angegeben, bei dem auf einem Substrat eine Isolationsschicht, eine unterseitige Dünnschich telektrode, eine piezoelektrische Schicht und eine oberseitige Dünnschichtelektrode gebildet werden und anschließend ein Substrat an der Rückseite des Substrats sowie ein Substrat un ter einem Bereich, der ein Schwinger werden soll, entfernt wird. Auch bei diesem Bauelement wird eine aus Platin Pt und Titan Ti gebildete Elektrode verwendet.

Wie oben beschrieben, werden in vielen Fällen die Elektroden, die aus einer Kombination eines Edelmetalls, das durch Platin repräsentiert ist, und eines Metalls mit einer überlegenen Hafteigenschaft, das durch Titan repräsentiert ist, bestehen, auf einfache Weise auf vielen verschiedenen dielektrischen Dünnschichten angebracht und werden somit in großem Umfang ver wendet.

Da die herkömmlichen Elektroden für ein dielektrisches Dünn schicht-Bauelement wie oben angegeben ausgebildet sind, zeigen viele der dielektrischen Dünnschichten eine gute Kristalleigen schaft und gute dielektrische Charakteristiken auf einer reinen Platinelektrode. Im Fall einer Konfiguration jedoch, bei der Substanzen wie Titan oder Chrom als Haftschicht eingesetzt wer den, besteht die Gefahr, daß die Substanzen in eine Platin schicht diffundieren oder bei der Herstellung der dielektri schen Schicht oder der Durchführung eines Vorgangs, bei dem die dielektrischen Dünnschichten zu fertigen Bauelementen gemacht werden, oxidieren. Infolgedessen führt in den meisten Fällen das Phänomen der Diffusion zur Erzeugung unterschiedlicher Pha sen in der Platinschicht oder zu einer Verringerung einer Kri stalleigenschaft des Platins. Das führt zu den nachstehenden Problemen: Eigenschaften der dielektrischen Dünnschichten wer den verschlechtert, und die elektrische Leitfähigkeit der Elek troden selber zeigt eine Tendenz zur Abnahme.

Diese Art von Phänomen ist nicht auf Platin beschränkt. Es gibt zwar eine spezifische Elektrode, mit der die dielektrischen Dünnschichten ihre besten Eigenschaften zeigen können, aber nur die spezifische Elektrode reicht nicht aus, um eine Hafteigen schaft und eine bearbeitungsbeständige Eigenschaft für das Substrat zu zeigen. Selbst im Fall der Verwendung der spezifi schen Elektrode kann daher diese Art von Phänomen nicht vermie den werden, wenn zwischen dem Substrat und der Elektrode ein davon verschiedenes Material gebildet werden muß. Wenn dabei eine Leitungsschicht (beispielsweise Pt) über der Haftschicht ausreichende Dicke hat, so daß eine Diffusion aus der Haft schicht vernachlässigbar ist, oder wenn die Haftschicht ausrei chend dünn ist, besteht kaum die Gefahr des Auftretens der vor genannten Probleme. Aber wenn diese Art der Konfiguration ver wendet wird, kann die Gefahr des Verschwindens der Haftschicht oder einer Haftwirkung infolge einer Diffusion der Haftschicht selber auftreten.

Wenn ferner im Fall eines Bauelements, bei dem die piezoelek trische Eigenschaft einer dielektrischen Substanz genutzt wird, die piezoelektrische Dünnschicht ausreichend dünn ist, unter drückt außerdem das Gewicht der Elektroden, die zu der piezo elektrischen Dünnschicht hinzugefügt werden, deren Schwingun gen, was unmittelbar zu einer Abnahme der piezoelektrischen Eigenschaften führt. Das erfordert, daß eine Elektrodenschicht ausreichend dünn (leicht) sein sollte.

Im Fall eines Sensors vom pyroelektrischen Typ für Infrarot strahlen, bei dem die pyroelektrische Eigenschaft einer dielek trischen Substanz genutzt wird, werden ferner einfallende Infrarotstrahlen als Anstieg der Temperatur, d. h. als Wärme, in der Detektiereinheit detektiert. Das erfordert, daß die Wär mekapazität in der Detektiereinheit möglichst klein sein sollte, und auch in diesem Fall müssen Komponenten, wie etwa eine Elektrode dünn sein. Es ist somit wichtig, herauszufinden, wie diese Erscheinung so unterdrückt werden kann, daß eine dielektrische Dünnschicht mit ausgezeichneter kristalliner Eigenschaft und ein Bauelement, bei dem diese dielektrische Dünnschicht verwendet wird, realisiert werden können.

Die Erfindung wurde gemacht, um die oben angesprochenen Pro bleme zu lösen, und Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstel lung einer Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauele ment, das eine Diffusionsunterdrückungsschicht aufweist, die imstande ist, das Diffundieren unnötiger Elemente in eine ober ste Oberflächenschicht einer darunterliegenden Elektrode zu unterdrücken, was sonst zu einer Verschlechterung der diele ktrischen Dünnschicht-Charakteristiken führt, sowie eines Her stellungsverfahrens dafür.

Ein Vorteil der Erfindung ist dabei die Bereitstellung eines Ultraschallwellenoszillators, der die oben angegebene Elektrode verwendet.

Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe ist gemäß einem Aspekt der Erfindung die Elektrode für das dielektrische Dünnschicht- Bauelement durch folgendes gebildet: eine Hauptleiterschicht, die aus einem guten Leiter besteht und hauptsächlich für die Eingabe und die Abgabe eines elektrischen Signals in die/von der Elektrode zuständig ist, eine Haftschicht, um eine Haftei genschaft zwischen der Hauptleiterschicht und dem Substrat zu verstärken, und eine Diffusionsunterdrückungsschicht, die zwi schen diesen beiden Schichten wirksam ist, um eine Diffusion von Elementen aus dem Substrat und der Haftschicht in die Hauptleiterschicht zu unterdrücken.

Auch wenn daher eine Hochtemperaturbehandlung durchgeführt wird, um eine Kristalleigenschaft bei der Bildung der Hauptlei terschicht zu verbessern, kann die Diffusionsunterdrückungs schicht das Diffundieren von Elementen in die Hauptleiter schicht verhindern, und somit werden im Inneren keine unter schiedlichen Phasen erzeugt. Daher wird die Kristalleigenschaft in der Hauptleiterschicht überlegen, und es findet keine Ver schlechterung der kristallinen Eigenschaft einer darauf zu bil denden dielektrischen Dünnschicht statt. Wenn somit eine fer tige Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement auf das Bauelement aufgebracht wird, ergibt sich der Effekt einer Verbesserung der Eigenschaften des Bauelements.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung besteht die Diffusionsunter drückungsschicht aus Verbindungen, Oxiden oder Nitriden eines Metallelements, das die Haftschicht bildet, und bevorzugt ent hält die Di ffusionsunterdrückungsschicht Bestandteils-Zusammen setzungen der Hauptleiterschicht.

Da also die Diffusionsunterdrückungsschicht so ausgebildet ist, daß sie die Verbindungen des die Haftschicht biidenden Metall elements enthält, sind die innerhalb der Haftschicht zurückge haltenen Verbindungen imstande, einen Hauptdiffusionsweg für das Metallelement zu verschließen, und danach ergibt sich der Effekt, daß eine Diffusion sehr stark unterdrückt wird. Da wei terhin die Diffusionsunterdrückungsschicht so ausgebildet ist, daß sie die Oxide oder die Nitride des die Haftschicht bilden den Metallelements enthält, ergeben sich die nachstehenden Aus wirkungen: Die Oxide werden erhalten, indem die Wärmebehandlung in einer oxidierenden Atmosphäre einschließlich eines oxidie rendenGases kurz durchgeführt wird, und die Nitride werden er halten, indem die Nitrierbehandlung mit Unterstützung des Plas mas in einem Nitriergas durchgeführt wird. Da außerdem die Diffusionsunterdrückungsschicht so ausgebildet ist, daß sie die Bestandteils-Zusammensetzungen der Hauptleiterschicht enthält, stellt sich der Effekt ein, daß die Hafteigenschaft zwischen der Diffusionsunterdrückungsschicht und der Hauptleiterschicht verstärkt wird.

Es ist erforderlich, daß die Diffusionsunterdrückungsschicht, abgesehen von dem Effekt der Verhinderung der Elementdiffusion, eine ausreichende Haftfestigkeit in bezug auf die Hauptleiter schicht und die Haftschicht hat, und außerdem sollte sie gegen über vielen Arten von Umgebungen, denen sie während des Prozes ses ausgesetzt ist, stabil sein.

Die Bildung der Diffusionsunterdrückungsschicht ermöglicht die Vermeidung der Verschlechterung der dielektrischen Charakteri stiken, ohne daß eine unnötige Zunahme der Schichtdicke erfolgt. Um die Elementdiffusion aus der Haftschicht als Basis zu unterdrücken, ist es wirksam, daß Verbindungen des Elements, von denen eine Diffusion zu erwarten ist, vorher in der Diffu sionsunterdrückungsschicht enthalten sind.

Die Bildung der Verbindungen wird wirkungsvoll durchgeführt, indem eine Behandlung eines in seine Verbindungen zu diffundie renden Elementes durchgeführt wird, nachdem die Diffusion aus der Basis in gewissem Maße oder gleichzeitig mit der Diffusion durchgeführt worden ist und das Element unter Diffusion in Form von Verbindungen fixiert wird. Diese Art von Behandlung macht es möglich, den Hauptdiffusionsweg für das Element zu ver schließen und danach die Diffusion sehr stark zu unterdrücken. Beispiele der Verbindungen können zuerst die Oxide, die am leichtesten zu erhalten sind, und dann die Nitride sein.

Bei der Bildung der Oxide ist es einfach und zweckmäßig, die Erwärmungsbehandlung in der oxidierenden Atmosphäre, die das oxidierende Gas enthält, durchzuführen. Beispiele eines wirksa men Typs eines oxidierenden Gases können Sauerstoff-, Ozon- oder Distickoxidgas sein. Es ist zulässig, diese Gase mit einem Gas mit geringer Reaktionsfähigkeit, wie etwa einem Argon- oder Stickgas zu vermischen. Im Fall eines einzigen Gases kann der Grad von dessen Oxidation durch Regulierung des Drucks, des Verhältnisses und des Drucks eines Gasgemischs sowie der Tempe ratur variiert werden.

Die Bildung der Nitride ist nur möglich durch Ausführen der Nitrierbehandlung mit Unterstützung des Plasmas in dem Nitrier gas. Als Beispiel des Nitriergases wird etwa ein Stickgas oder ein Ammoniakgas angegeben. Es ist zulässig, diese Gase mit einem Inertgas, wie etwa Argongas oder auch einem Wasserstoff gas zu vermischen. Im Fall der Bildung der Nitride ist es eben falls wie im Fall der Oxide möglich, das Ausmaß der zu bilden den Nitride durch Regulierung des Gasverhältnisses, des Gas drucks, der Temperatur oder der Plasmaleistung zu variieren. Es ist auch möglich, die Nitride durch Implantieren von Stick stoffionen und Veranlassen ihrer Reaktion zu bilden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind Beispiele eines Materials, das als Haftschicht am besten geeignet ist, etwa Titan, Chrom, Tantal, Vanadium, Niobium, Zirconium usw. Es ist effektiv, die Oxide oder die Nitride jedes dieser Elemente in die Diffusionsunterdrückungsschicht einzubauen, um die Haftei genschaft sowie eine Übergangseigenschaft zwischen der Haft schicht und der Diffusionsunterdrückungsschicht zu verbessern und außerdem die Diffusionsunterdrückungswirkung zu erhalten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Bereich vorgesehen, in dem der Anteil der Verbindungen in der Diffusionsunter drückungsschicht, ausgedrückt nur unter Verwendung eines Ver hältnisses von Metallatomen, in einen Bereich von mehr als 0 Atom-% bis 75 Atom-% fällt. Aus diesem Grund ergibt sich der Effekt, daß die Hafteigenschaft in bezug auf die Hauptleiter schicht gewährleistet ist und außerdem der durch die Diffusi onsunterdrückungsschicht gegebene Elementdiffusions-Unter drückungseffekt in ausreichender Weise erreicht wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Haftschicht durch eines oder mehrere von Titan, Chrom, Tantal, Vanadium und Niobium gebildet, und die Diffusionsunterdrückungsschicht ent hält die Oxide der Bestandteils-Zusammensetzungen der Haft schicht. Aus diesem Grund ergibt sich die Auswirkung einer Ver stärkung der Hafteigenschaft und der Übergangseigenschaft zwi schen der Haftschicht und der Diffusionsunterdrückungsschicht, und außerdem wird der Diffusionsunterdrückungseffekt verstärkt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Hauptleiterschicht durch eines oder mehrere Metalle, wie Platin, Gold, Ruthenium und Iridium gebildet. Aus diesem Grund ergibt sich der Effekt, daß keine Verschlechterung der Funktion in der Prozeßumgebung hervorgerufen wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Hauptleiterschicht aus Platin, die Diffusionsunterdrückungsschicht aus Platin- und Titanoxid und die Haftschicht aus Titan gebildet. Aus diesem Grund ergibt sich der Effekt, daß das Titan, das die Tendenz hat, leicht zu oxidieren, in dem Herstellungsprozeß der Diffu sionsunterdrückungsschicht rasch oxidiert und sowohl eine Fixierung des Titans unter Diffusion als auch ein Verschließen des Diffusionswegs ausführt.

Was ein Bestandteilsverhältnis der Verbindungen in der Diffusi onsunterdrückungsschicht betrifft, so wird dieses entsprechend einer Herstellungstechnik auf jeder Schicht unter den Ferti gungsbedingungen variiert und kann nicht einmalig bestimmt wer den. Wenn es nur unter Anwendung eines Verhältnisses von Metallatomen ausgedrückt wird, hat eine Analyse mittels Rönt genstrahl-Elektronenspektroskopie gezeigt, daß sich die Diffu sionsunterdrückungswirkung in einer Zusammensetzung als wirksam erweist, in der der Anteil der aus den Verbindungen stammenden Metallatome in einen Bereich von 5 Atom-% bis 70 Atom-% fällt. Wenn der Anteil 5 Atom-% oder geringer ist, dann ist der Diffu sionsweg nicht ausreichend verschlossen, und somit ist der Diffusionsunterdrückungseffekt noch unzulänglich. Wenn der Anteil 70 Atom-% oder höher ist, wird die Hafteigenschaft zwi schen der Diffusionsunterdrückungsschicht und der Leiterschicht verschlechtert, was nicht befriedigend ist.

Ein Untersuchungsergebnis bezüglich der Hafteigenschaft, das durch Verwendung eines Kratzprüfgeräts mit Diamantnadel erhal ten wird, hat folgendes gezeigt: Wenn die Haftkraft unter 50 mN fällt, besteht die Gefahr von Fehlern, wie etwa Ablösung, und um die Zuverlässigkeit des Prozesses zu verbessern, ist es wirksam und notwendig, eine Haft kraft in der Größenordnung von wenigstens 50 mN oder bevorzugt nicht weniger als 100 mN zu ha ben.

Es wurde eine dielektrische Dünnschicht bei einer Substrattem peratur von 600°C in einer Herstellungszeit von 1,5 h auf einer vergleichsweise dünnen Elektrode gebildet, die insgesamt ca. 200 nm dick ist und in der Titan und Platin als allgemeine Haftschicht bzw. eine Leitungsschicht verwendet werden. In die sem Fall hat die Analyse mittels Röntgenstrahl-Elektronenspek troskopie bzw. ESCA gezeigt, daß 5 bis 10 Atom-% Titan in die Platinschicht diffundiert, die eine Hauptleiterschicht werden soll. Die Diffusion von Titan führt zu einer Verschlechterung der kristallinen Eigenschaft der dielektrischen Dünnschicht. Um die Kristalleigenschaft der dielektrischen Dünnschicht zu ver bessern, ist es wirksam, die Titandiffusionsmenge geringer als wenigstens 5 Atom-% zu machen.

Um die Hafteigenschaft zwischen der Diffusionsunterdrückungs schicht und der Hauptleiterschicht zu verbessern, ist es wirk sam, in die Diffusionsunterdrückungsschicht ein Metallelement einzubauen, das die Hauptleiterschicht bildet. Die Hauptleiter schicht ist nicht speziell vorgegeben, solange sie aus einem Material hergestellt ist, dessen Funktion durch die Prozeßumge bung nicht verschlechtert wird. Als überlegene Materialien kön nen Platin, Gold, Iridium, Ruthenium usw. genannt werden. Iridiumoxide können ebenfalls unter der Bedingung verwendet werden, daß die Leitfähigkeit aufrechterhalten wird, obwohl die Gefahr besteht, daß sie leicht zu Iridium reduziert werden. Ruthenium ist ebenfalls wirksam, denn selbst wenn es oxidiert, kann seine Leitfähigkeit aufrechterhalten werden.

Als wirkungsvollste Kombination unter diesen werden die folgen den Komponenten ausgewählt: Platin, das chemisch am stabilsten ist und als Material gewählt wird, das die Hauptleiterschicht bildet; Titan, das eine sehr gute Hafteigenschaft hat und als die Haftschicht bildendes Material gewählt wird, und Platin- und Titanoxide, die als Diffusionsunterdrückungsschicht gewählt werden. Das Titan, das zur leichten Oxidation tendiert und bei dem Herstellungsvorgang der Diffusionsunterdrückungsschicht rasch in die Oxide oxidiert, ist imstande, sowohl eine Fixie rung des Titans unter Diffusion als auch ein Verschließen des Diffusionswegs auszuführen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstel len der Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement wirksam, das die folgenden Schritte aufweist: Bilden eines Grundmetalls, das die Diffusionsunterdrückungsschicht bildet, als eine zweite metallische Dünnschicht auf der Haftschicht, d. h. einer ersten metallischen Dünnschicht, anschließendes Dif fundieren eines die Haftschicht bildende Elements in das Grund metall durch eine Wärmebehandlung und anschließendes Durchfüh ren einer Behandlung zur Bildung einer Verbindung, wie etwa einer Oxidationsbehandlung. Die Anwendung dieser Schritte ermöglicht es, durch Erzeugen einer Verbindung aus dem Element, das in das Grundmetall diffundiert und implantiert ist, das durch Diffusion implantierte Element zu fixieren sowie außerdem seinen Diffusionsweg zu verschließen, so daß die Elementdiffu sion aus der Haftschicht nach diesen Schritten nahezu unter drückt wird.

Konkrete Vorgänge in dem vorstehenden Herstellungsverfahren sind folgende: Auf einem Substrat wird die erste metallische Dünnschicht gebildet, die letztlich die Haftschicht bilden soll, und auf der ersten metallischen Dünnschicht wird die zweite metallische Dünnschicht gebildet, die letztlich die Dif fusionsunterdrückungsschicht bilden soll, woraufhin die Wärme behandlung der ersten und der zweiten metallischen Dünnschicht in einer oxidierenden oder nitrierenden Atmosphäre ausgeführt, das Bestandteilselement der ersten metallischen Dünnschicht in die zweite metallische Dünnschicht eindiffundiert und dann die Bildung der Verbindung ausgeführt wird. Danach ist es wirksam, einen Bearbeitungsschritt der Bildung einer dritten metalli schen Dünnschicht auszuführen, die die Hauptleiterschicht wer den soll.

Daher bildet die erste metallische Dünnschicht die Haftschicht, die zweite metallische Dünnschicht bildet die Diffusionsunter drückungsschicht, und die dritte metallische Dünnschicht bildet die Hauptleiterschicht mit überlegener Kristalleigenschaft, in die keine Elementdiffusion aus dem Substrat oder aus der Haft schicht stattfindet. Daher wird die Kristalleigenschaft einer dielektrischen Dünnschicht, die auf der dritten metallischen Dünnschicht zu bilden ist, ausgezeichnet, und es wird somit die Auswirkung erzielt, daß die Charakteristiken eines Bauelements, an dem die dielektrische Dünnschicht angebracht ist, verbessert werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Verfahren zum Herstel len der Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement vorteilhaft, weil die Hafteigenschaft verbessert wird, wenn die Diffusion oder die Erzeugung einer Verbindung durch Vorgänge, wie etwa eine Wärmebehandlung erfolgt, da die zweite metalli sche Dünnschicht zu diesem Zeitpunkt hauptsächlich Metallbe standteile der dritten metallischen Dünnschicht enthält. Ferner ist es wirksam, den Schritt der Diffusions-Wärmebehandlung von dem Schritt der Bildung einer Verbindung zu trennen. Wenn die Atmosphäre zum Zeitpunkt der Diffusions-Wärmebehandlung neutral ist, ermöglicht die Durchführung der Diffusion erst die wirk same Kontrolle der Diffusion des in der ersten metallischen Dünnschicht anwesenden Metallelements in die zweite metallische Dünnschicht.

Ferner ist es erwünscht, daß die Kristalleigenschaft der drit ten metallischen Dünnschicht überlegen ist, weil sie die Kri stalleigenschaft der darauf zu bildenden dielektrischen Dünn schicht unmittelbar beeinflußt. In vielen Fällen wird eine Kri stalleigenschaft um so besser, je höher die Herstellungstempe ratur ist. Im Fall einer allgemeinen Elektrode jedoch, die keine Diffusionsunterdrückungsschicht hat, besteht dann, wenn die Elektrodenschicht (die Hauptleiterschicht), die die dritte metallische Dünnschicht in Kontakt mit dem Dielektrikum auf weist, bei hoher Temperatur gebildet wird, die Gefahr, daß eine Elementdiffusion aus der Haftschicht die Kristalleigenschaft verschlechtert oder daß verschiedene Phasen erzeugt werden, was die dielektrische Schicht nachteilig beeinflußt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Verfahren zum Herstel len der Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement ein Verfahren, bei dem die erste metallische Dünnschicht von einem oder mehreren von Titan, Chrom, Tantal, Vanadium und Nio bium gebildet ist und die zweite und die dritte metallische Dünnschicht von einem oder mehreren Metallen von Platin, Gold, Ruthenium und Iridium gebildet sind. Daher werden die nachste henden Auswirkungen erhalten: Wenn das die erste metallische Dünnschicht bildende Metallelement in die zweite metallische Dünnschicht diffundiert wird, zu einer Verbindung gemacht wird und zu den Oxiden oder den Nitriden davon wird, wirken diese als Diffusionsunterdrückungsschicht und verhindern eine weitere Diffusion in die dritte metallische Dünnschicht, während gleichzeitig eine Hafteigenschaft und eine übergangseigenschaft zwischen der ersten metallischen Dünnschicht als Haftschicht und der zweiten metallischen Dünnschicht als Diffusionsunter drückungsschicht verstärkt bzw. verbessert wird.

Im Fall der vorliegenden Elektrodenkonfiguration verhindert die Ausbildung der Diffusionsunterdrückungsschicht die oben er wähnte Diffusion, was es möglich macht, eine Herstellungstempe ratur der dritten metallischen Dünnschicht frei zu wählen, und es insbesondere möglich macht, die dritte metallische Dünn schicht bei einer hohen Temperatur zu bilden, die höher als die Wärmebehandlungstemperatur nach der Bildung der zweiten metal lischen Dünnschicht ist. Dadurch wird eine Kristalleigenschaft der dritten metallischen Dünnschicht verbessert, so daß letzt lich die Kristalleigenschaft und die Charakteristiken der dielektrischen Dünnschicht verbessert werden, was zu einer Ver besserung der Bauelement-Charakteristiken führt.

Die Elektrode gemäß der Erfindung ermöglicht die Bildung einer dielektrischen Dünnschicht, die ungeachtet der geringen Dicke der Elektrode ausgezeichnete Eigenschaften hat. Insbesondere zeigt sich der Effekt deutlich bei einer dünnen Elektrode, deren Elektrodendicke nicht größer als 5000 Å ist. Bei einer Elektrodendicke von weniger als 2000 Å und bei der herkömmli chen Elektrode, die keine Diffusionsunterdrückungsschicht hat, zeigt sich die Auswirkung ganz besonders deutlich. Im übrigen gibt es bei der oben angegebenen Bildung der Dünnschicht keine Einschränkung, und somit kann eine gleichartige Wirkung unge achtet des angewandten Herstellungsverfahrens erhalten werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Ultraschallwellenos zillator als Vorrichtung angegeben, in der die oben beschrie bene Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement oder eine Elektrode, die unter Anwendung dieses Herstellungs verfahrens hergestellt ist, verwendet wird. Daher zeigt die Kristalleigenschaft der dielektrischen Dünnschicht, die auf der ersten metallischen Dünnschicht als der Hauptleiterschicht gebildet ist, ausgeprägte gute Eigenschaften, und somit stellt sich die Auswirkung ein, daß die dielektrische Dünnschicht ver lustarm und hochleistungsfähig ist.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht- Bauelement gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2A und 2B schematische Ansichten, die einen Ultraschallwellenoszillator gemäß einer zweiten Aus führungsform und einem Beispiel 7 der Erfindung zei gen und die eine Draufsicht bzw. ein Querschnitt ent lang der Linie A-A in Fig. 2A sind;

Fig. 3 einen Querschnitt, der eine Konfiguration einer Elek trode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement und eine dielektrische Dünnschicht in einem Ver gleichsbeispiel 1 zeigt;

Fig. 4 einen Querschnitt, der eine Konfiguration einer Elek trode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement und eine dielektrische Dünnschicht gemäß einer ersten bis sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und

Fig. 5 ein Diagramm, das ein Analyseergebnis einer Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement gämäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Konfiguration einer Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement gemäß der ersten Ausführungsform. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen jeweils folgendes: 1 ist ein Substrat, wie etwa ein Siliciumeinkri stall, 2 ist eine Isolationsschicht, wie etwa Siliciumdioxid, 6 ist eine erste metallische Dünnschicht als Haftschicht und weist Titan, Chrom, Tantal, Vanadium, Niobium, Zirconium usw. auf, 7 ist eine zweite metallische Dünnschicht als Diffusions unterdrückungsschicht, bestehend aus Oxiden oder Nitriden der genannten Metalle, 8 ist eine dritte metallische Dünnschicht als Hauptleiterschicht und weist Platin, Gold, Iridium, Ruthe nium usw. auf.

Die Isolationsschicht 2 ist auf dem Substrat 1 durch chemisches Bedampfen, z. B. durch Plasma-CVD, unter Einsatz eines Silan und Sauerstoff enthaltenden Reaktionsgases gebildet. Die erste me tallische Dünnschicht 6 und die zweite metallische Dünnschicht 7 sind durch PVD, z. B. durch HF-Magnetronsputtern, gebildet. Nach dem Bilden der ersten metallischen Dünnschicht 6 und der zweiten metallischen Dünnschicht 7 bewirkt eine Wärmebehandlung bei ca. 600°C die Diffusion eines Metallelements, wie etwa Titan, das die erste metallische Dünnschicht 6 bildet, um eine Diffusionsunterdrückungsschicht in der zweiten metallischen Dünnschicht 7 zu bilden.

Entweder kontinuierlich oder gleichzeitig wird eine Behandlung zum Erzeugen einer Verbindung aus den beiden Dünnschichten, der ersten metallischen Dünnschicht 6 und der zweiten metallischen Dünnschicht 7, in einer oxidierenden Atmosphäre auf Sauer stoff/Argon-Basis oder einer nitrierenden Atmosphäre auf Argon/Ammoniak-Basis durchgeführt, um eine Verbindung, wie das Oxid oder das Nitrid aus einem Element zu erzeugen, das aus der ersten metallischen Dünnschicht 6 stammt und in die zweite metallische Dünnschicht 7 diffundiert und implantiert worden ist. Dann wird der Diffusionsweg geschlossen, indem die Verbin dung innerhalb der zweiten metallischen Dünnschicht 7 fixiert wird. Danach wird auf der zweiten metallischen Dünnschicht 7 die dritte metallische Dünnschicht 8 durch PVD wie etwa HF- Magnetronsputtern gebildet. Zusätzlich können gleichzeitig die vorgenannten Oxid- und Nitridbildungsvorgänge durchgeführt wer den.

Nachstehend wird die Vorgehensweise erläutert.

Bei der oben beschriebenen Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement wird die erste metallische Dünnschicht 6 als Haftschicht verwendet, und zwar durch die zweite metalli sche Dünnschicht 7 als Diffusionsunterdrückungsschicht hin durch, die Platin usw. aufweist, um eine Hafteigenschaft zwi schen der dritten metallischen Dünnschicht 8 als der Hauptlei terschicht und dem Substrat 1 zu verbessern. Ungeachtet dieser Tatsache wird ein Metallelement, wie etwa Titan, d. h. der Hauptbestandteil der ersten metallischen Dünnschicht, in die dritte metallische Dünnschicht 8 als Hauptleiterschicht, die ebenfalls Platin usw. aufweist, eindiffundiert.

Das führt zu der Erzeugung von verschiedenen Phasen und der Abnahme einer Kristalleigenschaft, was zu einer Verschlechte rung der Charakteristiken der darauf zu bildenden dielektri schen Dünnschicht führt. Mit Hilfe der nächsten Behandlung zum Herstellen einer Verbindung, wie etwa der Oxidations- oder Nitrierbehandlung, wird jedoch das Metallelement, wie etwa Titan, das aus der ersten metallischen Dünnschicht in die zweite metallische Dünnschicht diffundiert worden ist, zu dem Oxid oder Nitrid, um die Diffusionsunterdrückungsschicht zu bilden, so daß es die Rolle als Barriere spielt, um eine unnö tige Diffusion in die dielektrische Dünnschicht, die auf einer fertigen Elektrode gebildet ist, zu vermeiden.

Als Ergebnis wird es möglich, eine Herstellungstemperatur der dritten metallischen Dünnschicht frei zu wählen. Das ermöglicht die Bildung bei 700°C oder mehr, so daß die Kristalleigen schaft verbessert wird. Infolgedessen werden die Eigenschaften des dielektrischen Dünnschicht-Bauelements, das durch die Ver wendung einer solchen Elektrode fertiggestellt worden ist, rea lisiert.

Obwohl die Elektrodendicke gering ist, zeigt ferner die dritte metallische Dünnschicht als Hauptleiterschicht keine Leistungs verschlechterung infolge von Verunreinigungen und ist bei prak tisch allen Bauelementen anwendbar, bei denen die dielektriche Dünnschicht angewandt wird. Insbesondere können die Eigenschaf ten des Bauelements dadurch verbessert werden, daß es in Vor richtungen verwendet wird, die eine begrenzte Elektroden schichtdicke haben, beispielsweise einem piezoelektrischen Oszillator, einem Ultraschallwellenoszillator oder einem IR- Sensor vom pyroelektrischen Typ.

Wie oben beschrieben, ermöglicht bei der ersten Ausführungsform die Anwendung der Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht- Bauelement oder Dünnschicht-Bauelemente allgemein, bei denen ein Dielektrikum verwendet wird, eine erhebliche Verbesserung von Eigenschaften einer dielektrischen Dünnschicht, die Charak teristiken der Bauelemente bestimmen, sowie die Erzielung der Wirkung, daß die Bauelement-Eigenschaften noch weiter verbes sert werden.

Fig. 2A ist eine Draufsicht, die einen Ultraschallwellenoszil lator gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und Fig. 2B ist ein Querschnitt von Fig. 2A entlang der Linie A-A. Dabei bezeichnen die Bezugszeichen jeweils folgendes: 12 ist ein Substrat aus Siliciumeinkristall, 13 ist eine Isolati onsschicht aus Siliciumdioxid, 14 ist eine erste metallische Dünnschicht als Haftschicht, die Titan, Chrom, Tantal, Vanadium, Niobium usw. aufweist, 15 ist eine zweite metallische Dünnschicht als Diffusionsunterdrückungsschicht, die Oxide oder Nitride dieser ersten metallischen Dünnschichten aufweist, 16 ist eine dritte metallische Dünnschicht als Hauptleiterschicht, die Platin usw. aufweist und eine Elektrode des unteren Teils bildet, 16' ist eine Elektrodenfläche des oberen Teils, die Platin usw. aufweist, 16'' ist eine Elektrodenfläche des unteren Teils, die aus der Elektrodenfläche 16' des oberen Teils extra hiert ist, 17 ist eine dielektriche Dünnschicht aus Blei titanat, 20 ist eine Elektrode des oberen Teils, bestehend aus einer Zweischichtkonfiguration aus Titan 18 und Platin 19, und 21 ist eine Luftbrücke, die durch Goldplattierung gebildet und mit der Elektrode 20 des oberen Teils verbunden ist.

Nachstehend folgt die Beschreibung eines Verfahrens zum Her stellen des Ultraschallwellenoszillators.

Die Isolationsschicht 13 auf der Basis von Siliciumdioxid wird auf dem Substrat 12 mittels CVD, z. B. durch Plasma-CVD, gebil det unter Einsatz eines Silan und Sauerstoff enthaltenden Reak tionsgases. Die zweilagige Dünnschicht, bestehend aus der er sten metallischen Dünnschicht 14 und der zweiten metallischen Dünnschicht 15, wird auf der Isolationsschicht 13 mittels PVD, z. B. durch HF-Magnetronsputtern, wie im Fall der oben beschrie benen ersten Ausführungsform gebildet. Dann werden die Wärmebe handlung und die Oxidationsbehandlung entweder kontinuierlich oder gleichzeitig in einem Gasgemisch auf Sauerstoff/Argon- Basis oder einem Gasgemisch auf Argon/Ammoniak-Basis ausge führt.

Dieser Verfahrensschritt bewirkt die Diffusion von Titan und die Oxidation oder die Nitrierung desselben in die zweite me tallische Dünnschicht, die Platin usw. aufweist, so daß eine Haftschicht und eine Diffusionsunterdrückungsschicht gebildet werden. Die dritte metallische Dünnschicht 16 wird darauf durch das HF-Magnetronsputtern gebildet, so daß eine Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement erhalten wird.

Die dielektrische Dünnschicht 17 wird erhalten durch Erzeugen einer Schicht auf der Elektrode mittels PVD, wie etwa HF- Magnetronsputtern, wobei ein Bleititanat-Sintertarget verwendet wird. Dann wird die dielektrische Dünnschicht 17 mittels Photo lithographie mit einem Lösungsgemisch aus Salpetersäure und Salzsäure geätzt, und ihre Strukturierung wird mit 100 µm² durchgeführt. Danach wird die durch Ionenfräsen gebildete Elek trode abgeätzt, wobei ein unterer Teil der dielektrischen Dünn schicht 17 aus Bleititanat, die Elektrodenfläche 16'' des unte ren Teils, der Verbindungsbereich und die Elektrodenfläche 16' des oberen Teils verbleiben.

Zu diesem Zeitpunkt wird in bezug auf die Elektrode 20 des obe ren Teils, die aus der Zweischichtkonfiguration aus Pla tin/Titan mit 50 µm² auf der Bleititanatschicht besteht, die Verdampfung einer Metallschicht, die zu der Elektrode 20 des oberen Teils wird, unter Anwendung eines Elektronenstrahl-Ver dampfungsverfahrens ausgeführt.

Für die Formbildung der Elektrode 20 des oberen Teils wird die folgende Abhebemethode angewandt: Ein Resist wird vorher auf einem Metallschicht-Entfernungsbereich gebildet, und nach dem Verdampfen der Metallschicht wird der Resist entfernt, und dann wird auch die unnötige Metallschicht entsprechend entfernt. Auf diese Weise wird die Strukturierung bei der Abhebemethode aus geführt. Die Verbindung zwischen der Elektrode 20 des oberen Teils und dem Elektrodenflächenbereich 16' des oberen Teils wird hergestellt durch Bilden der mittels Goldplattierung her gestellten Luftbrücke 21. Diese aufeinanderfolgenden Bearbei tungsschritte vervollständigen eine obere Struktur des Ultra schallwellenoszillators.

Danach wird unter Anwendung von Gold/Titan als Ätzmaske an der Rückseite des Substrats 12 und Einsatz von Ätzkali als Ätzmit tel ein Bereich der Bleititanatschicht und derjenige des Substrats 12 unter dem Elektrodenteil durch anisotropes Ätzen des Siliciums in dem Substrat 12 entfernt, so daß der Ultra schallwellenoszillator fertiggestellt wird.

Die Betriebsweise wird nachstehend erläutert.

Eine Spannung, die an die Elektrode 20 des oberen Teils und die Elektrode 16 des unteren Teils angelegt wird, läßt den Oszilla tor mit einer geeigneten Frequenz entsprechend der Dicke der Dünnschicht, die zwischen beiden Elektroden definiert ist, schwingen. Das erlaubt die Erzeugung oder den Durchgang eines Signals mit einer festgelegten Ultraschallfrequenz.

Wie oben erläutert, tritt bei der zweiten Ausführungsform ein Gemisch aus unnötigen Elementen, das zu einer Verschlechterung der Charakteristiken in der dielektrischen Dünnschicht 17 in der den Ultraschallwellenoszillator bildenden Elektrode führt, nicht auf, was es möglich macht, die Wirkung einer Verlustver ringerung zu erzielen.

Die folgende Beschreibung betrifft die Beispiele, wobei auf ein Vergleichsbeispiel Bezug genommen wird.

Vergleichsbeispiel 1

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Elektrode und einer dielektrischen Dünnschicht, die hergestellt wurden. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen folgendes: 1 ist ein Substrat aus Siliciumeinkristall, 2 ist eine Isolationsschicht aus Silicium dioxid, 3 ist eine Titanschicht, 4 ist eine Platinschicht, 5' ist eine dielektrische Dünnschicht aus einer dielektrischen Bleititanatschicht.

Siliciumeinkristall wird als Substrat 1 verwendet. Eine Silici umdioxidschicht mit einer Dicke von ca. 200 nm wird als Isola tionsschicht 2 auf dem Substrat 1 unter Anwendung von Plasma- CVD gebildet, wobei Silan und Sauerstoff als Reaktionsgas bei einer Schichtbildungstemperatur von 300°C eingesetzt werden. Eine zweilagige Dünnschicht, bestehend aus der Titanschicht 3, die eine Schichtdicke von 30 nm hat, und der Platinschicht 4, die eine Schichtdicke von 70 nm hat, wird auf der Isolations schicht 2 bei Raumtemperatur unter Anwendung von HF- Magnetronsputtern hergestellt.

Ein Schichtbildungsvorgang wird auf der Elektrode, die die zweilagige Dünnschicht aufweist, mit einer HF-Leistung von 100 W bei einer Substrattemperatur von 600°C für ca. 1 h unter Anwendung des HF-Magnetronsputterns durchgeführt, wobei ein Sintertarget aus Bleititanat, das mehr als 20 mol-% Blei auf weist und einen Durchmesser von 7,5 cm (3 inch) hat, in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% (Durchflußrate 10 cm³) Sauerstoffgas und 90 Vol.-% (Durchflußrate 90 cm³) Argongas mit einem Druck von 1 Pa verwendet wird. Als Ergebnis wird die dielektrische Dünnschicht 5' aus Bleititanat erhalten, die eine Schichtdicke von 9500 Å hat.

In bezug auf die so erhaltene dielektrische Dünnschicht 5' wurde eine Bewertung ihrer Kristalleigenschaft und ihrer Orien tierungs-Charakteristik mit der Röntgenbeugungsmethode durchge führt. Für die Bewertung der Orientierungs-Charakteristik wird eine Schwingkurvenmethode auf der Basis von 2θ-Winkelfixierung und θ-Winkelantrieb angewandt, die allgemein weitverbreitet ist.

Diese Bewertung hat gezeigt, daß die dielektrische Dünnschicht 5' aus Bleititanat, die auf der oben angegebenen zweilagigen Dünnschichtelektrode erhalten wurde, eine (111)-Kristallebene hat, die parallel zu der Ebene des Substrats 1 orientiert ist, und ein Wert σ, der durch die Schwingkurvenmessung erhalten wurde, beträgt 2,9°. Der Wert von σ gibt an, daß je kleiner sein Wert wird, das Ausmaß, in dem die (111)-Ebene in Richtung zu einer bestimmten Ebene orientiert ist, um so größer wird. Außerdem wurde die Intensität eines gebeugten Röntgenstrahls von der (111)-Ebene, d. h. einer Orientierungsebene, mit 11000 Zählwerten ermittelt. Die Intensität zeigt, daß die dielektrische Dünnschicht 5' eine um so höhere Kristalleigen schaft hat, je größer die Intensität wird.

Ferner wurde eine Analyse des Elektrodenteils mittels Röntgen strahl-Elektronenspektroskopie bzw. ESCA durchgeführt, wobei die Dünnschicht abgeschnitten wurde. Bei Durchführung einer Be wertung der Zusammensetzung durch Schätzen der Elementmengen mit einem Spitzenbereich jedes erhaltenen Elements wurde gefun den, daß eine Titanmenge innerhalb der Platinschicht 4, die eine Hauptleiterschicht unter der dielektrischen Dünnschicht 5' ist, 25 Atom-% ist.

Die folgende Beschreibung betrifft die Beispiele, wobei auf das Vergleichsbeispiel Bezug genommen wird.

Beispiel 1

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Elektrode und einer dielektrischen Dünnschicht, die hergestellt wurden. 6 bezeich net eine erste metallische Dünnschicht aus Titan als Haft schicht, 7 bezeichnet eine zweite metallische Dünnschicht aus Platin als Diffusionsunterdrückungsschicht, und 8 bezeichnet eine dritte metallische Dünnschicht aus Platin als Hauptleiter schicht. Die übrigen Komponenten sind die gleichen wie bei dem vorher beschriebenen Vergleichsbeispiel 1, so daß eine doppelte Erläuterung entfällt und gleiche Teile gleiche Bezugszeichen haben.

Ebenso wie im Fall des Vergleichsbeispiels 1 wird eine Silici umdioxidschicht mit einer Dicke von ca. 200 nm als Isolations schicht 2 auf einem Substrat 1 unter Anwendung von Plasma-CVD gebildet, wobei Silan und Sauerstoff bei einer Schichtbil dungstemperatur von 300°C eingesetzt werden. Eine zweilagige Dünnschicht, die aus der ersten metallischen Dünnschicht 6, deren Titanschichtdicke 30 nm ist, und der zweiten metallischen Dünnschicht 7 besteht, deren Platinschichtdicke 35 nm ist, wird auf der Isolationsschicht 2 in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa unter Anwendung von HF-Magne tronsputtern hergestellt. Dabei werden die Titanschicht bzw. die Platinschicht bei Raumtemperatur bzw. bei einer Temperatur von 600°C hergestellt.

Nach der Bildung der zweilagigen Dünnschicht werden die Wärme behandlung und die Oxidationsbehandlung in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% Sauerstoffgas (Durchsatz 10 cm³) und 90 Vol.-% Argon gas (Durchsatz 90 cm³) mit einem Druck von 1 Pa und einer Substrattemperatur von 550°C für ca. 1 h durchgeführt. Dieser Bearbeitungsschritt bewirkt die Diffusion von Titan in die Pla tinschicht, d. h. die zweite metallische Dünnschicht 7, und bewirkt die Oxidation des diffundierten Titans, wodurch die Haftschicht und die Diffusionsunterdrückungsschicht gebildet werden.

Weiterhin wird die dritte metallische Dünnschicht 8, deren Pla tinschichtdicke 35 nm ist und die zu der Hauptleiterschicht werden soll, gebildet durch Anwenden des HF-Magnetronsputterns in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre bei einem Druck von 0,5 Pa und bei Substrattemperaturen, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Eine Schichtbildung erfolgt auf der erhaltenen Elektrode mit einer HF-Leistung von 100 W bei einer Substrattemperatur von 600°C für ca. 1 h durch Anwenden des HF-Magnetronsputterns unter Einsatz eines Bleititanat-Sintertargets, das mehr als 20 mol-% Blei aufweist und einen Durchmesser von 7,5 cm (3 inch) hat, in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% (Durchflußrate 10 cm³) Sauerstoffgas und 90 Vol.-% (Durchflußrate 90 cm³) Argongas mit einem Druck von 1 Pa. Als Ergebnis wird eine dielektrische Dünnschicht 5 aus Bleititanat erhalten, deren Schichtdicke 9500 nm ist.

Eine Bewertung der so erhaltenen dielektrischen Dünnschicht 5, die auf die gleiche Weise wie bei dem Vergleichsbeispiel 1 er folgt, zeigt, daß hinsichtlich der Kristallorientierung die (111)-Kristallebene parallel mit der Substratebene orientiert ist. In der Tabelle 1 ist ein Wert σ, der durch die Schwingkur venmessung erhalten ist, und eine Intensität eines gebeugten Röntgenstrahls von der (111)-Ebene, d. h. einer Orientie rungsebene, gezeigt. Man erkennt, daß beide Verbesserungen der Orientierungseigenschaft und der Kristalleigenschaft zeigen. In der Tabelle 2 ist eine Titanmenge innerhalb der dritten metal lischen Dünnschicht 8 angegeben, die die Hauptleiterschicht unter der dielektrischen Dünnschicht 5 ist und durch ESCA ana lysiert wurde. Die Unterdrückung der Diffusion ist für jedes Material in der Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 1

Ferner wurde eine Analyse der Elementverteilung in einer Tie fenrichtung der Elektrode durchgeführt unter Anwendung der ESCA-Methode. Fig. 5 zeigt ein typisches Beispiel, das ein Ana lyseergebnis einer Probe ist, die durch Bilden der zweiten me tallischen Dünnschicht bei einer Temperatur von 600°C erhalten wurde. Die ESCA ermöglicht den Erhalt eines Analyseergebnisses in bezug auf einen chemischen Bindungszustand von Elementen, und Fig. 5 zeigt Elementverteilungen auf der Basis von Signalen von Titan Ti2p, Sauerstoff O1s und Platin Pt4f. Unter Berück sichtigung dieser Verteilungen hat man gefunden, daß die Elek trode durch folgendes Komponenten gebildet ist: die Hauptlei terschicht, die im wesentlichen nur aus Platin besteht, die Diffusionsunterdrückungsschicht, die aus Platin- und Titan oxiden besteht, und die Haftschicht, die aus Titan, das ihr Hauptbestandteil ist, und aus Platin, das aus der zweiten me tallischen Dünnschicht 7 diffundiert ist.

Beispiel 2

Ebenso wie bei dem obigen Beispiel 1 wird auf einem Substrat 1 eine Isolationsschicht 2 gebildet. Eine zweilagige Dünnschicht, die mit den in der Tabelle 2 angegebenen Materialien aus einer ersten metallischen Dünnschicht 6, die zu einer Haftschicht wird und deren Schichtdicke mit 30 nm angenommen wird, und einer zweiten metallischen Dünnschicht 7, die eine Diffusions unterdrückungsschicht wird und deren Schichtdicke mit 35 nm angenommen wird, besteht, wird auf der Isolationsschicht 2 in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa und bei Raumtemperatur unter Anwendung von HF-Magnetronsputtern hergestellt.

Nach der Bildung der zweilagigen Dünnschicht werden die Wärme behandlung und die Oxidationsbehandlung in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% Sauerstoffgas und 90 Vol.-% Argongas bei einem Druck von 1 Pa und einer Temperatur von 600°C für ca. 1 h durchge führt. Dieser Verarbeitungsschritt führt zur Bildung einer Haftschicht und einer Diffusionsunterdrückungsschicht.

Weiterhin wird eine dritte metallische Dünnschicht 8, die eine Hauptleiterschicht wird und deren Schichtdicke mit 35 nm ange nommen wird, unter Anwendung der in der Tabelle 2 beschriebenen Materialien durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern bei Raum temperatur hergestellt. Eine dielektrische Bleititanatschicht wird auf der erhaltenen Elektrode ebenso wie in Beispiel 1 gebildet. Die Tabelle 2 enthält außerdem ein Ergebnis, das durch Ausführung einer Bewertung der so erhaltenen dielektri schen Dünnschicht auf die gleiche Weise wie die Bewertung im Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde. Für jedes in der Tabelle 2 gezeigte Material sind Verbesserungen der Orientierungseigen schaft und der Kristalleigenschaft zu erkennen, und die Diffu sion des Haftschichtelements wird unterdrückt.

Tabelle 2

Beispiel 3

Ebenso wie im Fall des obigen Beispiels 1 wird eine Isolations schicht 2 auf einem Substrat 1 gebildet. Eine Titandünnschicht, die zu einer Haftschicht werden soll und deren Schichtdicke 30 nm ist, wird auf der Isolationsschicht 2 in 100 Vol.-% Argongas mit einem Gasdruck von 0,5 Pa und bei Raumtemperatur unter An wendung von HF-Magnetronsputtern gebildet. Auf die gleiche Weise wird eine Platinschicht, deren Schichtdicke die in der Tabelle 3 angegebenen Werte haben soll, in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre bei einem Gasdruck von 0,5 Pa bei Raumtempera tur unter Anwendung von HF-Magnetronsputtern gebildet. Nach der Bildung der zweilagigen Dünnschicht wird die Wärmebehandlung in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% Sauerstoffgas und 90 Vol.-% Argongas mit einem Druck von 1 Pa unter den in der Tabelle 3 beschriebenen Bedingungen durchgeführt, so daß eine Haftschicht und eine Diffusionsunterdrückungsschicht gebildet werden.

Weiterhin wird eine Platinschicht, die zu einer Hauptleiter schicht wird und deren Schichtdicke 35 nm ist, in 100 Vol.-% Argongas mit einem Gasdruck von 0,5 Pa bei Raumtemperatur unter Anwendung von HF-Magnetronsputtern gebildet. Eine dielektrische Bleititanat-Dünnschicht 5 wird auf der erhaltenen Elektrode ebenso wie im Fall von Beispiel 1 gebildet.

Die Tabelle 3 zeigt ein Ergebnis, das durch Bewertung einer Orientierungscharakteristik und Kristalleigenschaft der dielek trischen Dünnschicht 5 erhalten wurde, wobei die Bewertung ebenso wie bei dem Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt wurde, so wie ein mittels ESCA erhaltenes Ergebnis der Zusammensetzung der Diffusionsunterdrückungsschicht. Ferner ist hinsichtlich der Haftkraft eine Bewertung mit einem Kratzprüfgerät mit Dia mantnadel durchgeführt worden, wobei ein Bereich geprüft wurde, an dem das Bleititanat nicht angebracht ist. Das Ergebnis ist ebenfalls in der Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Beispiel 4

Ebenso wie im Fall des obigen Beispiels 1 wird auf einem Substrat 1 eine Isolationsschicht 2 hergestellt. Eine erste metallische Dünnschicht 6, deren Titanschichtdicke 30 nm ist, wird auf der Isolationsschicht 2 in 100 Vol.-% Argongas mit einem Gasdruck von 0,5 Pa bei Raumtemperatur durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern gebildet. Danach wird eine zweite metallische Dünnschicht 7, deren Schichtdicke 40 nm ist, in einem Gasgemisch aus 60 Vol.-% Argongas und 40 Vol.-% Ammoniak gas bei einem Gasdruck von 1 Pa und bei einer Substrattempera tur von 600°C durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern gebil det, wobei ein Verbundtarget aus Platin und Titan verwendet wird.

Ein durch ESCA erhaltenes Analyseergebnis zeigt, daß das Platin in einem metallischen Zustand vorliegt und das Titan das Nitrid bildet, und in der Zusammensetzung nimmt, ausgedrückt nur als Metallelement, das Platin 60 Atom-% und das Titan 40 Atom-% ein. Weiterhin wird auf der gemischten Schicht eine Platin schicht mit einer Schichtdicke von 35 nm durch HF-Magne tronsputtern in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa und bei Raumtemperatur gebildet, so daß eine Elektrode erhalten wird. Eine dielektrische Bleititanatschicht wird auf der erhaltenen Elektrode ebenso wie im Fall von Bei spiel 1 gebildet. Die erhaltene dielektrische Dünnschicht ist zu der (Ill)-Ebene orientiert, und ihr σ-Wert beträgt 2,1, wo bei die Röntgenbeugungsintensität aus der (111)-Ebene mit 18000 Zählwerten/s ermittelt wurde.

Beispiel 5

Ebenso wie in Beispiel 1 wird die Herstellung bis zu einem Schritt einer zweiten metallischen Dünnschicht 7, und zwar einer Platindünnschicht, ausgeführt. Das Tempern der zweilagi gen Dünnschicht, die aus Titan und Platin besteht, wird für 1 h in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa durchgeführt, um eine Diffusion des Titans in die Platinschicht in der zweiten metallischen Dünnschicht 7 zu bewirken. Nach der Bildung der zweilagigen Dünnschicht wird die Oxidationsbehand lung in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% Sauerstoffgas und 90 Vol.-% Argongas mit einem Druck von 1 Pa und bei einer Tempera tur von 600°C für ca. 1 h ausgeführt. Dieser Verarbeitungs schritt bewirkt eine Oxidation des Titans in der Platinschicht, so daß eine Haftschicht und eine Diffusionsunterdrückungs schicht gebildet werden.

Weiterhin wird eine dritte metallische Dünnschicht 8, die eine Hauptleiterschicht wird und deren Platinschichtdicke 35 nm ist, durch HF-Magnetronsputtern gebildet. Das Herstellungsverfahren ist das gleiche wie im Fall des Platins bei der zweiten metal lischen Dünnschicht 7 in Beispiel 1. Eine dielektrische Dünn schicht 5 aus einem Bleititanat, das mehr als 20 mol-% Blei aufweist und einen Durchmesser von 3 inches hat, wird in der erhaltenen Elektrode in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% (Durchflußrate 10 cm³) Sauerstoffgas und 90 Vol.-% (Durchflußrate 90 cm³) Argongas mit einem Druck von 1 Pa erzeugt.

Eine Bewertung der so erhaltenen dielektrischen Dünnschicht 5, die ähnlich wie die Bewertung in Vergleichsbeispiel 1 ist, hat gezeigt, daß in bezug auf die Kristallorientierung die (111)- Kristallebene parallel mit der Substratebene orientiert ist. Der Wert von σ, das durch die Schwingkurvenmessung erhalten wurde, betrug 1,5, und die Intensität eines gebeugten Röntgen strahls aus der (111)-Ebene, d. h. einer Orientierungsebene, ergab sich mit 75000 Zählwerten/s, wobei Verbesserungen in der Orientierungs- und der Kristalleigenschaft ersichtlich sind. Ferner ist bei der Zusammensetzungs-Bewertung, die mittels ESCA durchgeführt wurde, eine Titanmenge in der Platinschicht in der Nähe der dielektrischen Dünnschicht mit 0,8 Atom-% ermittelt worden, was die Unterdrückung der Titandiffusion bestätigt.

Beispiel 6

Ebenso wie in Beispiel 1 wird die Herstellung bis zu einem Schritt der Bildung einer zweiten metallischen Dünnschicht 7, und zwar einer Platindünnschicht, ausgeführt. Das Tempern der zweilagigen Dünnschicht, die aus Titan und Platin besteht, erfolgt für 1 h in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa, um eine Diffusion des Titans in die Platin schicht in der zweiten metallischen Dünnschicht 7 zu bewirken. Nach der Bildung der zweilagigen Dünnschicht wird die Oxidati onsbehandlung in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% Sauerstoffgas und 90 Vol.-% Argongas mit einem Druck von 1 Pa bei einer Tem peratur von 600°C für ca. 1 h durchgeführt. Dieser Verarbei tungsschritt führt zu einer Oxidation des Titans in der Platin schicht, so daß eine Haftschicht und eine Diffusionsunter drückungsschicht gebildet werden. Weiterhin wird eine Platin schicht, die eine Hauptleiterschicht wird und deren Schicht dicke 35 nm ist, durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern in einem 100 Vol.-% Argongas mit einem Druck von 0,5 Pa bei einer Substrattemperatur von 650°C gebildet.

Eine Schichtbildung erfolgt auf der erhaltenen Elektrode mit einer HF-Leistung von 100 W bei einer Substrattemperatur von 600°C für ca. 1 h durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern, wobei ein Bleititanat-Sintertarget mit mehr als 20 mol-% Blei und einem Durchmesser von 7,5 cm (3 inch) verwendet wird, in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% (Durchflußrate 10 cm³) Sauer stoffgas und 90 Vol.-% (Durchflußrate 90 cm³) Argongas mit einem Druck von 1 Pa. Als Ergebnis wird eine dielektrische Dünnschicht 5 aus Bleititanat mit einer Schichtdicke von 9500 nm erhalten.

Eine Bewertung der so erhaltenen dielektrischen Dünnschicht 5, die gleichartig wie die Bewertung im Vergleichsbeispiel 1 ist, hat gezeigt, daß in bezug auf die Kristallorientierung die (111)-Kristallebene parallel mit der Substratebene orientiert ist. Der Wert von σ, der durch die Schwingkurvenmessung erhal ten wurde, betrug 1,3, und die Intensität eines gebeugten Rönt genstrahls von der (111)-Ebene, d. h. einer Orientierungsebene, ergab sich mit 75000 Zählwerten/s, wobei Verbesserungen der Orientierungs- und der Kristalleigenschaften festzustellen sind. Ferner wurde bei der Zusammensetzungs-Bewertung mit Hilfe von ESCA eine Titanmenge in der Platinschicht in der Nähe von der dielektrischen Dünnschicht mit 1,2 Atom-% ermittelt, was die Unterdrückung der Titandiffusion bestätigt.

Beispiel 7

Es wird ein Ultraschallwellenoszillator hergestellt, wobei die Elektrode und die dielektrische Dünnschicht von Beispiel 1 ver wendet werden. Die Beschreibung folgt nachstehend unter Bezug nahme auf die Fig. 2A, 2B; als Substrat 12 wird ein Silici umeinkristall verwendet. Eine Siliciumdioxidschicht mit einer Dicke von ca. 200 nm wird als Isolationsschicht 13 auf dem Substrat 1 unter Anwendung von Plasma-CVD gebildet, wobei Silan und Sauerstoff als Reaktionsgas bei einer Schichttemperatur von 300°C verwendet werden. Eine zweilagige Dünschicht, die aus einer ersten metallischen Dünnschicht 14, deren Titanschicht dicke 30 nm ist, und einer zweiten metallischen Dünnschicht 15, deren Platinschichtdicke 35 nm ist, besteht, wird auf der Iso lationsschicht 13 in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa unter Anwendung von HF-Magnetronsputtern erzeugt. Dabei werden die Titanschicht bzw. die Platinschicht bei Raumtemperatur bzw. bei 600°C hergestellt.

Nach der Bildung der zweilagigen Dünnschicht werden die Wärme behandlung und die Oxidationsbehandlung in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% (Durchflußrate 10 cm³) Sauerstoffgas und 90 Vol.-% (Durchflußrate 90 cm³) Argongas mit einem Druck von 1 Pa bei einer Temperatur von 600°C für ca. 1 h durchgeführt. Dieser Verarbeitungsschritt bewirkt die Diffusion von Titan in die Platinschicht, d. h. die zweite metallische Dünnschicht 15, und die Oxidation des diffundierten Titans, so daß eine Haftschicht und eine Diffusionsunterdrückungsschicht gebildet werden. Wei terhin wird eine dritte metallische Dünnschicht 16, deren Pla tinschichtdicke 35 nm ist und die zu der Hauptleiterschicht wird, durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern in einer 100 Vol.-% Argonatmosphäre mit einem Druck von 0,5 Pa und bei Raum temperatur gebildet.

Eine Schichtbildung erfolgt auf der erhaltenen Elektrode mit einer HF-Leistung von 100 W bei einer Substrattemperatur von 600°C für ca. 1 h durch Anwendung von HF-Magnetronsputtern, wobei ein Bleititanat-Sintertarget mit mehr als 20 mol-% Blei und einem Durchmesser von 7,5 cm (3 inch) verwendet wird, in einem Gasgemisch aus 10 Vol.-% (Durchflußrate 10 cm³) Sauer stoff und 90 Vol.-% (Durchflußrate 90 cm³) Argongas mit einem Druck von 1 Pa. Als Ergebnis wird eine dielektrische Dünn schicht 17 aus Bleititanat mit einer Schichtdicke von 9500 nm erhalten.

Die Strukturierung der so erhaltenen dielektrischen Dünnschicht erfolgt mit 100 µm² unter Einsatz eines Lösungsgemischs aus Salpetersäure und Salzsäure. Danach wird die durch Ionenfräsen gebildete Elektrode abgeätzt, wobei ein unterer Teil der dielektrischen Dünnschicht 17 aus Bleititanat, die Elektroden fläche 16'' des unteren Teils, der Verbindungsbereich und die Elektrodenfläche 16' des oberen Teils verbleiben.

Für die Formgebung einer Elektrode 20 des oberen Teils, die aus einer Platin/Titan-Konfiguration mit 50 µm² auf der dielektri schen Dünnschicht 17 aus Bleititanat besteht, wird die folgende Abhebemethode angewandt: Ein Resist wird vorher auf einem Me tallschicht-Entfernungsbereich gebildet, und nach dem Verdamp fen der Metallschicht wird das Resist entfernt, und dann wird die unnötige Metallschicht ebenfalls entfernt. Auf diese Weise wird die Strukturierung mit dem Abhebeverfahren ausgeführt.

Die Verbindung zwischen der Elektrode 20 des oberen Teils und dem Elektrodenflächenbereich 16' des oberen Teils erfolgt durch Bildung einer Luftbrücke 21 aus Goldplattierung, so daß eine obere Struktur des Ultraschallwellenoszillators entsteht. Da nach wird das Ätzen der Rückseite unter Einsatz von Ätzkali und Verwendung von Gold/Titan als Ätzmaske durchgeführt. Die Blei titanatschicht und das Substrat 12 unter dem Elektrodenteil werden durch anisotropes Ätzen des Siliciums teilweise ent fernt, um einen Hohlraum 22 zu bilden, so daß der Ultraschall wellenoszillator entsteht.

Der so erhaltene Ultraschallwellenoszillator hat eine dielek trische Dünnschicht mit überlegenen Kristalleigenschaften im Vergleich mit dem Oszillator, der die Elektrode nach dem Stand der Technik verwendet. Ein Q-Wert, der die Verluste bezeichnet, betrug 70 beim Stand der Technik. Bei der vorliegenden Erfindung findet jedoch eine Verbesserung um ungefähr das Zweifache statt, und der Q-Wert wird auf bis zu 150 verbessert.

Claims

1. Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement, gekennzeichnet durch
eine Hauptleiterschicht (8, 16, 16', 16'') zur Eingeben und Ausgeben elektrischer Signale zu und von einer dielektri schen Dünnschicht (5, 17),
eine Haftschicht (6, 14), die ein Haften der Hauptleiter schicht (8, 16, 16', 16'') an einem Substrat (1) bewirkt, und
eine Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15), die zwischen der Hauptleitungsschicht (8, 16, 16', 16'') und der Haft schicht (6, 14) gebildet ist und eine Elementdiffusion aus dem Substrat (1) oder aus der Haftschicht (6, 14) in die Hauptleitungsschicht (8, 16, 16', 16'') unterdrückt.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15) Verbindun gen von Metallelementen enthält, die die Haftschicht (6, 14) bilden.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15) Oxide oder Nitride von Metallelementen, die die Haftschicht (6, 14) bilden, enthält.

4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15) Bestand teilskomponenten der Hauptleitungsschicht (8, 16, 16', 16'') enthält.

5. Elektrode nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15) einen Be reich hat, dessen Gehalt an den genannten Verbindungen (in der Diffusionsunterdrückungsschicht), ausgedrückt nur als ein Verhältnis von Metallelementen, in einen Bereich von mehr als 0 Atom-% bis 75 Atom-% fällt.

6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht (6, 14) aus einer Art oder mehreren Metallen von Titan, Chrom, Tantal, Vanadium und Niobium besteht und daß die Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15) Oxide von Bestandteils-Komponenten der Haftschicht (6, 14) enthält.

7. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptleitungsschicht (8, 16, 16', 16'') aus einer Art oder mehreren Metallen von Platin, Gold, Ruthenium und Iridium besteht.

8. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptleitungsschicht (8, 16, 16', 16'') aus Platin besteht, die Diffusionsunterdrückungsschicht (7, 15) aus Platin- und Titanoxiden besteht und die Haftschicht (6, 14) aus Titan besteht.

9. Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für ein dielek trisches Dünnschicht-Bauelement, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Bilden einer ersten metallischen Dünnschicht (14) auf einem Substrat (1),
- Bilden einer zweiten metallischen Dünnschicht (15) auf der ersten metallischen Dünnschicht (14),
- Ausführen einer Oxidations- oder Nitrierbehandlung der ersten und der zweiten metallischen Dünnschicht (14, 15), die auf dem Substrat (1) gebildet sind, und
- Bilden einer dritten metallischen Dünnschicht (16) auf der zweiten metallischen Dünnschicht (15).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite metallische Dünnschicht (15) Bestandteils- Komponenten der dritten metallischen Dünnschicht (16) ent hält.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schritt zur Durchführung einer Wärmebehandlung in einer neutralen Atmosphäre vor dem Schritt der Oxidations- oder Nitrierbehandlung ausgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellungstemperatur für die dritte metallische Dünnschicht (16) höher als eine Wärmebehandlungstemperatur in dem Schritt der Durchführung der Wärmebehandlung ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste metallische Dünnschicht (14) aus einer Art oder mehreren Metallen von Titan, Chrom, Tantal, Vanadium und Niobium gebildet wird und daß die zweite und die dritte metallische Dünnschicht (15, 16) aus einer Art oder mehreren Metallen von Platin, Gold, Ruthenium und Iridium gebildet werden.

14. Ultraschallwellenoszillator, der durch Verwendung der Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.

15. Ultraschallwellenoszillator, der die Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement verwendet, die durch Anwendung des Verfahrens zum Herstellen einer Elektrode für ein dielektrisches Dünnschicht-Bauelement nach An spruch 9 hergestellt ist.