JP2007209000A - Method for manufacturing layer having predetermined layer thickness characteristic - Google Patents

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Robert Aigner
Lueder Elbrecht
Stephan Marksteiner
Winfried Nessler
Hans-Joerg Timme
アイグナー,ローベルト
エルブレヒト,リューダー
ヨルク ティメ,ハンス
ネスラー,ヴィンフリート
マークシュタイナー,シュテファン
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Infineon Technologies Ag
インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a layer having a locally-adapted or predetermined layer thickness characteristics. <P>SOLUTION: (a) At least one layer (7) is formed on a substrate. (b) A removing shape for the formed layer is determined. (c) Irradiation of the upside of the layer, with at least one ion beam (9), is performed at least once so that the layer (7) is locally etched at the place of the ion beam according to the removal characteristics. As a result, the layer having the locally-adapted or predetermined layer thickness characteristic can be formed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

発明の詳細な説明 Detailed Description of the Invention

本発明は、所定の、または、適合された層厚形状(Schichtdickenprofil)を有する層の製造方法に関するものである。 The present invention, predetermined, or, a process for producing a layer with adapted thickness shapes (Schichtdickenprofil). 本発明は、特に、圧電性の(piezoelektrischen)共振回路(Schwingkreisen)において周波数補償(Frequenzabgleichs)を行うための、所定の、または、適合された層厚形状を有する層の製造方法に関するものである。 The present invention is particularly, piezoelectric for performing frequency compensation (Frequenzabgleichs) in (piezoelektrischen) resonant circuit (Schwingkreisen), predetermined, or, a process for producing a layer with adapted thickness shape.

500MHzを越える周波数領域における圧電性薄膜(piezoelektrischen Duennenfilmen)を基盤とする共振回路の固有周波数(Eigenfrequenz)は、圧電性層(Piezoschicht)の層厚に対して間接的に比例している(indirekt proportional)。 Natural frequency of the resonant circuit based piezoelectric thin film (piezoelektrischen Duennenfilmen) in the frequency range above the 500MHz (Eigenfrequenz) are indirectly proportional to the layer thickness of the piezoelectric layer (Piezoschicht) (indirekt proportional) . 防音している下部構造(Unterbau)、下部電極、および、上部電極は、共振回路に対する付加的な大量の負荷(Massenbelastung)となっている。 Substructures are soundproof (Unterbau), the lower electrode, and the upper electrode, has an additional mass load on the resonant circuit (Massenbelastung). なお、この大量の負荷は、固有周波数を減少させるものである。 Incidentally, the mass of the load is to reduce the natural frequency. これら全ての層における厚さのばらつき(Dickenschwankungen)は、製造上の公差(Fertigungstoleranzen)の範囲を決定し、この範囲内に、共振回路のサンプル(Exemplars)の固有周波数がある。 All thickness variations of the layers thereof (Dickenschwankungen) determines the range of manufacturing tolerance (Fertigungstoleranzen), within this range, there is a natural frequency of the sample of the resonant circuit (exemplars). 超小型電子技術によるスパッタ処理では、5%の層厚のばらつきが一般的であり、いくらかの経費をかければ、1%(1σ)を達成できる。 In the sputtering process by microelectronic technology, variation 5% of the layer thickness are common, it is multiplied some expense, 1% (1 [sigma) can be achieved. このようなばらつきは、ウエハー(Scheibe)毎に統計的に、かつ、ウエハー中央部と縁部との間に組織的(systematisch)に生じる。 Such variations are statistically for each wafer (Scheibe), and occurs organizational (systematisch) between the wafer central portion and the edge portion.

圧電性薄膜を基盤とする共振回路の音響経路(akustischen Pfad)における、個々の層の厚さの誤差(Dickentoleranzen)は、基本的に、推計学的に相互に独立している。 In the acoustic path of the resonant circuit of the piezoelectric thin film based (akustischen Pfad), the error of the thickness of the individual layers (Dickentoleranzen) is basically independent to the stochastic each other. 従って、厚さの誤差に起因する周波数の誤差(Frequenzfehler)、または、周波数偏差(Frequenzstreuungen)は、誤差伝播法則(Fehlerfortpflanzungsgesetz)に基づいて累積される。 Therefore, the frequency due to the error of the thickness error (Frequenzfehler), or frequency deviation (Frequenzstreuungen) are accumulated on the basis of the error propagation law (Fehlerfortpflanzungsgesetz). この場合、一般的に、圧電性薄膜を基盤とする共振回路では、結果として、全周波数偏差(Gesamtfrequenzstreuung)が、約2%(1σ)になる。 In this case, in general, a piezoelectric thin film resonant circuit, which is based, as a result, the total frequency deviation (Gesamtfrequenzstreuung) becomes about 2% (1σ). しかしながら、GHz領域で使用するためには、個々の共振回路の固有周波数の絶対精度(absolute Genauigkeit)が、少なくとも、0.5%でなければならない。 However, for use in the GHz region, the absolute accuracy of the natural frequencies of the individual resonant circuits (absolute Genauigkeit) is at least, must be 0.5%. 高精度使用(Hochpraezisionsanwendungen)の場合、仕様書によると、たった0.25%の公差窓(Toleranzfenster)である。 In the case of high-precision use (Hochpraezisionsanwendungen), According to the specification, it is only 0.25% of the tolerance window (Toleranzfenster).

用途の選択性を高くするために、複数の共振回路を、梯子状、格子状、または、平行な構造で相互に接続(verschaltet)する必要がある。 To increase the use of selective, a plurality of resonant circuits, ladder-like, grid-like, or, it is necessary to mutually connect (verschaltet) in a parallel structure. 所望の特性を得ることを目的として、個々の共振回路を互いに離調する必要がある。 For the purpose of obtaining the desired properties, it is necessary to detune each other individual resonant circuits. 経費の理由から、装置(Bauteils)の全ての共振回路を、一定の厚さの圧電性層から製造することが好ましい。 For reasons of cost, all of the resonant circuit of the device (Bauteils), is preferably produced from a piezoelectric layer of constant thickness. 周波数調整は、通常、音響的に活性化されている堆積物における付加的な層を用いて行なわれる。 Frequency adjustment is usually performed by using an additional layer of sediment which is acoustically active. 生じる各固有周波数のためには、厚さの異なる付加的な層(Zusatzschicht)を製造しなければならない。 For each natural frequency occurs, it must be manufactured with different additional layer of thickness (Zusatzschicht). これは、通常、リソグラフィー工程と共に、蒸着、または、エッチング工程のそれぞれの場合で必要である。 This is usually in conjunction with a lithography process, depositing, or, it is necessary in each case the etching process. この経費を制限するために、通常、2つの固有周波数のみで設定された形状(Topologien)のみを製造する。 To limit this cost, usually prepared only two natural frequencies only set shape (Topologien).

米国特許公報第5,587,620号(US5,587,620)という文献には、装置特異的に付加的な層を蒸着することによって、周波数調整を行う方法が記載されている。 The literature of U.S. Patent No. 5,587,620 (US5,587,620), by depositing device specifically additional layer, a method of performing frequency adjustment is described. しかしながら、このような方法は、ウエハー面(Waferebene)に実施することのできない。 However, this method can not be implemented on the wafer surface (Waferebene). したがって、このような方法は、比較的、製造の高コスト化につながる。 Accordingly, such methods are relatively leads to high cost of manufacturing.

さらに、米国特許公報第5,587,620号には、温度変化による周波数調整が提案されている。 Further, U.S. Pat. No. 5,587,620, the frequency adjustment due to temperature change has been proposed. 欧州公開特許第0771070号A2(EP0771070A2)という文献では、補助的に、受動素子(passiver Komponenten)を接続することによって、周波数を調整している。 In the literature referred to European Patent Publication No. 0771070 A2 (EP0771070A2), secondarily, by connecting a passive element (passiver Komponenten), and adjust the frequency. 残念ながら、このような方法は、通常、周波数効果(Frequenzeffekt)が少なすぎ、共振回路の特性の他の望ましくない変更に繋がる。 Unfortunately, such methods usually frequency effects (Frequenzeffekt) is too small, leading to other undesirable changes in the characteristics of the resonant circuit.

従って、本発明の目的は、上記の問題点を低減あるいは完全に回避でき、局部的に適合された、または、所定の層厚形状を有する層の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention can reduce or completely avoid the above problems, has been locally adapted or is to provide a method for producing a layer having a predetermined layer thickness shaped. 特に、本発明の目的は、圧電性共振回路の固有周波数を設定するのに利用可能な方法を提供することである。 In particular, object of the present invention is to provide methods available to set the natural frequency of the piezoelectric resonant circuits.

上記目的は、独立特許請求項1に記載の、局部的に適合された、または、所定の層厚形状を有する層の製造方法により達成される。 The above object is achieved according to the independent claims 1, which is locally adapted or is achieved by the method for producing a layer having a predetermined layer thickness shaped. 本発明の他の有利な実施形態、設計、および、特徴(Aspekte)は、従属請求項、明細書本文(Beschreibung)、および、添付の図に記載する。 Another advantageous embodiment of the invention, the design, and, wherein (Aspekte) the dependent claims, the description text (Beschreibung), and are described in the accompanying figures.

本発明は、以下のa)〜c)の工程を含む、局部的に適合された、または、所定の層厚形状を有する層の製造方法を提供する。 The present invention comprises the following a) to c) of the process, which is locally adapted or provides a method of producing a layer having a predetermined layer thickness shaped.
a)少なくとも1つの層を、基板上に形成する。 a) at least one layer, formed on the substrate.
b)除去形状(Abtragsprofil)を、形成された層のために決定する。 The b) removal shape (Abtragsprofil), determined for the formed layer.
c)少なくとも1本のイオンビーム(Ionenstrahl)を、層上に少なくとも1度照射し、イオンビームの場所で、上記層を、上記除去形状に基づいて局部的にエッチングし、局部的に適合された、または、所定の層厚形状を有する層を製造する。 The c) at least one ion beam (Ionenstrahl), irradiated at least once on the layer, at the location of the ion beam, the layer, locally etching based on the removal shape, which is locally adapted or, to produce a layer having a predetermined layer thickness shaped.

本発明の方法の利点は、ウエハー(Wafer)毎の偶発的なばらつきと、ウエハー中央部とウエハー縁部との間の組織的なばらつきとの双方を修正できることである。 An advantage of the method of the present invention is the ability to modify and accidental variations among wafer (Wafer), both a systematic variation between the wafer central portion and the wafer edge. 本発明の方法では、比較的簡単な装置を用いてばらつきを費用効率よく修正できる。 In the method of the present invention can be modified cost-effective variations using a relatively simple apparatus. さらに、本発明の方法は、厚さの異なる領域を有する層を製造することを目的として使用できる。 Furthermore, the method of the invention may be used for the purpose of manufacturing a layer having regions with different thicknesses. 本発明の方法の他の利点は、任意の層物質(Schichtmaterialien)および層厚のために自在に使用できることである。 Another advantage of the method of the present invention is that it can be used freely for any layer material (Schichtmaterialien) and layer thickness. さらに、本発明の方法は、一回目の試行時に除去形状が得られなかった場合、何度も使用できる。 Furthermore, the method of the present invention, when the removal shape during first time trial was obtained, and again may be used. この際、機械処理能力(Maschienendurchsatz)は、層析出方法において生じる進歩から非常に利益を得ている。 In this case, machine processing capacity (Maschienendurchsatz) has gained very benefit from advances occurring in the layer deposition method.

層の処理を、ウエハー全体にわたって行うことが好ましい。 The processing of the layer, it is preferable to perform throughout the wafer. この場合、本発明の方法は、例えば処理量(Durchsatz)を考慮に入れた工業的な大量生産による所定の要求に適合されている。 In this case, the method of the present invention is adapted to a predetermined request by industrial mass production, taking into account for example the processing amount (Durchsatz). 本発明に基づく処理時間は、1〜60分の範囲である。 Processing time based on the present invention is in the range of 1 to 60 minutes.

本発明の好ましい実施形態によれば、本発明の方法は、圧電性共振回路の固有周波数を設定するために使用されている。 According to a preferred embodiment of the present invention, the method of the present invention are used to set the natural frequency of the piezoelectric resonant circuits. このようにして、固有周波数に直接影響を与える方法が得られる。 Thus, the method that directly affect the natural frequency. なお、この方法は、共振回路の製造前、製造中、および製造後に使用できる。 Note that this method is pre-production of resonant circuits can be used during manufacturing, and after fabrication. しかしながら、この方法は、ほぼ完成した共振回路に使用することが好ましい。 However, this method is preferably used to substantially complete the resonant circuit. 本発明の他の利点は、ウエハー面上において周波数調整を行うことができ、圧電性共振回路の固有周波数を、20%までの広い調整範囲(Trimmbereich)にわたり調整できることである。 Another advantage of the present invention may adjust the frequency on the wafer surface, the natural frequency of the piezoelectric resonant circuits is to be able to adjust over a wide adjustment range of up to 20% (Trimmbereich).

本発明の好ましい実施形態によれば、イオンビームの範囲(Ausdehnung)は、1mmよりも大きく、好ましくは、5mmよりも大きい。 According to a preferred embodiment of the present invention, the range of the ion beam (Ausdehnung) is greater than 1 mm, preferably greater than 5 mm. さらに、イオンビームの範囲は、100mm未満であり、好ましくは、50mm未満であることが好ましい。 Moreover, the scope of the ion beam is less than 100 mm, preferably, is preferably less than 50 mm.

本発明の好ましい実施形態によれば、イオンビームとしてアルゴンイオンビームを使用している。 According to a preferred embodiment of the present invention, using argon ion beam as the ion beam. さらに、ガウス状の電流密度分布(gaussfoermigen Stromdichtverteilung)を有するイオンビームを使用することが好ましい。 Further, it is preferable to use an ion beam having a Gaussian current density distribution (gaussfoermigen Stromdichtverteilung). この場合、イオンビームの半値幅を、イオンビームの範囲と解釈する。 In this case, the half-value width of the ion beam, to interpret the scope of the ion beam. この際、層上に痕跡をつけるように(in Spuren)イオンビームを照射し、痕跡の間隔が、イオンビームの半値幅未満であることが特に好ましい。 In this case, as wear traces on the layer was irradiated with (in Spuren) ion beam, spacing of traces, particularly preferably less than half-width of the ion beam.

さらに、均一な電流密度分布を有するイオンビームを使用することが特に好ましい。 Furthermore, it is particularly preferable to use an ion beam having a uniform current density distribution. この際、層上に痕跡をつけるようにイオンビームを照射し、痕跡の間隔が、イオンビームの半値幅未満であることが特に好ましい。 At this time, an ion beam is irradiated to put the marks on the layer spacing traces, particularly preferably less than half-width of the ion beam. 従って、どちらの場合にも、例えば、移動台(Verschiebetisch)、および、電源制御(Quellensteuerung)といったイオンビームの制御データは、イオンビームのいわゆる「エッチングフットプリント(Aetz-Footpring)」により、所望の除去形状を反転重畳(inversen Faltung)することにより得られる。 Thus, in either case, for example, control data of the mobile platform (Verschiebetisch), and an ion beam such as the power control (Quellensteuerung) is by the so-called "etching footprint (Aetz-Footpring)" of the ion beam, removal desired obtained by inverting superimposed shapes (inversen Faltung). さらに、層の局部的なエッチングは、イオンビームの電流密度、および/または、層上にイオンビームを照射する速度によって制御されることが特に好ましい。 Furthermore, local etching of the layer, the current density of the ion beam, and / or, to be controlled by the rate at which an ion beam is irradiated onto the layer particularly preferred.

他の好ましい実施形態では、工程c)の前に、マスク、特に、レジストマスクを、層上に形成している。 In another preferred embodiment, prior to step c), a mask, in particular, a resist mask is formed on the layer. このマスクは、層のエッチングする領域のみを露出している。 The mask is exposed only areas to be etched of the layer.

本発明の方法を、圧電性共振回路の固有周波数を設定するために使用する場合、形成された層の除去形状を決定するために、圧電性共振回路の固有周波数を電気的に測定することが特に好ましい。 The method of the present invention, when used to set the natural frequency of the piezoelectric resonant circuits, in order to determine the removal shape of the formed layer, can be electrically measured natural frequency of the piezoelectric resonant circuits particularly preferred.

添付の図を、以下に、図面の図を参考にしながら詳しく説明する。 To the accompanying drawings, below, it will be described in detail with the figures of the drawing to the reference.

図1は、本発明の方法により製造された圧電性共振回路を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing a piezoelectric resonant circuit produced by the process of the present invention. 図2〜図4は、図1に記載の圧電性共振回路の例における本発明の実施形態を示す図である。 2 to 4, it illustrates an embodiment of the present invention in the example of the piezoelectric resonant circuit according to Figure 1. 図5は、金属層の厚さにおいてほぼ回転対称(rotationssymmetrischen)である中央部-縁部誤り(Mitte-Rand-Fehlers)の一般的な除去形状を示す図である。 5, the central portion is substantially rotationally symmetrical (rotationssymmetrischen) in the thickness of the metal layer - which is a diagram showing a general removal shape of edge errors (Mitte-Rand-Fehlers). 図6は、イオンビームの測定された除去形状を示す図である。 Figure 6 is a diagram showing a measured removal shape of the ion beam. 図7〜8は、本発明の方法の他の実施形態を示す図である。 Figure 7-8 is a diagram showing another embodiment of the method of the present invention.

図1は、本発明の方法により製造された圧電性共振回路を示す。 Figure 1 shows a piezoelectric resonant circuit produced by the method of the present invention. ウエハー1上に、担体層(Traegerschicht)2が備えられている。 On wafer 1, a carrier layer (Traegerschicht) 2 is provided. この担体層2は、ポリシリコンであることが好ましい。 The carrier layer 2 is preferably polysilicon. また、この担体層2の下側であり、共振回路として備えられている層構造(Schichtstruktur)の領域の補助層3に、空洞(Hohlraum)4が設けられている。 Also, this is a lower support layer 2, an auxiliary layer 3 in the region of the layer structure is provided as a resonant circuit (Schichtstruktur), a cavity (Hohlraum) 4 is provided. なお、上記補助層3としては、例えば、酸化物を含むものである。 Incidentally, as the auxiliary layer 3, for example, those containing an oxide. 上記空洞の寸法(Abmessung)は、一般的に、約200μmである。 The dimensions of the cavity (Abmessung) is generally about 200 [mu] m. 担体層2上に、下部電極用に備えられている下部電極層5、圧電性層6、および、上部電極用に備えられている上部電極層7を含む共振回路の層構構造が備えられている。 On the carrier layer 2, lower electrode layer 5 is provided for the lower electrode, the piezoelectric layer 6, and provided with So構 structure of the resonance circuit including the upper electrode layer 7 provided in the upper electrode there. 電極層5,7は、金属であることが好ましく、圧電性層6としては、例えば、AlN、ZnO、または、PZTセラミック(PbZrTi)が挙げられる。 Electrode layers 5 and 7 is preferably metal, as the piezoelectric layer 6, for example, AlN, ZnO, or, PZT ceramic (PbZrTi) and the like. これら層構造は、一般的に、全体が約5μmの厚さである。 These layers structures are generally a total thickness of about 5 [mu] m. 上記空洞の代わりに、他の防音性の下部構造(例えば、音響ミラーなど)を使用できる。 Instead of the cavity, the other sound insulation of substructures (e.g., an acoustic mirror) can be used.

所望の固有周波数のうちの1つを設定するために、局部的に適合された厚い形状を有する上部電極層7が生成されている。 To set one of the desired natural frequency, the upper electrode layer 7 having a locally adapted thick shape is generated. 本実施例では、上部電極層7は、圧電性層6のすぐ上の圧電性共振回路の領域で、その残りの領域よりも明らかに薄く形成されている。 In this embodiment, the upper electrode layer 7, in the region just piezoelectric resonant circuit above the piezoelectric layer 6 is formed clearly thinner than its remaining area. この場合、図1に記載の上部電極層7の厚さ形状は、本発明の方法に相当するように生成されている。 In this case, the thickness of the shape of the upper electrode layer 7 according to FIG. 1, are generated to correspond to the method of the present invention.

図2〜図4は、図1に記載の圧電性共振器(piezoelektrischen Resonators)の例における本発明の方法の実施形態を示す。 Figures 2-4 illustrate an embodiment of a method of the present invention in the example of a piezoelectric resonator according to FIG. 1 (piezoelektrischen Resonators). 上部電極層7のない圧電性共振回路に相当する図2に記載の構造が、開始時点(Ausgangspunkt)である。 Structure according to Fig. 2 corresponding to the piezoelectric resonant circuit without the upper electrode layer 7, a start time (Ausgangspunkt). 従って、図2に記載の構造は、後から析出される上部電極層7のために、一種の基板としての役割を果たす。 Therefore, the structure according to FIG. 2, for the upper electrode layer 7 to be deposited later, serves as a kind of substrate.

次に、スパッタ方法により、タングステン層などの比較的厚い金属層を生成する。 Then, by sputtering method, to produce a relatively thick metal layer such as tungsten layer. スパッタ方法の代わりに、CVD方法、または、電気化学方法も使用できる。 Instead of the sputtering method, CVD method, or an electrochemical method can be used. 金属層を形成した後、金属に対する除去形状を決定する。 After forming the metal layer, to determine a removal shape to metal. この例では、共振回路の固有周波数を測定することにより、共振回路の場所を決定する。 In this example, by measuring the natural frequency of the resonant circuit, to determine the location of the resonant circuit. さらに、針状接触部(Nadelkontakt)8を、金属層上に導き、共振回路のインピーダンスを、電気的励振(elektrischen Anregung)の周波数とは無関係に測定する(図3)。 Moreover, needle-shaped contact portion (Nadelkontakt) 8, guided on the metal layer, the impedance of the resonant circuit, independently measuring the frequency of the electrical excitation (elektrischen Anregung) (Figure 3). このようにして得たインピーダンス曲線(Impedanzkurve)は、固有周波数を特定できる。 The thus obtained impedance curve (Impedanzkurve) can identify the natural frequency. さて、測定した固有周波数を、圧電性共振回路のための所望の固有周波数と比較する。 Now, the natural frequency was determined and compared to the desired natural frequency for the piezoelectric resonant circuits. その結果、除去しなければならない層の部分を決定できる。 As a result, it can determine the portion of the layer which must be removed. これらは、ウエハー1上の共振回路が異なる場合、層の厚さのばらつき、および/または、共振回路の異なる機能に起因して、層の厚さの異なる部分であるので、後にイオンビームエッチングを制御するために使用する特定の除去形状が全ウエハー上に生じる。 These, if the resonant circuit on the wafer 1 are different, a variation in the thickness of the layer, and / or, due to the different functions of the resonant circuit, since the different portions of the thickness of the layer, after the ion beam etching specific removal shape used to control occurs over the entire wafer.

続いて、イオンビームを層の上に少なくとも1度照射する。 Subsequently, irradiation at least once an ion beam on the layer. その結果、イオンビームの場所の金属層が、除去形状に応じて局部的にエッチングされ、共振回路の所望の固有周波数に局部的に適合された層厚特性を有する金属層7が生じる(図4)。 As a result, the metal layer of the location of the ion beam is locally etched in accordance with the removal shape, the metal layer 7 occurs with locally adapted thickness characteristics desired natural frequency of the resonant circuit (FIG. 4 ). 対応する直径(Durchmesser)を有するガウス状のイオンビームによりウエハーを機械的にスキャンすること(Abrastern)により、局部的に制御可能な除去を実現できる。 By mechanically scanning the wafer (Abrastern) by a Gaussian-shaped ion beam having a corresponding diameter (Durchmesser), it can be realized locally controllable removal. ウエハーの痕跡がスキャンされると、放射電流(Strahlstrom)、または、スキャン速度のどちらかを、局部的に必要な除去基づいて制御できる。 If traces of the wafer is scanned, emission current (Strahlstrom), or either of the scan speed can be controlled on the basis of locally required removal. スキャンは、x方向およびy方向における痕跡の任意の連続(あるいは、同心円(konzentrische Ringe)または螺旋も可能)において行われ、その痕跡の間隔は、明らかにイオンビームの半値幅未満である。 Scan, any continuous traces in the x and y directions (or concentric (Konzentrische Ringe) or helical possible) made in the spacing of the traces is less than half-width of the clearly ion beam.

放射直径は、最も必要とされる除去角度に応じて選択される。 Radiation diameter is selected according to the angle of removal is most needed. 放射直径が小さいと、急角度にできるが、全体的に時間単位で除去できる量(Volumenabtrag)は少なくなる。 When radiation small diameter, can be steeper, the amount that can be totally removed by time unit (Volumenabtrag) is reduced. 移動台および電源制御のための制御データは、所望の除去形状を、イオンビームのいわゆる「エッチングフットプリント」により反転重畳(inversen Faltung)することにより得られる。 Control data for the moving table and the power control, the desired removal shape obtained by inverting superimposed (inversen Faltung) by the so-called "etching footprint" of the ion beam.

ガウス状の電流密度分布を有するイオンビームの代わりに、当然、均一な電流密度分布を有するイオンビームを使用してもよい。 Instead of the ion beam with a Gaussian current density distribution, of course, it may be used an ion beam having a uniform current density distribution. この場合、痕跡間隔は、イオンビームの範囲未満であるのがよい。 In this case, the trace interval, it is preferable less than the range of the ion beam.

図5は、金属層の厚さにおいてほぼ回転対称になっている中央部-縁部誤りの一般的な除去形状を示す。 5, the central portion has a substantially rotationally symmetrical in the thickness of the metal layer - shows a general removal shape of edge errors. 上記除去形状は、150個の圧電性共振回路に対応する約150箇所のウエハー上の場所において電気的周波数を測定することによって算出できる。 The removal shape can be calculated by measuring the electrical frequency at 150 of piezoelectric resonant circuits to a location on the wafer of about 150 locations corresponding. 図6は、x方向における速度制御により割り出された、(半値直径が5nm〜50mmである)ガウス状のArイオンビームによるイオンビームエッチングの測定された除去形状を示す。 Figure 6 shows is indexed by the speed control in the x-direction, the (half diameter of 5Nm~50mm) measured removal shape of the Gaussian-like Ar ion beam by ion beam etching. y方向における痕跡間隔は、半値直径の約10%になっている。 Trace spacing in the y direction is about 10% of half the diameter. 残存する誤りは、1nm〜20nmの範囲である。 Error remaining is in the range of 1 nm to 20 nm. 本発明の方法の利点は、ウエハー面上で周波数補償を行うことができ、周波数精度が0.25%であると共に、圧電性共振回路の固有周波数を、20%までの広い調整範囲(Trimmbereich)にわたり調整できることである。 An advantage of the method of the present invention can perform frequency compensation on the wafer surface, the frequency accuracy is 0.25%, a wide adjustment range of the natural frequency of the piezoelectric resonant circuits, up to 20% (Trimmbereich) it is to be adjusted over.

これまでに説明してきた本発明の方法の実施形態の場合、共振回路の所望の固有周波数に局部的に適合された層厚形状を有する層が生成された。 For the embodiment of the method of the present invention has been described so far, a layer having a locally adapted thickness shape desired natural frequency of the resonant circuit is generated. しかし、層厚形状の適合は、必ずしも共振回路の固有周波数に着目して行う必要はない。 However, adaptation of the layer thickness shaped is not necessarily performed by paying attention to the natural frequency of the resonant circuit. しかし、本発明の方法では、例えば、インピーダンス値は異なるが、横側の寸法(lateralen Abmessungen)は同じ多数の抵抗および/またはコンデンサも生成できる。 However, in the method of the present invention, for example, the impedance value is different, the side dimensions (lateralen Abmessungen) can also generate the same number of resistors and / or capacitors. 従って、本発明の方法は、各抵抗器またはコンデンサに局部的に適合された層厚形状を生成するために利用される。 Thus, the method of the present invention are utilized to generate a locally adapted thickness shape each resistor or capacitor. さらに、本発明の方法により、機械的パラメータは異なるが、横側の寸法は同じ多数の膜(Membranen)が生成される。 Furthermore, the method of the present invention, mechanical parameters are different, the dimension of the transverse side the same number of films (Membranen) is generated. 従って、本発明の方法は、各膜に適合された膜物質(Membranmaterials)の層厚形状を生成するために利用される。 Thus, the method of the present invention is utilized to produce a layer thickness shaped membrane materials adapted to the respective membrane (Membranmaterials).

図7〜図8は、本発明の方法の他の実施形態を示す。 7 to 8 show another embodiment of the method of the present invention. 基板10上に、比較的厚い層11を生成する。 On the substrate 10, to produce a relatively thick layer 11. スパッタ方法の代わりに、CVD方法または、電気化学方法を使用できる。 Instead of the sputtering method, CVD method or an electrochemical method can be used. 所望の用途に応じて、基板10は、酸化物層などの絶縁性層であり、層11は、金属層などの伝導性層でもよい。 Depending on the desired application, the substrate 10 is an insulating layer such as an oxide layer, the layer 11 may be a conductive layer such as a metal layer. このように物質を選択することは、例えば、所定の異なる抵抗値を有する抵抗を生成するために適している。 Thus by selecting the material, for example, it is suitable to produce a resistor having a predetermined different resistance values. これとは対照的に、所定の異なるインピーダンス値を有するコンデンサを生成する場合、基板10として、伝導性の層(例えば、金属層)を選択し、層11として、絶縁性の層(例えば、酸化物層)を選択する。 In contrast, when generating a capacitor having a predetermined different impedance values, as the substrate 10, to select the conductive layers (e.g., metal layer), as a layer 11, an insulating layer (e.g., oxide to select the object layer).

層11を形成し、層11を場合によってはパターン化した後、層11に対する除去形状を決定する。 To form a layer 11, in some cases the layer 11 after patterning, to determine the removal shape to the layer 11. 所定の異なる抵抗値を有する抵抗が生成される場合、除去形状は、例えば、抵抗測定により決定される。 If the resistance is generated with predetermined different resistance values, removal shape, for example, it is determined by the resistance measurement. しかし、干渉計による測定も行える。 However, it can also be performed measurement by the interferometer.

この例は、2つの異なる抵抗値を有する抵抗がウエハー上に分散されて生成される必要があると考えられる。 This example, resistors having two different resistance values ​​would need to be generated are distributed on a wafer. 従って、続いて、レジスト層が形成され、現像される。 Therefore, subsequently, the resist layer is formed and developed. その結果、レジストマスク12が生じる。 As a result, the resist mask 12 is generated. このレジストマスク12は、第1抵抗値を有する抵抗器13の生成される場所が開口している。 The resist mask 12 is the location to be generated in the resistor 13 having a first resistance value is opened. 次に、イオンビームエッチングを行う。 Next, the ion beam etching. このイオンビームエッチングは、イオンビーム9により、レジストマスク12の開口位置において、所定の除去形状に対応したエッチングを行う。 The ion beam etching, the ion beam 9, the opening position of the resist mask 12, etching is performed corresponding to a predetermined removal shape. 層11の全てのほかの残りの領域は、このとき、レジストマスク12により保護されている(図7)。 All other remaining region of layer 11, this time, is protected by a resist mask 12 (FIG. 7).

第1イオンビームの照射が完了したら、レジストマスク12を除去し、他のレジスト層を形成し、現像する。 After irradiation of the first ion beam is completed, the resist mask 12 is removed, form other resist layer is developed. その結果、他のレジストマスク14が生じる。 As a result, other resist mask 14 occurs. このレジストマスク14は、第2抵抗値を有する抵抗15が生成される場所が開口している。 The resist mask 14, where the resistance 15 having a second resistance value is generated is open. 続いて、同じく、イオンビームエッチングを行う。 Subsequently, likewise, the ion beam etching. このイオンビームエッチングは、レジストマスク14の開口位置において、所定の除去形状に基づき、エッチングを行う。 The ion beam etching, the opening position of the resist mask 14, based on a predetermined removal shape is etched. 層11の全てのほかの残りの領域は、このとき、レジストマスク14により保護されている(図8)。 All other remaining region of layer 11, this time, is protected by a resist mask 14 (FIG. 8). 従って、レジストマスク14を除去した後、各抵抗に局部的に適合された層厚形状を有する層11が生じる。 Thus, after removing the resist mask 14, the layer 11 having occurs locally adapted thickness shape to each resistor.

本発明の方法により製造された圧電性共振回路を示す図である。 It is a diagram showing a piezoelectric resonant circuit produced by the process of the present invention. 図1に記載の圧電性共振回路の例における本発明の実施形態を示す図である。 It illustrates an embodiment of the present invention in the example of the piezoelectric resonant circuit according to Figure 1. 図1に記載の圧電性共振回路の例における本発明の実施形態を示す図である。 It illustrates an embodiment of the present invention in the example of the piezoelectric resonant circuit according to Figure 1. 図1に記載の圧電性共振回路の例における本発明の実施形態を示す図である。 It illustrates an embodiment of the present invention in the example of the piezoelectric resonant circuit according to Figure 1. 金属層の厚さにおいてほぼ回転対称である中央部-縁部誤りの一般的な除去形状を示す図である。 Is a diagram showing a general removal shape edge error - the central portion is substantially rotationally symmetrical in the thickness of the metal layer. イオンビームの測定された除去形状を示す図である。 It is a diagram illustrating a measured removal shape of the ion beam. 本発明の方法の他の実施形態を示す図である。 It is a view showing another embodiment of the method of the present invention. 本発明の方法の他の実施形態を示す図である。 It is a view showing another embodiment of the method of the present invention.

Claims (14)

  1. 局部的に適合された、または、所定の層厚特性を有する層の製造方法であって、 Is locally adapted or a method for producing a layer having a predetermined layer thickness characteristics,
    a)少なくとも1つの層を基板上に形成する工程と、 a) forming at least one layer on a substrate,
    b)除去形状を形成された層のために決定する工程と、 b) determining for the layer formed of the removal shape,
    c)少なくとも1本のイオンビームを、層に対するイオンビームの速度を制御可能に、層上に少なくとも1度照射し、イオンビームの場所で、上記層を、上記除去形状に基づいて局部的にエッチングし、局部的に適合された、または、所定の層厚形状を有する層を生成する工程とを含む方法。 c) at least one ion beam, to allow controlling the speed of the ion beam to the layer, irradiating at least once on a layer, at the location of the ion beam, the layer, locally etching based on the removal shape and it was locally adapted, or a method comprising the step of generating a layer having a predetermined layer thickness shaped.
  2. 上記イオンビームの範囲が、1mmよりも大きく、好ましくは、5mmよりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 Range of the ion beam is greater than 1 mm, preferably being greater than 5 mm, The method of claim 1.
  3. 上記イオンビームの範囲が、100mm未満であり、好ましくは、50mm未満であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。 Range of the ion beam is less than 100 mm, preferably, and less than 50 mm, the method according to claim 1 or 2.
  4. イオンビームとして、アルゴンイオンビームを使用することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 As an ion beam, characterized by using an argon ion beam, the method according to any one of claims 1 to 3.
  5. ガウス状の電流密度分布を有するイオンビームを使用することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 Characterized by using an ion beam with a Gaussian current density distribution, the method according to any one of claims 1 to 4.
  6. 層上に痕跡をつけるように上記イオンビームを照射し、痕跡の間隔は、イオンビームの半値幅未満であることを特徴とする、請求項5に記載の方法。 Irradiating the ion beam to add a trace on the layer, the spacing of the traces, and less than half width of the ion beam, The method of claim 5.
  7. 均一な電流密度分布を有するイオンビームを使用することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 Characterized by using an ion beam having a uniform current density distribution method according to any one of claims 1 to 4.
  8. 層上に痕跡をつけるように上記イオンビームを照射し、痕跡の間隔は、イオンビームの半値幅未満であることを特徴とする、請求項7に記載の方法。 Irradiating the ion beam to add a trace on the layer, the spacing of the traces, and less than half width of the ion beam, The method of claim 7.
  9. 層の局部的なエッチングを、イオンビームの電流密度および/または層上に行うイオンビームの速度により制御することを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 Localized etching of the layer, and controlling the speed of the ion beam performed on the current density and / or a layer on the ion beam, the method according to any one of claims 1 to 8.
  10. 工程c)の前に、層のエッチングする領域のみを露出するマスク、特に、レジストマスクを層上に形成することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。 Before step c), a mask that exposes only the areas to be etched of the layer, in particular, and forming a resist mask on the layer A method according to any one of claims 1 to 9.
  11. 上記方法を、圧電性共振回路の固有周波数を設定するために使用することを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。 The above method, characterized in that used to set the natural frequency of the piezoelectric resonant circuit, the method according to any one of claims 1 to 10.
  12. 形成された層のための除去形状を決定するために、圧電性共振回路の固有周波数を電気的に測定することを特徴とする、請求項11に記載の方法。 To determine the removal shape for the formed layers, characterized by electrically measuring the natural frequency of the piezoelectric resonant circuits The method of claim 11.
  13. 上記方法を、抵抗および/またはコンデンサのインピーダンスを設定するために使用することを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。 The above method, characterized in that used to set the impedance of resistors and / or capacitors, the method according to any one of claims 1 to 10.
  14. 上記方法を、異なる機械的パラメータを有する複数の膜を生成するために使用することを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。 The above method, characterized in that it used to generate a plurality of films having different mechanical parameters, the method according to any one of claims 1 to 10.
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