JP2016515331A - 積層された機能性構造体を有するデバイスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

音響的にデカップリングされた機能性構造体を有する、小型化に適したデバイスが提示される。このデバイスは、１つの第１の機能性構造体，この第１の機能性構造体を覆う１つの第１の薄膜カバー、およびこの薄膜カバーの上の１つの第２の機能性構造体を備える。この薄膜カバーは、この第１の機能性構造体に接触していない。【選択図】 図１

Description

本発明は、機能性構造体（複数）、たとえば音響波で動作する構造体（複数）を備えるデバイスに関し、小さな外形寸法で製造するのに適したデバイスに関する。さらにこのようなデバイスの製造方法を提示する。

デバイス、特に携帯可能な通信機器に用いられるデバイスは、継続的な小型化のトレンドの中にある。このようなデバイスには、機械的または電気機械的に活性な構造体を備えるデバイスがある。これらの構造体間の空間距離が縮小されると、相互に影響する虞が増大する。

さらにしばしばこのような機能性構造体をその外部環境から空間的または気密に分離することが望まれている。

非特許文献１には、
ＳＣＦ（ＳＣＦ＝Stacked Crystal Filter ＝積層された基板を有するフィルタ（Filter mit gestapelten Substraten））が開示されており、これらのフィルタはＢＡＷ（ＢＡＷ＝Bulk Acoustic Wave＝音響体積波（akustische Volumenwelle））で動作し、音響体積波が励起され得る１つの圧電材料から成る重なって積層された層（複数）を備える。ここで２つの圧電層は音響的に互いにカップリングされており、これによって特徴的な電気特性が生成される。

非特許文献２には、音響体積波で動作するＨＦフィルタが開示されており、ここで２つの圧電層が直に重なって配設されているか、または１つのカップリング層を介して互いに結合されている。

非特許文献３には、
同様にカップリングされた圧電層（複数）を有する、音響体積波が伝播可能なＨＦフィルタ構造体（複数）が開示されている。

特許文献１には、ＧＢＡＷ（ＧＢＡＷ＝Guided Bulk Acoustic Wave = gefuhrte akustische Volumenwellen、ガイド音響体積波）で動作するフィルタデバイス（複数）が開示されており、ここで基板の下面に、および上面上に電極構造体が配設されている。

公知の、機械的または電気機械的に活性な構造体を備え、かつ小さな外形寸法で製造されるという微小化の継続的なトレンドに対応して最適化されているべきデバイスで、概して問題となるのは、正にこれらの機能性構造体間の機械的カップリングである。

米国特許番号７５２２０２０Ｂ２号明細書

論文「High Performance Stacked Crystal Filters for GPS and Wide Bandwidth Applications」，K.M. Lakin et al. (IEEE 2001 Ultrasonics Symposium Paper 3E-6; October 9, 2001) 論文「Wide Bandwidth Thin Film BAW Filters」、K.M. Lakin et al. (Paper U4D-1 IEEE UFFC August 25, 2004) 論文「Bulk Acoustic Wave Resonators and Filters for Applications Above 2 GHZ」、K.M. Lakin (MTT-S 2002 Paper TH1D-6 Expanded)

したがって本発明の課題は、複数の機能性構造体を有するデバイスであって、小さな外形寸法を有し、しかしながらこれらの構造体間のカップリングという欠点の無いデバイスを提供することである。さらに本発明の課題は、このようなデバイスの製造方法を提供することである。

これらの課題は独立請求項に記載の発明により解決される。従属項は本発明の有利な実施形態を提示する。

１つのデバイスは１つの第１の機能性構造体と１つの第１の薄膜カバーと１つの第２の機能性構造体を備える。ここで第１の薄膜カバーは、第１の機能性構造体に接触すること無しに、この第１の機能性構造体を覆っている。第２の機能性構造体は、この第１の薄膜カバー上に直に配設され、またはこの第１の薄膜カバーの上方に配設されている。

薄膜を含むカバーは、一方で第１の機能性構造体をカプセル封止するために、かつさらなる第２の機能性構造体の収容可能性を提供するために適していることが見いだされた。ここでこの薄膜カバーは、１つの基板上に１つの空洞を形成することができ、こうしてこの第１の機能性構造体は、この薄膜カバーに接触することなくこの空洞に配設されている。この薄膜カバーの上方に配設され、これにより第１の機能性構造体の上方にも配設されている第２の機能性構造体は、こうして同様にこの空洞によって、第１の機能性構造体から分離され、かつこの第１の機能性構造体から機械的にデカップリングされている。ＳＣＦにおける音響波で動作する圧電層（複数）と反対に、これらの第１の機能性構造体および第２の機能性構造体は音響的にデカップリングされており、こうして相互間の影響およびノイズ（Stoerungen）は排除され、または少なくとも大幅に抑圧される。

この際上記の薄膜カバーは、上記担体基板上に１つの空洞を気密に封止して戴置され、上記の第１の機能性構造体用の気密なカプセルとなっている。しかしながらこの薄膜カバーは、１つの開口部を備えてもよく、これより第１の機能性構造体は、たとえばここの機能性構造体がガスセンサ，圧力センサ，または音圧センサの場合、周囲環境と接触することができる。

このためこの薄膜カバーは、ＴＦＰ技術（ＴＦＰ＝Thinfilm Package）を用いて製造されてよく、珪素，窒化珪素，窒化アルミニウム，酸化アルミニウム，金属，またはポリマーを含んでよい。

本発明では全体として１つのデバイスが提供され、このデバイスにおいては、元々選択的なＢＡＷ共鳴器の形態、すなわち１つは１つの空洞あるいは空間を有するブリッジタイプＢＡＷ共鳴器の形態、他の１つはモノリシックに一体化された機能性構造体を有するＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）の形態の特徴を１つに組み込むことができる。

１つの実施形態においては、上記の第１の機能性構造体および第２の機能性構造体は、以下のものから選択される。ＳＡＷ構造体（ＳＡＷ＝Surface Acoustic Wave＝表面音響波（akustische Oberflachenwelle）），ＢＡＷ構造体（ＢＡＷ＝Bulk Acoustic Wave＝音響体積波（akustische Volumenwelle）），ＧＢＡＷ構造体（ＧＢＡＷ＝Guided Bulk Acoustic Wave＝ガイド音響体積波（gefuhrte akustische Volumenwelle）），およびＭＥＭＳ構造体（ＭＥＭＳ＝Micro Electro Mechanical System）。

この際上記の第１の機能性構造体および第２の機能性構造体は、同じタイプであってよく、または異なる構造体タイプを備えてよい。

この第１の機能性構造体が、たとえば１つのＳＡＷ構造体であると、このＳＡＷ構造体は電極フィンガ（複数）を備え、これらの電極フィンガを用いて音響波を励起することができる。同様にこれがＢＡＷ構造体である場合は、この第１の機能性構造体は、電極層（複数）間に配設された圧電材料を含む。電極構造体（複数）が１つのカバー層の下に埋設されることによって、ＧＢＡＷ構造体は既にある程度の機械的堅牢性および音響的独立性を備えてはいるが、１つのＧＢＡＷ構造体が、１つの薄膜カバーの下の空洞に配設されていることによって、利点を得ることができる。１つのＭＥＭＳ構造体は、たとえば可動な電極構造体を有する機械的ＨＦスイッチを備える。ここでＳＡＷ構造体，ＢＡＷ構造体，およびＧＢＡＷ構造体は、上位概念であるＭＥＭＳ構造体の特別な場合である。

一般的にＭＥＭＳ構造体（複数）は可動または振動可能な素子（複数）を備え、これらの素子は、隣接する構造体の振動または動きに敏感に反応する。上記の空洞が存在することで、上記の第１の機能性構造体を上記の第２の機能性構造体から絶縁することによって、動きまたは振動の伝達が実質的に排除される。

１つの実施形態においては、上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体は、実質的に同じ構造を有し、または同じタイプである。また上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体が同じ方向を向いて真上に重なって配設されていてもよく、または横方向にずれて重なって配設されていてもよい。上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体は、これらの構造体の間にある１つの対称面に対して対称的に、真上に重なって配設されていてもよく、または横方向にずれて重なって配設されていてよい。

上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体は、たとえばＳＡＷ構造体（複数）であってよく、かつ１つのＨＦフィルタの一部を形成してよい。こうしてこの第１の機能性構造体は、１つの送信フィルタの一部であってよく、かつこの第２の機能性構造体は、１つの受信フィルタの一部であってよい。送信フィルタおよび受信フィルタは、隣接しているが異なっているＨＦ周波数で動作する。ここでこれらのＨＦ周波数は、上記の電極フィンガ（複数）の平均的フィンガ間隔を決定する。上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体は、こうして両者共ＳＡＷ構造体であってよく、ただしそれらの詳細な幾何形状は、細部では異なっていてよい。

これら２つの機能性構造体が同じ方向を向いていると、第２の機能性構造体の位置は、実質的に、第１の機能性構造体の位置からの３つの空間軸に沿ったずれによって得ることができる。しかしながら、この第２の機能性構造体が第１の機能性構造体に対して相対的に１８０°回転し、および／またはこれに続いて空間軸（複数）に対してずらされていることも可能である。

１つの実施形態においては、上記の機能性構造体は、１つの担体基板と上記の第１の薄膜カバーとの間の１つの空洞内に配設されている。

ここでこの担体基板は、たとえばＢＡＷ構造体の場合においては、１つのＳｉウェーハ（Ｓｉ＝Silizium）であってよい。ＳＡＷ構造体またはＧＢＡＷ構造体の場合においては、この担体基板は、圧電性であってよく、そしてたとえば石英，ＬｉＴａＯ₃（タンタル酸リチウム）またはＬｉＮｂＯ₃（ニオブ酸リチウム）を含んでよい。

ここで上記の空洞は、数マイクロメーターの高さであってよく、たとえば２μｍ〜１０μｍの高さであってよい。上記の第１の機能性構造体と、上記の空洞の壁あるいは蓋としての上記の薄膜カバーとの間の距離は、同様におおよそ数マイクロメーターであり、たとえば２μｍ〜１０μｍであってよい。

１つの実施形態においては、上記の第１の薄膜カバー上に、平坦な表面を有する１つの平坦化層が配設されている。

この薄膜カバーは、１つの薄膜製造方法によって製造することが可能であり、この方法ではこの薄膜カバーの形状はほぼその下にある材料の形状を反映している。そうするとこの薄膜カバーは、全く平坦な上面を有しないであろう。しかしながら本発明では、有利なことに、上記の第２の機能性構造体は、この薄膜カバーの上方に配設されているので、この第２の機能性構造体は１つの平坦な上面上に戴置される。この平坦化層は、第２の機能性構造体と薄膜カバーとの間で、この薄膜カバー上に直に戴置され、かつ大面積で平坦化されることができ、これによって少なくとも上記の第２の機能性構造体を容易にこの平坦化層上に直に取り付けることができ、あるいはこの平坦化層の上方に取り付けることができる。

ここでこの平坦化層は、平均的な厚さが数マイクロメーターであってよく、たとえば１０μｍ〜５０μｍの厚さであってよい。この平坦化層は、酸化珪素たとえばＳｉＯ₂（二酸化珪素），ポリマー，スピンオンガラス，プラスチック，または一般的に誘電体材料，であってよく、ただし金属を含んでもよい。この平坦化層は、大きな機械的剛性を備えており有利である。

この平坦化層は、化学機械的研磨（chemisch mechanisches Polieren，ＣＭＰ）によって、細かい研磨円盤（Schleifscheibe）を用いて、適合した化学薬剤をかけながら、凹凸が数ナノメーターまたはこれ以下になるように平坦化することができる。この平坦化層は、従来の層付着方法，たとえばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition），ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）を用いて、取り付けられてよい。

１つの実施形態においては、上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体はそれぞれ１つの、音響的にデカップリングされた音響活性領域を備える。

固体において伝播する音響波は、真空またはガスに面した表面でほぼ完全に反射されるが、これはこの固体物質と真空またはガスとの間のインピーダンスの差が十分大きいからである。上記の第１の薄膜カバーによって形成される上記の空洞は、これらのインピーダンスの差をも確保し、これによって音響的デカップリングを可能とする。

１つの実施形態においては、本発明によるデバイスは上記の薄膜カバーを貫通する貫通接続部を備える。上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体は、それぞれ１つの導電性の電極を備え、ここでこれら２つの電極は、貫通接続部の上に互いに回路接続されている。

以上により、音響的にデカップリングされた電気的構造体を回路接続することができ、たとえば改善されたＨＦフィルタ，バラン回路（バラン＝Balun = Balanced-Unbalanced-Konverter)またはデュプレクサ回路を得ることができる。

このように１つの実施形態においては、上記の第１の機能性構造体および上記の第２の機能性構造体が回路接続され、これらは共に１つのバラン回路またはデュプレクサ回路の少なくとも一部を形成している。

この第２の機能性構造体は、１つの第２の基板と接続されていてよい。この第２の機能性構造体が同様に１つの機械的に繊細な構造体またはデカップリングされるべき構造体である場合、この第２の機能性構造体は同様に１つのキャップ，１つのキャップウェーハ（Deckelwafer）または１つのさらなる第２の薄膜カバーによってカバーされてよい。

具体的には、上記の第１の機能性構造体が１つのＢＡＷ構造体であり、上記の第２の機能性構造体がＢＡＷ構造体としてこの第１の機能性構造体を覆う１つの平坦化層の上または上方に形成されることも可能である。ここでＢＡＷ構造体の品質は、その圧電層の結晶学的な品質に強く依存する。従来のＢＡＷデバイスにおける１つの圧電層の堆積はここで良好に制御できる。問題としては、とにかくこの圧電層の上に配設された第２のＢＡＷ共鳴器の第２の圧電層の良好な結晶学的な品質を得ることである。ここで上記の第１の機能性構造体を覆う薄膜カバーを用いることによって、第２の圧電層をその電極構造体（複数）と一緒に堆積するために良好に適合した組織の表面を得ることができる。

このため、機能性構造体を配設し、これらの間の薄膜カバーを利用することによって初めて、積層されてはいるが、しかしながら音響的に絶縁されたＢＡＷ共鳴器を得ることができ、また回路接続することができる。

１つの実施形態においては、本発明によるデバイスはさらに、上記の第１の機能性構造体と上記の第２の機能性構造体との間に配設されている１つの回路素子を備える。この回路素子は、少なくとも上記の第１の機能性構造体または第２の機能性構造体と回路接続されている。

上記の第１の機能性構造体が配設されている空洞の上方に上記の第２の機能性構造体を配設することは、これらの機能性構造体の間の中間層（複数）に回路素子（複数）をさらに組み込むことを可能とするが、これはこれらの構造体間の音響的または機械的デカップリングが維持されているからである。ＨＦフィルタおよび／またはデュプレクサは、一般的にインピーダンス素子（複数）、たとえばインダクタンス素子（複数）または静電容量素子（複数）または導電ストリップ（複数）を必要とし、これらはメタライズ化された構造体として誘電体層（複数）の間の中間層に、デバイスの寸法が大きくなることを感じさせることなく、配設することができる。

これに対応して、１つの実施形態においては、上記の回路素子は、１つの静電容量素子または１つのインダクタンス素子である。

本発明によるデバイスは、上記の機能性構造体（複数）の間の同じ中間層またはさらなる中間層で、上記の第１の機能性構造体の下または上記の第２の機能性構造体の上方に、さらなる回路素子を備えてよい。

これらの機能性構造体の間に２つの平坦化層を配設することがさらに可能である。これはこのようなデバイスの容易な製造方法を可能とする。この際このデバイスの２つの部品は別々に製造され、続いて、１つの機能性構造体を覆う平坦化層と第２の部品の第２の平坦化層とが結合されて１つの共通な平坦化層を生成するように結合される。

デバイスの１つの製造方法は以下のステップ、
−１つの第１の担体を準備するステップと、
−この第１の担体上に１つの第１の機能性構造体を生成するステップと、
−この第１の機能性構造体を覆う１つの第１の薄膜カバーを生成するステップであって、当該第１の薄膜カバーが当該第１の機能性構造体に接触することなしに、当該第１の機能性構造体を覆うステップと、
−この第１の薄膜カバーの上に直に、またはこの第１の薄膜カバーの上方に、１つの第２の機能性構造体を生成するステップと、
を備える。

１つの代替のデバイス製造方法は、
−１つの第１の部品を生成するステップと、１つの第２の部品を生成するステップと、当該第１および第２の部品を合体するステップとを備え、
−この第１の部品を生成するステップは、
−１つの第１の担体を準備するステップと、
−この第１の担体上に１つの第１の機能性構造体を生成するステップと、
−この第１の機能性構造体を覆う１つの第１の薄膜カバーを生成するステップであって、当該第１の薄膜カバーが当該第１の機能性構造体に接触することなしに、当該第１の機能性構造体を覆うステップと、
を備え。
−かつ上記の第２の部品を生成するステップは、
−１つの第２の担体を準備するステップと、
−この第２の担体上に１つの第２の機能性構造体を生成するステップと、
を備える。

上記の２つの選択肢の１つの実施例においては、第１の機能性構造体上に薄膜カバーを生成するために、１つの第１の犠牲層が塗布される。続いてこの第１の犠牲層上に上記の薄膜カバーが堆積される。この後この薄膜カバーの下の第１の犠牲層は除去され、こうしてこの薄膜カバーが包囲する空洞が得られる。

ここでこの犠牲層はこの薄膜カバーに事前にパターニングされた孔部（複数）を通して除去されてよく、または他の方法で除去されてよい。

以下に本発明によるデバイスおよびデバイスの製造方法を、概略図（複数）を参照して詳細に説明する。

１つの第１の機能性構造体および１つの第２の機能性構造体を有する１つのデバイスを示す。 この第２の機能性構造体が１つのカバーによってカバーされている、１つのデバイスを示す。 この第２の機能性構造体が１つの第２の薄膜カバーによってカバーされている、１つのデバイスの実施形態を示す。 デバイスが２つの部品から成っており、これらがカバー同士で合体されている１つのデバイスの実施形態を示す。 上記のデバイスが２つの平坦化層の合体によって得られる、１つの実施形態を示す。 １つの第２の担体基板が、１つの平坦化層上に配設されている、１つの実施形態を示す。 １つの薄膜カバーを覆う１つのカバー（第２）を有する１つの実施形態を示す。 １つのＳＡＷ構造体を示す。 １つのＢＡＷ構造体を示す。 １つのＧＢＡＷ構造体を示す。 １つのＭＥＭＳ構造体を示す。 鏡面対称に配設されたＢＡＷ構造体を有する１つの実施形態を示す。 貫通接続部とメタライジング部を有する１つの実施形態を示す。 貫通接続部を有する１つの実施例を示す。 貫通接続部とメタライジング部を有するもう１つの実施例を示す。 １つの製造方法の１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 この製造方法の最終結果を示す。 １つの代替の製造方法の１つの第１の中間結果を示す。 もう１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 もう１つの中間段階を示す。 この製造方法の最終結果を示す。

図１は、１つの第１の担体基板ＴＳ１上に１つの第１の機能性構造体ＦＳ１を有する１つのデバイスＢを示す。この第１の機能性構造体ＦＳ１は、１つの第１の薄膜カバーＤＳＡ１によってカバーされており、これによってこの第１の機能性構造体ＦＳ１は、１つの空洞内にあり、かつこの第１の薄膜カバーＤＳＡ１に接触しない。この第１の薄膜構造体ＤＳＡ１上には、１つの第２の機能性構造体ＦＳ２が配設されている。第１の薄膜カバーＤＳＡ１によって形成されている空洞Ｈによって、これら２つの機能性構造体ＦＳ１，ＦＳ２は機械的かつ音響的にデカップリングされている。

図２は１つのデバイスＢの１つの実施形態を示し、このデバイスでは、損傷を与える外部環境、たとえば汚染または破壊から第２の機能性構造体ＦＳ２を保護するために、もう１つのカバーＡが設けられている。ここでこのカバーＡは、この第２の機能性構造体または（第１の）薄膜カバーの保護のための、１つの誘電体基板材料から成るキャップウェーハであってよく、あるいは金属キャップまたはポリマーキャップであってよい。

図３は、第２の機能性構造体ＦＳ２が同様に１つの薄膜カバーによって、すなわち１つの第２の薄膜カバーＤＳＡ２によって覆われてカプセル封止されている１つの実施形態を示し、これによって第２の機能性構造体ＦＳ２は同様に１つの空洞内にある。

図４は、第１の機能性構造体ＦＳ１が第１の担体基板ＴＳ１上に配設されている１つの実施形態を示す。第２の機能性構造体ＦＳ２は、１つの第２の担体基板ＴＳ２と結合されている。これら２つの機能性構造体は、薄膜カバーＤＳＡ１あるいはＤＳＡ２によって直接カバーされている。ここでこれら２つの薄膜カバーは、これらの機能性構造体ＦＳ１，ＦＳ２がこれらの担体基板ＴＳ１，ＴＳ２の間に配設されるように、重なって配設されている。

図５は、図４の実施形態と同様に、第１の機能性構造体および第２の機能性構造体がそれぞれ１つの薄膜カバーＤＳＡ１，ＤＳＡ２によってカバーされ、第１の担体基板ＴＳ１と第２の担体基板ＴＳ２との間に配設されている１つの実施形態を示す。ここでそれぞれの薄膜カバーＤＳＡ１，ＤＳＡ２は、１つの平坦化層ＰＳ１あるいはＰＳ２とこれに対応した担体基板ＴＳ１あるいはＴＳ２との間に配設されている。これらの平坦化層は、両者とも１つの平坦な上面を備え、この上面を介してこのデバイスの２つの部品が接触している。ここでこれら２つの平坦化層は、互いに固着または接着されていてよい。こうして安定な接続が生成され、またこれに対応して安定なデバイスが生成される。

図６は、第１の薄膜カバーＤＳＡ１が、１つの第１の平坦化層ＰＳ１によってカバーされている、１つの実施形態を示す。第１の平坦化層ＰＳ１上には、１つの第２の担体基板ＴＳ２がその上に配設された第２の機能性構造体ＦＳ２および第２の薄膜カバーＤＳＡ２と共に配設されている。

図７は、１つの実施形態を示し、この実施形態では、図６の実施形態とは対照的に、第２の薄膜カバーＤＳＡ２は、さらにもう１つのカバーＡによってカバーされ、適宜補強されている。

図８は、並んで配設され、それぞれ２つのバスバーの１つと回路接続されている電極フィンガ（複数）ＥＦＩを有する１つのＳＡＷ構造体を示す。これらの電極フィンガは、１つの圧電基板ＰＳＵ上に配設されており、１つの櫛歯構造体ＩＤＳを形成している。

図９は、１つのＢＡＷ構造体を示し、このＢＡＷ構造体では、２つの電極層ＥＬＬの間に１つの圧電材料ＰＭが配設されている。このＢＡＷ構造体の音響的に活性な領域の下に、異なる音響インピーダンスの複数の層を有する１つの音響ミラーＡＭが配設されている。ここでこの積層体は、１つの担体基板ＴＳ上に配設されている。

図１０は、１つのＧＢＡＷ構造体を示し、このＧＢＡＷ構造体では、電極フィンガＥＦＩ（断面図参照）は、１つの担体基板ＴＳ上に配設されており、１つの誘電体層ＤＳによって覆われている。

図１１は、２つの電極ＥＬ１，ＥＬ２を有する１つのＭＥＭＳ構造体を示し、ここで少なくとも第２の電極ＥＬ２は、ある程度機械的に可撓かつ可動に懸架されている。

図８〜１１に示す構造体は、第１の機能性構造体として、あるいは第２の機能性構造体として用いられてよい。他の機能性構造体も、同様に可能である。

図１２は、上記のＢＡＷ構造体が鏡面対称に重ねられて配設されている、１つの実施形態を示す。ここでこの鏡面は、補強層（複数）ＶＳの間に水平に延在し、これらの補強層は上記の薄膜カバーＤＳＡを機械的に補強している。このデバイスは、このデバイスの２つの部品を、それぞれの平坦化層ＰＳ１，２を頭を突き合わせて合体させて得られる。ここでこれらの補強層ＶＳは、対応する薄膜カバーと共に、音響的に感受性のある領域の１つのカバーを形成し、このカバーは、高い圧力および温度下で行われ得る合体の処理に問題なく耐えられるように機械的に安定となっている。

この補強層ＶＳは、二酸化珪素、たとえばＳｉＯ₂（二酸化珪素）を含んでよい。ここでＳｉＯ₂は、ある程度の多孔性を有してよい。とにかく対応する機能層を覆うカバーの安定性を改善し、かつ気密性を高めるために、好ましくは小さな多孔性を有する１つの高密度の補強層を有する。

図１３は、上記の機能性構造体ＦＳ１，ＦＳ２の間に、補強層ＶＳの他に平坦化層ＰＳと１つのメタライジング層Ｍとが配設されている、１つの実施形態を示す。さらにこのデバイスは、このメタライジング層Ｍと回路接続されている、１つの貫通接続部ＤＫを備える。貫通接続部ＤＫの上に、１つの回路接続部の部分が垂直方向に続いていてよい。異なる機能性構造体の１つの回路接続部の部分が、メタライジング層Ｍの上に水平方向でパターニングされていてよい。

図１４は、上記の機能性構造体（複数）がほぼ同様な構造体で真上に重なって配設され、かつ１つの貫通接続部ＤＫを介して互いに回路接続されている、１つの実施形態を示す。

図１５は、１つのデバイスの１つの実施形態を示し、このデバイスでは、水平方向部分を貫通するための貫通接続部ＤＫに加えて、上記の機能性構造体（複数）の間に１つのメタライジング部Ｍが配設されている。

図１６〜２１は製造方法の重要なステップの概略を示す。まず図１６は準備された担体基板ＴＳを示す。この担体基板上に１つの機能性構造体を配設することができる。

図１７は、担体基板ＴＳ上に配設されている１つの機能性構造体ＦＳ１を示す。

図１８は、第１の犠牲層ＯＳによって覆われている第１の機能性構造体ＦＳ１の１つの中間段階を示す。

図１９は、１つの中間段階を示し、ここでは１つの第１の薄膜カバーＤＳＡ１がこの犠牲層ＯＳ上に堆積されており、ここで続いてこの薄膜カバーＤＳＡ１の中へ孔部（複数）Ｌがパターニングされる。

図２０は、この犠牲層ＯＳが、この薄膜カバー／第１の薄膜カバーＤＳＡ１の孔部を通って除去される、１つの中間段階を示す。

図２１は、完成したデバイスを示し、このデバイスでは、上記の第２の機能性構造体ＦＳ２がこの第１の薄膜カバーＤＳＡ１上に取り付けられている。

図２２〜２７はもう１つの代替の製造方法の中間段階を示す。

図２２に示すように、１つの第１の担体基板ＴＳ１と１つの第２の担体基板ＴＳ２とは同時に準備される。

これら２つの担体基板のそれぞれの上には、図２３に示すように、それぞれ１つの機能性構造体が配設される。

図２４は、１つの犠牲層ＯＳが第１の機能性構造体ＦＳ１上に堆積される、１つの中間段階を示す。

図２５は、この犠牲層の上側に上記の薄膜カバーＤＳＡ１が堆積され、孔部（複数）が設けられる、１つの中間段階を示す。

図２６は、この薄膜カバーＤＳＡ１の下の犠牲層が除去される、１つの中間段階を示す。

図２７は、完成した製品を示し、この製品では、図２３に示す第２の機能性構造体ＦＳ２を有する第２の担体基板ＴＳ２が、「逆さま」の向きで薄膜基板ＤＳＡ１上に取り付けられている。

本発明によるデバイスは、上述したあるいは概略を示した実施形態の１つに限定されない。さらなる層，活性な回路素子または受動的な回路素子またはカバーまたはこれらの組合せを有するデバイスも同様に本発明による実施形態を表すものである。

Ａ ： さらなるカバー
ＡＭ ： 音響ミラー
Ｂ ： デバイス
ＤＫ ： 貫通接続部
ＤＳ ： 誘電体層
ＤＳＡ ： 薄膜カバー
ＤＳＡ１： 第１の薄膜カバー
ＤＳＡ２： 第２の薄膜カバー
ＥＦＩ ： 電極フィンガー
ＥＬ１ ： ＭＥＭＳ電極
ＥＬ２ ： ＭＥＭＳ電極
ＥＬＬ ： 電極層
ＦＳ１ ： 第１の機能性構造体
ＦＳ２ ： 第２の機能性構造体
Ｈ ： 空洞
ＩＤＳ ： 櫛歯構造体
Ｌ ： 薄膜カバーにおける孔部
Ｍ ： メタライジング部
ＰＭ ： 圧電材料
ＰＳ１ ： 第１の平坦化層
ＰＳ２ ： 第２の平坦化層
ＰＳＵ ： 圧電基板
ＴＳ ： 担体基板
ＴＳ１ ： 第１の担体基板
ＴＳ２ ： 第２の担体基板
ＶＳ ： 補強層

Claims (13)

1. デバイス（Ｂ）であって、
   １つの第１の機能性構造体（ＦＳ１），１つの第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１），および１つの第２の機能性構造体（ＦＳ２）を備え、
   前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）は、前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）に接触することなく、前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）を覆っており、
   前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）は、前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）上に直に配設され、またはこの第１の薄膜カバーの上方に配設されている、
   ことを特徴とするデバイス。
2. 前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）および前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）は、ＳＡＷ構造体，ＢＡＷ構造体，ＧＢＡＷ構造体，およびＭＥＭＳ構造体から選択されていることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 請求項１または２に記載のデバイスにおいて、
   前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）および前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）は、実質的に同じ構造を有し、または同じタイプであり、
   互いに同じ方向を有して真上に重なって配設されているか、または横方向にずれて重なって配設されており、あるいは、
   前記第１の機能性構造体と前記第２の機能性構造体との間の対称面に関して対称に配設され、かつ真上に重なって配設されるかまたは横方向にずれて重なって配設されている、
   ことを特徴とするデバイス。
4. 前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）は、１つの担体層（ＴＳ１）と前記第１薄膜カバー（ＤＳＡ１）との間の１つの空洞（Ｈ）に配設されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）上に、平坦な上面を有する１つの平坦化層（ＰＳ１）が配設されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、
   前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）および前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）は、それぞれ１つの音響活性領域を備え、
   前記音響活性領域は、音響的にデカップリングされている、
   ことを特徴とするデバイス。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデバイスにおいて、
   前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）を貫通する１つの貫通接続部（ＤＫ）を備え、
   前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）および前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）は、それぞれ１つの導電性の電極を備え、当該電極は、前記貫通接続部（ＤＫ）の上で回路接続されている、
   ことを特徴とするデバイス。
8. 前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）と前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）とは、回路接続されており、かつ共に１つのバラン回路またはデュプレクサ回路の少なくとも一部であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデバイス。
9. 前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）と前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）との間に配設され、かつ少なくとも前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）または前記第２の機能性構造体（ＦＳ２）と回路接続されている、１つの回路素子をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のデバイス。
10. 前記回路素子は、１つの静電容量素子またはインダクタンス素子であることを特徴とする、請求項９に記載のデバイス。
11. デバイス（Ｂ）の製造方法であって、
    １つの第１の担体（ＴＳ１）を準備するステップと、
    前記第１の担体（ＴＳ１）上に１つの第１の機能性構造体（ＦＳ１）を生成するステップと、
    前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）を覆う１つの第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）を生成するステップであって、当該第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）が前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）に接触することなしに、当該第１の機能性構造体を覆うステップと、
    前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）上に直に、または前記第１の薄膜カバーの上方に、１つの第２の機能性構造体（ＦＳ２）を生成するステップと、
    を備えることを特徴とする、デバイスの製造方法。
12. デバイス（Ｂ）の製造方法であって、
    １つの第１の部品を生成するステップと、１つの第２の部品を生成するステップと、当該第１および第２の部品を合体するステップとを備え、
    前記第１の部品を生成するステップは、
    １つの第１の担体（ＴＳ１）を準備するステップと、
    前記第１の担体（ＴＳ１）上に１つの第１の機能性構造体（ＦＳ１）を生成するステップと、
    前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）を覆う１つの第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）を生成するステップであって、前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）が前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）に接触することなしに、当該第１の機能性構造体を覆うステップと、
    を備え、
    かつ前記第２の部品を生成するステップは、
    １つの第２の担体（ＴＳ２）を準備するステップと、
    前記第２の担体（ＴＳ２）上に１つの第２の機能性構造体（ＦＳ２）を生成するステップと、
    を備えることを特徴とする、デバイスの製造方法。
13. 請求項１０または１１に記載のデバイスの製造方法において、
    前記第１の機能性構造体（ＦＳ１）上に、１つの第１の犠牲層（ＯＳ）が塗布され、
    前記第１の犠牲層（ＯＳ）上に、前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）が堆積され、
    前記第１の薄膜カバー（ＤＳＡ１）が堆積された後に、前記第１の犠牲層（ＯＳ）が除去される、
    ことを特徴とするデバイスの製造方法。

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