JP4781757B2 - Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof - Google Patents

Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4781757B2
JP4781757B2 JP2005256004A JP2005256004A JP4781757B2 JP 4781757 B2 JP4781757 B2 JP 4781757B2 JP 2005256004 A JP2005256004 A JP 2005256004A JP 2005256004 A JP2005256004 A JP 2005256004A JP 4781757 B2 JP4781757 B2 JP 4781757B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acoustic wave
surface acoustic
wave device
electrode layer
comb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005256004A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007073577A (en
Inventor
一巳 西村
直輝 重川
孝知 榎木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2005256004A priority Critical patent/JP4781757B2/en
Publication of JP2007073577A publication Critical patent/JP2007073577A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4781757B2 publication Critical patent/JP4781757B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、少なくとも表面がナイトライド系材料からなる基板を用いた弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）に関するものである。   The present invention relates to a surface acoustic wave device (SAW device) using a substrate having at least a surface made of a nitride material.

図９は、従来の弾性表面波デバイスの断面構造を示す模式図である。図９に示すように、従来の弾性表面波デバイスは、サファイア基体の表面にナイトライド系材料であるＧａＮを形成した基板１上に、単一の材料から形成された櫛型電極６を備えている。櫛型電極６を形成する材料は、櫛型電極６そのものの重さによる弾性表面波の損失を小さくするために、比重の軽い材料が望ましい。そこで、櫛型電極６は、非特許文献１に示されるように、ＡｌまたはＡｌを主成分とした合金で形成されている。
Suk-Hun Lee, Hwan-Hee Jeng,Sung-Bum Bae, Hyun-Chul Choi, Jung-Hee Lee, and Yong-Hyun Lee, “EpitaxiallyGrown GaN Thin-Film SAW Filter with High Velocity and Low Insertion Loss” IEEETRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES VOL.48, No.3, pp.524-528,(2001). FIG. 9 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a conventional surface acoustic wave device. As shown in FIG. 9, a conventional surface acoustic wave device includes a comb-shaped electrode 6 formed of a single material on a substrate 1 on which GaN as a nitride material is formed on the surface of a sapphire substrate. Yes. The material forming the comb electrode 6 is preferably a material having a low specific gravity in order to reduce the loss of surface acoustic waves due to the weight of the comb electrode 6 itself. Therefore, as shown in Non-Patent Document 1, the comb-shaped electrode 6 is formed of Al or an alloy containing Al as a main component.
Suk-Hun Lee, Hwan-Hee Jeng, Sung-Bum Bae, Hyun-Chul Choi, Jung-Hee Lee, and Yong-Hyun Lee, “EpitaxiallyGrown GaN Thin-Film SAW Filter with High Velocity and Low Insertion Loss” IEEETRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES VOL.48, No.3, pp.524-528, (2001).

上述した従来の櫛型電極６を備える弾性表面波デバイスでは、表面にナイトライド系材料であるＧａＮが形成された基板１上に、ＡｌまたはＡｌを主成分とした合金で形成された櫛型電極６を備えている。基板１に使用されたＧａＮの融点は１０００℃以上であるが、櫛型電極６に使用されたＡｌの融点は６６０℃程度であり、ＧａＮの融点に比べて極めて低い。実際にＡｌまたはＡｌを主成分とした合金により形成された櫛型電極を備える弾性表面波デバイスを使用する場合、使用可能温度の上限は４００℃以下となるといった問題があった。そのため、ナイトライド系材料の特徴である高耐熱性を十分に活かした、高温環境下で使用できるデバイスの実現が困難となっていた。   In the surface acoustic wave device including the conventional comb-shaped electrode 6 described above, the comb-shaped electrode formed of Al or an alloy containing Al as a main component on the substrate 1 having a nitride-based material GaN formed on the surface thereof. 6 is provided. The melting point of GaN used for the substrate 1 is 1000 ° C. or higher, but the melting point of Al used for the comb-shaped electrode 6 is about 660 ° C., which is extremely lower than the melting point of GaN. When using a surface acoustic wave device that includes a comb-shaped electrode that is actually formed of Al or an alloy containing Al as a main component, there is a problem that the upper limit of the usable temperature is 400 ° C. or less. For this reason, it has been difficult to realize a device that can be used in a high-temperature environment by making full use of the high heat resistance characteristic of a nitride-based material.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、少なくとも表面がナイトライド系材料からなる基板を備える弾性表面波デバイスにおいて、ナイトライド系材料の特徴である高耐熱性を活かし、高温環境下で使用できる弾性表面波デバイス、その作製方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In a surface acoustic wave device including a substrate having at least a surface made of a nitride-based material, the high-temperature resistance characteristic of the nitride-based material is utilized, and a high temperature An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device that can be used in an environment and a method for manufacturing the same.

上記目的達成のため、本発明に係る弾性表面波デバイスでは、請求項１に記載のように、少なくとも表面がＧａＮからなる基板を用いた弾性表面波デバイスにおいて、前記基板の表面に、上部電極層と下部電極層の二層構造からなる櫛型電極を備え、前記上部電極層は、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＧａＮにより形成され、前記下部電極層は、ＡｌＧａＮにより形成されることを特徴としている。 To achieve the above object, in the surface acoustic wave device according to the present invention, as described in claim 1, in the surface acoustic wave device using a substrate having at least a surface made of GaN , the upper electrode layer And a lower electrode layer, wherein the upper electrode layer is formed of n-type or p-type doped GaN , and the lower electrode layer is formed of AlGaN. It is said.

また、請求項２に記載のように、請求項１に記載の弾性表面波デバイスの作製方法であって、前記基板上に、ＡｌＧａＮをエピタキシャル成長させた後、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＧａＮをエピタキシャル成長させ、前記ＡｌＧａＮおよび、ｎ型またはｐ型にドーピングされた前記ＧａＮを選択的にエッチングすることにより、前記櫛型電極の前記上部電極層および前記下部電極層を形成することを特徴としている。 Further, as described in claim 2, a method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 1, on the substrate, after the AlGaN is epitaxially grown doped with n-type or p-type GaN The upper electrode layer and the lower electrode layer of the comb electrode are formed by epitaxially growing and selectively etching the AlGaN and the n-type or p-type doped GaN . .

また、請求項３に記載のように、少なくとも表面がＧａＮからなる基板を用いた弾性表面波デバイスにおいて、前記基板の表面に、上部電極層と下部電極層の二層構造からなる櫛型電極を備え、前記上部電極層は、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＳｉにより形成され、前記下部電極層は、ＡｌＧａＮにより形成されることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a surface acoustic wave device using a substrate having at least a surface made of GaN. The upper electrode layer is formed of Si doped in n-type or p-type, and the lower electrode layer is formed of AlGaN .

また、請求項４に記載のように、請求項３に記載の弾性表面波デバイスの作製方法であって、前記基板上に、前記ＡｌＧａＮをエピタキシャル成長させた後、スパッタ法によりＳｉを堆積させ、前記ＳｉにＰ、ＡｓまたはＢイオンを注入し、熱処理を行った後、前記ＡｌＧａＮおよびｎ型またはｐ型にドーピングされた前記Ｓｉを選択的にエッチングすることにより、前記櫛型電極の前記上部電極層および前記下部電極層を形成することを特徴としている。 Further, as described in claim 4, the surface acoustic wave device manufacturing method according to claim 3, wherein the AlGaN is epitaxially grown on the substrate, and then Si is deposited by a sputtering method. After the P, As or B ions are implanted into Si and heat treatment is performed, the upper electrode layer of the comb electrode is selectively etched by etching the AlGaN and the n-type or p-type Si. The lower electrode layer is formed.

本発明により、ナイトライド系材料の特徴である高耐熱性を活かし、高温環境下で使用できる弾性表面波デバイス、その作製方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a surface acoustic wave device that can be used in a high temperature environment and a method for manufacturing the surface acoustic wave device by taking advantage of the high heat resistance characteristic of a nitride material.

本発明の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. Absent.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスの断面構造を示す模式図、図２は、図１に示す弾性表面波デバイスの平面図、図３は、図２に示す櫛型電極２の一部を拡大した拡大図である。図に示すように、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスは、櫛型電極２を基板１上の両端部に備えている。ここで、基板１は、後述するように、サファイア基体の表面にアンドープのＧａＮをエピタキシャル成長させて形成している。そして、基板１の表面上に、電極幅ｈ、電極空隙ａ、交差幅Ｈおよび電極周期Ｔの櫛型電極２を形成している。そして、櫛型電極２の交差幅Ｈを励振される弾性表面波の波長の１００倍とし、櫛型電極２間の距離Ｌを１．５ｍｍから５ｍｍとしている。   1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a surface acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the surface acoustic wave device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. 3 is an enlarged view of a part of a comb-shaped electrode 2. FIG. As shown in the figure, the surface acoustic wave device according to the first embodiment includes comb-shaped electrodes 2 at both ends of the substrate 1. Here, as described later, the substrate 1 is formed by epitaxially growing undoped GaN on the surface of a sapphire base. A comb-shaped electrode 2 having an electrode width h, an electrode gap a, an intersecting width H, and an electrode period T is formed on the surface of the substrate 1. The intersection width H of the comb-shaped electrodes 2 is set to 100 times the wavelength of the excited surface acoustic wave, and the distance L between the comb-shaped electrodes 2 is set to 1.5 mm to 5 mm.

また、第１の実施形態に係る櫛型電極２は、上部電極層２ａと下部電極層２ｂの二層構造で形成されている。従来の弾性表面波デバイスに備えられた櫛型電極６の材料は、サファイア基体の表面にナイトライド系材料であるＧａＮを形成した基板１に比べて融点の低いＡｌであったため、ナイトライド系材料の特徴である高耐熱性を十分に活かした、高温環境下で使用できるデバイスの実現が困難となるといった問題があった。そこで、第１の実施形態では、櫛型電極２を上部電極層２ａと下部電極層２ｂとの二層構造とし、ｎ型またはｐ型にドーピングされたナイトライド系材料であるＧａＮで上部電極層２ａを形成し、広バンドギャップ材料であるＡｌＧａＮで下部電極層２ｂを形成している。ＧａＮの融点は１０００℃以上であるため、これにより、耐熱性および耐電圧性を２倍以上に向上させ、ＧａＮの特徴である高耐熱性を活用でき、高温環境下でも使用可能な弾性表面波デバイスを提供することができる。   In addition, the comb electrode 2 according to the first embodiment is formed in a two-layer structure of an upper electrode layer 2a and a lower electrode layer 2b. The material of the comb-shaped electrode 6 provided in the conventional surface acoustic wave device is Al having a lower melting point than that of the substrate 1 in which the nitride-based material GaN is formed on the surface of the sapphire base. There is a problem that it is difficult to realize a device that can be used in a high temperature environment, making full use of the high heat resistance that is characteristic of the above. Therefore, in the first embodiment, the comb-shaped electrode 2 has a two-layer structure of the upper electrode layer 2a and the lower electrode layer 2b, and the upper electrode layer is made of GaN which is an n-type or p-type doped nitride material. 2a is formed, and the lower electrode layer 2b is formed of AlGaN which is a wide band gap material. Since the melting point of GaN is 1000 ° C or higher, this improves the heat resistance and voltage resistance more than twice, and can utilize the high heat resistance characteristic of GaN and can be used in high temperature environments. A device can be provided.

また、第１の実施形態では、図１に示したように、櫛型電極２の下部電極層２ｂを広バンドギャップ材料であるＡｌＧａＮにより形成しているので、リーク電流を低減でき、基板１上に励振される弾性表面波の損失を減少させることができる。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the lower electrode layer 2b of the comb electrode 2 is formed of AlGaN, which is a wide bandgap material. It is possible to reduce the loss of the surface acoustic wave excited by.

以下に、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスの作製方法について説明する。図４、図５は、図１に示す弾性表面波デバイスを作製する手順を示した作業手順図である。図４（ａ）に示すように、まず、サファイア基体の表面にアンドープのＧａＮをエピタキシャル成長させて、基板１を作製する。次に、図４（ｂ）に示すように、基板１の表面のＧａＮ層上に、ＡｌＧａＮをエピタキシャル成長させて、ＡｌＧａＮ膜４を形成する。更に、図４（ｃ）に示すように、キャリア濃度が１０１８ｃｍ−３以上となるように、ＳｉまたはＭｇをドーピングしたＧａＮをＡｌＧａＮ膜４上にエピタキシャル成長させる。そして、５００〜１０００Å程度の厚さで、ｎ型またはｐ型にドーピングしたＧａＮ膜３を形成する。 A method for manufacturing the surface acoustic wave device according to the first embodiment will be described below. 4 and 5 are work procedure diagrams showing a procedure for manufacturing the surface acoustic wave device shown in FIG. As shown in FIG. 4A, first, an undoped GaN is epitaxially grown on the surface of a sapphire base to produce a substrate 1. Next, as shown in FIG. 4B, AlGaN is epitaxially grown on the GaN layer on the surface of the substrate 1 to form an AlGaN film 4. Further, as shown in FIG. 4C, GaN doped with Si or Mg is epitaxially grown on the AlGaN film 4 so that the carrier concentration becomes 10 18 cm −3 or more. Then, an n-type or p-type doped GaN film 3 is formed with a thickness of about 500 to 1000 mm.

次に、図４（ｄ）に示すように、ｉ線ステッパを用いて、０．５μｍ厚さのレジスト５を塗布した後、露光することで、パターンを形成する。その後、図５（ｅ）に示すように、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチング装置で、ＳｉまたはＭｇをドーピングしたＧａＮ膜３および、ＡｌＧａＮ膜４と塩素系ガスとを化学反応させて、揮発性の塩化物を生成させて、ＧａＮ膜３および、ＡｌＧａＮ膜４を選択的にエッチングする。この工程により、櫛型電極２の上部電極層２ａと下部電極層２ｂが形成される。最後に、図５（ｆ）に示すように、レジスト除去液を使用して、レジスト５を取り除くことで、櫛型電極２を作製している。   Next, as shown in FIG. 4D, a resist 5 having a thickness of 0.5 μm is applied using an i-line stepper and then exposed to form a pattern. Thereafter, as shown in FIG. 5 (e), the GaN film 3 doped with Si or Mg and the AlGaN film 4 and the chlorine-based gas are chemically reacted with a reactive ion etching apparatus using a chlorine-based gas. Volatile chloride is generated to selectively etch the GaN film 3 and the AlGaN film 4. By this step, the upper electrode layer 2a and the lower electrode layer 2b of the comb electrode 2 are formed. Finally, as shown in FIG. 5F, the comb-shaped electrode 2 is produced by removing the resist 5 using a resist removing solution.

上記の作製方法により、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスを作製する場合、ＧａＮの特徴である高耐熱性を活用でき、高温環境下でも使用可能な弾性表面波デバイスを作製することができる。また、上記の作製方法によれば、サファイア基体の表面にアンドープのＧａＮをエピタキシャル成長させて基板１を作製する工程で、櫛型電極２を形成する上部電極層２ａの材料であるＡｌＧａＮと、下部電極層２ｂの材料であるｎ型またはｐ型にドーピングされたＧａＮとを同時に堆積させることができる。また、図４および図５に示した作製方法によれば、櫛型電極２の電極幅ｈを０．３μｍ程度まで細くすることができる。   When the surface acoustic wave device according to the first embodiment is manufactured by the above manufacturing method, it is possible to manufacture the surface acoustic wave device that can utilize the high heat resistance characteristic of GaN and can be used even in a high temperature environment. it can. In addition, according to the above manufacturing method, AlGaN as the material of the upper electrode layer 2a for forming the comb-shaped electrode 2 and the lower electrode are formed in the step of manufacturing the substrate 1 by epitaxially growing undoped GaN on the surface of the sapphire substrate. The n-type or p-type doped GaN that is the material of the layer 2b can be deposited simultaneously. Further, according to the manufacturing method shown in FIGS. 4 and 5, the electrode width h of the comb-shaped electrode 2 can be reduced to about 0.3 μm.

次に、本発明の第２の実施形態について、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスと異なる点を中心に図６〜図８を参照して説明する。また、第２に実施形態に係る弾性表面波デバイスについて、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスと同様の構造には同じ番号を付し、説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8 focusing on differences from the surface acoustic wave device according to the first embodiment. In addition, regarding the surface acoustic wave device according to the second embodiment, the same structure as the surface acoustic wave device according to the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted.

なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   The embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention. Not exclusively.

図６は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスの断面構造を示す模式図である。図６に示すように、第２の実施形態に係る櫛型電極９を備える弾性表面波デバイスは、図１および図２に示した第１の実施形態に係る櫛型電極２を備える弾性表面波デバイスと同じ構造をしている。また、第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスを形成している材料も、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスを形成している材料とほとんど同じである。第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスが、第１の実施形態と異なる点は、櫛型電極９の上部電極層９ａの材料が異なるだけである。第２の実施形態では、櫛型電極９の上部電極層９ａをｎ型またはｐ型にドーピングされたＳｉで形成し、下部電極９ｂを広バンドギャップ材料であるＡｌＧａＮにより形成している。Ｓｉの融点が１４１０℃であるため、これにより、耐熱性および耐電圧性を２倍以上に向上させることができ、ＧａＮの特徴である高耐熱性を活用でき、高温環境下でも使用可能な弾性表面波デバイスを提供することができる。更に、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＳｉは、どのような基板上にも堆積可能である。そして、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスは、櫛型電極９の交差幅Ｈを励振される弾性表面波の波長の１００倍とし、櫛型電極９間の距離Ｌを１．５ｍｍから５ｍｍとしている。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a surface acoustic wave device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the surface acoustic wave device including the comb-shaped electrode 9 according to the second embodiment is a surface acoustic wave including the comb-shaped electrode 2 according to the first embodiment shown in FIGS. It has the same structure as the device. The material forming the surface acoustic wave device according to the second embodiment is almost the same as the material forming the surface acoustic wave device according to the first embodiment. The surface acoustic wave device according to the second embodiment is different from the first embodiment only in the material of the upper electrode layer 9a of the comb electrode 9. In the second embodiment, the upper electrode layer 9a of the comb-shaped electrode 9 is formed of Si doped with n-type or p-type, and the lower electrode 9b is formed of AlGaN, which is a wide band gap material. Since the melting point of Si is 1410 ° C., this makes it possible to improve heat resistance and withstand voltage more than twice, making use of the high heat resistance characteristic of GaN, and elasticity that can be used even in high-temperature environments. A surface wave device can be provided. Further, n-type or p-type doped Si can be deposited on any substrate. Similar to the first embodiment, the surface acoustic wave device according to the second embodiment is configured so that the cross width H of the comb-shaped electrode 9 is 100 times the wavelength of the surface acoustic wave to be excited. The distance L between them is 1.5 mm to 5 mm.

次に、第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスの作製方法について説明する。図７、図８は、図６に示す弾性表面波デバイスを作製する手順を示した作業手順図である。図７（ａ）に示すように、サファイア基体の表面にアンドープのＧａＮをエピタキシャル成長させて、基板１を作製する。次に、図７（ｂ）に示すように、基板１の表面のＧａＮ層上に、ＡｌＧａＮをエピタキシャル成長させて、ＡｌＧａＮ膜４を形成する。更に、図７（ｃ）に示すように、スパッタ法によりＳｉを５００〜１０００Å堆積し、Ｓｉ膜を形成する。その後、ＳｉにＰ、ＡｓまたはＢイオンを注入し、９００℃以上の熱処理を行い、Ｓｉのキャリア濃度を１０１８ｃｍ−３以上とする。よって、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＳｉ膜８が形成される。 Next, a method for manufacturing the surface acoustic wave device according to the second embodiment will be described. 7 and 8 are work procedure diagrams showing a procedure for manufacturing the surface acoustic wave device shown in FIG. As shown in FIG. 7A, undoped GaN is epitaxially grown on the surface of the sapphire base to produce the substrate 1. Next, as shown in FIG. 7B, AlGaN is epitaxially grown on the GaN layer on the surface of the substrate 1 to form an AlGaN film 4. Further, as shown in FIG. 7C, Si is deposited by sputtering in a thickness of 500 to 1000 to form a Si film. Thereafter, P, As, or B ions are implanted into Si, and a heat treatment at 900 ° C. or higher is performed to set the Si carrier concentration to 10 18 cm −3 or higher. Therefore, an n-type or p-type doped Si film 8 is formed.

次に、図７（ｄ）に示したように、ｉ線ステッパを用いて、０．５μｍ厚さのレジスト５を塗布した後、露光することで、パターンを形成する。その後、図８（ｅ）に示すように、フッ素系の反応性イオンエッチング装置を用いて、Ｓｉとフッ素系ガスとを化学反応させて、揮発性のフッ素化合物を生成させて、Ｓｉ膜８を選択的にエッチングする。この工程で、櫛型電極９の上部電極層９ａが形成される。更に、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチング装置を用いて、ＡｌＧａＮ膜４と塩素系ガスとを化学反応させて、揮発性の塩化物を生成させて、ＡｌＧａＮ膜４を選択的にエッチングする。この工程で、櫛型電極９の下部電極層９ｂが形成される。最後に、図８（ｆ）に示すように、レジスト除去液を使用して、レジスト５を取り除くことで、櫛型電極９を作製している。   Next, as shown in FIG. 7D, a resist 5 having a thickness of 0.5 μm is applied using an i-line stepper and then exposed to form a pattern. Thereafter, as shown in FIG. 8E, Si and a fluorine-based gas are chemically reacted using a fluorine-based reactive ion etching apparatus to generate a volatile fluorine compound, whereby the Si film 8 is formed. Selectively etch. In this step, the upper electrode layer 9a of the comb electrode 9 is formed. Further, using a reactive ion etching apparatus using a chlorine-based gas, the AlGaN film 4 and the chlorine-based gas are chemically reacted to generate volatile chloride, and the AlGaN film 4 is selectively etched. . In this step, the lower electrode layer 9b of the comb electrode 9 is formed. Finally, as shown in FIG. 8F, the comb-shaped electrode 9 is manufactured by removing the resist 5 using a resist removing solution.

上記の作製方法により、ＧａＮの特徴である高耐熱性を活用でき、高温環境下でも使用可能な弾性表面波デバイスを作製することができる。また、図７および図８に示した作製方法によれば、櫛型電極９の電極幅ｈを０．３μｍ程度まで細くすることができる。   By the above manufacturing method, a surface acoustic wave device which can utilize the high heat resistance characteristic of GaN and can be used even in a high temperature environment can be manufactured. Further, according to the manufacturing method shown in FIGS. 7 and 8, the electrode width h of the comb-shaped electrode 9 can be reduced to about 0.3 μm.

なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施形態に適用可能である。例えば、第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスおよび、第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスに使用される基板１は、サファイア基体にＧａＮを堆積させて形成されているが、特にこれに限定されるものでなく、他の材料の基体、例えば、ＳｉＣ基体またはＳｉ基体にＧａＮを堆積させても良い。 The embodiment described above is an example of the implementation of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and other various embodiments are within the scope described in the claims. It is applicable to. For example, the surface acoustic wave device according to the first embodiment and the substrate 1 used in the surface acoustic wave device according to the second embodiment are formed by depositing GaN on a sapphire base. However, the present invention is not limited thereto, and GaN may be deposited on a substrate of another material, for example, a SiC substrate or a Si substrate .

本発明は、基板上に櫛型電極を備える弾性表面波デバイスであれば、例えば、フィルタ、発信器、共振子および遅延線等にも適用可能である。   The present invention can be applied to, for example, a filter, a transmitter, a resonator, a delay line, and the like as long as the surface acoustic wave device includes a comb-shaped electrode on a substrate.

本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波デバイスの断面構造を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a surface acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す弾性表面波デバイスの平面図である。It is a top view of the surface acoustic wave device shown in FIG. 図２に示す櫛型電極の一部を拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which a part of comb-shaped electrode shown in FIG. 2 was expanded. 図１に示す弾性表面波デバイスを作製する手順を示した作業手順図である。FIG. 2 is an operation procedure diagram showing a procedure for manufacturing the surface acoustic wave device shown in FIG. 1. 図４に続く作業手順図である。FIG. 5 is a work procedure diagram following FIG. 4. 本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波デバイスの断面構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross-section of the surface acoustic wave device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図６に示す弾性表面波デバイスを作製する手順を示した作業手順図である。FIG. 7 is an operation procedure diagram showing a procedure for manufacturing the surface acoustic wave device shown in FIG. 6. 図７に続く作業手順図である。FIG. 8 is a work procedure diagram following FIG. 7. 従来の弾性表面波デバイスの断面構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross-section of the conventional surface acoustic wave device.

符号の説明Explanation of symbols

１ 基板、２ 櫛型電極、２ａ 上部電極層、２ｂ 下部電極層、
３ ｎ型またはｐ型にドーピングされたＧａＮ膜、４ ＡｌＧａＮ膜、
５ レジスト、８ ｎ型またはｐ型にドーピングされたＳｉ膜、
９ 櫛型電極、９ａ 上部電極層、９ｂ 下部電極層 1 substrate, 2 comb electrodes, 2a upper electrode layer, 2b lower electrode layer,
3 n-type or p-type doped GaN film, 4 AlGaN film,
5 resist, 8 n-type or p-type doped Si film,
9 Comb electrode, 9a Upper electrode layer, 9b Lower electrode layer

Claims (4)

少なくとも表面がＧａＮからなる基板を用いた弾性表面波デバイスにおいて、
前記基板の表面に、上部電極層と下部電極層の二層構造からなる櫛型電極を備え、
前記上部電極層は、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＧａＮにより形成され、
前記下部電極層は、ＡｌＧａＮにより形成されることを特徴とする弾性表面波デバイス。 In a surface acoustic wave device using a substrate having at least a surface made of GaN ,
On the surface of the substrate, provided with a comb-shaped electrode having a two-layer structure of an upper electrode layer and a lower electrode layer,
The upper electrode layer is formed of n-type or p-type doped GaN ,
The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the lower electrode layer is made of AlGaN . 請求項１に記載の弾性表面波デバイスの作製方法であって、
前記基板上に、ＡｌＧａＮをエピタキシャル成長させた後、
ｎ型またはｐ型にドーピングされたＧａＮをエピタキシャル成長させ、
前記ＡｌＧａＮおよび、ｎ型またはｐ型にドーピングされた前記ＧａＮを選択的にエッチングすることにより、
前記櫛型電極の前記上部電極層および前記下部電極層を形成することを特徴とする弾性表面波デバイスの作製方法。 A method for producing a surface acoustic wave device according to claim 1,
After epitaxially growing AlGaN on the substrate,
epitaxially growing n-type or p-type doped GaN ;
By selectively etching the AlGaN and the GaN doped n-type or p-type,
A method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein the upper electrode layer and the lower electrode layer of the comb electrode are formed. 少なくとも表面がＧａＮからなる基板を用いた弾性表面波デバイスにおいて、
前記基板の表面に、上部電極層と下部電極層の二層構造からなる櫛型電極を備え、
前記上部電極層は、ｎ型またはｐ型にドーピングされたＳｉにより形成され、
前記下部電極層は、ＡｌＧａＮにより形成されることを特徴とする弾性表面波デバイス。 In a surface acoustic wave device using a substrate having at least a surface made of GaN ,
On the surface of the substrate, provided with a comb-shaped electrode having a two-layer structure of an upper electrode layer and a lower electrode layer,
The upper electrode layer is formed of Si doped in n-type or p-type,
The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the lower electrode layer is made of AlGaN . 請求項３に記載の弾性表面波デバイスの作製方法であって、
前記基板上に、ＡｌＧａＮをエピタキシャル成長させた後、
スパッタ法によりＳｉを堆積させ、
前記ＳｉにＰ、ＡｓまたはＢイオンを注入し、熱処理を行った後、
前記ＡｌＧａＮおよび、ｎ型またはｐ型にドーピングされた前記Ｓｉを選択的にエッチングすることにより、
前記櫛型電極の前記上部電極層および前記下部電極層を形成することを特徴とする弾性表面波デバイスの作製方法。 A method for producing a surface acoustic wave device according to claim 3,
After epitaxially growing AlGaN on the substrate,
Si is deposited by sputtering,
After P, As or B ions are implanted into the Si and heat treatment is performed,
By selectively etching the AlGaN and the Si doped in n-type or p-type,
A method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein the upper electrode layer and the lower electrode layer of the comb electrode are formed.
JP2005256004A 2005-09-05 2005-09-05 Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4781757B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005256004A JP4781757B2 (en) 2005-09-05 2005-09-05 Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005256004A JP4781757B2 (en) 2005-09-05 2005-09-05 Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007073577A JP2007073577A (en) 2007-03-22
JP4781757B2 true JP4781757B2 (en) 2011-09-28

Family

ID=37934804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005256004A Expired - Fee Related JP4781757B2 (en) 2005-09-05 2005-09-05 Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4781757B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115296561B (en) * 2022-09-05 2023-04-28 广东工业大学 Core-shell coaxial gallium nitride piezoelectric nano generator and processing method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4089858B2 (en) * 2000-09-01 2008-05-28 国立大学法人東北大学 Semiconductor device
JP2003188673A (en) * 2001-12-20 2003-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Surface acoustic wave filter and its manufacturing method
JP4610178B2 (en) * 2002-11-15 2011-01-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
US7112860B2 (en) * 2003-03-03 2006-09-26 Cree, Inc. Integrated nitride-based acoustic wave devices and methods of fabricating integrated nitride-based acoustic wave devices

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007073577A (en) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5665171B2 (en) Group III nitride semiconductor electronic device, method of fabricating group III nitride semiconductor electronic device
JP5344873B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP5792922B2 (en) Schottky barrier diode and manufacturing method thereof
JP2014199864A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010258313A5 (en)
JP4857697B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP2007243062A (en) Semiconductor device, and manufacturing method thereof
US10115589B2 (en) Epitaxial substrate for electronic devices, electronic device, method for producing the epitaxial substrate for electronic devices, and method for producing the electronic device
JP2008078332A (en) Manufacturing method of p-type group iii nitride semiconductor and manufacturing method of electrode for p-type group iii nitride semiconductor
JP5352954B2 (en) Electrode film / silicon carbide structure
TWI488303B (en) Enhancement mode gallium nitride based transistor device
JP4781757B2 (en) Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof
JP4314188B2 (en) Method of manufacturing nitride compound semiconductor device
JP2010212406A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
TW202143510A (en) Ultraviolet led and fabricating method therefor
JP2010056100A (en) Schottky barrier diode
JP2005311029A (en) Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2014056998A (en) LAMINATE TYPE NITRIDE SEMICONDUCTOR DEVICE INCLUDING InAlN LAYER AND GaN LAYER
JP4283840B2 (en) Method for producing group III nitride semiconductor
JP5756830B2 (en) Semiconductor substrate, semiconductor device, and semiconductor device manufacturing method
JP5220904B2 (en) GaN compound semiconductor device
JP4331032B2 (en) Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof
CN106847910B (en) GaN-based semiconductor device and preparation method thereof
JP5835170B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2010045308A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same, and mos type field-effect transistor and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070808

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090519

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110526

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110705

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110706

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees