JP6781271B2 - 圧電共振器の製造方法と圧電共振器 - Google Patents
圧電共振器の製造方法と圧電共振器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6781271B2 JP6781271B2 JP2018557889A JP2018557889A JP6781271B2 JP 6781271 B2 JP6781271 B2 JP 6781271B2 JP 2018557889 A JP2018557889 A JP 2018557889A JP 2018557889 A JP2018557889 A JP 2018557889A JP 6781271 B2 JP6781271 B2 JP 6781271B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- single crystal
- material layer
- substrate
- piezoelectric material
- 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.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 186
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 147
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 61
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 18
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 17
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 39
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/05—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
- H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
- H10N30/076—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing by vapour phase deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
- H10N30/092—Forming composite materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/852—Composite materials, e.g. having 1-3 or 2-2 type connectivity
Description
第1の基板に単結晶圧電材料層を形成するステップと、
前記単結晶圧電材料層の前記第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップとを含む圧電共振器の製造方法を提供する。
単結晶圧電材料層と、
前記単結晶圧電材料層の一側の表面に形成された多結晶圧電材料層と、
前記多結晶圧電材料層の前記単結晶圧電材料層から離れた側の表面に形成された第1の電極と、
前記単結晶圧電材料層の前記多結晶圧電材料層から離れた側の表面に形成された第2の電極とを含む圧電共振器を更に提供する。
図1は実施例1に係る圧電共振器の製造方法のフローチャートであり、図2〜図3は実施例1に係る製造フローにおける各ステップが対応する圧電共振器の断面構造模式図である。本実施例は、圧電共振器の性能を向上させる場合に適用できる。図1に示すように、本実施例に係る圧電共振器の製造方法は、以下のステップを含む。
図2のように、第1の基板10に単結晶圧電材料層11を形成する。そのうち、単結晶圧電材料層11の材料は、単結晶AlNであってもよく、エピタキシャル方法により形成されてもよい。例示的なものとして、エピタキシャル方法は、金属有機物化学気相蒸着法(MOCVD)(金属有機化学気相エピタキシャル(MOVPE)とも呼ばれる)を含んでもよい。アルミニウムの有機物(一般的に、トリメチルアルミニウムである)をアルミニウム源とし、アンモニアを反応する窒素源として選択してもよい。キャリアガスである水素の搬送で、有機アルミニウム源と過剰なアンモニアを真空の反応チャンバに搬送してもよい。高温作用で、有機アルミニウム源とアンモニアとが反応し、高品質な単結晶圧電材料層11を生産する。また、オプションとして、単結晶圧電材料は、更に酸化亜鉛(ZnO)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、又はニオブ酸リチウム(LiNbO3)等であってもよい。上記材料を利用して、第1の基板に単結晶圧電材料層11を形成する。
図3のように、蒸着方法により、単結晶圧電材料層11の第1の基板10から離れた側の表面に多結晶圧電材料層12を形成してもよい。そのうち、多結晶圧電材料層12及び単結晶圧電材料層11の材料は同じであってもよく、異なってもよい。オプションとして、多結晶圧電材料層12の材料は、多結晶AlNであってもよい。蒸着方法は、RFマグネトロンスパッタ蒸着技術であってもよい。高純度アルミニウムAlターゲット(99.99%)を利用し、高純度アルゴンAr、窒素N2をそれぞれスパッタガス、反応ガスとしてもよい。高品質単結晶AlN材料層の製造を基に、実験パラメータ(例えば、作動気圧、基板温度、N2流量及びターゲット−基板間距離等)を調整することにより、多結晶AlN薄膜材料を製造する。第1の基板10に単結晶圧電材料層11を形成し、単結晶圧電材料層11の結晶化度が高いため、単結晶圧電材料層11の表面に蒸着された多結晶圧電材料12により整然として配列された格子起点が存在できる。そのため、単結晶圧電材料層11に蒸着された多結晶AlN圧電材料の結晶化度がより高くなり、性能がより良くなる。また、オプションとして、多結晶圧電材料は、更に酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ジルコン酸鉛圧電セラミックス(PZT)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)又はニオブ酸リチウム(LiNbO3)等であってもよい。上記材料を使用することで、製造された単結晶圧電材料層11に多結晶圧電材料層12を形成できる。
図4は実施例2に係る圧電共振器の製造方法のフローチャートである。本実施例は、実施例1を基に適正化する。そのうち、ステップ110:第1の基板に単結晶圧電材料層を形成するステップは、単結晶基板を提供するステップと、単結晶AlN圧電層を形成するように、当該単結晶基板に単結晶AlNをエピタキシャル成長するステップとを含む。そのうち、単結晶AlN圧電層は、上記単結晶圧電材料層である。
そのうち、製造された単結晶圧電材料層11の材料が単結晶AlNであれば、提供された単結晶基板は、炭化珪素SiC、サファイア及び窒化ガリウムGaN等の単結晶基板であってもよい。AlNは、重要な3−5族窒化物であり、安定したウルツ鉱構造を有するため、上記基板に製造されたAlN薄膜格子不整合度と熱的不整合は相対的に小さい。よって、製造された薄膜の欠陥を減少させ、格子不整合の薄膜品質に対する影響を低下させる。
そのうち、単結晶基板に単結晶AlNをエピタキシャル成長するステップについて、単結晶AlNのエピタキシャル成長方法は、金属有機物化学気相蒸着(MOCVD)、分子線エピタキシャル(MBE)、パルスレーザ蒸着(PLD)又はRFマグネトロンスパッタ方法であってもよい。本実施例において、金属有機物化学気相蒸着(MOCVD)方法によって単結晶AlNを成長できる。そのうち、単結晶AlNの成長中に、アルミニウムの有機物(トリメチルアルミニウムであってもよい)をアルミニウム源とし、アンモニアを窒素源とし、キャリアガスである水素の搬送で、有機アルミニウム源と過剰なアンモニアを真空の反応チャンバに搬送し、高温作用で、有機アルミニウム源とアンモニアとが反応し、単結晶AlN薄膜を生じて基板表面に蒸着する。MOCVD方法を利用することで、単結晶AlN薄膜の組成、成長の厚さ及びその均一性を厳しく制御でき、高品質の単結晶AlN薄膜材料を製造し、単結晶AlN薄膜の量産に適する。
図5は実施例3に係る圧電共振器の製造方法のフローチャートである。本実施例と上記実施例2との相違点は、多結晶圧電材料層と単結晶圧電材料層とでは材料が異なることである。相応的に、オプションとして、単結晶圧電材料層の第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップは、蒸着法を採用し、ZnO圧電層を形成するように、単結晶AlN圧電層の第1の基板から離れた側の表面に多結晶酸化亜鉛を蒸着するステップを含む。図5に示すように、本実施例の方法は、以下のステップを含む。
図6は実施例4に係る圧電共振器の製造方法のフロー模式図である。本実施例と上記実施例との相違点は、多結晶圧電材料層と単結晶圧電材料層とでは材料が異なることである。相応的に、単結晶圧電材料層の第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップは、蒸着法を採用し、PZT圧電層を形成するように、単結晶AlN圧電層の第1の基板から離れた側の表面にチタン酸ジルコン酸鉛圧電セラミックスを蒸着するステップを含む。図6に示すように、本実施例の方法は、以下のステップを含む。
図7は実施例5に係る圧電共振器の製造方法のフローチャートであり、図8〜図11は実施例5に係る電極製造フローにおける各ステップが対応する圧電共振器の断面構造模式図である。上記実施例を基に、本実施例は、単結晶圧電材料層の第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップの後に、多結晶圧電材料層の第1の基板から離れた側の表面に第1の電極を形成するステップと、第1の電極付き圧電共振器を第1の電極によって第2の基板に圧着し、且つ薄膜転写プロセスを利用して第1の基板を剥離するステップと、単結晶圧電材料層の第2の基板から離れた側の表面に第2の電極を形成するステップとを更に含んでもよい。図7に示すように、本実施例の方法は、以下のステップを含む。
図10のように、上記手段に基つき、単結晶圧電材料層11の第1の電極13から離れた側の表面に、マグネトロンスパッタ技術により、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、白金(Pt)及びモリブデン(Mo)等の少なくとも一種の材料からなる一層の電極構造を形成し、当該電極構造が第2の電極15である。オプションとして、第1の電極13及び第2の電極15の材料は、アルミニウム(Al)及び白金(Pt)であってもよい。そのうち、蒸着された第1の電極13及び第2の電極15の厚さは、実際の生産要求に応じて決められる。同時に、電極形状は、基板又は圧電薄膜と類似してもよく、類似しなくてもよく、具体的な構造は、状況に応じて確定すべきである。そのうち、第2の基板14は、シリコンウエハであってもよく、一層の犠牲材料を一時的な支持構造としてもよい。最後に、図11のように、エッチング技術により、第2の基板14における一部の材料を除去し、空洞を形成できる。
図12は実施例6に係る圧電共振器の構造模式図である。当該圧電共振器は、本発明の実施例に係るいずれかの圧電共振器の製造方法を使用して製造できる。図12に示すように、当該圧電共振器は、単結晶圧電材料層11の一側の表面に形成された多結晶圧電材料層12と、多結晶圧電材料層12の単結晶圧電材料層11から離れた側の表面に形成された第1の電極13と、単結晶圧電材料層11の多結晶圧電材料層12から離れた側の表面に形成された第2の電極15とを含む。
Claims (8)
- 第1の基板に単結晶圧電材料層を形成するステップと
前記単結晶圧電材料層の前記第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップとを含み、
第1の基板に単結晶圧電材料層を形成するステップは、
第1の基板として、窒化ガリウム基板である単結晶基板を提供するステップと、
単結晶AlN圧電層を形成するように、前記単結晶基板に単結晶窒化アルミニウムAlNをエピタキシャル成長するステップとを含み、
前記単結晶圧電材料層の前記第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップの後に、
前記多結晶圧電材料層の前記第1の基板から離れた側の表面に第1の電極を形成するステップと、
前記第1の電極を第2の基板に圧着し、且つレーザ剥離又はプラズマ剥離技術を利用して前記第1の基板を剥離するステップと、
前記単結晶圧電材料層の前記第2の基板から離れた側の表面に第2の電極を形成するステップと、
エッチングにより、前記第2の基板を除去するステップを更に含む、圧電共振器の製造方法。 - 前記多結晶圧電材料層及び前記単結晶圧電材料層の材料が同じである、請求項1に記載の製造方法。
- 前記単結晶圧電材料層の前記第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップは、
多結晶AlN圧電層を形成するように、前記単結晶AlN圧電層の前記第1の基板から離れた側の表面に多結晶AlNを蒸着するステップを含む、請求項2に記載の製造方法。 - 前記多結晶圧電材料層と前記単結晶圧電材料層とは材料が異なる、請求項1に記載の製造方法。
- 前記単結晶圧電材料層の前記第1の基板から離れた側の表面に多結晶圧電材料層を形成するステップは、
蒸着法を採用して、前記単結晶AlN圧電層の前記第1の基板から離れた側の表面に、PZT圧電層、ZnO圧電層、LiTaO3圧電層又はLiNbO3圧電層を形成するように、チタン酸ジルコン酸鉛圧電セラミックスPZT、多結晶酸化亜鉛ZnO、タンタル酸リチウムLiTaO3又はニオブ酸リチウムLiNbO3を蒸着するステップを含む、請求項4に記載の製造方法。 - 前記単結晶AlN圧電層の厚さが0.6μm未満である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記単結晶圧電材料層と前記多結晶圧電材料層との総厚さが1.5μm以上である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくとも一種の電極の材料は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、タングステン(W)、白金(Pt)、チタン(Ti)及びモリブデン(Mo)のうちの一種又は複数種の組合せである、請求項1に記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710864033.4 | 2017-09-22 | ||
CN201721220998.1U CN207166465U (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 一种压电谐振器 |
CN201710864033.4A CN107508571A (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 一种压电谐振器的制备方法和压电谐振器 |
CN201721220998.1 | 2017-09-22 | ||
PCT/CN2017/112543 WO2019056553A1 (zh) | 2017-09-22 | 2017-11-23 | 压电谐振器的制备方法和压电谐振器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019535148A JP2019535148A (ja) | 2019-12-05 |
JP6781271B2 true JP6781271B2 (ja) | 2020-11-04 |
Family
ID=65810010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018557889A Active JP6781271B2 (ja) | 2017-09-22 | 2017-11-23 | 圧電共振器の製造方法と圧電共振器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210234527A1 (ja) |
JP (1) | JP6781271B2 (ja) |
KR (1) | KR102135522B1 (ja) |
WO (1) | WO2019056553A1 (ja) |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03175811A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 弾性表面波素子 |
JPH082999A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム薄膜製造法 |
JPH08153915A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合圧電基板とその製造方法 |
JPH09321361A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Tdk Corp | 圧電振動部品及びその製造方法 |
JP3321369B2 (ja) * | 1996-09-27 | 2002-09-03 | 日本碍子株式会社 | 表面弾性波装置およびその基板およびその製造方法 |
CN1094524C (zh) * | 1999-12-24 | 2002-11-20 | 中国科学院上海冶金研究所 | 一种在高声速材料衬底上生长氮化铝压电薄膜的方法 |
JP2001196896A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Seiko Epson Corp | 表面弾性波素子 |
JP2002057549A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 表面弾性波素子用基板及び表面弾性波素子 |
US7089635B2 (en) * | 2003-02-25 | 2006-08-15 | Palo Alto Research Center, Incorporated | Methods to make piezoelectric ceramic thick film arrays and elements |
JP4949668B2 (ja) * | 2004-12-09 | 2012-06-13 | 富士フイルム株式会社 | セラミックス膜の製造方法及びセラミックス膜を含む構造物 |
JP4722579B2 (ja) * | 2005-06-22 | 2011-07-13 | パナソニック株式会社 | 共振器およびこれを用いたフィルタ回路の製造方法 |
CN100539228C (zh) * | 2005-12-06 | 2009-09-09 | 精工爱普生株式会社 | 压电层压体、表面声波元件、压电谐振器及压电传动装置 |
US20070139140A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Rao Valluri R | Frequency tuning of film bulk acoustic resonators (FBAR) |
JP4688070B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-05-25 | 宇部興産株式会社 | 圧電薄膜共振子、圧電薄膜デバイスおよびその製造方法 |
US7982363B2 (en) * | 2007-05-14 | 2011-07-19 | Cree, Inc. | Bulk acoustic device and method for fabricating |
KR101082201B1 (ko) * | 2009-01-09 | 2011-11-09 | 울산대학교 산학협력단 | 표면탄성파 소자 |
JP4707755B2 (ja) * | 2009-07-16 | 2011-06-22 | 株式会社トクヤマ | 窒化アルミニウム単結晶層を有する積層体の製造方法、該製法で製造される積層体、該積層体を用いた窒化アルミニウム単結晶基板の製造方法、および、窒化アルミニウム単結晶基板 |
WO2012029354A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 太陽誘電株式会社 | 弾性波デバイス |
US9240767B2 (en) * | 2012-05-31 | 2016-01-19 | Texas Instruments Incorporated | Temperature-controlled integrated piezoelectric resonator apparatus |
JP6270536B2 (ja) * | 2013-06-27 | 2018-01-31 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体素子、窒化物半導体ウェーハ及び窒化物半導体層の形成方法 |
US20200321242A1 (en) * | 2015-09-18 | 2020-10-08 | Bing Hu | Method of separating a film from a brittle material |
CN105703733A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-06-22 | 佛山市艾佛光通科技有限公司 | 一种固态装配型薄膜体声波谐振器的制备方法 |
CN105703732A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-06-22 | 佛山市艾佛光通科技有限公司 | 一种基于单晶AlN的薄膜体声波谐振器制备方法 |
-
2017
- 2017-11-23 WO PCT/CN2017/112543 patent/WO2019056553A1/zh active Application Filing
- 2017-11-23 KR KR1020187035769A patent/KR102135522B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-23 US US16/096,265 patent/US20210234527A1/en not_active Abandoned
- 2017-11-23 JP JP2018557889A patent/JP6781271B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019056553A1 (zh) | 2019-03-28 |
KR20190043498A (ko) | 2019-04-26 |
US20210234527A1 (en) | 2021-07-29 |
JP2019535148A (ja) | 2019-12-05 |
KR102135522B1 (ko) | 2020-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109309483B (zh) | 一种支撑型薄膜体声波谐振器的制备方法 | |
EP1672091B1 (en) | Laminate containing wurtzrite crystal layer, and method for production thereof | |
US7173361B2 (en) | Film bulk acoustic wave resonator | |
CN106341095B (zh) | 金属上单晶氮化物薄膜制备方法及体声波谐振器 | |
Yi et al. | High-quality film bulk acoustic resonators fabricated on AlN films grown by a new two-step method | |
CN107508571A (zh) | 一种压电谐振器的制备方法和压电谐振器 | |
WO2019170334A1 (en) | Multiple layer system, method of manufacture and saw device formed on the multiple layer system | |
CN101785126B (zh) | 用于BAW谐振器的压电AlN的沉积 | |
CN108111142B (zh) | 一种基于碳化硅衬底/氧化锌或掺杂氧化锌薄膜的声表面波器件及其制备方法 | |
CN110504937B (zh) | 一种薄膜体声波谐振器结构及其制备方法 | |
JP6781271B2 (ja) | 圧電共振器の製造方法と圧電共振器 | |
TWI683461B (zh) | 壓電薄膜元件 | |
WO2022053038A1 (zh) | AlN单晶薄膜生长方法及具有该薄膜的声表面波谐振器 | |
CN207166465U (zh) | 一种压电谐振器 | |
TW201918565A (zh) | 壓電薄膜元件 | |
JP2022051000A (ja) | 圧電素子及びその製造方法、並びに、表面弾性波素子及び圧電薄膜共振素子 | |
CN112332798A (zh) | 一种固态装配型薄膜体声波谐振器及其制作方法 | |
CN112853318A (zh) | 一种利用ALD生长籽晶层的高结晶AlN薄膜制备方法 | |
CN111593332A (zh) | 柔性玻璃上溅射沉积压电薄膜的方法 | |
JP2004346336A (ja) | ウルツ鉱型結晶層を含む積層体及びその製造方法 | |
US20220368302A1 (en) | Epitaxial growth of aluminum on aluminum-nitride compounds | |
Kudo et al. | Epitaxial piezoelectric layer SMR fabricated using epitaxial sacrificial layer process | |
JP2018056866A (ja) | 弾性表面波素子用圧電体複合基板およびその製造方法 | |
JP4358053B2 (ja) | 表面弾性波フィルターおよびその製造方法 | |
Lin et al. | High-Quality Single-Crystal Piezoelectric Aluminum Nitride Grown on Gallium Nitride Transition Layer on Sapphire Substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181030 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200616 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200908 |
|
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: 20200929 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201015 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6781271 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |