RU2014134810A - Емкостной преобразователь, полученный микрообработкой, и способ его изготовления - Google Patents

Емкостной преобразователь, полученный микрообработкой, и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2014134810A
RU2014134810A RU2014134810A RU2014134810A RU2014134810A RU 2014134810 A RU2014134810 A RU 2014134810A RU 2014134810 A RU2014134810 A RU 2014134810A RU 2014134810 A RU2014134810 A RU 2014134810A RU 2014134810 A RU2014134810 A RU 2014134810A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
dielectric film
dielectric
electrode layer
alumina
Prior art date
Application number
RU2014134810A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2618731C2 (ru
Inventor
Петер ДИРКСЕН
Рюдигер МАУКЗОК
Корай КАРАКАЯ
Йохан Хендрик КЛОТВИЙК
Боут МАРСЕЛИС
Марсель МЮЛДЕР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2014134810A publication Critical patent/RU2014134810A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2618731C2 publication Critical patent/RU2618731C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/002—Electrostatic motors
    • H02N1/006—Electrostatic motors of the gap-closing type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0292—Electrostatic transducers, e.g. electret-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00134—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
    • B81C1/00158—Diaphragms, membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00349—Creating layers of material on a substrate
    • B81C1/00373—Selective deposition, e.g. printing or microcontact printing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/06—Influence generators
    • H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0127—Diaphragms, i.e. structures separating two media that can control the passage from one medium to another; Membranes, i.e. diaphragms with filtering function

Abstract

1. Способ изготовления емкостного преобразователя (100), полученного микрообработкой, в частности, CMUT, причем способ содержит этапы, на которых:- осаждают первый электродный слой (10) на подложку (1),- осаждают первую диэлектрическую пленку (20) на первый электродный слой (10),- осаждают жертвенный слой (30) на первую диэлектрическую пленку (20), причем жертвенный слой (30) выполнен с возможностью удаления для формирования полости (35) преобразователя,- осаждают вторую диэлектрическую пленку (40) на жертвенный слой (30) и- осаждают второй электродный слой (50) на вторую диэлектрическую пленку (40),причем первая диэлектрическая пленка (20) и/или вторая диэлектрическая пленка (40) содержит первый слой, содержащий оксид, второй слой, содержащий материал с высокой k (диэлектрической проницаемостью), имеющий диэлектрическую проницаемость, равную 8 или более, и третий слой, содержащий оксид, причем второй слой располагается между первым и третьим слоями, и этапы осаждения осуществляются посредством атомно-слоевого осаждения.2. Способ по п. 1, в котором материалом с высокой k является оксид алюминия (AlO) и/или оксид гафния (HfO).3. Способ по п. 1, в котором второй слой содержит первый подслой, содержащий оксид алюминия, второй подслой, содержащий оксид гафния, и третий подслой, содержащий оксид алюминия.4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором формируют рисунок в, по меньшей мере, одном из, в частности, большинстве или всех из осажденных слоев и пленок (10, 20, 30, 40, 50).5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором осаждают диэлектрический слой (60), покрывающий осажденные слои и пленки (10, 20, 30, 40, 50).6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором удаляют жертвенный слой (30) посредством обеспечения ямки (32) травления и т

Claims (15)

1. Способ изготовления емкостного преобразователя (100), полученного микрообработкой, в частности, CMUT, причем способ содержит этапы, на которых:
- осаждают первый электродный слой (10) на подложку (1),
- осаждают первую диэлектрическую пленку (20) на первый электродный слой (10),
- осаждают жертвенный слой (30) на первую диэлектрическую пленку (20), причем жертвенный слой (30) выполнен с возможностью удаления для формирования полости (35) преобразователя,
- осаждают вторую диэлектрическую пленку (40) на жертвенный слой (30) и
- осаждают второй электродный слой (50) на вторую диэлектрическую пленку (40),
причем первая диэлектрическая пленка (20) и/или вторая диэлектрическая пленка (40) содержит первый слой, содержащий оксид, второй слой, содержащий материал с высокой k (диэлектрической проницаемостью), имеющий диэлектрическую проницаемость, равную 8 или более, и третий слой, содержащий оксид, причем второй слой располагается между первым и третьим слоями, и этапы осаждения осуществляются посредством атомно-слоевого осаждения.
2. Способ по п. 1, в котором материалом с высокой k является оксид алюминия (Al2O3) и/или оксид гафния (HfO2).
3. Способ по п. 1, в котором второй слой содержит первый подслой, содержащий оксид алюминия, второй подслой, содержащий оксид гафния, и третий подслой, содержащий оксид алюминия.
4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором формируют рисунок в, по меньшей мере, одном из, в частности, большинстве или всех из осажденных слоев и пленок (10, 20, 30, 40, 50).
5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором осаждают диэлектрический слой (60), покрывающий осажденные слои и пленки (10, 20, 30, 40, 50).
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором удаляют жертвенный слой (30) посредством обеспечения ямки (32) травления и травления жертвенного слоя (30) для формирования полости (35).
7. Емкостной преобразователь (100), полученный микрообработкой, в частности, CMUT, изготовленный способом по п. 1.
8. Емкостной преобразователь (100), полученный микрообработкой, в частности, CMUT, содержащий:
- первый электродный слой (10) на подложке (1),
- первую диэлектрическую пленку (20) на первом электродном слое (10),
- полость (35), сформированную поверх первой диэлектрической пленки (20),
- вторую диэлектрическую пленку (40), покрывающую полость (35), и
- второй электродный слой (50) на второй диэлектрической пленке (40),
причем первая диэлектрическая пленка (20) и/или вторая диэлектрическая пленка (40) содержит первый слой, содержащий оксид, второй слой, содержащий материал с высокой k (диэлектрической проницаемостью), имеющий диэлектрическую проницаемость, равную 8 или более, и третий слой, содержащий оксид, причем второй слой расположен между первым и третьим слоями.
9. Преобразователь по п. 8, в котором материалом с высокой k является оксид алюминия (Al2O3) и/или оксид гафния (HfO2).
10. Преобразователь по п. 9, в котором второй слой содержит первый подслой, содержащий оксид алюминия, второй подслой, содержащий оксид гафния, и третий подслой, содержащий оксид алюминия.
11. Преобразователь по п. 8, в котором второй слой имеет толщину менее 100 нм.
12. Преобразователь по п. 8, в котором первая диэлектрическая пленка (20) и/или вторая диэлектрическая пленка (40) содержит остатки процесса, например остатки углерода или хлора.
13. Преобразователь по п. 8, в котором первый электродный слой (10) и/или второй электродный слой (50) содержит неметаллический проводящий материал.
14. Преобразователь по п. 13, в котором неметаллическим проводящим материалом является, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, содержащей TiN, TaN, TaCN, IrO2, ITO, LaNiO3 и SrRuO3, в частности неметаллическим проводящим материалом является TiN.
15. Преобразователь по п. 8, дополнительно содержащий диэлектрический слой (60), покрывающий осажденные слои и пленки (10, 20, 30, 40, 50), причем диэлектрический слой (60) покрывает верхние поверхности и боковые поверхности осажденных слоев и пленок (10, 20, 30, 40, 50) с, по существу, одинаковым покрытием.
RU2014134810A 2012-01-27 2013-01-18 Емкостной преобразователь, полученный микрообработкой, и способ его изготовления RU2618731C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261591344P 2012-01-27 2012-01-27
US61/591,344 2012-01-27
PCT/IB2013/050481 WO2013111040A1 (en) 2012-01-27 2013-01-18 Capacitive micro-machined transducer and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014134810A true RU2014134810A (ru) 2016-03-20
RU2618731C2 RU2618731C2 (ru) 2017-05-11

Family

ID=47780106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014134810A RU2618731C2 (ru) 2012-01-27 2013-01-18 Емкостной преобразователь, полученный микрообработкой, и способ его изготовления

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9231496B2 (ru)
EP (1) EP2806982B1 (ru)
JP (1) JP6209537B2 (ru)
CN (1) CN104066521B (ru)
BR (1) BR112014018083A8 (ru)
MX (1) MX2014008859A (ru)
RU (1) RU2618731C2 (ru)
WO (1) WO2013111040A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2607720C2 (ru) * 2011-12-20 2017-01-10 Конинклейке Филипс Н.В. Устройство ультразвукового преобразователя и способ его изготовления
US9231496B2 (en) * 2012-01-27 2016-01-05 Koninklijke Philips N.V. Capacitive micro-machined transducer and method of manufacturing the same
EP3049194B1 (en) * 2013-09-24 2022-06-29 Koninklijke Philips N.V. Cmut device manufacturing method, cmut device and apparatus
JP6381195B2 (ja) * 2013-10-22 2018-08-29 キヤノン株式会社 静電容量型トランスデューサ及びその作製方法
CN107735032B (zh) 2015-07-02 2021-09-21 皇家飞利浦有限公司 多模式电容式微加工超声换能器以及相关联的设备、系统和方法
CN107799386B (zh) 2016-09-06 2020-04-28 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 半导体装置及其制造方法
CN107092880B (zh) * 2017-04-14 2023-06-20 杭州士兰微电子股份有限公司 超声波指纹传感器及其制造方法
WO2021038300A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Vermon Sa Cmut transducer
US20210285917A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-16 Butterfly Network, Inc. Bottom electrode material stack for micromachined ultrasonic transducer devices
CN113873404A (zh) * 2021-09-29 2021-12-31 瑞声声学科技(深圳)有限公司 一种振膜及其制备方法、mems麦克风

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6831394B2 (en) * 2002-12-11 2004-12-14 General Electric Company Backing material for micromachined ultrasonic transducer devices
US6885056B1 (en) 2003-10-22 2005-04-26 Newport Fab, Llc High-k dielectric stack in a MIM capacitor and method for its fabrication
KR100577562B1 (ko) * 2004-02-05 2006-05-08 삼성전자주식회사 핀 트랜지스터 형성방법 및 그에 따른 구조
JP4347885B2 (ja) * 2004-06-03 2009-10-21 オリンパス株式会社 静電容量型超音波振動子の製造方法、当該製造方法によって製造された静電容量型超音波振動子を備えた超音波内視鏡装置、静電容量型超音波プローブおよび静電容量型超音波振動子
JP4746291B2 (ja) * 2004-08-05 2011-08-10 オリンパス株式会社 静電容量型超音波振動子、及びその製造方法
US7172947B2 (en) * 2004-08-31 2007-02-06 Micron Technology, Inc High dielectric constant transition metal oxide materials
JP4371092B2 (ja) 2004-12-14 2009-11-25 セイコーエプソン株式会社 静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及びその製造方法、液滴吐出装置並びにデバイス
US7037746B1 (en) * 2004-12-27 2006-05-02 General Electric Company Capacitive micromachined ultrasound transducer fabricated with epitaxial silicon membrane
ITRM20050093A1 (it) * 2005-03-04 2006-09-05 Consiglio Nazionale Ricerche Procedimento micromeccanico superficiale di fabbricazione di trasduttori ultracustici capacitivi microlavorati e relativo trasduttore ultracustico capacitivo microlavorato.
JP4724505B2 (ja) * 2005-09-09 2011-07-13 株式会社日立製作所 超音波探触子およびその製造方法
JP5590886B2 (ja) * 2006-09-26 2014-09-17 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 欠陥パシベーションのための高ｋゲート積層構造に対するフッ素プラズマ処理
US8736000B1 (en) * 2006-10-19 2014-05-27 Sandia Corporation Capacitive chemical sensor
JP4961260B2 (ja) * 2007-05-16 2012-06-27 株式会社日立製作所 半導体装置
EP2170531A2 (en) * 2007-07-31 2010-04-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cmuts with a high-k dielectric
WO2009037655A2 (en) * 2007-09-17 2009-03-26 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Production of pre-collapsed capacitive micro-machined ultrasonic transducers and applications thereof
JP5408937B2 (ja) * 2007-09-25 2014-02-05 キヤノン株式会社 電気機械変換素子及びその製造方法
US8008842B2 (en) * 2007-10-26 2011-08-30 Trs Technologies, Inc. Micromachined piezoelectric ultrasound transducer arrays
WO2009077961A2 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Collapsed mode operable cmut including contoured substrate
JP5305993B2 (ja) * 2008-05-02 2013-10-02 キヤノン株式会社 容量型機械電気変換素子の製造方法、及び容量型機械電気変換素子
EP2326432A2 (en) * 2008-09-16 2011-06-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Capacitive micromachined ultrasound transducer
FR2939003B1 (fr) * 2008-11-21 2011-02-25 Commissariat Energie Atomique Cellule cmut formee d'une membrane de nano-tubes ou de nano-fils ou de nano-poutres et dispositif d'imagerie acoustique ultra haute frequence comprenant une pluralite de telles cellules
JP5547418B2 (ja) * 2009-03-19 2014-07-16 株式会社Ａｄｅｋａ 化学気相成長用原料及びこれを用いたシリコン含有薄膜形成方法
US20110065276A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Applied Materials, Inc. Apparatus and Methods for Cyclical Oxidation and Etching
US8188786B2 (en) * 2009-09-24 2012-05-29 International Business Machines Corporation Modularized three-dimensional capacitor array
WO2011138958A1 (ja) * 2010-05-07 2011-11-10 独立行政法人科学技術振興機構 機能性デバイスの製造方法、強誘電体材料層の製造方法、電界効果トランジスタの製造方法、並びに薄膜トランジスタ、電界効果トランジスタ、及び圧電式インクジェットヘッド
US8794075B2 (en) * 2011-08-11 2014-08-05 Nxp, B.V. Multilayered NONON membrane in a MEMS sensor
US9368603B2 (en) * 2011-09-15 2016-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact for high-k metal gate device
US20130187236A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Globalfoundries Inc. Methods of Forming Replacement Gate Structures for Semiconductor Devices
US9231496B2 (en) * 2012-01-27 2016-01-05 Koninklijke Philips N.V. Capacitive micro-machined transducer and method of manufacturing the same
US20130270647A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and method for nfet with high k metal gate
US8846468B2 (en) * 2012-12-17 2014-09-30 Intermolecular, Inc. Methods to improve leakage of high K materials

Also Published As

Publication number Publication date
US20150162852A1 (en) 2015-06-11
MX2014008859A (es) 2014-10-06
US9231496B2 (en) 2016-01-05
US20140375168A1 (en) 2014-12-25
RU2618731C2 (ru) 2017-05-11
CN104066521A (zh) 2014-09-24
WO2013111040A1 (en) 2013-08-01
EP2806982B1 (en) 2020-03-11
US10008958B2 (en) 2018-06-26
JP2015508625A (ja) 2015-03-19
JP6209537B2 (ja) 2017-10-04
BR112014018083A2 (ru) 2017-06-20
BR112014018083A8 (pt) 2017-07-11
EP2806982A1 (en) 2014-12-03
CN104066521B (zh) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014134810A (ru) Емкостной преобразователь, полученный микрообработкой, и способ его изготовления
RU2014134901A (ru) Емкостной преобразователь, полученный микрообработкой, и способ его изготовления
JP2015508625A5 (ru)
JP2020536238A5 (ru)
JP2015506641A5 (ru)
GB201207763D0 (en) Hybrid capacitor
RU2014137156A (ru) Режущий инструмент с износостойким покрытием и способ его изготовления
US20150102464A1 (en) Capacitor with hole structure and manufacturing method thereof
JP2017516914A5 (ru)
TWI654781B (zh) 壓電式層裝置的製造方法以及相關的壓電式層裝置
US10490355B2 (en) Thin film capacitor and manufacturing method thereof
EP2434531A3 (en) Metal-insulator-metal capacitor and method for manufacturing thereof
EP2744003A3 (en) Integrated circuits including integrated passive devices and methods of manufacture thereof
CN104812504B (zh) 电容性微加工换能器和制造所述电容性微加工换能器的方法
CN106688066A (zh) 具有钙钛矿电介质的卷起电容器及生产其的工艺
CN109637809B (zh) 一种陶瓷储能电容器及其制备方法
GB201207764D0 (en) Coated structured surfaces
WO2009032575A3 (en) Semiconductor device having reduced single bit fails and a method of manufacture thereof
JP2015536622A5 (ru)
JP2014022707A (ja) アルミニウム電解コンデンサ用陰極箔
WO2011011736A3 (en) Solid-state thin film capacitor
US20170256712A1 (en) Method for manufacturing electrode and resistive random access memory
CN104471675B (zh) 薄膜层叠元件的制造方法
JPWO2017026295A1 (ja) コンデンサ
US9887258B2 (en) Method for fabricating capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190119