WO2006040001A1 - Mit akustischen wellen arbeitendes bauelement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2006040001A1
WO2006040001A1 PCT/EP2005/010387 EP2005010387W WO2006040001A1 WO 2006040001 A1 WO2006040001 A1 WO 2006040001A1 EP 2005010387 W EP2005010387 W EP 2005010387W WO 2006040001 A1 WO2006040001 A1 WO 2006040001A1
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WO
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layer
metal layer
resonator
transducer
electrode
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PCT/EP2005/010387
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English (en)
French (fr)
Inventor
Veit Meister
Werner Ruile
Original Assignee
Epcos Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02228—Guided bulk acoustic wave devices or Lamb wave devices having interdigital transducers situated in parallel planes on either side of a piezoelectric layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/42—Piezoelectric device making

Definitions

  • the layer system is preferably arranged between two substrates.
  • a transducer has two comb-like electrodes which engage one another.
  • the electrode structures represent periodically arranged metal strips which are closed to a busbar.
  • the electrical excitation takes place between two electrode structures arranged next to one another and connected with different potentials. In this case, an acoustic wave is excited, which propagates in the volume of the piezoelectric layer in a lateral, preferably longitudinal direction.
  • two connected with different electrical potentials comb-like electrodes of a resonator in different lateral planes for. B. form a first electrode in the first metal layer and a second electrode in the second metal layer, wherein the structures of the two electrodes face each other.
  • the guided volumetric wave is excited in this case in the vertical direction and spreads out in the lateral direction.
  • the two electrodes offset each other by a certain amount in the lateral direction and / / or ange ⁇ against each other by a certain angle are arranged ange ⁇ order to z.
  • the transducers of the two acoustically coupled re ⁇ resonators can be arranged in the same lateral plane, the z. B. corresponds to the first metal layer.
  • the transducers may be in the longitudinal direction, i. H. the Ausbrei ⁇ direction of the shaft to be arranged side by side.
  • the corresponding resonators are acoustically coupled to one another in this direction via the piezoelectric layer, wherein the direction of the electrical excitation coincides with the direction of the acoustic coupling.
  • the transducers can also be arranged next to one another in the transverse direction and the resonators corresponding to them can be acoustically coupled to one another in this direction via the piezoelectric layer.
  • the conductive surface lies opposite the first and the second transducer, wherein the transducers are arranged in the same lateral plane.
  • the composite of the piezoelectric layer and the conductive surface forms a coupling system which couples the two resonators together.
  • the continuous conductive surface is advantageous for a component to be operated in balanced / balanced mode, wherein z. B. the first converter to a symmetrical first tes gate and the second converter is connected to a symmetrical second gate.
  • the primary electrical excitation takes place in a lateral direction between the electrode structures of the same transducer.
  • the secondary electrical excitation can take place in the vertical direction between the electrode structures of one of the transducer electrodes and the underlying conductive surface (preferably ground surface).
  • a resonator arrangement is possible in which the two resonators each have a first electrode formed in the first metal layer and a second electrode formed in the second metal layer.
  • the electrode structures of the first and the second electrode of the same transducer are superimposed.
  • the first (or second) electrodes of the first and the second resonator are formed in the same metal layer and arranged alternately in the longitudinal direction, so that the comb-like first (or second) electrodes of the two resonators intermesh.
  • the primary electrical excitation takes place in the vertical direction between the electrode structures of the same resonator.
  • the secondary electrical excitation can take place in the lateral direction between the electrode structures of different resonators arranged next to one another and formed in the same metal layer.
  • the distance between the centers of the electrode structures of the corresponding resonator electrode formed in the same metal layer is preferably one wavelength.
  • the distance between the centers of the electrode structures of the various resonators formed in the same metal layer is adapted to the phase position of the shaft to be excited laterally.
  • the further aspect of the invention relates to a method for producing a working with guided acoustic waves component.
  • the method comprises the following steps:
  • A) on a sacrificial substrate is a layer structure of a first metal layer, a piezoelectric layer and a ner structured second metal layer produced;
  • the layer structure is firmly connected to a substrate
  • the layer structure is firmly connected to another substrate on the side of the first metal layer.
  • the substrates can be firmly connected to the remaining layer structure by means of wafer bonding.
  • silica - apply. It is possible, as a substrate, a semiconductor material, for. To use Si.
  • FIG. 1A shows a resonator comprising a transducer
  • FIG. 1C resonators arranged acoustically in different signal paths (equivalent circuit diagram)
  • FIG. 1C resonators arranged acoustically in different signal paths (equivalent circuit diagram)
  • FIG. 2A shows in cross-section the layer structure of a component working with GBAW with a primary electrical excitation in two lateral planes, a secondary excitation and an acoustic coupling in the vertical direction
  • 3A shows in cross section the layer structure of a resonator working with GBAW with vertical electrical excitation of the guided bulk wave
  • FIG. 4A shows in cross-section the layer structure of a resonator working with GBAW with a primary excitation of GBAW in the longitudinal direction and a secondary excitation of GBAW in the vertical direction
  • FIG. 7 shows a variant of the component shown in FIG. 3B, in which the piezoelectric layer has two partial layers separated by a middle metal layer
  • FIG. 8A shows a component with a primary excitation in the vertical direction and interdigitated electrons of various resonators
  • FIGS. 9A to 9C process steps in the construction of a
  • FIG. 1A schematically shows a resonator Rl which operates with GBAW and which comprises a transducer W1 and a piezoelectric layer PS underneath.
  • the converter W1 which is also shown in FIG. 2B, is formed in a first metal layer ME1 shown in FIG. 2A.
  • the metal layer ME1 and the piezoelectric layer PS are assigned to a layer system SS shown in FIG. 9E, which serves as a waveguide and is suitable for guiding the GBAW.
  • the component according to FIGS. IB, IC has two acoustically coupled resonators R 1, R 2.
  • the GBAW is guided in a lateral direction (hereinafter referred to as a longitudinal direction) in a substrate on which the transducer structures are arranged.
  • the acoustic coupling between two resonators can take place - in the case of mutually adjacent transducers - in the lateral plane and - in the case of superimposed transducers - in the vertical direction.
  • the electrical excitation can also take place depending on the transducer arrangement in the lateral plane or in the vertical direction.
  • the first resonator Rl is arranged in FIG. 1C between the first and the second connection 11, 12 of the first gate.
  • the second resonator R2 is correspondingly connected to the second port 21, 22.
  • the resonators Rl, R2 are thus arranged in shunt branches, which connect the two signal paths.
  • FIG. 1B the acoustically coupled resonators are arranged in different signal paths.
  • the thickness per piezoelectric layer or the distance between the metal layers ME1, ME2 determines the wavelength of the volume wave to be excited.
  • the distance L in all embodiments of the invention may be a fraction of X 1 (or X 2 ) or an integer multiple thereof.
  • the thickness of the piezoelectric layer may be a fraction of ⁇ 2/2 (or ⁇ i / 2) or an integer multiple thereof (the indices 1 and 2 stand for the primary or secondary excited mode).
  • FIG. 3B shows a component with resonators R 1 and R 2 arranged side by side in the longitudinal direction according to FIG. 3A in a schematic cross section.
  • the left resonator may have the continuous metal surface in the metal layer ME1 and the right resonator the continuous metal surface in the metal layer ME2.
  • the longitudinal acoustic coupling between the resonators R1, R2 is illustrated by a block arrow.
  • the secondarily excited wave mode is excited on the one hand between the electrode structures of the first electrode A and the conductive surface MF1 and on the other hand between the electrode structures of the second electrode B and the conductive surface MF1.
  • the primary or secondary excitation is indicated by horizontal and vertical arrows.
  • the distance L between the centers of the identically polar electrode strips here is essentially a wavelength ⁇ i of the wave mode to be primarily excited.
  • the thickness h preferably the piezo ⁇ electric layer is half Wellen ⁇ length ⁇ 2/2 of the secondary-wave mode to be excited.
  • both resonators R1, R2 are arranged above the same conductive surface MF1.
  • the electrodes of the resonators are electrically insulated from one another.
  • the resonators R1, R2 are acoustically coupled to each other via a coupling system comprising the piezoelectric layer and the conductive surface MF1.
  • FIG. 5A shows a variant of the arrangement shown in FIG. 4C, in which each transducer W1, W2 is arranged above a respective conductive surface MF1, MF2, these surfaces being electrically insulated from one another and preferably electrically connected to different reference potentials ,
  • the acoustic coupling between the resonators takes place here in the transverse direction y only via the piezoelectric layer PS1.
  • FIG. 5B shows a variant of the arrangement shown in FIG. 4B, in which each transducer W1, W2 is arranged above a respective conductive surface MF1, MF2.
  • the acoustic coupling between the resonators takes place here in long tudinal direction y only via the piezoelectric layer PSl.
  • FIG. 6 shows a component according to the invention, which has two lateral excitation planes ME1, ME2.
  • the first transducer Wl with electrode structures of the electrodes A and B is in the first metal layer Mel and the second transducer W2 with Elekt ⁇ clear structure of the electrodes A 'and B ⁇ in the second Me ⁇ tall slaughter ME2 formed.
  • the lateral electric Anre ⁇ supply takes place here in the longitudinal direction x between two electrodes connected to different electrical potentials and situated in a metal layer ME1 or ME2, ie between the electrodes A and B of the first transducer and the electrodes K 'and B' of the second transducer.
  • the layer system has two piezoelectric layers PS1, PS2 which are separated from one another by a third metal layer ME3.
  • a continuous, electrically conductive surface MF1 is arranged between the two transducers.
  • FIG. 7 shows a variant of the component shown in FIG. 3B.
  • the piezoelectric layer here comprises two partial layers PS1 and PS2 which are separated from one another by a middle metal layer.
  • a first metal surface MF1 is formed, which is arranged between the first and the second electrode A, B of the first resonator R1.
  • a second metal surface MF2 is further formed, which is arranged between the first and the second electrodes A ", B" of the second resonator R2.
  • the metal surfaces MF1, MF2 are preferably electrically insulated from one another and electrically connected in a variant, each with its own potential Gl or G2.
  • the metal surfaces MF1, MF2 can be electrically connected to one another in a further variant.
  • FIG. 8A shows a component with two resonators R 1 and R 2, wherein the electrodes A, B (or A ", B") of each resonator face each other or are arranged in mutually different planes ME 1, ME 2.
  • FIG. 8B shows the first resonator R1, which has a first (hot) electrode A and a second (cold) electrode B.
  • FIG. 8C shows the second resonator R2, which has a first (eg cold) electrode A "and a second (hot) electrode B".
  • the electrode structures A, A ⁇ are formed in the metal layer ME1 and arranged alternately.
  • the conductive surface MF1 formed in the third metal layer ME3 is preferably grounded in this variant.
  • the primary excitation takes place in the vertical direction between the electrode structures of the first and the second resonator and the conductive surface.
  • a secondary acoustic mode is excited in the longitudinal direction between two adjacent electric element structures A and A "of the first and the second resonator, which are connected to different electrical potentials and located in the same metal layer ME1
  • Mode is excited in the longitudinal direction between two electrode structures B and B 'of the first and the second resonator connected to different electrical potentials and located in the same metal layer ME2.
  • Both wave modes excited in the vertical and in the longitudinal direction propagate in the lateral direction.
  • the longitudinally and vertically excited modes propagate in the same (eg longitudinal) direction x.
  • the Aus ⁇ propagation directions of the vertical and longitudinal excited wave modes z. B. differ by 90 °, with z. B. the longitudinally excited wave mode in the longitudinal direction and the vertically excited wave mode in the transverse direction y runs.
  • the vertically excited wave mode propagates in the longitudinal direction and the longitudinally excited wave mode propagates in the transverse direction.
  • the resonators R1, R2 are acoustically coupled together in the longitudinal direction in FIG. 8A.
  • FIGS. 9A to 9E schematically show method steps in the production of a component operating with GBAW with two excitation zones.
  • a layer structure shown in FIG. 9A is provided, wherein a first metal layer ME1, a piezoelectric layer PS, and a structured second metal layer ME2 are arranged on a sacrificial substrate OS.
  • the layer structure shown in FIG. 9A is rotated through 180 °, with the sacrificial substrate OS facing upwards.
  • a first continuous second metal layer ME2 z. B. formed by etching Elektrodenstruk ⁇ structures. It is also possible to produce the structured metal layer using masks.
  • the described layer structure is firmly bonded to a second substrate S2. Thereafter, the sacrificial substrate OS is removed (Fig. 9C).
  • the metal layer ME1 is structured to form electrode structures and contact surfaces (FIG. 9D).
  • a substrate S1 is applied to the structured metal layer ME1 (FIG. 9E).
  • the waveguiding layer system SS in this variant comprises the successive layers ME2, PS and ME1.
  • FIGS. 10A to 10E show a further method.
  • the steps shown in FIGS. 10A to 10C correspond to FIGS. 9A to 9C, wherein the first metal layer ME1 is to be replaced by a third metal layer ME3 or the piezoelectric layer PS by a first piezoelectric layer PS1.
  • FIGS. 11A to 11E show a variant of the method presented in FIGS. 10A to 10E.
  • a planarized dielectric layer DS1 or DS2 is produced, which has a surface that is planar with respect to the first or second substrate S1, S2.
  • the method according to FIGS. 10A to 10E has the advantage that a layer system with different orientations of the piezoelectric axis in piezoelectric partial layers can be produced.
  • the invention is not limited to these. It is possible to electroacoustically active structures such. As converters and reflectors in any number and shape to change the properties of the device in a desired manner.
  • the invention is also not limited to the specified materials or to certain frequency ranges.
  • the features mentioned in connection with an exemplary embodiment are not limited to the mentioned embodiment and can be combined with other embodiments.
  • all metal layers can have contact surfaces which can be contacted from outside.
  • the electrode structures located in different metal layers can have different heights and voltages from one another. composition. All layers may comprise more on ⁇ successive sub-layers.
  • a metal layer can be a layer sequence z. B. represent of Al and Cu.

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mit geführten akustischen Volumen-wellen - GBAW - arbeitendes Bauelement mit einem Schichtsystem, das eine piezoelektrische Schicht (PS1) und eine auf dieser angeordnete erste Metallschicht (ME1) umfasst. Das Schichtsystem bildet einen Wellenleiter, in dem die geführte akustische Volumenwelle in lateraler Richtung geführt wird. Das Bauelement umfasst zwei akustisch miteinander gekoppelte und elektrisch voneinander entkoppelte Resonatoren. Der entsprechende Resonator weist eine in einer Metallschicht (ME1) ausgebildete Elektrode (A) mit in Wellenausbreitungsrichtung periodisch angeordneten Elektrodenstrukturen auf.

Description

Beschreibung
Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement.
Aus der Druckschrift WO 01/99276 Al sind nebeneinander ange¬ ordnete, durch eine gemeinsame Elektrode elektrisch miteinan¬ der verbundene und akustisch miteinander gekoppelte BAW-Reso- natoren (BAW = BuIk Acoustic Wave) bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein mit akustischen Volumenwel¬ len arbeitendes Bauelement anzugeben, das in einem unbalan- ced/balanced-Modus oder balanced/balanced-Modus betreibbar ist. Die weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelements anzugeben.
Die erste Aufgabe wird durch ein elektroakustisches Bauele¬ ment mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die zweite Auf¬ gabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 15 gelöst. Vor¬ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus weiteren An¬ sprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung gibt ein mit geführten akustischen Volumenwel¬ len (GBAW = Guided BuIk Acoustic Wave) arbeitendes Bauelement an, das zwei akustisch miteinander gekoppelte Resonatoren aufweist . Die Elektroden der Resonatoren sind elektrisch von¬ einander isoliert. In einer bevorzugten Variante weist jeder Resonator einen Interdigitalwandler mit periodisch angeordne¬ ten Elektrodenstrukturen auf. Ein Interdigitalwandler wird im folgenden einfach als Wandler bezeichnet. Die Elektrodenstrukturen können wie bei bekannten SAW-Bauele- raenten mit einer Wichtung versehen sein, variablen Fingermit¬ tenabstand, fokussierende Eigenschaften, gebogene Finger, Finger variabler Breite sowie über die Länge der akustischen Spur unterschiedliche Apertur (in transversaler Richtung die Überlapplänge von zwei benachbarten unterschiedlich gepolten Elektrodenstrukturen) aufweisen etc.
Die akustische Volumenwelle wird in lateraler Ebene in einem akustischen Wellenleiter geführt, der durch ein Schichtsystem gebildet ist. Das Schichtsystem umfasst eine piezoelektrische Schicht und eine darauf angeordnete strukturierte erste Me¬ tallschicht, in der die Elektrodenstrukturen der ersten E- lektrode des ersten Resonators ausgebildet sind. Die zweite Elektrode des ersten Resonators kann in einer Variante in derselben Metallisierungsebene wie die erste Elektrode ange¬ ordnet sein und den ersten Wandler bilden. In diesem Fall liegen die Elektrodenstrukturen der beiden Elektroden neben¬ einander, wobei die elektrische Anregung in lateraler Rich¬ tung stattfindet.
Die zweite Elektrode des ersten Resonators kann in einer wei¬ teren Variante in einer z. B. unterhalb der piezoelektrischen Schicht angeordneten Metallisierungsebene angeordnet sein. In diesem Fall liegen die Elektrodenstrukturen der beiden Elekt¬ roden übereinander, wobei die elektrische Anregung in verti¬ kaler Richtung stattfindet.
Die elektrische Anregung zwischen den (nebeneinander oder ü- bereinander liegenden) Elektrodenstrukturen desselben Resona¬ tors wird als primäre Anregung bezeichnet. Bei in verschiede¬ nen Metallisierungsebenen liegenden Elektroden desselben Re¬ sonators ist es möglich, dass die in derselben Ebene angeord- neten Elektroden verschiedener Resonatoren ineinander grei¬ fen. Die elektrische Anregung, die zwischen den nebeneinander angeordneten Elektrodenstrukturen verschiedener Resonatoren stattfindet, wird als sekundäre Anregung bezeichnet.
In einer Variante umfasst das Schichtsystem ferner eine auf der Metallschicht angeordnete dielektrische Schicht, die auf der von der Metallschicht abgewandten Seite vorzugsweise eine planare Oberfläche aufweist. Auf die dielektrische Schicht kann in einer Variante verzichtet werden.
Der Resonator kann z. B. durch einen Wandler und die darunter bzw. darüber angeordneten Schichten des SchichtSystems gebil¬ det sein. Ein Resonator kann auch durch zwei Reflektoren und einen dazwischen angeordneten Wandler gebildet sein. Eine a- kustische Resonatoranordnung mit gekoppelten Resonatoren kann durch eine beliebige akustische Spur mit einem zur Führung von GBAW geeigneten Schichtaufbau gebildet sein. Beispiels¬ weise ist es möglich, die akustisch miteinander gekoppelten Resonatoren in einer durch zwei Reflektoren begrenzten akus¬ tischen Spur anzuordnen.
Die Dicke h der piezoelektrischen Schicht kann deutlich klei¬ ner als λ sein, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Welle bei der Betriebsfrequenz des Bauelements ist. Die Dicke der piezoelektrischen Schicht kann z. B. zwischen λ/2 und 2λ liegen. In einer vorteilhaften Variante kann h im Wesent¬ lichen gleich λ/2 oder λ sein.
Das Schichtsystem ist vorzugsweise zwischen zwei Substraten angeordnet . Ein Wandler weist zwei kammartige Elektroden auf, die inein¬ ander greifen. Die Elektrodenstrukturen stellen periodisch angeordnete Metallstreifen dar, die an eine Sammelschiene an¬ geschlossen sind. In einem Wandler findet die elektrische An¬ regung zwischen zwei nebeneinander angeordneten, mit unter¬ schiedlichen Potentialen verbundenen Elektrodenstrukturen statt. Dabei wird eine akustische Welle angeregt, die sich im Volumen der piezoelektrischen Schicht in lateraler, vorzugs¬ weise longitudinaler Richtung ausbreitet .
Die akustisch gekoppelten und galvanisch voneinander getrenn¬ ten Resonatoren können insbesondere zur galvanischen Trennung elektrischer Tore eines Bauelements mit mindestens einem sym¬ metrischen Tor eingesetzt werden. Die periodische Anordnung der Elektrodenstrukturen in der lateralen Ebene gibt die Wel¬ lenlänge λ der GBAW vor, wobei die Mitten von mit gleichem Potential verbundenen Elektrodenstrukturen vorzugsweise um eine Wellenlänge voneinander beabstandet sind.
Die Anregung der Welle erfolgt in lateraler Richtung an Anre¬ gungszentren, die zwischen zwei auf einem piezoelektrischen Substrat nebeneinander angeordneten und mit verschiedenen e- lektrischen Potentialen verbundenen Elektrodenstrukturen lie¬ gen. Bei übereinander angeordneten und über eine piezoelekt¬ rische Schicht miteinander verbundenen Elektrodenstrukturen findet die Anregung in vertikaler Richtung statt. Die Anre¬ gung in einer bestimmten Richtung bezieht sich auf die Anord¬ nung von AnregungsZentren bzw. von zwei gegenpoligen Elektro¬ denstrukturen entlang dieser Richtung.
Möglich ist eine Resonatoranordnung mit primärer Anregung in lateraler bzw. longitudinaler und sekundärer Anregung in ver¬ tikaler Richtung. Möglich ist auch eine Resonatoranordnung mit primärer Anregung in vertikaler und sekundärer Anregung in lateraler bzw. longitudinaler Richtung.
Bei lateraler Anregung beträgt der laterale Abstand zwischen den Mitten der gleichpoligen, in derselben MetallSchicht aus¬ gebildeten Elektrodenstrukturen vorzugsweise im Wesentlichen λ. Der Abstand zwischen den Mitten der gegenpoligen, in der¬ selben Metallschicht ausgebildeten Elektrodenstrukturen be¬ trägt vorzugsweise im Wesentlichen λ/2. Bei vertikaler Anre¬ gung beträgt der - der Dicke der piezoelektrischen Schicht entsprechende - vertikale Mindestabstand h zwischen den ge¬ genpoligen Elektrodenstrukturen vorzugsweise im Wesentlichen λ/2.
Es ist vorteilhaft, wenn die Richtung, in der die akustische Kopplung zwischen Resonatoren stattfindet, gegenüber der Richtung der Anregung um 90° verschoben ist, wobei z. B. die Anregung in longitudinaler Richtung und die akustische Kopp¬ lung in transversaler und/oder vertikaler Richtung erfolgt. Möglich ist alternativ die Anregung in vertikaler Richtung und die akustische Kopplung in transversaler und/oder longi¬ tudinaler Richtung. Die akustische Kopplung in der vorgegebe¬ nen Richtung erfolgt über eine akustische Mode, die sich in dieser Richtung ausbreitet.
Es ist auch möglich, dass die Anregung und die akustische Kopplung in gleicher Richtung erfolgen.
Die Wandleranordnung eines mit GBAW arbeitenden Bauelements kann wie bei an sich bekannten DMS-Filtern gewählt sein (DMS = Double Mode Surface Acoustic Wave) , wobei bei einem Bauele¬ ment gemäß Erfindung im Unterschied zu den bekannten Anord¬ nungen nicht die Wandler, sondern die diese Wandler enthal- tenden Resonatoren in longitudinaler Richtung (über die GBAW anstatt SAW) akustisch miteinander gekoppelt sind. Dabei sind die beiden akustisch miteinander gekoppelten Resonatoren ne¬ beneinander in derselben akustischen Spur angeordnet. Möglich sind auch zweispurige mit GBAW arbeitende Anordnungen, bei denen die erste Metallschicht eine einer zweispurigen DMS- Anordnung (mit z. B. drei Wandlern pro eine akustische Spur) entsprechende Struktur aufweist. Dabei sind die akustischen Spuren über die die Koppelwandler enthaltenden Resonatoren elektrisch miteinander verbunden.
Grundsätzlich sind bei elektrischer Anregung und akustischer Kopplung in lateraler Richtung beliebige bekannte, mit SAW arbeitende Wandler- und Resonatoranordnungen, z. B. transver¬ sal gekoppelte Resonatoren (auf Englisch transversal mode re- sonator oder TMR) , auf das Bauelement gemäß Erfindung über¬ tragbar.
Möglich ist auch die Anregung in sowohl longitudinaler als auch vertikaler Richtung und die akustische Kopplung in transversaler Richtung, siehe Figur 5A.
Möglich ist es auch, zwei mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen verbundene kammartige Elektroden eines Resonators in verschiedenen lateralen Ebenen, z. B. eine erste Elektrode in der ersten Metallschicht und eine zweite Elektrode in der zweiten Metallschicht auszubilden, wobei die Strukturen der beiden Elektroden einander gegenüber liegen. Die geführte Vo¬ lumenwelle wird in diesem Fall in vertikaler Richtung ange¬ regt und breitet sich in lateraler Richtung aus .
Es ist auch möglich, dass die beiden Elektroden zueinander um einen bestimmten Betrag in lateraler Richtung versetzt und/ oder gegeneinander um einen bestimmten Winkel verdreht ange¬ ordnet sind, um z. B. eine bestimmte Form der Anregung zu er¬ zielen.
In einer Variante kann eine vertikale elektrische Anregung einer akustischen Mode zwischen einander gegenüber liegenden Elektrodenstrukturen der übereinander angeordneten Wandler erfolgen. Die elektrische Anregung einer Wellenmode in verti¬ kaler Richtung kann neben der Anregung in lateraler Richtung stattfinden. Die vertikale Anregung erfolgt z. B. zwischen einer „heißen" Elektrodenstruktur des ersten Wandlers und ei¬ ner ihr gegenüberliegenden „kalten" Elektrodenstruktur des zweiten Wandlers, und umgekehrt. Dabei werden gleichzeitig zwei akustische Moden der geführten Volumenwelle angeregt. Die Frequenz der vertikal angeregten Mode kann gegenüber der Frequenz der lateral angeregten Mode verschoben sein. Es ist vorteilhaft, wenn die primär angeregte Welle der Betriebsfre¬ quenz der Anordnung entspricht, wobei die Frequenz der sekun¬ där angeregten Welle von der Betriebsfrequenz um weniger als 20% abweicht. Möglich ist aber auch, dass die Frequenzen der beiden Moden übereinstimmen.
In einer Variante umfasst das SchichtSystem eine zweite Me¬ tallschicht, die unterhalb der piezoelektrischen Schicht an¬ geordnet ist. In der zweiten Metallschicht können Strukturen des zweiten Wandlers angeordnet sein, die den Strukturen des ersten Wandlers gegenüber liegen. Der erste Resonator ist durch die Strukturen des ersten Wandlers und die darunter an¬ geordnete piezoelektrische Schicht gebildet . Der zweite Reso¬ nator ist durch die Strukturen des zweiten Wandlers und die darunter angeordnete piezoelektrische Schicht gebildet. Die piezoelektrische Schicht dient in diesem Fall als Koppelsys- tem zur akustischen Kopplung der beiden Resonatoren in verti¬ kaler Richtung.
Die Wandler der beiden akustisch miteinander gekoppelten Re¬ sonatoren können in der selben lateralen Ebene angeordnet sein, die z. B. der ersten Metallschicht entspricht. Die Wandler können in longitudinaler Richtung, d. h. der Ausbrei¬ tungsrichtung der Welle nebeneinander angeordnet sein. Die entsprechenden Resonatoren sind in dieser Richtung über die piezoelektrische Schicht akustisch miteinander gekoppelt, wo¬ bei die Richtung der elektrischen Anregung mit der Richtung der akustischen Kopplung übereinstimmt . Die Wandler können auch in transversaler Richtung nebeneinander angeordnet und die ihnen entsprechenden Resonatoren in dieser Richtung über die piezoelektrische Schicht akustisch miteinander gekoppelt sein.
In der zweiten Metallschicht kann alternativ eine leitende Fläche (z. B. Massefläche) ausgebildet sein, die den Struktu¬ ren des ersten Wandlers gegenüber liegt. Die leitende Fläche kann in einer Variante floatend sein. Die als Massefläche vorgesehene leitende Fläche ist in einer bevorzugten Variante mit einem Bezugspotential verbunden.
In einer Variante liegt die leitende Fläche dem ersten sowie dem zweiten Wandler gegenüber, wobei die Wandler in derselben lateralen Ebene angeordnet sind. In diesem Fall bildet der Verbund der piezoelektrischen Schicht und der leitenden Flä¬ che ein Koppelsystem, das die beiden Resonatoren miteinander verkoppelt. Die durchgehende leitende Fläche ist von Vorteil für ein im balanced/balanced Modus zu betreibendes Bauele¬ ment, wobei z. B. der erste Wandler an ein symmetrisches ers- tes Tor und der zweite Wandler an ein symmetrisches zweites Tor angeschlossen ist .
In einer weiteren Variante sind die beiden Wandler in dersel¬ ben lateralen Ebene angeordnet, wobei der erste Wandler über der ersten leitenden Fläche und der zweite Wandler über einer - elektrisch von der ersten leitenden Fläche isolierten - zweiten leitenden Fläche angeordnet ist. Die Wandler sind da¬ bei vorzugsweise in transversaler Richtung nebeneinander an¬ geordnet. In diesem Fall sind die den Wandlern zugeordnete Resonatoren in transversaler Richtung akustisch miteinander gekoppelt und elektrisch voneinander entkoppelt. Die leiten¬ den Flächen sind vorzugsweise mit jeweils einem eigenen Be¬ zugspotential verbunden. Die elektrisch voneinander isolier¬ ten leitenden Flächen sind vorteilhaft für ein im unbalan- ced/balanced Modus zu betreibendes Bauelement, wobei z. B. der erste Wandler an ein unsymmetrisches erstes Tor und der zweite Wandler an ein symmetrisches zweites Tor angeschlossen ist.
Die primäre elektrische Anregung erfolgt in lateraler Rich¬ tung zwischen den Elektrodenstrukturen desselben Wandlers. Die sekundäre elektrische Anregung kann in vertikaler Rich¬ tung zwischen den Elektrodenstrukturen einer der Wandler¬ elektroden und der darunter liegenden leitenden Fläche (vor¬ zugsweise Massefläche) stattfinden.
Die piezoelektrische Schicht kann zwei Teilschichten aufwei¬ sen. Diese können durch eine dritte Metallschicht voneinander getrennt sein. Die Teilschichten können voneinander unter¬ schiedliche Orientierungen der piezoelektrischen Achse auf¬ weisen. Vorteilhaft ist eine punkt-, Spiegel- oder antispie- gelsymmetrische Orientierung der piezoelektrischen Achsen ge- genüber der Grenzfläche der Teilschichten. Vorteilhaft ist insbesondere die antiparallele Orientierung der piezoelektri¬ schen Achsen (vorzugsweise bei einer orthogonalen Orientie¬ rung der jeweiligen Achse gegenüber der Grenzfläche der Teil¬ schichten) . Die Orientierung der piezoelektrischen Achsen in den beiden Teilschichten bezüglich ihrer Grenzfläche kann a- ber auch gleich bzw. parallel sein. Dabei ist der erste Wand¬ ler in der ersten und der zweite Wandler der zweiten Metall- Schicht angeordnet . Die Elektrodenstrukturen der beiden Wand¬ ler liegen vorzugsweise übereinander. In der dritten Metall¬ schicht ist vorzugsweise eine durchgehende Massefläche ausge¬ bildet, die zwischen dem ersten und dem zweiten Wandler ange¬ ordnet ist .
Ebenso ist eine Resonatoranordnung möglich, bei der die bei¬ den Resonatoren jeweils eine in der ersten Metallschicht aus¬ gebildete erste Elektrode und eine in der zweiten Metall¬ schicht ausgebildete zweite Elektrode aufweisen. Dabei liegen die Elektrodenstrukturen der ersten und der zweiten Elektrode desselben Wandlers übereinander. Die ersten (bzw. zweiten) Elektroden des ersten und des zweiten Resonators sind in der¬ selben Metallschicht ausgebildet und in longitudinaler Rich¬ tung abwechselnd angeordnet, so dass die kammartigen ersten (bzw. zweiten) Elektroden der beiden Resonatoren ineinander greifen.
Die primäre elektrische Anregung erfolgt in vertikaler Rich¬ tung zwischen den Elektrodenstrukturen desselben Resonators . Die sekundäre elektrische Anregung kann in lateraler Richtung zwischen den nebeneinander angeordneten, in derselben Metall¬ schicht ausgebildeten Elektrodenstrukturen verschiedener Re¬ sonatoren stattfinden. Der Abstand zwischen den Mitten der in derselben Metall- schicht ausgebildeten Elektrodenstrukturen der entsprechenden Resonatorelektrode beträgt vorzugsweise eine Wellenlänge. Der Abstand zwischen den Mitten der in derselben Metallschicht ausgebildeten Elektrodenstrukturen der verschiedenen Resona¬ toren ist an die Phasenlage der lateral anzuregenden Welle angepasst .
In einer Variante sind die Resonatoren mit der vertikalen primären Anregung in longitudinaler Richtung nebeneinander angeordnet. Die akustische Kopplung zwischen den Resonatoren erfolgt dabei in longitudinaler Richtung.
In einer weiteren Variante sind die Resonatoren mit der ver¬ tikalen primären Anregung in transversaler Richtung nebenein¬ ander angeordnet. Die akustische Kopplung zwischen den Reso¬ natoren erfolgt dabei in transversaler Richtung über die pie¬ zoelektrische Schicht.
Die beiden Resonatoren können jeweils symmetrisch beschaltet sein oder in voneinander unterschiedlichen, zwischen zwei symmetrischen Signalpfaden geschalteten Querzweigen angeord¬ net sein. Möglich ist aber auch, dass einer der Resonatoren unsymmetrisch beschaltet ist. Eine Elektrode des unsymmet¬ risch beschalteten Resonators ist dann mit einem Bezugspoten¬ tial verbunden.
Der weitere Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit geführten akustischen Wellen arbeiten¬ den Bauelements . Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
A) auf einem Opfersubstrat wird ein Schichtaufbau aus einer ersten Metallschicht, einer piezoelektrischen Schicht und ei- ner strukturierten zweiten MetallSchicht erzeugt;
B) der Schichtaufbau wird fest mit einem Substrat verbunden;
C) das Opfersubstrat wird entfernt;
D) die erste Metallschicht wird strukturiert;
E) der Schichtaufbau wird auf der Seite der ersten Metall- Schicht fest mit einem weiteren Substrat verbunden.
Als Substrat sind beliebige elektrisch isolierende oder halb¬ leitende Stoffe geeignet. Die Substrate (z. B. Siliziumdi¬ oxid, Siliziumnitrid, Polymere) werden auf die dafür vorgese¬ hene Oberfläche des Schichtaufbaus vorzugsweise in einem Dickschichtverfahren jeweils als eine dicke Schicht aufgetra¬ gen. Die freie Oberfläche der Substrate kann nach dem Aushär¬ ten des Substratmaterials planarisiert werden.
Die Abscheidung eines Schichtstapels anstelle nur eines Sub¬ strats ist auch möglich. Die Abscheidung kann z.B. durch Che¬ mical Vapor Deposition oder weitere Schichtabscheidungsver- fahren erfolgen.
Die Substrate können mit dem übrigen Schichtaufbau mittels Waferbondings fest verbunden werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, vor dem Schritt B) auf die zweite Metallschicht und vor dem Schritt E) auf die erste Metallschicht e~ine die¬ lektrische Planarisierungsschicht - z. B. Siliziumdioxid - aufzutragen. Dabei ist es möglich, als Substrat ein Halblei¬ termaterial, z. B. Si zu verwenden.
Die Planarisierungsschicht wird zunächst als eine dielektri¬ sche Schicht erzeugt, die z. B. durch Chemical Mechanical Po- lishing planarisiert wird. In einer Variante wird anstatt nur einer piezoelektrischen Schicht ein mehrere piezoelektrische Teilschichten umfassen¬ des MehrschichtSystem erzeugt. Zunächst werden die Schritte A) bis C) ausgeführt. Auf die freiliegende Oberfläche der ersten MetallSchicht wird ein weiterer Schichtaufbau aufge¬ tragen, der eine weitere piezoelektrische Schicht und eine strukturierte dritte Metallschicht umfasst. Der weitere Schichtaufbau wird auf der Seite der dritten Metallschicht fest mit einem weiteren Substrat verbunden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen anhand schematischer und nicht maßstabsgetreu¬ er Darstellungen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfin¬ dung. Gleiche oder gleich wirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen schematisch
Figur IA einen einen Wandler umfassenden Resonator
Figur IB in Querzweigen angeordnete, akustisch miteinander gekoppelte Resonatoren (Ersatzschaltbild)
Figur IC in verschiedenen Signalpfaden angeordnete, akus¬ tisch miteinander gekoppelte Resonatoren (Ersatz¬ schaltbild)
Figur 2A im Querschnitt den Schichtaufbau eines mit GBAW ar¬ beitenden Bauelements mit einer primären elektri¬ schen Anregung in zwei lateralen Ebenen, einer se¬ kundären Anregung und einer akustischen Kopplung in vertikaler Richtung
Figur 2B die Draufsicht auf den ersten Wandler gemäß Figur 2A Figur 2C die Draufsicht auf den zweiten Wandler gemäß Figur 2A
Figur 3A im Querschnitt den Schichtaufbau eines mit GBAW ar¬ beitenden Resonators mit vertikaler elektrischer Anregung der geführten Volumenwelle
Figur 3B im Querschnitt den Schichtaufbau eines mit GBAW ar¬ beitenden Bauelements mit vertikaler elektrischer Anregung und der akustischen Kopplung in longitudi- naler Richtung
Figur 3C eine Variante des Resonators gemäß Figur 3A, bei dem die Gegenelektrode als eine durchgehende Masse¬ fläche ausgebildet ist
Figur 4A im Querschnitt den Schichtaufbau eines mit GBAW ar¬ beitenden Resonators mit einer primären Anregung von GBAW in longitudinaler Richtung und einer se¬ kundären Anregung von GBAW in vertikaler Richtung
Figur 4B zwei Resonatoren gemäß Figur 4A, die in longitudi¬ naler Richtung über den Verbund der piezoelektri¬ schen Schicht und einer leitenden Fläche akustisch miteinander gekoppelt sind
Figur 4C die Draufsicht auf eine Resonatoranordnung von zwei Resonatoren gemäß Figur 4A, die in transversa¬ ler Richtung über den Verbund der piezoelektrischen Schicht und einer leitenden Fläche akustisch mit¬ einander gekoppelt sind
Figur 4D die perspektivische Draufsicht auf die Resonatora¬ nordnung gemäß Figur 4B Figur 5A die Draufsicht auf ein Bauelement mit über die piezoelektrische Schicht in transversaler Richtung akustisch gekoppelten Resonatoren gemäß Figur 4A
Figur 5B zwei Resonatoren gemäß Figur 4A, die in longitudi- naler Richtung über die piezoelektrische Schicht a- kustisch miteinander gekoppelt sind
Figur 6 eine Variante des in Figur 2A gezeigten Bauele¬ ments, bei dem die piezoelektrische Schicht zwei durch eine mittlere Metallschicht getrennte Teil- schichten aufweist
Figur 7 eine Variante des in Figur 3B gezeigten Bauele¬ ments, bei dem die piezoelektrische Schicht zwei durch eine mittlere Metallschicht getrennte Teil¬ schichten aufweist
Figur 8A ein Bauelement mit einer primären Anregung in ver¬ tikaler Richtung und ineinander greifenden Elektro¬ den verschiedener Resonatoren
Figur 8B eine perspektivische Draufsicht auf den ersten Re¬ sonator gemäß Figur 8A
Figur 8C eine perspektivische Draufsicht auf den zweiten Re¬ sonator gemäß Figur 8A
Figuren 9A bis 9Ξ Verfahrensschritte beim Aufbau eines
GBAW-Wellenleiters mit nur einer piezoelektrischen Schicht
Figuren 10A bis 10F- Verfahrensschritte beim Aufbau eines GBAW-Wellenleiters mit zwei piezoelektrischen Schichten und einer dazwischen angeordneten Metall¬ schicht Figuren IIA bis HE Verfahrensschritte beim Aufbau eines GBAW-Wellenleiters mit Planarisierungsschichten
In Figur IA ist schematisch ein mit GBAW arbeitender Resona¬ tor Rl gezeigt, der einen Wandler Wl und eine darunter lie¬ gende piezoelektrische Schicht PS umfasst . Der auch in Figur 2B gezeigte Wandler Wl ist in einer in Figur 2A dargestellten ersten Metallschicht MEl ausgebildet. Die Metallschicht MEl und die piezoelektrische Schicht PS sind einem in Figur 9E gezeigten Schichtsystem SS zugeordnet, der als Wellenleiter dient und zur Führung der GBAW geeignet ist.
Das Bauelement gemäß Figuren IB, IC weist zwei akustisch mit¬ einander gekoppelte Resonatoren Rl, R2 auf.
Die GBAW wird in einer - im Weiteren als longitudinale Rich¬ tung bezeichneten - lateralen Richtung in einem Substrat ge¬ führt, auf dem die Wandlerstrukturen angeordnet sind. Die a- kustische Kopplung zwischen zwei Resonatoren kann - bei ne¬ beneinander angeordneten Wandlern - in lateraler Ebene und - bei übereinander angeordneten Wandlern - in vertikaler Rich¬ tung erfolgen. Die elektrische Anregung kann auch je nach Wandleranordnung in lateraler Ebene oder in vertikaler Rich¬ tung erfolgen.
In Figuren IB, IC ist das Ersatzschaltbild eines Bauelements gezeigt, das zwei elektrische Tore aufweist. Das erste Tor (z. B. Eingangstor) hat einen ersten Anschluss 11 und einen zweiten Anschluss 12. Das zweite Tor (Ausgangstor) hat einen ersten Anschluss 21 und einen zweiten Anschluss 22. In einer Variante ist ein erstes Tor symmetrisch und ein zweites Tor unsymmetrisch ausgebildet. In einer weiteren Variante sind beide Tore symmetrisch beschaltet . Auch die unsymmetrische Beschaltung der beiden Tore ist möglich. Zwischen den ersten Anschlüssen 11, 21 der beiden Tore ist ein erster Signalpfad angeordnet. Zwischen den zweiten Anschlüssen 12, 22 der bei¬ den Tore ist ein erster Signalpfad angeordnet.
Der erste Resonator Rl ist in Figur IC zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 11, 12 des ersten Tores angeordnet. Der zweite Resonator R2 ist entsprechend an das zweite Tor 21, 22 angeschlossen. Die Resonatoren Rl, R2 sind also in Querzweigen angeordnet, die die beiden Signalpfade verbinden. In Figur IB sind die akustisch gekoppelten Resonatoren in verschiedenen Signalpfaden angeordnet.
Figur 2A zeigt ausschnittsweise ein mit GBAW arbeitendes Bau¬ element mit einer zwischen zwei strukturierten Metallschich¬ ten MEl und ME2 angeordneten piezoelektrischen Schicht PS im schematischen Querschnitt. Die piezoelektrische Schicht PS sowie die Metallschichten MEl und ME2 bilden zusammen ein SchichtSystem SS, das zwischen zwei Substraten Sl und S2 an¬ geordnet ist .
In der ersten Metallschicht MEl ist ein erster Wandler Wl mit zwei gegenpoligen Elektroden A und B ausgebildet. In der zweiten Metallschicht ME2 ist ein zweiter Wandler W2 mit zwei gegenpoligen Elektroden A' und B'' ausgebildet. Die Draufsicht auf den ersten Wandler Wl von oben ist in Figur 2B und auf den zweiten Wandler W2 in Figur 2C gezeigt. Die elektrische Anregung im ersten Wandler erfolgt zwischen den nebeneinander angeordneten Strukturen der Elektroden A und B. Die elektri¬ sche Anregung im zweiten Wandler erfolgt zwischen den neben¬ einander angeordneten Strukturen der Elektroden A" und B'. In diesem Fall findet die durch horizontale einfache Pfeile an¬ gedeutete primäre elektrische Anregung in zwei lateralen Ebe¬ nen MEl, ME2 entlang der longitudinalen Richtung x statt. Zwischen den einander gegenüber liegenden Strukturen der E- lektroden A und A" (bzw. B und B") kann eine sekundäre Anre¬ gung in vertikaler Richtung z stattfinden.
Der erste Resonator Rl ist durch den ersten Wandler Wl und die darunter liegende piezoelektrische Schicht PS gebildet. Der zweite Resonator R2 ist durch den zweiten Wandler W2 und die darüber liegende piezoelektrische Schicht PS gebildet.
Dabei bestimmt die Dicke per piezoelektrischen Schicht bzw. der Abstand der Metallschichten MEl, ME2 die Wellenlänge der anzuregenden Volumenwelle.
Der Abstand L zwischen den Mitten der gleichpoligen Elektro¬ denstreifen beträgt im Wesentlichen eine Wellenlänge λi der primär anzuregenden Wellenmode.
Die Dicke h der piezoelektrischen Schicht beträgt vorzugswei¬ se eine halbe Wellenlänge λ2/2 oder eine ganze Wellenlänge λ2 der sekundär anzuregenden Wellenmode.
Der Abstand L kann in allen Ausführungen der Erfindung einen Bruchteil von X1 (bzw. X2) oder einem ganzzahligen Vielfachen davon betragen. Die Dicke der piezoelektrischen Schicht kann einen Bruchteil von λ2/2 (bzw. λi/2) oder einem ganzzahligen Vielfachen davon betragen (Die Indizes 1 bzw. 2 stehen für die primär bzw. sekundär anzuregende Mode) .
Die angeregten akustischen Wellen breiten sich in longitudi- naler Richtung aus. Die akustische Kopplung findet in verti¬ kaler Richtung z statt. Die Blockpfeile zeigen in allen Aus¬ führungsformen die Richtung der akustischen Kopplung. In Figur 3A ist ein Bauelement mit einem Resonator Rl ge¬ zeigt, bei dem die mit Pfeilen angedeutete elektrische Anre¬ gung in vertikaler Richtung z zwischen zwei mit verschiedenen elektrischen Potentialen verbundenen, in verschiedenen Me¬ tallschichten MEl, ME2 befindlichen und übereinander angeord¬ neten Elektrodenstrukturen A und B erfolgt .
Die Dicke h der piezoelektrischen Schicht beträgt vorzugswei¬ se eine halbe Wellenlänge λi/2 oder (2n + 1) (λχ/2) der (pri¬ mär) anzuregenden Wellenmode, wobei n = 0, 1, 2, ...
In Figur 3B ist ein Bauelement mit in longitudinaler Richtung nebeneinander angeordneten Resonatoren Rl und R2 gemäß Figur 3A in einem schematischen Querschnitt gezeigt.
Der zweite Resonator R2 weist übereinander angeordnete Elekt¬ rodenstrukturen der Elektroden A' und B' auf, zwischen denen eine vertikale Anregung stattfindet . Die ersten Elektroden A bzw. A' des ersten bzw. des zweiten Resonators sind in der¬ selben Metallschicht MEl ausgebildet. Die zweiten Elektroden B bzw. B' des ersten bzw. des zweiten Resonators sind in der¬ selben Metallschicht ME2 ausgebildet. Jede Elektrode A, A", B, B" weist jeweils periodisch angeordnete Metallstreifen (= Elektrodenstrukturen) auf. Es ist auch möglich, dass eine der Elektroden des ersten und/oder zweiten Resonators als eine durchgehende Metallfläche gemäß Figur 3C ausgebildet ist. Wird je eine Elektrode des ersten und zweiten Resonators als Metallfläche ausgeführt, so können sich diese Metallflächen in voneinander unterschiedlichen Metallebenen befinden. Bei¬ spielsweise kann der linke Resonator die durchgehende Metall- fläche in der Metallschicht MEl und der rechte Resonator die durchgehende Metallfläche in der Metallschicht ME2 aufweisen. Die longitudinale akustische Kopplung zwischen den Resonato¬ ren Rl, R2 ist mit einem Blockpfeil verdeutlicht.
In Figur 3C ist eine Variante des in Figur 3A gezeigten Reso¬ nators gezeigt, bei dem die zweite Elektrode B als eine (vor¬ zugsweise bei unsymmetrischer Beschaltung des Resonators mit einem Bezugspotential Gl elektrisch verbundene) leitende Flä¬ che MFl ausgebildet ist.
Figur 4A zeigt einen Resonator Rl mit primärer elektrischer Anregung in longitudinaler Richtung wie in Figur 2A.
In der Metallschicht ME2, unterhalb des Wandlers mit den kammartigen Elektroden A, B ist eine leitende Fläche MFl an¬ geordnet.
Die sekundär anzuregende Wellenmode wird einerseits zwischen den Elektrodenstrukturen der ersten Elektrode A und der lei¬ tenden Fläche MFl und andererseits zwischen den Elektroden¬ strukturen der zweiten Elektrode B und der leitenden Fläche MFl angeregt. Die primäre bzw. sekundäre Anregung ist durch horizontale bzw. vertikale Pfeile angedeutet.
Der Abstand L zwischen den Mitten der gleichpoligen Elektro¬ denstreifen beträgt hier im Wesentlichen eine Wellenlänge λi der primär anzuregenden Wellenmode. Die Dicke h der piezo¬ elektrischen Schicht beträgt vorzugsweise eine halbe Wellen¬ länge λ2/2 der sekundär anzuregenden Wellenmode.
In Figur 4B ist ein Bauelement mit in longitudinaler Richtung nebeneinander angeordneten gekoppelten Resonatoren Rl und R2 gemäß Figur 4A in einem schematischen Querschnitt gezeigt. Der zweite Resonator R2 weist einen Wandler W2 mit Elektroden A" und B" auf. Es ist grundsätzlich auch möglich, in longitudinaler und/oder vertikaler Richtung eine Welle anzuregen, die sich in trans¬ versaler Richtung ausbreitet und zur transversalen akusti¬ schen Kopplung von zwei Resonatoren ausgenutzt werden kann. Das Bauelement mit zwei in transversaler Richtung nebeneinan¬ der angeordneten und in dieser Richtung akustisch miteinander gekoppelten Resonatoren Rl, R2 ist in Figur 4C in einer sche¬ matischen Draufsicht gezeigt. In Figur 4D ist die Resonatora¬ nordnung gemäß Figur 4C in einer perspektivischen Ansicht ge¬ zeigt.
In Figuren 4B, 4C sind beide Resonatoren Rl, R2 über dersel¬ ben durchgehenden leitenden Fläche MFl angeordnet. Die Elekt¬ roden der Resonatoren sind elektrisch voneinander isoliert. Die Resonatoren Rl, R2 sind miteinander akustisch über ein Koppelsystem gekoppelt, das die piezoelektrische Schicht und die leitende Fläche MFl umfasst .
In Figur 5A ist eine Variante der in Figur 4C gezeigten An¬ ordnung gezeigt, bei der jeder Wandler Wl, W2 über einer ei¬ genen leitenden Fläche MFl, MF2 angeordnet ist, wobei diese Flächen elektrisch voneinander isoliert und vorzugsweise mit verschiedenen Bezugspotentialen elektrisch verbunden sind. Die akustische Kopplung zwischen den Resonatoren erfolgt hier in transversaler Richtung y nur über die piezoelektrische Schicht PSl.
In Figur 5B ist eine Variante der in Figur 4B gezeigten An¬ ordnung gezeigt, bei der jeder Wandler Wl, W2 über einer ei¬ genen leitenden Fläche MFl, MF2 angeordnet ist. Die akusti¬ sche Kopplung zwischen den Resonatoren erfolgt hier in longi- tudinaler Richtung y nur über die piezoelektrische Schicht PSl.
Figur 6 zeigt ein Bauelement gemäß Erfindung, das zwei late¬ rale Anregungsebenen MEl, ME2 aufweist. Der erste Wandler Wl mit Elektrodenstrukturen der Elektroden A und B ist in der ersten Metallschicht MEl und der zweite Wandler W2 mit Elekt¬ rodenstrukturen der Elektroden A" und B^ in der zweiten Me¬ tallschicht ME2 ausgebildet. Die laterale elektrische Anre¬ gung erfolgt hier in longitudinaler Richtung x zwischen zwei mit verschiedenen elektrischen Potentialen verbundenen, in einer Metallschicht MEl bzw. ME2 befindlichen Elektroden¬ strukturen desselben Wandlers, d. h. zwischen den Elektroden A und B des ersten Wandlers bzw. den Elektroden K" und B' des zweiten Wandlers. Der Unterschied zur Figur 2A besteht darin, dass das Schichtsystem anstatt nur einer piezoelektrischen Schicht zwei durch eine dritte Metallschicht ME3 voneinander getrennte piezoelektrische Schichten PSl, PS2 aufweist. In der (mittleren) dritten Metallschicht ME3 ist eine zwischen den beiden Wandlern angeordnete, durchgehende elektrisch lei¬ tende Fläche MFl ausgebildet.
Die leitende Fläche MFl ist vorzugsweise mit einem Bezugspo¬ tential Gl verbunden und bildet eine Massefläche. Dabei wird vorzugsweise auch in vertikaler Richtung - zwischen den E- lektrodenstrukturen des ersten oder des zweiten Wandlers und der leitenden Fläche MFl - eine sekundäre Welle angeregt. Die leitende Fläche MFl kann in einer anderen Variante auch floa¬ tend sein. In einer weiteren Variante ist es möglich, dass die leitende Fläche MFl durch eine FingerStruktur oder ein Gitter ersetzt wird. Die im ersten Wandler angeregte GBAW wird in der ersten pie¬ zoelektrischen Schicht PSl und die im zweiten Wandler ange¬ regte GBAW in der zweiten piezoelektrischen Schicht PS2 in lateraler (hier longitudinaler) Richtung geführt. Die Resona¬ toren Rl, R2 sind in Figur 6 miteinander in vertikaler Rich¬ tung akustisch durch ein Koppelsystem gekoppelt, das die bei¬ den piezoelektrischen Schichten PSl, PS2 und die Massefläche MFl umfasst.
In Figur 7 ist eine Variante des in Figur 3B gezeigten Bau¬ elements gezeigt. In Unterschied zu Figur 3B umfasst hier die piezoelektrische Schicht zwei durch eine mittlere Metall- Schicht voneinander getrennte Teilschichten PSl und PS2. In der mittleren Metallschicht ist eine erste Metallfläche MFl ausgebildet, die zwischen der ersten und der zweiten Elektro¬ de A, B des ersten Resonators Rl angeordnet ist. In der mitt¬ leren Metallschicht ist ferner eine zweite Metallfläche MF2 ausgebildet, die zwischen der ersten und der zweiten Elektro¬ de A", B" des zweiten Resonators R2 angeordnet ist. Die Me¬ tallflächen MFl, MF2 sind vorzugsweise elektrisch voneinander isoliert und in einer Variante mit jeweils einem eigenen Po¬ tential Gl bzw. G2 elektrisch verbunden. Die Metallflächen MFl, MF2 können in einer weiteren Variante elektrisch mitein¬ ander verbunden sein.
Im ersten Resonator Rl findet die vertikale Anregung zwischen der jeweiligen Elektrode (A bzw. B) und der Metallfläche MFl statt. Im zweiten Resonator R2 findet die vertikale Anregung zwischen der jeweiligen Elektrode (A' bzw. B") und der Me¬ tallfläche MF2 statt. Die in der jeweiligen piezoelektrischen Schicht PSl, PS2 in den beiden Resonatoren angeregten Wellen koppeln miteinander über diese Schicht . In Figur 8A ist ein Bauelement mit zwei Resonatoren Rl und R2 gezeigt, wobei die Elektroden A, B (bzw. A", B") jedes Reso¬ nators einander gegenüber liegen bzw. in voneinander unter¬ schiedlichen Ebenen MEl, ME2 angeordnet sind. In Figur 8B ist der erste Resonator Rl gezeigt, der eine erste (heiße) Elekt¬ rode A und eine zweite (kalte) Elektrode B aufweist. In Figur 8C ist der zweite Resonator R2 gezeigt, der eine erste (z. B. kalte) Elektrode A" und eine zweite (heiße) Elektrode B" auf¬ weist. Die Elektrodenstrukturen A, A^ sind in der Metall- schicht MEl ausgebildet und abwechselnd angeordnet . Die E- lektrodenstrukturen B, B" sind in der Metallschicht ME2 aus¬ gebildet und abwechselnd angeordnet .
Die in der dritten Metallschicht ME3 ausgebildete leitende Fläche MFl ist in dieser Variante vorzugsweise auf Masse ge¬ legt.
Die primäre Anregung erfolgt in vertikaler Richtung zwischen den Elektrodenstrukturen des ersten bzw. des zweiten Resona¬ tors und der leitenden Fläche. Eine sekundäre akustische Mode wird in longitudinaler Richtung zwischen zwei mit verschiede¬ nen elektrischen Potentialen verbundenen, in derselben Me¬ tallschicht MEl befindlichen, nebeneinander liegenden Elekt¬ rodenstrukturen A und A" des ersten bzw. des zweiten Resona¬ tors angeregt. Eine weitere sekundäre akustische Mode wird in longitudinaler Richtung zwischen zwei mit verschiedenen e- lektrischen Potentialen verbundenen, in derselben Metall¬ schicht ME2 befindlichen, nebeneinander liegenden Elektroden¬ strukturen B und B' des ersten bzw. des zweiten Resonators angeregt.
Auf die in Figur 8A gezeigte Trennung der piezoelektrischen Schicht in zwei Teilschichten durch die dritte Metallschicht ME3 kann auch verzichtet werden. Die vertikale Anregung fin¬ det zwischen der ersten Elektrode A und der ihr gegenüberlie¬ genden zweiten Elektrode B des ersten Resonators statt. Die vertikale Anregung findet auch zwischen der ersten Elektrode A' und der ihr gegenüberliegenden zweiten Elektrode B" des zweiten Resonators statt.
Sowohl in vertikaler als auch in longitudinaler Richtung an¬ geregte Wellenmoden breiten sich in lateraler Richtung aus. Dabei ist es möglich, dass sich die longitudinal und vertikal angeregten Moden in der gleichen (z. B. longitudinalen) Rich¬ tung x ausbreiten. Möglich ist aber auch, dass sich die Aus¬ breitungsrichtungen der vertikal und longitudinal angeregten Wellenmoden z. B. um 90° unterscheiden, wobei z. B. die lon¬ gitudinal angeregte Wellenmode in longitudinaler Richtung und die vertikal angeregte Wellenmode in transversaler Richtung y läuft. Möglich ist aber auch, dass sich die vertikal angereg¬ te Wellenmode in longitudinaler Richtung und die longitudinal angeregte Wellenmode in transversaler Richtung ausbreitet.
Die Resonatoren Rl, R2 sind in Figur 8A in longitudinaler Richtung akustisch miteinander gekoppelt.
In Figuren 9A bis 9E sind Verfahrensschritte bei Herstellung eines mit GBAW arbeitenden Bauelements mit zwei Anregungsebe¬ nen schematisch gezeigt.
Zunächst wird ein in Figur 9A gezeigter Schichtaufbau bereit¬ gestellt, wobei auf einem Opfersubstrat OS eine erste Metall- Schicht MEl, eine piezoelektrische Schicht PS und eine struk¬ turierte zweite Metallschicht ME2 angeordnet wird. Der in Fi¬ gur 9A gezeigte Schichtaufbau ist um 180° gedreht, wobei das Opfersubstrat OS nach oben gewandt ist . In einer Variante werden in einer zunächst durchgehenden zweiten MetallSchicht ME2 z. B. durch Ätzen Elektrodenstruk¬ turen ausgebildet. Möglich ist es auch, die strukturierte Me¬ tallschicht unter Verwendung von Masken zu erzeugen.
Im in Figur 9B gezeigten Verfahrensschritt wird der beschrie¬ bene Schichtaufbau fest mit einem zweiten Substrat S2 verbun¬ den. Danach wird das Opfersubstrat OS entfernt (Fig. 9C) .
Die Metallschicht MEl wird zur Bildung von Elektrodenstruktu¬ ren und Kontaktflächen strukturiert (Fig. 9D) . Auf die struk¬ turierte Metallschicht MEl wird ein Substrat Sl aufgebracht (Fig. 9E) . Das wellenführende SchichtSystem SS umfasst in dieser Variante die aufeinander folgenden Schichten ME2, PS und MEl.
In Figuren 10A bis 10E ist ein weiteres Verfahren vorge¬ stellt. Die in den Figuren 10A bis IOC gezeigten Schritte entsprechen den Figuren 9A bis 9C, wobei die erste Metall- Schicht MEl durch eine dritte Metallschicht ME3 bzw. die pie¬ zoelektrische Schicht PS durch eine erste piezoelektrische Schicht PSl zu ersetzen ist.
Auf die freiliegende Oberfläche der dritten Metallschicht ME3 wird eine erste piezoelektrische Schicht PSl aufgetragen, auf der eine strukturierte erste Metallschicht MEl erzeugt wird (Fig. 10D) . Auf die Metallschicht MEl wird ein erstes Sub¬ strat Sl aufgetragen (Fig. 10E) . Das wellenführende Schicht- System SS umfasst in dieser Variante die aufeinander folgen¬ den Schichten ME2, PS2, ME3 , PSl und MEl. In Figuren IIA bis HE ist eine Variante des in Figuren 1OA bis 10E vorgestellten Verfahrens gezeigt.
Zwischen dem ersten Substrat Sl und der ersten Metallschicht MEl sowie zwischen dem zweiten Substrat S2 und der zweiten Metallschicht ME2 wird eine planarisierte dielektrische Schicht DSl bzw. DS2 erzeugt, die eine zum ersten bzw. zwei¬ ten Substrat Sl, S2 hin planare Oberfläche aufweist.
Das wellenführende Schichtsystem SS umfasst in dieser Varian¬ te die aufeinander folgenden Schichten DS2, ME2, PS2, ME3, PSl, MEl und DSl.
Das Verfahren gemäß Figuren 10A bis 10E hat den Vorteil, dass damit ein Schichtsystem mit unterschiedlichen Orientierungen der piezoelektrischen Achse in piezoelektrischen Teilschich¬ ten erzeugt werden kann.
Obwohl in den Ausführungsbeispielen nur eine beschränkte An¬ zahl möglicher Weiterbildungen der Erfindung beschrieben wer¬ den konnte, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt. Es ist möglich, elektroakustisch aktive Strukturen wie z. B. Wandler und Reflektoren in beliebiger Anzahl und Formgebung herzustellen, um die Eigenschaften des Bauelements in einer gewünschten Weise zu verändern. Die Erfindung ist auch nicht auf die angegebenen Materialien oder auf bestimmte Frequenz¬ bereiche beschränkt. Die in Verbindung mit einem Ausführungs¬ beispiel erwähnten Merkmale sind nicht auf die genannte Aus¬ führung beschränkt und können mit weiteren Ausführungen kom¬ biniert werden. Alle Metallschichten können neben Elektroden¬ strukturen von außen kontaktierbare Kontaktflächen aufweisen. Die in verschiedenen Metallschichten befindlichen Elektroden¬ strukturen können voneinander unterschiedliche Höhen und Zu- sammensetzung aufweisen. Alle Schichten können mehrere auf¬ einander folgende Teilschichten umfassen. Insbesondere kann eine Metallschicht eine Schichtenfolge z. B. aus Al und Cu darstellen.
Bezugszeichenliste
11, 12 Anschlüsse des ersten Tores
21, 22 Anschlüsse des zweiten Tores
A erste Elektrode des ersten Resonators Rl
A" erste Elektrode des zweiten Resonators R2
B zweite Elektrode des ersten Resonators Rl
B' zweite Elektrode des zweiten Resonators R2
DSl, DS2 dielektrische Schicht
Gl erstes Bezugspotential
G2 zweites Bezugspotential
MEj j . Metallschicht, j=l bis 3
MFl erste leitende Fläche
MF2 zweite leitende Fläche
OS Opfersubstrat
PS, PSl7 PS2 piezoelektrische Schicht
Rl erster Resonator
R2 zweiter Resonator
SS SchichtSystem
51 erstes Substrat
52 zweites Substrat Wl erster Wandler W2 zweiter Wandler x longitudinale Richtung y transversale Richtung z vertikale Richtung

Claims

Patentansprüche
1. Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit einem SchichtSystem, das eine piezoelektrische Schicht (PSl) und eine auf dieser angeordnete erste Metallschicht (MEl) umfasst, mit einem ersten Resonator, der eine in der ersten Metall- schicht (MEl) ausgebildete erste Elektrode (A) mit in Wel¬ lenausbreitungsrichtung periodisch angeordneten Elektro¬ denstrukturen aufweist, mit einem zweiten Resonator, der mit dem ersten Resonator akustisch gekoppelt und elektrisch von diesem isoliert ist, wobei das Schichtsystem einen Wellenleiter bildet, in dem eine geführte akustische Volumenwelle in lateraler Rich¬ tung geführt wird.
2 . Bauelement nach Anspruch 1 , wobei der erste Resonator eine in der ersten Metallschicht (MEl) ausgebildete zweite Elektrode (B) mit in Wellenaus¬ breitungsrichtung periodisch angeordneten Elektrodenstruk¬ turen aufweist, wobei die Elektrodenstrukturen der ersten und der zweiten Elektrode (A, B) abwechselnd angeordnet sind und einen ersten Wandler (Wl) bilden.
3. Bauelement nach Anspruch 1, mit einer unterhalb der piezoelektrischen Schicht (PSl) angeordneten zweiten Metallschicht (ME2) , wobei der erste Resonator eine in der zweiten Metall- schicht (MEl) ausgebildete zweite Elektrode (B) mit in Wellenausbreitungsrichtung periodisch angeordneten Elekt¬ rodenstrukturen aufweist, wobei die Elektrodenstrukturen der ersten und der zweiten Elektrode (A, B) übereinander angeordnet sind.
4. Bauelement nach Anspruch 2, mit einer zweiten Metallschicht (ME2) , die unterhalb der piezoelektrischen Schicht (PSl) angeordnet ist, wobei der zweite Resonator einen in der zweiten Metall- Schicht (ME2) ausgebildeten zweiten Wandler (W2) mit in¬ einander greifenden Elektroden (A", B") aufweist, wobei die Elektrodenstrukturen des ersten Wandlers (Wl) und des zweiten Wandlers (W2) einander gegenüber liegen.
5. Bauelement nach Anspruch 1, mit einer zweiten Metallschicht (ME2) , die unterhalb der ersten piezoelektrischen Schicht (PSl) angeordnet ist, mit einer in der zweiten Metallschicht (ME2) ausgebildeten und unterhalb des ersten Wandlers (Wl) angeordneten ersten leitenden Fläche (MFl) , die als zweite Elektrode (B) des ersten Resonators dient, wobei der zweite Resonator einen in der ersten Metall- Schicht (MEl) ausgebildeten zweiten Wandler (W2) aufweist, mit einer in der zweiten Metallschicht (ME2) ausgebildeten und unterhalb des zweiten Wandlers (W2) angeordneten zwei¬ ten leitenden Fläche (MFl), die als zweite Elektrode (B") des zweiten Resonators dient und die elektrisch von der ersten leitenden Fläche (MFl) isoliert ist.
6. Bauelement nach Anspruch 1, mit einer zweiten Metallschicht (ME2) , die unterhalb der ersten piezoelektrischen Schicht (PSl) angeordnet ist, mit einer in der zweiten Metallschicht (ME2) ausgebildeten und unterhalb des ersten Wandlers (Wl) angeordneten ersten leitenden Fläche (MFl) , die als zweite Elektrode (B) des ersten Resonators dient, wobei der zweite Resonator einen in der ersten Metall- Schicht (MEl) ausgebildeten zweiten Wandler (W2) aufweist, wobei die erste leitende Fläche (MFl) auch unterhalb des zweiten Wandlers (W2) angeordnet ist.
7. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die beiden Resonatoren über ein Koppelsystem akus¬ tisch miteinander gekoppelt sind, das die piezoelektrische Schicht (PSl) umfasst.
8. Bauelement nach Anspruch 7, wobei die piezoelektrische Schicht zwei durch eine dritte Metallschicht (ME3) getrennte piezoelektrische Teilschich¬ ten (PSl, PS2) aufweist, wobei das Koppelsystem durch den Verbund der ersten piezo¬ elektrischen Teilschicht (PSl) , der dritten Metallschicht (ME3) und der zweiten piezoelektrischen Teilschicht (PS2) gebildet ist .
9. Bauelement nach Anspruch 8, wobei in der dritten Metallschicht (ME3) eine erste lei¬ tende Fläche (MFl) ausgebildet ist, die zwischen dem ers¬ ten und dem zweiten Wandler (Wl, W2) angeordnet ist.
10. Bauelement nach Anspruch 6 oder 9, wobei die erste leitende Fläche (MFl) mit Masse elektrisch verbunden ist.
11. Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die beiden Resonatoren über das Koppelsystem in transversaler Richtung (y) akustisch miteinander gekoppelt sind. 2. Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die beiden Resonatoren über das Koppelsystem in lon- gitudinaler Richtung (x) akustisch miteinander gekoppelt sind.
13. Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die beiden Resonatoren über das Koppelsystem in ver¬ tikaler Richtung (z) akustisch miteinander gekoppelt sind.
14. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 13 , wobei die elektrische Anregung im ersten und/oder zweiten Resonator in relativ zur Schichtebene vertikalen Richtung (z) erfolgt.
15. Bauelement nach Anspruch 14, wobei die elektrische Anregung in vertikaler Richtung (z) zwischen dem ersten oder zweiten Wandler (Wl, W2) und der diesem gegenüber liegenden leitenden Fläche (MFl, MF2) er¬ folgt .
16. Bauelement nach Anspruch 2 bis 11, oder 13 bis 15, wobei die elektrische Anregung im ersten und/oder zweiten Wandler in longitudinaler Richtung (x) erfolgt .
17. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 16, mit einem ersten Signalpfad, der zwischen ersten Anschlüs¬ sen (11, 21) eines ersten und eines zweiten elektrischen Tores angeordnet ist, mit einem zweiten Signalpfad, der zwischen zweiten An¬ schlüssen (12, 22) des ersten und des zweiten Tores ange¬ ordnet ist, wobei der erste Wandler (Wl) im ersten Signalpfad und der zweite Wandler im zweiten Signalpfad angeordnet ist.
18. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 16, mit einem ersten Signalpfad, der zwischen ersten Anschlüs¬ sen (11, 21) eines ersten und eines zweiten elektrischen Tores angeordnet ist, mit einem zweiten Signalpfad, der zwischen zweiten An¬ schlüssen (12, 22) des ersten und des zweiten Tores ange¬ ordnet ist, mit Querzweigen, die den ersten und den zweiten Signalpfad elektrisch verbinden, wobei der erste Wandler (Wl) im ersten Querzweig und der zweite Wandler (W2) im zweiten Querzweig angeordnet ist.
19. Verfahren zur Herstellung eines mit geführten akusti¬ schen Wellen arbeitenden Bauelements, mit den folgenden Schritten:
A) auf einem Opfersubstrat (OS) wird ein Schichtaufbau aus einer durchgehenden Metallschicht (ME3) , einer piezoelekt¬ rischen Schicht (PS2) und einer strukturierten Metall¬ schicht (ME2) erzeugt;
B) der Schichtaufbau wird auf der Seite der strukturierten Metallschicht (ME2) fest mit einem Substrat (S2) verbun¬ den;
C) das Opfersubstrat (OS) wird entfernt;
D) auf die freiliegende Oberfläche der Metallschicht (ME3) wird ein weiterer Schichtaufbau aufgetragen, der eine wei¬ tere piezoelektrische Schicht (PSl) und eine weitere strukturierte Metallschicht (MEl) umfasst;
E) der weitere Schichtaufbau wird auf der Seite der weite¬ ren strukturierten Metallschicht (MEl) fest mit einem wei¬ teren Substrat (Sl) verbunden. 0. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Verbindung zwischen dem Schichtaufbau und dem Substrat im Schritt B) und/oder E) durch Waferbonding er¬ folgt.
21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei mindestens eines der Substrate (Sl, S2) als Dick¬ schicht aufgetragen wird.
22. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei im Schichtaufbau vor Schritt B) und/oder im weiteren Schichtaufbau vor Schritt E) als letzte Schicht eine Plan¬ arisierungsschicht erzeugt wird, die im Schritt B) bzw. E) mit dem jeweiligen Substrat (Sl, S2) verbunden wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei zur Ausbildung der strukturierten Metallschicht
(MEl, ME2) im Schritt A) oder D) zunächst eine durchgehen¬ de Metallschicht erzeugt wird, in der dann durch Ätzen E- lektrodenstrukturen strukturiert werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die strukturierte Metallschicht (MEl, ME2) unter Verwendung von Masken erzeugt wird.
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