▶ メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-19
(54)【発明の名称】弾性波共振器における原子層堆積
(51)【国際特許分類】
H03H 9/17 20060101AFI20241112BHJP
H03H 3/08 20060101ALI20241112BHJP
【ＦＩ】
H03H9/17 F
H03H3/08
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527794
(86)(22)【出願日】2022-09-27
(85)【翻訳文提出日】2024-05-13
(86)【国際出願番号】 US2022077076
(87)【国際公開番号】W WO2023091813
(87)【国際公開日】2023-05-25
(31)【優先権主張番号】17/527,764
(32)【優先日】2021-11-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】310009199
【氏名又は名称】メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100116322
【弁理士】
【氏名又は名称】桑垣 衛
(72)【発明者】
【氏名】ロング、ラスナイト
(72)【発明者】
【氏名】カールソン、ダグラス
【テーマコード（参考）】
5J097
5J108
【Ｆターム（参考）】
5J097EE08
5J108DD06
5J108EE03
5J108EE13
5J108KK01
(57)【要約】
圧電材料のより薄い層を有する音響共振器を含む、音響共振器及び音響共振器の製造方法の態様が説明される。一例では、音響共振器の製造方法は、基板（４１）を提供することと、原子層堆積ＡＬＤによって基板（４３）の上に圧電材料の層を堆積させることと、圧電材料の層と接触する電極（４４，４５）を形成することとを含む。ＡＬＤは、圧電材料の非常に均一かつコンフォーマルな薄膜、並びに場合によっては電極及び封止層（４６）を堆積するために使用される。本明細書に記載の音響共振器は、フロントエンド無線電子機器及び他の用途における新しい無線周波数（ＲＦ）フィルタ、デュプレクサ、変圧器、及び他の構成要素の需要により適している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
音響共振器の製造方法であって、基板を提供することと、
原子層堆積によって前記基板の上に圧電材料の層を堆積させることと、
前記圧電材料の層と接触する電極を形成することと
を含む方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法において、前記電極は、第１の電極を含み、
前記方法は、前記圧電材料と接触する第２の電極を形成することをさらに含む、方法。
【請求項3】
前記第２の電極及び前記第２の電極は、金属をスパッタリングすることによって形成される、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
請求項２に記載の方法であって、前記第１の電極は、金属の原子層堆積によって形成され、
前記第２の電極は、金属をスパッタリングすることによって形成される、方法。
【請求項5】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、金属の原子層堆積によって形成される、請求項２に記載の方法。
【請求項6】
前記音響共振器の材料層のスタックにおいて、前記第１の電極及び前記第２の電極の両方は、少なくとも部分的に前記圧電材料の層の上に形成される、請求項２に記載の方法。
【請求項7】
請求項２に記載の方法であって、前記音響共振器の材料層のスタックにおいて、前記第１の電極は、少なくとも部分的に前記圧電材料の層の下に形成され、
前記第２の電極は、少なくとも部分的に前記圧電材料の層の上に形成される、方法。
【請求項8】
前記基板と前記圧電材料の層との間で、前記基板の上に音響反射器を形成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記反射器は、複数の材料層を含み、前記複数の層は、変化する屈折率を有する材料の交互層を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記基板と前記圧電材料の層との間で、前記基板の上に支持層を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記圧電材料の下の領域における前記基板内にエアキャビティを形成することをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記キャビティは、複数の支持ピラーを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
原子層堆積によって前記圧電材料の層を堆積した後に、前記圧電材料の層をトリミングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項14】
前記圧電材料は窒化アルミニウムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項15】
原子層堆積によって前記電極の上に封止層を形成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項16】
音響共振器であって、基板と、
原子層堆積によって前記基板の上に堆積された圧電材料の層と、
前記圧電材料の層と接触する電極と
を含む音響共振器。
【請求項17】
前記圧電材料の層は、厚さが１００ｎｍ以下である窒化アルミニウムの層を含む、請求項１６に記載の音響共振器。
【請求項18】
請求項１６に記載の音響共振器はさらに、前記圧電材料と接触する第２の電極を含み、
前記電極または前記第２の電極のうちの少なくとも１つは、金属の原子層堆積によって形成される、音響共振器。
【請求項19】
前記基板と前記圧電材料の層との間で、前記基板の上に音響反射器をさらに含む請求項１６に記載の音響共振器。
【請求項20】
前記基板と前記圧電材料の層との間で、前記基板の上に支持層をさらに含む請求項１６に記載の音響共振器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
圧電効果は、特定の材料によって示され、材料における機械的状態と電気的状態との間の電気機械的相互作用に関連する。圧電効果を示す材料は、逆圧電効果も示す。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛結晶は、結晶の形状を変形させるように機械的な力が加えられると、圧電性を生成する（すなわち、電界電位を生成する）。チタン酸ジルコン酸鉛結晶はまた、外部電界が結晶に印加されると、変形又は形状変化する。
【0002】
圧電材料は、結晶材料、セラミック材料、又はポリマー材料のいずれかに分類することができる。チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、及びチタン酸鉛は、圧電セラミックス材料の例である。特定の半導体圧電材料は、半導体デバイス及び集積回路に適合している。とりわけ、窒化ガリウム及び酸化亜鉛は、半導体デバイス及び集積回路に適合する圧電材料の例である。
【0003】
圧電材料の電気機械結合係数は、圧電材料における電気エネルギーと機械エネルギーとの間の変換効率の測定基準である。電気機械結合係数は、電位が印加又は形成される表面、及び機械エネルギーが材料に印加される又は生じる方向などのパラメータを含むことができる。
【発明の概要】
【0004】
半導体デバイス、特に弾性波共振器の製造において原子層堆積の使用の様々な例が、原子層堆積を用いて堆積された材料の１つ以上の層を組み込むいくつかの新規な弾性波共振器デバイスと共に説明される。一例では、音響共振器の製造方法は、基板を提供することと、原子層堆積によって基板の上に圧電材料の層を堆積させることと、圧電材料の層と接触する電極を形成することと、を含む。
【0005】
実施形態のいくつかの態様では、電極は、第１の電極であり、方法はまた、圧電材料と接触する第２の電極を形成することを含む。一例では、第１の電極及び第２の電極は、金属をスパッタリングすることによって形成される。別の例では、第１の電極は、金属の原子層堆積によって形成され、第２の電極は、金属をスパッタリングすることによって形成される。更に別の例では、第１の電極及び第２の電極は両方とも、金属の原子層堆積によって形成される。
【0006】
他の態様では、第１の電極及び第２の電極は両方とも、音響共振器の材料層のスタック内の圧電材料の層の上に形成される。別の場合には、音響共振器の材料層のスタックにおいて、第１の電極は、圧電材料の層の下に形成され、第２の電極は、圧電材料の層の上に形成される。
【0007】
他の態様では、この方法はまた、基板と圧電材料の層との間で、基板の上に音響反射器を形成することを含む。反射器は、複数の材料の層を含む。これらの層は、異なる屈折率を有する材料の交互層を含む。ある場合には、この方法はまた、基板と圧電材料の層との間で、基板の上に支持層を形成することを含む。この方法はまた、圧電材料の下の領域における基板内にエアキャビティを形成することを含むことができる。一例では、キャビティは、複数の支持ピラーを含む。
【0008】
更に他の態様では、この方法はまた、原子層堆積によって圧電材料の層を堆積した後に、圧電材料の層をトリミングすることを含む。この方法はまた、原子層堆積によって電極の上に封止層を形成することを含むことができる。圧電材料は、ある場合には窒化アルミニウムを含むが、他のタイプの圧電材料を利用することもできる。
【0009】
別の例では、音響共振器について説明する。音響共振器は、基板と、原子層堆積によって基板の上に堆積された圧電材料の層と、圧電材料の層と接触する電極と、を含む。一例では、圧電材料の層は、厚さが１００ｎｍ以下である窒化アルミニウムの層を含む。また、場合によっては、音響共振器は、圧電材料と接触する第２の電極を含む。一例では、電極、第２の電極のうちの少なくとも１つ、又は両方の電極は、金属の原子層堆積によって形成される。音響共振器は、基板と圧電材料の層との間で、基板の上に音響反射器を含むことができる。弾性波反射器はまた、他の層の中でもとりわけ、基板と圧電材料の層との間で、基板の上に支持層を含むことができる。
【0010】
本開示の態様は、以下の図面を参照してより良く理解することができる。図面中の要素は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに実施形態の原理を明確に示すことに重点が置かれていることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本明細書に記載の様々な実施形態による、例示的なバルク弾性波（ｂｕｌｋ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ、ＢＡＷ）共振器構造体の斜視図である。
【図2】本明細書に記載の様々な実施形態による、例示的な表面弾性波（ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ、ＳＡＷ）共振器構造体の斜視図である。
【図3】本明細書に記載の様々な実施形態による、例示的な固体実装バルク弾性波共振器構造体の断面図である。
【図5】本明細書に記載の様々な実施形態による、例示的な薄膜バルク音響共振器の断面図である。
【図8】本明細書に記載の様々な実施形態による、例示的な横方向励起バルク弾性波共振器の断面図である。
【図9】本明細書に記載の様々な実施形態による、別の例示的な横方向励起バルク弾性波共振器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
音響共振器は、圧電材料の１つ以上の表面と接触する電極を有する圧電材料の層を含む構造体として形成することができる。高性能音響共振器の特性としては、とりわけ、正確な周波数応答、高い品質係数、高い圧電結合又は帯域幅、及び小さい周波数温度係数が挙げられる。
【0013】
異なるタイプ及び構造の弾性波共振器が、電気回路内の発振器、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）フィルタ、デュプレクサ、及び変圧器として、微小電気機械システム（ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ、ＭＥＭＳ）内の構成要素として、並びに他の目的のために利用されてきた。音響共振器の例としては、バルク弾性波（ＢＡＷ）共振器及び表面弾性波（ＳＡＷ）共振器が挙げられる。ＢＡＷ共振器の例としては、以下で更に詳細に説明するように、固体実装共振器（ｓｏｌｉｄｌｙ ｍｏｕｎｔｅｄ ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ、ＳＭＲ）及び薄膜バルク弾性波共振器（ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍ ｂｕｌｋ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ、ＦＢＡＲ）が挙げられる。ＳＡＷ共振器と同様に、ＢＡＷ共振器の動作は、圧電材料の層によって示される圧電効果に基づく。
【0014】
ＢＡＷ又はＳＡＷにおける圧電材料として、いくつかの異なる材料を利用することができる。一例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、高周波ＦＢＡＲ構造体のための比較的一般的な圧電材料である。いくつかの材料処理技術では、ＺｎＯなどの２化合物材料の化学量論は、薄膜法によって製造される場合、３化合物材料と比較して制御するのがより容易であり得る。圧電材料の比較的薄い層は、ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、及び他の技術によって形成されてきた。
【0015】
今日、多くのセルラー通信デバイスは、デュプレクサ、フィルタ、及び１つ以上の音響共振器を含む他のＲＦ回路を含む。セルラー通信デバイスは、いくつかのそのようなＲＦ回路を含むことができ、音響共振器は、無線周波数フロントエンド電子機器の複雑さの増加に起因して、より大規模に採用され利用されている。弾性波構造体の一般的な用途は、例えば、携帯電話、全地球測位システム、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）システム、及びデータ通信のためにＲＦ信号を利用する他のシステムのためのＲＦフィルタである。このようなＲＦフィルタは、多くの場合、ラダー型、格子型、又はスタック型トポロジの音響共振器のネットワークを使用して形成され、特定の周波数又は周波数帯域の送信を防止し、特定の周波数又は周波数帯域の受信を可能にするように設計されている。ＢＡＷフィルタ技術は、向上した電力処理能力が必要とされる領域においてＳＡＷフィルタ技術を補完している。更に、ＢＡＷ構造体は、シリコン基板上に大量に製造することができ、現在の半導体デバイス製造方法によって広くサポートされている。
【0016】
しかしながら、新しい用途は、通信のためにＲＦスペクトルにおける更に高い周波数を利用するので、音響共振器技術における進歩が必要とされている。より新しい通信デバイス及び規格は、より高い周波数で適切に動作することが可能な、広範囲の温度及び電力レベルにわたって特性応答の変動がより少ない、構成要素を要求する。
【0017】
上記で概説した文脈において、圧電材料のより薄い層、より薄い電極層、及びより高い性能を容易にする他の特徴を有する音響共振器を含む、の態様共振器及び音響共振器の製造方法の態様が説明される。一例では、音響共振器の製造方法は、基板を提供することと、原子層堆積（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）によって基板の上に圧電材料の層を堆積させることと、圧電材料の層と接触する電極を形成することと、を含む。ＡＬＤは、圧電材料の非常に均一かつコンフォーマルな薄膜、並びに場合によっては電極及び封止層を堆積するために使用される。本明細書に記載の音響共振器は、フロントエンド無線電子機器及び他の用途における新しいＲＦフィルタ、デュプレクサ、変圧器、及び他の構成要素の需要により適している。
【0018】
図面を参照すると、図１は、本明細書に記載の様々な実施形態による例示的なＢＡＷ共振器１０を示す。ＢＡＷ共振器１０の図は、図１において表示されている。ＢＡＷ共振器１０の層及び特徴の位置、形状、寸法、及び相対的なサイズは、図１において必ずしも縮尺通りに描かれていない。ＢＡＷ共振器１０の例示的な寸法を以下に示すが、ＢＡＷ共振器１０の寸法は、特に限定されない。図１に示す層及び他の特徴も網羅的ではなく、ＢＡＷ共振器１０は、別個に図示されない他の層、特徴、及び要素を含むことができる。加えて、ＢＡＷ共振器１０は、他のデバイス及び回路素子と組み合わせて、より大きな集積構造体又は回路の一部として形成することができる。そのようなより大きな集積構造体は、他の集積部品の中でも、ＢＡＷ共振器１０と同様のいくつかの共振器を含むことができる。
【0019】
ＢＡＷ共振器１０は、基板１１と、基板１１の上の中間領域１２と、基板１１の上の圧電材料の層１３と、第１の電極１４と、第２の電極１５と、を含む。第１の電極１４は、圧電材料１３の第１の表面（すなわち、底面）と接触しており、圧電材料１３と基板１１との間で、圧電材料１３の下に少なくとも部分的に配置されている。第２の電極１５は、圧電材料１３の第２の表面（すなわち、上面）と接触しており、圧電材料１３の上に少なくとも部分的に配置されている。ＢＡＷ共振器１０はまた、温度補償層、封止層、及び他の層など、以下で説明するが図１には示されない追加の層を含むことができる。
【0020】
図１に示すように、ＢＡＷ共振器１０は、固体実装共振器、薄膜バルク弾性波共振器、又は関連するタイプのＢＡＷ共振器として具現化することができる。例示的な固体実装共振器（ＳＭＲ）は、図３を参照して以下により詳細に説明され、例示的な薄膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ）は、図５を参照して以下により詳細に説明される。ＳＭＲの場合、中間領域１２は、以下で更に説明するように、ブラッグ反射器などの音響ミラー又は反射器として具現化することができる。ＦＢＡＲの場合、中間領域１２は、シリコン又は他の材料の支持層として具現化することができ、ＦＢＡＲは、弾性波絶縁のために圧電材料１３の下にキャビティ又は開口部を含むこともできる。いずれの場合も、圧電材料の層１３の圧電特性及びＢＡＷ共振器１０の構造配置により、ＢＡＷ共振器１０は、ＲＦ入力などの交流電位入力信号が電極１４と１５とにわたって印加されると、バルク弾性波又は機械波を生成することができる。バルク弾性波又は機械波は、図１に示すように、圧電材料１３の厚さが測定される方向において、ＢＡＷ共振器１０内へと「Ｚ」方向に移動又は平行移動することができる。
【0021】
基板１１は、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。シリコン基板は、比較的低コストであり、製造のために拡張可能であり、製造及び処理ステップに適合しているので、好ましい場合があるが、他の基板を利用することもできる。上述したように、基板１１の上の中間領域１２は、形成される共振器のタイプに応じて、音響ミラー又は支持層として具現化することができる。中間領域１２の例については、図３及び図５を参照して後述する。
【0022】
電極１４及び１５は、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。電極１４及び１５の材料選択における１つの要因は、電極１４及び１５の所望の厚さであり、これは、ＢＡＷ共振器１０の応答特性における要因でもある。電極１４及び１５の導電性材料の選択並びに電極１４及び１５の形成方法における考慮事項については、後述する。
【0023】
圧電材料の層１３は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、窒化アルミニウムスカンジウム（ＡｌＳｃＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ＺｎＯ、又は別の圧電材料の層として具現化することができる。ＺｎＯと比較して低い電気機械結合係数にもかかわらず、ＡｌＮは、より広いバンドギャップを有し、ＦＢＡＲ及び他の構造体で使用されるシリコン集積回路技術に適合している。ＡｌＮはまた、本明細書に記載されるようなＡＬＤ処理技術に適合している。したがって、１つの好ましい実施形態では、圧電材料の層１３は、ＡｌＮの層であるが、他の圧電材料を利用することもできる。場合によっては、圧電材料の層１３は、２つ以上の異なるタイプの圧電材料（例えば、ＡｌＮ、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、及びＡｌＳｃＮの層のうちの２つ以上のスタック）を含む、圧電材料の１つ以上の層を含むことができ、その各々は、実施形態によるＡＬＤ処理技術を用いて形成することができる。圧電材料１３は、特定の結晶方位を有するＡｌＮの層を含むこともできる。様々な実施形態では、ＡｌＮの層は、図１に示す「Ｘ」、「Ｙ」、又は「Ｚ」方向に結晶構造ｃ軸配向を有するように形成することができる。一例では、ＡｌＮの層は、バルク弾性波又は機械波をＢＡＷ共振器１０内へと「Ｚ」方向に励起するために、結晶構造ｃ軸配向を有することができる。
【0024】
周波数応答、周波数応答の精度、及び品質係数を含むＢＡＷ共振器１０の動作特性は、圧電材料の層１３の厚さ、適合性、及び均一性によって部分的に決定される。約３００ｎｍ以上の厚さを有する圧電材料の層を形成するために、様々なスパッタリング技術が利用されてきた。現在のスパッタリング技術は、より薄く（例えば、２００ｎｍ、１５０ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さなど）、かつまた均一かつコンフォーマルな圧電材料の層を形成するために、信頼性を持って使用することができない。したがって、実施形態の一態様によれば、圧電材料の層１３は、ＡＬＤによって堆積されたＡｌＮの層として具現化することができる。ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、又は他の技術ではなく、ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、圧電材料のより薄く、より均一、かつよりコンフォーマルな層を得ることができる。
【0025】
上述したように、ＡＬＤは、材料の非常に均一かつコンフォーマルな薄膜を堆積するためのプロセスである。ＡＬＤプロセスは、表面を２つの化学反応物質に曝露することによって、表面上に材料の薄膜を堆積させる。一例では、プロセスは、材料の堆積のための表面のイニシエーション処理で開始することができる。イニシエーション処理は、表面をアニール処理すること、表面をエッチングすること、表面を１つ以上のガスに曝露すること、又は表面から汚染物質を除去する、若しくは他の方法で材料を堆積させるために表面を提供する他のステップを含むことができる。
【0026】
イニシエーション処理後、ＡＬＤプロセスは、典型的には、繰り返しシーケンスで、２つ以上の前駆体化学物質又は反応物質への表面の曝露に進む。前駆体は、経時的に別々にＡＬＤチャンバに導入されるガス種であってもよい。前駆体は、自己制限的な方法で（すなわち、反応のための有限数の部位が使い果たされるまで）、それぞれ時間内に表面と反応する。前駆体の過剰又は残留反応物質は、次の前駆体又はＡＬＤサイクルが適用又は繰り返される前に除去される。ＡＬＤプロセスは、表面がそれぞれの前駆体に曝露される時間であるドーズ時間と、ＡＬＤチャンバが次のステップのために排気されるドーズ間の時間であるパージ時間との両方によって特徴付けられる。２つの反応物質のＡＬＤプロセスの場合、第１の反応物質ドーズ、第１のパージ、第２の反応物質ドーズ、及び第２のパージが、１つのＡＬＤサイクルにおけるステップである。
【0027】
薄膜は、ＡＬＤプロセスにおける中間フラッシングステップと共に、経時的に別々に、前駆体へ表面を繰り返し曝露することによって表面上にゆっくりと堆積される。単一のＡＬＤサイクルで表面上に堆積させることができる材料の最大量が存在し、それは前駆体－表面相互作用によって決定される。薄膜の全体の厚さは、使用されるＡＬＤサイクルの数によって決定することができ、サイクルの数は、複雑な表面上であっても、非常に高い精度で特定の厚さで材料の均一かつコンフォーマルな層を成長させるように調整することができる。ＡＬＤプロセスは、多くの場合、ナノメートル又は別の好適な測定基準での、ＡＬＤサイクル当たりの材料の成長によって特徴付けられる。
【0028】
実施形態の態様によれば、ＡＬＤを用いて、ＢＡＷ共振器１０内に圧電材料の層１３を形成することができる。圧電材料の層１３は、スパッタリングが使用される場合などの、従来のＢＡＷ共振器における層よりも薄い圧電材料層として形成することができる。一例では、圧電材料の層１３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層１３は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層１３は、ＡｌＮの層に限定されない。
【0029】
圧電材料の層１３の特定の厚さは、ＢＡＷ共振器１０において高度に制御又は調整することができ、場合によっては、ＡＬＤを使用することによって、目標厚さの１０ｎｍ未満以内、目標厚さの５ｎｍ未満以内、又は目標厚さに更に近づけることができる。いくつかの実施形態では、圧電材料の層１３は、最小数のＡＬＤサイクルを用いて可能な限り薄く形成することができる。圧電材料の層１３を堆積させるためにスパッタリングではなくＡＬＤを使用することにより、多くの利点を提供する。例えば、ＡＬＤの使用は、圧電材料の層１３における結晶損傷を低減し、ダングリングボンドを低減し、一般的にスパッタ又はプラズマ損傷に起因する表面トラップを低減し、より良好な共振器性能をもたらす。
【0030】
場合によっては、ＢＡＷ共振器１０の動作特性を調整するために、圧電材料の層１３の結晶方位を選択することもできる。一例として、支持基板の上面に直角な（すなわち、垂直な）結晶構造ｃ軸を有するＺｎＯの薄膜は、薄膜内に縦波を励起する。支持基板の上面に対して傾斜した（すなわち、垂直ではない）結晶構造ｃ軸を有するＺｎＯの薄膜は、薄膜内にせん断波又は横波を励起することができる。結晶構造配向に依存して、縦波とせん断波の両方の組合せを励起することも可能である。ＺｎＯの薄膜と同様に、ＡｌＮの薄膜の結晶方位も、薄膜及び周囲の層における波の励起に影響を与える。
【0031】
圧電材料の薄膜の結晶方位は、材料の膜又は層を形成するために使用される材料処理技術、選択される材料、膜が成長又は堆積される表面、並びに温度、圧力、ガス、真空条件、及び他の要因などの膜が成長又は堆積される条件を含む、種々の要因に依存する。ＢＡＷ共振器１０内の圧電材料の層１３の結晶方位は、実施形態の態様による１つ以上のＡＬＤ処理ステップを使用して方向付けることができる。例えば、ＡＬＤプロセスの１つ以上のイニシエーション処理ステップ、及びＡＬＤ成長プロセス自体を利用して、圧電材料の層１３の結晶構造ｃ軸配向を方向付けることができる。
【0032】
実施形態の他の態様では、電極１４は、ＡＬＤを用いて形成することができ、電極１５は、ＡＬＤを用いて形成することができ、又は電極１４及び１５の両方をＡＬＤを用いて形成することができる。一例として、電極１４及び１５は、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、他の高導電性層を、ＡＬＤを用いて形成することができる。電極１４及び１５を形成するためにＡＬＤが用いられる場合、電極１４及び１５を形成するために使用される導電性材料のタイプは、材料に対して利用可能なＡＬＤプロセスに部分的に基づいて決定することができる。純銅などの純粋な金属物質の薄膜を堆積させるためのＡＬＤプロセスが知られているが、金属合金を堆積させるための追加のプロセスも知られている。
【0033】
上述したように、電極１４及び１５の材料選択における１つの要因は、電極１４及び１５の所望の厚さであり、これは、ＢＡＷ共振器１０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極１４及び１５が望ましい場合、電極１４及び１５のために銅を堆積させるために、ＡＬＤ処理を選択することができる。電極１４及び１５は、ＡＬＤ処理ステップを用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極１４及び１５は、スパッタリング、物理蒸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）、化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、又は電極１４及び１５のための導電性材料層を堆積させるための関連技術によって形成することができる。ＡＬＤ以外のスパッタリング又は他のプロセス技術を使用する場合、電極１４及び１５は、比較的厚くてもよい。電極１４及び１５の形状、サイズ、及び位置は、図１において表示されている。電極１４及び１５は、任意の適切な形状及びサイズを有するように形成することができる。
【0034】
ＢＡＷ共振器１０の厚さは、圧電材料の層１３を形成するためにＡＬＤを使用することによって、スパッタリングと比較して著しく低減することができる。電極１４及び１５の一方又は両方を形成するためにＡＬＤを使用することによって、全体の厚さを更に低減することができる。圧電材料の層１３並びに電極１４及び１５の均一性及び適合性も、ＡＬＤを使用することによって改善することができる。他のＢＡＷ共振器と比較して、より急峻な阻止帯域減衰、より低い挿入損失、及び他の改善された特性のために、ＢＡＷ共振器１０は、５～２０ＧＨｚ以上の範囲で動作可能なＲＦ通過帯域フィルタにおいて使用するために、ＡＬＤによって調整することができる。ＢＡＷ共振器１０はまた、他の改善された特性の中でも、より正確な周波数応答、より高い品質係数、より高い圧電結合又は帯域幅、及びより小さい周波数温度係数のために、ＡＬＤによって調整することができる。
【0035】
いくつかのトリミングステップがスパッタリング後に必要とされることがあるが、ＡＬＤが用いられる多くの場合に、トリミングを低減すること、又は回避することもできる。特に、スパッタリングによって堆積された材料の層は、ある程度の厚さの均一性を欠く場合があり、トリミングは、材料層の表面にわたって厚さのより良好な均一性を達成するためにしばしば使用される。厚さの均一性の欠如は、ウェハ全体にわたって考慮されるとき、スパッタリングにおいて特に顕著であり得る。トリミングは、ウェハにわたる層の厚さの測定、厚さマップの形成、及び層のプロファイルを平滑化するためのイオンビーン又は他の技術を使用する複数のトリミングステップを含む、比較的高価かつ時間のかかる処理であり得る。このトリミングプロセスは、スパッタリング又は他の堆積技術を利用するとき、圧電層、電極層、及び他の層（例えば、温度補償層及び／又は封止層）の両方に必要されることがある。ＡＬＤを用いて圧電材料の層１３並びに電極１４及び１５を形成するいくつかの場合には、これらのトリミングステップを低減又は排除することができ、時間及びコストの節約になる。これらの利点は、集積デバイスのウェハ全体にわたって考慮される場合、更に大きい。ＡＬＤ処理ステップを使用することの他の利点については、後述する。
【0036】
他の実施形態を参照すると、図２は、本明細書に記載の様々な実施形態による例示的なＳＡＷ共振器２０を示す。ＳＡＷ共振器２０の図は、図２において表示されている。ＳＡＷ共振器２０の層及び特徴の位置、形状、寸法、及び相対的なサイズは、図２において必ずしも縮尺通りに描かれていない。ＳＡＷ共振器２０の例示的な寸法を以下に示すが、ＳＡＷ共振器２０の寸法は、特に限定されない。図２に示す層及び他の特徴も網羅的ではなく、ＳＡＷ共振器２０は、別個に図示されない他の層、特徴、及び要素を含むことができる。加えて、ＳＡＷ共振器２０は、他のデバイス及び回路素子と組み合わせて、より大きな集積構造体又は回路の一部として形成することができる。このタイプのより大きな集積構造体は、他の集積部品の中でも、ＳＡＷ共振器２０と同様のいくつかの共振器を含むことができる。
【0037】
ＳＡＷ共振器２０は、基板２１と、基板２１の上の圧電材料の層２３と、第１の電極２４と、第２の電極２５と、第１の反射格子２６と、第２の反射格子２７と、を含む。第１の電極２４は、圧電材料２３の上に配置され、圧電材料２３の第１の表面（すなわち、上面）と接触している。第２の電極２５も、圧電材料２３の上に配置され、圧電材料２３の第１の表面と接触している。第１の電極２４及び第２の電極２５は、互いに隣接して横方向に延びるいくつかの交互嵌合フィンガを含む。第１の反射格子２６及び第２の反射格子２７は、図示されるように、第１の電極２４及び第２の電極２５の両側に配置されている。
【0038】
ＳＡＷ共振器２０はまた、温度補償層、封止層、及び他の層など、以下で説明するが図２には示されない追加の層を含むことができる。ＳＡＷ共振器２０はまた、場合によっては、基板と圧電材料の層２３との間に、音響ミラー又は反射器（例えば、ブラッグ反射器）などの追加の構造体を含むことができる。音響ミラー又は反射器を利用して、ＳＡＷ共振器２０内のあらゆる望ましくない共振又はＢＡＷ型に設計された共振を考慮するためにＳＡＷ共振器２０の動作特性を調整することができる。場合によっては、圧電材料２３は、「Ｘ」、「Ｙ」、又は「Ｚ」方向に結晶構造ｃ軸配向を有するように形成することができ、いくつかのＢＡＷ型共振は、それらの場合のいくつかにおいてＳＡＷ共振器と同様の構造体を使用して生成することができる。そのような構造体の追加の例については、図８Ａ及び図８Ｂを参照して後述する。
【0039】
圧電材料の層２３の圧電特性及びＳＡＷ共振器２０の構造配置により、ＳＡＷ共振器２０は、ＲＦ入力などの交流電位入力信号が電極２４と２５とにわたって印加されると、弾性波又は機械波を生成することができる。弾性波又は機械波は、図１に示すように、ＳＡＷ共振器２０の上面を横切って又は上面に沿って「Ｙ」方向に移動又は平行移動することができる。弾性波又は機械波は、ＳＡＷ共振器２０の動作に従って、第１の反射格子２６及び第２の反射格子２７によって反射することができる。
【0040】
基板２１は、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。シリコン基板は、比較的低コストであり、製造のために拡張可能であり、製造及び処理ステップに適合しているので、好ましい場合があるが、他の基板を利用することもできる。
【0041】
電極２４及び２５は、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。電極２４及び２５の材料選択における１つの要因は、電極２４及び２５の所望の厚さであり、これは、ＳＡＷ共振器２０の応答特性における要因でもある。第１の反射格子２６及び第２の反射格子２７は、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することもできる。
【0042】
圧電材料の層２３は、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、ＡｌＳｃＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、又は別の圧電材料の層として具現化することができる。１つの好ましい実施形態では、圧電材料の層２３は、ＡｌＮの層であるが、他の圧電材料を利用することもできる。場合によっては、圧電材料の層２３は、２つ以上の異なるタイプの圧電材料を含む、圧電材料の１つ以上の層を含むことができ、その各々は、実施形態によるＡＬＤ処理技術を用いて形成される。圧電材料２３は、特定の結晶方位を有するＡｌＮの層を含むこともできる。様々な実施形態では、ＡｌＮの層は、「Ｘ」、「Ｙ」、又は「Ｚ」方向に結晶構造ｃ軸配向を有するように形成することができる。一例では、ＡｌＮの層は、ＳＡＷ共振器２０の上面を横切って又は上面に沿って「Ｙ」方向に弾性波又は機械波を励起するために、結晶構造ｃ軸配向を有することができる。
【0043】
周波数応答、周波数応答の精度、及び品質係数を含むＳＡＷ共振器２０の動作特性は、圧電材料の層２３の適合性及び均一性によって部分的に決定される。ＢＡＷ共振器１０の場合よりも程度は低いが、ＳＡＷ共振器２０の動作特性は、圧電材料の層２３の厚さによっても部分的に決定される。実施形態の一態様によれば、圧電材料の層２３は、ＡＬＤによって堆積されたＡｌＮの層として具現化することができる。ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、又は他の技術ではなく、ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、より均一かつコンフォーマルな圧電材料の層を得ることができる。ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、圧電材料のより薄い層を得ることもできる。
【0044】
圧電材料の層２３の全体の厚さは、使用されるＡＬＤサイクルの数によって決定することができる。場合によっては、圧電材料の層２３は、スパッタリングが使用される場合などの、従来のＳＡＷ共振器における層よりも薄い圧電材料層として形成することができる。一例では、圧電材料の層２３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層２３は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層２３は、ＡｌＮの層に限定されない。
【0045】
圧電材料の層２３の特定の厚さは、ＳＡＷ共振器２０において調整することができ、場合によっては、ＡＬＤを使用することによって、目標厚さの１０ｎｍ未満以内、目標厚さの５ｎｍ未満以内、又は目標厚さに更に近づけることができる。いくつかの実施形態では、圧電材料の層２３は、最小数のＡＬＤサイクルを用いて可能な限り薄く形成することができる。圧電材料の層２３を堆積させるためにスパッタリングではなくＡＬＤを使用することにより、多くの利点を提供する。例えば、ＡＬＤの使用は、圧電材料の層２３における結晶損傷を低減し、ダングリングボンドを低減し、一般的にスパッタ又はプラズマ損傷に起因する表面トラップを低減し、より良好な共振器性能をもたらす。
【0046】
電極２４及び２５並びに任意の温度補償層及び封止層を含む、ＳＡＷ共振器２０内の他の層の厚さ、均一性、及び適合性は、ＳＡＷ共振器２０において特に重要であり得る。したがって、実施形態の他の態様では、電極２４は、ＡＬＤを用いて形成することができ、電極２５は、ＡＬＤを用いて形成することができ、又は電極２４及び２５の両方をＡＬＤを用いて形成することができる。一例として、電極２４及び２５は、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、他の高導電性層を、ＡＬＤを用いて形成することができる。電極２４及び２５を形成するためにＡＬＤが用いられる場合、電極２４及び２５を形成するために用いられる導電性材料のタイプは、材料に対して利用可能なＡＬＤプロセスに部分的に基づいて決定することができる。純銅などの純粋な金属物質の薄膜を堆積させるためのＡＬＤプロセスが知られているが、金属合金を堆積させるための追加のプロセスも知られている。第１の反射格子２６及び第２の反射格子２７は、ＡＬＤを用いて形成することもできる。
【0047】
図２に示すように、ＳＡＷ共振器２０によって生成される弾性波又は機械波は、圧電材料の層２３と電極２４及び２５との間の界面においてＳＡＷ共振器２０の上面を横切って又は表面に沿って「Ｙ」方向に移動するので、電極２４及び２５を形成するためのＡＬＤの使用は、ＳＡＷ共振器２０において特に有益であり得る。したがって、電極２４及び２５の厚さ、適合性、及び均一性は、ＢＡＷ共振器１０内の電極１４及び１５の厚さ、適合性、及び均一性よりも、ＳＡＷ共振器２０の動作特性に影響及ぼす又は影響を与える可能性がある。一例として、より薄くかつより均一な電極２４及び２５を形成することは、ＳＡＷ共振器２０における望ましくないＢＡＷモード共振の影響を低減するのに役立つことができる。加えて、圧電材料の層２３並びに電極２４及び２５の上に形成された任意の温度補償層及び封止層の厚さも、ＢＡＷ共振器１０における影響よりもＳＡＷ共振器２０の動作特性に大きな影響を及ぼす可能性がある。より薄くかつより均一な温度補償層及び封止層を形成することは、ＳＡＷ共振器２０における望ましくないＢＡＷモード共振の影響を低減するのにも役立つことができる。
【0048】
電極２４及び２５の材料選択における１つの要因は、電極２４及び２５の所望の厚さであり、これは、ＳＡＷ共振器２０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極２４及び２５が望ましい場合、電極２４及び２５のために銅を堆積させるために、ＡＬＤ処理を選択することができる。電極２４及び２５は、ＡＬＤ処理ステップを用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極２４及び２５は、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は電極２４及び２５のための導電性材料層を堆積させるための関連技術によって形成することができる。ＡＬＤ以外のスパッタリング又は他のプロセス技術を使用する場合、電極２４及び２５は、比較的厚くてもよい。電極２４及び２５の形状、サイズ、及び位置は、図２において表示されている。電極２４及び２５は、任意の適切な形状及びサイズを有するように形成することができる。他の場合には、第１の反射格子２６及び第２の反射格子２７は、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は反射格子２６及び２７のための導電性材料層を堆積させるための関連技術によって形成することができる。反射格子２６及び２７の形状、サイズ、及び位置は、図２において表示されている。反射格子２６及び２７は、任意の適切な形状及びサイズを有するように形成することができる。
【0049】
ＳＡＷ共振器２０の全体の厚さは、圧電材料の層２３を形成するためにＡＬＤを使用することによって、スパッタリングと比較して著しく低減することができる。電極２４及び２５の一方又は両方を形成するためにＡＬＤを使用することによって、全体の厚さを更に低減することができる。圧電材料の層２３並びに電極２４及び２５の均一性及び適合性も、ＡＬＤを使用することによって改善することができる。他のＳＡＷ共振器と比較して、より急峻な阻止帯域減衰、より低い挿入損失、及び他の改善された特性のために、ＳＡＷ共振器２０は、１０～２０ＧＨｚ以上の範囲で動作可能なＲＦ通過帯域フィルタにおいて使用するために、ＡＬＤによって調整することができる。ＳＡＷ共振器２０はまた、他の改善された特性の中でも、より正確な周波数応答、より高い品質係数、より高い圧電結合又は帯域幅、及びより小さい周波数温度係数のために、ＡＬＤによって調整することができる。
【0050】
図３は、本明細書に記載の様々な実施形態による例示的なＳＭＲ３０を断面図で示す。ＳＭＲ３０の図は、図３において表示されている。ＳＭＲ３０の層及び特徴の位置、形状、寸法、及び相対的なサイズは、図３において必ずしも縮尺通りに描かれていない。ＳＭＲ３０の例示的な寸法を以下に示すが、ＳＭＲ３０の寸法は、特に限定されない。図３に示す層及び他の特徴も網羅的ではなく、ＳＭＲ３０は、別個に図示されない他の層、特徴、及び要素を含むことができる。加えて、ＳＭＲ３０は、他のデバイス及び回路素子と組み合わせて、より大きな集積構造体又は回路の一部として形成することができる。そのようなより大きな集積構造体は、他の集積部品の中でも、ＳＭＲ３０と同様のいくつかの共振器を含むことができる。
【0051】
ＳＭＲ３０は、基板３１と、基板３１の上の音響ミラー３２と、基板３１の上の圧電材料の層３３と、第１の電極３４と、第２の電極３５と、封止層３６と、を含む。第１の電極３４は、圧電材料３３の第１の表面（すなわち、底面）と接触しており、圧電材料３３と基板３１との間で、圧電材料３３の下に少なくとも部分的に配置されている。第２の電極３５は、圧電材料３３の第２の表面（すなわち、上面）と接触しており、圧電材料３３の上に少なくとも部分的に配置されている。基板３１は、図１に示す基板１１と同様であってもよく、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。
【0052】
音響ミラー３２は、図１に示した実施形態における中間領域１２の一例である。音響ミラー３２は、ブラッグ反射器などの弾性波の反射器として具現化することができる。一例として、音響ミラー３２は、高い及び低い音響インピーダンスを有する材料の奇数の層として具現化することができ、高音響インピーダンス層及び低音響インピーダンス層は、層スタック内で交互になっている。場合によっては、音響ミラー３２は、ＡＬＤを用いて形成することができ、音響ミラー３２内の１つ以上の材料層は、ＡＬＤを用いて形成される。スタック内の層の厚さは、弾性波反射率を増加させるために、例えば、ＳＭＲ３０によって生成される弾性波の四分の一波長に最適化することができる。音響ミラー３２は、基板３１と、圧電材料３３並びに電極３４及び３５によって形成された共振器との間の弾性波絶縁を提供する。
【0053】
圧電材料の層３３の圧電特性及びＳＭＲ３０の構造配置により、ＳＭＲ３０は、ＲＦ入力などの交流電位入力信号が電極３４と３５との間に印加されると、弾性波又は機械波を生成することができる。弾性波又は機械波は、「Ｚ」方向に移動又は平行移動することができ、音響ミラー３２によって実質的に反射することができる。
【0054】
電極３４及び３５は、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。圧電材料の層３３は、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、ＡｌＳｃＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、又は別の圧電材料の層として具現化することができる。１つの好ましい実施形態では、圧電材料の層３３は、ＡｌＮの層であるが、他の圧電材料を利用することもできる。圧電材料３３は、特定の結晶方位を有するＡｌＮの層を含むこともできる。一例では、ＡｌＮの層は、弾性波又は機械波を「Ｚ」方向に励起するために、結晶構造ｃ軸配向を有することができる。封止層３６は、ＳＭＲ３０を保護するための材料の薄膜として具現化することができる。封止層３６は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、別の酸化物材料、又はＳＭＲ３０を保護するための別の適切な材料の層とすることができる。
【0055】
周波数応答、周波数応答の精度、及び品質係数を含むＳＭＲ３０の動作特性は、圧電材料の層３３の厚さ、適合性、及び均一性によって部分的に決定される。実施形態の一態様によれば、圧電材料の層３３は、ＡＬＤによって堆積されたＡｌＮの層として具現化することができる。ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、又は他の技術ではなく、ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、圧電材料のより薄く、より均一、かつよりコンフォーマルな層を得ることができる。
【0056】
圧電材料の層３３は、スパッタリングが用いられる場合などの、従来のＳＭＲ共振器における層よりも薄い圧電材料層として形成することができる。一例では、圧電材料の層３３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層３３は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層３３は、ＡｌＮの層に限定されない。場合によっては、圧電材料の層３３は、２つ以上の異なるタイプの圧電材料（例えば、ＡｌＮ、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、及びＡｌＳｃＮの層のうちの２つ以上のスタック）を含む、圧電材料の１つ以上の層を含むことができ、その各々は、実施形態によるＡＬＤ処理技術を用いて形成することができる。
【0057】
圧電材料の層３３の特定の厚さは、ＳＭＲ３０において高度に制御又は調整することができ、場合によっては、ＡＬＤを使用することによって、目標厚さの１０ｎｍ未満以内、目標厚さの５ｎｍ未満以内、又は目標厚さに更に近づけることができる。いくつかの実施形態では、圧電材料の層３３は、最小数のＡＬＤサイクルを用いて可能な限り薄く形成することができる。圧電材料の層３３を堆積させるためにスパッタリングではなくＡＬＤを使用することにより、多くの利点を提供する。例えば、ＡＬＤの使用は、圧電材料の層３３における結晶損傷を低減し、ダングリングボンドを低減し、一般的にスパッタ又はプラズマ損傷に起因する表面トラップを低減し、より良好な共振器性能をもたらす。
【0058】
実施形態の他の態様では、電極３４は、ＡＬＤを用いて形成することができ、電極３５は、ＡＬＤを用いて形成することができ、又は電極３４及び３５の両方をＡＬＤを用いて形成することができる。一例として、電極３４及び３５は、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、他の高導電性層を、ＡＬＤを用いて形成することができる。電極３４及び３５を形成するためにＡＬＤが用いられる場合、電極３４及び３５を形成するために使用される導電性材料のタイプは、材料に対して利用可能なＡＬＤプロセスに部分的に基づいて決定することができる。純銅などの純粋な金属物質の薄膜を堆積させるためのＡＬＤプロセスが知られているが、金属合金を堆積させるための追加のプロセスも知られている。
【0059】
上述したように、電極３４及び３５の材料選択における１つの要因は、電極３４及び３５の所望の厚さであり、これは、ＳＭＲ３０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極３４及び３５が望ましい場合、電極３４及び３５のために銅を堆積させるためにＡＬＤ処理を選択することができる。電極３４及び３５は、ＡＬＤ処理ステップを用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極３４及び３５は、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は電極３４及び３５のための導電性材料層を堆積させるための関連技術によって形成することができる。ＡＬＤ以外のスパッタリング又は他のプロセス技術を使用する場合、電極３４及び３５は、比較的厚くてもよい。電極３４及び３５の形状、サイズ、及び位置は、図３において表示されている。電極３４及び３５は、任意の適切な形状及びサイズを有するように形成することができる。
【0060】
実施形態の一態様によれば、封止層３６は、ＡＬＤを用いて形成することもできる。封止層３６は、均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。一例では、封止層３６は、ＡＬＤを用いて、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層３６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層３６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0061】
ＳＭＲ３０の全体の厚さは、圧電材料の層３３を形成するためにＡＬＤを使用することによって、スパッタリングと比較して著しく低減することができる。電極３４及び３５の一方又は両方並びに封止層３６を形成するためにＡＬＤを使用することによって、全体の厚さを更に低減することができる。圧電材料の層３３、電極３４及び３５、並びに封止層３６の均一性及び適合性も、ＡＬＤを使用することによって改善することができる。他のＳＭＲ構造体と比較して、より急峻な阻止帯域減衰、より低い挿入損失、及び他の改善された特性のために、ＳＭＲ３０は、５～２０ＧＨｚ以上の範囲で動作可能なＲＦ通過帯域フィルタにおいて使用するために、ＡＬＤによって調整することができる。ＳＭＲ３０はまた、他の改善された特性の中でも、より正確な周波数応答、より高い品質係数、より高い圧電結合又は帯域幅、及びより小さい周波数温度係数のために、ＡＬＤによって調整することができる。
【0062】
図４は、本明細書に記載の様々な実施形態による、図３に示すＳＭＲ３０の例示的な製造方法を示す。この方法は、図３に示すＳＭＲ３０に関連して説明されているが、この方法は、図３に示すものと同様の固体実装共振器を製造するために利用することもできる。加えて、この方法は、図４においてステップの特定の順序を示しているが、ステップの順序は、図示されている順序とは異なってもよい。例えば、連続して示される２つ以上のステップは、少なくとも部分的に同時に実行することができる。場合によっては、ステップのうちの１つ以上をスキップ又は省略することができる。他の場合には、図４に示すステップの間のステップ又は後のステップなどの、図４に示されていない追加のステップを利用することができる。
【0063】
ステップ１００において、プロセスは、ＳＭＲ３０のための基板を提供することを含む。図３に示す例を参照すると、基板３１は、ステップ１００で提供することができる基板の一例として示されている。基板３１は、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。基板３１は、ステップ１００において、製造する、ベンダから供給する、又は任意の他の好適な方法で形成若しくは提供することができる。
【0064】
ステップ１０２において、プロセスは、基板３１の上に音響ミラー３２を形成することを含む。一例として、音響ミラー３２は、ブラッグ反射器など、高い及び低い音響インピーダンス又は屈折率を有する材料の交互層として形成することができる。音響ミラー３２は、基板３１と、後のプロセスステップで形成される圧電材料３３並びに電極３４及び３５によって形成された共振器との間の弾性波絶縁を提供する。
【0065】
ステップ１０４において、プロセスは、音響ミラー３２の上に第１の電極３４を形成することを含む。第１の電極３４は、本明細書で説明するような高導電性材料の層として具現化することができる。一例では、電極３４は、ＡＬＤを用いて銅の薄層又は薄膜として形成することができる。電極３４は、ＡＬＤを用いて、３００ｎｍ、２００ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さで形成することができる。しかしながら、電極３４は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、銅のより薄い層になるように形成することができる。
【0066】
電極３４の材料の選択における１つの要因は、電極３４の所望の厚さであり、これは、ＳＭＲ３０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極３４が必要な場合、電極３４のための銅を堆積させるために、ＡＬＤ処理を選択することができる。電極３４は、ステップ１０４でＡＬＤ処理を用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極３４は、ステップ１０４において、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術によって、モリブデン又は別の金属若しくは金属合金として形成することができる。ＡＬＤ以外のプロセス技術を用いる場合、電極３４は、ＡＬＤを用いる場合よりも相対的に厚く形成され得る。
【0067】
ステップ１０６において、プロセスは、ＡＬＤ処理ステップによって基板３１の上に圧電材料の層３３を堆積させることを含む。圧電材料の層３３は、図３に示すように電極３４上に堆積させることができる。ＡＬＤプロセスは、電極３４上へのＡｌＮなどの圧電材料を堆積させるための電極３４の表面のイニシエーション処理で開始することができる。ＡＬＤ処理ステップのための反応チャンバでは、イニシエーション処理は、電極３４又は電極３４の上面をアニール処理すること、電極３４をエッチングすること、電極３４を１つ以上のガスに曝露すること、又は電極３４の上面から汚染物質を除去する、若しくは別の方法で材料を堆積させるために電極３４の表面を提供する他のステップを含むことができる。ステップ１０６において、圧電材料の層３３の結晶方位を方向付けることもできる。例えば、イニシエーション処理は、図３に示す「Ｚ」方向の弾性波又は機械波のための結晶構造ｃ軸配向を有する圧電材料の層３３を形成するように調整することができる。
【0068】
イニシエーション処理後、ステップ１０６におけるＡＬＤプロセスは、繰り返しシーケンスにおいて、２つ以上の前駆体化学物質又は反応物質への電極３４の曝露に進むことができる。前駆体は、経時的に別々にＡＬＤチャンバに導入されるガス種であってもよい。前駆体は、自己制限的な方法で、それぞれ時間内に反応する。前駆体のいずれの過剰又は残留反応物質も、次の前駆体又はＡＬＤサイクルが適用又は繰り返される前に洗い流される。ＡＬＤプロセスは、表面がそれぞれの前駆体に曝露される時間であるドーズ時間と、ＡＬＤチャンバが次のステップのために排気されるドーズ間の時間であるパージ時間との両方によって特徴付けられる。２つの反応物質のＡＬＤプロセスの場合、第１の反応物質ドーズ、第１のパージ、第２の反応物質ドーズ、第２のパージのシーケンスが、１つのＡＬＤサイクルにおけるステップである。
【0069】
第１の反応物質ドーズサイクルでは、第１の前駆体をＡＬＤ反応チャンバ内に導入することができ、これにより、電極３４の上面が、熱を加えることと共に第１の前駆体に曝露される。第１の反応物質ドーズサイクルの時間は、電極３４の上面を第１の前駆体で飽和させるように選択することができる。次に、第１の反応物質ドーズサイクルのあらゆる副生成物を除去するために、ＡＬＤ反応チャンバを第１のパージサイクルにおいてパージすることができる。ＡＬＤ反応チャンバは、不活性ガスを導入することによって、例えば、真空を用いて排気することによって、又は他のステップによってパージすることができる。
【0070】
第２の反応物質ドーズサイクルでは、第２の前駆体をＡＬＤ反応チャンバ内に導入することができる。第２の反応物質ドーズサイクルの時間は、前駆体間の反応のための部位が使い果たされるまでの、第２の前駆体が第１の前駆体と完全に又は実質的に反応するのに十分な時間であり得る。次に、第２の反応物質ドーズサイクルのあらゆる副生成物を除去するために、ＡＬＤ反応チャンバを第２のパージサイクルにおいてパージすることができる。ＡＬＤ反応チャンバは、不活性ガスを導入することによって、例えば、真空を用いて排気することによって、又は他のステップによってパージすることができる。次いで、別のＡＬＤサイクルを開始することができる。
【0071】
圧電材料の層３３の厚さは、ステップ１０６で用いられるＡＬＤサイクルの数によって決定することができ、サイクルの数は、圧電材料の層３３を非常に高い精度で均一かつコンフォーマルに成長させるように調整することができる。一例では、圧電材料の層３３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層３３は、ステップ１０６においてＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ステップ１０６において、ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層３３はまた、ＡｌＮの層に限定されない。
【0072】
場合によっては、ステップ１０６は、層の均一性を更に改善し、層の厚さを調整し、又は他の方法で圧電材料の層３３を修正するために、圧電材料の層３３をトリミングすることも含むことができる。トリミングは、比較的高価かつ時間のかかる処理であり得るが、ステップ１０６で実行される任意のトリミングは、圧電材料の層３３を形成するためにスパッタリングが用いられた場合と比較して、比較的軽微であり得る。
【0073】
ステップ１０８において、プロセスは、圧電材料の層３３上に第２の電極３５を形成することを含む。第２の電極３５は、本明細書で説明するような高導電性材料の層として具現化することができる。一例では、電極３５は、ＡＬＤを用いて銅の薄層又は薄膜として形成することができる。電極３５は、ＡＬＤを用いて、３００ｎｍ、２００ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さで形成することができる。しかしながら、電極３５は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、銅のより薄い層になるように形成することができる。
【0074】
電極３５の材料の選択における１つの要因は、電極３５の所望の厚さであり、これは、ＳＭＲ３０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極３５が必要な場合、電極３５のための銅を堆積させるためにＡＬＤ処理を選択することができる。電極３５は、ステップ１０８でＡＬＤ処理を用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極３５は、ステップ１０８において、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術によって、モリブデン又は別の金属若しくは金属合金として形成することができる。ＡＬＤ以外のプロセス技術を用いる場合、電極３５は、ＡＬＤを用いる場合よりも相対的に厚く形成され得る。
【0075】
ステップ１１０において、プロセスは、封止層３６を形成することを含む。封止層３６は、均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。一例では、封止層３６は、ＡＬＤ処理ステップによって、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層３６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層３６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0076】
他の堆積プロセスと比較して、封止層３６は、ＳＭＲ３０の周波数応答、周波数応答の精度、品質係数、及び挿入損失を調整するために、ＡＬＤを用いて非常に薄く形成することができる。封止層３６は、図３に示すように、圧電材料の層３３、第１の電極３４、及び第２の電極３５を覆って封止することができる。場合によっては、封止層３６は、図３に示す領域と比較して、より多くの又はより少ない領域を覆うことができる。
【0077】
場合によっては、図４に示すプロセスは、ＳＭＲ３０内に１つ以上の温度補償層を形成することなど、追加のステップを含むことができる。例えば、プロセスは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層又は温度補償のための他の材料の層などの温度補償層を形成することをステップ１０４と１０６との間に含むことができる。その場合、第１の電極３４と圧電材料３３との間に、ＡＬＤを用いてＳｉＯ２の層を形成することができ、圧電材料３３上ではなく温度補償上に第１の電極を形成することができる。ステップ１０６とステップ１０８との間で、圧電材料３３と第２の電極３５との間にＡＬＤを用いてＳｉＯ２の層を形成することもできる。ＡＬＤ処理ステップを用いることにより、温度補償層（単数又は複数）は、他の堆積技術を使用して形成される場合よりも、より均一に、よりコンフォーマルに、かつより薄くすることができる。いくつかの例として、ＳｉＯ２の層は、厚さ９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の層となるように形成することができる。
【0078】
図５は、本明細書に記載の様々な実施形態による例示的なＦＢＡＲ４０を示す。ＦＢＡＲ４０の図は、図５において表示されている。ＦＢＡＲ４０の層及び特徴の位置、形状、寸法、及び相対的なサイズは、図５において必ずしも縮尺通りに描かれていない。ＦＢＡＲ４０の例示的な寸法を以下に示すが、ＦＢＡＲ４０の寸法は、特に限定されない。図５に示す層及び他の特徴も網羅的ではなく、ＦＢＡＲ４０は、別個に図示されない他の層、特徴、及び要素を含むことができる。加えて、ＦＢＡＲ４０は、他のデバイス及び回路素子と組み合わせて、より大きな集積構造体又は回路の一部として形成することができる。そのようなより大きな集積構造体は、他の集積部品の中でも、ＦＢＡＲ４０と同様のいくつかの共振器を含むことができる。
【0079】
ＦＢＡＲ４０は、基板４１と、基板４１の上の支持層４２と、基板４１の上の圧電材料の層４３と、第１の電極４４と、第２の電極４５と、封止層４６と、絶縁キャビティ４７と、を含む。第１の電極４４は、圧電材料４３の第１の表面（すなわち、底面）と接触しており、圧電材料４３と基板４１との間で、圧電材料４３の下に少なくとも部分的に配置されている。第２の電極４５は、圧電材料４３の第２の表面（すなわち、上面）と接触しており、圧電材料４３の上に少なくとも部分的に配置されている。基板４１は、図１に示す基板１１と同様であってもよく、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。
【0080】
支持層４２は、図１に示す実施形態における中間領域１２の一例である。支持層４２は、基板４１の上に形成された、シリコンなどの支持材料の層として具現化することができる。支持層４２は、以下で更に説明するように、圧電材料４３並びに電極４４及び４５によって形成された共振器を支持する。
【0081】
圧電材料の層４３の圧電特性及びＦＢＡＲ４０の構造配置により、ＲＦ入力などの交流電位入力信号が電極４４と４５とにわたって印加されると、ＦＢＡＲ４０は、弾性波又は機械波を生成することができる。弾性波又は機械波は、「Ｚ」方向に移動又は平行移動することができ、以下にも説明するように、絶縁キャビティ４７によって絶縁することができる。
【0082】
電極４４及び４５は、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。圧電材料の層４３は、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、ＡｌＳｃＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、又は別の圧電材料の層として具現化することができる。１つの好ましい実施形態では、圧電材料の層４３は、ＡｌＮの層であるが、他の圧電材料を利用することもできる。圧電材料４３は、特定の結晶方位を有するＡｌＮの層を含むこともできる。一例では、ＡｌＮの層は、弾性波又は機械波を「Ｚ」方向に励起するために、結晶構造ｃ軸配向を有することができる。封止層４６は、ＦＢＡＲ４０を保護するための材料の薄膜として具現化することができる。封止層４６は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、別の酸化物材料、又はＦＢＡＲ４０を保護するための別の適切な材料の層とすることができる。
【0083】
周波数応答、周波数応答の精度、及び品質係数を含むＦＢＡＲ４０の動作特性は、圧電材料の層４３の厚さ、適合性、及び均一性によって部分的に決定される。実施形態の一態様によれば、圧電材料の層４３は、ＡＬＤによって堆積されたＡｌＮの層として具現化することができる。ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、又は他の技術ではなく、ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、圧電材料のより薄く、より均一、かつよりコンフォーマルな層を得ることができる。
【0084】
圧電材料の層４３は、スパッタリングが用いられる場合などの、従来のＦＢＡＲ共振器における層よりも薄い圧電材料層として形成することができる。一例では、圧電材料の層４３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層４３は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層４３は、ＡｌＮの層に限定されない。場合によっては、圧電材料の層４３は、２つ以上の異なるタイプの圧電材料（例えば、ＡｌＮ、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、及びＡｌＳｃＮの層のうちの２つ以上のスタック）を含む、圧電材料の１つ以上の層を含むことができ、その各々は、実施形態によるＡＬＤ処理技術を用いて形成することができる。
【0085】
圧電材料の層４３の特定の厚さは、ＦＢＡＲ４０において高度に制御又は調整することができ、場合によっては、ＡＬＤを使用することによって、目標厚さの１０ｎｍ未満以内、目標厚さの５ｎｍ未満以内、又は目標厚さに更に近づけることができる。いくつかの実施形態では、圧電材料の層４３は、最小数のＡＬＤサイクルを用いて可能な限り薄く形成することができる。圧電材料の層４３を堆積させるためにスパッタリングではなくＡＬＤを使用することにより、多くの利点を提供する。例えば、ＡＬＤの使用は、圧電材料の層４３における結晶損傷を低減し、ダングリングボンドを低減し、一般的にスパッタ又はプラズマ損傷に起因する表面トラップを低減し、より良好な共振器性能をもたらす。
【0086】
実施形態の他の態様では、電極４４は、ＡＬＤを用いて形成することができ、電極４５は、ＡＬＤを用いて形成することができ、又は電極４４及び４５の両方をＡＬＤを用いて形成することができる。一例として、電極４４及び４５は、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、他の高導電性層を、ＡＬＤを用いて形成することができる。電極４４及び４５を形成するためにＡＬＤが用いられる場合、電極４４及び４５を形成するために使用される導電性材料のタイプは、材料に対して利用可能なＡＬＤプロセスに部分的に基づいて決定することができる。電極４４及び４５の材料選択における１つの要因は、電極４４及び４５の所望の厚さであり、これは、ＦＢＡＲ４０の応答特性における要因でもある。例えば、非常に薄くかつ導電性の電極４４及び４５が望ましい場合、電極４４及び４５のために銅を堆積させるためにＡＬＤ処理を選択することができる。他の場合には、電極４４及び４５は、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は関連技術によって形成することができる。ＡＬＤ以外のスパッタリング又は他のプロセス技術を使用する場合、電極４４及び４５は、比較的厚くてもよい。
【0087】
実施形態の一態様によれば、封止層４６は、ＡＬＤを用いて形成することもできる。封止層４６は、均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。一例では、封止層４６は、ＡＬＤを用いて、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層４６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層４６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0088】
絶縁キャビティ４７は、支持層４２、圧電材料の層４３、並びに電極４４及び４５の下に形成された空間又はキャビティである。絶縁キャビティ４７は、図５に示すものと比較して、サイズ及び比率が異なってもよい。場合によっては、絶縁キャビティ４７は、図５に示すものよりも広くすることができ、絶縁キャビティ４７は、圧電材料の層４３よりも大きく（すなわち、上面図における長さ及び幅寸法を大きく）することができる。他の場合には、圧電材料の層４３の少なくとも一部分は、図５に示すように、絶縁キャビティ４７を越えて基板４１の上に延びていてもよい。
【0089】
絶縁キャビティ４７は、典型的にはＦＢＡＲ４０の支持層４２及び他の層が形成された後に、エッチング又は他の材料除去プロセスステップによって形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティ４７は、絶縁キャビティ４７内に残る１つ以上の支持ピラー４８と共に形成することができる。支持ピラー４８が絶縁キャビティ４７内に残るように、基板４１を選択的にエッチングして、絶縁キャビティを形成することができる。支持ピラー４８は、支持層４２に追加の支持を提供することができる。支持ピラー４８の数及び位置は、図５に示すものと比較して異なってもよく、場合によっては支持ピラー４８を省略することができる。
【0090】
ＦＢＡＲ４０の全体の厚さは、圧電材料の層４３を形成するためにＡＬＤを使用することによって、スパッタリングと比較して著しく低減することができる。電極４４及び４５の一方又は両方並びに封止層４６を形成するためにＡＬＤを使用することによって、全体の厚さを更に低減することができる。圧電材料の層４３、電極４４及び４５、並びに封止層４６の均一性及び適合性も、ＡＬＤを使用することによって改善することができる。他のＦＢＡＲ構造と比較して、より急峻な阻止帯域減衰、より低い挿入損失、及び他の改善された特性のために、ＦＢＡＲ４０は、１０～２０ＧＨｚ以上の範囲で動作可能なＲＦ通過帯域フィルタにおいて使用するために、ＡＬＤによって調整することができる。ＦＢＡＲ４０はまた、他の改善された特性の中でも、より正確な周波数応答、より高い品質係数、より高い圧電結合又は帯域幅、及びより小さい周波数温度係数のために、ＡＬＤによって調整することができる。
【0091】
図６は、本明細書に記載の様々な実施形態による、図５に示す例示的なＦＢＡＲ４０の例示的な製造方法を示す。この方法は、図５に示すＦＢＡＲ４０に関連して説明されているが、この方法は、図５に示すものと同様の薄膜バルク弾性波共振器を製造するために利用することもできる。加えて、この方法は、図６においてステップの特定の順序を示しているが、ステップの順序は、図示されている順序とは異なってもよい。例えば、連続して示される２つ以上のステップは、少なくとも部分的に同時に実行することができる。場合によっては、ステップのうちの１つ以上をスキップ又は省略することができる。他の場合には、図６に示すステップの間のステップ又は後のステップなどの、図６に示されていない追加のステップを利用することができる。
【0092】
ステップ２００において、プロセスは、ＦＢＡＲ４０のための基板を提供することを含む。図５に示す例を参照すると、基板４１は、ステップ２００で提供することができる基板の一例として示されている。基板４１は、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。基板４１は、ステップ２００において、製造する、ベンダから供給する、又は任意の他の好適な方法で形成若しくは提供することができる。
【0093】
ステップ２０２において、プロセスは、基板４１の上に支持層４２を形成することを含む。一例として、支持層４２は、基板４１の上に形成された、シリコンなどの支持材料の層として具現化することができる。支持層４２は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術などの適切な堆積技術を用いて堆積させることができる。支持層４２は、任意の適切な厚さに形成することができ、支持層４２を薄膜として形成する必要はない。支持層４２は、以下で更に説明するように、圧電材料４３並びに電極４４及び４５によって形成された共振器を支持する。
【0094】
ステップ２０４において、プロセスは、支持層４２の上に第１の電極４４を形成することを含む。第１の電極４４は、本明細書で説明するような高導電性材料の層として具現化することができる。一例では、電極４４は、ＡＬＤを用いて銅の薄層又は薄膜として形成することができる。電極４４は、ＡＬＤを用いて、３００ｎｍ、２００ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さで形成することができる。しかしながら、電極４４は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、銅のより薄い層になるように形成することができる。
【0095】
電極４４の材料の選択における１つの要因は、電極４４の所望の厚さであり、これは、ＦＢＡＲ４０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極４４が必要な場合、電極４４のための銅を堆積させるためにＡＬＤ処理を選択することができる。電極４４は、ステップ２０４でＡＬＤ処理を用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極４４は、ステップ２０４において、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術によって、モリブデン又は別の金属若しくは金属合金として形成することができる。ＡＬＤ以外のプロセス技術を用いる場合、電極３４は、ＡＬＤを用いる場合よりも相対的に厚く形成され得る。
【0096】
ステップ２０６において、プロセスは、ＡＬＤ処理ステップによって基板４１の上に圧電材料の層４３を堆積させることを含む。圧電材料の層４３は、図５に示すように電極４４上に堆積させることができる。ＡＬＤプロセスは、電極４４上へのＡｌＮなどの圧電材料を堆積させるための電極４４の表面のイニシエーション処理で開始することができる。ＡＬＤ処理ステップのための反応チャンバでは、イニシエーション処理は、電極４４又は電極４４の上面をアニール処理すること、電極４４をエッチングすること、電極４４を１つ以上のガスに曝露すること、又は電極４４の上面から汚染物質を除去する、若しくは別の方法で材料を堆積させるために電極４４の表面を提供する他のステップを含むことができる。ステップ２０６において、圧電材料の層４３の結晶方位を方向付けることもできる。例えば、イニシエーション処理は、図５に示す「Ｚ」方向の弾性波又は機械波のための結晶構造ｃ軸配向を有する圧電材料の層４３を形成するように調整することができる。
【0097】
イニシエーション処理後、ステップ２０６におけるＡＬＤプロセスは、繰り返しシーケンスにおいて、２つ以上の前駆体化学物質又は反応物質への電極４４の曝露に進むことができる。前駆体は、経時的に別々にＡＬＤチャンバに導入されるガス種であってもよい。前駆体は、自己制限的な方法で、それぞれ時間内に反応する。前駆体のいずれの過剰又は残留反応物質も、次の前駆体又はＡＬＤサイクルが適用又は繰り返される前に洗い流される。ＡＬＤプロセスは、表面がそれぞれの前駆体に曝露される時間であるドーズ時間と、ＡＬＤチャンバが次のステップのために排気されるドーズ間の時間であるパージ時間との両方によって特徴付けられる。２つの反応物質のＡＬＤプロセスの場合、第１の反応物質ドーズ、第１のパージ、第２の反応物質ドーズ、第２のパージのシーケンスが、１つのＡＬＤサイクルにおけるステップである。
【0098】
第１の反応物質ドーズサイクルでは、第１の前駆体をＡＬＤ反応チャンバ内に導入することができ、これにより、電極４４の上面が、熱を加えることと共に第１の前駆体に曝露される。第１の反応物質ドーズサイクルの時間は、電極４４の上面を第１の前駆体で飽和させるように選択することができる。次に、第１の反応物質ドーズサイクルのあらゆる副生成物を除去するために、ＡＬＤ反応チャンバを第１のパージサイクルにおいてパージすることができる。ＡＬＤ反応チャンバは、不活性ガスを導入することによって、例えば、真空を用いて排気することによって、又は他のステップによってパージすることができる。
【0099】
第２の反応物質ドーズサイクルでは、第２の前駆体をＡＬＤ反応チャンバ内に導入することができる。第２の反応物質ドーズサイクルの時間は、前駆体間の反応のための部位が使い果たされるまでの、第２の前駆体が第１の前駆体と完全に又は実質的に反応するのに十分な時間であり得る。次に、第２の反応物質ドーズサイクルのあらゆる副生成物を除去するために、ＡＬＤ反応チャンバを第２のパージサイクルにおいてパージすることができる。ＡＬＤ反応チャンバは、不活性ガスを導入することによって、例えば、真空を用いて排気することによって、又は他のステップによってパージすることができる。次いで、別のＡＬＤサイクルを開始することができる。
【0100】
圧電材料の層４３の厚さは、ステップ２０６で用いられるＡＬＤサイクルの数によって決定することができ、サイクルの数は、圧電材料の層４３を非常に高い精度で均一かつコンフォーマルに成長させるように調整することができる。一例では、圧電材料の層４３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層４３は、ステップ２０６においてＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ステップ２０６において、ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層４３はまた、ＡｌＮの層に限定されない。
【0101】
場合によっては、ステップ２０６は、更に、層の均一性を改善し、層の厚さを調整し、又は他の方法で圧電材料の層４３を修正するために、圧電材料の層４３をトリミングすることも含むことができる。トリミングは、比較的高価かつ時間のかかる処理であり得るが、ステップ２０６で実行される任意のトリミングは、圧電材料の層４３を形成するためにスパッタリングが用いられた場合と比較して、比較的軽微であり得る。
【0102】
ステップ２０８において、プロセスは、圧電材料の層４３上に第２の電極４５を形成することを含む。第２の電極４５は、本明細書で説明するような高導電性材料の層として具現化することができる。一例では、電極４５は、ＡＬＤを用いて銅の薄層又は薄膜として形成することができる。電極４５は、ＡＬＤを用いて、３００ｎｍ、２００ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さで形成することができる。しかしながら、電極４５は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、銅のより薄い層になるように形成することができる。
【0103】
電極４５の材料の選択における１つの要因は、電極４５の所望の厚さであり、これは、ＦＢＡＲ４０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極４５が必要な場合、電極４５のための銅を堆積させるために、ＡＬＤ処理を選択することができる。電極４５は、ステップ２０８でＡＬＤ処理を用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極４５は、ステップ２０８において、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術によって、モリブデン又は別の金属若しくは金属合金として形成することができる。ＡＬＤ以外のプロセス技術を用いる場合、電極４５は、ＡＬＤを用いる場合よりも相対的に厚く形成され得る。
【0104】
ステップ２１０において、プロセスは、封止層４６を形成することを含む。封止層４６は、均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。一例では、封止層４６は、ＡＬＤ処理ステップによって、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層４６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層４６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0105】
他の堆積プロセスと比較して、封止層４６は、ＦＢＡＲ４０の周波数応答、周波数応答の精度、品質係数、及び挿入損失を調整するために、ＡＬＤを用いて非常に薄く形成することができる。封止層４６は、図５に示すように、圧電材料の層４３、第１の電極４４、及び第２の電極４５を覆って封止することができる。場合によっては、封止層４６は、図４に示す領域と比較して、より多くの又はより少ない領域を覆うことができる。
【0106】
ステップ２１２において、プロセスは、支持層４２、圧電材料の層４３、並びに電極４４及び４５の下に絶縁キャビティ４７を形成することを含む。絶縁キャビティ４７は、圧電材料の層４３によって生成された弾性波を絶縁する目的に適切な任意のサイズに形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティ４７は、図５に示すものよりも広くすることができ、絶縁キャビティ４７は、圧電材料の層４３よりも大きく（すなわち、上面図における長さ及び幅寸法を大きく）することができる。他の場合には、圧電材料の層４３の少なくとも一部分は、図５に示すように、絶縁キャビティ４７を越えて基板４１の上に延びていてもよい。絶縁キャビティ４７は、エッチング又は他の材料除去プロセスステップによって形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティ４７は、支持層４２に追加の支持を提供するために絶縁キャビティ４７内に残る１つ以上の支持ピラー４８（図５）と共に形成することができる。支持ピラー４８の数及び位置は、図５に示すものと比較して異なってもよく、場合によっては支持ピラー４８を省略することができる。
【0107】
場合によっては、図６に示すプロセスは、ＦＢＡＲ４０内に１つ以上の温度補償層を形成することなど、追加のステップを含むことができる。例えば、プロセスは、ＳｉＯ２の層又は温度補償のための他の材料の層などの温度補償層を形成することをステップ２０４と２０６との間に含むことができる。その場合、第１の電極４４と圧電材料４３との間に、ＡＬＤを用いてＳｉＯ２の層を形成することができる。ステップ２０６とステップ２０８との間で、圧電材料４３と第２の電極４５との間にＡＬＤを用いてＳｉＯ２の層を形成することもできる。ＡＬＤ処理ステップの使用により、温度補償層（単数又は複数）は、他の堆積技術を使用して形成される場合よりも、より均一に、よりコンフォーマルに、かつより薄くすることができる。いくつかの例として、ＳｉＯ２の層は、厚さ９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の層となるように形成することができる。
【0108】
図７は、本明細書に記載の様々な実施形態による、図２に示すＳＡＷ共振器２０の例示的な製造方法を示す。この方法は、図２に示すＳＡＷ共振器２０に関連して説明されているが、この方法は、図２に示すものと同様のＳＡＷ共振器を製造するために利用することもできる。加えて、この方法は、図７においてステップの特定の順序を示しているが、ステップの順序は、図示されている順序とは異なってもよい。例えば、連続して示される２つ以上のステップは、少なくとも部分的に同時に実行することができる。場合によっては、ステップのうちの１つ以上をスキップ又は省略することができる。他の場合には、図７に示すステップの間のステップ又は後のステップなどの、図７に示されていない追加のステップを利用することができる。
【0109】
ステップ３００において、プロセスは、ＳＡＷ共振器２０のための基板を提供することを含む。図２に示す例を参照すると、基板２１は、ステップ３００で提供することができる基板の一例として示されている。基板２１は、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。基板２１は、ステップ３００において、製造する、ベンダから供給する、又は任意の他の好適な方法で形成若しくは提供することができる。
【0110】
ステップ３０２において、プロセスは、ＡＬＤ処理ステップによって基板２１の上に圧電材料の層２３を堆積させることを含む。ＡＬＤプロセスは、基板２１上へのＡｌＮなどの圧電材料を堆積させるための基板２１の表面のイニシエーション処理で開始することができる。ＡＬＤ処理ステップのための反応チャンバでは、イニシエーション処理は、基板２１をエッチングすること、基板２１を１つ以上のガスに曝露すること、又は基板２１の上面から汚染物質を除去する、若しくは別の方法で材料を堆積させるために基板２１の表面を提供する他のステップを含むことができる。ステップ３０２において、圧電材料の層２３の結晶方位を方向付けることもできる。例えば、イニシエーション処理は、図２に示す「Ｙ」方向の弾性波又は機械波のための結晶構造ｃ軸配向を有する圧電材料の層２３を形成するように調整することができる。
【0111】
イニシエーション処理後、ステップ３０２におけるＡＬＤプロセスは、繰り返しシーケンスにおいて、２つ以上の前駆体化学物質又は反応物質への基板２１の曝露に進むことができる。前駆体は、経時的に別々にＡＬＤチャンバに導入されるガス種であってもよい。前駆体は、自己制限的な方法で、それぞれ時間内に反応する。前駆体のいずれの過剰又は残留反応物質も、次の前駆体又はＡＬＤサイクルが適用又は繰り返される前に洗い流される。ＡＬＤプロセスは、表面がそれぞれの前駆体に曝露される時間であるドーズ時間と、ＡＬＤチャンバが次のステップのために排気されるドーズ間の時間であるパージ時間との両方によって特徴付けられる。２つの反応物質のＡＬＤプロセスの場合、第１の反応物質ドーズ、第１のパージ、第２の反応物質ドーズ、第２のパージのシーケンスが、１つのＡＬＤサイクルにおけるステップである。
【0112】
第１の反応物質ドーズサイクルでは、第１の前駆体をＡＬＤ反応チャンバ内に導入することができ、これにより、基板２１の上面が、熱を加えることと共に第１の前駆体に曝露される。第１の反応物質ドーズサイクルの時間は、基板２１の上面を第１の前駆体で飽和させるように選択することができる。次に、第１の反応物質ドーズサイクルのあらゆる副生成物を除去するために、ＡＬＤ反応チャンバを第１のパージサイクルにおいてパージすることができる。ＡＬＤ反応チャンバは、不活性ガスを導入することによって、例えば、真空を用いて排気することによって、又は他のステップによってパージすることができる。
【0113】
第２の反応物質ドーズサイクルでは、第２の前駆体をＡＬＤ反応チャンバ内に導入することができる。第２の反応物質ドーズサイクルの時間は、前駆体間の反応のための部位が使い果たされるまでの、第２の前駆体が第１の前駆体と完全に又は実質的に反応するのに十分な時間であり得る。次に、第２の反応物質ドーズサイクルのあらゆる副生成物を除去するために、ＡＬＤ反応チャンバを第２のパージサイクルにおいてパージすることができる。ＡＬＤ反応チャンバは、不活性ガスを導入することによって、例えば、真空を用いて排気することによって、又は他のステップによってパージすることができる。次いで、別のＡＬＤサイクルを開始することができる。
【0114】
圧電材料の層２３の厚さは、ステップ３０２で用いられるＡＬＤサイクルの数によって決定することができ、サイクルの数は、圧電材料の層２３を非常に高い精度で均一かつコンフォーマルに成長させるように調整することができる。一例では、圧電材料の層２３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層２３は、ステップ２０６においてＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ステップ３０２において、ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層２３はまた、ＡｌＮの層に限定されない。
【0115】
場合によっては、ステップ３０２は、更に、層の均一性を改善し、層の厚さを調整し、又は他の方法で圧電材料の層２３を修正するために、圧電材料の層２３をトリミングすることも含むことができる。トリミングは、比較的高価かつ時間のかかる処理であり得るが、ステップ３０６で実行される任意のトリミングは、圧電材料の層２３を形成するためにスパッタリングが用いられた場合と比較して、比較的軽微であり得る。
【0116】
ステップ３０４において、プロセスは、圧電材料の層２３上に第１の電極２４、第２の電極２５、並びに反射格子２６及び２７を形成することを含む。電極２４及び２５は、高導電性材料の層として具現化することができる。一例では、電極２４及び２５は、ＡＬＤを用いて銅の薄層又は薄膜として形成することができる。電極２４及び２５は、ＡＬＤを用いて、３００ｎｍ、２００ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さで形成することができる。しかしながら、電極２４及び２５は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、銅のより薄い層になるように形成することができる。場合によっては、反射格子２６及び２７は、省略することもできる。反射格子２６及び２７は、含まれる場合、電極２４及び２５と同じ又は同様の厚さで、ＡＬＤを用いて形成することもできる。
【0117】
電極２４及び２５の材料の選択における１つの要因は、電極２４及び２５の所望の厚さであり、これは、ＳＡＷ共振器２０の応答特性における要因でもある。例えば、高導電性かつ薄い電極２４及び２５が必要な場合、電極２４及び２５のために銅を堆積させるために、ＡＬＤ処理を選択することができる。電極２４及び２５は、ステップ３０４でＡＬＤ処理を用いて他の金属及び金属合金から形成することもできる。他の場合には、電極２４及び２５は、ステップ３０４において、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術によって、モリブデン又は別の金属若しくは金属合金として形成することができる。ＡＬＤ以外のプロセス技術を用いる場合、電極２４及び２５は、ＡＬＤを用いる場合よりも相対的に厚く形成され得る。
【0118】
ステップ３０６において、プロセスは、電極２４及び２５、反射格子２６及び２７、並びに圧電材料の層２３の上に封止層を形成することを含む。封止層は、図２には示されていないが、図３及び図５に示す封止層３６及び４６と同様の封止層を、電極２４及び２５、反射格子２６及び２７、並びに圧電材料の層２３の上に均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。封止層４６は、ＡＬＤ処理ステップによって、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層４６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層４６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0119】
本明細書に記載の構造及び方法は、多種多様な有用な集積回路を製造するために使用することができる。例えば、本明細書に記載の音響共振器は、マイクロ波回路用途に適したモノリシック回路形態で様々な構成要素と一体化することができる。本明細書において実施形態を詳細に説明してきたが、寸法状態を含む説明は、例としてのものである。
【0120】
場合によっては、図７に示すプロセスは、ＳＡＷ共振器２０内に１つ以上の温度補償層を形成することなど、追加のステップを含むことができる。例えば、プロセスは、ＳｉＯ２の層又は温度補償のための他の材料の層などの温度補償層を形成することをステップ３０２と３０４との間に含むことができる。その場合、圧電材料の層２３と電極２４及び２５との間に、ＡＬＤを用いてＳｉＯ２の層を形成することができる。ＡＬＤ処理ステップを用いることにより、温度補償層（単数又は複数）は、他の堆積技術を用いて形成される場合よりも、より均一に、よりコンフォーマルに、かつより薄くすることができる。いくつかの例として、ＳｉＯ２の層は、厚さ９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の層となるように形成することができる。
【0121】
図８は、本明細書に記載の様々な実施形態による、例示的な横方向励起バルク弾性波共振器５０（「共振器５０」）の断面図である。共振器５０の図は、図８において表示されている。共振器５０の層及び特徴の位置、形状、寸法、及び相対的なサイズは、図８において必ずしも縮尺通りに描かれていない。共振器５０の例示的な寸法を以下に示すが、寸法は、特に限定されない。図８に示す層及び他の特徴も網羅的ではなく、共振器５０は、別個に図示されない他の層、特徴、及び要素を含むことができる。加えて、共振器５０は、他のデバイス及び回路素子と組み合わせて、より大きな集積構造体又は回路の一部として形成することができる。そのようなより大きな集積構造体は、他の集積部品の中でも、共振器５０と同様のいくつかの共振器を含むことができる。
【0122】
共振器５０は、基板５１と、基板５１の上の圧電材料の層５３と、第２の電極５５Ａ～５５Ｃと交互嵌合された第１の電極５４Ａ～５４Ｃと、封止層５６と、絶縁キャビティ５７と、を含む。交互嵌合された電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、図２に示す交互嵌合された電極２４及び２５と同様であるが、電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃの断面が図８に示されている。図８には限られた数の電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃが示されているが、実際にはより多くの数の電極を利用することができることを理解されたい。電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、圧電材料５３の上面と接触している。基板５１は、図１に示す基板１１と同様であってもよく、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。図８には示されていないが、共振器５０は、場合によっては、図５の支持層４２と同様の支持層を含むこともできる。このような支持材料の層は、例えばシリコンから形成することができ、基板５１の上かつ圧電材料の層５３の下に配置することができる。
【0123】
共振器５０は、交流電位入力信号が第１の電極５４Ａ～５４Ｃと第２の電極５５Ａ～５５Ｃとにわたって印加されると、弾性波又は機械波を生成することができる。共振器５０の電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、図３に示すＳＭＲ３０及び図５に示すＦＢＡＲ４０のように、圧電材料５３の２つの異なる反対向きの表面上に配置されていない。その代わりに、第１の電極５４Ａ～５４Ｃ及び第２の電極５５Ａ～５５Ｃの両方が圧電材料５３の上面に形成されており、これは、図２に示すＳＡＷ共振器２０と同様である。しかしながら、共振器５０は、ＳＡＷ共振器２０のように共振器５０の上面に沿って弾性波又は機械波を励起するように設計されていない。代わりに、圧電材料５３の結晶構造ｃ軸配向は、バルク弾性波又は機械波を「Ｚ」方向に励起するように配向されている。すなわち、圧電材料５３のｃ軸配向は、圧電材料５３の上面に垂直な「Ｚ」方向に配向されている。したがって、共振器５０は、横方向励起バルク弾性波共振器と呼ばれる。
【0124】
電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、幅「Ｗ」を有するように形成されており、ピッチ「Ｐ」でそれらを分離する。共振器５０における幅「Ｗ」は、ピッチ「Ｐ」よりも小さい。例えば、幅「Ｗ」は、約１００ｎｍとすることができ、ピッチ「Ｐ」は、１～５μｍとすることができるが、他の寸法を利用することもできる。
【0125】
圧電材料の層５３は、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、ＡｌＳｃＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、又は別の圧電材料の層として具現化することができる。１つの好ましい実施形態では、圧電材料の層５３は、ＡｌＮの層であるが、他の圧電材料を利用することもできる。場合によっては、圧電材料の層１３は、２つ以上の異なるタイプの圧電材料（例えば、ＡｌＮ、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、及びＡｌＳｃＮの層のうちの２つ以上のスタック）を含む、圧電材料の１つ以上の層を含むことができ、その各々は、実施形態によるＡＬＤ処理技術を用いて形成することができる。封止層５６は、共振器５０を保護するための材料の薄膜として具現化することができる。封止層５６は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、別の酸化物材料、又は共振器５０を保護するための別の適切な材料の層とすることができる。
【0126】
周波数応答、周波数応答の精度、及び品質係数を含む共振器５０の動作特性は、圧電材料の層５３の厚さ、適合性、及び均一性によって部分的に決定される。実施形態の一態様によれば、圧電材料の層５３は、ＡＬＤによって堆積されたＡｌＮの層として具現化することができる。ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、又は他の技術ではなく、ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、圧電材料のより薄く、より均一、かつよりコンフォーマルな層を得ることができる。
【0127】
圧電材料の層５３は、スパッタリングが用いられる場合などの、従来の共振器における層よりも薄い圧電材料層として形成することができる。一例では、圧電材料の層５３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層５３は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層５３は、ＡｌＮの層に限定されない。
【0128】
圧電材料の層５３の特定の厚さは、共振器５０において高度に制御又は調整することができ、場合によっては、ＡＬＤを使用することによって、目標厚さの１０ｎｍ未満以内、目標厚さの５ｎｍ未満以内、又は目標厚さに更に近づけることができる。いくつかの実施形態では、圧電材料の層５３は、最小数のＡＬＤサイクルを用いて可能な限り薄く形成することができる。
【0129】
電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、ＡＬＤを用いて形成することもできる。一例として、電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、他の高導電性層を、ＡＬＤを用いて形成することができる。電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃを形成するためにＡＬＤが用いられる場合、使用される導電性材料のタイプは、材料に対して利用可能なＡＬＤプロセスに部分的に基づいて決定することができる。電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃの材料選択における１つの要因は、電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃの所望の厚さであり、これは、共振器５０の応答特性における要因でもある。例えば、非常に薄くかつ導電性の電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃが望ましい場合、銅を堆積させるために、ＡＬＤ処理を選択することができる。他の場合には、電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃは、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は関連技術によって形成することができる。
【0130】
実施形態の一態様によれば、封止層５６は、ＡＬＤを用いて形成することもできる。封止層５６は、均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。一例では、封止層５６は、ＡＬＤを用いて、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層５６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層５６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0131】
絶縁キャビティ５７は、圧電材料の層５３の下に形成された空間又はキャビティである。絶縁キャビティ５７は、図８に示すものと比較して、サイズ及び比率が異なってもよい。場合によっては、絶縁キャビティ５７は、図８に示すものよりも広くすることができ、絶縁キャビティ５７は、圧電材料の層５３よりも大きく（すなわち、上面図における長さ及び幅寸法を大きく）することができる。絶縁キャビティ５７は、エッチング又は他の材料除去プロセスステップによって形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティ５７は、図５に示す支持ピラー４８と同様の１つ以上の支持ピラーと共に形成することができる。
【0132】
共振器５０の全体の厚さは、圧電材料の層５３を形成するためにＡＬＤを使用することによって、スパッタリングと比較して著しく低減することができる。電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃ並びに封止層５６を形成するためにＡＬＤを使用することによって、全体の厚さを更に低減することができる。圧電材料の層５３、電極５４Ａ～５４Ｃ及び５５Ａ～５５Ｃ、並びに封止層５６の均一性及び適合性も、ＡＬＤを使用することによって改善することができる。
【0133】
図９は、本明細書に記載の様々な実施形態による、別の例示的な横方向励起バルク弾性波共振器６０（「共振器６０」）の断面図である。共振器６０の図は、図９において表示されている。共振器６０の層及び特徴の位置、形状、寸法、及び相対的なサイズは、図９において必ずしも縮尺通りに描かれていない。共振器６０の例示的な寸法を以下に示すが、寸法は、特に限定されない。図９に示す層及び他の特徴も網羅的ではなく、共振器６０は、別個に図示されない他の層、特徴、及び要素を含むことができる。加えて、共振器６０は、他のデバイス及び回路素子と組み合わせて、より大きな集積構造体又は回路の一部として形成することができる。そのようなより大きな集積構造体は、他の集積部品の中でも、共振器６０と同様のいくつかの共振器を含むことができる。
【0134】
共振器６０は、基板６１と、基板６１の上の圧電材料の層６３と、第２の電極６５Ａ～６５Ｃと交互嵌合された第１の電極６４Ａ～６４Ｃと、封止層６６と、絶縁キャビティ６７と、フローティング金属板６８と、を含む。交互嵌合された電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃは、図２に示す交互嵌合された電極２４及び２５と同様であるが、電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃの断面が図９に示されている。図９には限られた数の電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃが示されているが、実際にはより多くの数の電極を利用することができることを理解されたい。電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃは、圧電材料６３の上面と接触している。フローティング金属板６８は、圧電材料６３の底面と接触している。
【0135】
基板６１は、図１に示す基板１１と同様であってもよく、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。図９には示されていないが、共振器６０は、場合によっては、図５の支持層４２と同様の支持層を含むこともできる。このような支持材料の層は、例えばシリコンから形成することができ、基板６１の上かつフローティング金属板６８の層の下に配置することができる。
【0136】
共振器６０は、交流電位入力信号が第１の電極６４Ａ～６４Ｃと第２の電極６５Ａ～６５Ｃとにわたって印加されると、弾性波又は機械波を生成することができる。フローティング金属板６８には電位が印加されない。共振器５０の電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃは、図３に示すＳＭＲ３０及び図５に示すＦＢＡＲ４０のように、圧電材料６３の２つの異なる反対向きの表面上に配置されていない。その代わりに、第１の電極６４Ａ～６４Ｃ及び第２の電極６５Ａ～６５Ｃの両方が、図２に示すＳＡＷ共振器２０と同様に圧電材料６３の上面に形成されており、フローティング金属板６８が圧電材料６３の底面と接触している。圧電材料５３の結晶構造ｃ軸配向は、バルク弾性波又は機械波を図９のページ内に向いた、「Ｘ」方向に励起するように配向されている。すなわち、圧電材料５３のｃ軸配向は、圧電材料６３の上面に平行であり、図９のページ内に向いた、「Ｘ」方向に配向されている。
【0137】
電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８は、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃは、幅「Ｗ」を有するように形成されており、ピッチ「Ｐ」でそれらを分離する。共振器６０における幅「Ｗ」は、ピッチ「Ｐ」よりも大きい。例えば、幅「Ｗ」は、約５０～３００μｍとすることができ、ピッチ「Ｐ」は、１～２０μｍとすることができるが、他の寸法を利用することもできる。
【0138】
圧電材料の層６３は、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、ＡｌＳｃＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、又は別の圧電材料の層として具現化することができる。１つの好ましい実施形態では、圧電材料の層６３は、ＡｌＮの層であるが、他の圧電材料を利用することもできる。場合によっては、圧電材料の層６３は、２つ以上の異なるタイプの圧電材料（例えば、ＡｌＮ、ＰＺＴ、ＢＳＴ、ＢａＴｉＯ３、及びＡｌＳｃＮの層のうちの２つ以上のスタック）を含む、圧電材料の１つ以上の層を含むことができ、その各々は、実施形態によるＡＬＤ処理技術を用いて形成することができる。封止層６６は、共振器６０を保護するための材料の薄膜として具現化することができる。封止層６６は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、別の酸化物材料、又は共振器６０を保護するための別の適切な材料の層とすることができる。
【0139】
周波数応答、周波数応答の精度、及び品質係数を含む共振器６０の動作特性は、圧電材料の層６３の厚さ、適合性、及び均一性によって部分的に決定される。実施形態の一態様によれば、圧電材料の層６３は、ＡＬＤによって堆積されたＡｌＮの層として具現化することができる。ゾル－ゲル湿式化学技術、スパッタリング、パルスレーザ堆積、又は他の技術ではなく、ＡＬＤを用いてＡｌＮの層を形成することにより、圧電材料のより薄く、より均一、かつよりコンフォーマルな層を得ることができる。
【0140】
圧電材料の層６３は、スパッタリングが用いられる場合などの、従来の共振器における層よりも薄い圧電材料層として形成することができる。一例では、圧電材料の層６３は、ＡＬＤによって厚さ１００ｎｍ以下のＡｌＮ層として形成することができる。しかしながら、圧電材料の層５３は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、ＡｌＮのより薄い層になるように形成することができる。ＡＬＤを用いて圧電材料の他の薄膜を形成することができるので、圧電材料の層６３は、ＡｌＮの層に限定されない。
【0141】
圧電材料の層６３の特定の厚さは、共振器６０において高度に制御又は調整することができ、場合によっては、ＡＬＤを使用することによって、目標厚さの１０ｎｍ未満以内、目標厚さの５ｎｍ未満以内、又は目標厚さに更に近づけることができる。いくつかの実施形態では、圧電材料の層６３は、最小数のＡＬＤサイクルを用いて可能な限り薄く形成することができる。
【0142】
電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８は、ＡＬＤを用いて形成することもできる。一例として、電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８は、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、他の高導電性層を、ＡＬＤを用いて形成することができる。電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８を形成するためにＡＬＤが用いられる場合、使用される導電性材料のタイプは、材料に対して利用可能なＡＬＤプロセスに部分的に基づいて決定することができる。電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８の材料選択における１つの要因は、電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８の所望の厚さであり、これは、共振器６０の応答特性における要因でもある。他の場合には、電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びにフローティング金属板６８は、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は関連技術によって形成することができる。
【0143】
実施形態の一態様によれば、封止層６６は、ＡＬＤを用いて形成することもできる。封止層６６は、均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。一例では、封止層６６は、ＡＬＤを用いて、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の層として形成することができる。封止層６６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層６６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0144】
絶縁キャビティ６７は、圧電材料の層６３の下に形成された空間又はキャビティである。絶縁キャビティ６７は、図９に示すものと比較して、サイズ及び比率が異なってもよい。場合によっては、絶縁キャビティ６７は、図９に示すものよりも広くすることができ、絶縁キャビティ６７は、圧電材料の層６３よりも大きく（すなわち、上面図における長さ及び幅寸法を大きく）することができる。絶縁キャビティ６７は、エッチング又は他の材料除去プロセスステップによって形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティ６７は、図５に示す支持ピラー４８と同様の１つ以上の支持ピラーと共に形成することができる。
【0145】
共振器６０の全体の厚さは、圧電材料の層６３を形成するためにＡＬＤを使用することによって、スパッタリングと比較して著しく低減することができる。電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ並びに封止層６６を形成するためにＡＬＤを使用することによって、全体の厚さを更に低減することができる。圧電材料の層６３、電極６４Ａ～６４Ｃ及び６５Ａ～６５Ｃ、並びに封止層６６の均一性及び適合性も、ＡＬＤを使用することによって改善することができる。
【0146】
図１０は、本明細書に記載の様々な実施形態による、図８及び図９に示す共振器構造体５０及び６０の例示的な製造方法を示す。この方法は、図８及び図９に示す共振器構造体５０及び６０に関連して説明されているが、この方法は、図示されたものと同様の共振器構造体を製造するために利用することもできる。加えて、この方法は、図１０においてステップの特定の順序を示しているが、ステップの順序は、図示されている順序とは異なってもよい。例えば、連続して示される２つ以上のステップは、少なくとも部分的に同時に実行することができる。場合によっては、ステップのうちの１つ以上をスキップ又は省略することができる。他の場合には、図１０に示すステップの間のステップ又は後のステップなどの、図１０に示されていない追加のステップを利用することができる。
【0147】
ステップ４００において、プロセスは、基板を提供することを含む。図８及び図９に示す例を参照すると、基板５１及び６１は、ステップ４００において提供することができる例示的な基板として示されている。基板は、シリコン、炭化ケイ素、ニオブ酸リチウム、サファイア、ガラス、セラミック、又は用途に適した別の好適なタイプの基板として具現化することができる。基板は、ステップ４００において、製造する、ベンダから供給する、又は任意の他の好適な方法で形成若しくは提供することができる。
【0148】
ステップ４０２において、プロセスは、基板の上にフローティング金属板６８を形成することを含む。一例として、フローティング金属板６８は、銅、銀、金、モリブデン、タングステン、チタン、白金、又はアルミニウム、それらの合金、及び他の導電層を含む、金属又は金属合金などの高導電性材料の層として具現化することができる。フローティング金属板６８は、ＡＬＤを用いて形成することができる。一例として、フローティング金属板６８は、ＡＬＤを用いて薄い銅層として形成することができるが、ＡＬＤを用いて他の高導電性層を形成することができる。他の場合には、フローティング金属板６８は、スパッタリングプロセス、ＰＶＤ、又は関連技術によって形成することができる。ステップ４０２は、図８の共振器５０を形成する場合など、場合によっては省略することができることにも留意されたい。
【0149】
ステップ４０４において、プロセスは、ＡＬＤ処理ステップによって圧電材料の層を堆積させることを含む。例えば、圧電材料の層５３は、図８に示すように、基板５１上に又は基板５１の上に堆積させることができる。別の例では、圧電材料の層６３は、図９に示すように、フローティング金属板６８上に又はフローティング金属板６８の上に堆積させることができる。ＡＬＤプロセスは、ＡｌＮなどの圧電材料を堆積させるためのイニシエーション処理で開始することができる。ＡＬＤ処理ステップのための反応チャンバでは、イニシエーション処理は、アニール処理、エッチング、若しくは表面を１つ以上のガスに曝露すること、又は汚染物質を除去する、若しくは別の方法でＡＬＤを用いて材料を堆積させるために表面を提供する他のステップを含むことができる。ステップ４０４において、圧電材料の層の結晶方位を方向付けることもできる。例えば、イニシエーション処理は、図８に示す「Ｚ」方向又は図９に示す「Ｙ」方向の弾性波又は機械波のための結晶構造ｃ軸配向を有する圧電材料の層を形成するように調整することができる。場合によっては、別の結晶構造ｃ軸配向を有するように圧電材料の層を形成することもできる。イニシエーション処理後、ステップ４０４におけるＡＬＤプロセスは、本明細書に記載されるように、繰り返しシーケンスにおいて、前駆体化学物質又は反応物質を使用する曝露に進むことができる。
【0150】
ステップ４０４で形成される圧電材料の層の厚さは、用いられるＡＬＤサイクルの数によって決定することができ、サイクルの数は、圧電材料の層を非常に高い精度で均一かつコンフォーマルに成長させるように調整することができる。場合によっては、ステップ４０４は、更に、層の均一性を改善し、層の厚さを調整し、又は他の方法で圧電材料の層を修正するために、形成された圧電材料の層をトリミングすることも含むことができる。トリミングは、比較的高価かつ時間のかかる処理であり得るが、ステップ４０４で実行される任意のトリミングは、スパッタリングが用いられた場合と比較して、比較的軽微であり得る。
【0151】
ステップ４０６において、プロセスは、圧電材料の層上に第１及び第２の電極を形成することを含む。例えば、第１の電極５４Ａ～５４Ｃ及び第２の電極５５Ａ～５５Ｃは、図８に示すように、圧電材料の層５３上に形成することができる。別の例として、第１の電極６４Ａ～６４Ｃ及び第２の電極６５Ａ～６５Ｃは、図９に示すように、圧電材料の層６３上に形成することができる。第１及び第２の電極は、ＡＬＤを用いて高導電性材料の薄層又は薄膜として形成することができる。第１及び第２の電極は、ＡＬＤを用いて、３００ｎｍ、２００ｎｍ、又は１００ｎｍ以下の厚さで形成することができる。しかしながら、第１及び第２の電極は、ＡＬＤを用いて、場合によっては、９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の厚さの層など、より薄い層になるように形成することができる。
【0152】
ステップ４０８において、プロセスは、第１及び第２の電極の上に封止層を形成することを含む。例として、図８に示す封止層５６又は図９に示す封止層６６を形成することができる。封止層は、ＡＬＤ処理ステップによって、１００ｎｍ以下のＡｌ２Ｏ３の均一かつコンフォーマルな薄膜として形成することができる。封止層４６はまた、ＡＬＤを用いて、場合によっては、１０ｎｍ未満、５ｎｍ、又はより薄い層など、Ａｌ２Ｏ３のより薄い層となるように形成することができる。ＡＬＤを用いて保護材料の他の薄膜を形成することができるので、封止層４６は、Ａｌ２Ｏ３の層に限定されない。
【0153】
ステップ４１０において、プロセスは、図８に示す絶縁キャビティ５７又は図９に示す絶縁キャビティ６７のうちの１つなどの絶縁キャビティを形成することを含む。絶縁キャビティは、弾性波を絶縁する目的に適切な任意のサイズに形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティは、図８及び図９に示すものよりも広くすることができ、絶縁キャビティは、その上の圧電材料の層よりも大きく（すなわち、上面図における長さ及び幅寸法を大きく）することができる。絶縁キャビティは、エッチング又は他の材料除去プロセスステップによって形成することができる。場合によっては、絶縁キャビティは、本明細書で説明されるように、追加の支持を提供するために１つ以上の支持ピラーと共に形成することができる。
【0154】
場合によっては、図１０に示すプロセスは、１つ以上の温度補償層を形成することなど、追加のステップを含むことができる。例えば、プロセスは、ＳｉＯ２の層又は温度補償のための他の材料の層などの温度補償層を形成することをステップ４０４と４０６との間に含むことができる。その場合、第１及び第２の電極と圧電材料との間に、ＡＬＤを用いてＳｉＯ２の層を形成することができる。ＡＬＤ処理ステップの使用により、温度補償層（単数又は複数）は、他の堆積技術を用いて形成される場合よりも、より均一に、よりコンフォーマルに、かつより薄くすることができる。いくつかの例として、ＳｉＯ２の層は、厚さ９０ｎｍ、８０ｎｍ、７０ｎｍ、６０ｎｍ、５０ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満の層となるように形成することができる。
【0155】
他の場合には、プロセスは、ステップ４００の後かつステップ４０２の前に、基板の上に支持層を形成することを含むことができる。支持層は、シリコンの層として具現化することができるが、他の支持層を使用することもできる。支持層は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又は関連技術などの適切な堆積技術を用いて堆積させることができる。支持層は、任意の適切な厚さに形成することができ、支持層を薄膜として形成する必要はない。
【0156】
加えて、プロセスは、ステップ４００の後かつステップ４０２の前に、基板の上に音響ミラーを形成することを含むことができる。音響ミラーは、ブラッグ反射器など、高い及び低い音響インピーダンス又は屈折率を有する材料の交互層として形成することができる。音響ミラーは、基板と、後にステップ４０４において形成される圧電材料によって形成される共振器との間の弾性波絶縁を提供することができる。
【0157】
上記で説明した特徴、構造、又は特性は、任意の好適な方式で、１つ又は複数の実施形態に組み合わせることができ、様々な実施形態において述べた特徴は、それら実施形態の間で入れ替えることができる。前述の説明では、本開示の実施形態を完全に提示するために、特定の詳細が提供される。しかしながら、当業者であれば、本開示の技術的解決策が、これらの具体的な詳細のうちの１つ又は複数を伴わずに実施され得るか、或いは他の方法、構成部品、及び材料なども用いられ得ることを理解するであろう。その他の事例では、本開示の態様を曖昧にしないように、周知の構造、材料又は動作については詳細に図示又は説明していない。
【0158】
「上（ｏｎ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、および「左（ｌｅｆｔ）」などの相対的な用語は、特定の構造的特徴の相対的な空間的関係を説明するために使用される場合があるが、これらの用語は、便宜上、例における方向としてのみ使用されている。デバイスが上下逆になった場合、「上側」構成要素は「下側」構成要素になることを理解されたい。ある構造または特徴が、別の構造または特徴の「上に」ある（またはその上に形成される）と説明されている場合、その構造は、任意の他の構造または特徴が該構造と他の構造との間に介在することなく、他の構造上に（即ち、接触しながら）直接配置され得る。ある構造または特徴が、別の構造または特徴を「覆って」いる（または覆って形成される）と説明されている場合、その構造は、他の構造または特徴がそれらの間に介在してもしなくても、他の構造を覆って配置され得る。２つの構成要素が互いに「結合される」と記載されている場合、構成要素は、他の構成要素が電気的に結合され、かつそれらの間に介在していてもしていなくても、互いに電気的に結合され得る。２つの構成要素が互いに「直接結合されている」と記載されるとき、それらの構成要素は、他の構成要素がそれらの間に電気的に結合されていなくても、互いに電気的に結合され得る。本明細書に記載される層の「厚さ」は、断面図においてページの上部から底部まで（即ち、Ｚ方向に）測定され得る。
【0159】
「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」および「前記（ｓａｉｄ）」などの用語は、１つまたは複数の要素および構成要素の存在を示すために使用される。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、およびそれらの変形は、オープンエンドであるために使用され、別段の指定がない限り、列挙された要素、構成要素などに加えて、追加の要素、構成要素などを含むか、または包含し得る。「第１」、「第２」などの用語は、いくつかの物体に対する限定ではなく、ラベルとしてのみ使用される。
【0160】
本明細書において実施形態を詳細に説明してきたが、本説明は例示のためのものである。本明細書で説明した実施形態は、代表的なものであり、代替的な実施形態では、ある特定の特徴及び要素を追加又は省略することができる。加えて、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に定められた本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した実施形態の態様に対する修正を行うことができ、その範囲は修正及び同等の構造を包含するように最も広い解釈が認められるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】