一种基于氧化锌的谐振器的制造方法

文档序号:7538374阅读:319来源:国知局
专利名称:一种基于氧化锌的谐振器的制造方法
技术领域
本发明一般涉及谐振器,尤其是涉及一种基于氧化锌的谐振器的制造方法。
随着工作频率超过500MHz的电子装置的商业化程度的增加,比如,个人通信业务系统(“PCS”)、移动电话、无绳电话、寻呼机和通讯卫星,传统谐振器的限制变得越来越明显。传统的谐振器用压电晶体在共振频率振荡,响应于交变电场的使用,共振频率包括基频和谐波。由这种现象产生的基频由能量传播通过薄膜的声速(ν)除以薄膜厚度的二倍来定义,众所周知,依赖于这种关系,还可以增加声反射层来反射理想频率,抑制不想要的其它频率,如特殊的谐波。
无线网络的大量使用促进了对适合于400MHz或更大频率的谐振器应用的可选择材料的研究努力,用传统的材料,如石英或陶瓷来制造足够薄晶体方面的实际局限性支持了这一动力。已知共振频率与厚度之间的关系,对越来越高频率的谐振器的需求,已转而导致对可选择的有足够强度的薄膜材料的研究。
由薄膜材料制成的谐振器典型地包括压电材料、至少一对将电场应用于压电电介质的电极和至少一对用来建立驻波的反射表面,在某些基于薄膜的谐振器应用中,电极由薄膜材料层来实现,此薄膜材料层还能作为反射表面。为本发明公开的目的,基于薄膜的谐振器,将指体声波(“BAW”)器件和面声波(“SAW”)器件。
在典型的谐振器中,谐振器顶端电极形成的金属/空气界面充当基本的反射源。夹在顶层和底层电极之间是一个压电层,其包括了一个织构性(textured)薄膜,出于本公开内容的目的,织构性薄膜被定义为取向的并且是原子有序的晶体结构,正如在X光衍射下所见,其落在无规多晶体界限与单晶体界限之间。此外,X光衍射的摇摆曲线可用来衡量织构程度。如果谐振器是BAW器件,织构性压电层具有与谐振器衬底表面垂直的极性方向。如果谐振器是SAW器件,织构性压电层的极性方向可能垂直或平行于谐振器衬底表面。由于底部金属层被典型地安装在衬底上,谐振器还可以包括在衬底基底内的空气隙声波腔。
为了寻求由能准确传递高于400MHz的频率的薄膜制成的谐振器,测试了不同的材料。分析主要集中在两个变量上,一个是品质因子Q,一个是电机耦合系数k2,品质因子Q用来表示谐振器的共振品质,而耦合系数k2表示谐振器的电能和机械能之间的转换效率。Q和k2都反比于固有的声波损耗,此损耗在其所定义的工作频率段内由谐振器产生。总体参见Campball,面声波器件及其信号处理应用,Academic Press,Inc.,1989(以下称为“Campball”)在此引入作为参考,Rosenbaum,,体声波理论和器件,Artech House 1988(以下称为“Rosenbaum”)现用的织构性薄膜,氮化铝和氧化锌都显示出前途。尽管具有在单晶片上与半导体器件潜在集成的某些优势,但正如本领域的技术人员所了解,氮化铝的耦合系数k2比氧化锌的小,由于耦合系数k2对应于最终的谐振器的带宽,氧化锌在大于400MHz的谐振器应用中具有显著的优势。
氧化锌薄膜具有两方面的特征,籍以分析其对谐振器应用的适应性。首先氧化锌可形成为非晶或晶体结构态。薄膜中氧化锌原子的有序或无序反映了其结构状态。这样,当氧化锌是在一定温度下形成薄膜,而低于此温度形核不会发生,与/或掺杂时,其可能包含非晶态。出于本公开内容的目的,形核被定义为织构性薄膜的结晶的促进,与其形成所在的衬底的结构无关。同样地,当氧化锌以已知的加热循环形成时就显示出织构性结晶结构。作为谐振器中的薄膜,其目标是形成最大可能的结晶和最大可能的取向的氧化锌,这样就产生了电机耦合系数k2的最高值,同时也达到其作为可控制振动元件应用的最低可能损耗。
而且,氧化锌具有内在阻抗性,这个特征在功能上与缺陷的数量有关-空间、填隙和/或堆积缺陷-或者氧化锌的纯度。因此,如果所用的氧化锌相对不纯或缺陷的数量大,电阻率就相对低,同样,如果选择的氧化锌相对纯并且缺陷的数量少,电阻率就相对高。就谐振器型应用,使用最高可能电阻率的氧化锌是有优势的,因此就要使用相对高纯度的氧化锌。
氧化锌薄膜已经用于谐振器中,存在公认的制造氧化锌薄膜的方法,这些方法产生带有有限压电效应的结构,因而覆盖结晶、取向和阻抗性。这些所知的方法已经运用X光衍射显示出具有有限摇摆曲线、强度、和其他包括附加的衍射峰的可测特征。
总之,存在对基于薄膜的氧化锌谐振器及其制造方法的需求,其具有较大的结晶度和取向,并且不影响其阻抗特性。
这里公开一种制造谐振器的方法。根据第一实施方案,该方法首先包括的步骤是提供谐振器衬底基底,在谐振器衬底基底上形成黏附层,随后在黏附层上形成形核促进膜,其后在形核促进膜上形成氧化锌结晶层,在氧化锌结晶层上形成第二传导层,通过应用形核促进膜促进氧化锌层的成核作用来克服现有的制造氧化锌薄膜的方法的局限。在本发明的另一个实施方案中,形核促进膜促进了织构化氧化锌层。这样,氧化锌层是织构性的,并提高了晶体性和取向性,不依赖于形成谐振器的衬底类型。
根据本发明的另一个实施方案,公开了一种谐振器的制造方法,该方法首先包括的步骤是提供有黏附层的谐振器衬底基底,然后在黏附层上形成Pt的形核促进膜。随后在形核促进膜上反应溅射氧化锌晶体层。形核促进膜在氧化锌层形成中,促进晶体性和取向性的提高,不依赖于形成谐振器的衬底类型。在本发明的进一步的实施方案中,形核促进织构膜促进织构氧化锌层。于是在氧化锌层上形成了顶端电极。
根据本发明的另一个实施方案,公开了一种谐振器。该谐振器包括了一个谐振器衬底基底和黏附层,在黏附层上形成形核促进膜,在传导的形核促进膜上形成氧化锌晶体层。形核促进膜在氧化锌层形成中,促进提高晶体性和定向性,不依赖于形成谐振器的衬底类型。在本发明的进一步的实施方案中,形核促进膜促进氧化锌层的织构。谐振器还包括在氧化锌层上的一个顶端电极。
根据本发明的另一个实施方案,公开了一个应用谐振器的电子器件,该电子器件包括至少接受或传输一种信号的天线和至少滤波该一种信号的滤波器。此外,该电子装置包括至少放大该一种信号的放大器,混频该至少一种信号的混频器。混频器包括一个有谐振器的振荡器。谐振器包括一个谐振器衬底基底,在谐振器衬底上形成的黏附层,在黏附层上的形核促进膜,在形核促进膜上形成的氧化锌晶体层,在氧化锌晶体层上形成的顶端电极。形核促进薄膜是非氧化性的,并且有着例如面心立方晶格结构(fcc)取向<111>。另外,形核促进膜在氧化锌形成期间促进结晶增长和取向。在进一步的实施方案中,形核促进膜促进织构氧化锌层。
通过下文的详细描述、结合附加的权利要求和附图,对熟悉本技术领域的人来说,这些和其他的优点和目的将变得明确。
通过阅读以下的非限制性实施方案的描述,并参考附图,将对本发明有更好的理解,如下

图1是本发明一个实施方案的透视图。
图2是本发明一个实施方案的截面图。
图3(a)和3(b)是本发明进一步实施方案的截面图。
图4(a)和4(b)是本发明第一和第二方面的俯视5是根据本发明另一实施方案的流程图。
图6显示了本发明实施方案的电阻率(Ω-cm)、衍射摇摆角度(度)和温度特征(℃)。
图7是本发明另一实施方案的框图。
应强调的是本申请的附图并没有按比例,而只是示意简图。这样就不考虑描绘本发明的具体参数或结构细节。这些可由本领域的技术人员通过研究在此公开的信息而确定。
参阅图1和图2,其显示了根据本发明实施方案的谐振器40。谐振器40可以是个体声波(“BAW”)装置。然而,面声波(“SAW”)装置也可以包括交叉指型换能器(“IDT”)而形成,其将通过以下说明来了解。
谐振器40包含一个谐振器衬底基底50。就本领域的技术人员来说很明显谐振器衬底基底50还可以包括一个空隙声波腔(未示出)。衬底基底50包括一个衬底层65。衬底层65包含硅(Si)。另外,可选择的是,衬底层65还可以包含钻石、石英、碳化硅(SiC)、蓝宝石(Al2O3)、砷化镓(GaAs),和看过本公开内容后本领域技术人员明显看出的其它常用材料。
谐振器衬底50还包括形成在衬底层65上的一电介质叠层。关于BAW装置,此一电介质叠层在功能上提供声波反射,以及使衬底层65与下面详述的随后形成的传导层电绝缘。对SAW振荡器应用应注意的是,衬底层65与BAW振荡器应用相比具有较高的声速。然而,对SAW应用需认识到的是,电介质叠层并没有结合在振荡器衬底层65上,同样,对BAW振荡器应用,衬底层65和在其上形成的电介质层应有比SAW振荡器应用更高的声阻抗。
在一个实例中,电介质叠层至少包括一组交替的非晶二氧化硅(a-SiO2)和非晶氮化铝(a-AlN)层,这里的电介质堆层可由九(9)层实现,其分别包括非晶二氧化硅(a-SiO2)层70、80、90和100,和非晶氮化铝(a-AlN)层75、85、95和105。最顶层的非晶二氧化硅(a-SiO2)层110位于非晶氮化铝(a-AlN)层105上面。对本领域的一般技术人员而言很显然的是,以上示范的电介质堆层也可选自另外的排列和材料。因此,例如可用二氧化硅来代替非晶二氧化硅(a-SiO2),同样可用氮化铝来替换非晶氮化铝(a-AlN)。
谐振器40进一步包括一个在非晶二氧化硅(a-SiO2)层110上形成的的黏附层115,如下文详述,黏附层115对其随后的层起到黏附的作用。黏附层115是连续的,尽管小孔隙的形成不会妨碍其使用。黏附层115包含钛(Ti)或铬(Cr),尽管替代材料,如锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)和钨(W),和某些合金,对看过本公开内容的普通技术人员是很明显的。黏附层115可通过溅射步骤形成,将可从下文理解。
在黏附层115上面形成底部电极120,电极120包括形核促进膜来促进随后形成的织构性结晶层的形核和结晶,在下文的描述中将更明了。还应指出的是,在本发明的进一步实施方案中,电极120也是构图的。
底部电极120包含铂(Pt)。然而,各种非氧化性传导替换材料用于促进随后的晶体增长的,诸如金(Au)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)和铱(Ir)都可作为替代物。底部电极120的非氧化性,并且有面心立方晶格结构(fcc)取向<111>,并垂直于谐振器衬底50的表面也是非常有利的。
另外,谐振器40包括一个织构性压电层125,其具有取向性和原子排序晶体结构,具有极轴-纤锌矿结构材料的c轴-垂直于谐振器衬底50的表面。织构性压电层125包含氧化锌。然而,替换物和备选物,包括,例如氮化铝(AlN)和其它具有纤锌矿结构的材料,对看过本公开内容的普通技术人员是很明显的,氧化锌层125可通过反应溅射步骤形成,将可通过下文理解。
在织构性压电层125上形成顶部电极130,在本发明的另一实施方案中,顶部电极120也是构图的。和顶部电极相关的图案与谐振器40是BAW或SAW装置相对应,参见Campbell和Rosenbaum。电极130包含钛(Ti)或铂(Pt),虽然也可以用许多具有传导性和非氧化性性质的可选择材料,如铜(Au)和钯(P)。在另一实施方案中,电极130包含面心立方晶格结构(fcc)取向(111>,其垂直于谐振器衬底50的表面。
如图3(a)和3(b)所示为图1和图2中的谐振器40的第一和第二可选择排列。在图3(a)中,黏附层135形成在谐振器衬底基底50上。黏附层135对随后形成在其上的层起到黏附作用。黏附层135是连续的,尽管小孔隙的形成不会妨碍其使用。黏附层135包含钛(Ti)或铬(Cr),虽然替代材料,如锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)和钨(W)对看过本公开内容的一般技术人员是很明显的。包含铝的底部电极140形成在黏附层135上。而且,随后形成的层中用以提高成核作用和结晶的铂(Pt)织构性薄膜145也结合在电极140上,在上述的织构性膜145上是压电结晶层150和顶部电极155。
在图3(b)中,黏附电极层160形成在谐振器衬底基底50上。黏附电极层160包含钛(Ti)或铬(Cr),虽然替代材料,如锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)和钨(W)对看过本公开内容的一般技术人员是很明显的。在黏附电极层160上形成织构性膜165,其用来在随后形成的层上促进成核作用,在织构性膜165上是织构性压电层170和一个顶部电极175。
参见图4(a)和图4(b),给出了表面声波(“SAW”)装置200和体声波(“BAW”)装置220的俯视图。SAW装置200包括一对电极元件205和210,它们形成在共振元件215上。作为交叉指型换能器(“IDT”)205和210,每个元件都能使声波横向传播。相比之下,BAW装置220包括一个底部电极225和一个顶部电极230,和一个构成在他们中间的共振元件(未示出),用来传播压缩纵向声波。
如图5所示为一种制造谐振器的方法的流程图。如上文所述,制作的谐振器是声波元件,例如BAW或SAW器件。此外,尽管谐振器具体地包括氧化锌织构性压电层,但各种替换物对于看过本公开文本的一般技术人员也是很明显的。
首先,该方法包括提供谐振器衬底基底的步骤(240)。如上文详述,谐振器衬底基底在叠层的配置中包括许多层。然而,对本领域的一般技术人员应当明白,谐振器衬底基底还可包括空隙声腔。
谐振器衬底基底包括衬底层,在本发明的一个实施方案中,衬底层包含硅(Si)。不过,对本领域的一般技术人员来说,各种替代材料是显而易见的,即谐振器可包括钻石、石英、碳化硅(SiC)、蓝宝石(Al2O3)、砷化镓(GaAs),和其它一些对看过本公开内容的本领域一般技术人员来说是很明显的其他材料。
谐振器衬底基底还包括一电介质叠层。电介质堆层至少包括一组交替的非晶二氧化硅(a-SiO2)和非晶氮化铝(a-AlN)层。在一实例中,电介质堆层包括九(9)层。这里,九层电介质堆层包括四层非晶二氧化硅(a-SiO2),和分别在其上形成的四层非晶氮化铝(a-AlN),在顶层非晶氮化铝(a-AlN)层上是最上层的非晶二氧化硅(a-SiO2)层。对本领域的普通技术人员来说很明显,叠置电介质层堆还可用其它可选择的排列和材料。比如可以用二氧化硅(SiO2)来代替非晶二氧化硅(a-SiO2),同样,可用氮化铝(AlN)来代替非晶氮化铝(a-AlN)。
提供了谐振器衬底基底后,接下来执行预清洁(250)步骤,这一步是试图在基底表面最上面形成其它层之前清洁它。虽然运用存在氩气(Ar)和氮气(N2)等离子体侵蚀来清洁衬底是有优势的,但预清洁步骤可用各种已知的办法完成,在执行预清洁步骤之前用真空计得到基底压力来评估反应室的清洁度也是很有益的。
随后,黏附层被形成在已清洁过的二氧化硅最顶层上。黏附层对随后形成在其上的层起到黏附作用,黏附层是连续的,尽管有小孔隙也不会妨碍其作用。黏附层包含钛(Ti)或铬(Cr),尽管一些替代材料,如锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)和一些合金对看过本公开内容的普通技术人员是很明显的。在本发明的一个实施方案中,黏附层通过存在氩(Ar)等离子体的溅射步骤形成,这个溅射步骤是通过在多种不同的条件和参数情况下有利地实现的,其包括在压力下用DC电源加热衬底。在形成黏附层之前清洁溅射靶(目标)也是有益的。
当黏附层达到理想的厚度,形核促进膜形成在黏附层上,其用来促进随后发生的形核作用和结晶。织构性薄膜用作电极。并有益地包括非氧化性和传导性。在一个实施方案中,用作电极的形核促进膜含有铂(Pt),不过还可利用其它的非氧化性可选择材料,如Au,在另一个实施方案中,形核促进膜有取向<111>面心立方晶格结构(“fcc”),这样形成的晶体结构的原子平面平行于谐振器衬底基底,并进一步促进随后形成的织构性压电层的形核。在本发明的进一步实施方案中应注意到,形核促进膜是构图的。形核促进膜是通过存在氩气(Ar)等离子体,经溅射步骤有利地形成,溅射步骤通过不同的条件和参数来实现,包括在压力下加热衬底和运用DC电源。在形成形核促进膜前清洁溅射靶也是有益的。
其后,在形核促进膜上形成具有取向、原子有序的和晶体结构的织构性压电层。在本发明的一个实施方案中,织构性压电层包括氧化锌薄膜,其利用存在活性等离子体,例如Ar∶O2下反应性溅射步骤形成,反应性溅射步骤在各种其它条件和参数下实现,包括在有压力下运用RF电源有利地加热衬底,不过,脉冲DC电源也是可行的选择。在形成织构性压电层之前清洁溅射目标也是有益的。在另一个实施方案中,谐振器衬底基底,包括黏附层和形成第一电极的织构性膜在施行反应溅射步骤时被旋转。还应注意到的是,本发明的织构性压电层用的是氧化锌薄膜,其它替代材料,如氮化铝(AlN)或硫化镉(CdS)和其他一些具有纤锌矿结构的材料等,对看过本公开内容的本领域一般技术人员来说是明显的。
当织构性压电层形成后,就沉积第二或顶部电极。顶部电极可被构图以形成电触点,顶部电极包括铝(Al)。然而,其它的可选择材料,比如Ti或Au等对于看过本公开内容的本领域任何普通技术人员是明显的。基本上,这些替代物都以传导性、黏附性和/或无氧化性为特征。而且,所选的替代物的质量负荷、密度和声损耗也不会不利地影响织构性压电层的谐振能力。
实例在一个实验中,形成一个基频大约为3.5GHz的谐振器,为此,谐振器的衬底基底是硅(Si)衬底基底,随后是五层非晶二氧化硅和四层非晶氮化铝,厚度大约分别为4300和7600。在最上层的非晶二氧化硅层上形成的是钛(Ti)黏附层,其厚度大约为100。Pt形核促进膜和顶部电极的厚度大约都是1000。夹在形核促进膜和顶部电极之间的氧化锌层的厚度大约为0.72μm。
在本试验中,预清洁步骤包括首先在基准气力大约为9X10-8乇下清洁反应室,然后在氩气(Ar)和氮气(N2)比为3∶2的等离子体放电气氛下加热衬底到将近200℃,压力为大约10m乇,接下来是溅射步骤,其用来构成钛(Ti)黏附层。溅射目标首先被预溅射大约30秒,然后将钛(Ti)溅射在最上面的非晶二氧化硅层上形成钛(Ti)层,这个溅射步骤是在压力大约为6m乇下将衬底加热到约200℃进行的,为溅射工具供给动力的是3kW DC电源。随后,在溅射目标被预溅射大约30秒后,织构性的铂(Pt)薄膜形成。铂(Pt)薄膜溅射是在压力大约为10m乇下将衬底加热到约200℃进行的,为溅射工具供给动力的是3kW DC电源。
关于氧化锌薄膜,一个无线电频率(“RF”)平面磁控管溅射工具ANELVA SPF-332H被用来形成氧化锌膜。该工具包括实现低于5X10-7乇的基准气压的低温真空泵和有匹配器的频率为13.56MHz的RF电源。RF电源具有2.0kV的板极电压和91mA的板极电流,入射功率为120W,反射功率为75W。该工具还在目标固定器的下面提供一个3英寸直径的同轴平面磁控管,还有Ar和O2的进气口和用来加热衬底的石英灯。目标锌直径为3英寸,有0.125英寸厚,距衬底9.5cm,距一个2.5英寸目标孔3mm。
目标锌从Pure Tech(提纯技术)获得纯度为99.995%。目标锌在Ar∶O2为1∶1的等离子体中反应溅射,每种气体在改变压力并以5sccm流速下放电。一个4英寸的主蝶形阀用来在沉积步骤中控制系统的总压力。高纯度气体,如Ar和O2被预先混合并引入系统,流速用人工泄漏阀来调整,并通过从Matheson获得的流量计来测量,系统中的总工作压力用MKS Baratron电容表测量。
在将氧化锌沉积在衬底上之前,目标被预溅射十分钟。在此期间,要用一个遮蔽物来防止氧化锌沉积在衬底上。预溅射完后,遮蔽物被移走,等离子体的阻抗因此而改变。结果,调整RF电源,并使用伴随的匹配器件来使溅射过程步骤最优化。为了实现氧化锌薄膜大约为0.72μm的厚度,整个溅射时间将近2小时,溅射速率为64/分钟。
在溅射过程中,衬底按溅射下的结构关系平行于目标平面放置,衬底或者用合成石英灯特意加热到温度变化在200℃-700℃之间,或是用能量粒子撞击,温度达到45℃到60℃之间。衬底的温度由位于衬底下面并与之相接触的热电偶测量。
图6描述了Pt织构性薄膜上氧化锌薄膜作为衬底温度的函数的电阻系数与半最大衍射角度ω的全宽度(通常称为“摇摆曲线”)的比较。此图描述了如上详述实例的结果。理想地说,谐振器应有最大的电阻系数和最小的摇摆曲线。运用X光衍射从图中看出,在加热步骤中,氧化锌薄膜形成的最佳的加热温度为大约600℃-650℃。
图7显示了本发明另一实施方案的无线电频率(“RF”)装置300的框图。RF装置描述了本发明的申请,正如看过本公开内容的本领域一般技术人员能够明白的,RF装置300可以通过个人通信服务系统(“PCS”)、移动电话、寻呼机和通讯卫星、以及其它发射机和/或接收机应用和其它需谐振器的电子装置来实现。
RF装置300包括天线305,其接收或发射来自同向双工310的信号。在一可选择的实施方案中,同向双工器310与发射机耦合(未示出),同向双工器310将信号传给滤波器315,使其被滤波并生成合成限带信号,接着,限带信号被放大器320放大,并进一步被滤波器325滤波生成进一步限带信号。接下来第二次限带信号被传至混频器330。混频器330用本地振荡器信号来混频第二次限带信号,此本地振荡器信号由本地振荡器产生并经限带滤波器335过滤。合成混频输出信号接下来经由限带滤波器345来消除本地振荡信号。结果,滤波器345的输出是中频(“IF”)输出350,其传递至IF接收元件(未示出)并进行随后的处理。
在本发明中,本地振荡器340包含一个由薄膜形成的谐振器。如上文详述,基于薄膜的谐振器具有一个叠置配置,其包含谐振器衬底基底、底部电极、和黏附层、形核膜、基于反应溅射薄膜的织构性压电层、和顶端电极。在一个实施方案中,反应溅射织构性压电层包含氧化锌,尽管看过本公开内容的本领域一般技术人员可以明显看出替代材料。对一般技术人员很明显,过滤器315,325,335和345也可通过谐振滤波器实现。
具体的发明已参照阐述的实施方案描述出来。这种描述不应解释为具有限制意义。应当理解,尽管已经描述了本发明,但是不偏离权利要求书所引述的本发明的精神的所示实施例的各种修改,以及本发明的其他实施例,对于参考本说明书的本领域一般技术人员是明显的。因而,尽管公开了谐振器和制造谐振器的方法,但本发明还可以应用为滤波器,例如限带滤波器和其它依赖于谐振器换能现象的装置,即可以将电能转化为机械振动和将机械振动转化为电能,这对普通技术人员都是显而易见的。此外,利用形核促进膜来制成织构性氧化锌薄膜的方法和结构除了应用在谐振器之类外还可以有其他应用,这对看过已公开实例的普通技术人员是明显的。因此认为,权利要求书将覆盖这类修改与实施方案于本发明真实范围之内。
权利要求
1.一种制造谐振器的方法,包括以下步骤提供衬底基底;在衬底基底上形成黏附层;在黏附层上形成形核促进膜,形核促进模是非氧化性的;在形核促进膜上形成氧化锌晶体层;和在氧化锌晶体层上形成传导层。
2.根据权利要求1的发明,其中衬底基底包含一个空隙。
3.根据权利要求1的发明,其中形核促进膜包含Pt。
4.根据权利要求1的发明,其中黏附层包含至少一个通过使用Ar等离子体的溅射步骤形成的Ti和Cr。
5.根据权利要求1的发明,其中形成形核促进膜的步骤包含用Ar等离子体溅射Pt的步骤。
6.根据权利要求1的发明,其中形成氧化锌晶体层的步骤包括利用包含Ar和O2的等离子体的反应性溅射的步骤。
7.一种制造谐振器的方法,包括以下步骤提供谐振器衬底基底;在谐振器衬底基底上形成黏附层;在黏附层上形成Pt形核促进膜;在Pt形核促进膜上反应性溅射氧化锌压电层;和在氧化锌层上形成顶部电极。
8.根据权利要求7的发明,其中衬底包含一个空隙。
9.根据权利要求7的发明,其中黏附层包含至少一个通过使用Ar等离子体的溅射步骤形成的Ti和Cr。
10.根据权利要求7的发明,其中形成Pt形核促进膜的步骤包含用Ar等离子体溅射的步骤。
11.根据权利要求7的发明,其中反应性溅射氧化锌层的步骤应用包含Ar和O2的等离子体。
12.根据权利要求7的发明,其中反应性溅射氧化锌层的步骤在旋转衬底基底时实现。
13.一种谐振器,包括谐振器衬底基底;在谐振器衬底基底上形成的黏附层;在黏附层上形成的形核促进膜,该形核促进膜包含Pt;在形核促进膜上形成的氧化锌晶体层;和在氧化锌晶体层上形成的顶部电极。
14.根据权利要求13的发明,其中衬底包含空隙。
15.根据权利要求13的发明,其中黏附层包含至少一种Ti和Cr。
16.根据权利要求13的发明,其中形核促进膜包含Pt。
17.一种织构性晶体结构,包含织构性氧化锌层;和用来促进结构化氧化锌层形成的形核促进膜,该形核促进膜包含Pt。
18.根据权利要求17的织构性晶体结构,其中形核促进膜包含<111>取向。
19.一种电子装置,包括天线,其至少用于接收或发射至少一种信号;至少滤掉一种信号的滤波器;至少放大一种信号的放大器;和具有一个振荡器的用来混频至少一种信号的混频器,该振荡器有一个谐振器,其包括谐振器衬底基底;在谐振器衬底基底上形成的黏附层;在黏附层上形成的形核促进膜,该形核促进膜包含Pt;在形核促进膜上形成的氧化锌晶体层;和在氧化锌晶体层上形成的顶部电极。
20.根据权利要求19的电子装置,其中形核促进膜包含一个<111>取向。
全文摘要
公开一种制造谐振器的方法,方法首先包含的步骤是提供具有电介质层的衬底基底,然后,在电介质层上形成黏附层,在黏附层上形成形核促进膜。随后在形核促进膜上形成氧化锌层,在氧化锌层上形成顶部传导层。
文档编号H03H3/00GK1310517SQ0110323
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月7日 优先权日2000年2月10日
发明者格伦·罗伯特·科瓦奇 申请人:朗迅科技公司
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