DE3922671A1 - Akustoelektronisches bauelement mit einer oberflaechenwellenanordnung und einer elektronischen halbleiterschaltung - Google Patents
Akustoelektronisches bauelement mit einer oberflaechenwellenanordnung und einer elektronischen halbleiterschaltungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein monolithisches,
integriertes akustoelektronisches Bauelement, wobei der mono
lithische Körper dieses Bauelementes wenigstens eine
Oberflächenwellenanordnung und wenigstens eine elektronische
integrierte Halbleiterschaltung zur elektronischen Ansteuerung
und zur elektronischen Signalauswertung der
Oberflächenwellenfunktion umfaßt.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Typen von
Oberflächenwellen (SAW-)Anordnungen bekannt. Soweit der Begriff
Oberflächenwellen für die vorliegende Erfindung gebraucht ist,
gehören dazu auch oberflächennaheakustische Wellen wie
SSBW-Wellen und dergleichen. Solche Oberflächenwellenanord
nungen umfassen Finger- bzw. Elektrodenstrukturen, die auf oder
in der Oberfläche eines piezoelektrischen Substratplättchens
nach vorgegebenen Strukturmustern erzeugt sind. Besonders
geeignete Materialien für die Substratplättchen sind Quarz,
Lithiumniobat, Lithiumtantalat und dergleichen. Diese
Materialien haben elektrisch isolierende Eigenschaft.
Elektronische Halbleiterschaltungen werden im wesentlichen auf
bzw. in Chips aus Silizium, Galliumarsenid und anderen
III-V-Halbleitermaterialien hergestellt. Diese Materialien
haben die für die elektronischen Schaltungen vorteilhaften
elektrischen Leitungseigenschaften. Galliumarsenid hat außerdem
auch piezoelektrische Eigenschaft, jedoch für Oberflächenwel
lenanordnungen nicht optimal ausgeprägt.
Für ein für die Erfindung zu schaffendes monolithisches, inte
griertes akustoelektronisches Bauelement wäre es vorteilhaft,
es gäbe ein Material mit hohem piezoelektrischem Kopplungsfak
tor und hoher mechanischer Güte und mit gleichzeitig guten halb
leitenden Eigenschaften für elektronische integrierte
Schaltungen und dergleichen. Derartiges Material steht jedoch
nicht zur Verfügung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen konstruktiven,
technologischen Aufbau zu finden, der das äquivalente Ergeb
nis liefert, das mit einem Bauelement aus dem nicht verfügbaren
Material zu erreichen wäre. Zur Aufgabenstellung der
vorliegenden Erfindung gehören Herstellungsverfahren für dieses
erfindungsgemäße Bauelement.
Der Patentanspruch 1, nämlich das erfindungsgemäße akustoelek
tronische Bauelement, löst die der Erfindung zugrundeliegende
Problemstellung und die Verfahrensansprüche geben an, wie ein
erfindungsgemäßes Bauelement in besonders günstiger Weise her
zustellen ist.
Das akustoelektronische Bauelement gemäß Anspruch 1 ist ein
bereits verwendungsfähiger Chip. Ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Chip besteht darin, zunächst auf einem Wafer eine
Vielzahl derartiger Chips mit Hilfe der anzuwendenden technolo
gischen Maßnahmen herzustellen und den Wafer dann in die Chips
gemäß Anspruch 1 zu zerteilen. Die Größe derartiger Chips kann
in der Größenordnung um 10 bis 20 mm2 liegen. Ein
erfindungsgemäßes Chip kann (insbesondere für eine Oberflächen
wellen-Reflektorstruktur) auch eine Größe von mehreren cm2
haben. Extrem große erfindungsgemäße Bauelemente können daher
auch als Einzelchips hergestellt sein, wobei für deren
Herstellung das abschließende Zerteilen eines Wafers entfällt.
Ein akustoelektronisches Bauelement der Erfindung umfaßt als
Chip wenigstens eine Oberflächenwellenanordnung mit elektroaku
stischen Wandlern und ggfs. Reflektorstrukturen und wenigstens
eine elektronische Halbleiterschaltung zur elektroakustischen
Oberflächenwellenanregung und/oder zur elektrischen
Signalauswertung des Ausgangssignals der jeweiligen
Oberflächenwellenanordnung. Die integrierte Bauweise des
erfindungsgemäßen Bauelements ist so ausgeführt, daß ein Träger
vorhanden ist, der auch die Funktion des Substrats einer
üblichen Oberflächenwellenanordnung hat, nämlich daß in bzw.
auf seiner Oberfläche die Ausbreitung der vorgesehenen
Oberflächenwelle erfolgt. Die Bemessung ist so gewählt, daß
dazu ein Anteil der Oberfläche des Trägers ausreicht. Quarz,
Lithiumniobat und -tantalat sind dafür bevorzugte Materialien.
Auf anderen Anteilen der Oberfläche des Trägers befindet sich
ein Schichtaufbau, der eine Halbleiterkristallschicht umfaßt.
Diese Halbleiterkristallschicht ist so ausgeführt bzw.
präpariert, daß sie in üblicher Weise für übliche elektronische
Schaltungen zu verwenden ist. Das erfindungsgemäße akustoelek
tronische Bauelement besitzt Leiterbahn- und/oder Bonddraht-Ver
bindungen zwischen der elektronischen Halbleiterschaltung und
der Oberflächenwellenanordnung (und zu Anschlußkontakten für
äußere Anschlüsse des Bauelement-Chips).
Der Schichtaufbau ist ursprünglich auf einem Wafer, insbeson
dere aus Halbleitermaterial, hergestellt. Der erwähnte
Schichtaufbau umfaßt eine Halbleiterschicht für die integrierte
Schaltung.
Als für die technologische Herstellung des Bauelement-Chips
wichtig ist, eine "Trennschicht" oder "-zone", vorzusehen.
Diese Trennschicht ist zum Trennen bzw. Abheben des Schicht
aufbaues von dem Wafer vorgesehen. Sie kann ein Bestandteil des
Schichtaufbaus, z.B. eine Ätzstoppschicht für anisotropes
Ätzen, sein. Ätzstoppschichten sind in der Halbleitertechnologie
wohlbekannt. Bei Silizium eignet sich für eine Ätzstoppschicht
in besonderer Weise Siliziumdioxid, das z.B. thermisch auf der
Oberfläche eines Siliziumwafers hergestellt worden ist. Eine
andere Schicht für selektives Ätzen ist eine z.B. stark
dotierte Schicht des verwendeten Halbleitermaterials, wobei
sich das Halbleitermaterial sehr effektiv ätzen läßt und dieses
dotierte Halbleitermaterial weitestgehend ätzresistent bezüg
lich der verwendeten Ätze ist. Ein ähnliches Verfahren eine
Ätzstoppschicht zu nutzen ist bei III-V-Halbleitermaterial die
Anwendung eines Hetero-Schichtaufbaus aus z.B. Galliumarsenid
und Galliumaluminiumarsenid. Beide Materialien haben gegenüber
einigen bekannten Ätzen außerordentlich stark unterschiedliche
Ätzrate. Auch ist das sogennannte SIMOX-Verfahren bekannt, bei
dem implantierter Sauerstoff unter Anwendung von Erwärmung zu
einer Siliziumdioxidschicht innerhalb eines Siliziumhalblei
terkörpers führt. Weitere Einzelheiten solcher technologischer
Verfahren sind dem Fachmann aus dem einschlägigen Schrifttum
bekannt.
Wichtig ist für die vorliegende Erfindung, daß das
Halbleitermaterial des Halbleitersubstrats, auf dem
ursprünglich der Schichtaufbau erzeugt worden ist, entfernt
werden kann und die dementsprechend entstehende Fläche des
verbleibenden dünnen Schichtaufbaus außerordentlich eben ist.
Ggfs. wird die im Zusammenhang mit dem Transfer dieses
erwähnten Schichtaufbaus ein Hilfsträger zusätzlich verwendet,
der die Stabilität des Schichtaufbaus solange in ausreichender
Weise unterstützt, bzw. gewährleistet, bis dieser Schichtaufbau
auf das Substrat der Oberflächenwellenanordnung (als neuer
Träger des Chips) übertragen worden ist.
Wie vorangehend angedeutet, wird also ein sehr dünner Halblei
ter-Schichtaufbau auf das Oberflächensubstrat aus z.B. Quarz,
Lithiumniobat, Lithiumtantalat und dergleichen übertragen und
nach dem Prinzip des bekannten Waferbondens wird der die Er
findung bildende Monolith des Bauelements hergestellt.
Die Bondkräfte können Van-der-Waals-Kräfte sein. Durch An
wendung von Druck bei erhöhter Temperatur kann eine
Verbesserung der Haftung zwischen dem Oberflächenwellensubs
trat als neuem Träger und dem Schichtaufbau erzielt werden. Ein
Kleben wird mit einer sehr dünnen Klebstoffschicht ausgeführt.
Wie bereits oben erwähnt und insbesondere für kleine erfin
dungsgemäße akustoelektronische Bauelementchips ist es ratio
nell, von ganzen Wafern auszugehen, bzw. solche zu verwenden,
die eine Vielzahl der herzustellenden akustoelektronischen
Bauelementchips umfassen, und den jeweiligen Wafer dann in
diese Chips zu zerteilen. In diesem Zusammenhang ist von
Interesse, von dem ursprünglichen Halbleiter-Wafer, auf dem der
Schichtaufbau hergestellt worden ist und der dann durch das
Ätzen entfernt worden ist, einen mechanisch stabilisierenden
Rand stehen zu lassen. Bei dieser Vorgehensweise stellt der
weiterzuverwendende Schichtaufbau mit der Halbleiterschicht und
der darin enthaltenen elektronischen Schaltung eine "Haut" dar,
die von dem verbleibenden Rand des Halbleiterwafers wie von einem
Ring gehalten wird.
Diese Haut bzw. der Schichtaufbau und das Oberflächenwellen-
Substrat werden dann durch das schon erwähnte Waferbonden
miteinander verbunden. Bekannt sind dazu jedoch auch
Sinterverfahren und sinterähnliche Verfahren. Für diese Ver
bindung kann auch z.B. Klebstoff verwendet sein.
Der gemäß dem voranstehenden Verfahrensablauf hergestellte
Monolith, bestehend aus dem Oberflächenwellensubstrat als neuem
Träger und dem darauf gebondeten Schichtaufbau mit dem
Halbleitermaterial und der darin enthaltenen elektronischen
Schaltung wird z.B. wie folgt weiterverarbeitet:
Es werden Flächenanteile der Bondfläche des
Oberflächenwellensubstrats freigelegt, d.h. es werden
Flächenanteile des Schichtaufbaus entfernt. Bezogen auf den
ganzen Wafer werden dementsprechend viele Fenster in dem
ganzflächigen Schichtaufbau erzeugt. Diese freigelegten Flächen
bzw. Fenster dienen dazu, auf der Substratoberfläche der
Oberflächenwellenanordnung die Oberflächenwellenstrukturen nach
bekannten Verfahrensschritten herzustellen. Z.B. kann dort eine
Filterstruktur, bestehend aus wenigstens zwei Wandlern,
realisiert sein. Eine solche Oberflächenwellenstruktur kann
auch eine Resonatorstruktur mit Wandler- und
Reflektorstrukturen sein. Solche Strukturen sind hinlänglich in
den verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. Die Strukturen
sind in der Regel photolithographisch hergestellte Strukturen.
Die jeweils in Frage kommenden elektronischen Halbleiterschal
tungen werden in der Halbleiterschicht des Schichtaufbaus her
gestellt, und zwar solange der Schichtaufbau noch monolithischer
Anteil des Wafers ist. Dieses ist zumindest eine sehr günstige
Vorgehensweise. Die elektronischen Schaltungen mit dem aktiven
und passiven Funktionen werden in herkömmlicher Technologie
hergestellt. Es können Hochfrequenz-Analog und/oder
-Digitalschaltungen sein, die mit der Oberflächenwellenanord
nung zu einer elektronischen Funktionseinheit verbunden werden.
Die Plazierung der jeweiligen elektronischen Schaltung und der
Ort der jeweiligen Oberflächenwellenstruktur eines betreffenden
Bauelementchips sind aufeinander abgestimmt zu wählen.
Insbesondere sind möglichst günstige Anschlußverbindungen
zwischen der elektronischen Schaltung und der Oberflächenwel
lenstruktur zu erzielen. Eine derartige Anpassung ist für
denjenigen Fachmann kein Problem, der die obenbeschriebene
Erfindung zur Kenntnis genommen hat.
Nachfolgend werden Einzelheiten für weitere technologische Aus
gestaltungen angegeben, soweit sie nicht oben bereits erwähnt
oder ausführlich beschrieben worden sind.
Eine Ätzstoppschicht aus Siliziumdioxid, z.B. auch hergestellt
nach dem SIMOX-Verfahren, oder als hochdotierte Halbleiter
schicht gewährleistet, daß der Halbleiter-Wafer so abgeätzt
werden kann, daß der zuvor auf dem Halbleiter-Wafer
hergestellte Schichtaufbau dann eine ebene Ätzfläche für die
Verbindung dieses Schichtaufbaus mit der Oberfläche des
Oberflächenwellensubstrats besitzt.
Ein weiteres Verfahren, das eine entsprechend ebene Bond
fläche des Schichtaufbaus liefert ist das "lift-off-Verfahren"
nach Yablonowitch, (Appl. Phys. Lett. 51 (1987), pp.
2222-2224), mit dem das Abheben des Schichtaufbaus bzw. der
Halbleiterschicht vom ursprünglichen Halbleitersubstrat bzw.
Wafer zu erreichen ist.
Es kann auch das CLEFT-Verfahren angewendet werden. Einzel
heiten hierzu sind zu entnehmen aus Conf. Record of the l5th
IEEE Photovoltaic Specialists Conf. Kissimmee (IEEE New York
(1981) S. 666-672). Für dieses Verfahren genügt es, daß der
"Schichtaufbau" im Sinne der Erfindung aus nur noch deren
Halbleiterschicht besteht, die allein auf die Oberfläche des
Oberflächenwellen-Substrats zu übertragen ist. Allen unter die
Erfindung fallenden Ausgestaltungen ist gemeinsam, daß der
Monolith des erfindungsgemäßen akustoelektronischen Bauelements
ein für eine Oberflächenwellenanordnung optimal ausgewähltes
Substratmaterial umfaßt, daß für die elektronische Schaltung
eine für diesen Zweck ausreichend dicke Halbleiterschicht
vorhanden ist, die einen Anteil der Oberfläche des
Oberflächenwellen-Substratkörpers bedeckt, daß sich in dieser
Halbleiterschicht die notwendigen elektronischen Schaltungen
befinden und daß ein Anteil der Oberfläche des Oberflächen
wellen-Substrats für die Herstellung der erforderlichen
Oberflächenwellenstrukturen zur Verfügung steht. Ein
erfindungsgemäßer akustoelektronischer Bauelementchip kann
preiswert in großen Stückzahlen hergestellt werden, da er von
großen Halbleiterwafern ausgehend, hergestellt wird. Das Ober
flächenwellen-Substrat ist vorzugsweise in praktisch gleicher
Größe wie der Wafer bemessen.
Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung zu den beigefügten Figuren hervor.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes bzw. nach der Erfindung her
gestelltes akustoelektronisches Bauelement 1 als Einzelchip. Es
sei darauf hingewiesen, daß die Fig. 1 eine Darstellung mit
mindestens um eine Größenordnung kleinerem Maßstab ist, als er
für die nachfolgenden, die Verfahrensschritte deutlicher
machenden weiteren Figuren gewählt worden ist. Jeweils ist die
Dicke weit übertrieben groß wiedergegeben.
Mit 2 ist der Träger des Bauelements 1 bezeichnet, der auch das
Oberflächenwellensubstrat ist. Der oben erwähnte Schichtaufbau
ist mit 3 bezeichnet und besteht z.B. aus einer oben
erläuterten Ätzstoppschicht 31, mit der dieser Schichtaufbau 3
auf der Oberfläche des Trägers 2 aufliegt, und aus der
darüberliegenden Halbleiterschicht 32. Diese Halbleiterschicht
32 ist für die integrierten Schaltungen 41, 42 des Bauelementes
vorgesehen. Der Träger 2 hat eine Dicke von z.B. 0,5 mm.
In dem mit 5 bezeichneten Fenster, das sich in dem Schichtauf
bau 3 befindet, ist die Oberfläche 21 des Trägers 2, d.h. die
Oberfläche 21 des Oberflächenwellensubstrats freigelegt. Mit 61
und 62 sind zwei Wandlerstrukturen bezeichnet, die lediglich
prinzipiell auf die Oberflächenwellenanordnung des
erfindungsgemäßen Bauelements hinweisen sollen. Mit 71, 171 bzw.
mit 72 und 172 sind Leiterbahnen bezeichnet, mit denen die
Sammelschienen der Wandlerstrukturen 61 bzw. 62 mit den ihnen
zugeordneten elektronischen Schaltungen 41 bzw. 42 elektrisch
verbunden sind. Mit 81 und 82 sind Anschlußleiterpaare der
elektronischen Schaltungen 41 und 42 bezeichnet.
Fotolithographisch strukturiert aufgebrachte Leiterbahnen
können dann problemlos verwendet werden, wenn, z.B. durch eine
Klebschicht zwischen dem Oberflächensubstrat 2 und dem
Schichtaufbau 3 keinerlei Spalt vorliegt oder entstehen kann,
der eine Leiterbahn durchtrennen könnte.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines üblichen runden Halblei
terwafers 103, gesehen von schräg oben. Mit 3 ist der auf
diesem Halbleiterwafer gemäß Verfahrensschritten der Erfindung
hergestellte Schichtaufbau mit einer Ätzstoppschicht 31 als
"Trennschicht" und der Halbleiterschicht 32 bezeichnet. In der
Darstellung der Fig. 2 sind auf der Oberfläche der
Halbleiterschicht 32 rechteckige Abgrenzungen zu erkennen, die
nach dem Zerteilen des Wafers 103 den einzelnen Bauelement-Chips
der Fig. 1 entsprechen. Innerhalb dieser rechteckig
abgegrenzten Bereiche wird die Halbleiterschicht nach an sich
bekannten technologischen Schritten mit den elektronischen
integrierten Schaltungen 41 und 42 versehen. Der Wafer 103 hat
eine Dicke von z.B. 150 bis 200 µm und die Halbleiterkristall
schicht 3 ist etwa 10 bis 50 µm dick.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Stadium des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens. Die Darstellung der Fig. 3 ist nur
eine Frontansicht des Schnittes der Fig. 2. In der Fig. 3 ist
das Ergebnis gezeigt, daß nach Abätzen des Wafers 103 erzielt
ist. Im ganzen mittleren Bereich des Schichtaufbaus 3 ist der
Wafer bis an die ebene Fläche 123 der Ätzstoppschicht 31
weggeätzt. Jedoch hat man von dem Wafer 103 einen Rand 113
stehenlassen, der ein Verstärkungsring für die Unterstützung
des verbliebenen, dünnen Schichtaufbaus 3 ist. In Fig. 4 ist in
mit der Fig. 3 übereinstimmender Ansicht der Schnitt einer
kreisförmigen Trägerscheibe 102 gezeigt, die aus dem Material
des Substrats der Oberflächenwellenanordnung, d.h. aus dem
Material des Trägers 2 der Fig. 1 besteht. Diese Scheibe 102
wird in die durch das Abätzen des Materials des Wafers 103
entstandene "Aussparung" 133 innerhalb des Ringes 113
eingefügt. Die Oberfläche 21 der Scheibe 102 wird mit der in
den Fig. 2 und 3 unteren Seite 123 des Schichtaufbaus 3
verbunden, z.B. mittels nicht dargestellten Klebstoffs oder
durch an sich bekanntes Waferbonding. Fig. 5 zeigt das nach
diesem Einfügen der Scheibe 102 erreichte Ergebnis. Die Scheibe
102 ist jetzt der neue Träger des Schichtaufbaus 3 und der Rand
113 ist bereits entfernt.
Ein weiterer Verfahrensschritt ist das insbesondere photolitho
graphisch strukturierte Herstellen der Fenster 5 in der
Halbleiterschicht 32 an den Stellen innerhalb der den Bauele
mentchips 1 entsprechenden Rechtecke der Fig. 2, nämlich wo
gemäß Fig. 1 jeweils Oberflächenwellenanordnungen
auf der Oberfläche 21 der Scheibe 102 herzustellen sind.
Eine alternative Vorgehensweise ist, die Oberflächenwellen
strukturen 61, 62 schon vor dem Verbinden der (als Oberflä
chenwellensubstrat dienenden) Trägerscheibe 102 mit dem
Schichtaufbau 3 auf der Oberfläche 21 der Trägerscheibe 102 (an
vorzugebenden Orten) herzustellen. Auch kann der Schichtaufbau
3 schon vor diesem Verbinden mit den jeweiligen Fenstern 5
versehen sein. Alternativ dazu können die Fenster 5 auch nach
dem Verbinden, z.B. durch Ätzen, hergestellt werden.
Die Oberflächenwellenstrukturen schon vor dem Verbinden, die
Fenster erst nach dem Verbinden herzustellen, ermöglichen es,
eine spezielle Ausgestaltung zu realisieren. Diese umfaßt, daß
sich die Halbleiterschicht 32 jeweils noch über einen Anteil
einer jeweiligen Oberflächenwellenstruktur erstreckt. Bei einer
solchen Ausgestaltung können dann die obengenannten elektrisch
leitenden Verbindungen (zwischen jeweils einer
Oberflächenwellenstruktur 61, 62 und einer integrierten
Schaltung 41, 42) auch Durchkontaktierungen sein, die durch die
Halbleiterschicht 32 hindurch bis auf eine Stelle einer Ober
flächenwellenstruktur 61, 62 reichen. Fig. 6 zeigt in einem Aus
schnitt mit einer Schnittansicht eine solche Durchkontaktierung
72 als elektrisch leitende Verbindung zwischen (wenigstens dem
Anschlußpad) der einen Sammelschiene (bus bar) der Oberflächen
wellenstruktur 62 und der integrierten Schaltung 42. Im Bereich
143 der Fig. 6 erstreckt sich der Schichtaufbau 3 bis
mindestens über einen solchen Anschlußpad der Oberflächenwel
lenstruktur 62.
Das nachfolgende Zerteilen der mit den integrierten Elektronik
schaltungen 41, 42 und mit den Oberflächenanordnungen 61, 62
versehenen Ausführung nach Fig. 5 ergibt die Bauelemente-Chips
nach Fig. 1.
Claims (21)
1. Akustoelektronisches Bauelement mit einer Oberflächenwellen
anordnung (61,62) und mit einer integrierten Halbleiterschal
tung (41,42) zum Betrieb der Oberflächenwellenanordnung,
wobei dieses Bauelement in integrierter Bauweise mit einem Träger (2) ausgeführt ist,
wobei der Träger (2) auch das Substrat der Oberflächenwellen anordnung (61,62) ist,
wobei sich auf der Oberfläche (21) des Trägers (2) bereichs weise ein Schichtaufbau (3) mit einer für integrierte Halbleiterschaltungen (41, 42) verwendbaren Halbleiterkristallschicht (32) befindet,
wobei ein Flächenanteil (5) der Oberfläche (21) des Trägers (2) frei von diesem Schichtaufbau (3) ist und sich in diesem Flächenanteil (5) wenigstens ein Anteil der Oberflächenwellen struktur (61, 62) auf der Oberfläche (21) des Trägers befindet,
wobei elektrische Verbindungen (71, 171; 72, 172) zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Oberflächenwellenstruktur (61, 62) und der integrierten Halbleiterschaltung (41, 42) vorgesehen sind und
wobei der Träger (2) und der Schichtaufbau (3) zu einem Monolithen miteinander verbunden sind.
wobei dieses Bauelement in integrierter Bauweise mit einem Träger (2) ausgeführt ist,
wobei der Träger (2) auch das Substrat der Oberflächenwellen anordnung (61,62) ist,
wobei sich auf der Oberfläche (21) des Trägers (2) bereichs weise ein Schichtaufbau (3) mit einer für integrierte Halbleiterschaltungen (41, 42) verwendbaren Halbleiterkristallschicht (32) befindet,
wobei ein Flächenanteil (5) der Oberfläche (21) des Trägers (2) frei von diesem Schichtaufbau (3) ist und sich in diesem Flächenanteil (5) wenigstens ein Anteil der Oberflächenwellen struktur (61, 62) auf der Oberfläche (21) des Trägers befindet,
wobei elektrische Verbindungen (71, 171; 72, 172) zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Oberflächenwellenstruktur (61, 62) und der integrierten Halbleiterschaltung (41, 42) vorgesehen sind und
wobei der Träger (2) und der Schichtaufbau (3) zu einem Monolithen miteinander verbunden sind.
2. Akustoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
daß der Schichtaufbau (3) auch eine Trennschicht (31) umfaßt,
auf der sich die Halbleiterschicht (32) befindet.
3. Akustoelektronisches Bauelement nach Anspruch 2,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Trennschicht (31) eine Ätzstoppschicht ist.
4. Akustoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3,
gekennzeichnet dadurch ,
daß sich die Halbleiterschicht (32) auch über einen Anteil
einer Oberflächenwellenstruktur (61, 62) erstreckt.
5. Akustoelektronisches Bauelement nach Anspruch 4,
gekennzeichnet dadurch ,
daß wenigstens eine der elektrisch leitenden Verbindungen
(71, 171, 72, 172) zwischen einer Oberflächenwellenstruktur (61,
62) und einer integrierten Schaltung (41, 42) eine
Durchkontaktierung in dem Bereich ist, in dem sich die Halb
leiterschicht (32) über diese Oberflächenwellenstruktur
erstreckt.
6. Akustoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
gekennzeichnet dadurch ,
daß diese Verbindung ein Waferbonding ist.
7. Akustoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
gekennzeichnet dadurch ,
daß diese Verbindung eine Klebverbindung ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines akustoelektronischen Bauele
mentes nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit den folgenden Ver
fahrensschritten:
auf der Oberfläche eines Wafers (103) aus Halbleitermaterial werden eine Trennschicht (31) und darauf eine Halbleiterkristallschicht (32) als ein Schichtaufbau (3) er zeugt,
in der Halbleiterkristallschicht (32) werden für eine Vielzahl solcher Bauteile an vorgegebenen Stellen integrierte Halb leiterschaltungen (41, 42) hergestellt und Bereiche für Fenster- Öffnungen (5) in diesem Schichtaufbau für eine Oberflächenwel lenanordnung (61, 62) vorgesehen, wobei die Plazierung der inte grierten Halbleiterschaltungen und das Fenster (5) für ein jeweiliges Bauelement aufeinander abgestimmt vorgegeben sind, von der Rückseite des Wafers (103) wird zumindest im mittleren Bereich des Wafers das Material das Wafers (103) bis auf eine durch die Trennschicht definierte ebene Fläche (123) entfernt, der verbleibende Schichtaufbau (3) wird mit seiner ebenen Fläche (123) auf eine Trägerscheibe (102) transferiert und mit dessen Oberfläche (21) fest verbunden,
im Bereich der Fenster (5) des Schichtaufbaus (3) werden die Oberflächenwellenstrukturen (61, 62) hergestellt und elektrisch leitende Verbindungen (71, 171; 72, 172) zur Verbindung dieser Strukturen mit den integrierten Halbleiterschaltungen (41, 42) in der Halbleiterkristallschicht (32) geschaffen und es wird die Trägerscheibe (102) in die einzelnen Träger (2) und damit in die akustoelektronischen Bauelemente (Fig. 1) nach Anspruch 1 zerteilt.
auf der Oberfläche eines Wafers (103) aus Halbleitermaterial werden eine Trennschicht (31) und darauf eine Halbleiterkristallschicht (32) als ein Schichtaufbau (3) er zeugt,
in der Halbleiterkristallschicht (32) werden für eine Vielzahl solcher Bauteile an vorgegebenen Stellen integrierte Halb leiterschaltungen (41, 42) hergestellt und Bereiche für Fenster- Öffnungen (5) in diesem Schichtaufbau für eine Oberflächenwel lenanordnung (61, 62) vorgesehen, wobei die Plazierung der inte grierten Halbleiterschaltungen und das Fenster (5) für ein jeweiliges Bauelement aufeinander abgestimmt vorgegeben sind, von der Rückseite des Wafers (103) wird zumindest im mittleren Bereich des Wafers das Material das Wafers (103) bis auf eine durch die Trennschicht definierte ebene Fläche (123) entfernt, der verbleibende Schichtaufbau (3) wird mit seiner ebenen Fläche (123) auf eine Trägerscheibe (102) transferiert und mit dessen Oberfläche (21) fest verbunden,
im Bereich der Fenster (5) des Schichtaufbaus (3) werden die Oberflächenwellenstrukturen (61, 62) hergestellt und elektrisch leitende Verbindungen (71, 171; 72, 172) zur Verbindung dieser Strukturen mit den integrierten Halbleiterschaltungen (41, 42) in der Halbleiterkristallschicht (32) geschaffen und es wird die Trägerscheibe (102) in die einzelnen Träger (2) und damit in die akustoelektronischen Bauelemente (Fig. 1) nach Anspruch 1 zerteilt.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
gekennzeichnet dadurch ,
daß als Trennschicht (31) eine Ätzstoppschicht verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Ätzstoppschicht Siliziumdioxid auf einem Silizium-Wafer
(103) ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Ätzstoppschicht nach dem SIMOX-Verfahren hergestellt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9,
gekennzeichnet durch ,
daß für das Verfahren nach Jablanowitch die Trennschicht (31)
ein extrem leicht ätzbare Schicht ist, die von der Seite her
geätzt wird, womit die Halbleiterschicht (32) vom Wafer (103)
abgehoben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8,
gekennzeichnet dadurch ,
daß eine Trennschicht (31) verwendet wird, mit deren Hilfe sich
die darüberliegende, mit einem Hilfsträger unterstützte
Halbleiterschicht (32) nach dem CLEFT-Verfahren durch seitliche
mechanische Einwirkung abspalten läßt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet dadurch ,
daß Waferbonding zum Verbinden der Trägerscheibe (102) mit dem
auf dessen Oberfläche (21) transferierten Schichtaufbau (3)
verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet dadurch ,
daß Kleben zum Verbinden der Trägerscheibe (102) mit dem auf
dessen Oberfläche (21) transferierten Schichtaufbau (3)
verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
gekennzeichnet dadurch ,
daß beim Wegätzen des Wafers (103) ein Außenrand (113) von dem
Wafer als ringförmige Stütze des Schichtaufbaus (3) belassen
wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
gekennzeichnet dadurch ,
daß für die Trägerscheibe (102) Quarz verwendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
gekennzeichnet dadurch ,
daß für die Trägerscheibe (102) Lithiumniobat oder -tantalat
oder -tetraborat verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
gekennzeichnet dadurch ,
daß schon vor dem Verbinden von Schichtaufbau (3) und Träger
scheibe (102) sowohl die Trägerscheibe (102) mit den Oberflä
chenwellenstrukturen (61, 62) als auch der Schichtaufbau (3) mit
den Fenstern (5) versehen werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
gekennzeichnet dadurch ,
daß schon vor dem Verbinden von Schichtaubau (3) und Träger
scheibe (102) die Trägerscheibe (102) mit den
Oberflächenwellenstrukturen (61,62) versehen wird und
daß erst nach dem Verbinden der Trägerscheibe (102) mit dem
Schichtaufbau (3) in diesen die Fenster (5) eingebracht werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20,
gekennzeichnet dadurch ,
daß wenigstens eine der elektrisch leitenden Verbindungen
(71, 72, 171, 172) als Durchkontaktierungen an Stellen ausge
führt werden, wo sich der Schichtaufbau (3) bis über einen
Anteil einer Oberflächenwellenstruktur (61, 62) erstreckt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893922671 DE3922671A1 (de) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Akustoelektronisches bauelement mit einer oberflaechenwellenanordnung und einer elektronischen halbleiterschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893922671 DE3922671A1 (de) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Akustoelektronisches bauelement mit einer oberflaechenwellenanordnung und einer elektronischen halbleiterschaltung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3922671A1 true DE3922671A1 (de) | 1991-01-24 |
Family
ID=6384678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893922671 Withdrawn DE3922671A1 (de) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Akustoelektronisches bauelement mit einer oberflaechenwellenanordnung und einer elektronischen halbleiterschaltung |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3922671A1 (de) |
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