用于电器件中的载流结构的金属化部及其制造方法技术

本发明专利技术涉及用于电器件中的载流结构的金属化部及其制造方法，该金属化部布置在衬底（S）上，且具有基座、布置在该基座上的上覆层（TL）以及该基座中的布置在下层（BL）与上层（UL）之间的中间层（ML），其中基座包括下层（BL），该下层布置在衬底表面上方或者布置在衬底表面上并且包括Ti或者钛化合物作为主要成分，基座包括上层（UL），该上层布置在下层（BL）上方或者直接布置在下层（BL）上并且包括Cu作为主要成分，上覆层（TL）直接布置在上层上并且包括Al作为主要成分，以及中间层（ML）包括Ag。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201080054640.0、申请日为2010年12月1日、专利技术名称为“具有高电源兼容性和高导电性的金属化部”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于载流结构的具有高电源稳定性(Leistungsfestigkeit)和高导电性的金属化部以及用于制造该金属化部的方法。本专利技术尤其是涉及用于利用声波工作的器件的载流结构的金属化部。
技术介绍
利用声波工作的器件的金属化部——从所述金属化部例如构造了压电衬底上的例如汇流排、与汇流排连接的电极指或者反射器结构——特别优选地设计为电源稳定的。体声波（BAW=bulkacousticwave（体声波））或者表面声波（SAW=surfaceacousticwave（表面声波））在固体内或者在固体的表面上传播；其频率处于GHz范围内。将高频电信号转换成声波或者相反地将声波转换成高频电信号的载流（电极）结构因此必须一方面经受电流并且另一方面经受由声波造成的机械变形，而不受到损坏。从美国专利文献US7,605,524B2中已知利用表面声波（SAW）工作的器件的电极结构。在一种构型中，电极结构布置在单晶的钽酸锂或者铌酸锂上。电极结构包括由钛构成的第一层。沉积在该第一层上的第二层包括铝。第二层包括两个<111>结构域。用于制造电极层的方法涉及包括铝的层的外延生长。包括铝的高纹理化的层具有良好的、即高的电导率值和高的电源稳定性。如果沉积在衬底上的层的原子的取向朝向衬底的原子的取向，则该层的生长称为外延的。外延生长时的一般性问题在于提供合适的表面。因为衬底的表面——作为衬底与层之间的界面——的性质决定性地影响沉积层的原子的顺序。因此，通常通过退火或者通过蚀刻来对衬底进行预处理。在预处理与实际的沉积过程之间，衬底的表面不允许再被污染物沾污。如果取决于特别“干净的”衬底表面，则在衬底上沉积电极结构时使用Lift-off（剥离）技术是成问题的。因为在必要时经预处理的衬底表面上在第一步骤中施加了漆层（耐受层）。在其他方法步骤中，该漆层于是部分地受到曝光并且所曝光的区域在进一步的工艺步骤中被去除。在之前受到曝光的位置处，衬底表面现在再次暴露出来。但是，该衬底表面曾经同时既与漆层又与去除受到曝光的漆层的溶剂接触。也就是，该衬底表面受到了沾污。借助于剥离技术的电极层的外延生长到目前为止看起来几乎不可能。另一方法——即所谓的刻蚀方法——所基于的是，将电极材料大面积地施加到必要时经预处理的衬底表面上并且通过刻蚀掉电极材料的不期望的覆盖区域来获得电极结构：多余的电极材料被除掉。
技术实现思路
本专利技术的任务是，说明一种用于载流结构的金属化部，该金属化部是电源稳定的，该金属化部具有高的导电性并且既与刻蚀方法又与剥离方法兼容。该任务通过根据下述的金属化部和通过所要求保护的用于制造的方法来解决。本专利技术说明一种用于载流结构的金属化部，所述载流结构可以应用在电器件中，其中所述金属化部布置在衬底上。金属化部包括基座、布置在基座上的上覆层以及该基座中的布置在下层与上层之间的中间层。所述基座包括下层，该下层布置在衬底表面上方或者直接布置在衬底表面上。该下层作为主要成分包括钛或者钛化合物。基座此外包括上层，该上层布置在下层上方或者直接布置在下层上并且作为主要成分包括铜。上覆层直接布置在上层上并且包括铝作为主要成分，并且中间层包括Ag。本专利技术已经发现，与一般想法相反，高纹理化的载流结构可以在衬底上生长并且在此借助于剥离方法被结构化。这样生长的、结构化的、高纹理化的电极结构具有非常高的导电性和高的机械的电源稳定性。特别有利的是，这样的电极结构既可以借助于刻蚀方法也可以借助于剥离方法被结构化。也就是，衬底在剥离方法情况下的可能的沾污不阻碍高纹理化层的构造。这种电极结构因此可以通过简单的方式以高质量和利用高的可复现性来制造。这样制造的电极或其上覆层的面外纹理可以是<111>纹理。这种纹理的特点在于，其<111>方向—也就是立方面心晶胞的空间对角线—与衬底的平面法线重合。面内纹理也根据由衬底表面预先给定的纹理来取向。所述基座主要用于为上覆层提供定义的、也就是原子尽可能均匀地构造的表面，在该表面上上覆层于是可以尽可能外延地生长。上覆层又被设置用于主要承载电流。在一个构型中，所述基座包括中间层，该中间层布置在下层与上层之间。该中间层包括比铝稀有的元素，也就是说，具有更高的（标准化到氢上的）标准电极电势。在一个构型中，基座的下层比基座的上层薄。作为下层可以考虑钛层。钛层或者包括钛的层优选厚于大约2nm并且薄于大约20nm。如果下层过薄，则存在没有良好纹理化的效果的风险。过厚的下层导致提高的粗糙度并且同样导致变差的纹理。在一个构型中，上层比上覆层薄。上层的任务可以看作为，将“表面信息”传递给上覆层。因此优选比较薄的上层。电流基本上由上覆层承载，该上覆层因此也优选具有比基座低的电阻。尽管如此，基座的每个单个的层可以具有比上覆层高的传导性。于是，上覆层由于其厚度而具有较低的电阻。根据要承载的电流以及在利用声波工作的器件的情况下根据所期望的质量分布，比较厚的上覆层是优选的。有利的例如由Cu构成的上层厚度在1至30nm之间。在没有包括Cu的上层的情况下，高纹理化的、包括Al的覆层也不是充分电源稳定的。在另一构型中，中间层比下层薄或者比上层薄。因此，用于可以包括昂贵的Ag的中间层的材料成本降低；沉积持续时间缩短。尽管有比较薄的中间层，也获得了良好的纹理。中间层的、例如由Ag构成的中间层的对于最优纹理来说优选的厚度处于0.5nm至10nm之间。在另一构型中，下层包括氮原子。尤其是设置TiN作为下层的材料。在一个构型中，中间层包括金、银、铂或者钯。优选地，Al是上覆层的主要成分，并且上覆层包括Cu、Mg、Al-Cu合金、Al-Mg合金或者Al-Cu-Mg合金。在一个构型中，中间层由银构成。这样的金属化部因此包括由包括钛或者钛化合物作为主要成分的下层、具有主要成分铜的上层以及包括银的中间层构成的基座。在此，中间层布置在下层与上层之间。其上覆层布置在这种基座上的金属化部具有特别高的电源稳定性。在一个实施方式中，上覆层具有<111>纹理。<111>方向在此是上覆层的晶胞的空间对角线的方向。该方向与衬底的平面法线的方向一致。铝一般存在于所谓的六角最密堆积（hcp=hexagonalclose-packed（六角密集堆积））中。这对应于立方面心的空间网格。该<111>方向在此垂直地穿过铝原子中的可能最密地堆积的位置。这些位置—垂直于<111>方向—形成六角形网。因此，根据本专利技术的金属化部不仅具有面内纹理（电极的原子在平行于衬底表面的方向上取向）而且具有面外纹理（电极的原子在垂直于衬底表面的方向上取向）。在一个实施方式中，金属化部的上覆层具有双重或者单重纹理。如在上面已经提到的那样，上覆层的原子以六角形布置的原子位置取向。单重纹理比双重纹理本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电器件中的载流结构的金属化部（M），‑ 布置在衬底（S）上，‑ 具有基座、布置在该基座上的上覆层（TL）以及该基座中的布置在下层（BL）与上层（UL）之间的中间层（ML），其中‑ 基座包括下层（BL），该下层布置在衬底表面上方或者布置在衬底表面上并且包括Ti或者钛化合物作为主要成分，‑ 基座包括上层（UL），该上层布置在下层（BL）上方或者直接布置在下层（BL）上并且包括Cu作为主要成分，‑ 上覆层（TL）直接布置在上层上并且包括Al作为主要成分，以及‑ 中间层（ML）包括Ag。

【技术特征摘要】
2009.12.02 DE 102009056663.51.用于电器件中的载流结构的金属化部（M），
-布置在衬底（S）上，
-具有基座、布置在该基座上的上覆层（TL）以及该基座中的布置在下层（BL）与上层（UL）之间的中间层（ML），
其中
-基座包括下层（BL），该下层布置在衬底表面上方或者布置在衬底表面上并且包括Ti或者钛化合物作为主要成分，
-基座包括上层（UL），该上层布置在下层（BL）上方或者直接布置在下层（BL）上并且包括Cu作为主要成分，
-上覆层（TL）直接布置在上层上并且包括Al作为主要成分，以及
-中间层（ML）包括Ag。
2.根据权利要求1的金属化部，其中下层（BL）比上层（UL）薄。
3.根据权利要求1或2的金属化部，其中上层（UL）比上覆层（TL）薄。
4.根据权利要求1或2的金属化部，其中中间层（ML）比下层（BL）薄或者比上层（UL）薄。
5.根据权利要求1或2的金属化部，其中下层（BL）具有2nm至20nm之间的厚度，中间层（ML）具有0.5nm至10nm之间的厚度，并且上层（UL）具有1nm至30nm之间的厚度。
6.根据权利要求1或2的金属化部，其中下层（BL）包括TiN。
7.根据权利要求1或2的金属化部，其中中间层（ML）包括Au、Pt或者Pd。
8.根据权利要求1或2的金属化部，其中中间层（ML...

【专利技术属性】
技术研发人员：C比宁格，U克瑙尔，H措特尔，W吕勒，T耶武拉，R尼斯尔，
申请(专利权)人：埃普科斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE