本发明专利技术涉及一种由压电材料制成的结构的制造方法，包括：a）在由压电材料制成的基板（20）上制造包括至少一个金属层（22）和至少一个导电层（26）的叠层，其中，在导电层（26）和叠层外部的金属元件（29）之间建立至少一个电接触（31），b）通过所述导电层（26）和所述金属层（22）注入离子和/或原子，c）使所述基板转移至转移基板（30）上，随后使转移的压电基板的脆化区（27）破裂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
和
技术介绍
射频通信增长的几十年以来，已经导致授权频段的拥挤。为了利用可用的频率范围，系统必需包含具有窄过渡带的带滤波。只有利用材料的压电性质的SAW (表面声波，surface acoustic wave)或 BAW (体声波，bulk acoustic wave)技术谐振器,使得低损耗和紧凑的结构能够符合这些规范。目前，用于这些滤波器的压电层是通过沉积制成的(BAW滤波器)或来自于体(大块，bulk)基板(SAW滤波器)。在图I中示意性地示出了 BAW :它包含设置在两个电极4、6之间的厚度为Ιμπι数量级的精密压电层2。组合件设置在基板12上，而且可以通过装置10隔音。可以通过在空腔上方悬置压电膜(FBAR技术)或通过经由布拉格网格从基板上分离它(SMR技术)而获得隔音。用于这种类型器件的压电材料层通常是通过PVD类的沉积技术制造的。用这种方法制造的层的厚度在几百nm至I μ m之间。除沉积技术之外，在注入之后的转移技术已经形成各种研究的对象。题为“fabrication of single-crystal lithium niobate films by crystal ionslicing”，M. Levy 等，Applied Physics Letters, vol73, nbl6 (1998) 2293 的文献描述了高能注入(3. 8MeV)剂量为5xl016He+离子/cm2，能够使9 μ m数量级的LiNbO3厚层转移的实例。然而，由于使用的注入能量为几MeV，所以将该技术工业化是困难的，而且还没有显示出薄膜(小于一微米)的转移。题为“Integration of single-crystal LiNb03thin film on silicon by laserirradiation and ion implantation-induced layer transfer，，，Y. B. Park 等，AdvancedMaterials, voll8 (2006) 1533的另一个研究，描述了在注入方面的其他情况(条件，condition)。这篇文献指出通过在80keV下的H+离子以5xl016离子/cm2的剂量和在115keV下的氦以IO17离子/cm2的剂量共注入,转移800nm的LiNb03。在该文献中，利用cw_C02激光(功率密度为lOOMW.m—2)用作热源实现转移。文献US2010/0088868A1 和 Q. Wan 等的题为 “ Investigation ofH+and B+/H+implantation in LiTaO3Single crystals，，，Nuclear Instruments and Methods inPhysics Research”, B184 (2001) p. 53 的文章也描述了通过转移，形成由 LiTaO3 和 LiNbO3制成的层。但是已知技术中没有一个使得包含压电层和埋藏金属层(掩埋金属层，buriedmetal layer)的元件叠层转移。 然而考虑到制造其它由压电材料制成的部件，例如，如上面给出的那些滤波器，以及可能的其他类型的部件，这种元件叠层的形成将是必要的。
技术实现思路
首先，本专利技术提出了一种由压电材料制成的结构的制造方法，包括a)在由压电材料(例如LiNbO3或LiTaO3)制成的基板上制造包含至少一个金属层和/或至少一个导电的表面层的叠层，其中，在导电层和叠层外部的金属元件之间建立至少一个电接触，b)注入一种或多种气态物质，至少通过所述导电层和金属层，以在压电基板中形成脆化区(embrittlement area),c)用这种方式获得具有转移基板的叠层的组合件，随后使该压电基板的脆化区破裂，以形成包含至少一个由压电材料制成的层、金属层和转移基板的组合件。从而本专利技术提出了一种能够制造具有埋藏电极(其可由金属层构成)和压电表面层(例如由压电材料(例如LiNbO3或LiTaO3类)的体基板获得)的基板的方法。有利地，导电的层也是导热的。 注入(优选低于500keV的能级)通过埋藏于至少一个表面导电层之下的金属层实现。在注入束的通路上没有表面导电层的情况下，专利技术人发现不能获得破裂，甚至是所获得的板也在注入期间破损。在金属之中，特别可以用作表面传导层的是过渡金属(包括Mo、或Ni、或Pt、或Cr、或Ru、或Ti、或W、或Co、Ta、Cu)或贫金属(包含Al、或Sn、或Ga，等)以及它们的合金。还包括AlSi或还有AlCu。优选地，所用的金属分别具有大于10W/m. k和106S/m的导热率和导电率(对于 Ti :21W/m. k 和 2. 4xl06S/m)。对于可以用于埋藏电极的金属除先前的参数之外，可以将声学相容性(声阻抗大于I. 105g/cm2. S ;就Al而言是13. 8xl05g/cm2. s)加入之前提到的列举中(尤其是如果涉及的应用是RF滤波器的应用)。优选地,它具有小于10Ω或进一步小于I Ω的平方电阻率(squared electricalresistivity)。每一个金属层和导电层的厚度可以在IOnm至200nm之间。根据本专利技术的方法，在步骤b)之前还可以包括使叠层材料致密化的步骤。在一个实施方式中，金属层和表面导电层形成单独的、独特的层。然后，在注入步骤之后和结合步骤之前，除去该金属层的部分厚度是可能的。在另一个实施方式中，埋藏金属层和表面导电层形成隔离层。然后在注入步骤b)之后和组装步骤c)之前除去表面导电层是可能的。此外，在这种情况下，该方法可以包括在所述金属层上形成结合层或牺牲层(sacrificial layer)、或布拉格网格。可以在由压电材料制成的基板和/或转移基板上形成至少一个结合层以便于组装。作为变型，可以制备金属层以实现该功能。有利地，可以在金属层与导电层或叠层外部的金属元件之间建立电接触。该外部的金属元件可以形成注入器件的部分；它可以是支持注入器件的基板，考虑到注入，将叠层设置在注入器件上。附图说明-图I示出了BAW类型的部件；-图2A至图2E示出了根据本专利技术的方法制备第一基板的步骤；-图3示出了转移基板的制备；-图4A和图4B示出了具有埋藏电极的由压电材料制成的层转移至转移基板上的步骤。具体实施方式·根据本专利技术的方法使用由压电材料制成的基板。在本文档中，多次提及了基于注入和破裂技术的薄膜转移方法。例如，在专利 FR2681472 或在 B. Aspar 和 A. J. Auberton - Herve 的论文 “Silicon Wafer BondingTechnology for VLSI and MEMS applications，，，由 S. S. Iyer 和 A. J. Auberton-Herve 编辑，2002，INSPEC, London, Chapter3, pages35_52 中描述了这种方法。其余参考文献也涉及分子结合，也被称为直接结合。特别是Q. Y. Tong在“Silicon Wafer Bonding Technology for VLSI and MEMS applications，，，由 S. S. Iyer和 A. J本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯特尔·德古特，尼古拉斯·勃朗，布鲁诺·因贝特，让塞巴斯蒂安·穆莱，
申请(专利权)人：法国原子能及替代能源委员会，SOI科技有限公司，
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