(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたバルク音響波デバイスを作製する方法であって、前記バルク音響波デバイスは表面および厚さをもち、前記バルク音響波デバイスは複数の層の上に堆積される上部電極を含み、
前記バルク音響波デバイスの厚さ不均一プロフィールを求めるために、前記上部電極を堆積するに先立って、バルク音響波デバイスの厚さ不均一を測定するために前記バルク音響波デバイスの表面形状をマッピングする工程と、
前記マッピングによって決定された厚さ不均一プロフィールにもとづいて、前記バルク音響波デバイスの厚さを調整する工程とを含み、
該厚さを調整する工程は、
アパーチャを有するマスクを前記バルク音響波デバイスの表面に近接して設ける工程と、
マスク上に粒子のビームを提供して、前記粒子ビームの少なくとも一部分をアパーチャに通過させて、前記バルク音響波デバイス表面の実質的に前記アパーチャによって画定される接触エリアに接触させて、前記バルク音響波デバイスの厚さを変化させる工程と、
前記マスクのアパーチャを前記バルク音響波デバイス表面に対して実質的に横方向に再配置して前記接触エリアを変化させる工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記粒子ビームの前記一部分が前記バルク音響波デバイス表面上に堆積され、それにより接触エリアにおける前記バルク音響波デバイスの厚さが実質的に増加する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記層が前記基板から遠く離れた最上層を含み、前記粒子ビームの前記少なくとも一部分を前記接触エリアで前記最上層と接触させるために前記マスクを前記最上層に近接して配置する請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記層の最上層が表面材料から作製され、前記粒子が層材料を含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記層の最上層がパッシベーション層を含む請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記層の最上層が圧電体層を含む請求項３記載の方法。
【請求項７】
前記表面が表面材料から作製され、前記粒子ビームの前記少なくとも一部分が一部の表面材料を除去し、それにより前記接触エリアの前記バルク音響波デバイスの厚さが実質的に減少する請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記バルク音響波デバイスが膜バルク音響波共振器を含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記バルク音響波デバイスが膜バルク音響波フィルタを含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記バルク音響波デバイスが積層形結晶フィルタを含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記バルク音響波デバイスが複数の個別バルク音響波デバイスチップを含む請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記調整する工程は、前記厚さ不均一を減少させるために行われる請求項１記載の方法。
【請求項１３】
基板上に形成されたバルク音響波デバイスの周波数を調整するためのシステムであって、前記バルク音響波デバイスは表面および厚さおよび複数の層の上に堆積される上部電極をもち、前記バルク音響波デバイスの厚さは、少なくとも一部が前記バルク音響波デバイスの表面形状によって定まる厚さ不均一を有し、
該システムは、
前記上部電極を堆積するに先立って測定された前記厚さ不均一から取得される厚さ不均一プロフィールにもとづいて前記バルク音響波デバイスの表面に近接して配置されたアパーチャを有するマスクと、
前記マスク上に粒子のビームを提供して、前記バルク音響波デバイス表面の実質的に前記アパーチャによって画定される接触エリアに接触させて、前記バルク音響波デバイスの厚さを変化させるための手段と、
前記マスクと係合して、前記マスクのアパーチャを前記バルク音響波デバイス表面に対して実質的に横方向に再配置して前記接触エリアを変化させるための手段と
を含むシステム。
【請求項１４】
前記粒子ビームの一部分が前記バルク音響波デバイス表面上に堆積され、それにより接触エリアにおける前記バルク音響波デバイスの厚さが実質的に増加する請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記層が前記基板から遠く離れた最上層を含み、前記粒子ビームの前記少なくとも一部分を前記接触エリアで前記最上層と接触させるために前記マスクを前記最上層に近接して配置する請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
前記層の最上層が表面材料から作製され、前記粒子が層材料を含む請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記表面が表面材料および前記粒子ビームの前記少なくとも一部分から作製され、それにより前記接触エリアにおける前記バルク音響波デバイスの厚さが実質的に減少する請求項１３記載のシステム。
【請求項１８】
前記粒子が多数のイオンを含む請求項１３記載のシステム。
【請求項１９】
前記粒子が複数の反応イオンを含む請求項１３記載のシステム。
【請求項２０】
前記バルク音響波デバイスの表面形状をマッピングすることによって前記厚さ不均一プロフィールを得るためのマッピング機構をさらに含む請求項１３記載のシステム。
【請求項２１】
前記再配置手段が、前記厚さ不均一プロフィールに基づいて前記アパーチャを再配置するための制御機構をもつ請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】
前記バルク音響波デバイスがおのおのにチップ表面積をもつ複数の個別チップからなり、前記アパーチャが前記チップ表面積より大きい請求項１３記載のシステム。
【請求項２３】
前記バルク音響波デバイスがおのおのにチップ表面積をもつ複数の個別チップからなり、前記アパーチャが前記チップ表面積より小さい請求項１３記載のシステム。
【請求項２４】
前記システムが、前記厚さ不均一を減少するために前記厚さ不均一プロフィールによって前記再配置手段を制御するためのソフトウェアプログラムをさらに含む請求項１３記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にバルク音響共振器およびフィルタに関し、さらに詳しくはそのような共振器およびフィルタの同調に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
バルク音響波（ＢＡＷ）デバイスは、一般的に電極として作用する２つの導電層のあいだに挟まれた圧電体層からなる。無線周波数（ＲＦ）信号がデバイスに印加されると、圧電体層内に機械波が発生する。ＲＦ信号の波長が圧電体層の厚さの約２倍のときに、基本共振が発生する。ＢＡＷデバイスの共振周波数はほかの要素にも依存するが、圧電体層の厚さは、共振周波数を決定する上で支配的な要素である。圧電体層の厚さが減少すると、共振周波数は増加する。ＢＡＷデバイスは伝統的に、水晶結晶板上に製造されてきた。一般的に、この製法を用いて、高い共振周波数のデバイスを達成することは困難である。受動的な基板材料上に薄膜層を堆積することによってＢＡＷデバイスを製造すると、共振周波数を０．５〜１０ＧＨｚの範囲に拡張することができる。これらの型のＢＡＷデバイスは一般的に薄膜バルク音響共振器またはＦＢＡＲと呼ばれる。主に２種類のＦＢＡＲ、すなわちＢＡＷ共振器および積層型結晶フィルタ（ＳＣＦ）がある。これらの２種類のデバイス間の相違は主に、それらの構造にある。ＳＣＦは通常、２つまたはそれ以上の圧電体層、および３つまたはそれ以上の電極をもち、幾つかの電極は接地される。ＦＢＡＲは通常、帯域通過フィルタまたは帯域阻止フィルタを生成するために組み合わせて使用される。１つの直列ＦＢＡＲおよび１つの並列ＦＢＡＲの組合せで、いわゆるはしご形フィルタの１セクションが作られる。はしご形フィルタの記載は、たとえばＥｌｌａ（米国特許第６，０８１，１７１号明細書）に見ることができる。Ｅｌｌａに記載されているように、ＦＢＡＲをベースにするデバイスは１つまたはそれ以上の、一般的にパッシベーション層と呼ばれる保護層をもつことがある。典型的なＦＢＡＲをベースとするデバイスを図１に示す。図１に示すとおり、ＦＢＡＲデバイス１は、基板２と、下部電極４と、圧電体層６と、上部電極８と、パッシベーション層１０とを含む。ＦＢＡＲデバイス１は追加的に、低音響インピーダンスの２つの層１４および１８に挟まれた高音響インピーダンスの１つの層１６からなる、音響ミラー層１２を含むことがある。該ミラーは、常にではないが、通常は、高インピーダンス層と低インピーダンス層の対（偶数の層）からなる。あるミラーは、ＳｉＯ2、Ｗ、ＳｉＯ2、Ｗのように順番に配列された２対のそのような層からなる。該ミラーの代わりに、ＦＢＡＲデバイスは追加的に、ＳｉＯ2の１つまたはそれ以上の膜層および犠牲層を含むことがある。基板２はシリコン（Ｓｉ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガラス、またはセラミック材から作製することができる。下部電極４および上部電極８は金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、またはそのほかの導電性材料から作製することができる。圧電体層６は酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、またはいわゆるランタン添加ジルコン酸チタン酸鉛などの構成要素から作製することができる。パッシベーション層はＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、またはポリイミドから作製することができる。低音響インピーダンス層１４および１８はＳｉ、ＳｉＯ2、ポリシリコン、Ａｌ、またはポリマーから作製することができる。高音響インピーダンス層１６はＡｕ、Ｍｏ、またはタングステン（Ｗ）から作製することができ、場合によっては、多数の対を作製するためにＡｌＮなどの誘電体から作製することができる。ＦＢＡＲはしご形フィルタは一般的に、直列共振器がそれぞれのフィルタの所望の、または設計された中心周波数にほぼ等しいかまたはそれに近い周波数の直列共振を生じるように設計される。同様に、分路または並列共振器は、直列ＦＢＡＲ共振から少しずれた周波数の並列共振を生じる。直列共振器は通常、中心周波数の伝達の最大ピークが得られるように設計されるので、信号は直列共振器内を伝達される。対照的に、並列共振器は大地に短絡される信号が最小になるように設計される。ＦＢＡＲは、層の種類およびデバイス内で使用されるほかの材料など、ほかの要素に加えて、デバイスを製造するために使用する圧電材料の圧電係数の関数である量だけ異なる周波数での並列共振および直列共振を生じる。とくに、ＦＢＡＲはしご形フィルタは、共振器のたとえば圧電体層を形成するために使用される材料の種類、およびデバイス内のさまざまな層の厚さの関数である帯域幅を有する通過帯域を生じる。
【０００３】
デバイス内のさまざまな層の厚さの相違は、デバイスの製造中に達成することができる。現在、ＦＢＡＲはガラス基板またはシリコンウェハ上に製造される。ＦＢＡＲをベース（構成要素）とするデバイス内のさまざまな層は、薄膜堆積によって順次形成される。ＦＢＡＲをベースとするデバイスでは、デバイスの共振周波数は、０．２〜０．５％の許容差内に制御しなければならない。これは、デバイス内の各層の厚さを同様に制御しなければならないことを意味する。しかし、基板またはウェハが大きい場合、そのような許容差内の厚さを生じるように、薄膜層の堆積を制御することが難しいことが知られている。その理由から、ＦＢＡＲをベースとするデバイスの製造者は、デバイスの製造のために４インチあるいはそれ以下のウェハを使用する。小さいウェハまたは基板では、動作周波数が仕様から外れるために多数の構成部品を失うことなく、許容可能な厚さの不均一性が得られる。しかし、小さいウェハまたは基板でデバイスを製造すると、同じことを大きい基板で行なう場合より、費用効果が低下する。大きい基板を使用する場合、厚さの不均一性に関連する問題が深刻になる。
【０００４】
したがって、ＦＢＡＲに基づくデバイスを大きい基板またはウェハ上に製造する際の厚さの不均一性に関連する問題を解決する方法およびシステムを提供することは、価値があり、また求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の主要な目的は、特定の許容差内でデバイスの所望の共振周波数を達成するための方法およびシステムを提供することである。この目的は、大きい基板上に製造されるデバイスの厚さの不均一性を是正することによって、達成することができる。厚さの変動は、ウェハを個別のチップに切断する前に、ウェハの表面（その上にデバイスの１つまたはそれ以上の層がすでに堆積されている）、またはダイから材料を選択的に除去するか、または材料を追加することによって、是正することができる。その意味において、ここで記述するバルク音響波デバイスとは、１つまたはそれ以上の個別チップを形成するためにその上に堆積された１つまたはそれ以上の層をもつウェハまたは基板全体、もしくはその一部分を指す。さらに、ここで言うバルク音響波デバイスは、バルク音響波共振器、積層型結晶フィルタ、共振器とフィルタの任意の組合せ、および共振器およびフィルタの構造的変形を含む。さらに、基板上には１つまたはそれ以上の層がすでに形成されているが、デバイスはすべての必要な層または層のパターンを含んでも含まなくてもよい。たとえば、基板の最上層は圧電体層、上部電極、または別の層とすることができる。
【０００６】
したがって、本発明の第１の態様では、基板および基板上に形成された複数の音響波発生および制御層を含むバルク音響波デバイスを同調させる方法を提供する。該デバイスはデバイスの厚さによって部分的に変動する動作周波数をもち、該動作周波数はデバイスの厚さを変化させることによって調整することができる。該方法は、
アパーチャを有するマスクをデバイスに近接して設ける工程と、
アパーチャを通して粒子のビームを提供して、デバイスの表面の実質的にアパーチャによって画定される接触エリアに粒子を接触させて、デバイスの厚さを変化させる工程と、
マスクのアパーチャをデバイス表面に対して実質的に横方向に再配置して接触エリアを変化させる工程と
を含む。
【０００７】
デバイス表面の充分に大きい部分が一度にビームに照射されるように、アパーチャは１つの個別チップまたは単一共振器もしくはフィルタより大きいことが好ましい。しかし、１つまたは２つのチップ、デバイス上のチップの一部分だけがビームに同時に暴露されるように、小さいアパーチャをもつことも可能である。
【０００８】
デバイス表面の接触エリアに粒子を追加することによって、厚さを変化させることが好ましい。また、粒子を使用してデバイス表面の接触エリアの一部分をドライエッチングプロセスで除去することによって、厚さを変化させることも可能である。
【０００９】
圧電体層の厚さを変化させることにより、デバイスの厚さを変化させることが好ましい。また、上部電極またはパッシベーション層の厚さを変化させることも可能である。
【００１０】
厚さ調整の前に、ウェハをマッピングして、デバイス表面の不均一なプロフィールを決定することが好ましい。そのようなマッピングは、デバイスの局所化エリアの周波数を測定することによって、または積層の厚さを測定することによって、実行することができる。マッピング結果から、位置の関数としてデバイス表面に追加またはそこから除去すべき材料の量を計算することが可能である。
【００１１】
圧電体層の厚さを上述の方法によって調整する場合には、厚さ調整後に圧電体層上に上部電極層が堆積されることが理解される。同じ方法を用いて、上部電極層の厚さを調整することが必要であるかもしれない。加えて、電極層に所望のパターンを生成するために、通常、パターン形成工程が必要である。パターン形成工程は、本発明の一部分ではない。さらに、パターン形成された上部電極層の上にパッシベーション層が堆積される場合、パッシベーション層の厚さを調整することが必要かもしれない。したがって、本発明における厚さ調整工程は、必要な場合、デバイス全体を同調させるために、１回またはそれ以上の回数実行しなければならないかもしれない。
【００１２】
本発明の第２の態様では、基板および基板上に形成された複数の音響波発生および制御層を含むバルク音響波デバイスを同調させるためのシステムを提供する。デバイスは表面および厚さをもち、バルク音響波デバイスは動作周波数をもち、それはデバイスの厚さによって部分的に変動し、該動作周波数はデバイスの厚さを変化させることによって調整することができる。該システムは、
デバイスに隣接して配置されたアパーチャを有するマスクと、
アパーチャを通して粒子のビームを提供して、デバイスの表面のアパーチャ付近の接触エリアに粒子を接触させて、デバイスの厚さを変化させるための供給源と、
マスクのアパーチャをデバイス表面に対して実質的に横方向に再配置して接触エリアを変化させるための手段と
を含む。
【００１３】
好ましくは、システムは、厚さを調整する前にデバイス表面の厚さ不均一性プロフィールをマッピングする機構をも含む。好ましくは、該マッピング機構は、デバイス表面のさまざまな位置の周波数を測定するための周波数測定デバイスを含む。また、厚さ測定デバイスを使用して、さまざまな位置で追加または除去すべき材料の量を決定することも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、図２ないし図１０に関連してなされる説明を読むことにより、明らかになるであろう。
【００１５】
図２を参照すると、厚さ調整システム３０は、ウェハまたは基板６２上に形成された薄膜バルク音響波デバイス６０に追加材料を提供するための材料源４０を含む。基板６２の上の層をまとめて上部層と呼び、参照符号６４で表わす。上部層６４は上部表面６６を有する。図２に示すように、上部層の厚さは均一ではない。バルク音響波デバイス６０は、おのおのが１つまたはそれ以上の共振器およびフィルタを含む複数の個別ＢＡＷチップ（図示せず）を含むかもしれないことを理解されたい。上部表面６６の厚さ不均一性のため、個別ＢＡＷチップの幾つかは、それらの共振周波数に関する仕様を満たさないかもしれない。したがって、これらの個別ＢＡＷチップを同調させなければならない。ここでは２つの同調法を開示する。第１方法は、上部表面６６に材料を追加して上部層６４のより薄いエリアに充填することを含む。ほかの方法は、以下で図５および図６に関連して述べるように、上部表面６６の一部分を除去することを含む。材料源４０は、まとめて参照符号４２によって表わされる粒子のビームを提供するために用いられる。開口またはアパーチャ５２を有するマスク５０は、ビーム４２の一部分２４２だけが制御された方法で上部表面６６に到達できるように、バルク音響波デバイス６０の上に配置される。必要ならば上部層６４の表面のすべての領域を粒子ビーム４２で照射することができるように、マスク５０は駆動機構５８によって、矢印５４で表わされるように上面６６に対して横方向に移動する。マッピング機構（図７および図８）によって、デバイス６０の厚さまたは上部表面６６の表面形状をマッッピングして、デバイスの不均一性プロフィールを決定することが好ましい。不均一性プロフィールは、デバイス６０のさまざまな表面位置で共振周波数を測定することから決定することが好ましいが、厚さ測定手段によって厚さを測定することも可能である。ウェハ（１つまたはそれ以上のバルク音響生成および制御層がその上に形成されている）の不均一性プロフィールを図９に示す。該不均一性プロフィールに基づき、上部表面６６における各位置のアパーチャの「滞留時間」がその位置の表面に追加すべき材料の量に基づいて決定されるように、駆動機構５８をプログラムすることによって、マスク６０の移動を制御することができる。図５に示す通り、厚さプロフィールは参照符号１５４によって表わされ、制御プログラムは参照符号１５２によって表わされる。ウェハ６０全体における圧電体層の不均一性プロフィール１５４を表わす厚さマップを図９に示す。ビーム４２の粒子束は、厚さ調整プロセス中、実質的に一定であることが好ましい。しかし、不均一性プロフィールによってビーム４２の粒子束を変化させることも可能である。
【００１６】
図３は、調整されたバルク音響波デバイス２６０を示す。図示する通り、上部層６４の上の１層の追加材料７０が、デバイス２６０の厚さをデバイス全体で実質的に均一にする。追加材料は、その真下の層の材料と同一であることが好ましい。たとえば、上部層２６０の最上層がパッシベーション層である場合、デバイス６０を厚さ調整するときには、粒子ビーム４２に同一パッシベーション材料を使用することが好ましい。しかし、このやり方は単に好ましいだけであって、必須ではない。
【００１７】
ＦＢＡＲに基づくデバイスにおけるさまざまな層の中で、圧電体層の厚さは、デバイスがその仕様を満たすかどうかを決定する最も重要な要素であろう、ということに注意する必要がある。図１に示すとおり、バルク音響波デバイスの最上層は通常、圧電体層ではない。しかし、図２および図３に付随して述べた方法で圧電体層の厚さを調整し、ついで、調整された圧電体層の上により多くの層を追加して、デバイス作製プロセスを完了することが可能である。図４に示すように、調整された上部層６４の上に、１つまたはそれ以上の層６８を形成することができる。さらに、新しい層６８の厚さが均一でなく、それがデバイスの全体的性能に悪影響をおよぼす場合、希望するならば同じプロセスを用いて、新しい層６８の厚さを調整することが可能である。
【００１８】
図５は、別の厚さ調整システム３２を示す。上部層６４上に材料を追加するために材料源４０を用いる代わりに、エッチング装置８０を使用して、デバイス６０の上部表面６６の一部を除去することが可能である。たとえば、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）装置または反応性イオンビーム（ＲＩＢＥ）装置を用いて、イオンのビーム８２をマスク５０上に提供して、ビーム８０の一部分２８２がアパーチャ５２を通して上部表面７７と接触できるようにすることが可能である。イオンビームの一部２８２は、上部表面６６の過剰部分７２を除去するのに用いられる。マスク５０のアパーチャ５２を通しての表面厚さ調整には、ＩＢＥおよびＲＩＢＥ以外に、スパッタリングおよびレーザアブレーションなど、ほかのエッチング技術も使用することができる。修正されたデバイス３６０を図６に示す。図示するとおり、調整後の上部層２６４は当初の上部層６４より薄い。したがって、エッチング装置８０を表面厚さ調整に用いるときは、上部層６４を指定または目標厚さより厚くしなければならない。これに反して、図２に示すように材料源を表面調整に用いるときは、上部層６４を指定または目標厚さより薄くしなければならない。
【００１９】
図２に示すような材料源４０、または図５に示すようなエッチング装置８０を用いる厚さ調整の前に、厚さプロフィールをマッピングすることが好ましい。周波数測定装置８４（図７）を使用して、デバイス６０の共振周波数の局部測定を実行することが好ましい。デバイス６０の個々の共振器およびフィルタの共振周波数を測定することが必要であるかもしれない。これらの構成部品の共振周波数を測定するために、ウェハ上に上部電極層を形成し、パターン形成を行なうことが必要であることに注意されたい。周波数プロフィール１５０（図７）に基づき、上部表面６６から除去すべき、またはそこに追加すべき材料の量を計算することが可能である。図７に示すように、プロフィールマッピングシステム３４は周波数測定装置８４、および表面の周波数プロフィール１５０を得るために該周波数測定装置８４をデバイス６０に対して相対的に移動させるための駆動機構８８を含む。周波数プロフィル１５０から、厚さ不均一性プロフィール１５４（図２および図５）を得ることができる。
【００２０】
図８は、デバイスの物理的厚さを測定することによってバルク音響波デバイスをマッピングするためのシステム３６を示す図である。周波数測定装置８４の代わりに、厚さ測定装置８６を使用して、装置６０の厚さを直接測定する。
【００２１】
図９は、複数の音響波発生および制御層がその上に作製されたウェハの不均一性厚さプロフィールを示す層厚図である。とくに、図９は、ナノメートル単位で表わされた圧電体（ＺｎＯ）層の不均一性プロフィールを示す。平均厚さを基準として使用した場合、層全体の厚さの変動は約±２３％である。そのような大きい厚さの変動があると、ウェハ全体の周波数の変動は通常受け入れられない。したがって、デバイスの厚さを調整することによって、デバイスを同調させなければならない。
【００２２】
図１０は、本発明にしたがってバルク音響波デバイスを同調させるためのプロセス１００を示すフローチャートである。図示するとおり、工程１０２で、周波数測定装置（図７）または厚さ測定装置（図８）を使用して、デバイス６０の表面をマッピングする。こうして厚さ不均一性プロフィール１５４が得られる。工程１０３で表面厚さが許容差内であることが決定された場合には、マッピングされた表面の上に新しい層を追加することができる。そうでない場合には、工程１０４で、アパーチャ５２のあるマスク５０をデバイス６０上に配置する（図２および図５）。工程１０６で粒子のビームをマスク５０上に印加して、ビームの一部がアパーチャ５２を通過してデバイス表面の局所エリアと接触することを可能にする。粒子ビームを使用して局所エリアの厚さを調整したのち、工程１０８で、表面全体の必要な厚さ調整が実行されたかどうかを決定する。さらに表面エリアの厚さを調整する必要がある場合、工程１１０でマスク５０を別の未調整位置に移動する。表面全体の必要な厚さが得られた場合、工程１１２で、デバイスを完成するためにさらなる層を形成する必要があるかどうかを決定する。工程１１４で、調整された層の上に１つまたはそれ以上の新しい層が追加されたのち、工程１０２でデバイスの表面プロフィールを再びマッピングして、デバイスが仕様通りに作製されたかどうかを決定する。
【００２３】
要約すると、本発明は、ウェハまたはダイレベルでバルク音響波デバイスを同調させるための方法およびシステムを開示する。開示した方法およびシステムは、ウェハの表面積が充分に大きく、薄膜の堆積により受入れ可能な厚さの均一性を達成することができない場合に、とくに有用である。ウェハ表面の局所エリアの厚さを調整することによってウェハ全体の周波数をトリミングすることで、ＦＢＡＲ製造工程の歩留まりを増加することができる。ＦＢＡＲをベースとするデバイスの１つまたはそれ以上の層を調整するために、厚さ調整プロセスを別個に、順次実行することができる。表面層の上に材料を追加して周波数をトリミングし、材料源を用いて粒子のビームを提供する場合、粒子および表面層が同一材料であることが好ましい。しかし、粒子の材料と表面層の材料は同一でなくてもよい。表面層の材料を部分的に除去して周波数をトリミングする場合、表面をトリミングするためにＩＢＥまたはＲＩＢＥなど、ドライエッチングプロセスを使用することが好ましい。しかし、スパッタリングなど、ほかの表面除去プロセスを使用して、同じ目的を達成することもできる。上部および下部電極層の形成は一般的に、おのおのの電極層からパターンを形成するために１つまたはそれ以上の追加工程を含むことが、技術上知られている。パターン形成工程は、それぞれの電極層の厚さを調整したのちに実行することが好ましい。しかし、厚さ調整前にパターン形成工程を実行することも可能である。
【００２４】
さらに、前述したマスクは、粒子をデバイス表面と接触させるために１つのアパーチャをもつ。表面厚さ調整のために、マスクに２つまたはそれ以上のアパーチャをもつことが可能である。さらに、マスクをデバイスに対して相対的に移動させて、マスクのアパーチャを再配置させることが可能である。また、デバイスをマスクに対して相対的に移動させて、同じことを達成することも可能である。
【００２５】
本発明をその好適な実施形態に関連して説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その形態および細部における前記およびそのほかのさまざまな変化、省略、およびずれを施すことができることを、当業者は理解するであろう。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の許容差内でバルク音響波デバイスの所望の共振周波数を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板上に形成された複数の層を示す典型的なバルク音響波デバイスの側面断面図である。
【図２】バルク音響波デバイスの最上部の層に材料を追加するための厚さ調整システムを示す線図である。
【図３】最上部表面から材料を追加することによる厚さ調整ののちのバルク音響波デバイスを示す線図である。
【図４】修正された層の上に形成された１つまたはそれ以上の層をもつ、バルク音響波デバイスを示す線図である。
【図５】本発明による、バルク音響波デバイスの最上層から材料を除去するための厚さ調整システムを示す線図である。
【図６】最上部表面から材料を除去することによる厚さ調整後のバルク音響波デバイスを示す線図である。
【図７】本発明による、共振周波数を測定することによってバルク音響波デバイスをマッピングするためのシステムを示す線図である。
【図８】本発明による、デバイスの物理的厚さを測定することによってバルク音響波デバイスをマッピングするためのシステムを示す線図である。
【図９】複数の音響波発生器および制御層がその上に形成されたウェハの不均一性厚さプロフィールを示す層厚図である。
【図１０】本発明による、バルク音響波デバイスを同調させるための工程を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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