Способ настройки на центральную частоту узкополосного прибора на поверхностных акустических волнах

 

Изобретение относится к акустоэлектронике и может найти применение при изготовлении приборов на поверхностных акустических волнах. Цель изобретения уменьшение ухода центральной частоты узкополосного прибора на ПАВ заключается в напылении на всю поверхность пьезоэлектрической пластины с предварительно сформированными на ее рабочей поверхности входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями диэлектрической пленки с коэффициентом линейного термического расширения, близким к значению коэффициента линейного термического расширения пьезоэлектрической пластины, термообработке путем отжига в вакууме при 300±1р°С в течение не менее 30 мин и частичным удалением диэлектрической пленки методом ВЧ-магнетронного ионного травления до толщины, необходимой для получения заданной центральной частоты прибора на поверхностных акустических волнах. 1 ил. ,.. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ.СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4882252/22 (22) 11.11.90 (46) 23,02.93. Бюл.М 7 (71) Омский научно-исследовательский институт приборостроения (72) B.Н.Зима, И.А.Корж и К.M,Êèçèèòîâ (73) Омский научно-исследовательский институт приборостроения (56) Патент США N 4243960, кл. НОЗ Н 9/64, опубл.1981.

Заявка Японии М 61 — 77407, кл. H 03 Н

3/10, опубл,1986. . (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ ЧАСТОТУ УЗКОПОЛОСНОГО ПРИБОРА НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ

ВОЛНАХ (57) Изобретение относится к акустоэлектронике и может найти применение при изготовлении приборов на поверхностных акустических волнах. Цель изобретения—

Изобретение относится к акустоэлектронике и может быть использовано при изготовлении приборов на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Известен способ подгонки центральной частоты устройств на ПАВ путем напыления на всю поверхность пьезоэлектрической подложки с предварительно сформированными на рабочей поверхности входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями (ВШП) слоя из электрически непроводящего материала, который имеет определенную толщину, необходимую для получения заданной центральной частоты

„, Я2 „„1797733 АЗ

2 уменьшение ухода центральной частоты узкополосного прибора на ПАВ заключается в напылении на всю поверхность пьезоэлектрической пластины с предварительно сформированными на ее рабочей поверхности входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями диэлектрической пленки с коэффициентом линейного термического расширения:, близким к значению коэффициента линейного термического расширения пьезоэлектрической пластины, термообработке путем отжига в вакууме при

300+.10 С в течение не менее 30 мин и частичным удалением диэлектрической пленки методом ВЧ-магнетронного ионного травления до толщины, необходимой для пол- 3 учения заданной центральной частоты прибора на поверхностных акустических волнах. 1 ил.

М

«4 прибора на ПАВ, Недостатком известного способа является уход центральной частоты прибора на ПАВ из-за старения пленки из электрически непроводящего материала и релаксации механических напряжений, возникающих в пленке в процессе ее напыления. Кроме того, способ. позволяет проводить подгонку центральной частоты прибора на ПАВ только в сторону уменьшения частоты.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ настройки на центральную частоту узкополосного. прибора на ПАВ, подсоеди1797733 ненного к измерительному прибору, путем диэлектрической пленки выбирают из услонапыления на всю поверхность пьеэоэлект- вия, чтобы ее толщина h была значительно рической подложки с предварительно сфор- меньше длины поверхностной акустической мированными на рабочей поверхности волны iL,т.е.h< А, и не влияла наэлектривходным и вйходным преобразователями 5 ческие параметры прибора на ПАВ. При слоя из двуокиси кремния заданной толщи- этом условии распределение смещения часны с последующим частичнйм удалением тиц по глубине и относительные эначенияслоя этой пленки химическим травлением компонент не очень сильно отличаются от до величины, при которой центральная час- соответствующих значений компонент для тота узкополосного прибора на ПАВ совпа- "0 свободной поверхности пьезоэлектричедает с номинальным значением, Однако ской подложки, т.е, слой такой толщины этотспособимеетнедостатки,связанныесо. практически не будет влиять на электричестарением материала диэлектрической . ские характеристики прибора на ПАВ; пленки и наличием в ней механических на- . На чертеже представлена схема подгонпряжений, которые возникают из-за струк- 15 ки центральной частоты узкополосного притурных дефектов в процессе ее напыления. бора: на ПАВ, где 1 — пьезоэлектрическая

Поскольку диэлектрическая пленка жестко подложка; 2 — встречно-штыревые преобрасвязана с подложкой„ то упругие свойства зователи;:3 - диэлектрическая пленка; 4— поверхностного слоя подложки измеряют- . инфракрасное излучение; 5 — поток ионов ся, что приводит к изменению фазовой ско- 20 аргона; 6 — стравливаемый слой диэлектрирости ПАВ. С течением времени происходит ческой пленки; 7 — оставшийся слой диэлекрелаксация механических напряжений едй- трической пленки, толщина которого электрической пленке. что приводит к не- необходима для получения заданной центконтролируемому уходу центральной ральной частоты узкополосного прибора на частоты прибора на IlAB. Метод химическо- 25 ПАВ, Способ настройки на центральную чаго травления не устраняет эти недостатки. стоту узкополосного прибора на ПАВ реалиЦель изобретения — уменьшение ухода . зуется в такой последовательности. На центральной частоты узкополосного прибо- пьезолектрическую подложку (пластину) 1 ра на ПАВ Поставленная цель достигается (например, кварц S Т-среза) со сформиро-. тем, что в известном способе настройки на 30 ванными íà ее рабочей поверхности вход: центральную частоту узкополосного прибо- ным и выходным встречно-штыревыми ра на.ПАВ; подсоединенного к измеритель- преобразователями2, напыляютдиэлектриному прибору, нз всю поверхность .ческую пленку 3 (например, из алюмоборопьезоэлектрической подложки с предвари- ба риевос ил и к атно го стекла), затем тельно сформированными на ее рабочей по- 35 проводят ее термообработку в вакууме инфверхности входным и выходным. ВШП ракрасным.иэлучением 4 при 300 +10ОС в напыляют диэлектрическую пленку, затем течение не менее 30 мин; после чего путем проводят ее термообработку в вакууме при бомбардировки потоками ионов аргона 5, 300 10 С в течение не менее 30 мин, после вытягиваемых из плазмы высокочастотного чего диэлектрическую плейку удаляют мето- 40 магнетронного разряда, стравливают слой 6 дом высокочастотногомагнетронноготрав- диэлектрической. пленки 3 до толщины 7, ления до толщины, при которой при которой центральная частота узкопоцейтральная частота узкополосного прибо- лосного прибора на ПАВ, подключенного. к ра на ПАВ совпадает с номинальным значе- измерительному прибору, совпадает с нонием. В результате термической обработки "5 минальным значением.. структурные дефекты отжигаются и умень- Способ настройки на центральную часшается релаксация механических напряже- тоту узкополосного прибора на ПАВ обеспений в диэлектрической пленке. Это чивает уменьшение ухода центральной приводит к уменьшению неконтролируемо- частоты узкополосного прибора на ПАВ и, го ухода центральной частоты узкополосно- 50 тем самым, позволит изготавливать прибого прибора на ПАВ. Выбор материала ры с более узкой полосой пропускания и . диэлектрической пленки о коэффициентом увеличить процент выхода годных иэделий, линейного термического расширения Дополнительно диэлектрическая пленка за(КЛТР), близким к КЛТР пьезоэлектриче- щищает встречно-штыревые преобразоваской подложки, позволяет получить диэлек- 55 тели от воздействия внешних факторов и, трическую пленку с минимальными тем самым, увеличивает стабильность элекмеханическими напряжениями. Толщину трических характеристик прибора на ПАВ;

1797733

Формула изобретения

Составитель О.Терикова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор

Заказ 670 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,"101

Способ настройки на центральную частоту узкополосного прибора на поверхностных акустических волнах, заключающийся в напылении диэлектрической пленки на всю поверхность пьезоэлектрической подложки с предварительно сформированными на ее рабочей поверхности входным и вы.ходным встречно-штыревыми преобразователями и частичным удалением этой пленки до толщины, при которой центральная частота узкополосного прибора на поверхностных акустических волнах, подсоединенного к измерительному прибору, совпадает с номинальным значением, отличающийся тем, что, с целью уменьшения ухода центральной частоты узкополосного прибора на поверхностных акустических волнах, диэлектрическую пленку отжигают в вакууме при температуре

300 10 С в течение не менее 30 мин и частично удаляют его методом высокочастотного магнетронного травления.