專利名稱:一種抗電遷移的聲表面波傳感器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及聲表面波傳感器制造技術領域,特別是涉及一種抗電迀移的聲表面波傳感器 的制作方法。
背景技術:
聲表面波(SAW)是一種沿彈性基體表面?zhèn)鞑サ穆暡?,由于聲表面波在介質表面進行換能 和傳播,所以信息的注入、提取以及處理都可方便地實現。
聲表面波傳感器問世于上世紀70年代,它是傳感器的后起之秀。聲表面波氣體傳感器的 基本原理是通過聲表面波器件表面所覆蓋的敏感膜對待測氣體的吸附引起聲表面波傳感器速 度的變化,從而改變聲表面波振蕩器的振蕩頻率,以此來實現對氣體的監(jiān)控和測量。與其他 類型的傳感器相比,聲表面波氣體傳感器有很多優(yōu)良的特性如體積小、重量輕、精度高、 分辨率高、抗干擾能力強、靈敏度高、有效檢測范圍線性好等特點??梢岳眉呻娐分械?平面制作工藝,能夠實現微型化和集成化,適于低成本、大批量生產。
存在的問題目前使用的聲表面波傳感器表面大多為鋁膜,而鋁換能器薄膜在高頻使用 時鋁原子易擴散,導致鋁膜生成空洞或小丘,從而使換能器指條斷裂,器件性能損壞。
發(fā)明內容
為了解決現有聲表面波傳感器鋁原子易擴散的問題,本發(fā)明提供了一種抗電迀移的聲表 面波傳感器的制作方法。所述技術方案如下
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,首先制作鋁膜換能器,然后在所 述鋁膜換能器的表面沉積一層氮化鈦薄膜作為擴散阻擋層。
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,所述制作鋁膜換能器可以采用剝 離方法或采用刻蝕方法。
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,所述剝離方法具體為首先在壓 電基體上涂覆一層光刻膠,并利用電子束直寫技術或紫外曝光出換能器圖形;然后在圖形上 采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射技術沉積鋁膜;最后剝離處于光刻膠上的鋁膜后得到換能器圖形
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,選擇LiNb03或LiTa03壓電單晶制作所述壓電基體。
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,采用射頻濺射方法沉積所述氮化 鈦薄膜。
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,所述氮化鈦薄膜的沉積厚度控制 在10 nm至30nm 。
本發(fā)明的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,所述氮化鈦薄膜的沉積厚度控制 在20nm。
本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是
本發(fā)明的抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法在傳統的鋁膜換能器的表面采用氮化鈦 薄膜作為鋁膜的擴散阻擋層,可以在很大程度上增加鋁膜的抗電迀移性,同時延長換能器件 的使用壽命。
圖l是利用本發(fā)明的抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法制作的表面聲波傳感器的結 構示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進 一步地詳細描述。
本發(fā)明的目的在于提供一種高功率的聲表面波傳感器的制造方法。該方法以傳統的鋁膜 換能器制作方法為基礎,在傳統鋁膜換能器制作完成后,在換能器的表面再沉積一層氮化鈦 薄膜作為擴散阻擋層。
參照圖l,其制作方法具體為 第一步,制作鋁膜換能器。
其制作方法可以采用剝離技術也可以采用刻蝕技術。如采用剝離技術其具體方法為先 在由LiNb03或LiTa03等壓電單晶制成的壓電基體l上涂覆一層光刻膠,電子束直寫或紫外曝 光出聲表面波器件換能器圖形,然后在圖形上采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射技術沉積鋁膜2,
其中鋁膜2的厚度隨聲表面波器件頻率而變化;最后剝離處于光刻膠上的鋁膜后得到聲表面
波換能器圖形。
第二步,在所述鋁膜換能器的表面沉積一層氮化鈦薄膜3作為擴散阻擋層。 在換能器圖形制作完成后再采用射頻濺射方法沉積厚度為10nm至 30nm的氮化鈦薄膜 作為擴散阻擋層。氮化鈦薄膜3的最佳厚度可控制在20nm。增加了氮化鈦薄膜3的使用可以大大降低金屬鋁膜和空氣的接觸,消除器件封裝后水汽 以及二氧化碳等對鋁膜2的腐蝕,同時可以抑制鋁原子迀移,改善鋁膜2的抗電迀移性,這樣 就極大地延長了聲表面波器件的使用壽命,尤其適用于高頻聲表面波器件使用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之 內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種抗電遷移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,首先制作鋁膜換能器,然后在所述鋁膜換能器的表面沉積一層氮化鈦薄膜作為擴散阻擋層。
2 根據權利要求l所述的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,采用 剝離方法或采用刻蝕方法制作所述所述鋁膜換能器。
3 根據權利要求2所述的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,所述 剝離方法具體為首先在壓電基體上涂覆一層光刻膠,并利用電子束直寫技術或紫外曝光出 換能器圖形;然后在圖形上采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射技術沉積鋁膜;最后剝離處于光刻膠 上的鋁膜后得到換能器圖形。
4 根據權利要求3所述的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,選擇 LiNb03或LiTa03壓電單晶制作所述壓電基體。
5 根據權利要求l所述的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,采用 射頻濺射方法沉積所述氮化鈦薄膜。
6 根據權利要求l所述的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,所述 氮化鈦薄膜的沉積厚度控制在10nm至30nm 。
7 根據權利要求6所述的一種抗電迀移的聲表面波傳感器的制作方法,其特征在于,所述 氮化鈦薄膜的沉積厚度控制在20nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗電遷移的聲表面波傳感器的制作方法,屬于聲表面波器件制造技術領域。該方法以傳統的鋁膜換能器制作方法為基礎,在傳統鋁膜換能器制作完成后,在換能器的表面再沉積一層氮化鈦薄膜作為擴散阻擋層。本發(fā)明的抗電遷移的聲表面波傳感器的制作方法在傳統的鋁膜換能器的表面采用氮化鈦薄膜作為鋁膜的擴散阻擋層,可以在很大程度上增加鋁膜的抗電遷移性,同時延長換能器件的使用壽命。
文檔編號H03H9/25GK101552596SQ20091030169
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權日2009年4月21日
發(fā)明者李冬梅 申請人:中國科學院微電子研究所