【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于射頻濾波器的制備，具體涉及一種用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法。
技術介紹
1、射頻(rf)濾波器的主要功能是衰減某些不需要頻段中的信號,而只對所需頻段中的信號產生最小的影響。rf濾波器在通過無線鏈路傳輸信息的通信系統中使用，例如，rf濾波器可以在蜂窩基站、移動電話和計算設備、衛星收發器和地面基站、iot(物聯網)設備、膝上型計算機和平板電腦、定點無線電鏈路和其他通信系統的rf前端中找到。rf濾波器也在雷達、以及電子和信息戰系統中使用。
2、用于當前通信系統的高性能rf濾波器通常包含聲波諧振器，該聲波諧振器包括表面聲波(saw)諧振器、體聲波(baw)諧振器、薄膜體聲波諧振器(fbar)以及橫向激勵膜體聲波諧振器(xbar)等。其中，xbar諧振器是用于在微波濾波器中使用的聲學諧振器結構，一系列串并聯的xbar諧振器就構成了xbar濾波器，即橫向激勵膜體聲波濾波器。
3、xbar濾波器的半導體結構大致包括襯底、形成于襯底上的壓電薄膜，以及于壓電薄膜表面沉積、圖形化的叉指電極、調頻層、鈍化層、電極引線(pad)等。其中，叉指電極位于反射空氣腔正上方，如圖1、圖2(調頻層、鈍化層、電極引線未示出)所示，是兩種不同工藝方案所形成的xbar濾波器的局部半導體結構。
4、xbar濾波器在制備反射空氣腔時可以大致分為兩種技術方案，方案一：從正面干法刻蝕出釋放孔，再用濕法藥液或氣體對襯底進行釋放，以形成空氣腔，如圖1。方案二：采用背面干法刻蝕襯底的工藝，如圖2。方案一在進行釋放
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供一種用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法。其可以用于加工出各種形狀及尺寸的反射空氣腔，加工過程可控，適于批量生產；由于鍵合得到的反射空氣腔通常只有幾個微米的深度，而襯底減薄后保持在150-200um，因此鍵合得到的空氣腔帶來的機械結構的破壞基本可以忽略不記，使得半導體結構保留了足夠的機械強度。
2、本專利技術所采用的技術方案為：
3、本申請公開了一種用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，包括：
4、用于提供第一襯底的步驟；
5、用于在所述第一襯底上成型反射空氣腔以獲得第一半導體結構的步驟；
6、用于提供第二襯底的步驟；
7、用于在所述第二襯底上成型第二半導體結構的步驟；
8、用于將所述第一半導體結構與第二半導體結構鍵合成第三半導體結構的步驟；其中，在所述第三半導體結構中，所述反射空氣腔位于所述第一襯底和第二襯底之間。
9、作為一種可選的技術方案，所述第二半導體結構的成型包括：
10、用于在所述第二襯底上成型介質層的步驟；
11、用于在所述介質層上成型壓電薄膜的步驟；
12、用于在所述壓電薄膜上成型叉指電極以獲得第二半導體結構的步驟。
13、作為一種可選的技術方案，在獲得所述第三半導體結構后，所述方法還包括：
14、用于去除所述第三半導體結構中的所述第二襯底以暴露介質層的步驟；
15、用于去除所述被暴露的介質層的步驟。
16、作為一種可選的技術方案，所述第二半導體結構的成型包括：
17、用于在所述第二襯底上成型介質層的步驟；
18、用于在所述介質層上成型壓電薄膜以獲得所述第二半導體結構的步驟；
19、作為一種可選的技術方案，在獲得所述第三半導體結構后，所述制備方法還包括：
20、用于去除所述第三半導體結構中的所述第二襯底以暴露介質層的步驟；
21、用于去除所述被暴露的介質層以暴露壓電薄膜的步驟；
22、用于在被暴露的壓電薄膜上成型與反射空氣腔相對應的叉指電極的步驟。
23、作為一種可選的技術方案，所述第一半導體結構的獲得還包括：在所述第一襯底上成型反射空氣腔后，對所述反射空氣腔填充犧牲材料，并進行平坦化處理，以獲得第一半導體結構。
24、作為一種可選的技術方案，在叉指電極被成型在被暴露的壓電薄膜上之后，所述制備方法還包括：在被暴露的壓電薄膜上刻蝕出與反射空氣腔相連的釋放孔，并利用釋放孔釋放填充的犧牲材料。
25、作為一種可選的技術方案，所述第一襯底和第二襯底采用半導體材料si、sic、gan、al2o3或金剛石。
26、作為一種可選的技術方案，所述介質層采用al2o3、磷酸鹽玻璃psg、多晶硅、非晶硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、多孔硅、碳摻雜氧化物和金剛石中的至少一種材料；所述壓電薄膜采用壓電材料鈮酸鋰、鉭酸鋰、氮化鋁或摻鈧氮化鋁；所述叉指電極采用金屬鈦ti、鋁al、銅cu、銀ag、鉬mo、鎢w、鉑pt、alcu合金以及tiw合金中的至少兩種材料。
27、作為一種可選的技術方案，所述反射空氣腔的深度范圍為0.5um-5um。
28、本專利技術的有益效果為：本申請中，可以根據設計要求重復、批量地制備所需形狀、大小、深度的空氣腔；同時，由于鍵合得到的空氣腔通常只有幾個微米的深度，而襯底減薄后保持在150-200um，因此鍵合得到的空氣腔帶來的機械結構的破壞對機械強度的影響基本可以忽略不記，故與現有方案二的襯底背面刻蝕工藝相比，本專利技術構思的鍵合工藝不存在器件機械結構強度差的問題。
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1.用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第二半導體結構的成型包括：
3.根據權利要求2所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，在獲得所述第三半導體結構后，所述方法還包括：
4.根據權利要求1所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第二半導體結構的成型包括：
5.根據權利要求4所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，在獲得所述第三半導體結構后，所述制備方法還包括：
6.根據權利要求5所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第一半導體結構的獲得還包括：在所述第一襯底上成型反射空氣腔后，對所述反射空氣腔填充犧牲材料，并進行平坦化處理，以獲得第一半導體結構。
7.根據權利要求6所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，在叉指電極被成型在被暴露的壓電薄膜
8.根據權利要求1-7任一項所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于：所述第一襯底和第二襯底采用半導體材料Si、SiC、GaN、Al2O3或金剛石。
9.根據權利要求1-7任一項所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于：所述介質層采用Al2O3、磷酸鹽玻璃PSG、多晶硅、非晶硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、多孔硅、碳摻雜氧化物和金剛石中的至少一種材料；所述壓電薄膜采用壓電材料鈮酸鋰、鉭酸鋰、氮化鋁或摻鈧氮化鋁；所述叉指電極采用金屬鈦Ti、鋁Al、銅Cu、銀Ag、鉬Mo、鎢W、鉑pt、AlCu合金以及TiW合金中的至少兩種材料。
10.根據權利要求1-7任一項所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于：所述反射空氣腔的深度范圍為0.5um-5um。
...【技術特征摘要】
1.用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第二半導體結構的成型包括：
3.根據權利要求2所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，在獲得所述第三半導體結構后，所述方法還包括：
4.根據權利要求1所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第二半導體結構的成型包括：
5.根據權利要求4所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，在獲得所述第三半導體結構后，所述制備方法還包括：
6.根據權利要求5所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構的制備方法，其特征在于，所述第一半導體結構的獲得還包括：在所述第一襯底上成型反射空氣腔后，對所述反射空氣腔填充犧牲材料，并進行平坦化處理，以獲得第一半導體結構。
7.根據權利要求6所述的用于橫向激勵膜體聲波濾波器的半導體結構...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張志民，張樹民，汪泉，張敬迎，王園園，
申請(專利權)人：左藍微江蘇電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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