【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子測量儀器制造，尤其涉及一種橫向激勵膜體聲波濾波器及其制備方法。
技術介紹
1、相較于表面聲波(saw)諧振器、體聲波(baw)諧振器、薄膜體聲波諧振器(fb?ar)和其他類型的聲諧振器，橫向激勵膜體聲波濾波器(xbar)能實現高頻率、大帶寬，更好的滿足未來通信網絡的需求。
2、在現有技術中，鈮酸鋰壓電薄膜因其a1模態具有較高的聲速和較大的機電耦合系數，被廣泛認為是制備橫向激勵膜體聲波濾波器(xbar)的理想材料。smart-cut技術是目前制備鈮酸鋰單晶薄膜較為成熟的工藝，通過離子注入和鍵合技術，能夠在介質層上剝離形成一層高質量的壓電薄膜。然而，smart-cut技術所使用的高阻硅襯底并未預先制備空氣腔，而是在后續的晶圓流片過程中制備空氣腔。現有技術提出了三種反射空氣腔的制備方案：
3、1、正面刻蝕釋放法：通過干法刻蝕在晶圓正面形成釋放孔，再利用濕法藥液或氣體對襯底進行釋放。然而，該方法在釋放過程中是各向同性的，腔體的形狀和大小難以控制，限制了其在大規模量產中的應用。
4、2、背面干法刻蝕法：通過背面干法刻蝕技術直接在襯底上形成空氣腔。但這種方法會降低器件的機械結構強度，影響其生產和使用。
5、3、鍵合法：將帶有壓電薄膜的襯底與預先帶有空氣腔的襯底進行鍵合。這種方法雖然能夠實現空氣腔的制備，但加工過程繁瑣，成本較高。
6、針對現有技術的局限性，本專利技術旨在提出一種橫向激勵膜體聲波濾波器及其制備方法，以克服現有技術中的不足。
1、針對現有技術中所存在的不足，本專利技術提供了一種橫向激勵膜體聲波濾波器及其制備方法，其解決了現有技術中存在的制備空氣腔時，腔體不規則、空氣腔的形狀和尺寸控制不精確，生產效率低下且成本高昂，機械結構強度不穩定或者結構復雜的問題。
2、一方面，本專利技術的實施例提供了一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，包括：
3、提供單面拋光的襯底，并按照預設空氣腔版圖在所述襯底上進行光刻、刻蝕和去膠加工，形成所需空氣腔；
4、在所述空氣腔中填充犧牲層材料，并對填充犧牲層材料后的襯底表面進行平坦化處理；
5、在所述介質層上制備壓電薄膜；
6、在所述壓電薄膜上制備叉指電極、調頻層、電極引線和鈍化層；
7、對與空氣腔相連的釋放孔區域的壓電薄膜和薄膜下方的介質層通過干法刻蝕形成釋放通道；
8、釋放犧牲層材料，以在所述襯底和介質層之間形成空氣腔；
9、去除壓電薄膜背面的介質層，得到橫向激勵膜體聲波濾波器。
10、優選地，所述空氣腔版圖為多邊形，且所述多邊形的任意兩條邊不平行。
11、優選地，所述空氣腔版圖的邊包括曲線和直線中的一種或多種的組合，且所述空氣腔版圖的相鄰邊的角度大于90°。
12、優選地，所述空氣腔的深度為0.1微米至5微米，所述空氣腔的側壁與底部的角度大于80°且小于125°。
13、優選的，所述在介質層上制備的壓電薄膜包括單層或多層結構，每層所述壓電薄膜為相同或不同材質。
14、優選地，所述壓電薄膜的材質包括鈮酸鋰、鉭酸鋰、氮化鋁或摻鈧氮化鋁，所述叉指電極的材質包括鈦、鋁、銅、銀、鉬、鎢、鉑、鋁銅合金和鈦鎢合金中的兩種或兩種以上組合，所述犧牲層材料的材質包括psg、多晶硅、費晶硅、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一種或多種的組合；所述襯底的材質包括硅、碳化硅、氮化鎵、氧化鋁或金剛石。
15、優選地，所述介質層包括單一材質構成的單層介質層或由兩種或兩種以上不同材質構成的多層介質層，所述介質層的厚度為30納米至1微米。
16、優選地，所述介質層的材質包括氧化鋁、psg、多晶硅、費晶硅、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一種或多種的組合。
17、另一方面，本專利技術的實施例還提供了一種采用上述任一項步驟所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法的橫向激勵膜體聲波濾波器，包括依次層疊設置的襯底、介質層、壓電薄膜以及在壓電薄膜上分別設置的叉指電極、調頻層、電極引線和鈍化層。
18、優選地，所述襯底和介質層之間形成有空氣腔，所述空氣腔的深度為0.1微米至5微米，所述空氣腔的側壁與底部的角度大于80°且小于125°。
19、相比于現有技術，本專利技術具有如下有益效果：
20、本專利技術通過將填充有犧牲材料的空氣腔預先制備在晶圓內，解決了現有技術中存在的空氣腔腔體不規則，以及形狀和尺寸控制不精確的難題，實現了對空氣腔的精確定制，滿足了不同設計需求。同時，本專利提到的空氣腔通常只有幾個微米的深度，相對于經過減薄處理后保持在150至200微米的襯底厚度而言，本專利中空氣腔對襯底帶來的機械結構的破壞基本可以忽略不計，相較于傳統的背面刻蝕工藝，不會對器件的機械結構強度產生負面影響。
21、此外，采用本專利技術提出的空氣腔制備方法，不僅可以制備出任何設計所需的空氣腔形狀、大小、深度，而且這一過程是可以重復、批量生產的，確保了生產效率和器件的一致性。同時通過精確控制空氣腔的形成，提高了橫向激勵膜體聲波濾波器器件的整體性能和可靠性，為無線通信技術的發展提供了強有力的支持。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述空氣腔版圖為多邊形，且所述多邊形的任意兩條邊不平行。
3.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述空氣腔版圖的邊包括曲線和直線中的一種或多種的組合，且所述空氣腔版圖的相鄰邊的角度大于90°。
4.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述空氣腔的深度為0.1微米至5微米，所述空氣腔的側壁與底部的角度大于80°且小于125°。
5.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述在所述介質層上制備的壓電薄膜包括單層或多層結構，每層所述壓電薄膜為相同或不同材質。
6.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述壓電薄膜的材質包括鈮酸鋰、鉭酸鋰、氮化鋁或摻鈧氮化鋁，所述叉指電極的材質包括鈦、鋁、銅、銀、鉬、鎢、鉑、鋁銅合金和鈦鎢合金中的兩種或兩種以上組合，所述犧牲層材料
7.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述介質層包括單一材質構成的單層介質層，還包括由兩種或兩種以上不同材質構成的多層介質層，所述介質層的厚度為30納米至1微米。
8.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述介質層的材質包括氧化鋁、PSG、多晶硅、費晶硅、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其中一種或多種的組合。
9.一種橫向激勵膜體聲波濾波器，采用如權利要求1至8任一項所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，包括依次層疊設置的襯底、介質層、壓電薄膜以及在壓電薄膜上分別設置的叉指電極、調頻層、電極引線和鈍化層。
10.根據權利要求9所述的任一種橫向激勵膜體聲波濾波器，其特征在于，所述襯底和介質層之間形成有空氣腔，所述空氣腔的深度為0.1微米至5微米，所述空氣腔的側壁與底部的角度大于80°且小于125°。
...【技術特征摘要】
1.一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述空氣腔版圖為多邊形，且所述多邊形的任意兩條邊不平行。
3.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述空氣腔版圖的邊包括曲線和直線中的一種或多種的組合，且所述空氣腔版圖的相鄰邊的角度大于90°。
4.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述空氣腔的深度為0.1微米至5微米，所述空氣腔的側壁與底部的角度大于80°且小于125°。
5.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述在所述介質層上制備的壓電薄膜包括單層或多層結構，每層所述壓電薄膜為相同或不同材質。
6.根據權利要求1所述的一種橫向激勵膜體聲波濾波器的制備方法，其特征在于，所述壓電薄膜的材質包括鈮酸鋰、鉭酸鋰、氮化鋁或摻鈧氮化鋁，所述叉指電極的材質包括鈦、鋁、銅、銀、鉬、鎢、鉑、鋁銅合金和鈦鎢合金中的兩種或兩種以上組合，所述犧牲層材料的材質包括psg、多晶...
【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：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。