具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR及滤波器制造技术
【技术实现步骤摘要】
具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR及滤波器
本专利技术属于射频与微电子机械系统领域，具体涉及一种具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR及采用该FBAR的窄带宽滤波器。技术背景目前应用在射频前端模块中的RF滤波器主要有声表面波（SAW，SurfaceAcousticWave）滤波器和介质陶瓷滤波器这两种。对于介质陶瓷滤波器而言，其主要缺点在于体积较大且无法实现单片集成，无法满足便携性的要求；对于SAW滤波器而言，其主要缺点在于工作频率较低且功率容量较小，无法满足高频段，多频段的要求。由于微电子机械系统（MEMS，Micro-Electro-MechanicSystem）技术的不断进步促进了微细加工技术的发展，使得构造新型半导体器件结构成为了一种可能，同时对压电材料的研究使人们制备出了高机电耦合系数、高品质因数的压电薄膜材料，这两者的结合产生了一种全新的FBAR技术，其具有工作频率高，体积小，品质因数高，便于集成等优势，由其组成的FBAR滤波器能够很好地满足高频、多频段、多制式的通讯需求，同时兼顾可单片集成、低功耗的特点，使其在射频前端通信领域中发挥着重要...
【技术保护点】
具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：FBAR的叠层包括衬底、温度补偿和谐振频率修调层、支撑层、底电极、顶电极和压电薄膜；温度补偿和谐振频率修调层的底部中间设置有凹槽，衬底设置于凹槽两边的下面，衬底和温度补偿和谐振频率修调层的底面形成有一空腔；支撑层设置于温度补偿和谐振频率修调层的上面；底电极完全紧贴于支撑层的上面设置，顶电极的一部分紧贴于支撑层的上面设置，顶电极的另一部分向上延伸至底电极上面，底电极与顶电极之间设置压电薄膜。
【技术特征摘要】
1.具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：FBAR的叠层包括衬底、温度补偿和谐振频率修调层、支撑层、底电极、顶电极和压电薄膜；温度补偿和谐振频率修调层的底部中间设置有凹槽，衬底设置于凹槽两边的下面，衬底和温度补偿和谐振频率修调层的底面形成有一空腔；支撑层设置于温度补偿和谐振频率修调层的上面；底电极完全紧贴于支撑层的上面设置，顶电极的一部分紧贴于支撑层的上面设置，顶电极的另一部分向上延伸至底电极上面，底电极与顶电极之间设置压电薄膜。2.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述压电薄膜的顶面积大于与压电薄膜接触的顶电极的面积，压电薄膜的底面积大于与压电薄膜接触的底电极的面积。3.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述FBAR具体是通过控制FBAR叠层中温度补偿和谐振频率修调层的刻蚀时间来调整所述温度补偿和谐振频率修调层的厚度，从而实现FBAR谐振频率的修调。4.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：刻蚀所述温度补偿和谐振频率修调层的方式是通过空腔释放之后留下的刻蚀窗口，采用干法刻蚀的方法对该层进行刻蚀。5.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，通过控制FBAR叠层中正温度系数的温度补偿和谐振频率修调层的刻蚀时间来调整温度补偿和谐振频率修调层的厚度，从而减小FBAR叠层中负温度系数压电薄膜造成的温度—频率漂移。6.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：利用深反应离子刻蚀的Lag效应使得在空腔刻蚀的同时形成裂片槽。7.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述FBAR只采用一层结构，即温度补偿和谐振频率修调层，通过该修调层来实现FBAR的温度补偿、谐振频率后处理工艺的修调以及支撑层结构的增强。8.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述FBAR的声波反射层为空气，所述声波反射层通过空腔得到。9.根据权利要求1所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述衬底为Si衬底，所述温度补偿和谐振频率修调层为SiO2温度补偿和谐振频率修调层，所述支撑层为Si3N4支撑层，所述底电极为Pt底电极，所述顶电极为Al顶电极，所述压电薄膜为AlN压电薄膜。10.根据权利要求9所述的具有温度补偿和谐振频率修调功能的FBAR，其特征在于：所述FBAR的有效温度系数为：TCeff＝{(TCP×tP)+(TCE×tE)+(TCC×tC)}/(tP+tE+t...
【专利技术属性】
技术研发人员：高杨，周斌，何移，李君儒，何婉婧，黄振华，蔡洵，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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