垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器及其制备方法和滤波器技术

本发明专利技术公开了垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，依次包括硅衬底、空腔和压电堆叠结构，所述空腔形成于硅衬底和压电堆叠结构之间；所述压电堆叠结构包括底电极、压电材料纳米柱阵列、纳米柱侧壁隔离层、制作在纳米柱侧壁隔离层外的间隙填充层、顶电极。本发明专利技术的垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器能有效释放压电材料生长中所积累的应力，减少材料内部缺陷，有效抑制除纵向振动外的其他寄生振动模式，实现低杂波高Q值FBAR。

【技术实现步骤摘要】
垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器及其制备方法和滤波器
本专利技术涉及体声波谐振器，特别涉及一种垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器及其制备方法和滤波器。
技术介绍
很多通信系统发展到某种程度都会有小型化的趋势。一方面小型化可以让系统更加轻便和有效，另一方面，日益发展的IC制造技术可以用更低的成本生产出大批量的小型产品。基于薄膜体声波谐振器（filmbulkacousticresonator,FBAR）技术的滤波器相较于传统的介质陶瓷滤波器、SAW滤波器，具有工作频率高、功率容量大、损耗低、体积小、温度稳定性好以及可与射频集成电路(radiofrequencyintegratedcircuit，RFIC)或微波单片电路(microwavemonolithicintegratedcircuit，MMIC)集成的优点。因此，FBAR是今后很长一段时间内无线终端射频前端的理想解决方案。薄膜体声波谐振器采用金属电极-压电薄膜-金属电极的三明治结构，其工作原理如图1所示，可简述为：当在两电极上施加一交变电压时，在压电薄膜内会形成交变电场，压电薄膜由于压电效应而形变，从而激发出体声波。这时在薄膜内的体声波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，其依次包括硅衬底、空腔和压电堆叠结构，所述空腔形成于硅衬底和压电堆叠结构之间；所述压电堆叠结构包括底电极、压电材料纳米柱阵列、纳米柱侧壁隔离层、制作在纳米柱侧壁隔离层外的间隙填充层、顶电极。

【技术特征摘要】
1.一种垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，其依次包括硅衬底、空腔和压电堆叠结构，所述空腔形成于硅衬底和压电堆叠结构之间；所述压电堆叠结构包括底电极、压电材料纳米柱阵列、纳米柱侧壁隔离层、制作在纳米柱侧壁隔离层外的间隙填充层、顶电极。2.根据权利要求1所述的垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述空腔为上凸或下凹的空腔。3.根据权利要求1所述的垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，当所述空腔为上凸的空腔时，所述压电堆叠结构还包括位于底电极之下的支撑层，所述支撑层与硅衬底之间形成上凸的空腔。4.根据权利要求1所述的垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述压电材料纳米柱阵列为C轴择优取向的AlN纳米柱阵列；其中，压电材料纳米柱的直径为30nm-900nm，高度为0.5μm-5μm。5.根据权利要求1所述的垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述纳米柱侧壁隔离层的材料为SiNx、SiO2或者Al2O3，厚度为10nm-50nm。6.根据权利要求1所述的垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述间隙填充层材料为旋涂的电介质硅氧烷、倍半硅氧烷或聚酰亚胺。7.一种垂直阵列纳米柱薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：（1）利用刻蚀技术在硅衬底的顶表面制备一个凹槽；（2）在凹槽中填满牺牲层材料；（3）在牺牲层材料之上沉积一层金属底电极，并进行图形化；（4）在底电极之上制备压电材料纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，刘国荣，李洁，
申请(专利权)人：佛山市艾佛光通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44