一种薄膜体声波滤波器的膜层结构及其制备方法技术

本发明专利技术属于薄膜体声波滤波器工艺技术领域，具体涉及一种薄膜体声波滤波器的膜层结构及其制备方法；所述膜层结构包括硅晶圆衬底，在所述硅晶圆衬底的中央开设有空腔，在所述硅晶圆衬底上依次制备支撑层、下电极、压电层、上电极、保护层以及加厚层；所述下电极的厚度为50～350nm；所述压电层为氮化铝，其厚度为300～1000nm；所述上电极的厚度为50～350nm；所述加厚层为氮化硅，其厚度为30～300nm；本发明专利技术在不改变滤波器性能的情况下采用氮化硅代替钼，可以增加加厚层的厚度，减小工艺难度，提高膜厚的精度，进而提高滤波器的高频性能；另外，本发明专利技术在保护层上制作加厚层，可避免对电极的影响和滤波器性能的影响。

Film structure and preparation method of a thin film bulk acoustic filter

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜体声波滤波器的膜层结构及其制备方法
本专利技术涉及一种高频薄膜体声波滤波器(FBAR)膜层结构及制备工艺方法；属于薄膜体声波滤波器工艺

技术介绍
随着军用电子整机装备工作频率、灵敏度和集成度的不断提高，相控阵雷达、电子对抗和通信系统对高频(C、X波段)、高性能、小体积的滤波器提出了迫切需求。薄膜体声波滤波器在射频前端中，用于对射频信号进行隔离、选通，限定发射机在其工作频带内的辐射信号，同时阻止接收噪声信号的干扰，是射频系统中的关键器件，在制电磁权的争夺中扮演着至关重要的作用。微声薄膜体声波滤波器的频率是由压电薄膜材料的声速和薄膜厚度决定，声速越高、薄膜厚度越薄，滤波器工作频率越高；而压电薄膜材料国际上主要采用氮化铝压电薄膜，其声速已固定，因此频率越高，薄膜的厚度就越薄。微声薄膜体声波滤波器是由串并联谐振器组成，如图1所示，串并联谐振器的薄膜厚度差，形成不同频率的阻抗特性，组成滤波器。目前薄膜体声波滤波器电极薄膜材料常用的为钼(MO)，如图2所示，传统的串联谐振器的膜层结构主要包括衬底，在衬底的中央开设有空腔，在衬底上依本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜体声波滤波器的膜层结构，所述膜层结构包括硅晶圆衬底，在所述硅晶圆衬底的中央开设有空腔，其特征在于，在所述硅晶圆衬底上依次制备支撑层、下电极、压电层、上电极、保护层以及加厚层；所述支撑层的厚度为30～200nm，下电极的厚度为50～350nm；所述压电层为氮化铝，其厚度为300～1000nm；所述上电极的厚度为50～350nm；所述保护层为氮化铝，其厚度为30～300nm，所述加厚层为氮化硅或氮化铝，其厚度为30～300nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜体声波滤波器的膜层结构，所述膜层结构包括硅晶圆衬底，在所述硅晶圆衬底的中央开设有空腔，其特征在于，在所述硅晶圆衬底上依次制备支撑层、下电极、压电层、上电极、保护层以及加厚层；所述支撑层的厚度为30～200nm，下电极的厚度为50～350nm；所述压电层为氮化铝，其厚度为300～1000nm；所述上电极的厚度为50～350nm；所述保护层为氮化铝，其厚度为30～300nm，所述加厚层为氮化硅或氮化铝，其厚度为30～300nm。


2.一种薄膜体声波滤波器，所述薄膜体声波滤波器包括衬底，在所述衬底的中央开设有空腔，其特征在于，在所述衬底上依次制备支撑层、下电极、压电层、上电极、保护层、加厚层以及焊盘引线；所述焊盘引线分别从所述上电极和所述下电极引出；所述支撑层的厚度为30～200nm，下电极的厚度为50～350nm；所述压电层为氮化铝，其厚度为300～1000nm；所述上电极的厚度为50～350nm；所述保护层为氮化铝，其厚度为30～300nm；所述加厚层为氮化硅，其厚度为30～300nm。


3.一种薄膜体声波滤波器的膜层结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1)在硅晶圆衬底上制备出空腔；
步骤2)通过直流磁控溅射镀膜的方式，制备出厚度为30～200nm的支撑层和厚度为50～350nm的下电极；
步骤3)对下电极经过光刻和刻蚀，得到所需要的下电极图形；
步骤4)在所述下电极图形上通过交流磁控溅射镀膜方式，采用氮化铝材料制备出厚度为300～1000nm压电层薄膜；
步骤5)在压电层薄膜上通过直流磁控溅射镀膜的方式，制备出厚度为50～350nm的上电极；
步骤6)对上电极经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娅，马晋毅，徐阳，田本朗，蒋平英，谭发曾，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十六研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50