一种声表面波器件用的芯片制造技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，具体涉及一种声表面波器件用的芯片，包括晶体基片，晶体基片的上表面为抛光面，晶体基片的上表面的下方为单畴薄膜层，单畴薄膜层的下方为多畴厚膜层。本发明专利技术通过重构芯片内畴和电导率分布，将常规芯片的单一结构变成单畴薄膜和多畴厚膜的复合结构。上表面光刻出叉指线条(IDT)，单畴薄膜仍保持正常的压电性能，用于传输SAW信号；多畴厚膜层，理论上不具有压电性、热释电性、热膨胀性等，因此，会抑制声波、热静电、温漂等现象，因而提高SAW器件高频段性能。因而提高SAW器件高频段性能。因而提高SAW器件高频段性能。

【技术实现步骤摘要】
一种声表面波器件用的芯片


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种声表面波器件用的芯片。

技术介绍

[0002]当用于SAW器件时，进入5G时代，射频信号频率越来越高，当超过3GHz时，由于LN、LT具有热释电效应和热膨胀特性，导致常规设计的SAW的性能难以满足使用要求，比如温漂大、热噪声高、Q值低等。
[0003]为了提升SAW器件高频性能，近年来，美国Qorvo通过在SAW芯片上涂覆温度补偿层的方法，开发出温度补偿性TC
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SAW；日本村田采用多层衬底结构开发出可适应3GHz的SAW器件(I.H.P
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SAW，号称超级声表面波滤波器)；法国Soitec采用smartcut技术制作出4
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6英寸POI晶圆(即Piezoelectric materials film on insulator)，据其介绍Piezoelectric materials用了LN单晶，并认为LN相比LT(钽酸锂)更具综合优势，用POI制作的SAW器件性能接近成本非常高的BAW(体波器件)。这些技术度采用了异质材料结构，成本高，技术工艺难度大。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于克服现有技术的不足，将常规芯片的单一结构变成单畴薄膜和多畴厚膜的复合结构，形成一种声表面波器件用的芯片。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种声表面波器件用的芯片，包括晶体基片，所述晶体基片的上表面为抛光面，所述晶体基片的上表面的下方为单畴薄膜层，所述单畴薄膜层的下方为多畴厚膜层。
[0007]进一步地，所述晶体基片的上表面的上方设有SAW叉指换能器。
[0008]优选地，所述晶体基片的厚度为0.20～0.52mm。
[0009]优选地，所述单畴薄膜层为掺杂扩散层，所述掺杂材质为钛、镁、铝、锂、铁中的一种。
[0010]优选地，所述单畴薄膜层的厚度小于20μm。
[0011]优选地，所述多畴厚膜层的厚度大于200μm。
[0012]优选地，所述单畴薄膜层的电导率远大于所述多畴厚膜层的电导率。
[0013]与现有技术相比，本专利技术通过重构芯片内畴和电导率分布，将常规芯片的单一结构变成单畴薄膜和多畴厚膜的复合结构。上表面光刻出叉指线条(IDT)，单畴薄膜仍保持正常的压电性能，用于传输SAW信号；多畴厚膜层，理论上不具有压电性、热释电性、热膨胀性等，因此，会抑制声波、热静电、温漂等现象，因而提高SAW器件高频段性能。
附图说明
[0014]图1现有技术中常规的声表面波器件结构的侧视图；
[0015]图2现有技术中常规的声表面波器件结构的俯视图；
[0016]图3本专利技术声表面波器件的立体结构图；
[0017]图4本专利技术声表面波器件结构的侧视图。
具体实施方式
[0018]在本专利技术的描述中，有必要理解的是，指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，目标仅为便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0019]下面对本专利技术的具体实施例做详细说明。
[0020]一种声表面波器件用的芯片，如图2和图3所示，包括晶体基片，所述晶体基片的上表面为抛光面，所述晶体基片的上表面的下方为单畴薄膜层，所述单畴薄膜层的下方为多畴厚膜层。
[0021]所述晶体基片的上表面的上方设有SAW叉指换能器。
[0022]所述晶体基片的厚度为0.5mm，所述单畴薄膜层为钛扩散层，所述单畴薄膜层的厚度为10μm，所述多畴厚膜层的厚度为450μm。
[0023]具体地，选用商用的压电晶片Y420铌酸锂(晶体基片)，双面抛光至厚度0.5mm，上表面镀钛金属膜(也可以是铝、镁、锂、铁材质)，置于扩散炉中进行扩散，上表层形成钛扩散层(扩散深度小于10μm)，再进行双面抛光去除厚度小于2μm，再采用常温高压极化反转法对上述形成有钛扩散层的晶片处理，使晶片未有钛扩散的区域形成多畴结构。由于钛扩散层导电离子浓度大，电导率高，反转电流顺利通过，故仍保持单畴结构。对经过畴结构和电导率分布重构的晶体基片加工，上表面抛光去除厚度小于2μm，下表面单面研磨去除厚度40μm，上表面再按芯片技术要求制作SAW叉指换能器。
[0024]上述实施例仅是本专利技术的较优实施方式，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本专利技术技术方案的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声表面波器件用的芯片，其特征在于，包括晶体基片，所述晶体基片的上表面为抛光面，所述晶体基片的上表面的下方为单畴薄膜层，所述单畴薄膜层的下方为多畴厚膜层。2.根据权利要求1所述的一种声表面波器件用的芯片，其特征在于，所述晶体基片的上表面的上方设有SAW叉指换能器。3.根据权利要求1所述的一种声表面波器件用的芯片，其特征在于，对所述晶体基片厚度为0.20～0.52mm。4.根据权利要求1所述的一种声表面波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏钰坤，夏宗仁，夏文英，张婷，
申请(专利权)人：江西匀晶光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：