具有T型IDT结构的SAW滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有T型IDT结构的SAW滤波器，包括压电衬底和IDT电极，IDT电极包括相对设置的两个汇流条，各汇流条分别连接有向另一汇流条延伸的多个指条，且两汇流条上的指条交错排列；所述指条包括根部和位于根部顶端的帽部，在与指条延伸方向相垂直的宽度方向上，所述帽部的宽度大于所述根部。本实用新型专利技术还公开了上述SAW滤波器的制造方法。本实用新型专利技术在不改变线距和金属重量的前提下，减少了金属厚度同时维持目标的工作频率，避免了厚的金属层所导致的图形变形等问题对性能的影响。属层所导致的图形变形等问题对性能的影响。属层所导致的图形变形等问题对性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
具有T型IDT结构的SAW滤波器


[0001]本技术涉及半导体
，尤其涉及一种具有T型IDT结构的SAW滤波器。

技术介绍

[0002]声表面波(SAW)器件是利用声一电换能器的特征对压电材料基片表面上传播的声信号进行各种处理，并完成各种功能的固体器件。利用半导体平面工艺在压电材料基片表面制作出叉指状的金属电极(称作叉指换能器IDT)，电极接上交变电压即可在基片表面激发出声表面波，电信号可藉此声表面波传递。
[0003]IDT的制作工艺主要分为金属剥离工艺(lift
‑
off)与干法蚀刻工艺(dry etch)。SAW滤波器的工作频率主要由IDT线距(pitch)与IDT金属重量(mass loading)所决定，而IDT金属重量一般由调整金属厚度来变化)。在lift
‑
off工艺中，如制作低频滤波器时需要用厚的金属，而要形成厚的金属则需要厚的光刻胶，一方面厚的光刻胶在后续制程中容易产生塌胶、裂纹、变形等问题；另一方面金属移除时厚的金属较不易移除，需搭配胶带移除等其他工序，且容易造成微刮伤、残留等问题；上述问题最终导致生产良率低，金属图形异常，进而影响器件性能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种具有T型IDT结构的SAW滤波器。
[0005]为了实现以上目的，本技术的技术方案为：
[0006]一种具有T型IDT结构的SAW滤波器，包括压电衬底和设于所述压电衬底上的IDT电极，所述IDT电极包括相对设置的两个汇流条，各汇流条分别连接有向另一汇流条延伸的多个指条，且两汇流条上的指条交错排列；所述指条包括根部和位于根部顶端的帽部，在与指条延伸方向相垂直的宽度方向上，所述帽部的宽度大于所述根部。
[0007]可选的，所述帽部的厚度占所述指条的厚度的占比不大于70％。
[0008]进一步优选的，所述帽部的厚度占所述指条的厚度的30％～50％。
[0009]可选的，在所述宽度方向上，所述帽部由所述根部边缘向外延伸的距离不大于所述根部宽度的25％。
[0010]可选的，在所述宽度方向上，所述帽部两侧由所述根部边缘向外延伸的距离相同。
[0011]可选的，所述帽部的重量占所述指条的重量的占比不大于75％。
[0012]进一步优选的，所述帽部的重量占所述指条的重量的占比为40％～65％。
[0013]可选的，所述压电衬底包括LiTaO3或LiNbO3；所述IDT电极材料包括Ti、Al、Cu、Ta、Au、Pt、Mo、Ag中的一种或叠层结构。
[0014]可选的，所述指条的厚度为0.1～0.8μm。
[0015]本技术的有益效果为：
[0016]IDT电极的指条采用T型结构设计，上部分的宽度大于下部分的宽度，在不改变线
距和金属重量的前提下，减少了金属厚度同时维持目标的工作频率，避免了厚的金属层所导致的图形变形等问题对性能的影响。
附图说明
[0017]图1为一实施例的具有T型IDT结构的SAW滤波器的电极结构俯视图；
[0018]图2为一实施例的具有T型IDT结构的SAW滤波器的电极结构截面图，图中显示图1中A
‑
A
’
截面的示意图；
[0019]图3为一实施例的具有T型IDT结构的SAW滤波器的制造方法工艺流程图，图中显示各步骤所得到的结构。
具体实施方式
[0020]以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步解释。本技术的各附图仅为示意以更容易了解本技术，其具体比例可依照设计需求进行调整。文中所描述的图形中相对元件的上下关系以及正面/背面的定义，在本领域技术人员应能理解是指构件的相对位置而言，因此皆可以翻转而呈现相同的构件，此皆应同属本说明书所揭露的范围。
[0021]参考图1和图2，一种具有T型IDT结构的SAW滤波器，包括压电衬底1和设于压电衬底1上的IDT电极2。IDT电极2包括相对设置的两个汇流条21，各汇流条21分别连接有向另一汇流条延伸的多个指条22，且两汇流条21上的指条22交错排列。指条22包括根部221和位于根部顶端的帽部222，在与指条延伸方向相垂直的宽度方向(即图中A
‑
A
’
方向)上，帽部222的宽度大于根部221，呈现T型结构。
[0022]具体，连接于一汇流条21上的指条22平行间隔排列，形成类似梳状结构，相对两汇流条21的指条22对插，形成平行交错间隔排列的状态。IDT电极是采用金属沉积于压电衬底1表面形成，其指条22的根部221与压电衬底1表面接触，帽部222位于根部221之上。帽部222的厚度占指条221的厚度的占比不大于70％，进一步优选的，约为30％～50％。在所述宽度方向上，帽部222由根部221边缘向外延伸的距离(即帽部222单侧比根部221多出的宽度)不大于根部221宽度的25％，且两侧向外延伸的举例相同，即形成对称的T型结构。指条22是一致均匀的结构，即具有条形的根部221和条形的帽部222，使得延伸方向上的任何截面均为上述T型形状，且帽部222的重量占指条22的重量的占比不大于75％，进一步优选的，在40％～65％左右，通过上述比例关系以得到一个较佳的应力分布和结构稳定性。
[0023]压电衬底1所使用的压电材料较佳的是钽酸锂(LiTaO3)或铌酸锂(LiNbO3)，此外，也可以是其他压电材料。IDT电极材料为导电金属，包括Ti、Al、Cu、Ta、Au、Pt、Mo、Ag中的至少一种，或者多种金属的叠层结构，例如Ti/Al/Cu或Ta/TaN/Cu的组合层等。
[0024]根据工作频率和金属材料的选择来设计需要的金属高度，例如可以在0.1～0.8μm的范围。举例来说，工作频率为850MHz的SAW滤波器，设计其线距(指条宽度+相邻指条间距)约为1μm，按常规矩形截面的设置(上下同宽)，则需要金属高度(即厚度)约为0.3μm(Al为例，金属密度越大则厚度越小)。在其他条件相同时，通过T型指条结构的设置，根部宽度不变，根部高度为50％(即0.15μm)，帽部宽度扩大至150％，则帽部高度为0.1μm，指条总高度为0.25μm，较常规设置的高度降低了17％，可在保持底部线距不变的前提下实现与常规设置相同的金属重量，进而维持相同的工作频率。由于SAW滤波器所产生的是在压电基材表面
进行传播的振动波，因而起决定作用的是与压电基材表面接触的电极指条的布局，而本技术不改变与压电基材表面接触的电极指条的布局，通过指条上端结构的改进来达到降低金属高度并维持金属重量的目的，可以满足性能的需求。
[0025]参考图3，以下实施例具体说明上述T型IDT结构的SAW滤波器的制造方法，其包括以下步骤：
[0026]步骤1)于压电衬底1上涂布第一光刻胶层，通过曝光与显影制程使第一光刻胶层形成第一层图形3，所述第一层图形3具有与IDT电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有T型IDT结构的SAW滤波器，其特征在于：包括压电衬底和设于所述压电衬底上的IDT电极，所述IDT电极包括相对设置的两个汇流条，各汇流条分别连接有向另一汇流条延伸的多个指条，且两汇流条上的指条交错排列；所述指条包括根部和位于根部顶端的帽部，在与指条延伸方向相垂直的宽度方向上，所述帽部的宽度大于所述根部。2.根据权利要求1所述的具有T型IDT结构的SAW滤波器，其特征在于：所述帽部的厚度占所述指条的厚度的占比不大于70％。3.根据权利要求2所述的具有T型IDT结构的SAW滤波器，其特征在于：所述帽部的厚度占所述指条的厚度的30％～50％。4.根据权利要求1所述的具有T型IDT结构的SAW滤波器，其特征在于：在所述宽度方向上，所述帽部由所述根部边缘向外延伸的距离不大于所述根部宽度的25...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆芳，
申请(专利权)人：泉州市三安集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：