一种薄膜体声波谐振器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜体声波谐振器及其制备方法，属于薄膜体声波谐振器技术领域。本发明专利技术通过在谐振器中采用空气腔，在硅衬底和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题；通过对谐振器的顶电极进行特殊设计，采用具有凹陷和凸起的形状，解决了常规薄膜体声波谐振器Q值较低，杂散模较多的问题，从而有效的改善谐振器的陡峭性和插入损耗，并使得谐振器的频率响应更加平滑；通过在谐振器的顶电极上方额外引入一层压电材料作为钝化层，从而有效的隔绝谐振器震荡堆与外界环境，解决了常规薄膜体声波谐振器容易受外界环境影响，稳定性差的问题。稳定性差的问题。稳定性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜体声波谐振器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜体声波谐振器
，具体涉及一种薄膜体声波谐振器及其制备方法。

技术介绍

[0002]薄膜体声波谐振器,其英文全称是Film Bulk Acoustic Resonator,缩写为FBAR。不同于以前的滤波器，是使用硅底板、借助MEMS技术以及薄膜技术而制造出来的。在无线收发器中实现镜像消除、寄生滤波和信道选择等功能，有较高Q值和易实现微型化等特点。
[0003]随着5G时代的到来，针对谐振器的性能要求越来越高，而传统的声表面波谐振器很难达到高频段应用需求；申请号为CN202110041823.9、名称为薄膜体声波谐振器及其制备方法的中国专利技术专利申请公开一种薄膜体声波谐振器及其制备方法，提出了一种可以减少横向振动模式的薄膜体声波谐振器的新型结构，从而提高谐振器的Q值。
[0004]但是现有的基于硅反面蚀刻结构的薄膜体声波谐振器，其机械强度低，结构稳定性差。上述问题亟待解决，为此，提出一种薄膜体声波谐振器及其制备方法。

技术实现思路
<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于：包括硅衬底、空气腔、种子层、底电极、压电层、钝化层、顶电极、内部连接金属；所述硅衬底、所述种子层、所述压电层自下而上依次设置，所述空气腔位于所述压电层与所述硅衬底之间的中部，所述底电极设置在所述压电层中，所述顶电极设置在所述压电层中，所述钝化层设置在所述顶电极外部，所述底电极、所述顶电极的内端位于所述空气腔的上方，所述内部连接金属设置在所述底电极、所述顶电极的外端，所述顶电极的内端向上凸起，并具有凹陷结构。2.根据权利要求1所述的一种薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述底电极、所述顶电极均为金属电极，材质为铂、铝、钌、钼、金中任一种或多种组合。3.根据权利要求2所述的一种薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述种子层、压电层、钝化层均由压电材料制得，压电材料的材质为氮化铝、掺钪氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅中任一种。4.一种薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1～3任一项所述的薄膜体声波谐振器，包括以下步骤：S1：选取硅片对高阻硅片进行清洗处理，根据谐振器的制备要求，选取指定厚度的高阻硅片；S2：生长牺牲层得到指定厚度的高阻硅片之后，对其进行氧化处理，作为硅衬底，在硅衬底表面生长一层二氧化硅作为牺牲层；S3：获取牺牲层图案通过光刻工艺获取用于形成空气腔的牺牲层图案；S4：生长种子层在硅衬底及牺牲层上生长种子层；S5：形成谐振器底电极生长完种子层后，在种子层上加工形成谐振器底电极；S6：沉积形成压电层在经过步骤S5处理后的半成品上表面沉积一层压电材料作为压电层；S7：形成凸起结构在压电层的上方生长一层金属层来形成谐振器顶电极的凸起结构；S8：生成凹陷对金属层的有效震动区域进行蚀刻，得到具有凹陷结构的金属层；S9：形成初步的谐振器顶电极在凹陷结构底部及其周边区域进一步生长一层金属层，形成初步的谐振器顶电极；S10：形成最终的谐振器顶电极对合为一体的金属层进行部分蚀刻，形成最终的具有凹陷...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安明，姜伟，
申请(专利权)人：浙江星曜半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：