声表面波器件的叉指电极的制造方法技术

本发明专利技术提供一种用于制造声表面波器件的叉指电极的方法，包括：在压电衬底上形成层叠体，包括：在所述压电衬底上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成合金层；以及在所述合金层上形成金属层；以及对所述层叠体进行热处理。以及对所述层叠体进行热处理。以及对所述层叠体进行热处理。

【技术实现步骤摘要】
声表面波器件的叉指电极的制造方法


[0001]本专利技术涉及叉指电极的制造方法，尤其涉及一种用于制造声表面波器件的叉指电极的方法。

技术介绍

[0002]声表面波(SAW：Surface Acoustic Wave)滤波器、体声波(BAW：Bulk Acoustic Wave)滤波器以及薄膜体声波谐振器(FBAR：Film Bulk Acoustic Resonator)是当前滤波器领域的三大主流技术。当前电子系统向小型化，高可靠性，抗干扰能力强等方向进一步发展，SAW滤波器受到越来越多的青睐。SAW滤波器的制作中，实现电信号和声信号的转换是由叉指换能器(IDT：Interdigital Transducer)来完成的。铝、铜或铝铜合金具有很高的导电性，声阻抗小且易于加工，常用来作为叉指换能器的组成材料。
[0003]现有的制备IDT电极的通常技术方案为当LiTaO3或LiNiO3晶圆表面蒸镀一层较薄的Ti或Cr膜后，再在其上镀上一层纯Al或Al
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Cu合金金属膜。通过严格控制Al膜的生长以获得强织构Al膜甚至单晶Al膜，或利用AlCu合金来制备AlCu合金膜。对于应用在高频SAW器件中的IDT电极来说，在高频声波的交变重复应力作用下，容易引起Al原子沿着晶界迁移，薄膜凸起或局部形成空穴，导致电极短路失效，因此需要制备比一般电极更高功率耐受性的膜层。在满足器件具有高功率耐受性的同时，还需要保证器件的低损耗性能。通常来说，Al中掺杂的Cu含量越高，电阻越大，损耗会相应增加，但薄膜耐功率性会增强。因此，单从合金化电极方式出发，很难同时满足低损耗和高功率耐受性。
[0004]现有的技术为此作出了很多的努力，例如于中国专利CN113346867A中公开了以下的制造方法：在压电基板上，镀上一层2nm Ti电极后，再在Ti电极上镀Al基合金电极，合金中掺杂的元素包括Cu、W、Mo、Cr、Ag等中的一种或一种以上，打底缓冲层和主电极层分别设置两层，且每层的Al合金电极层掺杂的元素含量还不一样，所获得的电极在常温下极限耐功率可达35dBm。但用该方法制备电极对底层Ti厚度控制要求比较高，掺杂的合金含量控制也有一定要求，且整个电极层的均匀性控制难度较大。对于大批量规模制造来说，不易批量生产。
[0005]现有的提高电极功率耐久性能的技术方法中，通过电子束蒸镀Al合金靶材，来控制打底层膜厚度，以严格控制Al的生长织构，对于产品一致性的控制上存在一定的挑战，对工艺控制的稳定性要求比较高，很难实现批量生产。因此，为获得性能优异，可批量制造的耐功率电极，需尽量保证足够工艺余量的同时还能保证产品批次间的一致性。

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的技术问题
[0007]本专利技术为了解决上述问题而完成，其目的在于，提供一种用于制造声表面波器件的叉指电极的方法，能够改善合金电极的电阻率和力学性能，并且能够满足电极的高机械强度的要求，同时满足低电阻率的要求。
[0008]解决技术问题的技术方案
[0009]在解决上述问题的本专利技术的一个实施例中，提供了一种用于制造声表面波器件的叉指电极的方法，包括：在压电衬底上形成层叠体，包括：在所述压电衬底上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成合金层；以及在所述合金层上形成金属层；以及对所述层叠体进行热处理。
[0010]在本专利技术的一实施例中，形成所述层叠体还包括：在所述金属层上形成金属保护层。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述金属保护层由不易氧化的金属构成，并且所述金属保护层的材料与所述金属层不同。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述合金层包含第一金属元素和第二金属元素，所述金属层由所述第一金属元素或所述第二金属元素构成。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述合金层由AlCu合金构成，并且所述金属层由Cu构成。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述金属层的厚度与所述合金层的厚度之间的比率在0.05至0.15之间。
[0015]在本专利技术的一实施例中，对所述层叠体进行的所述热处理在真空下并且在保护气氛中进行。
[0016]在本专利技术的一实施例中，所述热处理包括：将所述层叠体从室温加热到第一温度并且保持在所述第一温度达第一时间段；将所述层叠体从所述第一温度加热到第二温度并且保持在所述第二温度达第二时间段；以及将所述层叠体冷却到所述室温。
[0017]在解决上述问题的本专利技术的一个实施例中，提供了一种声表面波器件，包括：压电衬底；以及形成在所述压电衬底上的叉指电极，所述叉指电极包括：缓冲层，所述缓冲层形成在所述压电衬底上；合金层，所述合金层形成在所述缓冲层上；以及金属层，所述金属层形成在所述合金层上。
[0018]在本专利技术的一实施例中，所述叉指电极还包括：金属保护层，所述金属保护层形成在所述金属层上。
[0019]在本专利技术的一实施例中，所述合金层包含第一金属元素和第二金属元素，所述金属层由所述第一金属元素或所述第二金属元素构成。
[0020]在本专利技术的一实施例中，所述合金层由AlCu合金构成，并且所述金属层由Cu构成。
[0021]在本专利技术的一实施例中，所述金属层的厚度与所述合金层的厚度之间的比率在0.05至0.15之间。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术，得到的叉指电极构层简单，镀膜易于控制，适用于大批量生产，且耐功率性能较高。
[0024]进一步地，根据本专利技术，能够改善合金电极的电阻率以及力学性能，并且能够在实现电极的高机械强度的同时实现低电阻率。
附图说明
[0025]为了能够详细地理解本专利技术，可参考实施例得出上文所简要概述的本专利技术的更具体的描述，一些实施例在附图中示出，为了促进理解，已尽可能使用相同附图标记来标示各
图所共有的相同要素。然而，应当注意，附图仅仅示出本专利技术的典型实施例，并且因此不应视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其他等效实施例，在附图中：
[0026]图1是根据本专利技术的实施例的用于制造声表面波器件的IDT电极的方法的示例的流程图。
[0027]图2是根据本专利技术的实施例的IDT电极结构的一个示例的结构示意图。
[0028]图3是根据本专利技术的实施例的IDT电极结构的另一示例的结构示意图。
[0029]图4是示出根据本专利技术的实施例的对IDT电极结构进行热处理的温度曲线图。
[0030]图5是示出根据本专利技术的实施例的层叠体示例中的金属层厚度对电极耐功率性能的影响的曲线图。
[0031]图6是示出根据本专利技术的实施例的具有IDT电极的器件在耐功率测试后的扫描电子显微镜图像。
[0032]可以预期的是，本专利技术的一个实施例中的要素可有利地适用于其他实施例而无需赘述。
具体实施方式
[0033]以下通过具体实施例来进行说明，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容清楚地了解本专利技术的其它优点与技术效果。此外，本专利技术并不限于下述具体实施例，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造声表面波器件的叉指电极的方法，包括：在压电衬底上形成层叠体，包括：在所述压电衬底上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成合金层；以及在所述合金层上形成金属层；以及对所述层叠体进行热处理。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述层叠体还包括：在所述金属层上形成金属保护层。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属保护层由不易氧化的金属构成，并且所述金属保护层的材料与所述金属层不同。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金层包含第一金属元素和第二金属元素，所述金属层由所述第一金属元素或所述第二金属元素构成。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述合金层由AlCu合金构成，并且所述金属层由Cu构成。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属层的厚度与所述合金层的厚度之间的比率在0.05至0.15之间。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述层叠体进行的所述热处理在真空下并且在保护气氛中进行。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热处理包...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志坤，张溢涛，曾沣，
申请(专利权)人：广东广纳芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：