一种表面声波滤波器芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种表面声波滤波器芯片及其制备方法，通过在衬底上形成AlN压电层，将AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区后，分别在第一芯片区和第二芯片区上形成第一IDT电极和第二IDT电极，且第一IDT电极与第二IDT电极具有不同的尺寸，由于AlN压电层形成的AlN压电薄膜具有更高的声速，在其上分别形成具有不同尺寸的第一IDT电极和第二IDT电极时，第一IDT电极和第二IDT电极能够分别对应不同的需求频段，即实现在同一片晶圆相同的制程中实现两个不同频段的射频滤波器的集成芯片，满足WiFi6对双频段的需求。对双频段的需求。对双频段的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种表面声波滤波器芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种表面声波滤波器芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，无线通信成为了电子设备必不可少的功能之一。其中，无线通信技术中包括：WiFi4，其频段涉及2.4GHz，有13个信道，通常应用于蓝牙、WiFi、无线鼠标发射器等设备。由于2.4GHz频段的广泛应用，使得大量设备的之间产生干扰以及频段通道的异常拥挤，导致数据传输速率和通讯效率大大降低。而WiFi5，采用5GHz频段，有45个信道。其频段频率较高、携带的数据较多。
[0003]目前，无线通信具体使用环境复杂、终端多样、接入量较多的特点。通常采用两个频段配合使用，使得无线WiFi的优势发挥到最大。如WiFi6则兼容了WiFi4与WiFi5的优点，不仅能兼容低速和高速设备，还能拥有更高的数据容量和更高的传输速度。其中，在WiFi6的射频前端模块中，滤波器有着至关重要的作用，是射频前端的核心器件。由于WiFi6同时具备了WiF4和WiFi5即具有双频道特性，其具备一颗2.4GHz
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2.5GHz频段的滤波器芯片和一颗4.9GHz
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5.9GHz频段的滤波器芯片。而两颗滤波器芯片均为独立的芯片制程和独立的封装制程，导致芯片整体封装体积大、封装成本高、芯片供应链增多、芯片成本高等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种表面声波滤波器芯片及其制备方法，实现在同一片晶圆相同的制程中实现两个不同频段的射频滤波器的集成。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种表面声波滤波器芯片制备方法，包括步骤：
[0007]在衬底上形成AlN压电层；
[0008]将所述AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区；
[0009]在所述第一芯片区和所述第二芯片区上分别形成第一IDT电极和第二IDT电极；所述第一IDT电极与所述第二IDT电极具有不同的尺寸。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一技术方案为：
[0011]一种表面声波滤波器芯片，由上述的一种表面声波滤波器芯片制备方法制备。
[0012]本专利技术的有益效果在于：通过在衬底上形成AlN压电层，将AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区后，分别在第一芯片区和第二芯片区上形成第一IDT电极和第二IDT电极，且第一IDT电极与第二IDT电极具有不同的尺寸，由于AlN压电层形成的AlN压电薄膜具有更高的声速，在其上分别形成具有不同尺寸的第一IDT电极和第二IDT电极时，第一IDT电极和第二IDT电极能够分别对应不同的需求频段，即实现在同一片晶圆相同的制程中实现两个不同频段的射频滤波器的集成，满足WiFi6对双频段的需求。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法的步骤流程图；
[0014]图2为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中完成步骤S1的结构示意图；
[0015]图3为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中完成步骤S2的结构示意图；
[0016]图4为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中完成步骤S3的结构示意图；
[0017]图5为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中完成步骤S4的结构示意图；
[0018]图6为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中完成步骤S5的结构示意图；
[0019]图7为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中完成步骤S6的结构示意图；
[0020]图8为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片制备方法中另一完成步骤S1的结构示意图；
[0021]图9为本专利技术实施例的一种表面声波滤波器芯片的结构示意图；
[0022]标号说明：
[0023]101、衬底；102、AlN压电层；102a、缓冲层；103、隔离带；104、第一芯片；105、第二芯片；106、第一IDT电极；107、第二IDT电极；108、第一芯片引出电极；109、第二芯片引出电极；110、第一芯片焊盘；111、第二芯片焊盘；112、保护层。
具体实施方式
[0024]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0025]请参照图1，一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，包括步骤：
[0026]在衬底上形成AlN压电层；
[0027]将所述AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区；
[0028]在所述第一芯片区和所述第二芯片区上分别形成第一IDT电极和第二IDT电极；所述第一IDT电极与所述第二IDT电极具有不同的尺寸。
[0029]由上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过在衬底上形成AlN压电层，将AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区后，分别在第一芯片区和第二芯片区上形成第一IDT电极和第二IDT电极，且第一IDT电极与第二IDT电极具有不同的尺寸，由于AlN压电层形成的AlN压电薄膜具有更高的声速，在其上分别形成具有不同尺寸的第一IDT电极和第二IDT电极时，第一IDT电极和第二IDT电极能够分别对应不同的需求频段，即实现在同一片晶圆相同的制程中实现两个不同频段的射频滤波器的集成，满足WiFi6对双频段的需求。
[0030]进一步地，所述在衬底上形成AlN压电层包括：
[0031]采用至少一种稀有金属对多晶AlN材料进行掺杂，得到掺杂的AlN压电层；
[0032]所述掺杂的AlN压电层通过磁控溅射的方式将目标靶材溅射在所述衬底上形成。
[0033]由上述描述可知，采用至少一种稀有金属对多晶AlN材料进行掺杂，可使AlN薄膜的压电系数增加100
‑
500％，极大提高谐振器的机电耦合系数，从而提升了以AlN作为压电材料的滤波器的带宽。
[0034]进一步地，所述在衬底上形成AlN压电层包括：
[0035]在所述衬底上形成缓冲层；
[0036]通过金属有机化合物化学气相沉积的方法在所述缓冲层制作单晶AlN薄膜，形成单晶AlN压电层；
[0037]采用至少一种稀有金属对单晶AlN材料进行掺杂，得到掺杂的单晶AlN压电层。
[0038]由上述描述可知，通过在衬底上形成缓冲层后，制作单晶的AlN材料，并对单晶AlN材料进行掺杂，使AlN薄膜的压电系数增加100
‑
500％，极大提高AlN压电层的性能；缓冲层的作用是解决AlN晶体和硅衬底之间的材料由于晶格常数不匹配所引起的位错及应力问题；并且减小或消除由于AlN材料和硅衬底材料之间由于热膨胀系数不同在材料生长过程中产生的应力和由此产生的晶圆翘曲和龟裂的问题。
[0039]进一步地，所述将所述AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，包括步骤：在衬底上形成AlN压电层；将所述AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区；在所述第一芯片区和所述第二芯片区上分别形成第一IDT电极和第二IDT电极；所述第一IDT电极与所述第二IDT电极具有不同的尺寸。2.根据权利要求1所述的一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，所述在衬底上形成AlN压电层包括：采用至少一种稀有金属对AlN材料进行掺杂，得到掺杂的AlN压电层；所述掺杂的AlN压电层通过磁控溅射的方式将目标靶材溅射在所述衬底上形成。3.根据权利要求1所述的一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，所述在衬底上形成AlN压电层包括：在所述衬底上形成缓冲层；通过金属有机化合物化学气相沉积的方法在所述缓冲层制作单晶AlN薄膜，形成单晶AlN压电层；采用至少一种稀有金属对单晶AlN材料进行掺杂，得到掺杂的单晶AlN压电层。4.根据权利要求1所述的一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，所述将所述AlN压电层划分为第一芯片区和第二芯片区包括：采用等离子刻蚀的方式对所述AlN压电层进行刻蚀，形成隔离带；所述隔离带的两侧分别为所述第一芯片区和第二芯片区。5.根据权利要求4所述的一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，所述第一芯片区和第二芯片区平行布置；所述第一芯片区与所述第二芯片区之间设置所述隔离带。6.根据权利要求1所述的一种表面声波滤波器芯片制备方法，其特征在于，所述在所述第一芯片区和所述第二芯片区上分别形成第一IDT电极和第二IDT电极包括：在所述AlN压电层上形成金属层；将位于所述第一芯片区的所述金属层刻蚀形成第一IDT电极，同时将位于所述第二芯片区的所述金属层刻蚀形成第二IDT电极。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊永辉，张汪根，许明伟，樊晓兵，
申请(专利权)人：深圳市汇芯通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：