一种集成化声波器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种集成化声波器件及其制造方法，方法包括：S1：制备含有作为第一谐振器第一基底及位于第一基底上方的第二谐振器第二基底的复合基板，并去除部分第二基底形成用于制备第一谐振器的第一制备区；S2：在复合基板的第一制备区制备三明治结构，在复合基板的第二制备区制备叉指结构，叉指结构与复合基板形成第二谐振器；S3：在复合基板的上方第一制备区及第二制备区覆盖临时保护层，去除复合基板第一制备区背面的第一基底以制备空腔，所述空腔尺寸小于三明治结构的尺寸；S4：去除所述临时保护层，形成第一谐振器。本发明专利技术通过在复合基板的不同位置进行不同的处理，能够同时激发两种声波模式，体积更小且同步性更好。体积更小且同步性更好。体积更小且同步性更好。

【技术实现步骤摘要】
一种集成化声波器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及滤波器领域，特别涉及一种集成化声波器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着5G技术的日益普及，射频通信技术面临着高频率、大带宽以及高功率的挑战。SAW(surface acoustic wave，声表面波)技术受限于功率密度及光刻技术发展，难以应用于3.5GHz以上场景。FBAR(film bulk acoustic resonator，薄膜体声波谐振器)滤波器与SAW滤波器相比，具备高Q值，工作频率可高达10GHz，温度特性好，插入损耗小，高功率容量等优点。
[0003]基于射频前端器件小型化的需求，滤波器的集成可以有效减少器件尺寸并兼顾性能和成本。但目前SAW滤波器主要应用场景为低频率频段，FBAR滤波器则主要应用于高频率频段。SAW滤波器一般采用LiTaO3或者LiNbO3基板，而FBAR滤波器则采用高阻硅基板，因此，由于基板材料不同，现有技术目前无法实现两者的集成化。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中两种滤波器因基板不同无法集成化的问题，本专利技术提供了一种集成化声波器件及其制造方法，采用复合基板，在此复合基板的特定位置通过刻蚀压电层形成开口，露出底层的第一基底，并进一步制备声表面波器件，同时在复合基板的另一位置制备体声波器件，实现在一块基板上的集成两种声波器件。
[0005]以下是本专利技术的技术方案。
[0006]一种集成化声波器件的制造方法，包括以下步骤：S1：制备含有作为第一谐振器第一基底及位于第一基底上方的第二谐振器第二基底的复合基板，并去除部分第二基底形成用于制备第一谐振器的第一制备区；S2：在复合基板的第一制备区制备三明治结构，在复合基板的第二制备区制备叉指结构，叉指结构与复合基板形成第二谐振器；S3：在复合基板的上方第一制备区及第二制备区覆盖临时保护层，去除复合基板第一制备区背面的第一基底以制备空腔，所述空腔尺寸小于三明治结构的尺寸；S4：去除所述临时保护层，形成第一谐振器。
[0007]本专利技术利用复合基板，在复合基板的不同位置进行不同的处理，分别制备出第一谐振器以及第二谐振器，制成的器件能够同时激发两种声波模式，并且相比于两种谐振器单独使用，可以减小体积，兼顾性能与成本。
[0008]作为优选，步骤S1中，所述复合基板中的第一基底为高阻硅，所述第二基底为压电层。
[0009]作为优选，所述复合基板的第一基底与第二基底之间设有二氧化硅层。
[0010]作为优选，所述S1中采用刻蚀工艺去除部分第二基底形成用于制备第一谐振器的第一制备区。
[0011]作为优选，所述S3中，采用刻蚀工艺去除复合基板第一制备区背面的第一基底以制备空腔。
[0012]作为优选，步骤S2中，所述在复合基板的第一制备区制备三明治结构，包括：在第一基底表面生长一层种子层；通过刻蚀或剥离工艺对种子层进行图形化得到下电极金属层；通过镀膜工艺依次形成压电层和上电级金属层，完成三明治结构的制备；其中，压电层的图形化采用刻蚀工艺，上电极的图形化采用刻蚀或者剥离工艺。
[0013]作为优选，步骤S2中，所述在复合基板的第二制备区制备叉指结构，包括：在复合基板的第二制备区通过镀膜、剥离或者刻蚀制备叉指结构。
[0014]作为优选，制备叉指结构后，还包括：在叉指结构的基础上制备缺陷微带结构，然后通过镀膜工艺、剥离工艺形成pad加厚层，最后通过镀膜工艺、干法刻蚀制备钝化层。
[0015]作为优选，还包括：在第一谐振器以及第二谐振器都制备完成后，制备连接第一谐振器与第二谐振器的金属互联层。
[0016]本专利技术还提供一种集成化声波器件，利用上述的一种集成化声波器件的制造方法制成。
[0017]本专利技术中，第一谐振器为声表面波谐振器，第二谐振器为体声波谐振器。
[0018]本专利技术的实质性效果包括：针对现有技术中声表面波与体声波的谐振器的制作原理的不同，克服两种不同声波机理的底层衬底及基板无法适应结合匹配形成一体集成的技术问题，本方案提出了一种可以适应两种不同声波谐振器的复合基板，再通过对复合基板的刻蚀等进一步处理，满足声表面谐振器及体声波谐振器对于衬底基板的要求，使得两种谐振器或谐振器可以真正集成，而声表面波与体声波的集成，使得集成化的器件实际工作中，能够同时激发两种声波模式，进而使得两种谐振器的性能相结合，相比于两个谐振器简单叠加，集成化器件的同步性更好。同时，集成化后的一体器件相比两个单独的分立器件及简单地叠加组合，更能实现器件的小型化。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例制作过程的第一步结构示意图；图2是本专利技术实施例制作过程的第二步结构示意图；图3是本专利技术实施例制作过程的第三步结构示意图；图4是本专利技术实施例制作过程的第四步结构示意图；图中包括：1
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高阻硅、2
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二氧化硅层、3
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第一压电层、4
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叉指电极、5
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下电极金属层、6
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第二压电层、7
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上电极金属层。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例，对本技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]应当理解，在本专利技术的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0022]应当理解，在本专利技术中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]应当理解，在本专利技术中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。
[0024]下面以具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0025]实施例一：一种集成化声波器件的制造方法，包括以下步骤：如图1所示，选取包含高阻硅1、二氧化硅层2及第一压电层3的复合基板，并通过刻蚀去除复合基板的第一制备区的第一压电层以及二氧化硅层。其中第一压电层为Li本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成化声波器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备含有作为第一谐振器第一基底及位于第一基底上方的作为第二谐振器第二基底的复合基板，并去除部分第二基底形成用于制备第一谐振器的第一制备区；S2：在复合基板的第一制备区制备三明治结构，在复合基板的第二制备区制备叉指结构，叉指结构与复合基板形成第二谐振器；S3：在复合基板的上方第一制备区及第二制备区覆盖临时保护层，去除复合基板第一制备区背面的第一基底以制备空腔，所述空腔尺寸小于三明治结构的尺寸；S4：去除所述临时保护层，形成第一谐振器。2.根据权利要求1所述的一种集成化声波器件的制造方法，其特征在于，步骤S1中，所述复合基板中的第一基底为高阻硅，所述第二基底为压电层。3.根据权利要求1所述的一种集成化声波器件的制造方法，其特征在于，所述复合基板的第一基底与第二基底之间设有二氧化硅层。4.根据权利要求1所述的一种集成化声波器件的制造方法，其特征在于，所述S1中采用刻蚀工艺去除部分第二基底形成用于制备第一谐振器的第一制备区。5.根据权利要求1所述的一种集成化声波器件的制造方法，其特征在于，所述S3中，采用刻蚀工艺去除复合基板第一制备区背面的第一基底以...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪泉，张树民，洪春，王国浩，王园园，
申请(专利权)人：杭州左蓝微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：