[发明专利]一种悬浮结构微波滤波器及其制备方法

说明书

本发明提供一种悬浮结构微波滤波器，包括：上层硅片，上层硅片的下表面刻蚀有凹腔，用于形成封装帽结构；下层硅片，下层硅片的上表面沉积有介质薄膜，介质薄膜上形成有交指电极图形；其中，下层硅片上表面的介质薄膜下方的硅衬底被去除，形成介质薄膜的悬浮状态，上层硅片和下层硅片通过对准键合工艺堆叠组装。本发明能够实现体积小、损耗低、高性能的微波滤波器。

技术领域

本发明涉及无线通信硬件设备技术领域，尤其涉及一种悬浮结构微波滤波器及其制备方法。

背景技术

滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的信号或消除一个特定频率的信号。因此，滤波器被广泛应用于卫星通信以及航空航天等电子系统中。随着信息技术和半导体器件的发展，电子系统逐渐向高密度、高性能、小型化的方向发展，滤波器的小型化也逐渐成为了现代科技实现电子系统小型化的最大瓶颈。

传统的腔体滤波器性能较好，但体积较大，无法满足电子系统小型化的需求。现有技术中的微机械滤波器则是融合了微波滤波器设计和MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)工艺技术的一类新型器件，通过采用硅基片或石英基片，并使用晶圆键合工艺实现了芯片的自封装，具有带宽大、体积小、一致性好等优点。

在CN102361113A中公开了一种硅基多层腔体滤波器，具备上下介质层以及金属化通孔结构，但是该发明基于腔体滤波器实现，难以满足小型化的需求。在CN102820504A中公开了一种采用交指型带状线结构的全密封结构微机械滤波器，但是该发明只是部分去除了交指电极下方的下层介质，并未形成完整的空腔结构，影响了滤波器的性能。在文献“MEMS毫米波滤波器的设计与制作”中介绍了一种悬浮结构的平行耦合线结构，但是这种器件采用的是平行耦合线结构，体积大于交指线结构，不利于器件的小型化，此外该器件的通孔制备采用的是湿法腐蚀工艺，成品率较低。

因此，在现有技术的基础上，仍需要设计一种具有悬浮带状线结构的微波滤波器及其制备方法，解决现有技术中滤波器体积较大、介质损耗高的技术问题。

发明内容

本发明提供的悬浮结构微波滤波器及其制备，能够针对现有技术的不足，解决现有技术中滤波器体积大、滤波性能受打线长度影响、介质损耗高的问题。

第一方面，本发明提供的悬浮结构微波滤波器，包括：

上层硅片，所述上层硅片的下表面刻蚀有凹腔，用于形成封装帽结构；

下层硅片，所述下层硅片的上表面沉积有介质薄膜，所述介质薄膜上形成有交指电极图形；

其中，所述下层硅片上表面的介质薄膜下方的硅衬底被去除，形成所述介质薄膜的悬浮状态，所述上层硅片和所述下层硅片通过对准键合工艺堆叠组装。

可选地，上述上层硅片和所述下层硅片均具有上下贯通的通孔。

可选地，上述介质薄膜为双面介质薄膜，且所述介质薄膜的材料为氧化硅或氮化硅。

可选地，上述上层硅片小于所述下层硅片，在所述下层硅片未被所述上层硅片覆盖的表面设置有器件输入输出端口。

另一方面，本发明提供一种上述悬浮结构微波滤波器的制备方法，其中包括：

步骤一、提供上层硅片和下层硅片；

步骤二、刻蚀所述上层硅片的下表面形成凹腔，并在所述上层硅片中刻蚀第一通孔；

步骤三、在所述下层硅片的上表面沉积生长介质薄膜，并在所述下层硅片中刻蚀第二通孔；

步骤四、在所述下层硅片的上表面溅射种子层，在所述种子层表面光刻所述交指电极图形，并电镀所述交指电极图形和所述第二通孔；