[发明专利]单晶薄膜体声波谐振器的制备方法及体声波谐振器

权利要求书

1.一种单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

从单晶晶圆下表面注入高能量离子，高能量离子进入单晶晶圆内部形成损伤层，将单晶晶圆分隔成上压电层和单晶薄膜层，得到损伤的单晶晶圆；

在损伤的单晶晶圆的下表面依次制备覆盖损伤的单晶晶圆的下表面的下电极，且在下电极的表面设置与单晶薄膜层连通的图形化的通孔；在下电极的表面制备图形化的牺牲层，在图形化的牺牲层表面制备键合层，将衬底贴合于键合层上，进行键合处理和晶圆劈裂处理，移除上压电层，得到具有下电极的单晶薄膜；

在具有下电极的单晶薄膜上表面制备上电极，得到单晶薄膜体声波谐振器；

在单晶薄膜体声波谐振器上表面开设与图形化的牺牲层连通的牺牲层释放孔，释放牺牲层，得到单晶薄膜空腔型体声波谐振器。

2.根据权利要求1所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：下电极制备过程包括如下步骤：在损伤的单晶晶圆的下表面涂敷光刻胶，形成光刻胶层，采用图形化的掩膜版对光刻胶进行曝光，然后采用显影液显影，得到图形化的光刻胶掩膜；在具有光刻胶掩膜的单晶薄膜表面生长下电极，去除光刻胶，制得下电极，且下电极表面形成与单晶薄膜层连通的通孔；或者在损伤的单晶晶圆的下表面生长下电极，在下电极表面涂覆光刻胶，采用图形化的掩膜版对光刻胶进行曝光，然后采用显影液显影，得到图形化的光刻胶掩膜；在具有光刻胶掩膜的单晶薄膜表面刻蚀下电极，在下电极上形成与单晶薄膜层连通的通孔，去除光刻胶。

3.根据权利要求2所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：图形化的牺牲层的制备步骤：在下电极表面上生长牺牲层，在牺牲层表面涂覆光刻胶，采用图形化的掩膜版对光刻胶进行曝光，然后采用显影液显影，得到图形化的光刻胶掩模；对表面具有图形化光刻胶掩模的牺牲层进行刻蚀，然后去除光刻胶，获得图形化的牺牲层。

4.根据权利要求1-3中任一所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：下电极的厚度为50nm-400nm。

5.根据权利要求4所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：下电极的材质包括铝（Al）、钼（Mo）、铂（Pt）、金（Au）、钨（W）中任一。

6.根据权利要求5所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：下电极制备方法包括磁控溅射、电阻式蒸发或电子束沉积中任一。

7.根据权利要求6所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：

上电极的材质包括铝（Al）、钼（Mo）、铂（Pt）、金（Au）、钨（W）中任一；

单晶薄膜层材质包括石英、铌酸锂（LN）、钽酸锂（LT）、氮化铝、氧化锌、钛酸钡、磷酸二氢钾、铌镁酸铅、氮化镓、砷化镓、磷化铟、碳化硅或金刚石中的一种；

牺牲层材质包括非晶硅、聚酰亚胺（PI）、二 氧化硅（SiO₂）、磷硅玻璃（PSG）或硼磷硅玻璃（BPSG）中的至少一种；

键合层材质为苯并环丁烯（BCB）、聚酰亚胺（PI）、硅倍半环氧乙烷（HSQ）、旋转涂布玻璃（SOG）、二氧化硅（SiO₂）或氮化硅（Si₃N₄）中的至少一种；

衬底的材质包括硅、绝缘层上硅、玻璃、石英、铌酸锂、钽酸锂、碳化硅、氮化镓、砷化镓、金刚石中的一种。

8.根据权利要求7所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：

单晶薄膜层的厚度为0.1μm-8μm;牺牲层的厚度为0.050 μm -6μm；键合层的厚度为0.1μm -10μm。

9.根据权利要求8所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：键合固化温度为150℃-500℃，键合时间为10min-600min；晶圆劈裂处理温度为180℃-500℃；晶圆劈裂处理时间为10min-600min。

10.一种空腔型体声波谐振器，其特征在于：基于如权利要求1-9中任一所述的单晶薄膜体声波谐振器的制备方法制得。