[发明专利]薄膜体声波谐振器、滤波器及其制备方法

说明书

本发明提供一种薄膜体声波谐振器、滤波器及其制备方法，属于电子制造技术领域，其可至少部分解决现有的谐振滤波器在功率承受能力上存在一定的限制——当输入功率增大时，器件散热受限，导致器件温度升高，引起器件频率出现漂移以及产生非线性，影响器件的性能。本发明采用SiC作为基片材料，将谐振器的电极与SiC基片相连，利用SiC基片的高热导率，将高输入功率引起的热量进行及时散除，避免器件的温度升高，并进而避免由于器件温度升高而引起的器件频率漂移和非线性问题，提高器件的性能。

技术领域

本发明属于电子制造技术领域，具体涉及一种薄膜体声波谐振器、滤波器及其制备方法。

背景技术

随着无线通讯应用的发展，人们对于数据传输速度的要求越来越高。在移动通信领域，第一代是模拟技术，第二代实现了数字化语音通信，第三代(3G)以多媒体通信为特征，第四代(4G)将通信速率提高到1Gbps、时延减小到10ms，第五代(5G)是4G之后的新一代移动通信技术，5G与3G、4G相比，其网络传输速率和网络容量将大幅提升。如果说从1G到4G主要解决的是人与人之间的沟通，5G将解决人与人之外的人与物、物与物之间的沟通，即万物互联，实现“信息随心至，万物触手及”的愿景。

与数据率上升相对应的是频谱资源的高利用率以及通讯协议的复杂化。由于频谱有限，为了满足数据率的需求，必须充分利用频谱；同时为了满足数据率的需求，从4G开始还使用了载波聚合技术，使得一台设备可以同时利用不同的载波频谱传输数据。另一方面，为了在有限的带宽内支持足够的数据传输率，通信协议变得越来越复杂，因此对射频系统的各种性能也提出了严格的需求。

在射频前端模块中，射频滤波器起着至关重要的作用。它可以将带外干扰和噪声滤除以满足射频系统和通讯协议对于信噪比的需求。随着通信协议越来越复杂，对频带内外的要求也越来越高，使得滤波器的设计越来越有挑战。另外，随着手机需要支持的频带数目不断上升，每一款手机中需要用到的滤波器数量也在不断上升。

目前射频滤波器最主流的实现方式是声表面波滤波器和基于薄膜体声波谐振器技术的滤波器。声表面波滤波器由于其自身的局限性，在1.5GHz以下使用比较合适。然而，目前的无线通讯协议已经早就使用大于2.5GHz的频段，这时必须使用基于薄膜体声波谐振器技术的滤波器，特别对于5G通讯，薄膜体声波谐振器技术尤为重要。

薄膜体声波谐振器的结构和制备方式已经有很多。在以往的结构和制备方式中，常采用硅做支撑结构，采用PSG作为牺牲层材料，最后通过腐蚀PSG牺牲层形成空气隙。这种结构的器件在功率承受能力上存在一定的限制，当输入功率增大时，由于器件散热受限，将导致器件温度升高，引起器件频率出现漂移以及产生非线性，大大影响器件的性能。在5G要求的高频率和基站要求的高频率应用下，这个问题尤为突出。另一方面，SiC是一种低损耗高热导率的半导体材料，常用于射频和高功率器件中。相对于Si，其禁带宽度是Si的三倍，热导率是Si的三倍多。

发明内容

本发明至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种薄膜体声波谐振器、滤波器及其制备方法，包括以下步骤：

S110、选择第一基板，并图形化所述第一基板的第一表面，在所述第一表面上形成凹槽区域；

S120、选择第二基板，在所述第二基板上沉积刻蚀停止层，在所述刻蚀停止层上依次形成第一电极、压电层、第二电极的压电三明治结构；

S130、将所述第二基板上的所述压电三明治结构对准第一基板的第一表面上的凹槽区域，键合所述第一基板和第二基板；

S140、利用所述刻蚀停止层去除所述第二基板；其中，

所述第一基板的材质包括碳化硅。

进一步的，步骤S140之后还包括形成所述薄膜体声波谐振器的引出电极的步骤。