[发明专利]高频声波谐振器及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于极低声阻部件的高频声波谐振器及其制备方法，高频声波谐振器的制备方法包括如下步骤：1)制备极低声阻部件；2)于所述极低声阻部件的上表面上形成压电膜；3)于所述压电膜的上表面形成图案化上电极。本发明的高频声波谐振器及其制备方法，通过在压电膜下设置极低声阻部件，增大压电膜与其下方的极低声阻部件的阻抗差，可有效激发高声速弹性波(如S0波)，在加强对其界面反射的同时并将其机械能有效约束在压电膜中，从而在提高声表面波谐振器频率的同时，使其保持较高的Q值；避免了高频声表面波谐振器所激发的高声速弹性波大量向衬底泄露而导致的器件性能严重退化的问题的发生。

技术领域

本发明属于半导体制备技术领域，特别是涉及一种高频声波谐振器及其制备方法。

背景技术

随着5G时代的到来，射频通信对于前端滤波器的需求与日俱增，尤其是高频声表面波滤波器。当压电层中激发的弹性波在不同声阻抗的介质层间传播时，声阻抗差越小，声波的界面反射系数越小，因此声波能量极易泄露到衬底层，导致工作性能不佳，甚至完全泄露导致所激发的高声速模式消失。因此集成于传统衬底的声表面波谐振器由于压电层与衬底阻抗差较小，导致器件可用工作频率低，且弹性波能量约束不佳往衬底泄露影响声表面波谐振器工作性能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高频声波谐振器及其制备方法，用于解决现有技术中声表面波谐振器工作频率低，弹性波能量约束不佳往衬底泄露而影响声表面波谐振器工作性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高频声波谐振器的制备方法，所述高频声波谐振器的制备方法包括如下步骤：

1)制备极低声阻部件；

2)于所述极低声阻部件的上表面上形成压电膜；

3)于所述压电膜的上表面形成图形化上电极。

可选地，步骤1)中制备所述极低声阻部件包括如下步骤：

1-1)提供单层极低声阻材料层，所述单层极低声阻材料层即为所述极低声阻部件。

可选地，步骤1)中制备所述极低声阻部件包括如下步骤：

1-1)提供一衬底；

1-2)于所述衬底的上表面形成单层极低声阻材料层，所述单层极低声阻材料层与所述衬底共同构成所述极低声阻部件。

可选地，所述单层极低声阻材料层的材料包括苯并环丁烯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯中的至少一种。

可选地，所述压电膜的材料包括铌酸锂、铌酸钾、钽酸锂、氮化铝、石英或氧化锌中的至少一种。

可选地，所述压电膜与所述极低声阻材料对于压电膜中所激发的弹性波的界面反射系数R均大于90％；其中，Z1为所述压电膜对于所述压电膜所激发的弹性波的声阻抗，Z2为所述极低声阻材料对于所述压电膜所激发的弹性波的声阻抗。

可选地，所述高频声表面波谐振器还包括：位于所述高波速支撑衬底和所述压电膜之间的底电极。

可选地，步骤1)中所述极低声阻部件的制备方法包括离子束剥离法、键合法、沉积法、外延法或旋涂法；步骤2)中形成所述压电膜的方法包括离子束剥离法、键合法、沉积法或外延法。

可选地，步骤3)中所述图形化上电极包括第一固定部、第一叉指、第二固定部及第二叉指，所述第一固定部与所述第二固定部平行间隔排布；所述第一叉指垂直固定于所述第一固定部上；所述第二叉指垂直固定于所述第二固定部上；所述第一叉指和第二叉指等间距交替间隔平行排布于所述第一固定部与第二固定部之间。