[发明专利]一种空气隙型薄膜体声波谐振器及其制备方法

权利要求书

1.一种空气隙型薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括从下至上依次分布的外延衬底、压电层、及钝化层，所述压电层的上表面与下表面分别相对相连接有顶电极与底电极；所述外延衬底的顶部设有第一硅腔，所述底电极与第一硅腔形成空气隙结构。

2.如权利要求1所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极与底电极的厚度均为100nm～700nm，所述压电层的厚度为500nm～3um。

3.如权利要求1所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一硅腔的深度为1um～30um。

4.如权利要求1所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述底电极与所述顶电极均采用金属材料，所述金属材料包括铂Pt、钼Mo、钨W、钛Ti、铝Al、金Au、银Ag中的一种或以上。

5.如权利要求2所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述压电层采用氧化锌ZnO、氮化铝AlN或压电陶瓷；所述钝化层采用氮化铝AlN、钼Mo或二氧化硅SiO₂。

6.如权利要求3所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一硅腔的深度为2.5um。

7.一种空气隙型薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，制备权利要求1～6任一所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器，包括以下步骤：

S1、选用硅衬底作为外延衬底，对外延衬底进行清洗，去除表面杂物；涂胶光刻所述外延衬底，生成晶圆片，通过刻蚀所述晶圆片制备第一硅腔；

S2、在所述第一硅腔表面沉积光刻胶，在所述光刻胶表面沉积磷硅玻璃；

S3、重复执行S2，在最上层的磷硅玻璃表面沉积压电薄膜氮化铝AlN，所述光刻胶、磷硅玻璃、压电薄膜构成牺牲层；

S4、通过化学机械抛光将所述晶圆片表面抛光；

S5、在所述晶圆片表面依次沉积预设厚度的底电极、压电层、顶电极及钝化层，生成谐振器；

S6、将所述谐振器浸泡于预设的腐蚀溶液，所述腐蚀溶液包括丙酮溶液与氢氟酸溶液，并去除所述谐振器的残留液体，生成空气隙型薄膜体声波谐振器。

8.如权利要求7所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述S4与S5之间还包括：

S41、通过侵蚀所述晶圆片制备第二硅腔，所述第二硅腔用于增加腐蚀溶液与牺牲层的接触面积。

9.如权利要求7所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述谐振器浸泡于所述丙酮溶液5min，再浸泡于所述氢氟酸溶液30min。

10.如权利要求8所述的一种空气隙型薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，通过RIE、ICP或化学腐蚀刻蚀所述晶圆片制备第一硅腔与第二硅腔；通过PVD制备所述压电层；通过LPCVD在第一硅腔内部沉积磷硅玻璃；通过物理气相沉积所述底电极、压电层、顶电极及钝化层。