[实用新型]一种空气隙型薄膜体声波谐振器

说明书

本实用新型公开了空气隙型薄膜体声波谐振器，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。本实用新型结构简单，可缩短制备时间且提高良率。

技术领域

本实用新型涉及薄膜体声波谐振器技术领域，尤其涉及一种空气隙型薄膜体声波谐振器。

背景技术

随着5G技术的流行，高频器件受到了人们越来越多的关注。谐振器作为重要的射频元件在通信领域发挥了不可替代的作用。目前谐振器的主要种类可以分为介质陶瓷谐振器、LC谐振器以及基于声波的谐振器(体声波与表面声波谐振器)。其中体声波谐振器由于体积小、工作频率高等优点，在手机、基站等方面有着广阔的应用前景。薄膜体声波谐振器通过将电信号转换成为声信号进而实现对不同频率的电信号进行滤波。薄膜体声波谐振器目前主要有三种：固态装配型谐振器、背硅刻蚀型以及空气隙型薄膜体声波谐振器。固态装配型谐振器的品质因数较低，背硅刻蚀型的谐振器结构稳定性较差，良品率低。相比于前两种，空气隙型谐振器的具有结构稳定性好、机械品质因数高的特点，目前是最有前景的谐振器。空气隙型谐振器通过沉积牺牲层的方法制备，但是传统的牺牲层释放时间长，氢氟酸容易对结构层造成破坏。同时直接在磷硅玻璃表面生长钼Mo电极容易导致氮化铝AlN结晶性能差、缺陷多。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种空气隙型薄膜体声波谐振器，提高空气隙型薄膜体声波谐振器的良率。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种空气隙型薄膜体声波谐振器，所述声波谐振器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。

进一步地，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。

进一步地，所述第一硅腔的深度为1um～30um。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述第一硅腔的深度为2.5um。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种空气隙型薄膜体声波谐振器，通过在外延底衬与底电极之间设置一硅腔，硅腔与底电极形成空气隙结构，结构简单，有效提高空气隙型薄膜体谐振器的成品率。

附图说明

图1为本实用新型所提供实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提供实施例的流程示意图；

图3为本实用新型所提供实施例的晶圆片刻蚀第一硅腔的俯视图；

图4为本实用新型所提供实施例的牺牲层剖视图；

图5为本实用新型所提供实施例的晶圆片刻蚀第二硅腔的俯视图；

图中：101、外延衬底；102、第一硅腔；103、第二硅腔；104、底电极；105、压电层；106、顶电极；107、钝化层；108、光刻胶；109、磷硅玻璃；110、压电薄膜。

具体实施方式