[发明专利]声表面波器件的制造方法

说明书

本发明涉及一种声表面波器件的制造方法，其采用非连续性低温溅射工艺。非连续性低温溅射工艺包括如下步骤：通过溅射以沉积第1薄膜层的第一步骤；在第1时间间隔内对所述沉积的第1薄膜层进行第1降温处理的第二步骤；对所述第1降温处理后的第1薄膜层进行等离子体轰击处理的第三步骤；在第2时间间隔内对所述等离子体轰击处理后的第1薄膜层进行第2降温处理的第四步骤；以及在进行了所述第2降温处理后的第1薄膜层上重复执行m次所述第一步骤至所述第四步骤以形成第2薄膜层至第m+1薄膜层的第五步骤，其中m为大于等于1的整数。

技术领域

本发明涉及一种声表面波器件的制造方法，该声表面波器件可以是手机、基站等无线通讯设备的滤波器、射频收发前端的独立模块或集成模块。

背景技术

声表面波(SAW)、体声波(BAW)、以及薄膜体声波(FBAR)是当前可移动设备滤波器领域的三大主流技术。其中，低频和中频段又以SAW滤波器为主；其技术从Normal-SAW、TC-SAW，更进一步演进到IHP-SAW，以及未来的XBAR技术。IHP-SAW以其优异的温度补偿性能、以及较低的插入损耗，可比拟甚至超越部分BAW、FBAR滤波器，成为现阶段SAW滤波器产业的一大发展趋势。

IHP-SAW技术采用类似于SAW器件+SMR-BAW器件的多层反射栅结构的混合技术。这种混合结构技术既赋予其SAW器件单面加工工艺的简单化，又赋予其SMR-BAW器件的低能量泄露的特性。IHP-SAW的三大优点在于：1、高Q值；2、低频率温度系数(TCF)；3、良好的散热性。IHP-SAW器件采用SMR-BAW的多层反射栅结构可使更多的声表面波能量聚焦在衬底表面，从而降低声波在传播过程中的损耗，提高器件的Q值。高Q(Qmax约为3000，传统SAW Qmax约为1000)特性使其具有高的带外抑制、陡峭的通带边缘滚降、以及高的隔离度。IHP-SAW的TCF可以达到±8ppm/℃，进一步优化设计可以达到0ppm/℃，其良好的散热特性可保证器件在高功率下的稳定运行。

IHP-SAW的多层反射栅结构采用高声阻抗和低声阻抗交替堆叠的方式实现。其低声阻抗材料多采用TCF(Temperature Coefficient of Frequency) 为正温度系数的材料，如二氧化硅；高声阻抗层常用低温度系数的材料，如SiN、 W等。上述材料的成膜工艺有化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD：溅射、电子束蒸发)等，可实现的技术路径具有多种。但是，另一方面，具有如下这样的问题：一、同种薄膜材料的生长方式、工艺控制手段不同，制备的材料特性不同，从而，导致最终器件的性能差异较大；二、高温工艺下的铌酸锂、钽酸锂晶片变形较大，进一步结合热释电效应，容易导致碎片。

对于低声阻抗层，二氧化硅薄膜的常见制备工艺有热氧化、CVD、PVD、硅化合物溶液旋涂等方法。

常规的PVD工艺台阶覆盖能力较差，容易出现孔隙，且生长薄膜的致密性仍较差。

热氧化法的温度较高，一般为900度以上；而铌酸锂、钽酸锂晶片在高温下变形较大，不能经受快速降温的过程，且在热释电效应的共同作用下，容易导致晶片开裂。所以，此工艺生长的二氧化硅薄膜不能直接沉积在铌酸锂、钽酸锂单晶衬底上。