[发明专利]一种温度补偿型薄膜体滤波器及膜层制备方法

权利要求书

1.一种温度补偿型薄膜体滤波器，其特征在于，该滤波器的电路结构包括串联谐振器和并联谐振器，串联谐振器的输入端连接电路的输入端，串联谐振器的输出端与电路的输出端连接；并联谐振器并联在电路中，其中并联谐振器的输入端与电路的输入端连接，并联谐振器的输出端接地；

串联谐振器和并联谐振器的膜层结构包括硅晶圆衬底，在所述硅晶圆衬底的中央开设有空腔；

所述串联谐振器的膜层结构还包括在所述硅晶圆衬底上依次制备下电极、压电层、上电极、温补层以及保护层；所述下电极的厚度为100～600nm，所述压电层为氮化铝，其厚度为300～20000nm，所述上电极的厚度为100～600nm，所述温补层的厚度为50～500nm，所述保护层为绝缘材料，其厚度为50～800nm；

所述并联谐振器的膜层结构还包括在所述硅晶圆衬底上依次制备下电极、压电层、上电极、加厚层、温补层以及保护层；所述下电极的厚度为100～600nm，所述压电层为氮化铝，其厚度为300～20000nm，所述上电极的厚度为100～600nm，所述加厚层的材料为钼，其厚度为10～100nm，所述温补层的厚度为50～500nm，所述保护层为绝缘材料，其厚度为50～800nm。

2.根据权利要求1所述的一种温度补偿型薄膜体滤波器，其特征在于，所述温补层为二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的一种温度补偿型薄膜体滤波器，其特征在于，所述串联谐振器和所述并联谐振器均设置有焊盘引线；串联谐振器和并联谐振器的焊盘引线分别由谐振器的上电极和下电极引出。

4.一种温度补偿型薄膜体滤波器的膜层结构制备方法，其特征在于，包括串联谐振器的膜层结构制备方法和并联谐振器的膜层结构制备方法；

并联谐振器的膜层结构制备方法包括：

S1：在硅晶圆衬底制备出空腔；

S2：采用直流磁控溅射镀膜方式制备厚度为100～600nm的下电极；其中直流磁控溅射镀膜的工作条件为：溅射功率为500～3000w、氩气流量15～35sccm、背面氩气流量10～20sccm；

S3：对下电极进行光刻和刻蚀，得到所需要的下电极图形；

S4：在溅射功率为3000～6500w、氩气流量为4～12sccm、氮气流量为10～30sccm条件下采用交流磁控溅射镀膜方式将铝材料沉积在下电极图形上，形成300～20000nm的压电层薄膜；

S5：在压电层薄膜上采用直流磁控溅射镀膜的方式，制备出100～600nm厚度的上电极；其中，直流磁控溅射镀膜的工作条件为：溅射功率为500～3000w、氩气流量15～35sccm、背面氩气流量10～20sccm；

S6：对上电极进行光刻和刻蚀，得到所需要的下电极图形；

S7：在上电极图形上通过直流磁控溅射镀膜的方式，在溅射功率为500～3000w、氩气流量15～35sccm、背面氩气流量10～20sccm的条件下制备厚度为10～100nm的加厚层，对加厚层进行光刻和刻蚀，得到并联谐振器所需要的加厚层图形；

S8：采用高密度等离子体化学气相沉积HDPCVD的方式在加厚层上生长厚度为50～500nm的温补层；其中制备的条件包括：N₂流量为1000～3000sccm、SiH₄流量为10～30sccm、N₂O流量为1000～3000sccm、氩气Ar流量为500～2000sccm；

S9：在温补层图形上通过交流磁控溅射镀膜方式，在溅射功率为2000～6500w、氩气流量为4～20sccm、氮气流量为10～50sccm条件下制备厚度为50～800nm的氮化铝保护层薄膜；得到并联谐振器的膜层结构；

串联谐振器的膜层结构制备方法与并联谐振器的膜层结构制备方法相似，依次执行上述步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6、S8以及S9。

5.根据权利要求4所述的一种温度补偿型薄膜体滤波器的膜层结构制备方法，其特征在于，加厚层的材料为钼Mo。

6.根据权利要求4所述的一种温度补偿型薄膜体滤波器的膜层结构制备方法，其特征在于，温补层的材料为二氧化硅SiO₂。