[发明专利]声波谐振器制作方法及声波谐振器

说明书

本申请涉及一种声波谐振器制作方法及声波谐振器，在压电晶圆衬底上制备第一叠层，将第一叠层远离压电晶圆衬底的一侧键合到承载晶圆上，然后对压电晶圆衬底远离第一叠层的一侧进行减薄后制备第二叠层，形成声波谐振器。通过该方法制成的声波谐振器，第二叠层、压电晶圆衬底、第一叠层和承载晶圆层叠设置，承载晶圆起到承载作用，压电晶圆衬底减薄而形成的压电薄膜可以被激发声振动，第一叠层和第二叠层可以传输电信号和束缚声波信号，使得到的声波谐振器能够在高频下工作，声波谐振器具有特定的层叠组合和压电薄膜,可以激发和支持高性能的声学振动模式,低损耗、高品质因数、宽带宽和低温度灵敏度，使用可靠性高。

技术领域

本申请涉及谐振器技术领域，特别是涉及一种声波谐振器制作方法及声波谐振器。

背景技术

在高端射频前端模块中，使用声学器件合成具有低损耗和快速滚降特性的滤波功能的器件，这类器件是基于半导体技术制造的微加工结构，利用声振动来合成与级联电感器和电容器等效的谐振器功能。这些器件通常被称为声表面波(SAW)器件或体声波(BAW)器件，它们可以在与现代电子元件兼容并具有非常小的外形尺寸下获得极高的品质因数Q(与低损耗直接相关)，因此成为高端前端模组射频滤波的主流解决方案。特别地，由于在超过2.5GHz的高频低损耗时，BAW器件的性能优于SAW器件，故BAW器件在高端前端模组的高频滤波技术中应用更为广泛。

传统的BAW器件将压电薄膜层夹在金属电极和其他一些薄膜层之间，用来降低器件的温度敏感度。BAW器件结构主要有两类：一类是基于悬空薄膜，另一类是通过固定在具有反射叠层基底上的薄膜。在这两种情况下，声学器件的谐振频率是由压电层的厚度和与其接触其他薄膜的总厚度来设定的。新的5G标准要求在更高频率(3GHz以上)和更大的带宽上运行。达到高频的要求对BAW器件提出了新的挑战，BAW器件需要利用极薄的膜层或牺牲带宽。在传统的BAW器件中，这两种性能之间存在着不可避免的折衷或取舍，这会导致良品率有限，成本较高，或者对无源组件在声学封装内的制造和集成方面形成更大的挑战，这些无源组件通常用于补偿声学设备的局限性，但是对于5G标准，由于其性能受到拉伸并导致额外的损失，它们还不足以做到这一点。

发明内容

基于此，有必要针对现有的体声波器件性能上局限，提供一种声波谐振器制作方法及声波谐振器。

一种声波谐振器制作方法，包括以下步骤：

提供压电晶圆衬底，在所述压电晶圆衬底上制备第一叠层；所述第一叠层用于传输电信号和束缚声波信号；

将所述第一叠层远离所述压电晶圆衬底的一侧键合到承载晶圆上；

对所述压电晶圆衬底远离所述第一叠层的一侧进行减薄后，在所述压电晶圆衬底远离所述第一叠层的一侧制备第二叠层，形成声波谐振器；所述第二叠层用于传输电信号和声波信号。

一种声波谐振器，根据上述的方法制成。

上述声波谐振器制作方法及声波谐振器，首先提供压电晶圆衬底，在压电晶圆衬底上制备第一叠层，将第一叠层远离压电晶圆衬底的一侧键合到承载晶圆上，然后对压电晶圆衬底远离第一叠层的一侧进行减薄后，在压电晶圆衬底远离第一叠层的一侧制备第二叠层，形成声波谐振器，第一叠层用于传输电信号和束缚声波信号，第二叠层用于传输电信号和声波信号。通过该声波谐振器制作方法制作而成的声波谐振器，第二叠层、压电晶圆衬底、第一叠层和承载晶圆层叠设置，承载晶圆起到承载作用，压电晶圆衬底减薄而形成的压电薄膜可以被激发声振动，第一叠层和第二叠层可以传输电信号和束缚声波信号，使得到的声波谐振器能够在高频下工作，由于采用该方法制成的声波谐振器具有特定的层叠组合和压电薄膜,可以激发和支持高性能的声学振动模式,从而使制成后的器件表现出低损耗、高品质因数、宽带宽和低温度灵敏度，使用可靠性高。

在其中一个实施例中，所述第一叠层包括底部金属层和底部声学反射层，所述提供压电晶圆衬底，在所述压电晶圆衬底上制备第一叠层，包括：