[发明专利]压电薄膜的形成方法及体声波谐振装置的形成方法

说明书

本发明实施例提供一种压电薄膜的形成方法及体声波谐振装置的形成方法，其中，压电薄膜的形成方法包括：提供第一基底；形成牺牲层，位于第一基底上；形成压电层，位于牺牲层上；采用激光照射第一基底，用于汽化所述牺牲层；去除第一基底，形成压电薄膜。本发明实施例采用特定波长的激光汽化过渡基底和压电层之间的牺牲层，然后去除过渡基底，可以形成一层平坦的压电薄膜，压电薄膜不包括明显转向的晶粒，晶体质量较高，从而具有较高的机电耦合系数和Q值。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，本发明涉及一种压电薄膜的形成方法及体声波谐振装置的形成方法。

背景技术

无线通信设备的射频(Radio Frequency，RF)前端芯片包括功率放大器、天线开关、射频滤波器、多工器和低噪声放大器等。其中，射频滤波器包括压电声表面波(SurfaceAcoustic Wave，SAW)滤波器、压电体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)滤波器、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)滤波器、集成无源装置(Integrated PassiveDevices，IPD)滤波器等。

BAW谐振器的品质因数值(Q值)较高，由BAW谐振器制作成低插入损耗、高带外抑制的射频滤波器，即BAW滤波器，是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流射频滤波器。其中，Q值是谐振器的品质因数值，定义为中心频率除以谐振器3dB带宽。Q值越高，表明谐振器的性能越好，制作出的滤波器的性能越好。BAW谐振器在振动过程中，将机械能转变为电能，或将电能转变为机械能，这种表示能量相互变换的程度用机电耦合系数(electro-mechanical coupling factor，即)。

其中，f_s为谐振频率，f_p为反谐振频率，当谐振器越大的时候，谐振器可制作的滤波器的带宽越大。BAW滤波器的使用频率一般为0.7GHz至7GHz。

当无线通信技术逐步演进，所使用的频段越来越多，同时随着载波聚合等频段叠加使用技术的应用，无线频段之间的相互干扰变得愈发严重。高性能的BAW技术可以解决频段间的相互干扰问题。随着5G时代的到来，无线移动网络引入了更高的通信频段，而且频段更宽，当前只有BAW技术可以解决高频段高带宽的滤波问题。

BAW滤波器是由BAW谐振器组成，BAW谐振器通过金属-压电薄膜-金属换能器将电信号转换为声信号，再通过金属-压电薄膜-金属换能器将声信号转换回电信号。BAW滤波器在声信号区间对信号进行滤波器，由于在同频率下，声信号速度是电信号速度的约十万分之一，因此同频率的BAW滤波器的尺寸远小于电学射频滤波器。由于金属-压电薄膜-金属换能器是BAW谐振器的最主要构成部分，BAW谐振器压电薄膜的晶体质量直接关系到BAW谐振器的机电耦合系数和Q值。5G移动通信技术对于BAW滤波器的通带带宽、插入损耗及带外抑制提出了更高的要求，上述三个指标与BAW谐振器的机电耦合系数和Q值相关，所以BAW谐振器压电薄膜的晶体质量有待进一步地提升。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种压电薄膜的形成方法，可以形成一层平坦的压电薄膜，所述压电薄膜不包括明显转向的晶粒，晶体质量较高，从而具有较高的机电耦合系数和Q值。

本发明实施例提供一种压电薄膜的形成方法，包括：提供第一基底；形成牺牲层，位于所述第一基底上；形成压电层，位于所述牺牲层上；采用激光照射所述第一基底，用于汽化所述牺牲层；去除所述第一基底，形成压电薄膜。

在一些实施例中，所述第一基底的材料包括但不限于以下之一：蓝宝石、氮化铝、氮化铝镓。

在一些实施例中，所述牺牲层的材料包括但不限于以下之一：氮化镓、氮化铝镓。

在一些实施例中，所述压电层的材料包括但不限于以下之一：氮化铝、合金氮化铝。