[发明专利]一种氮化铝声波谐振器的制备方法及谐振器

说明书

本发明涉及声波谐振器制备技术领域，特别涉及一种氮化铝声波谐振器的制备方法及谐振器。方法包括：获取氮化铝单晶晶片；对氮化铝单晶晶片进行离子注入，得到离子注入氮化铝单晶晶片；获取支撑衬底；将离子注入氮化铝单晶晶片与支撑衬底键合，得到异质键合结构；对异质键合结构进行退火处理，得到异质集成器件结构。AlN单晶薄膜具有继承了AlN单晶晶片的优异的晶体质量，从而大大提高AlN声波谐振器的器件性能。此外，为调控AlN的极化性能从而实现调控AlN声波谐振器的性能，选用的AlN单晶晶片的晶面不仅可以为常见的极性面，还可以选用半极性面、非极性面等晶面，使器件应用范围更广泛。

技术领域

本发明涉及声波谐振器制备技术领域，特别涉及一种氮化铝声波谐振器的制备方法及谐振器。

背景技术

随着信息通讯技术的飞速发展，市场对高性能滤波器的需求大大提高。滤波器中的核心基本单元器件为声波谐振器。氮化铝(AlN)是制备声波谐振器的一种极优异的材料，其不仅具有出色的理化性质，更因其超高的声表面波传播速度，成为制备高性能声波谐振器的关键材料。

现有技术往往在晶面类型为111硅(Si)衬底上外延AlN薄膜。由于AlN与晶面类型为111Si衬底之间存在晶格失配和热失配，得到的一般为c轴择优取向的AlN多晶薄膜。该AlN多晶薄膜具有极高的位错和缺陷密度，这严重损害了AlN声波谐振器的性能，大大限制了AlN在高性能滤波器市场的应用前景。

此外，现有技术通常只可以得到c轴择优取向的AlN多晶薄膜，而无法得到其他晶向的AlN晶体。而为了通过调控AlN的极化性能，进而实现AlN声波谐振器的性能调控，需要半极性或非极性的AlN材料。

发明内容

本发明提供一种氮化铝声波谐振器的制备方法及谐振器，以解决现有氮化铝声波谐振器制备方法所存在的问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例公开了一种氮化铝声波谐振器的制备方法，所述方法包括：

获取氮化铝单晶晶片；

对所述氮化铝单晶晶片进行离子注入，得到离子注入氮化铝单晶晶片；

获取支撑衬底；

将所述离子注入氮化铝单晶晶片与所述支撑衬底键合，得到异质键合结构；

对所述异质键合结构进行退火处理，以使所述离子注入氮化铝单晶晶片沿离子注入损伤面分裂，得到异质集成器件结构；所述异质集成器件结构包括支撑衬底和键合在所述支撑衬底上的氮化铝单晶薄膜。

进一步的，所述将所述离子注入氮化铝单晶晶片与所述支撑衬底键合之前，还包括：

在所述支撑衬底内形成牺牲层；

在所述牺牲层内形成下电极，得到预先掩埋下电极的预掩埋支撑衬底。

进一步的，所述对所述异质键合结构进行退火处理之后，还包括：

在所述支撑衬底与所述氮化铝单晶薄膜之间形成超薄高导电层；

在所述氮化铝单晶薄膜上制作上电极。

进一步的，所述在所述支撑衬底与所述氮化铝单晶薄膜之间形成超薄高导电层，包括：

对所述异质集成器件结构在预设温度下退火预设时长，以使所述支撑衬底与所述氮化铝单晶薄膜之间形成超薄高导电层。

进一步的，所述在所述氮化铝单晶薄膜上制作上电极之后，还包括：

对所述支撑衬底进行背刻蚀或背腐蚀处理。

进一步的，所述氮化铝单晶晶片的晶面为极性面、半极性面、非极性面中的任意一种。

进一步的，所述支撑衬底为硅单晶晶片或绝缘体上硅晶片中的一种。