[发明专利]一种单晶FBAR压电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括第一衬底、键合层、不透明介质层、压电振荡堆和金属pad层；

其中，第一衬底上形成键合层，键合层上形成不透明介质层，不透明介质层上形成压电振荡堆，不透明介质层与压电振荡堆之间具有空腔，金属pad层位于压电振荡堆上。

2.根据权利要求1所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，压电振荡堆包括第一电极、单晶压电薄膜和第二电极，其中，第一电极形成于不透明介质层表面，不透明介质层与第一电极之间具有一空腔，单晶压电薄膜形成于第一电极表面，第二电极形成于单晶压电薄膜表面，金属pad层分别位于第一电极和第二电极上。

3.根据权利要求1所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，金属pad层分为第一金属pad层和第二金属pad层，第一金属pad层穿过单晶压电薄膜位于第一电极上，且与第二电极相隔；

第二金属pad层位于第二电极上，且与第一金属pad层相隔。

4.根据权利要求1所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，不透明介质层为氮化硅，硅，氮化坦，陶瓷中的一种或多种。

5.根据权利要求1或4所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，不透明介质层的厚度为0.1-5μm。

6.根据权利要求1所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，空腔的截面为梯型，长方形，正方形的一种或多种，空腔的深度为0.5-2μm，横向宽度为40-200μm。

7.根据权利要求2所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，单晶压电薄膜为氮化铝，掺杂氮化铝，氧化锌，镍酸锂中的一种或多种。

8.根据权利要求2或7所述的空腔薄膜体声波谐振器，其特征在于，单晶压电薄膜的厚度为0.3-2μm。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的空腔薄膜体声波谐振器的制备方法，包括：

(1)选取带有剥离层的第二衬底，在第二衬底表面制备单晶压电薄膜，在单晶压电薄膜表面施加第一电极，在第一电极表面制备牺牲层，在牺牲层表面制备不透明介质层，在不透明介质层表面制备键合层，在键合层表面键合第一衬底；

(2)第一次激光辐照剥离层，将带有剥离层的第二衬底从单晶压电薄膜中剥离，采用干法刻蚀单晶压电薄膜表面的残余剥离层，然后将干法刻蚀后的残余剥离层进行第二次激光辐射得到表面粗糙度为0.5nm以下的单晶压电薄膜；

(3)在步骤(2)中得到的单晶压电薄膜内设有第一通孔和第二通孔，向第一通孔内施加第一金属pad层，使得第一金属pad层位于第一电极上，向第二通孔内加入腐蚀溶液，采用熏蒸方法去除牺牲层形成一空腔，在步骤(2)中得到的单晶压电薄膜表面施加第二电极层，在第二电极层表面沉积第二金属pad层获得空腔型薄膜体声波谐振器。

10.根据权利要求9所述的空腔薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，残余剥离层的厚度为100-4000nm，干法刻蚀的参数为：射频功率为：500-1000w，Cl₂/Ar气体流量为：30-100/5-40sccm，室内压力为：5-40mT，第二次激光辐射的参数为：光的波长≤248nm，激光能量密度为400-600mJ/cm²。