[发明专利]空腔型薄膜体声波谐振器滤波器的设计及制备方法

权利要求书

1.一种空腔型薄膜体声波谐振器滤波器的设计及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)滤波器结构设计，根据工作频率设定压电层厚度、电极层厚度和谐振面积；

(2)性能仿真与优化，得到各个FBAR谐振器优化的上电极厚度值；

(3)设计FBAR谐振器排布版图：谐振器的间距、位置和信号端接地端形成回路；

(4)在制备衬底上生长压电薄膜，膜层厚度与设计值一致；

(5)在压电薄膜上继续沉积电极层，图形化，待用；

(6)另取一支撑衬底，刻蚀得到空腔结构，待用；

(7)在上电极表面溅射一层金作为键合层,通过键合机抽真空，在压力下保温后冷却至室温完成金硅共晶键合，使支撑衬底面与电极面固定在一起，剥离原有制备衬底；

(8)按照优化值多步光刻、沉积形成上电极层，满足单一谐振器不同的电极厚度值和工作频率，最终形成电极/压电层/电极/空腔的复合膜层结构。

2.根据权利要求1所述的空腔型薄膜体声波谐振器滤波器的设计及制备方法，其特征在于，所述FBAR谐振器排布版图包括上下电极的分布，信号由两对输入端输入，上下电极分别与一对信号段和接地端连通，构成体向传播的射频信号回路；梯形FBAR滤波器的排布为信号端1，一组或者多组串联臂-并联臂，接地/信号端2。

3.根据权利要求1所述的空腔型薄膜体声波谐振器滤波器的设计及制备方法，其特征在于，所述沉积电极层的方法包括电子束蒸发镀膜或磁控溅射镀膜，电极材料选自：Al，Mo，W，Pt，Ti，Ag，Cu中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的空腔型薄膜体声波谐振器滤波器的设计及制备方法，其特征在于，所述刻蚀支撑衬底获得空腔，包括干法刻蚀或湿法腐蚀支撑衬底硅得到空腔。

5.根据权利要求1所述的空腔型薄膜体声波谐振器滤波器的设计及制备方法，其特征在于，所述多步光刻、沉积形成上电极层包括光刻形成上电极掩膜，电子束蒸发镀膜或磁控溅射镀膜或化学电镀沉积一层上电极材料，材料选自：Al，Mo，W，Pt，Ti，Ag，Cu中的至少一种，第二步光刻形成并联FBAR的上电极掩膜，电子束蒸发镀膜或磁控溅射镀膜或化学电镀额外沉积一层频率调谐层，反复光刻、沉积电极直到全部实现滤波器版图中各个谐振器的上电极厚度。