[发明专利]一种柔性FBAR滤波器的制造方法

说明书

本发明公开了一种柔性FBAR滤波器的制造方法。该方法包括：在制备衬底上生长压电薄膜，在压电薄膜上制备底电极并图形化，在电极工作区上方沉积牺牲层材料，制备绝缘支撑层并图形化，得到晶圆；在硬质衬底旋涂临时键合层，将柔性衬底与硬质衬底键合，在复合衬底旋涂胶粘剂，与晶圆进行键合，将制备衬底去除，制备顶电极和电极互连金属；制备柔性保护层，将FBAR滤波器工作区域的保护层去除，形成上空腔，将硬质衬底解键合，得到柔性FBAR滤波器。本发明实现基于单晶AlN以及传统多晶AlN的柔性FBAR滤波器的制备，工艺简单，成本低、易操作，故本发明降低了柔性FBAR滤波器的加工难度和生产成本，提高了柔性器件的制备良率。

技术领域

本发明属于电子通讯装置技术领域，特别涉及一种柔性FBAR滤波器的制造方法。

背景技术

柔性电子产品在重量、体积和便携性方面比传统刚性电子产品有优势，引发了人们对其应用的大量兴趣，如便携式显示器、电子皮肤和可穿戴医疗。柔性电子的无线数据交换近年来引起了广泛的研究兴趣。其中一种实施方式是将刚性硅芯片集成到柔性电路板上，但这严重降低了系统的柔性。在便携式可穿戴柔性通信设备领域，高性能、小型化柔性射频滤波器作为射频无线通信系统的关键部件，其研究具有一定的意义，但研究较少。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种柔性FBAR滤波器制造方法。该柔性FBAR滤波器是一种可穿戴柔性FBAR滤波器器件。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

鉴于此，本发明提供一种柔性FBAR滤波器的制备方法，可以填补现有技术的空白，实现射频前端模块中关键器件FBAR滤波器的柔性化。

本发明提供的一种柔性FBAR滤波器制造方法，包括如下步骤：

（1）取第一基板（作为外延层生长制备衬底），在制备衬底上生长高质量压电薄膜，在压电薄膜上制备底电极并图形化，然后在电极工作区上方沉积牺牲层材料，接着制备绝缘支撑层（绝缘保护层）并图形化（将绝缘保护层抛平），得到含第一结构的晶圆；

（2）另取第二基板（硬质衬底），在硬质衬底的正面上旋涂临时键合层，将一定厚度的柔性衬底与硬质衬底临时键合，得到复合衬底；在复合衬底上旋涂胶粘剂，制备键合层，然后与步骤（1）所述晶圆进行键合，键合完成后，将制备衬底（第一基板）去除（剥离），露出压电层，在压电层上制备顶电极并图形化，得到顶电极；对压电层进行刻蚀，刻蚀出牺牲层释放孔和底电极上引通道，制备出电极上引结构，接着制备柔性保护层（即绝缘保护层，柔性保护层覆盖整个结构），同时对柔性保护层结构进行图形化，并将谐振器上方、电极上方以及释放通道上方的绝缘保护层刻蚀掉，最后将牺牲层释放，并从硬质衬底上解键合将柔性器件剥离（将FBAR滤波器工作区域即五边形顶电极和电极互连金属处的保护层去除，形成上空腔，最后将硬质键合衬底解键合），得到所述柔性FBAR滤波器。

进一步地，步骤（1）所述制备衬底、步骤（2）所述硬质衬底与柔性衬底均为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底，氮化镓衬底、氮化铝衬底、AlxGa1-xN缓冲层衬底、玻璃、塑料、砷化镓、钢、纸、丝绸、塑料、聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚碳酸酯、涤纶树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇及含氟聚合物等中的一种。

优选地，步骤（1）所述制备衬底和步骤（2）所述硬质衬底为硅基板、蓝宝石基板、碳化硅基板，氮化镓基板、氮化铝基板、Al_xGa_1-xN缓冲层基板、玻璃基板、塑料基板等中的一种或几种组合的复合基板。

优选地，步骤（2）所述柔性衬底为聚碳酸酯、涤纶树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、超薄的硅、砷化镓、钢、纸、丝绸、塑料、聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚乙烯醇或含氟聚合物等中的一种。