[发明专利]一种FBAR谐振器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，所述FBAR谐振器的制备方法包括以下步骤：

步骤一，采用化学气相沉积法在石墨层上制备锗薄膜：以石墨层为基体，将所述基体安装在水平管式反应器的基座上，利用加热器对所述基体进行加热处理；在与所述基体平行的方向上提供含有锗原料的气体，由设置在与所述基体相对的管式反应器壁上的强制气体引入部分提供强制气体，进而使得含有锗原料的薄膜化学气相沉积在所述石墨层基体上，制备得到锗薄膜；其中，所述从强制气体引入部分向管式反应器提供的强制气体在原料气体通道中部的单位面积流速小于在所述通道两端的对应流速；

步骤二，进行FBAR谐振器衬底的选择以及对选择的衬底进行处理得到处理后的衬底：选择单晶硅衬底作为FBAR谐振器的衬底；采用磁控溅射法，使用片状石墨粉末在单晶硅衬底的抛光面上进行石墨层的沉积；采用化学气相沉积的法在石墨层上制备得到锗薄膜后，在锗薄膜的上方进行沟槽的刻蚀，得到处理后的衬底；

步骤三，在处理后的衬底的沟槽内形成硅纳米线：在处理后的单晶硅衬底上依次形成第一二氧化硅层、氮化硅层、第二二氧化硅层；利用第一掩模板光刻定义有源区，通过刻蚀去除有源区的第二二氧化硅层、氮化硅层、第一二氧化硅层，暴露出有源区的单晶硅衬底；在单晶硅衬底上对氮化硅层进行横向刻蚀形成沟槽；在暴露出的单晶硅衬底上外延生长硅层，利用第二掩模板光刻定义硅纳米线支撑区，并对外延生长硅层进行刻蚀，形成硅纳米线，得到含硅纳米线的FBAR谐振器衬底；

步骤四，在含硅纳米线的FBAR谐振器衬底上进行下电极形成：在含硅纳米线的FBAR谐振器衬底上形成第一下电极；在所述第一下电极上形成第一压电层，并对形成的第一压电层进行压覆使所述第一压电层与所述第一下电极均匀接触；对所述第一压电层进行刻蚀直至与所述第一压电层连接的第一下电极暴露，得到处理后的第一下电极；

步骤五，进行FBAR谐振器的制备：对处理后的第一下电极进行平坦化处理；在平坦化处理后的第一下电极上形成第二下电极；在所述第二下电极上形成第二压电层，并对形成的第二压电层进行压覆使所述第二压电层与所述第二下电极均匀接触；对所述第二压电层进行刻蚀直至与所述第二压电层连接的第二下电极暴露；对处理后的第二下电极进行平坦化处理并在平坦化处理后的第一下电极上形成上电极，得到FBAR谐振器。

2.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述石墨层的厚度为80～120nm。

3.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述锗薄膜的厚度为10～100μm。

4.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述沟槽的深度为10～30μm。

5.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述第一掩模板的图形包括多个顺次连接的“工”字型。

6.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述第二掩模板的图形包括平行排列的“一”字型。

7.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述第一压电层为氮化铝，第一压电层的厚度为0.05-0.1μm。

8.如权利要求1所述FBAR谐振器的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述第二压电层为氮化硅，第二压电层的厚度为0.01-0.1μm。

9.一种应用如权利要求1～8任意一项所述的FBAR谐振器的制备方法制备得到的FBAR谐振器。

10.一种如权利要求9所述的FBAR谐振器在振荡器制备中的应用。