[发明专利]具有双面多层环形结构的高性能薄膜体声波器件制备方法

说明书

本发明公开了具有双面多层环形结构的高性能薄膜体声波器件制备方法，具体为：在压电层上沉积第一电极；第一电极上沉积第一、第二和第三下环形结构，再淀积牺牲层，沉积保护层，淀积待键合层一；淀积待键合层一的与淀积在基底上的待键合层二键合；压电层的顶面沉积第二电极；第二电极的顶面也可沉积第一、第二和第三上环形结构；压电层上刻蚀有与空腔连通的通孔。本发明通过在第一电极加下环形结构，在第二电极加上环形结构，可减少谐振器的主谐振声波泄露，提升谐振器的Q值。

技术领域

本发明涉及薄膜体声波谐振器，具体涉及一种具有双面多层环形结构的高性能薄膜体声波器件制备方法。

背景技术

现有薄膜体声波谐振器的电极结构设计往往只在上电极进行，设计思路有限，这就导致虽然上电极的特殊结构设计能起到很好的声波阻抗作用，但也只是局限在上电极部分，而在结构尺寸更大的下电极部分却没有设计起到减少声波损耗作用的结构，因此，现有薄膜体声波谐振器的频率和Q值还有很大的可提升空间；让设计人员对于下电极的结构设计止步不前的原因主要是现有加工工艺受限，提出一种好的结构还得做到能方便、低成本的加工出来，这正是现有薄膜体声波谐振器的技术瓶颈所在。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有双面多层环形结构的高性能薄膜体声波器件制备方法。

本发明采用以下技术方案实现：

本发明具有双面多层环形结构的高性能薄膜体声波器件制备方法，具体步骤如下：

S1：对衬底使用丙酮和异丙醇进行超声水洗；然后在衬底的一侧表面淀积剥离层；接着，在剥离层上沉积压电层；最后，在压电层表面沉积金属并图形化，形成第一电极；第一电极的横向宽度小于压电层的横向宽度，且第一电极与压电层的一侧侧壁对齐设置；

S2：在第一电极表面沉积金属并图形化，形成第一下环形结构；然后，在第一下环形结构表面沉积金属并图形化，形成第二下环形结构；最后，在第二下环形结构表面沉积金属并图形化，形成第三下环形结构；其中，第二下环形结构的横向宽度小于第一下环形结构的横向宽度，大于第三下环形结构的环形结构；

S3：在压电层以及第一电极表面淀积非晶硅薄膜，并图形化，形成包裹第一下环形结构、第二下环形结构和第三下环形结构的牺牲层；第一电极与压电层侧壁对齐的一侧有部分表面未被牺牲层覆盖，压电层超出第一电极的表面有部分也未被牺牲层覆盖；

S4：在压电层以及第一电极表面沉积包裹整个牺牲层的保护层；第一电极与压电层侧壁对齐的一侧有部分表面未被保护层覆盖，压电层超出牺牲层的表面有部分也未被保护层覆盖。

S5：在压电层以及第一电极表面未被保护层覆盖的剩余部分淀积待键合层一，并使待键合层一表面平整。

S6：对基底使用丙酮和异丙醇进行超声水洗；然后，在基底的一侧表面淀积待键合层二。

S7：将待键合层一与待键合层二贴合贴合通过键合工艺连接，然后去除衬底。

S8：在压电层表面沉积金属并图形化，形成第二电极；

S9：采用等离子刻蚀或湿法腐蚀工艺在压电层表面形成通孔；通孔的底部开口于牺牲层与压电层的接触位置；然后，通过湿法腐蚀工艺或干法腐蚀工艺利用通孔去除牺牲层，形成空腔。

优选地，所述衬底和基底的材料为玻璃、硅、碳化硅、氮化硅或陶瓷中的一种或多种按任意配比组合。

优选地，所述压电层的材料为单晶氮化铝、多晶氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌、单晶钽酸锂、锆钛酸铅、铌酸锂中的一种或多种按任意配比组合，厚度为10nm-4000nm。