[发明专利]一种体声波谐振器的制备方法及制备装置

说明书

本文公开一种体声波谐振器的制备方法及制备装置，包括：在衬底材料上制备谐振振子和支撑锚；在谐振振子上制备第一材料层；图形化处理第一材料层获得阻断掩模；腐蚀性流体通过谐振振子的通孔流向衬底，以在衬底上刻蚀空腔；去除阻断掩模，获得体声波谐振器；其中，谐振振子包含预设的通孔；谐振振子和支撑锚组成区域的外侧存在腐蚀性流体流向衬底的通路；阻断掩模用于阻断除通孔外所有腐蚀性流体的通路。本发明实施例对通过设置阻断掩模避免了腐蚀性流体从除预设的通孔以外的位置流向衬底，使衬底空腔上表面的面积缩小至谐振振子的面积的4倍以内。

技术领域

本文涉及但不限于传感器技术，尤指一种体声波谐振器的制备方法及制备装置。

背景技术

第五代移动通信(5G)超高频段通讯技术相较于第四代移动通信(4G)通讯技术具有信息传输速度更快、传输容量较大、传输延迟较低等优势，在无线通讯领域和工业互联网领域都具有广阔的应用场景；在插入损耗、带外抑制和群延时等指标，5G通讯对于超高频滤波器的要求极高；利用声波和电信号相互转换的压电微机电系统(MEMS)滤波器有希望满足上述指标，此外，压电MEMS滤波器还具备面积小、可以与集成电路制造工艺兼容等一系列优势；但目前受到器件设计和加工工艺等方面的制约，难以批量化生产超高频压电滤波器。

在压电MEMS滤波器中，梯形滤波器因具有插入损耗低、设计简单等优点而被广泛使用。梯形滤波器的基本单元是压电谐振器，压电谐振器包括声表面波谐振器和体声波谐振器等多个种类；传统声表面波谐振器通常选择压电单晶基板如铌酸锂、钽酸锂和锗酸铋制备，工艺相对简单和成熟，已经实现了批量化生产；但声表面波谐振器面积较大，并且其激发的瑞利波等声表面波相速度较低，用于制造中心频率在3GHz以上的滤波器时存在光刻加工困难、温度漂移现象明显等问题，因此难以用于满足5G通讯要求的超高频滤波器；传统的体声波谐振器兼具高机电耦合系数和高品质因数的优点，受益于压电材料薄膜中体声波较高的声速可制造超高频滤波器，但其衬底空腔上表面面积的控制通常需要牺牲层工艺，制造成本高。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供一种体声波谐振器的制备方法及制备装置，能够缩小空腔上表面面积的制备范围至预设范围内。

本发明实施例提供了一种体声波谐振器的制备方法，包括：

在衬底材料上制备谐振振子和支撑锚；其中，谐振振子包含预设的通孔；所述谐振振子和所述支撑锚组成区域的外侧存在腐蚀性流体流向衬底的通路；

在制备的谐振振子上制备第一材料层；

图形化处理第一材料层获得阻断掩模；其中，所述阻断掩模用于阻断除通孔外所有腐蚀性流体的通路；

腐蚀性流体通过谐振振子的通孔流向衬底，以在衬底上刻蚀空腔；

去除阻断掩模，获得体声波谐振器。

另一方面，本发明实施例还提供了一种体声波谐振器的制备方法，包括：

在衬底材料上制备谐振振子和支撑锚；其中，谐振振子包含预设的通孔；所述谐振振子和所述支撑锚组成区域的外侧存在腐蚀性流体流向衬底的通路；

在制备的谐振振子上制备第一材料层；

图形化处理第一材料层获得阻断掩模；其中，阻断掩模用于阻断除通孔外所有腐蚀性流体的通路；

在获得的阻断掩模上制备第二材料层；

图形化处理第二材料层获得图形化掩模；

腐蚀性流体通过谐振振子的通孔流向衬底，以在衬底上刻蚀空腔；

利用图形化掩模刻蚀阻断掩模；

去除图形化掩模，获得体声波谐振器。