一种空腔型体声波谐振器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109995340A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201910187177.X(22)申请日2019.03.13(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人吴传贵罗佳瑞帅垚罗文博(74)专利代理机构电子科技大学专利中心51203代理人闫树平(51)Int.Cl.H03H3/02(2006.01)H03H9/02(2006.01)H03H9/17(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种空腔型体声波谐振器及其制备方法(57)摘要本发明提供一种空腔型体声波谐振器及其制备方法，其特征在于：包括如下步骤：取经过离子注入并具有底电极的压电单晶晶圆以及具有空腔的衬底，将所述压电单晶晶圆的具有底电极的一侧与所述衬底的具有空腔的一侧键合，键合后对其进行热处理，使所述压电单晶晶圆的薄膜剥离，再在所述压电单晶晶圆的剥离后的一侧生产顶电极，即得。本发明所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，不需要生长牺牲层，不对薄膜进行刻蚀开孔，其器件机械强度提高，不易对薄膜产生损伤；空腔结构在成膜前形成，成品率较高，且不会有成膜后刻蚀遗留的残渣，不需要考虑释放不完全对器件造成的影响。CN109995340ACN109995340A权利要求书1/2页1.一种空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取经过离子注入并具有底电极的压电单晶晶圆以及具有空腔的衬底，将所述压电单晶晶圆的具有底电极的一侧与所述衬底的具有空腔的一侧键合；(2)将步骤(1)得到的键合后的中间产物进行热处理，使所述压电单晶晶圆的薄膜剥离，再在所述压电单晶晶圆的剥离后的一侧生产顶电极，即得。2.根据权利要求1所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将所述压电单晶晶圆的具有底电极的一侧与所述衬底的具有空腔的一侧键合具体包括如下步骤：在所述压电单晶晶圆的具有底电极的一侧涂覆键合物，并与所述具有空腔的衬底键合；其中，所述键合物为有机绝缘材料；所述有机绝缘材料包括苯并环丁烯、聚酰亚胺、硅倍半环氧乙烷、旋转涂布玻璃中的一种或多种；优选地，涂覆的所述键合物厚度为100nm-4000nm；或者，在所述压电单晶晶圆的具有底电极的一侧生长键合物，并与具有空腔的衬底键合；其中，所述键合物为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝中的一种或多种；优选地，生长的所述键合物厚度为100nm-4000nm。3.根据权利要求1或2所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述压电单晶晶圆为石英、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、氧化锌、钛酸钡、磷酸二氢钾、铌镁酸铅-钛酸铅中的一种；优选地，经过离子注入并具有底电极的压电单晶晶圆通过如下方法得到：取压电单晶晶圆，在所述压电单晶晶圆上进行离子注入，并在离子注入面生长底电极，得到经过离子注入并具有底电极的压电单晶晶圆。4.根据权利要求3所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述压电单晶晶圆注入的离子为氢离子(优选正一价氢离子，H+)、氦离子(优选正一价氦离子，He+)、硼离子(优选正一价的硼离子，B+)或砷离子(优选正一价的砷离子，As+)中的一种或多种；注入离子的能量为100KeV-1000KeV；注入剂量为2-8×1016/cm2；离子束流为0.1-10μm/cm-2；注入深度为0.3-8μm。5.根据权利要求4所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述压电单晶晶圆的底电极通过如下方法生长：先在所述压电单晶晶圆的表面光刻形成待生长图形，再生长电极，最后洗掉多余部分，即可；或者，先在所述压电单晶晶圆的表面生长电极，再制备掩膜，最后刻蚀掉多余部分，即可；生长底电极的电极材料为Al、Au、Mo、Pt、W中的一种；所述底电极的厚度为50-500nm；底电极的生长方式包括磁控溅射、电阻式蒸发、电子束沉积。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述衬底的材质为硅、绝缘层上硅、玻璃、石英、铌酸锂、钽酸锂、碳化硅、氮化镓、砷化镓中的一种或多种；所述具有空腔的衬底通过如下方法得到：采用刻蚀的方法在所述衬底上形成空腔；或者，在所述衬底上生长膜，并在生长的膜上形成空腔；优选地，所述空腔的腔体深度大于100nm。7.根据权利要求6所述的空腔型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述具有空腔的衬底通过如下方法得到：取衬底，在所述衬底上转移需刻蚀的掩膜图形，且所述图形的凸角处设置有凸角补偿部，再进行刻蚀，形成空腔；2CN109995340A权利要求书2/2页或者，所述具有空腔的衬底通过如下方法得到：取衬底，在所述衬底上生长支撑膜，然后对生长支撑