一种薄膜体声波谐振器及制备方法.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CN109905098A(43)申请公布日2019.06.18(21)申请号201910181632.5(22)申请日2019.03.11(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区南山街道崇文路2号申请人中国电子科技集团公司第二十六研究所(72)发明人李云兰伟豪叶志红吴广富徐阳蒋欣杜波(74)专利代理机构重庆辉腾律师事务所50215代理人卢胜斌(51)Int.Cl.H03H9/17(2006.01)H03H3/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种薄膜体声波谐振器及制备方法(57)摘要本发明提供一种薄膜体声波谐振器及制备方法，所述薄膜体声波谐振器从下到上依次包括高阻硅片基底，高温氧化二氧化硅隔离层，第一氮化铝种子层，钼下电极层，第二氮化铝种子层，掺杂钪的氮化铝压电层，钼上电极层，氮化铝保护层；本发明的双层氮化铝种子层，可以使隔离层与下电极钼之间、压电层掺杂钪的氮化铝与下电极钼之间的匹配度提高；在上电极上方的氮化铝保护层，预留一定的厚度增量，用于抵消膜厚生长的误差，为制备加工提供一定的容错率；并且该保护层还能起到保护金属上电极，防止氧化导致器件性能下降的作用。CN109905098ACN109905098A权利要求书1/1页1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于：包括高阻硅片基底，在高阻硅片基底上形成的高温氧化的二氧化硅隔离层，在高温氧化二氧化硅隔离层上设置的第一氮化铝种子层，在高温氧化二氧化硅隔离层和其上设置的第一氮化铝种子层之间形成的空气腔，在第一氮化铝种子层上设置的钼下电极层，在钼下电极层上设置的第二氮化铝种子层，在第二氮化铝种子层上设置的掺杂钪的氮化铝压电层，在掺杂钪的氮化铝压电层上设置的钼上电极层。2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括在所述钼上电极层上设置的氮化铝保护层。3.根据权利要求1或2所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第二氮化铝种子层的厚度小于第一氮化铝种子层的厚度。4.根据权利要求2所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，高温氧化的二氧化硅隔离层厚度为1μm，第一氮化铝种子层厚度为100nm，钼下电极层厚度为150nm，第二氮化铝种子层厚度为10nm，掺杂钪的氮化铝压电层厚度为500nm，钼上电极层厚度为150nm，氮化铝保护层厚度为100nm。5.一种薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对高阻硅片进行清洗，在硅衬底上刻蚀出有斜面的空气槽；步骤2，在硅片表面通过热氧化生长一层致密的二氧化硅隔离层，该隔离层在空气槽处附着于底面的硅衬底，保持凹陷的气槽结构；步骤3，生长牺牲层非晶硅，填满空气槽；步骤4，通过化学机械抛光除去空气槽外的牺牲材料非晶硅，并减小表面粗糙度，之后进行清洗处理；步骤5，在高温氧化的二氧化硅隔离层上利用磁控溅射先后生长第一氮化铝种子层和钼下电极层，并利用光刻工艺刻蚀出下电极层图形；在钼下电极层上利用磁控溅射先后生长第二氮化铝种子层和掺杂钪的氮化铝压电层；在掺杂钪的氮化铝压电层上利用磁控溅射生长钼上电极层，并先后利用光刻工艺刻蚀出上电极层图形和压电层图形；步骤6，通过氟化氙气体对非晶硅进行牺牲处理，得到空气槽。6.根据权利要求5所述的薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述步骤5在掺杂钪的氮化铝压电层上利用磁控溅射生长钼上电极层，并先后利用光刻工艺刻蚀出上电极层图形和压电层图形之后，包括在钼上电极层上利用磁控溅射生长氮化铝保护层，并利用光刻工艺刻蚀出保护层图形。7.根据权利要求5或者6所述的薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述第二氮化铝种子层的厚度小于第一氮化铝种子层的厚度。8.根据权利要求6所述的薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，高温氧化二氧化硅隔离层厚度为1μm，第一氮化铝种子层厚度为100nm，钼下电极层厚度为150nm，第二氮化铝种子层厚度为10nm，掺杂钪的氮化铝压电层厚度为500nm，钼上电极层厚度为150nm，氮化铝保护层厚度为100nm。2CN109905098A说明书1/5页一种薄膜体声波谐振器及制备方法技术领域[0001]本发明涉及通信领域，特别是涉及一种适用于5G(第五代)移动通信中低于6GHz频段(sub6GHz)通信的薄膜体声波谐振器及制备方法。背景技术[0002]近几十年来，随着通信技术的不断发展，涌现出各式各样的无线终端，随着信息传输量的爆发式增长，占用的频谱资源越来越多，因此，无线通信使用的频率不断向高频化发展。随着5G移动通信技术产业化的逐渐明朗，目前，我国工信部已经出台了用于5G通信的sub6GHz以下频段的频率划分方案，划分出3300MHz-3400MHz频段、3400MH