[發明專利]一種溫度補償聲表面波濾波器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810341933.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108539006A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王國浩
• 申請（專利權）人: 杭州左藍微電子技術有限公司
• 主分類號: H01L41/04
• 分類號: H01L41/04;H01L41/083;H01L41/22;H03H9/02
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理事務所(普通合伙) 11226
• 代理人: 常玉明

本發明提供一種溫度補償聲表面波諧振器及其制備方法，所述溫度補償聲表面波諧振器包括壓電材料基板、位于該壓電材料基板上的第一溫度補償材料層，形成在所述壓電補償材料層上的金屬叉指結構，形成在所述金屬叉指結構上的第二溫度補償材料層。本發明的溫度補償聲表面波諧振器能夠有效降低工藝的難度；提高工藝的穩定性和可靠性，并且提高產品的良率；降低了頻率溫度系數，提高器件的性能。

技術領域

本發明涉及一種新型聲表面波諧振器，特別是涉及一種采用溫度補償層刻蝕的溫度補償聲表面波諧振器及其制備方法。

背景技術

隨著無線通訊應用的發展，人們對于數據傳輸速度的要求越來越高。在移動通信領域，第一代是模擬技術，第二代實現了數字化語音通信，第三代(3G)以多媒體通信為特征，第四代(4G)將通信速率提高到1Gbps、時延減小到10ms，第五代(5G)是4G之后的新一代移動通信技術，雖然5G的技術規范與標準還沒有完全明確，但與3G、4G相比，其網絡傳輸速率和網絡容量將大幅提升。如果說從1G到4G主要解決的是人與人之間的溝通，5G將解決人與人之外的人與物、物與物之間的溝通，即萬物互聯，實現“信息隨心至，萬物觸手及”的愿景。

與數據率上升相對應的是頻譜資源的高利用率以及通訊協議的復雜化。由于頻譜有限，為了滿足數據率的需求，必須充分利用頻譜；同時為了滿足數據率的需求，從4G開始還使用了載波聚合技術，使得一臺設備可以同時利用不同的載波頻譜傳輸數據。另一方面，為了在有限的帶寬內支持足夠的數據傳輸率，通信協議變得越來越復雜，因此對射頻系統的各種性能也提出了嚴格的需求。

在射頻前端模塊中，射頻濾波器起著至關重要的作用。它可以將帶外干擾和噪聲濾除以滿足射頻系統和通訊協議對于信噪比的需求。隨著通信協議越來越復雜，對頻帶內外的要求也越來越高，使得濾波器的設計越來越有挑戰。另外，隨著手機需要支持的頻帶數目不斷上升，每一款手機中需要用到的濾波器數量也在不斷上升。

目前射頻濾波器最主流的實現方式是聲表面波濾波器和基于薄膜體聲波諧振器技術的濾波器。薄膜體聲波諧振器主要用于高頻(比如大于2.5GHz的頻段)，制造工藝比較復雜，成本較高。而聲表面波濾波器主要用于中低頻(比如小于2.5GHz的頻段)，制造工藝相對比較簡單，成本相比于薄膜體聲波諧振器要低很多，比較容易受市場接受。

在4G通信時代，由于聲表面波濾波器的頻率受使用溫度的影響較大，薄膜體聲波濾波器逐漸成為市場的主流選擇。考慮到聲表面波的成本優勢，業內一直在研究如何提高聲表面波的溫度補償特性。傳統的方法是先沉積叉指(IDT)金屬，然后刻蝕或者liftoff，再在IDT表面沉積一層二氧化硅(SiO₂)。該方法雖然已經商用，但仍有其局限性，比如IDT金屬的liftoff或者刻蝕工藝控制要求極高，一般的工藝條件很難達到較高的良率。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提出了一種全新的溫度補償型聲表面波諧振器及其制備方法。具體方案如下：

一種聲表面波濾波器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：在壓電材料基板上制備第一溫度補償材料層；

圖形化所述第一溫度補償材料層，形成叉指槽；

在所述第一溫度補償材料層上生長金屬層，平坦化所述金屬層，形成金屬叉指結構；

生長第二溫度補償層，所述第二溫度補償層覆蓋所述第一溫度補償材料層和所述金屬叉指結構。

進一步地，還包括圖形化所述第二溫度補償層，形成電極開口的步驟。

進一步地，還包括平坦化所述第二溫度補償層的步驟。

進一步地，所述第一溫度補償材料層或者所述第二溫度補償材料層的材質包括二氧化硅、氮氧化硅或其組合物。

進一步地，所述壓電材料基板的材質包括鈮酸鋰、鉭酸鋰、氮化鋁或氧化鋅。