[發(fā)明專利]聲表面波器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910148647.1
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN111628748B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 蘇佳樂;夏長奉;周國平;張新偉
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H03H9/145
• 分類號: H03H9/145;H01L41/332;H01L41/29
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

本發(fā)明涉及聲表面波器件制備方法以及由該制備方法制備而成的聲表面波器件，該制備方法包括：在半導體基底上形成溝槽陣列；熱退火使溝槽陣列變形后相互連通形成一空腔，且半導體基底在空腔上方連接起來，將空腔封閉；及在空腔上方的半導體基底上形成壓電薄膜，并形成與壓電薄膜連接的金屬電極，壓電薄膜包括壓電材料。通過上述制備方法形成的聲表面波器件，其半導體基底內(nèi)部具有空腔，可以隔斷壓電薄膜激勵出的體聲波，避免接收端壓電薄膜的寄生效應，提高聲表面波器件的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體領(lǐng)域，特別是涉及一種聲表面波器件及其制備方法。

背景技術(shù)

聲表面波器件是通過壓電材料來進行電能與機械能之間的轉(zhuǎn)換，可以硅片作為基底，在硅片上淀積壓電薄膜形成信號收發(fā)結(jié)構(gòu)，當向發(fā)射端的壓電薄膜施加電信號時，壓電薄膜由于壓電效應將電信號轉(zhuǎn)換為在硅表面?zhèn)鞑サ穆暠砻娌ǎ撀暠砻娌▊鞑ブ两邮斩说膲弘姳∧r再次轉(zhuǎn)換為電信號并輸出。但是，發(fā)射端的壓電薄膜接收到電信號后，除了能激勵聲表面波，還能激勵體聲波，體聲波會在硅片內(nèi)沿任意方向傳播，因此，當體聲波傳播至接收端的壓電薄膜后，會產(chǎn)生寄生響應，干擾接收端的壓電薄膜對聲表面波的相應。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述聲表面波器件的接收端容易受體聲波的干擾的問題，提出一種聲表面波器件制備方法及聲表面波器件。

一種聲表面波器件制備方法，包括：

在半導體基底上形成溝槽陣列；

熱退火使所述溝槽陣列變形后相互連通形成一空腔，且所述半導體基底在所述空腔上方連接起來，將所述空腔封閉；及

在所述空腔上方的半導體基底上形成壓電薄膜，并形成與所述壓電薄膜連接的金屬電極，所述壓電薄膜包括壓電材料。

上述聲表面波器件制備方法，先在半導體基底上形成溝槽陣列，再通過熱處理使溝槽形變后相互連通形成一空腔，將壓電薄膜淀積于空腔上方的半導體基底上，形成聲表面波器件。通過上述方法可在半導體基底內(nèi)部形成一空腔，壓電薄膜激勵出的聲表面波可正常沿半導體基底表面?zhèn)鞑ィ瑝弘姳∧ぜ畛龅捏w聲波在半導體基底體內(nèi)傳播時，會被空腔隔斷，因此，即使壓電薄膜激勵出體聲波，由于空腔會隔斷體聲波的傳播路徑，該體聲波不會傳播至接收端的壓電薄膜，接收端的壓電薄膜只會響應聲表面波，不會響應體聲波，因此在接收端不會出現(xiàn)寄生響應，通過此方法制備出的聲表面波器件的可靠性較高。

在其中一個實施例中，所述溝槽的寬度范圍為0.6μm～1μm，所述溝槽的深度范圍為1μm～10μm，所述相鄰溝槽之間的間隔范圍為0.6μm～1μm。

在其中一個實施例中，所述熱退火為在氫氣環(huán)境中熱退火，所述熱退火的溫度為1000℃。

在其中一個實施例中，所述溝槽陣列中最外圍溝槽之間的間距大于中間溝槽的間距。

在其中一個實施例中，所述空腔上方的半導體基底厚度范圍為1μm～2μm。

在其中一個實施例中，還包括：

對所述半導體基底進行晶圓級鍵合封裝，以將所述壓電薄膜和所述金屬電極封裝在內(nèi)。

在其中一個實施例中，所述壓電薄膜形成至少一個叉指換能結(jié)構(gòu)，各所述叉指換能結(jié)構(gòu)包括第一叉指結(jié)構(gòu)和第二叉指結(jié)構(gòu)，所述第一叉指結(jié)構(gòu)包括第一公共端以及自所述第一公共端向同一側(cè)延伸形成的多個第一叉指條，所述第二叉指結(jié)構(gòu)具有第二公共端以及自所述第二公共端向同一側(cè)延伸形成的多個第二叉指條，所述第一叉指條和所述第二叉指條交錯且間隔設置，各所述第一叉指結(jié)構(gòu)和各所述第二叉指結(jié)構(gòu)上均形成有所述金屬電極。

在其中一個實施例中，所述半導體基底為硅片。

一種聲表面波器件，包括：

半導體基底，所述半導體基底內(nèi)部形成有一封閉空腔；