[發明專利]一種薄膜體聲波諧振器及其制備方法

在審

• 申請號: 201911338725.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111162745A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 李國強
• 申請（專利權）人: 河源市眾拓光電科技有限公司
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H9/02;H03H9/05;H03H9/10
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 王忠浩

1.一種薄膜體聲波諧振器，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底上開設有空腔；

鍵合層，設在所述空腔外的所述襯底的上表面；

底電極層，所述底電極層的水平投影面積小于所述襯底的水平投影面積，所述底電極層設在所述鍵合層的上表面，并完全覆蓋所述空腔；在所述底電極層外設有填補層，使所述底電極層與所述填補層齊平；

壓電層，設在所述底電極層與所述填補層的上表面；所述壓電層上開設有通孔，所述通孔貫穿所述壓電層、所述底電極層、所述鍵合層、所述填補層與所述空腔相連通；

頂電極層，設在所述壓電層的上表面，所述頂電極層的水平投影面積小于所述壓電層的水平投影面積，所述頂電極層與所述底電極層在水平面上的正投影只有在對應所述空腔的位置相重合。

2.根據權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述鍵合層設為金屬鍵合層或化合物鍵合層。

3.根據權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述底電極層和所述頂電極層設為鉬金屬電極層。

4.根據權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述壓電層設為氮化鋁壓電層。

5.根據權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，與所述空腔相連通的所述通孔至少設有兩個。

6.一種薄膜體聲波諧振器的制備方法，用于制備如權利要求1～5任一所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：選取一晶圓硅片，并在所述晶圓硅片上刻有空腔；

步驟S2：在所述空腔外的所述晶圓硅片上生長鍵合層；

步驟S3：選取另一單晶硅片，并在所述單晶硅片上生長壓電層；

步驟S4：在所述壓電層上生長底電極層，所述底電極層的水平面積小于所述壓電層的水平面積；在所述底電極層外的所述壓電層上生長填補層，使所述填補層與所述底電極層齊平；

步驟S5：在所述底電極層與所述填補層的上表面生長鍵合層，該鍵合層的分布位置與所述步驟S2中的鍵合層相對應；

步驟S6：對所述壓電層刻蝕形成通孔，其后將所述晶圓硅片和所述單晶硅片對準鍵合；再對原帶有底電極層的所述單晶硅片進行去硅處理，使其顯露出所述壓電層整面；

步驟S7：在所述壓電層的上表面生長頂電極層，使所述頂電極層與所述底電極層在水平面上的正投影只有在對應所述空腔的位置相重合。

7.根據權利要求6所述的薄膜體聲波諧振器的制備方法，其特征在于，所述空腔的開腔深度為2um～4um，所述空腔的內側壁與所述空腔的底面垂直。

8.根據權利要求6所述的薄膜體聲波諧振器的制備方法，其特征在于，所述空腔、所述鍵合層、所述底電極層、所述頂電極層生成后均進行圖形化處理，并在所述鍵合層、所述底電極層進行圖形化處理時留有與所述空腔相連通的通道。

9.根據權利要求6所述的薄膜體聲波諧振器的制備方法，其特征在于，所述步驟S4之后還包括步驟S41：在所述底電極層和所述填補層的上表面生長有支撐層，所述支撐層完全覆蓋所述底電極層和所述填補層的上表面或所述支撐層生長在所述空腔外的所述底電極層和所述填補層的上表面。