[發明專利]溫度補償型聲表面波器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202011304555.7
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112436815A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 宋曉輝;許欣;翁志坤;冉忠堂
• 申請（專利權）人: 廣東廣納芯科技有限公司
• 主分類號: H03H3/08
• 分類號: H03H3/08;H03H9/02;H03H9/15;H03H9/25
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 熊風

本申請公開了一種溫度補償型聲表面波器件及其制造方法。溫度補償型聲表面波器件的制造方法中，通過分步剝離工藝，在IDT金屬層兩側的側壁增加一層介質材料，從而可抑制溫度漂移。此外，由于無需采用CMP工藝研磨IDT金屬層至與介質層平齊，因此，可減少工藝流程，節約生產成本。溫度補償型聲表面波器件構成為將IDT電極的截面形成為T字形來實現IDT電極上端部加寬的特殊結構，可抑制橫向模式。

技術領域

本發明涉及聲表面波器件技術領域，尤其涉及溫度補償型聲表面波器件(TC-SAW)及其制造方法。

背景技術

聲表面波(SAW：surface acoustic wave)器件是基于壓電材料的壓電效應，利用壓電材料表面的聲表面波工作的電子器件，其利用形成于壓電材料表面的叉指換能器(IDT：interdigital transducer)(一種金屬電極周期結構，其形狀如同雙手交叉)將電輸入信號轉換為聲表面波，是現今通信設備的關鍵元器件。聲表面波濾波器(以下有時簡稱為SAW濾波器)等聲表面波器件廣泛應用于信號接收機前端以及雙工器和接收濾波器。SAW濾波器具有低插入損耗和良好的抑制性能，可實現寬帶寬和小體積。其中，溫度補償型表面波濾波器(TC-SAW)不易受溫度變化影響，性能更為穩定，應用更為廣泛。

現有的聲表面波濾波器的叉指換能器結構制作時，一般采用剝離工藝，即在襯底上采用負性光刻膠通過曝光、顯影制成圖形，然后在其上淀積金屬膜，再用不侵蝕金屬膜的溶劑除去光刻膠，隨著光刻膠的去除，膠上的金屬被剝離，從而留下預設圖形的金屬結構。SAW濾波器的調整頻率主要依靠IDT電極線寬來調整，即頻率越高線寬越小。然而，由于負性光刻膠及剝離工藝的局限，在IDT電極線寬小于0.5μm時，曝光及剝離工藝基本上無法完成，且電極的形貌較難控制，這限制了SAW產品在高頻領域的應用。

專利文獻1公開了一種TC-SAW之IDT銅工藝制造方法，通過正性光刻膠配合干法刻蝕和CMP工藝，可以有效實現金屬圖形化和IDT金屬形貌的控制，滿足更小線寬IDT電極的要求，使得目標頻率更易達成。

圖3中示出了專利文獻1所涉及的高頻SAW之IDT銅工藝制造方法的工藝流程圖。

參考圖3a，提供壓電材料襯底21。

參考圖3b，在襯底21上沉積介質材料形成第一介質層22。

參考圖3c，涂覆正性光刻膠，曝光、顯影后定義出IDT圖形，采用干法蝕刻工藝刻蝕所述第一介質層22以形成與IDT圖形相應的膜層形貌，去除正性光刻膠。

參考圖3d，進行IDT金屬層23的沉積。

參考圖3e，采用CMP(化學機械研磨)工藝研磨所述IDT金屬層23，停止在第一介質層22，形成與IDT圖形相應的彼此分立的IDT金屬結構23a，從而IDT金屬結構23a厚度與第一介質層22相同。CMP的主要工藝原理是化學物質與晶圓表面的物質反應，形成新的化合物，再由槳料中的微粒子機械式的研磨，加以去除。

參考圖3f，涂覆正性光刻膠，在IDT圖形基礎上曝光、顯影后定義出第一介質層22的剝離區域，介質層剝離區域定義至所述IDT金屬結構23a側壁之外一定距離，采用干法或濕法工藝剝離所述剝離區域之內的介質材料，從而在金屬結構23a側壁留下保留層22a，然后去除正性光刻膠。

參考圖3g，進行上述介質材料的二次沉積，形成第二介質層24，第二介質層24覆蓋IDT金屬結構23a的表面以用于調整頻率。

參考圖3h，對預設區域(例如部分IDT金屬結構頂部)的第二介質層24開連接孔25，從而形成最終圖形。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：CN108923763A

發明內容