[發明專利]聲表面波諧振器及該聲表面波諧振器的制造方法

在審

• 申請號: 202011508599.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112653417A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 許欣;宋曉輝;翁志坤
• 申請（專利權）人: 廣東廣納芯科技有限公司
• 主分類號: H03H9/17
• 分類號: H03H9/17;H03H9/02;H03H3/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 殷明;俞丹

本發明的聲表面波諧振器，包括：襯底；壓電層，該壓電層形成在所述襯底上并且所述壓電層的厚度為0.8μm到1.2μm；以及叉指電極，該叉指電極具有多個形成在所述壓電層中的電極指，并且所述電極指的厚度為300nm到500nm，所述電極指的寬度和間距之比即占空比為0.4到0.6。

技術領域

本發明涉及一種聲表面波諧振器及該聲表面波諧振器的制造方法，本發明的聲表面波諧振器可以用于濾波器或手機射頻前端，本發明的制造方法可以用于聲表面波諧振器和溫度補償型聲表面波諧振器的制造技術領域。

背景技術

聲表面波(SAW)濾波器廣泛應用于信號接收機前端以及雙工器和接收濾波器。SAW濾波器集低插入損耗和良好的抑制性能于一身，可實現寬帶寬和小體積。已知的SAW濾波器中，電輸入信號通過間插的金屬叉指換能器(IDT)轉換為聲波，這種IDT電極被廣泛應用于SAW的激勵和檢測中，它由周期性排列并與匯流條交替連接的多根電極構成，并且形成在壓電基板上。如同電磁傳輸線和波導中的駐波一樣，叉指換能器所激發的聲表面波入射到一定周期放置的反射柵時，入射波與反射波相互疊加，以駐波的形式在反射柵中傳播，利用這一原理制作的聲表面波諧振器具有高Q值和低插入損耗的特點。

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(LIFT-OFF)，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，如1.9G的一般線寬在0.5μm，而3.5G的一般在0.25μm。隨著技術發展，SAW濾波器在高頻尤其是未來5G時代的應用頻率會越來越高，對線寬要求更為苛刻。

叉指電極厚度對SAW的傳播特性及SAW器件的性能也有影響。由SAW理論可知，SAW傳播過程中，波在阻抗不匹配時會發生反射。為了減少反射，應該盡量減小叉指電極的厚度。但叉指電極的厚度過小會使叉指電極的電阻劇增，而且在后期叉指電極制備的剝離工藝中容易發生斷指現象，因此在設計聲表面波諧振器的結構時需要選擇合適的叉指電極的厚度。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：CN108923763A一種高頻SAW的IDT銅工藝制造方法

發明內容

發明所要解決的技術問題

濾波器在高頻尤其是未來5G時代的應用頻率會越來越高，功率越來越大，高功率會導致濾波器溫度快速升高，會產生溫度漂移，導致器件失效。另外，濾波器的設計需要同時滿足高機電耦合系數、低頻率溫度系數和高Q值。

然而，以往的濾波器中所使用的聲表面波諧振器在高頻、高功率、高溫下工作時會發生機電耦合系數和Q值降低而頻率溫度系數變高的情況，從而影響濾波器工作性能的問題。對此，需要一種具有高機電耦合系數、低頻率溫度系數和高Q值的溫度補償性的聲表面濾波器。

除此以外，專利文獻1中記載了一種現有的高頻SAW的IDT電極制造方法，其公開了：在壓電材料層上沉積介質材料形成第一介質層，并在第一介質層上涂覆正性光刻膠，通過曝光、顯影定義出IDT電極的金屬填埋溝的圖形，采用干法蝕刻工藝刻蝕上述第一介質層以形成與IDT圖形相應的膜層形貌，去除正性光刻膠，進行IDT電極的沉積。在上述IDT電極的制造方法中，在曝光后的烘烤過程中沒有對處于不同位置的光刻膠的烘烤溫度進行控制，由此可能會導致加熱不均勻，當光刻膠的烘烤溫度不均勻分布時，有可能會使光刻膠無法形成筆直的填埋溝側壁，會導致所形成的IDT電極形狀不良，IDT電極上產生毛刺等問題，導致機電耦合系數和Q值降低，從而影響聲表面波諧振器的工作性能。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的是提供一種聲表面波諧振器及該聲表面波諧振器的制造方法，該聲表面波諧振器具有高機電耦合系數、低頻率溫度系數以及高Q值。

解決技術問題的技術方案