CN108494380A - 声表面波材料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种声表面波材料及其制作方法,属于声表面波材料领域。该声表面波材料包括硅基底、在硅基底之上的硅基薄膜、以及在硅基薄膜之上的压电单晶薄膜;压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜;硅基薄膜的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列;硅基薄膜的键合面、压电单晶薄膜的键合面、硅基底的键合面均为抛光面;解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。

Description

声表面波材料及其制作方法
技术领域
本发明实施例涉及声表面波材料领域,特别涉及一种声表面波材料及其制作方法。
背景技术
声表面波是在压电基片材料表面产生和传播,且振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。声表面波滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器,工作原理为输入换能器将电信号变成声信号,声信号沿晶体表面传输,输出换能器再将接收到的声信号变为电信号输出。
压电材料中的铌酸锂和钽酸锂具有较大的耦合系数,常用于制作声表面滤波器,但铌酸锂和钽酸锂的温度系数交到,使得制成的声表面波滤波器在不同温度下频率便宜较大,声表面波的性能和应用受到影响。为了克服温度系数造成的影响,相关技术中采用温度系数较小的硅片和铌酸锂或钽酸锂键合,来抑制温度对铌酸锂或钽酸锂材料的影响。
然而,由硅片和表层压电材料键合形成的多层键合压电材料在实际使用中存在界面体波的干扰,滤波器高端抑制变差。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种声表面波材料及其制作方法。该技术方案如下:
第一方面,提供了一种声表面波材料,包括硅基底、在硅基底之上的硅基薄膜、以及在硅基薄膜之上的压电单晶薄膜;
压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜;
硅基薄膜的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列;
硅基薄膜的键合面、压电单晶薄膜的键合面、硅基底的键合面均为抛光面。
可选的,沟槽结构阵列制作在硅基薄膜的键合面上;
硅基薄膜制作有沟槽结构阵列的一面与压电单晶薄膜键合,硅基薄膜生长在硅基底之上。
可选的,沟槽结构阵列制作在压电单晶薄膜的键合面上;
硅基薄膜在压电单晶薄膜制作有沟槽结构阵列的一面之下。
可选的,沟槽结构阵列制作在硅基底的键合面上;
硅基薄膜生长在硅基底制作有沟槽结构阵列的一面。
可选的,沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
第二方面,提供了一种声表面波材料的制作方法,该方法包括:
制作光刻板,光刻板上设置有沟槽阵列图形,沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形;
清洗压电单晶薄膜和硅基底;压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜;
利用光刻板,在压电单晶薄膜或硅基底上制作沟槽结构阵列;在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜;或,在硅基底上生长硅基薄膜;利用光刻板,在硅基薄膜上制作沟槽结构阵列;
键合生成声表面波材料;
其中,在声表面波材料中,压电单晶薄膜在硅基薄膜上方,硅基薄膜在硅基底上方。
可选的,当利用光刻板在硅基底上制作沟槽结构阵列时,在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜,包括:
在硅基底上制作有沟槽结构阵列的一面生长硅基薄膜;
键合生成声表面波材料,包括:
将硅基薄膜与压电单晶薄膜键合,生成声表面波材料;
其中,沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
可选的,当利用光刻板在压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列时,在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜,包括:
在硅基底上生长硅基薄膜;
键合生成声表面波材料,包括:
将硅基薄膜与压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面键合,生成声表面波材料;
其中,沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
可选的,当利用光刻板在压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列时,在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜,包括:
在压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面生长硅基薄膜;
键合生成声表面波材料,包括:
将硅基薄膜与硅基底键合,生成声表面波材料;
其中,沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
可选的,当在硅基底上生长硅基薄膜时,键合生成声表面波材料,包括:
将硅基薄膜与压电单晶薄膜键合,生成声表面波材料;
其中,沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过制作光刻板,光刻板删设置有包括若干个沟槽图形的构成阵列图形,清洗压电单晶薄膜和硅基底;利用光刻板,在硅基底的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面制作沟槽结构阵列,键合生成材料顺序为压电单晶薄膜、硅基薄膜、硅基底的声表面波材料;利用沟槽结构阵列影响体波在晶体材料中的传播和界面反射体波的产生,解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图;
图2是根据本发明一示例性实施例示出的一种硅基薄膜的结构示意图;
图3是根据本发明另一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图;
图4是根据本发明另一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图;
图5是根据本发明另一示例性实施例示出的一种压电单晶薄膜的结构示意图;
图6是根据本发明另一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图;
图7是根据本发明另一示例性实施例示出的一种硅基底的结构示意图;
图8是本发明一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图;
图9是本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图;
图10是本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图;
图11是本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图;
图12是本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种声表面波材料,该声表面波材料包括硅基底、硅基薄膜、压电单晶薄膜。
硅基薄膜在硅基底之上。
可选的,硅基薄膜通过CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相淀积)或PVD(Physical Vapor Depositio,物理气相淀积)工艺在硅基底上沉淀而成,或,通过热氧化工艺在硅基底上生长而成。
可选的,硅基薄膜为二氧化硅或氮化硅。
压电单晶薄膜在硅基薄膜之上。压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜。
压电单晶薄膜的键合面为抛光面。可选的,压电单晶薄膜为双面抛光或单面抛光。
其中,硅基薄膜的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列。
沟槽结构阵列由若干个沟槽结构构成。沟槽的开槽尺寸和形状根据实际需要确定。沟槽的深度不超过制作沟槽的材料层的厚度。
可选的,沟槽结构阵列中每个沟槽结构相同。
可选的,沟槽结构阵列中的沟槽平行排列。
可选的,沟槽结构阵列中的沟槽等间距平行排列。
可选的,硅基薄膜的键合面上制作有沟槽结构阵列。
可选的,压电单晶薄膜的键合面上制作有沟槽结构阵列。
可选的,硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列。
硅基底的键合面为抛光面。可选的,硅基底为单面抛光或双面抛光。
硅基薄膜的键合面为抛光面。
图1示例性地示出了本发明一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图。
压电单晶薄膜11键合在硅基薄膜12之上,硅基薄膜12在硅基底13之上。
沟槽结构阵列121制作在硅基薄膜12的键合面上,如图2所示。
硅基薄膜12制作有沟槽结构阵列121的一面与压电单晶薄膜11键合,硅基薄膜12生长在硅基底13之上。
硅基薄膜12与压电单晶薄膜11的键合面为抛光面。
图3、图4分别示例性地示出了本发明一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图。
沟槽结构阵列111制作在压电单晶薄膜11的键合面上,如图5所示。
如图3、图4所示,硅基薄膜12在压电单晶薄膜11制作有沟槽结构的一面之下,硅基薄膜12在硅基底13之上。
可选的,压电单晶薄膜11制作有沟槽结构阵列111的一面生长有硅基薄膜12,硅基薄膜12与硅基底13键合,如图3所示。硅基薄膜12和硅基底13的键合面为抛光面。
可选的,硅基薄膜12生长在硅基底13之上,压电单晶薄膜11制作有沟槽结构阵列111的一面与硅基薄膜12键合,如图4所示。压电单晶薄膜11与硅基薄膜12的键合面为抛光面。
图6示例性地示出了本发明另一示例性实施例示出的一种声表面波材料的结构示意图。
沟槽结构阵列131制作在硅基底13的键合面上,如图7所示。
硅基薄膜12生长在硅基底13上设置有沟槽结构阵列131的一面,压电单晶薄膜11与硅基薄膜12键合。
硅基薄膜12和压电单晶薄膜11的键合面为抛光面。
在基于图1或图3或图4或图6所示实施例的可选实施例中,沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
需要说明的是,可根据实际产品的厚度需求,对声表面波材料的压电单晶薄膜即压电材料层和/或硅基底进行减薄抛光。
综上所述,本发明实施例提供的声表面波材料,包括硅基底、在硅基底之上的硅基薄膜、在硅基薄膜之上的压电单晶薄膜,压电单晶薄膜为钽酸锂单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜,硅基薄膜的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列,硅基薄膜的键合、压电单晶薄膜的键合面、硅基底的键合面均为抛光面;利用沟槽结构阵列影响体波在晶体材料中的传播和界面反射体波的产生,解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。
图8示例性地示出了本发明一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图,如图8所示,该声表面波材料的制作方法包括:
步骤801,制作光刻板,光刻板上设置有沟槽阵列图形。
沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形。
根据沟槽的形状和尺寸,制备相应的光刻板备用。
步骤802,清洗压电单晶薄膜和硅基底。
压电单晶薄膜为钽酸锂单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜。
在超净间分别用丙酮、去离子水和乙醇溶液对硅基底和压电单晶薄膜进行清洗,并甩干。
步骤803,利用光刻板,在压电单晶薄膜或硅基底上制作沟槽结构阵列。
利用光刻板在压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列;或者,利用光刻板在硅基底上制作沟槽结构阵列。
沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
沟槽结构阵列由若干个沟槽结构构成。沟槽的开槽尺寸和形状根据实际需要确定。沟槽的深度不超过制作沟槽的材料层的厚度。比如:沟槽的间距为1至2000um,沟槽的深度为0.1um至20um。
可选的,沟槽结构阵列中每个沟槽结构相同。
可选的,沟槽结构阵列中的沟槽平行排列。
可选的,沟槽结构阵列中的沟槽等间距平行排列。
步骤804,在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜。
在压电单晶薄膜上生长硅基薄膜;或者,在硅基底上生长硅基薄膜。
步骤805,键合生成声表面波材料。
键合生成的声表面波材料中,压电单晶薄膜在硅基薄膜上方,硅基薄膜在硅基底上方。
综上所述,本发明实施例提供的声表面波材料的制作方法,通过制作光刻板,光刻板删设置有包括若干个沟槽图形的构成阵列图形,清洗压电单晶薄膜和硅基底;利用光刻板,在硅基底的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面制作沟槽结构阵列,键合生成材料顺序为压电单晶薄膜、硅基薄膜、硅基底的声表面波材料;利用沟槽结构阵列影响体波在晶体材料中的传播和界面反射体波的产生,解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。
在基于图8实施例的可选实施例中,步骤803可被替换实现为步骤8031,步骤804可被替换实现为步骤8041,如图9所示:
步骤8031,在硅基底上生长硅基薄膜。
将硅基底放入薄膜沉积设备中,利用物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺,在硅基底上沉积硅基薄膜。
将沉积完硅基薄膜的硅基底放入温度为200至1000°的真空环境中进行退火处理,退火时间为2小时以上,来消除硅基薄膜沉积过程中产生的缺陷和杂质。
步骤8041,利用光刻板在硅基薄膜上制作沟槽结构阵列。
沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
取出生长了硅基薄膜的硅基底,根据开槽深度选择对应的光刻胶和匀胶转速;在硅基薄膜的键合面按匀胶转速旋涂光刻胶;利用光刻板做掩膜,对光刻胶进行曝光;利用显影液显影,将曝光部分的光刻胶去除。
利用干法刻蚀工艺,在去除了部分光刻胶的硅基薄膜的键合面上生成沟槽结构阵列,生成的沟槽结构阵列与光刻板上沟槽阵列图形对应。
可选的,干法刻蚀工艺为物理溅射刻蚀或反应离子刻蚀;当采用物理溅射刻蚀时,用Ar+离子进行刻蚀;当采用反应离子刻蚀时,主要以SF6、CHF3、CF4和C3F4气体作为工艺气体进行刻蚀。
或者,利用湿法工艺腐蚀开槽,比如:利用KOH溶液进行腐蚀。
沟槽结构阵列制作完成后,利用丙酮或去胶液去除残余的光刻胶,再清洗烘干。
利用该种制作方法生成的声表面波材料的结构如图1所示。在声表面波材料中,压电单晶薄膜在硅基薄膜上方,硅基薄膜在硅基底上方。
在键合时,将硅基薄膜与压电单晶薄膜键合,具体地,将硅基薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面与压电单晶薄膜的键合面对准,通过加热、加压的方法,通过键合面相互靠近时产生的范德华力,使键合面两边的材料层相互扩散,最终将硅基薄膜和压电单晶薄膜的键合面紧密地接触到一起,生成声表面波材料。
图10示例性地示出了本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图,如图10所示,该声表面波材料的制作方法包括:
步骤1001,制作光刻板,光刻板上设置有沟槽阵列图形。
沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形。
该步骤在步骤801中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1002,清洗压电单晶薄膜和硅基底。
该步骤在步骤802中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1003,利用光刻板在硅基底上制作沟槽结构阵列。
沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
取出硅基底,根据开槽深度选择对应的光刻胶和匀胶转速;在硅基底的键合面按匀胶转速旋涂光刻胶;利用光刻板做掩膜,对光刻胶进行曝光;利用显影液显影,将曝光部分的光刻胶去除。
利用干法刻蚀工艺,在去除了部分光刻胶的硅基底的键合面上生成沟槽结构阵列,生成的沟槽结构阵列与光刻板上沟槽阵列图形对应。
可选的,干法刻蚀工艺为物理溅射刻蚀或反应离子刻蚀;当采用物理溅射刻蚀时,用Ar+离子进行刻蚀;当采用反应离子刻蚀时,主要以SF6、CHF3、CF4和C3F4气体作为工艺气体进行刻蚀。
或者,利用湿法工艺腐蚀开槽,比如:利用KOH溶液进行腐蚀。
沟槽结构阵列制作完成后,利用丙酮或去胶液去除残余的光刻胶,再清洗烘干。
步骤1004,在硅基底上制作有沟槽结构阵列的一面生长硅基薄膜。
将硅基底上制作有沟槽结构阵列的一面朝上,放入薄膜沉积设备中,在硅基底上制作有沟槽结构阵列的一面沉积硅基薄膜,如二氧化硅。
其中,沉积硅基薄膜可采用物理气相沉积工艺,比如蒸发、溅射,还可以采用化学气相沉积工艺,比如:PECVD(等离子体增强CVD)、LPCVD(低压CVD)。
将沉积完硅基薄膜的硅基底放入温度为200至1000°的真空环境中进行退火处理,退火时间为2小时以上,来消除硅基薄膜沉积过程中产生的缺陷和杂质。
步骤1005,将硅基薄膜与压电单晶薄膜键合,生成声表面波材料。
将硅基薄膜的键合面与压电单晶薄膜的键合面对准,通过加热、加压的方法,通过键合面相互靠近时产生的范德华力,使键合面两边的材料层相互扩散,最终将硅基薄膜和压电单晶薄膜的键合面紧密地接触到一起,生成声表面波材料,如图6所示。
在声表面波材料中,压电单晶薄膜在硅基薄膜上方,硅基薄膜在硅基底上方。
需要说明的是,在声表面波材料制作完成后,还可以根据产品的实际需求,利用化学机械研磨工艺,对声表面波材料的顶面和/或底面进行减薄抛光。
综上所述,本发明实施例提供的声表面波材料的制作方法,通过制作光刻板,光刻板删设置有包括若干个沟槽图形的构成阵列图形,清洗压电单晶薄膜和硅基底;利用光刻板,在硅基底的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面制作沟槽结构阵列,键合生成材料顺序为压电单晶薄膜、硅基薄膜、硅基底的声表面波材料;利用沟槽结构阵列影响体波在晶体材料中的传播和界面反射体波的产生,解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。
图11示例性地示出了本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图,如图11所示,该声表面波材料的制作方法包括:
步骤1101,制作光刻板,光刻板上设置有沟槽阵列图形。
沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形。
该步骤在步骤801中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1102,清洗压电单晶薄膜和硅基底。
该步骤在步骤802中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1103,利用光刻板在压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列。
沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
该步骤与步骤1003的实现方式类似,本领域技术人员可不用付出任何创造性贡献地得到在压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列的具体实现方法。
需要说明的是,在利用湿法工艺腐蚀开槽时,还可以先利用质子交换法,再用浓硫酸和硝酸的混合溶液腐蚀质子交换部分的压电单晶薄膜。
步骤1104,在硅基底上生长硅基薄膜。
该步骤在步骤8031中进行了阐述,这里不再赘述。
需要说明的是,步骤1103和步骤1104可以同时执行,或者,步骤1104在步骤1103之前执行。
步骤1105,将硅基薄膜与压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面键合,生成声表面波材料。
将硅基薄膜的键合面与压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面对准,通过加热、加压的方法,通过键合面相互靠近时产生的范德华力,使键合面两边的材料层相互扩散,最终将硅基薄膜和压电单晶薄膜的键合面紧密地接触到一起,生成声表面波材料,如图3所示。
在声表面波材料中,压电单晶薄膜在硅基薄膜上方,硅基薄膜在硅基底上方。
需要说明的是,在声表面波材料制作完成后,还可以根据产品的实际需求,利用化学机械研磨工艺,对声表面波材料的顶面和/或底面进行减薄抛光。
综上所述,本发明实施例提供的声表面波材料的制作方法,通过制作光刻板,光刻板删设置有包括若干个沟槽图形的构成阵列图形,清洗压电单晶薄膜和硅基底;利用光刻板,在硅基底的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面制作沟槽结构阵列,键合生成材料顺序为压电单晶薄膜、硅基薄膜、硅基底的声表面波材料;利用沟槽结构阵列影响体波在晶体材料中的传播和界面反射体波的产生,解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。
图12示例性地示出了本发明另一示例性实施例提供的一种声表面波材料的制作方法的流程图,如图12所示,该声表面波材料的制作方法包括:
步骤1201,制作光刻板,光刻板上设置有沟槽阵列图形。
沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形。
该步骤在步骤801中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1202,清洗压电单晶薄膜和硅基底。
该步骤在步骤802中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1203,利用光刻板在压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列。
沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
该步骤在步骤1103中进行了阐述,这里不再赘述。
步骤1204,在压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面生长硅基薄膜。
将压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面朝上,放入薄膜沉积设备中,在压电单晶薄膜上制作有沟槽结构阵列的一面沉积硅基薄膜,如二氧化硅。
其中,沉积硅基薄膜可采用物理气相沉积工艺,比如蒸发、溅射,还可以采用化学气相沉积工艺,比如:PECVD(等离子体增强CVD)、LPCVD(低压CVD)。
将沉积完硅基薄膜的硅压电单晶薄膜放入温度为200至1000°的真空环境中进行退火处理,退火时间为2小时以上,来消除硅基薄膜沉积过程中产生的缺陷和杂质。
步骤1205,将硅基薄膜与硅基底键合,生成声表面波材料。
将硅基薄膜的键合面与硅基底的键合面对准,通过加热、加压的方法,通过键合面相互靠近时产生的范德华力,使键合面两边的材料层相互扩散,最终将硅基薄膜和硅基底的键合面紧密地接触到一起,生成声表面波材料,如图4所示。
在声表面波材料中,压电单晶薄膜在硅基薄膜上方,硅基薄膜在硅基底上方。
需要说明的是,在声表面波材料制作完成后,还可以根据产品的实际需求,利用化学机械研磨工艺,对声表面波材料的顶面和/或底面进行减薄抛光。
综上所述,本发明实施例提供的声表面波材料的制作方法,通过制作光刻板,光刻板删设置有包括若干个沟槽图形的构成阵列图形,清洗压电单晶薄膜和硅基底;利用光刻板,在硅基底的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面制作沟槽结构阵列,键合生成材料顺序为压电单晶薄膜、硅基薄膜、硅基底的声表面波材料;利用沟槽结构阵列影响体波在晶体材料中的传播和界面反射体波的产生,解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波,导致声表面滤波器高端抑制差的问题;达到了扩大多层键合压电材料的应用范围,保证声表面波滤波器的性能的效果。
需要说明的是:上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种声表面波材料,其特征在于,包括硅基底、在所述硅基底之上的硅基薄膜、以及在所述硅基薄膜之上的压电单晶薄膜;
所述压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜;
所述硅基薄膜的键合面或所述压电单晶薄膜的键合面或所述硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列;
所述硅基薄膜的键合面、所述压电单晶薄膜的键合面、所述硅基底的键合面均为抛光面。
2.根据权利要求1所述的声表面波材料,其特征在于,所述沟槽结构阵列制作在所述硅基薄膜的键合面上;
所述硅基薄膜制作有所述沟槽结构阵列的一面与所述压电单晶薄膜键合,所述硅基薄膜生长在所述硅基底之上。
3.根据权利要求1所述的声表面波材料,其特征在于,所述沟槽结构阵列制作在所述压电单晶薄膜的键合面上;
所述硅基薄膜在所述压电单晶薄膜制作有所述沟槽结构阵列的一面之下。
4.根据权利要求1所述的声表面波材料,其特征在于,所述沟槽结构阵列制作在所述硅基底的键合面上;
所述硅基薄膜生长在所述硅基底制作有所述沟槽结构阵列的一面。
5.根据权利要求1所述的声表面波材料,其特征在于,所述沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与所述压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
6.一种声表面波材料的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
制作光刻板,所述光刻板上设置有沟槽阵列图形,所述沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形;
清洗压电单晶薄膜和硅基底;所述压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜;
利用所述光刻板,在所述压电单晶薄膜或所述硅基底上制作沟槽结构阵列;在所述压电单晶薄膜或所述硅基底上生长硅基薄膜;或,在所述硅基底上生长硅基薄膜;利用所述光刻板,在所述硅基薄膜上制作沟槽结构阵列;
键合生成所述声表面波材料;
其中,在所述声表面波材料中,所述压电单晶薄膜在所述硅基薄膜上方,所述硅基薄膜在所述硅基底上方。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当利用所述光刻板在所述硅基底上制作所述沟槽结构阵列时,所述在所述压电单晶薄膜或所述硅基底上生长硅基薄膜,包括:
在所述硅基底上制作有所述沟槽结构阵列的一面生长所述硅基薄膜;
所述键合生成所述声表面波材料,包括:
将所述硅基薄膜与所述压电单晶薄膜键合,生成所述声表面波材料;
其中,所述沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与所述压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当利用所述光刻板在所述压电单晶薄膜上制作所述沟槽结构阵列时,所述在所述压电单晶薄膜或所述硅基底上生长硅基薄膜,包括:
在所述硅基底上生长所述硅基薄膜;
所述键合生成所述声表面波材料,包括:
将所述硅基薄膜与所述压电单晶薄膜上制作有所述沟槽结构阵列的一面键合,生成所述声表面波材料;
其中,所述沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与所述压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当利用所述光刻板在所述压电单晶薄膜上制作沟槽结构阵列时,所述在所述压电单晶薄膜或所述硅基底上生长硅基薄膜,包括:
在所述压电单晶薄膜上制作有所述沟槽结构阵列的一面生长所述硅基薄膜;
所述键合生成所述声表面波材料,包括:
将所述硅基薄膜与所述硅基底键合,生成所述声表面波材料;
其中,所述沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与所述压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当在硅基底上生长硅基薄膜时,所述键合生成所述声表面波材料,包括:
将所述硅基薄膜与所述压电单晶薄膜键合,生成所述声表面波材料;
其中,所述沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与所述压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。
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