CN112671367A - 一种新型fbar滤波器及其制备方法 - Google Patents
一种新型fbar滤波器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112671367A CN112671367A CN202011572935.9A CN202011572935A CN112671367A CN 112671367 A CN112671367 A CN 112671367A CN 202011572935 A CN202011572935 A CN 202011572935A CN 112671367 A CN112671367 A CN 112671367A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- bottom electrode
- piezoelectric
- air cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 98
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 27
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 25
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910008322 ZrN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- 229910010936 LiGaO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型FBAR滤波器及其制备方法。该方法包括：在制备衬底上刻蚀出凹槽，在凹槽内制备压电材料和底电极，在制备底电极之前首先制备一薄层种子层，制备空气腔支撑层，另取支撑衬底，将该支撑衬底与制备衬底及空气腔支撑层键合在一起，去除制备衬底，露出压电材料，在压电材料上制备顶电极，将底电极引出，得到由多个谐振器级联而成的滤波器。本发明通过先在制备衬底上挖凹槽再生长压电材料的方法，有效避免生长整层压电薄膜导致应力过大产生裂纹的问题，降低了压电薄膜的应力，同时因每个谐振单元的压电薄膜不连续，有效避免了能量的横向传输造成能量损失的问题，同时还可以有效抑制杂波，提高了滤波器的制备良率和性能。
Description
技术领域
本发明属于射频滤波技术领域，特别涉及到一种新型FBAR滤波器及其制备方法。
背景技术
无线通讯终端的多功能化发展对射频器件提出了微型化、高频率、高性能、低功耗、低成本等高技术要求。传统的声表面波滤波器(SAW)在2.4GHz以上的高频段***损耗大，介质滤波器有很好的性能但是体积太大。薄膜体声波谐振器(FBAR)技术是近年来随着加工工艺技术水平的提高和现代无线通信技术，尤其是个人无线通信技术的快速发展而出现的一种新的射频器件技术。它具有极高的品质因数Q值(1000以上)和可集成于IC芯片上的优点，并能与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺兼容，同时有效地避免了声表面波谐振器和介质谐振器无法与CMOS工艺兼容的缺点。
然而空气隙型FBAR滤波器目前受国外专利垄断，该技术路线无法使用，但该结构的FBAR滤波器性能仍有提升空间，如图1所示，它包括衬底、衬底上的空气腔、衬底上跨越空气腔依次制作底电极、压电层和顶电极。在浙江大学陈炜硕士论文《薄膜体声波谐振器(FBAR)的研究与建模》P47-48中提到国外安捷伦谐振器的制备过程：在Si片的上表面刻蚀空腔，然后在凹坑中填充牺牲层材料PSG，牺牲层表面经CMP抛光后溅射生长一层金属膜，对应在牺牲层上方的位置刻蚀出底电极图形。然后在底电极上方沉积一层压电膜，经刻蚀后，该压电膜盖过衬底上凹坑的边界，并且露出底电极的引出端，接下来在压电膜上沉积一层金属膜，刻蚀出顶电极图形。接下来通过干法刻蚀在压电层上刻蚀出一个释放窗口，将牺牲层部分露出来。最后从刻出的释放窗口将牺牲层释放，衬底上跨过空气腔的FBAR就制作出来了，但这种牺牲层释放的方法会在压电层上留下很多释放通道孔，对压电薄膜损伤很大，导致空腔结构容易塌陷，且Q值和机电耦合系数低，***损耗大，影响器件的性能。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种新型FBAR滤波器及其制备方法。本发明提供的新型FBAR滤波器是一种薄膜体声波滤波器。
基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出了一种新型FBAR滤波器及其制备方法。采用该制备方法，在制备过程中，无需使用牺牲层，减少了对压电薄膜的破坏，从而克服了在牺牲层去除的过程中对滤波器结构产生不良影响的问题，并且这种在制备衬底上刻蚀凹槽，在槽内制备压电薄膜的方法可以有效降低压电薄膜的应力，抑制杂波，减少能量损失，可以很好的改善压电膜的品质，降低薄膜体声波谐振器的***损耗，提高Q值和机电耦合系数，将成为适用于未来高频、高功率场合下射频滤波器的解决方案。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供的新型FBAR滤波器，由n个谐振器级联而成，n为整数且n≥1；所述谐振器包括支撑衬底、空气腔支撑层、底电极、种子层、压电薄膜结构层、顶电极及底电极上引；所述空气腔支撑层有两个，分别层叠在支撑衬底上，底电极分别与这两个空气腔支撑层连接，底电极、空气腔支撑层及支撑衬底围成空腔；所述种子层层叠在底电极和空气腔支撑层上；所述压电薄膜结构层、顶电极依次层叠在种子层上；所述底电极上引与底电极连接。
进一步地，所述支撑衬底为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底，氮化镓衬底、氮化铝衬底、AlxGa1-xN缓冲层衬底、玻璃衬底、有机高分子材料柔性衬底等中的一种以上。
进一步地，所述空气腔支撑层的材料为绝缘材料，所述绝缘材料为SiO2、AlN，Si3N4中的一种以上；所述空气腔支撑层的厚度为0.3-3μm。
优选地，所述支撑层的材料为绝缘材料；所述支撑层的材料为二氧化硅、氮化硅、氮化铝、氮化镓等介电常数较高的材料。
进一步地，所述底电极和顶电极的材料为Al、Mo、W、Pt、Cu、Ag、Au、ZrN等中的一种以上；所述底电极和顶电极的厚度均为20-500nm。
进一步地，所述种子层为溅射的多晶压电材料或单晶压电材料；所述种子层的材料为AlN、ZnO、铌酸锂及钽酸锂等中的一种以上；所述种子层的厚度为5-100nm。
进一步地，所述压电薄膜结构层为外延生长的高质量单晶压电薄膜、通过溅射生长的高C轴取向的多晶压电薄膜、具有压电特性的薄膜中的一种以上；所述压电薄膜结构层的材料为AlN、ZnO、PZT、铌酸锂、钽酸锂等中的一种以上；所述压电薄膜结构层的厚度为0.02μm-10μm。
本发明提供的新型FBAR滤波器，其滤波频率为10MHz-100GHz。
本发明提供的新型FBAR滤波器的制备方法，包括：首先在制备衬底上通过刻蚀方法制备出凹槽(凹槽的数量可以是多个)，然后在凹槽内制备压电材料，随后制备底电极，在制备底电极之前首先制备一薄层种子层，制备空气腔支撑层，另取一支撑衬底，将该支撑衬底与制备衬底以及上面个的结构键合在一起，随后将制备衬底去除，露出压电材料，在压电材料上方制备顶电极，并将底电极引出，最终制备出由多个基本谐振器级联而成的滤波器。
本发明提供的新型FBAR滤波器的制备方法，包括如下步骤：
(1)在制备衬底上刻蚀n个凹槽(凹槽的数量可以为多个)，n为整数且n≥1；，然后在凹槽内制备压电薄膜结构层(压电材料)，采用外延或溅射的方法在所述压电薄膜结构层上制备种子层(薄层底电极种子层)，接着通过溅射或电子束蒸发法在种子层上制备底电极并图形化；
(2)在底电极和种子层上制备两个空气腔支撑层(沉积绝缘材料并图形化作为空气腔支撑层)，另取一个支撑衬底(该衬底可以是硅片、蓝宝石、硅、蓝宝石、LiGaO2、GaN、SiC、玻璃、有机高分子材料等)，将支撑衬底同时与两个空气腔支撑层及制备衬底键合，底电极、空气腔支撑层及支撑衬底围成空腔，完成键合后，将制备衬底去除，去除方法为行业内常用的机械减薄结合湿法刻蚀或干法刻蚀；
(3)制备衬底去除后，压电薄膜结构层裸露，在所述压电薄膜结构层上制备顶电极，并将底电极引出(对种子层进行底电极上引通孔的刻蚀，方法可以是湿法腐蚀或干法刻蚀)，底电极上引可以采用电镀或者蒸镀溅射等方法实现，得到所述新型FBAR滤波器(由多个谐振器级联而成的滤波器)。
进一步地，步骤(1)所述制备衬底为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底，氮化镓衬底、LiGaO2衬底、氮化铝衬底、AlxGa1-xN缓冲层衬底、玻璃衬底、有机高分子材料柔性衬底中的一种以上。
进一步地，步骤(2)所述支撑衬底与空气腔支撑层键合的一面中间刻有空腔，空腔深度为0.5-3微米。
本发明提供的制备方法，能制备出任意频率的FBAR滤波器，包括从10MHz到10GHz频率范围内的FBAR滤波器。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明提供的制备方法，在制备过程中，无需使用牺牲层，减少了对压电薄膜的破坏，从而克服了在牺牲层去除的过程中对滤波器结构产生不良影响的问题，并且这种在制备衬底上刻蚀凹槽，在槽内制备压电薄膜的方法可以有效降低压电薄膜的应力，抑制杂波，减少能量损失，可以很好的改善压电膜的品质，降低薄膜体声波谐振器的***损耗，提高Q值和机电耦合系数，将成为适用于未来高频、高功率场合下射频滤波器的解决方案。
附图说明
图1为现有技术中空气隙型FBAR剖面图；
图2为实施例中的制备衬底的剖面图；
图3为实施例中在制备衬底上刻蚀出凹槽的示意图；
图4为实施例中在制备衬底凹槽内制备压电薄膜的示意图；
图5为实施例中制备种子层和底电极的示意图；
图6为实施例中沉积一层绝缘介质支撑层并图形化的示意图；
图7为实施例中另取一片支撑衬底并与前面晶圆做键合的示意图；
图8为实施例中制备衬底去除并制备出顶电极的示意图；
图9为实施例中制备底电极上引后得到的新型FBAR滤波器的示意图；
图10为实施例中谐振器梯形级联构造滤波器原理展示图；
图11为实施例中所制造的滤波器所体现出来低***损耗和宽通带的效果图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
一种新型FBAR滤波器，由n个谐振器级联而成，n为正整数且n≥1；如图9所示，所述谐振器包括支撑衬底106、空气腔支撑层105、底电极104、种子层103、压电薄膜结构层102、顶电极107及底电极上引108；所述空气腔支撑层105有两个，分别层叠在支撑衬底106上，底电极104分别与这两个空气腔支撑层105连接，底电极104、空气腔支撑层105及支撑衬底106围成空腔；所述种子层层叠在底电极104和空气腔支撑层105上；所述压电薄膜结构层102、顶电极107依次层叠在种子层103上；所述底电极上引108与底电极104连接。
所述支撑衬底106为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底，氮化镓衬底、氮化铝衬底、AlxGa1-xN缓冲层衬底、玻璃衬底、有机高分子材料柔性衬底中的一种以上。
所述空气腔支撑层105的材料为绝缘材料，所述绝缘材料为SiO2、AlN，Si3N4中的一种以上；所述空气腔支撑层105的厚度为0.3-3μm。
所述底电极104和顶电极107的材料为Al、Mo、W、Pt、Cu、Ag、Au、ZrN中的一种以上；所述底电极104和顶电极107的厚度均为20-500nm。
所述种子层103为溅射的多晶压电材料或单晶压电材料；所述种子层103的材料为AlN、ZnO、铌酸锂及钽酸锂中的一种以上；所述种子层103的厚度为5-100nm。
所述压电薄膜结构层102为外延生长的单晶压电薄膜、通过溅射生长的高C轴取向的多晶压电薄膜、具有压电特性的薄膜中的一种以上；所述压电薄膜结构层102的材料为AlN、ZnO、PZT、铌酸锂、钽酸锂中的一种以上；所述压电薄膜结构层102的厚度为0.02μm-10μm。
通过不同压电层厚度以及不同电极厚度的组合，谐振器谐振频率频率可从10MHz到10GHz，进而可以通过级联形成滤波器通带从10MHz到10GHz。图10为实施例中谐振器梯形级联构造滤波器原理展示图。如图10所示，串联谐振器和并联谐振器梯形级联，构成最基本的滤波器单元，通过谐振频率的相对应，形成通带；如此一来，谐振器的频率是受压电层厚度和电极厚度影响(如下表1所示)，可形成不一样频率通带的滤波器。表1为实施例中不同压电层厚度和电极厚度组合形成不同谐振点的数据表。
表1
实施例2
一种新型FBAR滤波器的制备方法，具体制备方法如下：
(1)如图2所示，取一制备衬底110，制备衬底110可以为硅、碳化硅、蓝宝石、玻璃、金属或有机高分子的衬底材料；
(2)如图3所示，在制备衬底110上通过刻蚀方法刻蚀出凹槽101；
(3)如图4所示，在101凹槽内通过化学气相沉积或溅射方法制备压电薄膜结构层102，压电薄膜结构层102为单晶或多晶氮化铝材料，也可以是ZnO、PZT这些具有压电特性的材料，压电薄膜结构层102厚度在0.02到10微米之间。
(4)如图5所示，在压电薄膜结构层102上通过化学气相沉积或溅射或电子束蒸发方法制备种子层103和底电极104，并进行图形化处理，得到需要的电极图形，电极材料可以为Al、Mo、W、Pt、Cu、Ag、Au、ZrN中的一种以上，电极材料也可以是其他导电性能良好的材料，比如石墨烯等非金属材料，电极厚度在0.1纳米到500纳米范围内。
(5)如图6所示，接着沉积空气腔支撑层(绝缘层)105，厚度在0.2-4微米范围内，然后通过机械抛光抛平和图形化刻蚀，得到图6所示的空气腔支撑层105；
(5)如图7所示，另取一片支撑衬底106，与前面所准备的晶圆进行键合，此图为键合完成后示意图；
(6)如图8所示，通过机械减薄结合湿法腐蚀或干法刻蚀等方法去除所述制备衬底110，并制备顶电极107；
(7)如图9所示，对种子层103进行刻蚀并通过溅射或电子束蒸发的方式将底电极引出或与下一个谐振器单元互联实现滤波器制备，得到所述新型FBAR滤波器。
图11为实施例中所制造的滤波器所体现出来低***损耗和宽通带的效果图。如图11所示，高Q值和较大的有效机电耦合系数的谐振器，在级联构成的滤波器性能上，体现出***损耗小，能满足较大的通带带宽，本发明实施例得到验证。
以上所述具体实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，可以用于制备不同频率范围的FBAR滤波器，其描述在此较为简略，但并不能因此而为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新型FBAR滤波器，其特征在于，由n个谐振器级联而成，n为整数且n≥1；所述谐振器包括支撑衬底、空气腔支撑层、底电极、种子层、压电薄膜结构层、顶电极及底电极上引；所述空气腔支撑层有两个，分别层叠在支撑衬底上，底电极分别与这两个空气腔支撑层连接，底电极、空气腔支撑层及支撑衬底围成空腔；所述种子层层叠在底电极和空气腔支撑层上；所述压电薄膜结构层、顶电极依次层叠在种子层上；所述底电极上引与底电极连接。
2.根据权利要求1所述的新型FBAR滤波器，其特征在于，所述支撑衬底为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底，氮化镓衬底、氮化铝衬底、AlxGa1-xN缓冲层衬底、玻璃衬底、有机高分子材料柔性衬底中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的新型FBAR滤波器，其特征在于，所述空气腔支撑层的材料为绝缘材料，所述绝缘材料为SiO2、AlN，Si3N4中的一种以上；所述空气腔支撑层的厚度为0.3-3μm。
4.根据权利要求1所述的新型FBAR滤波器，其特征在于，所述底电极和顶电极的材料均为Al、Mo、W、Pt、Cu、Ag、Au、ZrN中的一种以上；所述底电极和顶电极的厚度均为20-500nm。
5.根据权利要求1所述的新型FBAR滤波器，其特征在于，所述种子层为溅射的多晶压电材料或单晶压电材料；所述种子层的材料为AlN、ZnO、铌酸锂及钽酸锂中的一种以上；所述种子层的厚度为5-100nm。
6.根据权利要求1所述的新型FBAR滤波器，其特征在于，所述压电薄膜结构层为外延生长的单晶压电薄膜、通过溅射生长的高C轴取向的多晶压电薄膜、具有压电特性的薄膜中的一种以上；所述压电薄膜结构层的材料为AlN、ZnO、PZT、铌酸锂、钽酸锂中的一种以上；所述压电薄膜结构层的厚度为0.02μm-10μm。
7.根据权利要求1所述的新型FBAR滤波器，其特征在于，滤波的频率为10MHz-100GHz。
8.一种制备权利要求1-7任一项所述的新型FBAR滤波器的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在制备衬底上刻蚀n个凹槽，n为整数且n≥1，然后分别在每个凹槽内制备压电薄膜结构层，在所述压电薄膜结构层上制备种子层，接着在种子层上制备底电极；
(2)在底电极和种子层上制备两个空气腔支撑层，另取一个支撑衬底，将支撑衬底同时与两个空气腔支撑层键合，底电极、空气腔支撑层及支撑衬底围成空腔；
(3)将制备衬底去除，使压电薄膜结构层裸露，在所述压电薄膜结构层上制备顶电极，并将底电极引出，得到所述新型FBAR滤波器。
9.根据权利要求8所述的新型FBAR滤波器的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述制备衬底为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底，氮化镓衬底、氮化铝衬底、AlxGa1-xN缓冲层衬底、玻璃衬底、有机高分子材料柔性衬底中的一种以上。
10.根据权利要求8所述的新型FBAR滤波器的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述支撑衬底与空气腔支撑层键合的一面中间刻有空腔，空腔深度为0.5-3微米。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011572935.9A CN112671367A (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
| PCT/CN2021/127793 WO2022134860A1 (zh) | 2020-12-24 | 2021-10-31 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011572935.9A CN112671367A (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112671367A true CN112671367A (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=75410169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011572935.9A Pending CN112671367A (zh) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112671367A (zh) |
| WO (1) | WO2022134860A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022134860A1 (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | 华南理工大学 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
| WO2022188777A1 (zh) * | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 诺思(天津)微***有限责任公司 | 体声波谐振器及其制造方法、滤波器及电子设备 |
| CN117294277A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-26 | 广州市艾佛光通科技有限公司 | 一种高功率高机电耦合系数的体声波谐振器及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117579026A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-20 | 武汉敏声新技术有限公司 | 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI493868B (zh) * | 2013-01-02 | 2015-07-21 | Ind Tech Res Inst | 微機電共振裝置 |
| CN107947750A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 周燕红 | 一种压电谐振器的制备方法及压电谐振器 |
| KR101965171B1 (ko) * | 2018-08-24 | 2019-08-13 | (주)비티비엘 | 초음파센서의 제조방법 |
| CN109309483B (zh) * | 2018-10-10 | 2022-03-25 | 华南理工大学 | 一种支撑型薄膜体声波谐振器的制备方法 |
| CN110474616A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-19 | 华南理工大学 | 一种空气隙型薄膜体声波谐振器及其制备方法 |
| CN112671367A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-16 | 华南理工大学 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-24 CN CN202011572935.9A patent/CN112671367A/zh active Pending
-
2021
- 2021-10-31 WO PCT/CN2021/127793 patent/WO2022134860A1/zh active Application Filing
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022134860A1 (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | 华南理工大学 | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 |
| WO2022188777A1 (zh) * | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 诺思(天津)微***有限责任公司 | 体声波谐振器及其制造方法、滤波器及电子设备 |
| CN117294277A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-26 | 广州市艾佛光通科技有限公司 | 一种高功率高机电耦合系数的体声波谐振器及其制备方法 |
| CN117294277B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-03-26 | 广州市艾佛光通科技有限公司 | 一种高功率高机电耦合系数的体声波谐振器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022134860A1 (zh) | 2022-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112671367A (zh) | 一种新型fbar滤波器及其制备方法 | |
| US6924717B2 (en) | Tapered electrode in an acoustic resonator | |
| KR100799391B1 (ko) | 박막 음향공진기 및 그 제조방법 | |
| CN109302158B (zh) | 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法 | |
| CN106899275A (zh) | 声波谐振器及其制造方法 | |
| JP2007028669A (ja) | 薄膜音響共振器の製造方法 | |
| JP2004158970A (ja) | 薄膜圧電共振器を用いた帯域フィルタ | |
| CN105703733A (zh) | 一种固态装配型薄膜体声波谐振器的制备方法 | |
| CN114531126A (zh) | 一种宽带薄膜体声波谐振器的制备方法 | |
| CN210444236U (zh) | Fbar滤波器 | |
| CN112134540B (zh) | 一种复合电极的体声波谐振器及其制备方法 | |
| CN110784188B (zh) | 谐振器及其制备方法 | |
| JP2006186412A (ja) | 薄膜圧電共振器およびその製造方法 | |
| JP4441843B2 (ja) | 薄膜音響共振器 | |
| CN113708740B (zh) | 压电薄膜体声波谐振器及其制备方法 | |
| US20060202769A1 (en) | Piezoelectric thin film device and method of producing the same | |
| CN111446943A (zh) | 一种利用射频电感优化单晶薄膜体声波谐振器滤波器及其制备方法 | |
| CN113193846A (zh) | 一种带混合横向结构特征的薄膜体声波谐振器 | |
| CN110620563A (zh) | 提高fbar滤波器制备良率的方法以及fbar滤波器 | |
| CN114362711A (zh) | 一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器及其制备方法 | |
| US6698073B2 (en) | Method of manufacturing a piezoelectric filter with an acoustic resonator situated on an acoustic reflector layer formed by a carrier substrate | |
| CN113472306A (zh) | 一种固体装配型压电薄膜体声波谐振器及其制造方法 | |
| CN215222148U (zh) | 一种新型fbar滤波器 | |
| JP2007227998A (ja) | 薄膜圧電共振器とそれを用いた薄膜圧電フィルタ | |
| CN114499440A (zh) | 一种单晶薄膜体声波谐振器及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |