一种高Q值的声表面滤波器的制作方法与流程

allin2025-11-14  8


本发明实施例涉及声表面滤波器,具体涉及一种高q值的声表面滤波器的制作方法。


背景技术:

1、声表面波滤波器大量用于移动通信终端、导航、通讯电台等系统中,在接收系统中起抑制外来干扰信号的作用,在发射系统中抑制寄生信号以减小对其它电子系统的干扰作用。为了提高各种通信设备的灵敏度、增加作用距离以及提高信噪比,要求使用的声表面波滤波器损耗尽量小、带外抑制高、温度稳定性优越、耐功率性能好,进而提高其通信设备的信号传输质量。

2、声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点,并且可采用与集成电路相同的生产工艺,制造简单,成本低,频率特性的一致性好,因此广泛应用于各种电子设备中。

3、传统的声表面波滤波器滤波器是在压电单晶(通常为铌酸锂或钽酸锂)表面直接制作叉指换能器,这种的滤波器无法满足品质因素高、温度稳定性和耐高功率的需求。


技术实现思路

1、为此,本发明实施例提供一种高q值的声表面滤波器的制作方法,以解决现有技术在压电单晶表面直接制作叉指换能器的方式制作的声表面滤波器品质因数较低、温度稳定性差、耐功率性能不足的技术问题。

2、为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

3、根据本发明实施例的第一方面,提供了一种高q值的声表面滤波器的制作方法,所述方法应用于高纯硅片,其包括:

4、s1、以高纯硅片为衬底,在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,对压电单晶片进行离子注入,在所述压电单晶片中间形成缺陷层;

5、s2、将镀膜后的硅片和离子注入后的压电单晶片进行离子键合,使硅片和压电单晶片相结合,利用退火法从压电单晶片中剥离上层部分使缺陷层和硅片键合,利用cmp抛光法对键合在硅片钝化面的压电单晶片表面减薄和抛光并清洗,获得具有多层薄膜结构的晶圆;

6、s3、对所述晶圆喷涂抗反射膜并利用分区曝光法进行曝光并对曝光后的晶圆进行显影、镀膜、剥离工序,制备获得声表面滤波器。

7、进一步地,以高纯硅片为衬底,在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,对压电单晶片进行离子注入,在所述压电单晶片中间形成缺陷层,包括:

8、使用pvd磁控射频溅射镀二氧化硅技术在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜;

9、对压电单晶片进行离子注入,其中,所述压电单晶片为钽酸锂压电单晶片或铌酸锂压电单晶片;

10、所述离子注入为注入氢离子或氦离子。

11、进一步地,使用pvd磁控射频溅射镀二氧化硅技术在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,包括:

12、靶材表面和衬底间存在一个与电场为垂直方向的磁场;

13、带电粒子受到电场和磁场的作用被限制在靶材周围的范围内,此时电子会沿磁力线绕转的方式做螺旋运动,使衬底表面形成一层与靶材材质相同的薄膜;

14、其中,靶材为二氧化硅,衬底为高纯硅片。

15、进一步地,使用pvd磁控射频溅射镀二氧化硅技术在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,还包括:

16、以氩气作为被等离子化的气体,用于避免反应过程中所产生的ar离子与生长薄膜或靶材发生化学反应。

17、进一步地,将镀膜后的硅片和离子注入后的压电单晶片进行离子键合,使硅片和压电单晶片相结合,利用退火法从压电单晶片中剥离上层部分使缺陷层和硅片键合,利用cmp抛光法对键合在硅片钝化面的压电单晶片表面减薄和抛光并清洗,获得具有多层薄膜结构的晶圆,包括:

18、对镀膜后的硅片和离子注入后的压电单晶片分别进行亲水性处理;

19、将经过亲水性处理的硅片和压电单晶片利用等离子体活化表面并进行键合;

20、利用退火法从压电单晶片中剥离上层部分使缺陷层和硅片键合,形成共价键网络;

21、利用cmp抛光法对键合在硅片钝化面的压电单晶片表面减薄和抛光并清洗,获得具有多层薄膜结构的晶圆。

22、进一步地,对所述晶圆喷涂抗反射膜并利用分区曝光法进行曝光,所述抗反射膜的厚度为365nm半波长的奇数倍。

23、进一步地,利用分区曝光法进行曝光,包括:曝光区为规则的同心圆环,根据区域性按比例进行划分。

24、进一步地,利用分区曝光法进行曝光,还包括:所述曝光区的数量为。

25、本发明实施例具有如下优点:

26、1)品质因数高:声波在压电单晶薄膜和二氧化硅层的声阻不一致,使声波在界面处反射,通过合理的膜层排布可将声能量限制在晶圆表面,减少了传播损耗;

27、2)温度稳定性好:在膜层结构中增加正频率温度系数的二氧化硅薄膜,使得原本负频率温度系数的铌酸锂或钽酸锂得到补偿,通过合理的膜层排布可使器件整体频率温度系数的绝对值减小;

28、3)器件的耐功率性能好:因为硅衬底的导热性能比传统钽酸锂/铌酸锂压电单晶晶圆的导热性能好,器件工作时产生的热量可更好地通过衬底传递出去,从而提高器件整体的抗烧毁能力。



技术特征:

1.一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,所述方法应用于高纯硅片,其包括:

2.如权利要求1所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,以高纯硅片为衬底,在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,对压电单晶片进行离子注入,在所述压电单晶片中间形成缺陷层,包括:

3.如权利要求2所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,使用pvd磁控射频溅射镀二氧化硅技术在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,包括:

4.如权利要求3所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,使用pvd磁控射频溅射镀二氧化硅技术在硅片表面沉积一层二氧化硅薄膜,还包括:

5.如权利要求4所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,将镀膜后的硅片和离子注入后的压电单晶片进行离子键合,使硅片和压电单晶片相结合,利用退火法从压电单晶片中剥离上层部分使缺陷层和硅片键合,利用cmp抛光法对键合在硅片钝化面的压电单晶片表面减薄和抛光并清洗,获得具有多层薄膜结构的晶圆,包括:

6.如权利要求5所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,对所述晶圆喷涂抗反射膜并利用分区曝光法进行曝光,所述抗反射膜的厚度为365nm半波长的奇数倍。

7.如权利要求6所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,利用分区曝光法进行曝光,包括:曝光区为规则的同心圆环,根据区域性按比例进行划分。

8.如权利要求7所述的一种高q值的声表面滤波器的制作方法,其特征在于,利用分区曝光法进行曝光,还包括:所述曝光区的数量为3。


技术总结
本发明实施例公开了一种高Q值的声表面滤波器的制作方法,本发明实施例通过以硅为衬底,在其表面沉积二氧化硅作为温补层和低声速层,最后通过晶圆键合技术将压电单晶薄膜键合在二氧化硅上;同时为了减小晶圆片内色差对器件频率的影响,在涂胶工艺之前喷涂一层抗反射膜,并采用分区曝光法进行曝光。通过本发明实施例所制作出的声表面滤波器损耗量小、带外抑制高、温度稳定性优越、耐功率性能好,能够有效提高通信设备的信号传输质量并且具有优秀的抗烧毁能力。

技术研发人员:刘绍侃,李强,陈小兵,蒋燕港
受保护的技术使用者:北京中讯四方科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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