温度补偿型声表面波器件及其制造方法技术

本申请公开了一种温度补偿型声表面波器件及其制造方法。温度补偿型声表面波器件的制造方法中，通过分步剥离工艺，在IDT金属层两侧的侧壁增加一层介质材料，从而可抑制温度漂移。此外，由于无需采用CMP工艺研磨IDT金属层至与介质层平齐，因此，可减少工艺流程，节约生产成本。温度补偿型声表面波器件构成为将IDT电极的截面形成为T字形来实现IDT电极上端部加宽的特殊结构，可抑制横向模式。可抑制横向模式。可抑制横向模式。

【技术实现步骤摘要】
温度补偿型声表面波器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及声表面波器件
，尤其涉及温度补偿型声表面波器件(TC-SAW)及其制造方法。

技术介绍

[0002]声表面波(SAW：surface acoustic wave)器件是基于压电材料的压电效应，利用压电材料表面的声表面波工作的电子器件，其利用形成于压电材料表面的叉指换能器(IDT：interdigital transducer)(一种金属电极周期结构，其形状如同双手交叉)将电输入信号转换为声表面波，是现今通信设备的关键元器件。声表面波滤波器(以下有时简称为SAW滤波器)等声表面波器件广泛应用于信号接收机前端以及双工器和接收滤波器。SAW滤波器具有低插入损耗和良好的抑制性能，可实现宽带宽和小体积。其中，温度补偿型表面波滤波器(TC-SAW)不易受温度变化影响，性能更为稳定，应用更为广泛。
[0003]现有的声表面波滤波器的叉指换能器结构制作时，一般采用剥离工艺，即在衬底上采用负性光刻胶通过曝光、显影制成图形，然后在其上淀积金属膜，再用不侵蚀金属膜的溶剂除去光刻胶，随着光刻胶的去除，胶上的金属被剥离，从而留下预设图形的金属结构。SAW滤波器的调整频率主要依靠IDT电极线宽来调整，即频率越高线宽越小。然而，由于负性光刻胶及剥离工艺的局限，在IDT电极线宽小于0.5μm时，曝光及剥离工艺基本上无法完成，且电极的形貌较难控制，这限制了SAW产品在高频领域的应用。
[0004]专利文献1公开了一种TC-SAW之IDT铜工艺制造方法，通过正性光刻胶配合干法刻蚀和CMP工艺，可以有效实现金属图形化和IDT金属形貌的控制，满足更小线宽IDT电极的要求，使得目标频率更易达成。
[0005]图3中示出了专利文献1所涉及的高频SAW之IDT铜工艺制造方法的工艺流程图。
[0006]参考图3a，提供压电材料衬底21。
[0007]参考图3b，在衬底21上沉积介质材料形成第一介质层22。
[0008]参考图3c，涂覆正性光刻胶，曝光、显影后定义出IDT图形，采用干法蚀刻工艺刻蚀所述第一介质层22以形成与IDT图形相应的膜层形貌，去除正性光刻胶。
[0009]参考图3d，进行IDT金属层23的沉积。
[0010]参考图3e，采用CMP(化学机械研磨)工艺研磨所述IDT金属层23，停止在第一介质层22，形成与IDT图形相应的彼此分立的IDT金属结构23a，从而IDT金属结构23a厚度与第一介质层22相同。CMP的主要工艺原理是化学物质与晶圆表面的物质反应，形成新的化合物，再由桨料中的微粒子机械式的研磨，加以去除。
[0011]参考图3f，涂覆正性光刻胶，在IDT图形基础上曝光、显影后定义出第一介质层22的剥离区域，介质层剥离区域定义至所述IDT金属结构23a侧壁之外一定距离，采用干法或湿法工艺剥离所述剥离区域之内的介质材料，从而在金属结构23a侧壁留下保留层22a，然后去除正性光刻胶。
[0012]参考图3g，进行上述介质材料的二次沉积，形成第二介质层24，第二介质层24覆盖
IDT金属结构23a的表面以用于调整频率。
[0013]参考图3h，对预设区域(例如部分IDT金属结构顶部)的第二介质层24开连接孔25，从而形成最终图形。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：CN108923763A

技术实现思路

[0017]然而，专利文献1所公开的制造方法中，需要采用CMP(化学机械研磨)工艺研磨IDT金属层至与第一介质层平齐，CMP设备昂贵，且容易导致裂片，存在工艺繁琐、成本较高、温度漂移和横波杂散较大等问题。
[0018]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种温度补偿型声表面波器件及其制造方法，可抑制温度漂移，且减少工艺流程，节约生产成本，抑制横向模式。
[0019]根据本专利技术的第一方面，提供一种温度补偿型声表面波器件的制造方法，其包括以下步骤：
[0020]提供压电材料衬底的步骤；
[0021]在所述压电材料衬底上沉积介质材料以形成介质层的步骤；
[0022]在所述介质层上涂覆第一光刻胶，对所述第一光刻胶进行曝光、显影，定义出IDT图形，刻蚀所述介质层以形成与所述IDT图形对应的介质指条结构，去除所述第一光刻胶的步骤；
[0023]在刻蚀后的所述介质层上沉积金属以形成IDT金属层、且使得所述IDT金属层的厚度大于所述介质层的厚度的步骤；
[0024]在所述IDT金属层上涂覆第二光刻胶，对所述第二光刻胶进行曝光、显影，定义出所述IDT金属层及所述介质层的剥离区域的步骤，所述剥离区域用于形成与所述IDT图形相应的IDT金属指条结构，且定义至所述IDT金属指条结构的侧壁之外；
[0025]先剥离所述剥离区域内的所述IDT金属层，之后剥离所述剥离区域内的所述介质层的步骤；及
[0026]去除所述第二光刻胶的步骤。
[0027]优选地，利用干法刻蚀工艺来剥离所述IDT金属层及所述介质层。
[0028]优选地，所述IDT金属层为铝层或顶层为铝层的金属膜组合层。
[0029]优选地，所述IDT金属层的厚度比所述介质层的厚度大50～200nm。
[0030]优选地，所述介质层的厚度为100～500nm。
[0031]优选地，所述介质材料包括SiO2。
[0032]优选地，所述第一光刻胶的厚度为1μm～2μm。
[0033]优选地，所述第二光刻胶的厚度为2μm～4μm。
[0034]根据本专利技术的第二方面，提供一种温度补偿型声表面波器件，其包括：
[0035]压电材料衬底；
[0036]形成于所述压电材料衬底上、且截面为T字形的IDT金属指条结构；及
[0037]形成于所述IDT金属指条结构的侧壁的介质保护层。
[0038]优选地，所述介质保护层的介质材料包括SiO2。
[0039]根据本专利技术所涉及的温度补偿型声表面波器件的制造方法，通过分步剥离工艺，在IDT金属层两侧的侧壁增加一层介质材料，从而可抑制温度漂移。此外，由于无需采用CMP工艺研磨IDT金属层至与介质层平齐，因此，可减少工艺流程，节约生产成本。
[0040]此外，根据本专利技术所涉及的温度补偿型声表面波器件，构成为将IDT电极的截面形成为T字形来实现IDT电极上端部加宽的特殊结构，可抑制横向模式。
附图说明
[0041]图1是表示本专利技术实施方式所涉及的温度补偿型声表面波器件的制造方法的工艺流程图。
[0042]图2是表示利用图1所示的制造方法得到的温度补偿型声表面波器件的结构图。
[0043]图3是表示现有技术所涉及的高频SAW之IDT铜工艺制造方法的工艺流程图。
[0044]标号说明
[0045]1 压电材料衬底
[0046]2 介质层
[0047]2a 介质指条结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度补偿型声表面波器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供压电材料衬底的步骤；在所述压电材料衬底上沉积介质材料以形成介质层的步骤；在所述介质层上涂覆第一光刻胶，对所述第一光刻胶进行曝光、显影，定义出IDT图形，刻蚀所述介质层以形成与所述IDT图形对应的介质指条结构，去除所述第一光刻胶的步骤；在刻蚀后的所述介质层上沉积金属以形成IDT金属层、且使得所述IDT金属层的厚度大于所述介质层的厚度的步骤；在所述IDT金属层上涂覆第二光刻胶，对所述第二光刻胶进行曝光、显影，定义出所述IDT金属层及所述介质层的剥离区域的步骤，所述剥离区域用于形成与所述IDT图形相应的IDT金属指条结构，且定义至所述IDT金属指条结构的侧壁之外；先剥离所述剥离区域内的所述IDT金属层，之后剥离所述剥离区域内的所述介质层的步骤；及去除所述第二光刻胶的步骤。2.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的制造方法，其特征在于，利用干法刻蚀工艺来剥离所述IDT金属层及所述介质层。3.如权利要求1所述的温度补偿型声表面波器件的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓辉，许欣，翁志坤，冉忠堂，
申请(专利权)人：广东广纳芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：