一种SAW器件结构的制作方法

本申请涉及半导体，具体涉及一种saw器件结构。

背景技术：

1、目前，saw(surface acoustic wave，声表面波)器件在当今复杂程度越来越高的社会通讯系统中得到了广泛的应用，尤其是现在主流的5g通信时代，高频低成本的saw器件大量应用于各种手持终端设备中。

2、现有技术中，saw器件所用的压电基板通常为硅基板与单晶压电晶圆键合减薄后而形成。然而，单晶压电晶圆材料非常脆，在半导体工艺中极易发生破裂，工艺菜单需要特殊的设计，降低了生产效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种saw器件结构，以解决现有技术中saw器件用单晶压电晶圆易破裂的技术问题。

2、根据本申请的一个方面，本申请一实施例提供了一种saw器件结构，其特征在于，包括：

3、依次层叠设置的衬底、支撑结构层、单晶压电层以及叉指换能器；

4、其中，所述支撑结构层包括至少一个周期结构，每个所述周期结构包括至少一个周期，每个所述周期包括依次层叠设置的第一周期层和第二周期层，所述第一周期层的材料为alscn，所述第一周期层位于所述第二周期层远离所述衬底的一侧。

5、作为可选的实施例，所述第二周期层的材料为gan、alinn、alingan中的一种。

6、作为可选的实施例，所述第一周期层的材料为al1-ascan，sc组分a为0.15～0.25。

7、作为可选的实施例，所述第一周期层的晶格常数为3.17-3.21。

8、作为可选的实施例，同一所述周期结构中的所述第一周期层的厚度大于所述第二周期层的厚度。

9、作为可选的实施例，沿远离衬底的方向，第n个所述周期结构的厚度小于第n+1个所述周期结构的厚度，n为大于等于1的整数。

10、作为可选的实施例，沿远离衬底的方向，第n个所述周期结构的第一周期层的厚度小于第n+1个所述周期结构的第一周期层的厚度，第n个所述周期结构的第二周期层的厚度大于第n+1个所述周期结构的第二周期层的厚度。

11、作为可选的实施例，所述第一周期层的厚度为10nm～30nm，第n个周期结构的第一周期层的厚度比第n+1个周期结构的第一周期层的厚度小0nm～10nm；所述第二周期层的厚度为10nm～30nm，第n个周期结构的第二周期层的厚度比第n+1个周期结构的第二周期层的厚度大0nm～10nm。

12、作为可选的实施例，所述支撑结构层还包括第三周期层，所述第三周期层位于所述第一周期层和所述第二周期层之间。

13、作为可选的实施例，所述第三周期层的材料为alinn、alingan中的一种，与所述第二周期层的材料组分不同。

14、作为可选的实施例，所述第三周期层的厚度小于所述第一周期层的厚度，所述第三周期层的厚度大于所述第二周期层的厚度。

15、作为可选的实施例，所述衬底为硅衬底、soi衬底或表面有二氧化硅的硅衬底中的一种。

16、作为可选的实施例，所述单晶压电层的材料为掺钪氮化铝材料。

17、作为可选的实施例，所述单晶压电层的厚度大于500nm。

18、本申请提供了一种saw器件结构，包括依次层叠设置的衬底、支撑结构层、单晶压电层以及叉指换能器，支撑结构层包括至少一个周期结构，每个周期结构包括至少一个周期，每个周期包括依次层叠设置的第一周期层和第二周期层，第一周期层的材料为alscn，第一周期层位于第二周期层远离衬底的一侧。本申请saw器件结构在单晶压电层和衬底之间设计支撑结构层，一方面可以释放单晶压电层和衬底晶格失配产生的应力，避免单晶压电层破裂，另一方面可以起声波反射作用，当单晶压电层中的声波传输至支撑结构层时，声波被反射回单晶压电层内，减少了声波的能量损失。

技术特征：

1.一种saw器件结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述第二周期层(22)的材料为gan、alinn、alingan中的一种。

3.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述第一周期层(21)的材料为al1-ascan，sc组分a为0.15～0.25。

4.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述第一周期层(21)的晶格常数为3.17-3.21。

5.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，同一所述周期结构中的所述第一周期层(21)的厚度大于所述第二周期层(22)的厚度。

6.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，沿远离衬底(1)的方向，第n个所述周期结构的厚度小于第n+1个所述周期结构的厚度，n为大于等于1的整数。

7.根据权利要求6所述saw器件结构，其特征在于，沿远离衬底(1)的方向，第n个所述周期结构的第一周期层(21)的厚度小于第n+1个所述周期结构的第一周期层(21)的厚度，第n个所述周期结构的第二周期层(22)的厚度大于第n+1个所述周期结构的第二周期层(22)的厚度。

8.根据权利要求7所述saw器件结构，其特征在于，所述第一周期层(21)的厚度为10nm～30nm，第n个周期结构的第一周期层(21)的厚度比第n+1个周期结构的第一周期层(21)的厚度小0nm～10nm；所述第二周期层(22)的厚度为10nm～30nm，第n个周期结构的第二周期层(22)的厚度比第n+1个周期结构的第二周期层(22)的厚度大0nm～10nm。

9.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述支撑结构层(2)还包括第三周期层(23)，所述第三周期层(23)位于所述第一周期层(21)和所述第二周期层(22)之间。

10.根据权利要求9所述saw器件结构，其特征在于，所述第三周期层(23)的材料为alinn、alingan中的一种，与所述第二周期层(22)的材料组分不同。

11.根据权利要求9所述saw器件结构，其特征在于，所述第三周期层(23)的厚度小于所述第一周期层(21)的厚度，所述第三周期层(23)的厚度大于所述第二周期层(22)的厚度。

12.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述衬底(1)为硅衬底、soi衬底或表面有二氧化硅的硅衬底中的一种。

13.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述单晶压电层(3)为掺钪氮化铝材料。

14.根据权利要求1所述saw器件结构，其特征在于，所述单晶压电层(3)的厚度大于500nm。

技术总结本申请提供了一种SAW器件结构，包括依次层叠设置的衬底、支撑结构层、单晶压电层以及叉指换能器，支撑结构层包括至少一个周期结构，每个周期结构包括至少一个周期，每个周期包括依次层叠设置的第一周期层和第二周期层，第一周期层的材料为AlScN，第一周期层位于第二周期层远离衬底的一侧。本申请SAW器件结构在单晶压电层和衬底之间设计支撑结构层，一方面可以释放单晶压电层和衬底晶格失配产生的应力，避免单晶压电层破裂，另一方面可以起声波反射作用，当单晶压电层中的声波传输至支撑结构层时，声波被反射回单晶压电层内，减少了声波的能量损失。技术研发人员：程凯受保护的技术使用者：苏州晶湛半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23