滤波器及其制备方法与流程

本发明涉及通讯，尤其涉及一种滤波器及其制备方法。

背景技术：

1、随着第五代无线通信技术的发展，智能设备（手机、平板等）需要增加滤波器来支持不断上升的频带数目，而频带密集会使得系统中上行之间的干扰问题变得突出。为了保证频谱之间的高质量数据通信，高端的智能设备至少需要配备50个射频前端滤波器。

2、随着通信技术的不断升级(5g设备)以及诸如载波聚合(ca)、多输入多输出(mimo)等新技术的部署，通信频段在不断增加，这个数字将呈现持续猛烈的增长态势。同时，各种新技术的部署也会对滤波器的性能提出了全新的挑战。这就要求滤波器的性能满足低插损、大带宽、高矩形度、高隔离度等要求。

3、通常的声表面波滤波器有铌酸锂和钽酸锂，其中钽酸锂压电耦合系数相对铌酸锂较小，在做大带宽器件的时候难以满足带宽需求，而铌酸锂压电耦合系数高，但其温漂系数过大，无法保证在整个工作温度范围内都有良好的插损及抑制度表现。温度补偿滤波器（tcsaw）的出现，则可以很好的弥补温漂系数过大引起的性能恶化，以铌酸锂为衬底，在晶圆表面镀制一层铜电极作为叉指材料，并且在电极表面覆盖氧化硅用来作为温度补偿层，使得铌酸锂基底的声表面波滤波器的温漂系数由70 ppm/k降低到15ppm/k，大大提高了滤波器的电性能及选择性。

4、相关技术中，温度补偿滤波器的生产加工通常采用磁控溅射(sputtering)的方法，即将整张晶圆覆盖，在进行整体磨平工艺后，再进行刻蚀修频。这样做的优势在于工艺可重复性好，成本较低，且对于传统的双工器来说，因发射频段和接收频段间隔较近，可以满足其带宽及温度系数的要求。

5、但伴随着技术的进步，已经出现了将各种不同的频段集成到单颗芯片上的需求，对于频率相差较大的多工器来说，由于不同的频段所需要的相对带宽不一致，相同的氧化硅厚度，理论上只能满足某一个单一频段的最佳性能，或者在多个频段之间进行一定程度的取舍，即在两者最佳厚度之间取平均的办法来折中，一定程度上牺牲了两个频段的最佳性能，相当于无法实现每一个频段都能达到较好性能。

技术实现思路

1、针对以上现有技术的不足，本发明提出了一种滤波器及其制备方法，以解决相关技术中滤波器的制备方法无法实现每一个频段都能达到较好性能的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种滤波器的制备方法，所述滤波器包括低频功能区和高频功能区，所述制备方法包括以下步骤：

3、步骤s1、在压电晶圆的其中一侧制备声学层；

4、步骤s2、对所述压电晶圆靠近所述声学层的一侧沉积形成介质层，并使所述介质层完全覆盖所述声学层；

5、步骤s3、对所述介质层进行第一次磨平；

6、步骤s4、采用光刻胶对进行第一次磨平后的所述介质层对应的低频功能区的部分进行粘贴保护；

7、步骤s5、对进行第一次磨平后的所述介质层对应的高频功能区的部分进行修频；

8、步骤s6、采用光刻胶对进行修频后的所述介质层对应的高频功能区的部分进行粘贴保护；

9、步骤s7、将对应低频功能区部分的所述介质层进行第二次磨平；

10、步骤s8、清洗所有光刻胶，得到所述滤波器。

11、优选的，所述步骤s1中，所述压电晶圆为钽酸锂晶圆或铌酸锂晶圆；所述压电晶圆的厚度为200μm-500μm。

12、优选的，所述步骤s1中，所述声学层采用光刻剥离或光刻刻蚀制备得到；所述声学层为al层或ti、al以及alcu复合形成的复合层；所述声学层的厚度为0.1μm -2μm。

13、优选的，所述步骤s2中，所述介质层为氧化硅层；所述介质层采用磁控溅射或化学气相沉积形成；所述介质层的厚度为5nm-200nm。

14、优选的，所述步骤s3中，第一次磨平采用化学机械研磨进行；第一次磨平后的所述介质层的厚度为70 nm -100nm。

15、优选的，所述步骤s5中，修频采用反应离子刻蚀或等离子刻蚀进行；修频后的所述介质层对应高频功能区的部分的厚度为10 nm -30nm。

16、优选的，所述步骤s7中，第二次磨平采用化学机械研磨进行；第二次磨平后的所述介质层对应低频功能区的部分的厚度为40-60nm。

17、第二方面，本发明提供了一种滤波器，其采用如上所述的滤波器的制备方法制备得到。

18、与相关技术相比，本发明中滤波器的制备方法通过对压电晶圆上的所有介质层进行第一次磨平，对进行第一次磨平后的介质层对应的高频功能区的部分进行修频，还对对应低频功能区部分的介质层进行第二次磨平，这样便可以在压电晶圆上实现不同介质层的厚度需求，即满足不同频段上的介质层的厚度需求，从而使制备得到的滤波器的每一个频段都能达到较好性能。

技术特征：

1.一种滤波器的制备方法，所述滤波器包括低频功能区和高频功能区，其特征在于，所述滤波器的制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述压电晶圆为钽酸锂晶圆或铌酸锂晶圆；所述压电晶圆的厚度为200μm-500μm。

3.如权利要求1所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述声学层采用光刻剥离或光刻刻蚀制备得到；所述声学层为al层或ti、al以及alcu复合形成的复合层；所述声学层的厚度为0.1μm -2μm。

4.如权利要求1所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述介质层为氧化硅层；所述介质层采用磁控溅射或化学气相沉积形成；所述介质层的厚度为5nm-200nm。

5.如权利要求1所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，第一次磨平采用化学机械研磨进行；第一次磨平后的所述介质层的厚度为70 nm -100nm。

6.如权利要求1所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，修频采用反应离子刻蚀或等离子刻蚀进行；修频后的所述介质层对应高频功能区的部分的厚度为10 nm-30nm。

7.如权利要求1所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述步骤s7中，第二次磨平采用化学机械研磨进行；第二次磨平后的所述介质层对应低频功能区的部分的厚度为40-60nm。

8.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器采用如权利要求1至7任意一项所述的滤波器的制备方法制备得到。

技术总结本发明提供了一种滤波器及其制备方法，其中，方法包括步骤：S1、在压电晶圆的其中一侧制备声学层；S2、对压电晶圆靠近声学层的一侧沉积形成介质层；S3、对介质层进行第一次磨平；S4、采用光刻胶对介质层对应的低频功能区的部分进行粘贴保护；S5、对介质层对应的高频功能区的部分进行修频；S6、采用光刻胶对介质层对应的高频功能区的部分进行粘贴保护；S7、将对应低频功能区部分的介质层进行第二次磨平；S8、清洗所有光刻胶，得到滤波器。通过上述方法制备得到的滤波器可以实现不同介质层的厚度需求，从而使其每一个频段都能达到最佳性能。技术研发人员：李帅,张磊,周温涵,郭嘉帅受保护的技术使用者：深圳飞骧科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29