横向激发体声波滤波器的制造方法及射频模组与流程

本发明适用于半导体工艺，尤其涉及一种横向激发体声波滤波器的制造方法及射频模组。

背景技术：

1、随着5g移动通讯技术的普及，6g正朝着商业化落地快速推进。6g技术的特征之一是高的数据传输速率、大的网络容量和超低延迟，这要求作为的射频前端模组的滤波器具备高的频率、大的带宽和低的损耗。在现有的技术方案中，横向激发体声波滤波器（xbar）因具有品质因数高、频率高、体积小和插损低等特性，被认为是最佳的技术解决方案。

2、横向激发体声波滤波器的典型结构从下到上分别为衬底材料、空腔、压电材料和叉指换能器，其中空腔是横向激励薄膜体声学谐振器工作的关键结构，它起到模式耦合、频率选择和能量反射等作用。

3、目前横向激发体声波滤波器的空腔形有两种典型的技术方案，一种是先在衬底材料表面形成空腔，然后往空腔里填充牺牲层，再在上表面完成叉指换能器电极和压电材料制备，最后释放掉牺牲层，获得空腔；另外一种是直接的先在衬底材料表面形成牺牲层，然后在上表面完成叉指换能器电极和压电材料的制备，最后释放部分牺牲层，获得空腔。

4、然而，第一种方案需在衬底表面进行曝光、光刻、刻蚀和镀膜等工艺步骤以预埋空腔，并使用cmp工艺研磨镀膜表面以使表面平整，这种方案工艺步骤多，难度大，提高了制造成本，降低了器件整体良率；而第二种方案虽不需要预埋空腔，但空腔刻蚀过程需要精准控制，工艺难度大，器件良率低。

技术实现思路

1、本发明提供一种横向激发体声波滤波器的制造方法及射频模组，旨在解决现有横向激发体声波滤波器的制造方法存在的难度大、良率低的技术问题。

2、为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供一种横向激发体声波滤波器的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

3、s1、提供硅基衬底材料和光敏玻璃；

4、s2、通过键合工艺，将所述光敏玻璃的下表面与所述硅基衬底材料的上表面进行键合；

5、s3、对所述光敏玻璃的上表面进行机械减薄并抛光处理；

6、s4、对所述光敏玻璃进行曝光和退火，使所述光敏玻璃的其中一部分结晶化，成为结晶化玻璃；

7、s5、在所述光敏玻璃的上表面制备压电材料；

8、s6、在所述压电材料的上表面完成金属生长、并通过图形化工艺形成叉指换能器；

9、s7、对所述压电材料进行刻蚀，形成贯穿于所述压电材料且使所述结晶化玻璃与外界连通的刻蚀通孔；

10、s8、通过所述刻蚀通孔对所述结晶化玻璃进行牺牲层释放，得到具有腔体的串并联谐振器；

11、s9、将多个所述串并联谐振器按照预设电学规则连接，得到横向激发体声波滤波器。

12、更进一步地，步骤s2中的所述键合工艺使用的粘合材料为氧化硅、氧化铝中的至少一种。

13、更进一步地，步骤s4中，通过控制所述光敏玻璃的曝光和退火的时间使所述结晶化玻璃的厚度为0.1-10um。

14、更进一步地，步骤s5中的在所述光敏玻璃的上表面制备压电材料的方法为磁控溅射或键合工艺。

15、更进一步地，步骤s6中，所述金属生长的方法包括磁控溅射、化学气相沉积中的至少一种，所述图形化工艺包括光刻剥离、光刻刻蚀中的至少一种。

16、更进一步地，步骤s7中，对所述压电材料进行刻蚀的方法包括气体刻蚀、液体刻蚀中的至少一种。

17、更进一步地，所述压电材料为钽酸锂单晶或铌酸锂单晶，所述压电材料的厚度为0.1-1um。

18、更进一步地，构成所述叉指换能器的金属为于金、铝、铜、银、钛中的至少一种，所述叉指换能器的厚度为0.1um至所述压电材料的厚度的20倍。

19、第二方面，本发明还提供一种射频模组，包括如上任一项所述的横向激发体声波滤波器的制造方法制造得到的横向激发体声波滤波器。

20、本发明所达到的有益效果，在于提出了一种利用硅基和光敏玻璃各自优异特性实现的横向激发体声波滤波器的制造方法，该方法对光敏玻璃曝光和退火，获得作为牺牲层的结晶化玻璃，完成图形化转移，这个过程不涉及空腔光刻、刻蚀和镀膜，减少了工艺步骤，能够降低难度和成本，提高滤波器的良率和结构稳定性；同时，结晶化玻璃与未结晶化的光敏玻璃具有高的刻蚀选择比和极低的寄生电阻电容，可简单精确地控制腔体刻蚀，获得理想的空腔结构，并能够降低器件插损，提高滤波器整体性能。

技术特征：

1.一种横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，步骤s2中的所述键合工艺使用的粘合材料为氧化硅、氧化铝中的至少一种。

3.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，步骤s4中，通过控制所述光敏玻璃的曝光和退火的时间使所述结晶化玻璃的厚度为0.1-10um。

4.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，步骤s5中的在所述光敏玻璃的上表面制备压电材料的方法为磁控溅射或键合工艺。

5.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，步骤s6中，所述金属生长的方法包括磁控溅射、化学气相沉积中的至少一种，所述图形化工艺包括光刻剥离、光刻刻蚀中的至少一种。

6.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，步骤s7中，对所述压电材料进行刻蚀的方法包括气体刻蚀、液体刻蚀中的至少一种。

7.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述压电材料为钽酸锂单晶或铌酸锂单晶，所述压电材料的厚度为0.1-1um。

8.如权利要求1所述的横向激发体声波滤波器的制造方法，其特征在于，构成所述叉指换能器的金属为于金、铝、铜、银、钛中的至少一种，所述叉指换能器的厚度为0.1um至所述压电材料的厚度的20倍。

9.一种射频模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的横向激发体声波滤波器的制造方法制造得到的横向激发体声波滤波器。

技术总结本发明适用于半导体工艺技术领域，尤其涉及一种横向激发体声波滤波器的制造方法及射频模组，所述制造方法利用硅基和光敏玻璃各自优异特性，在制造过程中通过对光敏玻璃曝光和退火，获得作为牺牲层的结晶化玻璃，完成图形化转移，这个过程不涉及空腔光刻、刻蚀和镀膜，减少了工艺步骤，能够降低难度和成本，提高滤波器的良率和结构稳定性；同时，结晶化玻璃与未结晶化的光敏玻璃具有高的刻蚀选择比和极低的寄生电阻电容，可简单精确地控制腔体刻蚀，获得理想的空腔结构，并能够降低器件插损，提高滤波器整体性能。技术研发人员：李鑫,张磊,李帅,郭嘉帅,宣凯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