具有提高性能的电极结构的SAW谐振器及其制造方法与流程

本发明涉及一种具有提高性能的电极结构的saw(surface acoustic wave，表面声波)谐振器及其制造方法，更加具体地涉及一种saw谐振器及其制造方法，当将与压电体基板不同晶格结构的电极叠层在压电体基板上时，saw谐振器能够提高电极的结晶性及取向性，从而提高电性能。

背景技术：

1、表面弹性波(surface acoustic wave；saw)是指沿着弹性固体的表面传播的波，这种弹性表面波的能量在接近表面的地方集中传播，并且相当于力学波动。表面弹性波元件作为利用这种表面弹性波和半导体导电电子的相互作用的电子机械元件，利用在压电结晶的表面传导的表面弹性波。这种表面弹性波元件在传感器、振荡器、过滤器等产业上可以拥有非常广阔的应用领域，并且可以小型化以及轻量化，具有坚固性、稳定性、灵敏度、低成本、实时性等多种优点。

2、根据需要小型化的电子零部件的生产趋势，以往如图1所示，在saw谐振器中应用了idt电极中堆叠有两种金属的结构。

3、参照图1，示出了多个idt电极50的截面图，并且根据现有技术的saw谐振器10包括形成于基板1上的第一金属层20和第二金属层30依次叠层的多个idt电极50。第二金属层30作为主电极层，可包括铝(al)等，第一金属层20可包括密度高于第二金属层30的金属，例如，钨(w)、铂(pt)、钼(mo)、铜(cu)等金属。

4、在高密度的第一金属层20上叠层低密度的第二金属层30作为主电极，从而可减少表面弹性波的音速，由此具有有助于谐振器10的小型化的效果。但是，当通过溅射(sputtering)成膜高密度的第一金属层20，并且通过蚀刻形成idt电极50时，如果成膜的第一金属层20的结晶性和取向性未达到一定水平，则不仅不能满足性能，而且在以非结晶形态成膜的第一金属层20的蚀刻过程中，第一金属层20不均匀地被蚀刻，第一金属层20的残留物质会残留在压电体基板上，还会发生不想要的寄生波模(spurious mode)，引起可靠性及耐电力低下的问题。

5、【先行技术文献】

6、【专利文献】

7、(专利文献1)公开专利10-2003-0057386号

技术实现思路

1、本发明要解决的技术课题在于提供一种saw谐振器及其制造方法，其包括可相对于saw过滤器的小型化以及构成idt电极的多个金属层，提高结晶性和取向性的同时保持蚀刻质量的多重叠层结构的idt电极。

2、本发明的技术课题不限于以上提到的技术课题，本领域的技术人员可以从以下的记载中明确理解未提及的其他技术课题。

3、为解决上述技术课题，根据本发明的一些实施例的具有提高性能的电极结构的saw谐振器包括：压电体基板；以及多个idt电极，其形成于压电体基板上面，多个idt电极分别包括：种子层，其叠层于压电体的表面上；以及主电极层，其形成于种子层上，在压电层的上部面形成有非晶质层。

4、在本发明的一些实施例中，多个idt电极中的至少一个为接触电极，接触电极还可包括形成于主电极层上的欧姆接触层。

5、在本发明的一些实施例中，还包括：布线层，其形成在欧姆接触层上，并与接触电极相接合，并且包含下部布线层，欧姆接触层和下部布线层可形成欧姆接触(ohmiccontact)。

6、在本发明的一些实施例中，欧姆接触层可包括钛、钛氮化物(tin)、钛氧化物(tiox)、钛-钨(tiw)。

7、在本发明的一些实施例中，主电极可包括依次叠层的下部主电极层和上部主电极层。

8、在本发明的一些实施例中，下部主电极层可包括密度高于上部主电极层的金属。

9、在本发明的一些实施例中，下部主电极层包括钨(w)或铜(cu)中的至少任意一个，上部主电极层可包括铝(al)。

10、在本发明的一些实施例中，压电体基板包括：支撑基板；能量限制层，其形成于支撑基板上；以及压电层，其形成于能量限制层上，并且能量限制层可包括低音速层及/或高音速层。

11、在本发明的一些实施例中，种子层可包括钛、钛氮化物(tin)、钛氧化物(tiox)、钛-钨(tiw)、铬(cr)中的至少任意一个。

12、在本发明的一些实施例中，在多个idt电极和非晶质层之间还可包括绝缘层。

13、为了解决上述技术课题，根据本发明的一些实施例的具有提高的电极结构的saw谐振器的制造方法可包括如下几个步骤：在表面准备压电体基板；通过离子注入或等离子体对压电体基板的表面进行表面处理，以形成非晶质层；在非晶质层上形成种子层；在种子层上形成主电极层；以及对种子层及主电极层进行蚀刻，以形成多个idt电极。

14、在本发明的一些实施例中，在形成多个idt电极的步骤之前还可包括在主电极层上形成欧姆接触层的步骤。

15、在本发明的一些实施例中，在形成多个idt电极的步骤之后，还包括在欧姆接触层上形成布线层，以便与多个idt电极中之一的接触电极相接合的步骤，并且欧姆接触层和布线层可形成欧姆接触(ohmic contact)。

16、在本发明的一些实施例中，在形成多个idt电极的步骤之前还可包括在种子层和非晶质层之间形成绝缘层的步骤。

17、在本发明的一些实施例中，形成主电极层的步骤包括将下部主电极层和上部主电极层依次叠层的步骤，下部主电极层可包括密度高于上部主电极层的材料。

18、在本发明的一些实施例中，下部主电极层包括钨(w)或铜(cu)中的至少任意一个，并且上部主电极层可包括铝(al)。

19、其他实施例的具体事项包含在详细的说明和附图中。

20、根据本发明的实施例的具有提高的电极结构的saw谐振器及其制造方法，在压电体基板的上部面形成非晶质层，并且通过形成于非晶质层与主电极层之间的种子层，主电极层可通过晶格对准来提高取向性和结晶性。即使在具有用于小型化的多重叠层结构的idt电极中，所有主电极层的取向性和结晶性也都得到了提高，并且可通过种子层获得提高主电极层的蚀刻质量的效果。因此，能够在提高saw谐振器的性能的同时保持小型化。

21、另外，根据本发明的实施例的具有提高的电极结构的saw谐振器在idt电极，具体地，在主电极层上追加包括欧姆接触层，之后在idt电极上形成布线层的情况下，维持欧姆接触状态，而不是电容性接触。

22、另外，当在形成有非晶质层的压电体基板和种子层之间形成绝缘层时，可在不降低主电极层的取向性和结晶性的同时进一步改善主电极层的蚀刻质量。

23、本发明的效果不限于以上提到的效果，本领域的技术人员可以从权利要求书的记载中明确理解未提及的其他效果。

技术特征：

1.一种具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，压电体基板包括：

9.根据权利要求1所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

11.一种具有提高性能的电极结构的saw谐振器的制造方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

12.根据权利要求11所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器的制造方法，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器的制造方法，其特征在于，

14.根据权利要求11所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器的制造方法，其特征在于，

15.根据权利要求11所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器的制造方法，其特征在于，

16.根据权利要求15所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器，其特征在于，

17.根据权利要求12所述的具有提高性能的电极结构的saw谐振器的制造方法，其特征在于，

技术总结提供一种具有提高性能的电极结构的SAW谐振器及其制造方法。SAW谐振器包括：压电体基板；以及多个I DT电极，其形成于压电体基板上面，多个I DT电极分别包括：种子层，其叠层于压电体的表面上；以及主电极层，其形成于种子层上，并且在压电层的上部面形成有非晶质层。技术研发人员：李勋龙,金康浩,明相勋,李旻炯受保护的技术使用者：天津威盛电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10