CN111277241B - 一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构及制备方法，涉及信息电子材料技术领域，该结构由下至上依次包括压电衬底、复合电极层、温度补偿层和导热层；复合电极层由下至上依次包括第一电极打底层、第一电极主体层、第二电极打底层、第二电极主体层和电极抗氧化层，本申请的复合电极层拥有较好的抗应力迁移和低电阻的性能，提升了TCSAW滤波器的功率耐受性能，使TCSAW滤波器具有较小的插入损耗、矩形系数更佳、品质因数更高，复合电极层经过退火处理能有效减少电极中的晶体缺陷，提高复合电极层的导电率，本申请公开的制作方法容易实现，易于大规模推广，对于提高TCSAW滤波器的功率耐受性具有重大的实践意义。
Description
技术领域
本发明涉及信息电子材料技术领域，尤其是一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构及制备方法。
背景技术
声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波器具有体积小、成本低、极佳的通带选择性、一致性好等优点，在移动通信系统中起着信号收发的作用，广泛应用于移动通讯设备中。随着4G向5G网络的不断演进以及人们对高数据传输速率的迫切需求，SAW滤波器技术正在朝着高频率、高功率耐受性、高温度稳定性、小体积等几个方向发展。与此同时，SAW滤波器也面临着新的挑战。
常用的压电基片材料比如LiTaO3或LiNbO3的温度稳定性较差，制备出SAW滤波器的频率随温度变化漂移大。温补型声表面波(Temperature Compensation Surface AcousticWave，TCSAW)滤波器是为了增强器件温度稳定性发展起来的新型滤波器，目前被广泛的应用于通信领域。其基本结构是在SAW器件上生长一层非晶SiO2薄膜，通过正温度系数的SiO2薄膜补偿负温度系数的压电基片，从而提高SAW器件的温度稳定性。TCSAW滤波器的电极层一般为Cu，电极宽度在纳米或微米级别。TCSAW滤波器工作时，在大功率状态下，Cu电极的重复应力会引起原子在晶界处迁移，会造成金属薄膜凸起或孔洞，引起电极短路或断路。各种合金已经被用来提高器件的抗电迁移性能和功率耐受性，但是合金膜工艺复杂，合金元素含量不易控制使得电极导电性变差、插损变大。另外，TCSAW滤波器在高功率条件下，由于覆盖的温补层SiO2热导率低，导致TCSAW滤波器芯片散热不足，表面通常处于高温状态容易导致器件失效。为保证TCSAW滤波器在实际使用中具有长的使用寿命和稳定性，需要增强器件的功率耐受性。
发明内容
本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构及制备方法，利用复合电极层和导热层使TCSAW滤波器同时拥有较好的抗应力迁移和低电阻的性能，提升了TCSAW滤波器的功率耐受性能，同时具有较小的插入损耗、矩形系数更佳、品质因数更高。
本发明的技术方案如下：
一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构，该结构由下至上依次包括压电衬底、复合电极层、温度补偿层和导热层；
复合电极层设置在压电衬底上，复合电极层由下至上依次包括第一电极打底层、第一电极主体层、第二电极打底层和第二电极主体层；
温度补偿层设置在压电衬底上并覆盖复合电极层的相邻电极间隙，温度补偿层的厚度大于复合电极层的厚度；
导热层设置在温度补偿层上，导热层的材料为Si或SiC。
其进一步的技术方案为，复合电极层还包括电极抗氧化层，电极抗氧化层设置在第二电极主体层上。
其进一步的技术方案为，第一电极主体层的材料和第二电极主体层的材料为Cu，第一电极主体层的厚度为5-20nm，第二电极主体层的厚度范围为0.05λ≤he≤0.15λ，其中λ为复合电极层的电极周期波长，he为第二电极主体层的厚度。
其进一步的技术方案为，第一电极打底层和第二电极打底层的材料为Ti、Ni、Zr或Co，第一电极打底层和第二电极打底层的厚度为5-10nm。
其进一步的技术方案为，电极抗氧化层的材料为Ti或Cr，电极抗氧化层的厚度为5-15nm。
其进一步的技术方案为，温度补偿层的材料为SiO2，温度补偿层的厚度范围为其中λ为复合电极层的电极周期波长，/>为温度补偿层的厚度。
其进一步的技术方案为，压电衬底的材料为LiTaO3或LiNbO3，压电衬底的切向任意，包括但不限于128°YX-LiNbO3、5°YX-LiNbO3和42°YX-LiTaO3。
一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：获取压电衬底并清洗表面；
步骤2：利用光刻技术和电子束蒸镀方法，在压电衬底上制备复合电极层；
复合电极层由下至上依次包括第一电极打底层、第一电极主体层、第二电极打底层和第二电极主体层；
步骤3：利用退火炉对压电衬底和设置在压电衬底上的复合电极层进行退火处理；
步骤4：利用磁控溅射方法，在压电衬底上制备温度补偿薄膜；
温度补偿薄膜覆盖复合电极层的相邻电极间隙，温度补偿薄膜的材料为SiO2，温度补偿薄膜的厚度大于复合电极层的厚度；
步骤5：利用化学机械抛光方法对温度补偿薄膜的表面进行处理得到温度补偿层；温度补偿层的厚度范围为其中λ为复合电极层的电极周期波长，/>为温度补偿层的厚度；
步骤6：利用磁控溅射方法，在温度补偿层上制备导热层；导热层的材料为Si或SiC。
其进一步的技术方案为，在压电衬底上制备复合电极层，还包括，复合电极层还包括电极抗氧化层，电极抗氧化层设置在第二电极主体层上。
其进一步的技术方案为，步骤3包括，利用退火炉，通过在氮气保护下对压电衬底和设置在压电衬底上的复合电极层进行退火处理，退火温度在300-400℃，退火时间为5-10h。
本发明的有益技术效果是：
1、本申请公开的复合电极层包括至少一个电极结构和电极抗氧化层，第一电极打底层能提高复合电极与压电衬底之间的粘附力，第一电极打底层和第二电极打底层共同提升了第一电极主体层Cu的晶体质量，使其晶粒结构变细，从而提升了第一电极主体层的强度，使其具有强韧性和高力学强度，对于声表面波产生的重复应力有更强的功率承受力和机械承受力。第二电极打底层还能提高第二电极主体层Cu的晶体质量，使其晶粒结构变粗，从而获得很好的导电性；电极抗氧化层防止第二电极主体层被温度补偿层氧化。通过这样的设计，使复合电极层同时拥有较好的抗应力迁移和低电阻的性能，提升了TCSAW滤波器的功率耐受性能，使TCSAW滤波器具有较小的插入损耗、矩形系数更佳、品质因数更高。
2、本申请引入的导热层具有良好的导热性能，能够使声表面波器件在高功率条件运行时产生的热量及时散发，从而保证了器件的工作稳定性，与传统的TCSAW滤波器相比，本申请的结构不容易积累热量、能够承受高功率。
3、复合电极层经过退火处理能有效减少电极中晶体缺陷，提高复合电极层的导电率，减小器件插入插损。同时复合电极层在退火处理过程中在晶界处形成金属间化合物增强电极强度，有利于提高器件功率耐受性。本申请公开的制作方法，所使用的制备工艺容易实现，易于大规模推广，对于提高TCSAW滤波器功率耐受性、增强SAW器件的温度性等方面具有重大的实践意义。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的高功率耐受性TCSAW滤波器的结构示意图。
图2是本申请一实施例提供的高功率耐受性TCSAW滤波器的透射电子显微镜照片。
图3是本申请一实施例提供的复合电极层的电极结构和压电衬底部分的高分辨透射电子显微镜照片。
图4是本申请一实施例提供的高功率耐受性TCSAW滤波器的X射线衍射谱。
图5是本申请公开的高功率耐受性TCSAW滤波器的制备方法流程图。
图6是本申请一实施例提供的高功率耐受性TCSAW滤波器和常规滤波器的电性能测试结果比较图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
结合图1-图4所示，本申请公开了一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构，如图1所示，该结构由下至上依次包括压电衬底1、复合电极层9、温度补偿层7和导热层8。
复合电极层9设置在压电衬底上1，压电衬底1的材料为LiTaO3或LiNbO3，压电衬底1的切向任意，包括但不限于128°YX-LiNbO3、5°YX-LiNbO3和42°YX-LiTaO3。
复合电极层9由下至上依次包括第一电极打底层2、第一电极主体层3、第二电极打底层4和第二电极主体层5。在本申请中，复合电极层9还包括电极抗氧化层6，电极抗氧化层6设置在第二电极主体层5上。
可选的，第一电极主体层3的和第二电极主体层5的材料为Cu，第一电极主体层3的厚度为5-20nm，第二电极主体层5的厚度范围为0.05λ≤he≤0.15λ，其中λ为复合电极层的电极周期波长，he为第二电极主体层的厚度。
可选的，第一电极打底层2和第二电极打底层4的材料为Ti、Ni、Zr或Co，第一电极打底层2和第二电极打底层4的厚度均为5-10nm。
可选的，电极抗氧化层6的材料为Ti或Cr，电极抗氧化层6的厚度为5-15nm。
如图2和图3所示，第一电极打底层2能提高复合电极与压电衬底1之间的粘附力。第一电极打底层2和第二电极打底层4共同提升了第一电极主体层3Cu的晶体质量，使其晶粒结构变细，因此第一电极主体层3具有强韧性和高力学强度，对于声表面波产生的重复应力有更强的功率承受力。第二电极打底层4还能提高第二电极主体层5Cu的晶体质量，使其晶粒结构变粗，粗大的柱状晶垂直贯穿了整个电极薄膜，并且晶粒沿着单一方向上生长，从而使电极主体层5获得很好的导电性。电极抗氧化层6防止第二电极主体层5被温度补偿层7氧化。如图5所示，从图5可以看出除了压电衬底1的衍射峰外，在43.3°有很强的衍射峰，该峰为第二电极主体层Cu(111)的衍射峰，表明复合电极层具有强织构，大晶粒高织构的Cu(111)晶粒具有较好的导电性。
温度补偿层7设置在压电衬底1上并覆盖复合电极层9的相邻电极间隙，温度补偿层7的厚度大于复合电极层9的厚度。在本申请中，温度补偿层7的材料为SiO2，温度补偿层7的厚度范围为其中λ为复合电极层的电极周期波长，/>为温度补偿层7的厚度。
导热层8设置在温度补偿层7上，导热层8的材料为Si或SiC。
采用本申请的结构，能使复合电极层同时拥有较好的抗应力迁移和低电阻的性能，提升TCSAW滤波器的功率耐受性能，同时具有较小的插入损耗、矩形系数更佳、品质因数更高。
本申请还公开了一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器的制备方法，如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤1：获取压电衬底1并清洗表面。在本申请中，压电衬底1的材料为128°YX-LiNbO3。清洗表面具体包括将压电衬底1用丙酮、酒精和去离子水各超声清洗5分钟，然后再用去离子水冲洗2分钟，最后用氮气吹干。
步骤2：利用光刻技术和电子束蒸镀方法，在压电衬底1上制备复合电极层9。
在本申请中，设计复合电极层9的电极叉指线宽为1.10μm,电极周期波长为2.0μm。具体制备过程为，首先进行光刻工艺，光刻的具体步骤包括表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、曝光、后烘、显影、硬烘。光刻完成后压电衬底1上的叉指换能器图形已经形成，之后将样品放入电子束蒸镀机镀膜，开始制作复合电极层9。电子束蒸镀方法具体实验条件如下：本底真空优于9×10-9torr，第一电极打底层2的材料为Ti，其蒸镀速率为沉积厚度为5nm，作为复合电极层9的第一层。第一电极主体层3的材料为细晶粒Cu，其蒸镀速率为/>沉积厚度为20nm，作为复合电极层9的第二层。第二电极打底层4的材料为Ti，其蒸镀速率为/>沉积厚度为5nm，作为复合电极层9的第三层。第二电极主体层5的材料为粗晶粒Cu，其蒸镀速率为/>沉积厚度为258nm，作为复合电极层9的第四层。电极抗氧化层6的材料为Ti，其蒸镀速率为/>沉积厚度为5.5nm，作为复合电极层9的第五层。蒸镀完成后，从蒸镀机中取出样品并置于丙酮中剥离，从而完成复合电极层的制备。
步骤3：利用退火炉对压电衬底1和设置在压电衬底1上的复合电极层9进行退火处理。其中，在退火过程中，需向退火炉充入氮气，用于对复合电极层9和压电衬底1进行保护，退火温度为400℃，退火时间为5h。复合电极层9经过退火处理能有效减少电极中晶体缺陷，提高复合电极层的导电率，减小器件插入插损。同时复合电极层9在退火处理过程中在晶界处形成金属间化合物增强电极强度，有利于提高器件功率耐受性。
步骤4：利用磁控溅射方法，在压电衬底1上制备温度补偿薄膜。
温度补偿薄膜覆盖复合电极层9的相邻电极间隙，温度补偿薄膜的材料为SiO2，温度补偿薄膜的厚度大于复合电极层9的厚度。磁控溅射方法的具体实验条件如下：本底真空度优于7×10-5Pa，采用硅靶反应溅射，直流电源，电源功率为1000W，Ar流量为18sccm，O2流量为12sccm，常温镀膜，镀膜气压为0.5Pa，温度补偿薄膜的生长速率为
步骤5：利用化学机械抛光方法对温度补偿薄膜的表面进行处理得到温度补偿层7。温度补偿层7的厚度范围为其中λ为结构波长，/>为温度补偿层7的厚度。在本申请中，将温度补偿薄膜进行抛光磨平，抛光至厚度为1450nm。
步骤6：利用磁控溅射方法，在温度补偿层7上制备导热层8。在本申请中，导热层8的材料为SiC。磁控溅射方法的具体实验条件如下：本底真空度优于7×10-5Pa，采用SiC靶溅射，直流电源，电源功率为200W，Ar流量为18sccm，常温镀膜，镀膜气压为0.8Pa，SiC薄膜的生长速率为
通过上述制备方法制得的高功率耐受性TCSAW滤波器和常规滤波器的电性能测试结果比较图如图6所示，其中，实线为现有技术的TCSAW滤波器测试结果，虚线为本申请公开的高功率耐受性TCSAW滤波器的测试结果。现有技术方案的TCSAW滤波器温度漂移系数为-22ppm/℃,本申请的高功率耐受性TCSAW滤波器温度漂移系数为-21.2ppm/℃。从测试结果的对比可以发现，两种滤波器具有相似的频率响应特性和温度漂移系数，表明高功率耐受性TCSAW滤波器结构不会影响滤波器的频率响应特性和温度漂移系数。经过功率耐受性能测试，结果表明，当滤波器工作频率为910MHz时，传统的TCSAW滤波器结构的耐受功率为29dBm,本申请的高功率耐受性TCSAW滤波器结构的耐受功率在34.5dBm以上。
经过实验对比，在同一功率输入水平条件下，常规滤波器和本申请的高功率耐受性TCSAW滤波器的热分布也有所不同。在输入功率为28.5dBm时，常规TCSAW滤波器发热严重，散热不均匀，温度高达200℃以上。本申请的高功率耐受性TCSAW滤波器存在导热层，散热均匀，导热效果好，温度只有80℃左右。通过优化复合电极层的各层电极材料的厚度与导热层的厚度，本申请的高功率耐受性TCSAW滤波器耐受功率可以进一步得到提高。
上述结果显示与传统结构的TCSAW滤波器相比,本申请的高功率耐受性TCSAW滤波器具有较高的功率耐受性，本申请公开的制作方法，所使用的制备工艺容易实现，而且复合电极层和导热层的材料易得，易于大规模推广和批量生产，对于提高TCSAW滤波器功率耐受性、增强SAW器件的温度性等方面具有重大的实践意义。
以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器结构，其特征在于，所述结构由下至上依次包括压电衬底、复合电极层、温度补偿层和导热层；
所述复合电极层设置在所述压电衬底上，所述复合电极层由下至上依次包括第一电极打底层、第一电极主体层、第二电极打底层、第二电极主体层和电极抗氧化层；所述第一电极打底层用于提高复合电极与压电衬底之间的粘附力；所述第一电极打底层和所述第二电极打底层用于共同提升所述第一电极主体层的晶体质量，使晶体晶粒结构变细；所述第二电极打底层还用于提高所述第二电极主体层的晶体质量，使晶体晶粒结构变粗；所述电极抗氧化层用于防止所述第二电极主体层被所述温度补偿层氧化；
所述温度补偿层设置在所述压电衬底上并覆盖所述复合电极层的相邻电极间隙，所述温度补偿层的厚度大于所述复合电极层的厚度；
所述导热层设置在所述温度补偿层上，所述导热层的材料为Si或SiC。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一电极主体层的材料和所述第二电极主体层的材料为Cu，所述第一电极主体层的厚度为5-20 nm，所述第二电极主体层的厚度范围为，其中/>为复合电极层的电极周期波长，/>为第二电极主体层的厚度。
3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一电极打底层和所述第二电极打底层的材料为Ti、Ni、Zr或Co，所述第一电极打底层和所述第二电极打底层的厚度为5-10 nm。
4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述电极抗氧化层的材料为Ti或Cr，所述电极抗氧化层的厚度为5-15 nm。
5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述温度补偿层的材料为SiO2，所述温度补偿层的厚度范围为，其中/>为复合电极层的电极周期波长，/>为温度补偿层的厚度。
6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述压电衬底的材料为LiTaO3或LiNbO3，所述压电衬底的切向任意，包括但不限于128°YX- LiNbO3、5°YX-LiNbO3和42°YX-LiTaO3。
7.一种高功率耐受性温补型声表面波滤波器的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1：获取压电衬底并清洗表面；
步骤2：利用光刻技术和电子束蒸镀方法，在所述压电衬底上制备复合电极层；
所述复合电极层由下至上依次包括第一电极打底层、第一电极主体层、第二电极打底层、第二电极主体层和电极抗氧化层；所述第一电极打底层用于提高复合电极与压电衬底之间的粘附力；所述第一电极打底层和所述第二电极打底层用于共同提升所述第一电极主体层的晶体质量，使晶体晶粒结构变细；所述第二电极打底层还用于提高所述第二电极主体层的晶体质量，使晶体晶粒结构变粗；所述电极抗氧化层用于防止所述第二电极主体层被温度补偿层氧化；
步骤3：利用退火炉对所述压电衬底和设置在所述压电衬底上的复合电极层进行退火处理；
步骤4：利用磁控溅射方法，在所述压电衬底上制备温度补偿薄膜；
所述温度补偿薄膜覆盖所述复合电极层的相邻电极间隙，所述温度补偿薄膜的材料为SiO2，所述温度补偿薄膜的厚度大于所述复合电极层的厚度；
步骤5：利用化学机械抛光方法对所述温度补偿薄膜的表面进行处理得到温度补偿层；所述温度补偿层的厚度范围为，其中/>为复合电极层的电极周期波长，为温度补偿层的厚度；
步骤6：利用磁控溅射方法，在所述温度补偿层上制备导热层；所述导热层的材料为Si或SiC。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括，利用退火炉，通过在氮气保护下对所述压电衬底和设置在所述压电衬底上的复合电极层进行退火处理，退火温度在300-400℃，退火时间为5-10h。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN101018045A (zh) * | 2006-02-08 | 2007-08-15 | 精工爱普生株式会社 | 弹性表面波元件及电子设备 |
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| CN110601677A (zh) * | 2018-06-13 | 2019-12-20 | 天工方案公司 | 铌酸锂滤波器中添加高速层的杂散剪切水平模式频率控制 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101018045A (zh) * | 2006-02-08 | 2007-08-15 | 精工爱普生株式会社 | 弹性表面波元件及电子设备 |
| CN108123696A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-06-05 | 海宁市瑞宏科技有限公司 | 一种高机电耦合系数的抗功率温补型声表面波滤波器结构 |
| CN108539006A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-14 | 杭州左蓝微电子技术有限公司 | 一种温度补偿声表面波滤波器及其制备方法 |
| CN110601677A (zh) * | 2018-06-13 | 2019-12-20 | 天工方案公司 | 铌酸锂滤波器中添加高速层的杂散剪切水平模式频率控制 |
| CN109217841A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-01-15 | 杭州左蓝微电子技术有限公司 | 一种基于声表面波和空腔型薄膜体声波组合谐振器 |
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