CN214756278U - 多阶横模抑制的声表面波换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多阶横模抑制的声表面波换能器，声表面波换能器包括从下到上依次设置的晶圆基底、叉指金属层和温补层；还包括负载层，负载层采用如下结构之一或组合；结构一：负载层设置于温补层上或温补层中，负载层不与叉指金属层接触，负载层覆盖叉指金属层中的全部或部分指条端头；结构二：负载层在晶圆基底内，负载层位于叉指金属层的指条端头位置对应处，负载层为导电材料；结构三：负载层位于叉指金属层和温补层之间，负载层覆盖叉指金属层中的全部或部分指条端头，负载层采用非金属材料制成。对指条端头区域进行处理阻断横向模，提高电性能指标和品质Q值；结构一负载层通过温补层与叉指金属层隔离，不与叉指金属层相连短路。

Description

多阶横模抑制的声表面波换能器

技术领域

本实用新型涉及声表面波器件及其制造工艺领域，特别是涉及一种多阶横模抑制的声表面波换能器。

背景技术

移动通信由最初的2G发展到3G，再到如今的4G/5G，频率资源越来越拥挤，不同通信系统频带间的保护间隔越来越小。比如，对于发射端(Tx)和接收端(Rx)双工器频段(Band2、3、8、25)等，Tx和Rx之间的频率间隔非常窄，长时间加载功率的工况下，温度变化则频率可能发生漂移，Tx和Rx将会相互影响，造成整体性能严重恶化。因此，对作为射频信号主要滤波器件的声表面波滤波器提出了温度稳定性要求。在较宽的温度范围下保持声表面波滤波器频率温度稳定性的技术，已成为当前声表面波滤波器技术发展和器件应用的关键问题之一。

普通声表滤波器(STD－SAW)采用LiTaO3为芯片晶圆基底1时，对温度变化很敏感，温度系数在大约－40ppm/K左右。若LiNbO3材料为芯片晶圆基底1，则芯片的温度系数则达到－75ppm/K。为满足通信系统对温度稳定性的要求，通常需要在芯片的叉指换能器(IDT)表面覆盖正温度系数的材料以抵消晶圆基底1材料的温度漂移。通过这种工艺技术制作出来的滤波器则可以达到降低频率温度依赖性，同时实现低差损、高抑制度等要求。但是，当在声表滤波器芯片的叉指换能器表面镀上一层用于温度补偿材料(如SiO2等)之后，虽然温度特性有较大改善，但是会带来芯片性能的变化，加入温补层之后，整个芯片结构中声波的传播及工作模式将会不同于常规STD－SAW，如果仍然采用常规SAW的设计方法，谐振器和RF滤波器会出现很强的横向模式波纹，通带杂波严重，影响原器件中的主要波模，从而对声表面波器件性能造成较大的影响。

现有的横模抑制方法中，如改变dummy指长度从而改变IDT火地电极重叠区域长度加权的方法，可能会影响谐振器的Q值，使滤波器损耗增大。又如村田，高通等国外厂商主导的在金属指条末端增加占空比，或者增加第二层金属的方法，这种方法对横模抑制不错，但也对工艺制作精度有要求，若占空比太大或者第二层对位不准有可能出现短路的现象。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种多阶横模抑制的声表面波换能器。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种多阶横模抑制的声表面波换能器，包括从下到上依次设置的晶圆基底、叉指金属层和温补层；还包括负载层，所述负载层采用如下结构之一或它们的任意组合；结构一：所述负载层设置于所述温补层上或温补层中，所述负载层不与所述叉指金属层接触，所述负载层覆盖所述叉指金属层中的全部或部分指条端头；结构二：所述负载层在所述晶圆基底内，所述负载层位于叉指金属层的指条端头位置对应处；结构三：所述负载层位于叉指金属层和温补层之间，所述负载层覆盖所述叉指金属层中的全部或部分指条端头。

上述技术方案：该声表面波换能器通过负载层能够有效阻断温度补偿层中横向杂模信号叠加进入声表面波器件的通带内及带外抑制处，该负载层能阻断指条端头区域横向模的产生，提高声表面波换能器电性能指标，提高品质因素Q值；结构一中的负载层设置在温补层中或温补层上，负载层可通过温补层与叉指金属层隔离，使得负载层可以做成任意形状而不会与叉指金属层相连造成短路现象。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在所述结构一中，所述负载层为设置在所述温补层上或所述温补层中的导电层或不导电层；或者所述负载层为设置在温补层中的空洞层。

上述技术方案：非空洞负载层(导电层、不导电层)和空洞负载层都可以改变声表面波的传播速度，特别是换能器边缘即指条端头处的速度，破坏横向模式振动产生的条件，进而阻断指条端头区域横向模的产生；负载层可通过温补层与叉指金属层隔离，使得负载层可以做成任意形状而不会与叉指金属层相连造成短路现象，实现有效阻断横向模的产生，提高声表面波换能器电性能指标，提高品质因素Q值。

在本实用新型的一种优选实施方式中，当所述负载层为导电层或不导电层时：所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状带，所述条状带覆盖多个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

上述技术方案：便于制造的同时能够实现有效阻断横向模的产生。

在本实用新型的一种优选实施方式中，当所述负载层为导电层或不导电层时：所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状带，所述条状带中每个分段覆盖至少一个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

上述技术方案：便于制造的同时能够实现有效阻断横向模的产生。

在本实用新型的一种优选实施方式中，当所述负载层为空洞层时：所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状槽，所述条状槽覆盖多个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

上述技术方案：便于制造的同时能够实现有效阻断横向模的产生。

在本实用新型的一种优选实施方式中，当所述负载层为空洞层时：所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状槽，所述条状槽中每个分段覆盖至少一个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

上述技术方案：便于制造的同时能够实现有效阻断横向模的产生。

在本实用新型的一种优选实施方式中，当所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状带时，所述条状带中每个分段覆盖一个指条端头且位于所覆盖的指条端头的正上方。

上述技术方案：实现了指条端头的整体覆盖，能更好的阻断横向模的产生，同时能提高声表面波换能器电性能指标，提高品质因素Q值。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述结构二为：在所述晶圆基底上与所述叉指金属层的指条端头位置对应处开设有孔洞，在所述孔洞中填充有导电材料或非导电材料，当所述孔洞中填充有导电材料时，每个指条端头位置对应处的孔洞不与与所述指条端头相邻的指条端头接触。

上述技术方案：结构二能够影响指条端头电荷分布，改变指条端头电学和固体力学边界条件，最终改变换能器中产生的波模，进而有效阻断横向模的产生。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述结构三为：所述负载层包括多条分别沿指条长度方向延伸的非金属的条状带，每个所述条状带覆盖一个指条且位于所覆盖的指条的上方。

上述技术方案：结构二和结构三能够影响指条端头电荷分布，改变指条端头电学和固体力学边界条件，最终改变换能器中产生的波模，进而有效阻断横向模的产生。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括钝化层，所述钝化层位于最上方的。

上述技术方案：当负载层为金属层且全部或部分裸露在温补层上表面时，钝化层能够使得金属表面不易被氧化，钝化层还能保护温补层不易受空气中水分影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的一种优选实施方式中负载层的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的一种优选实施方式中声表面波换能器的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的一种优选实施方式中声表面波换能器的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例一的一种优选实施方式中声表面波换能器仿真导纳幅值与负载层结构参数关系示意图；

图5是本实用新型实施例一的一种优选实施方式中声表面波换能器仿真导纳实部与负载层结构参数关系示意图；

图6是本实用新型实施例一的另一种优选实施方式中负载层的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一的另一种优选实施方式中声表面波换能器的剖面结构示意图；

图8是本实用新型实施例一的另一种优选实施方式中声表面波换能器的俯视结构示意图；

图9是本实用新型实施例二中负载层的结构示意图；

图10是本实用新型实施例二中声表面波换能器的剖面结构示意图；

图11是本实用新型实施例三中负载层的结构示意图；

图12是本实用新型实施例三中声表面波换能器的剖面结构示意图；

图13是本实用新型实施例七中晶圆基底结构示意图；

图14是本实用新型实施例七中在晶圆基底上涂上了光刻胶的示意图；

图15是本实用新型实施例七中在晶圆基底上剥离光刻胶以及光刻胶上的金属示意图；

图16是本实用新型实施例七中叉指金属层形成后的结构示意图；

图17是本实用新型实施例七中在叉指金属层上端生长一层温补层的示意图；

图18是图17中的温补层进行平坦化处理后的结构示意图；

图19是本实用新型的声表面波换能器与现有普通声表面波换能器的性能对比图，其中，图19(a)为导纳幅值对比示意图，图19(b)为插入损耗示意图。

附图标记：

1晶圆基底；2叉指金属层；21指条；211指条端头；3温补层；4负载层；5钝化层；6光刻胶。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

本实施例公开了一种声表面波换能器，该声表面波换能器包括从下到上依次设置的晶圆基底1、叉指金属层2和温补层3，还包括负载层4，负载层4采用结构一，具体为：如图1所示，负载层4设置于温补层3上表面，或者负载层4部分嵌入温补层3部分露出温补层3，通过温补层3的隔离，负载层4不与叉指金属层2接触，不与叉指金属层2电连接，负载层4覆盖叉指金属层2中的全部或部分指条端头211。优选的，负载层4覆盖叉指金属层2中全部指条端头211。

在本实施例中，晶圆基底1的材质优选但不限于为多种切型的LiTaO3(钽酸锂)、LiNbO3(铌酸锂)、石英。叉指金属层2优选但不限于为钛，镉，铜，银，铝或者这些金属的合金制成。温补层3具有正温度系数，优选但不限于为二氧化硅、二氧化锗、氟氧化硅。负载层4为导电层或不导电层，负载层4为导电层时，负载层4优选但不限于为选择金属或金属合金或导电的氧化物，如可选择钛，铬，铜，银，铝，铂，钨等或者它们的组合；负载层4为非导电层时，负载层4优选但不限于选择固态氧化铝或Ta2O5或PI，负载层4优选但不限于与叉指金属层2的材质相同。优选的，负载层4可为任意形状，优选但不限于为矩形。

在本实施例的一种优选实施方式中，如图2和图7所示，还包括钝化层5，该钝化层5位于最上方的。钝化层5的材料优选但不限于为氮化硅。

在本实施例的另一种优选实施方式中，如图3所示，负载层4包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状带，条状带中每个分段覆盖至少一个指条端头211且位于覆盖的指条端头211的上方。分段优选但不限于为矩形或正方形或圆形或三角形或者其它不规则形状。

在本优选实施方式中，进一步优选的，如图3所示，条状带中每个分段覆盖一个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的正上方。优选的，分段的宽度方向中心线与所覆盖的那个指条端头211的宽度方向中心线在同一竖直面内且平行。进一步优选的，分段在宽度方向覆盖住指条端头211的宽度，如图3所示。

在本优选实施方式中，进一步优选的，分段的长度最优值获取方法为：固定条状带中分段的宽度，在预设的分段长度取值区间中取多个长度取值，对不同长度取值下的分段进行三维有限元分析获得与长度取值一一对应的导纳曲线，将多个导纳曲线中最光滑和/或无尖峰的导纳曲线对应的长度取值作为该分段的长度最优值。进一步优选的，事先建立分段长度优化的三维有限元模型。若分段宽度变化，那么对应的长度最优值也应该按照上述方法重新获取分段的长度最优值。对本实施方式中的声表面波换能器的性能进行了仿真，仿真结果如图4和图5所示，展示了负载层4的分段的宽度(如图3所示，负载层4分段的宽度方向与指条端头211的宽度方向相同，分段的长度方向与指条端头211的长度方向相同)固定为0.3波长时，负载层4长度从0.2个波长变化到1个波长时的导纳的幅值和实部，可以看出条状带中分段的长和宽(可作为负载层4的结构参数)不同，对声表面波换能器的横模抑制以及性能不同，具体的，当负载层4的分段的长度太小时，对横模抑制不完全，导纳幅值和实部曲线中存在着较多的寄生峰；当负载层4的分段的长度较大时，虽对横模寄生有抑制作用，但同时对叉指换能器IDT中的主模造成了严重的影响，导纳曲线中的谐振峰处Q值明显降低。只有当负载层4分段的长度取最优值时才能获得对声表换能器中横向模式最好的抑制，同时获得较高的Q值。

在本实施例的再一种优选实施方式中，如图6－图8所示，负载层4包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状带，条状带覆盖多个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的上方。条状带的条数一般为两条，如图8所示。优选的，条状带的条数可根据叉指金属层2上指条端头211的分布情况设定。一个条状带覆盖多个叉指端头。

在本优选实施方式中，优选的，如图8所示，条状带位于指条端头211的正上方，条状带完全覆盖指条端头211的末尾边缘。

实施例二

本实施例公开了一种声表面波换能器，本实施例中声表面波换能器结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，负载层4设置于温补层3中，如图9和图10所示，负载层4不与叉指金属层2接触，因此，不会存在负载层4和叉指金属层2短路的风险。如同实施例一一样，负载层4可为覆盖多个指条端头211的连续的条状带或者是覆盖至少一个指条端头211的间断的条状带。如图9和图10所示，负载层4的上表面可以与温补层3的上表面齐平；负载层4的上表面也可以低于温补层3的上表面。

在本实施例的一种优选实施方式中，如图10所示，还包括钝化层5，该钝化层5位于最上方的。钝化层5的材料优选但不限于为氮化硅。

实施例三

本实施例公开了一种声表面波换能器，包括从下到上依次设置的晶圆基底1、叉指金属层2和温补层3，还包括负载层4，负载层4采用结构一，负载层4为设置在温补层3中的空洞层，空洞层的底部不与叉指金属层2接触，空洞层覆盖叉指金属层2中的全部或部分指条端头211，如图11和图12所示，空洞层的上表面可以与温补层3的上表面齐平；负载层4的上表面也可以低于温补层3的上表面。

在本实施例的一种优选实施方式中，如图12所示，还包括钝化层5，该钝化层5位于最上方的。钝化层5的材料优选但不限于为氮化硅。

在本实施例的另一种优选实施方式中，负载层4包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状槽，条状槽覆盖多个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的上方；条状槽的条数一般为两条，优选的，条状槽的条数可根据叉指金属层2上指条端头211的分布情况设定，一个条状槽覆盖多个叉指端头。

在本实施例的再一种优选实施方式中，负载层4包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状槽，条状槽中每个分段覆盖至少一个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的上方。

在本优选实施方式中，进一步优选的，条状槽中每个分段槽覆盖一个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的正上方。优选的，分段槽的宽度方向中心线与所覆盖的那个指条端头211的宽度方向中心线在同一竖直面内且相互平行。进一步优选的，分段槽在宽度方向应该覆盖住指条端头211的宽度，可参照实施例一种的分段最优长度获取方法获得分段槽的最优长度。

实施例四

本实施例公开了一种声表面波换能器，未图示，包括从下到上依次设置的晶圆基底1、叉指金属层2和温补层3；还包括负载层4，负载层4采用机构二，负载层4在晶圆基底1内，负载层4位于叉指金属层2的指条端头211位置对应处，负载层4可为导电层也可为非导电层，负载层4为导电层时，优选但不限于为选择金属或金属合金或导电的氧化物，如可选择钛，铬，铜，银，铝，铂，钨等或者它们的组合，还可以与指条材质一样；负载层4为非导电层时，优选但不限于选择固态氧化铝或Ta2O5或PI。优选的，负载层4为金属材料，负载层4预埋在晶圆基底1内部。优选的，负载层4包括多个部分，多个部分间为间断或分散的，每个指条端头211位置对应处设置有一个负载层4部分。

在本实施例的一种优选实施方式中，未图示，在晶圆基底1上与叉指金属层2的指条端头211位置对应处开设有孔洞，在孔洞中填充有导电材料或非导电材料，当空洞中填充有导电材料时，每个指条端头位置对应处的孔洞不与与该指条端头相邻的指条端头211接触，相邻孔洞也不接触，确保设置孔洞和在孔洞中填充导电材料后，相邻指条端头211不短路(接触短路或连接短路)，导电材料优选但不限于为金属材料。孔洞优选但不限于位于指条端头211正下方或者旁边。

实施例五

本实施例公开了一种声表面波换能器，未图示，包括从下到上依次设置的晶圆基底1、叉指金属层2和温补层3；还包括负载层4，负载层4采用机构三，负载层4位于叉指金属层2和温补层3之间，负载层4覆盖叉指金属层2中的全部或部分指条端头211，负载层4采用导电或不导电材料制成，负载层4采用导电材料制成时，优选但不限于为选择金属或金属合金或导电的氧化物，如可选择钛，铬，铜，银，铝，铂，钨等或者它们的组合，还可以与指条材质一样；负载层4采用非导电层材料制成时，优选但不限于选择固态氧化铝或Ta2O5或PI。

在本实施例的一种优选实施方式中，未图示，负载层4包括多条分别沿指条长度方向延伸的非金属的条状带，每个条状带覆盖一个指条且位于所覆盖的指条的上方。优选的，条状带完全覆盖下方的指条，其宽度大于指条宽度。

实施例六

本实施例公开了一种声表面波换能器，未图示，包括从下到上依次设置的晶圆基底1、叉指金属层2和温补层3；还包括负载层4，负载层4采用结构一、结构二和结构三的任意组合，如负载层包括两部分时，一部分负载层采用结构一，另一部分负载层采用结构二；或者一部分负载层采用结构一，另一部分负载层采用结构三；或者一部分负载层采用结构二，另一部分负载层采用结构三，又如负载层包括三个部分时，第一部分负载层采用结构一、第二部分负载层采用结构二、第三部分负载层采用结构三，采用组合的方式能够更有效的全面抑制横模。

实施例七

本实施例公开了一种声表面波换能器的制造过程，包括：

步骤S1，在晶圆基底1上表面生成叉指金属层2。优选的，步骤S1具体包括：根据设计要求选择出合适的压电材料晶圆基底1，可以是多种切型的LiTaO3(钽酸锂)，LiNbO3(铌酸锂)，石英等如图13所示；之后，在晶圆基底1表面均匀涂覆光刻胶6，优选的，均匀涂覆多层光刻胶6，保护表面不受污染，如图14所示；然后进行曝光、显影、烘烤等工艺处理，使得光刻胶6侧面呈倒梯形，然后通过电子束蒸发，磁控溅射等方式在其表面沉积金属膜，该金属薄膜材料可以是钛，镉，铜，银，铝等或者他们的合金，如图15所示。采用湿法剥离工艺去除光刻胶6及光刻胶6上的金属，保留与基片紧密接触的叉指金属电极，形成叉指金属层2，如图16所示。

步骤S2，在叉指金属层2上表面生成一层具有正温度系数的温补层3。优选的，步骤S2具体包括：首先，采用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)磁控溅射法或者电子束蒸镀法在金属上端面生长一层具有正温度系数的温度补偿材料，如二氧化硅，二氧化锗，氟氧化硅等。厚度控制在500到2000nm之间，如图17所示。最后，采用CMP(ChemicalMechanical Planarization，化学机械平坦化)处理，实现温度补偿层平坦化，同时达到温度补偿层的目标厚度，该目标厚度由设计所需要实现的机电耦合系数以及材料本身参数决定。太厚会降低耦合系数，太薄温补效应达不到，具体目标厚度可事先由3维有限元软件计算仿真给出。如图18所示。步骤S3，为有效阻断温度补偿层中横向杂模信号叠加进入声表面波器件的通带内及带外抑制处，对性能造成严重影响，在温补层3上进行步骤一或步骤二或步骤三处理获得负载层4：

步骤一为：在温补层3的上表面依次进行涂胶、曝光、显影、金属沉积和湿法剥离处理形成位于温补层3上表面的负载层4，负载层4结构可参照实施例一；负载层4包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状带，条状带覆盖多个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的上方，或者负载层4包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状带，条状带中每个分段覆盖至少一个指条端头211且位于所覆盖的指条端头的上方。

步骤二为：在温补层3的上表面依次进行涂胶、曝光、显影和湿法剥离处理形成负载层4，负载层4为空洞层，空洞层的底部不与叉指金属层2接触，负载层4结构可参照实施例三；空洞层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状槽；或者空洞层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状槽，条状槽中每个分段覆盖至少一个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的上方。

步骤三为：执行步骤二，在步骤二的空洞层中填充导电材料，负载层4结构可参照实施例二；

步骤S4，当执行完步骤一和步骤三后，在温补层3上方再生长一层钝化层5，当执行完步骤二后，在温补层3上方避开孔洞位置再生长一层钝化层5。优选的，具体的，采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)在温补层3上再生长一层钝化层5，具体可在温补层3上涂胶、曝光、显影，然后在生长一层钝化层，然后剥离，钝化层5即避开孔洞位置。

实施例八

本实施例公开了一种声表面波换能器的制造过程，包括：

步骤S1，在晶圆基底1上表面生成叉指金属层2。优选的，步骤S1具体包括：根据设计要求选择出合适的压电材料晶圆基底1，可以是多种切型的LiTaO3(钽酸锂)，LiNbO3(铌酸锂)，石英等如图13所示；之后，在晶圆基底1表面均匀涂覆光刻胶6，优选的，均匀涂覆多层光刻胶6，保护表面不受污染，如图14所示；然后进行曝光、显影、烘烤等工艺处理，使得光刻胶6侧面呈倒梯形，然后通过电子束蒸发，磁控溅射等方式在其表面沉积金属膜，该金属薄膜材料可以是钛，镉，铜，银，铝等或者他们的合金，如图15所示。采用湿法剥离工艺去除光刻胶6及光刻胶6上的金属，保留与基片紧密接触的叉指金属电极，形成叉指金属层2，如图16所示。

步骤S2，在叉指金属层2上表面生成一层具有正温度系数的温补层3。优选的，步骤S2具体包括：首先，采用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)磁控溅射法或者电子束蒸镀法在金属上端面生长一层具有正温度系数的温度补偿材料，如二氧化硅，二氧化锗，氟氧化硅等。厚度控制在500到2000nm之间，如图17所示。最后，采用CMP(ChemicalMechanical Planarization，化学机械平坦化)处理，实现温度补偿层平坦化，同时达到温度补偿层的目标厚度，该目标厚度由设计所需要实现的机电耦合系数以及材料本身参数决定。太厚会降低耦合系数，太薄温补效应达不到，具体目标厚度可事先由3维有限元软件计算仿真给出。如图18所示。

步骤S3，为有效阻断温度补偿层中横向杂模信号叠加进入声表面波器件的通带内及带外抑制处，对性能造成严重影响，在温补层3上获得负载层4和钝化层5：

在温补层3上方再生长一层钝化层5，具体的，采用PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)在温补层3上再生长一层钝化层。在钝化层5的上表面依次进行涂胶、曝光、显影、金属沉积和湿法剥离处理形成形成负载层4，负载层4为穿过钝化层5位于温补层3中的空洞层，负载层4结构可参照实施例三；空洞层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状槽；或者空洞层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状槽，条状槽中每个分段覆盖至少一个指条端头211且位于所覆盖的指条端头211的上方。

实施例九

本实施例公开了一种声表面波换能器的制造过程，包括：

A，在晶圆基底1上指条端头211位置对应处刻蚀孔洞，在刻蚀的孔洞里填充导电材料或非导电材料；

B，在晶圆基底1上表面生成叉指金属层2，当孔洞中填充有导电材料时，每个指条端头211位置对应处的孔洞不与该指条端头211相邻的指条端头211接触；

C，在叉指金属层2上表面生成一层具有正温度系数的温补层3；

D，温补层3上方再生长一层钝化层5。

在本实施例中，步骤B、C、D均可参照实施例七中的流程执行。本实施例制造出的声表面波换能器的结构可参考实施例五。

实施例十

本实施例公开了一种声表面波换能器的制造方法，包括：

Ⅰ，在晶圆基底1上表面生成叉指金属层2；

Ⅱ，沿所述叉指金属层2中指条端头211方向生长非金属的负载层4，负载层4包括多条分别沿指条长度方向延伸的非金属的条状带，每个条状带覆盖一个指条且位于所覆盖的指条的上方；

Ⅲ，在叉指金属层2上表面生成一层具有正温度系数的温补层3；

Ⅳ，温补层3上方再生长一层钝化层5。

在本实施例中，步骤Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均可参照实施例七中的流程执行。本实施例制造出的声表面波换能器的结构可参考实施例六。

在本实用新型的一种应用场景中，现有产品中加入温补层之后的声表面波换能器，谐振器和RF滤波器会出现很强的横向模式波纹，通带杂波严重，将会导致整体器件性能的恶化，如图19中的虚线所示，出现了较多的寄生谐振峰，将现有产品中加入温补层之后的声表面波换能器与本实用新型的声表面波换能器进行性能对比测试，测试结果如图19所示，其中，图19(a)为导纳幅值对比示意图，图19(b)为插入损耗示意图，图19中，实线为本实用新型声表面波换能器效果，虚线为不加横模抑制的现有的声表面波换能器效果，可见本实用新型的声表面波换能器能够有效抑制谐振器、RF滤波器中横向模式的结构，同时进一步提升谐振器或者RF滤波器的Q值，性能改善效果非常明显。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，包括从下到上依次设置的晶圆基底、叉指金属层和温补层；

还包括负载层，所述负载层采用如下结构之一或它们的任意组合；

结构一：所述负载层设置于所述温补层上或温补层中，所述负载层不与所述叉指金属层接触，所述负载层覆盖所述叉指金属层中的全部或部分指条端头；

结构二：所述负载层在所述晶圆基底内，所述负载层位于叉指金属层的指条端头位置对应处；

结构三：所述负载层位于叉指金属层和温补层之间，所述负载层覆盖所述叉指金属层中的全部或部分指条端头。

2.如权利要求1所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，在所述结构一中，所述负载层为设置在所述温补层上或所述温补层中的导电层或不导电层；或者所述负载层为设置在温补层中的空洞层。

3.如权利要求2所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，当所述负载层为导电层或不导电层时：

所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状带，所述条状带覆盖多个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

4.如权利要求2所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，当所述负载层为导电层或不导电层时：

所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状带，所述条状带中每个分段覆盖至少一个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

5.如权利要求4所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，当所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状带时，所述条状带中每个分段覆盖一个指条端头且位于所覆盖的指条端头的正上方。

6.如权利要求2所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，当所述负载层为空洞层时：

所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的连续的条状槽，所述条状槽覆盖多个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

7.如权利要求2所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，当所述负载层为空洞层时：

所述负载层包括至少一条沿指条宽度方向延伸的间断的条状槽，所述条状槽中每个分段覆盖至少一个指条端头且位于所覆盖的指条端头的上方。

8.如权利要求1所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，所述结构二为：在所述晶圆基底上与所述叉指金属层的指条端头位置对应处开设有孔洞，在所述孔洞中填充有导电材料或非导电材料，当所述孔洞中填充有导电材料时，每个指条端头位置对应处的孔洞不与所述指条端头相邻的指条端头接触。

9.如权利要求1所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，所述结构三为：所述负载层包括多条分别沿指条长度方向延伸的非金属的条状带，每个所述条状带覆盖一个指条且位于所覆盖的指条的上方。

10.如权利要求1－9之一所述的多阶横模抑制的声表面波换能器，其特征在于，还包括钝化层，所述钝化层位于最上方的。

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