【CN110224685A】一种单晶薄膜体声波滤波器及其微细加工方法【专利】
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910393152.5
(22)申请日 2019.05.13
(71)申请人 电子科技大学
地址 611731 四川省成都市高新区（西区）
西源大道2006号
(72)发明人 罗文博 吴传贵 帅垚
(74)专利代理机构 电子科技大学专利中心
51203
代理人 闫树平
(51)Int.Cl.
H03H 9/56(2006.01)
H03H 9/17(2006.01)
H03H 9/02(2006.01)
(54)发明名称
一种单晶薄膜体声波滤波器及其微细加工
方法
(57)摘要
本发明提供一种单晶薄膜体声波滤波器的
微细加工方法，包括如下步骤：采用晶圆键合转
移方法制备单晶压电薄膜材料，所述单晶压电薄
膜材料包括自上而下依次设置的表面损伤层、表
面粗糙层、频率调控层、压电层，去除所述表面损
伤层，去除所述表面粗糙层，调节所述频率调控
层的厚度，即可。本发明所述的单晶薄膜体声波
滤波器的微细加工方法，实现了对单晶压电薄膜
结构的厚度以及表面形貌的精准控制，从而使得
在提高单晶压电薄膜的结构与压电性能的同时，
也实现对单晶薄膜体声波滤波器频率的精确控
制，最终实现对薄膜体声波滤波器的中心频率的
精准调频。权利要求书3页 说明书11页 附图3页CN 110224685 A 2019.09.10
C N 110224685
A
权 利 要 求 书1/3页CN 110224685 A
1.一种单晶薄膜体声波滤波器的微细加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用晶圆键合转移方法制备单晶压电薄膜材料，所述单晶压电薄膜材料包括自上而下依次设置的表面损伤层、表面粗糙层、频率调控层、压电层；
(2)取步骤(1)中得到的所述单晶压电薄膜材料，去除所述表面损伤层；
(3)取步骤(2)中得到的所述单晶压电薄膜材料，去除所述表面粗糙层；
(4)取步骤(3)中得到的所述单晶压电薄膜材料，调节所述频率调控层的厚度，即可。
2.根据权利要求1所述的单晶薄膜体声波滤波器的微细加工方法，其特征在于，步骤(1)中，所述晶圆键合转移方法具体包括如下步骤：取经过离子注入的单晶压电晶圆，在单晶压电晶圆的注入表面或/和衬底一侧表面制备键合层，将制备有键合层的所述单晶压电晶圆与衬底进行键合，将键合至所述衬底的所述单晶压电晶圆进行退火，使所述单晶压电晶圆沿注入离子产生的损伤层产生劈裂，得到单晶压电薄膜材料。
3.根据权利要求2所述的单晶薄膜体声波滤波器的微细加工方法，其特征在于：
所述单晶压电晶圆为石英、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、氧化锌、钛酸钡、磷酸二氢钾、铌镁酸铅中的一种；
所述单晶压电晶圆注入的离子为H离子、He离子、B离子、As离子中的一种或多种；注入离子的能量为100KeV-2000KeV；注入剂量为2-8×1016/cm2；离子束流为0.1-10μA/cm-2；注入深度为0.3-5μm；
优选地，单晶压电晶圆为铌酸锂，注入离子为He离子，注入能量为500KeV，注入的离子最大浓度深度为1300-1500nm，得到的所述表面损伤层为150-155nm；
注入能量为700KeV，注入的离子最大浓度深度为1700-1900nm，得到的所述表面损伤层为155-160nm；
注入能量为1000KeV，注入的离子最大浓度深度为2300-2600nm，得到的所述表面损伤层为165-170nm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的单晶薄膜体声波滤波器的微细加工方法，其特征在于：步骤(2)中，采用Ar+刻蚀法去除所述表面损伤层；
其中，刻蚀速率为2nm/min-30nm/min；刻蚀的加速电压为20V-500V；刻蚀的束流电压为100V-1100V；
优选地，当所述表面损伤层的厚度为150-155nm时，刻蚀速率为2nm/min-15nm/min，刻蚀的加速电压为20V-100V，刻蚀的束流电压为100V-500V；
当所述表面损伤层的厚度为155-160nm时，刻蚀速率为2nm/min-20nm/min，刻蚀的加速电压为20V-120V，刻蚀的束流电压为100V-600V；
当所述表面损伤层的厚度为165-170nm时，刻蚀速率为2nm/min-25nm/min，刻蚀的加速电压为20V-140V，刻蚀的束流电压为100V-700V。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的单晶薄膜体声波滤波器的微细加工方法，其特征在于，步骤(3)中，采用Ar+刻蚀法去除所述表面粗糙层；
其中，刻蚀速率为2nm/min-20nm/min；刻蚀的加速的电压为20V-120V；刻蚀的束流电压为100V-600V；
优选地，当所述表面损伤层去除后的表面粗糙度为10-15nm时，刻蚀速率为2nm/min-10nm/min，刻蚀的加速电压为20V-80V，刻蚀的束流电压为100V-400V，刻蚀后的表面粗糙度
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