专利名称：基于微机电技术制作声表面波相关器的方法
技术领域：
本发明涉及信号处理器件制作技术领域，特别是一种基于微机电(MEMS)技术制作声表面波相关器的方法。
背景技术：
任何电信号或声信号都可用幅度随时间的变化函数来描述，其中包含了信号的频率、相位等参数。两个信号的频率或相位的变化有一定关系的话，这两个信号就是相关信号，会获得相关输出；当两个信号的频率或相位毫无关系时，就不能得到固定的相关输出。利用相关处理办法，可以进行保密通信检测，还可以从强烈的干扰噪声中提取微弱的有用信号。 为了实现对接收信号作相关处理，有时需要用很复杂的无线电设备。但是用声表面器件得到的相关输出却要简单的多，体积与无线电设备相比简直可以忽略不计。但是利用声表面波器件制作成的相关器有一个很大的缺点就是平行的两个叉指换能器会产生反射信号，从而产生新的噪声，影响相关器的性能，因此，需要使用新的设计技术来降低噪声。另外， 一般的声表面波相关器的输出电极是直接将金属电极蒸镀或溅射到压电晶体上，这种方法虽然简单，但也影响了声表面波的传播，从而降低了信号强度，不利于信号的输出，在这个方面也需要进行改进。
发明内容
( — )要解决的技术问题 针对上述现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，以降低叉指换能器发射产生的噪声，减少金属电极与压电晶体直接接触而造成的能量损耗。
( 二 )技术方案 为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下 —种基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，该方法包括 在压电晶体衬底上制作两组叉指换能器，该两组叉指换能器互不平行且成一定角
度； 在所述两组叉指换能器之间制作空气桥；
在空气桥上蒸镀金属薄膜，引出金属电极。 上述方案中，所述压电晶体衬底是石英衬底、铌酸锂衬底或锗酸铋衬底。
上述方案中，所述在两组叉指换能器之间制作空气桥，具体包括
在两组叉指换能器之间的区域B旋涂光刻胶； 采用LPCVD技术在区域A淀积多晶硅膜，区域B被包含于区域A中；
利用离子注入技术，将淀积的多晶硅膜变成n+硅膜； 在区域A用光刻胶做掩蔽进行刻蚀，去除区域A外的多晶硅或n+硅，在两组叉指换能器之间形成空气桥。 上述方案中，所述在两组叉指换能器之间的区域B旋涂光刻胶的厚度至少为100nm。 上述方案中，所述在空气桥上蒸镀的金属薄膜是金属Au薄膜，厚度为200nm。
上述方案中，所述两组叉指换能器同时作为声表面波相关器的输入端，所述金属电极作为声表面波相关器的输出端。
(三)有益效果 从上述方案可以看出，本发明具有以下有益效果 1、本发明提供的这种基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，将两组叉指换能器设计为成一定的角度，从而减弱了叉指换能器对信号的反射作用，有效降低了叉指换能器发射产生的噪声，提高了信号的处理能力。 2、本发明提供的这种基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，采用MEMS技术制作空气桥，为信号的传递和输出提供了良好的通道，为信号的传输扫除了障碍，同时由MEMS技术制作的空气桥与压电晶体的距离只有百纳米级，可以很好的感应输入信号产生的电场。而组成空气桥的n+硅可以提供足够多的电子，将信号的信息反映给输出电极。因此，有效地减小了金属电极与压电晶体直接接触而造成的能量损耗。
图1是本发明提供的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法流程 图2至图5是依照本发明实施例制作声表面波相关器的工艺流程 图6是依照本发明实施例在两组叉指换能器之间制作的空气桥的剖面示意 图7是依照本发明实施例制作的声表面波相关器的剖面示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。 如图1所示，图1是本发明提供的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法流程图，该方法包括 步骤101 :在压电晶体衬底上制作两组叉指换能器，该两组叉指换能器互不平行且成一定角度；所述压电晶体衬底可以是石英衬底、铌酸锂衬底或锗酸铋衬底等。
步骤102 :在两组叉指换能器之间制作空气桥； 步骤103 :在空气桥上蒸镀金属薄膜，引出金属电极，完成声表面波相关器的制作；在本步骤中，在空气桥上蒸镀的金属薄膜是一般金属Au薄膜，厚度为200nm;两组叉指换能器同时作为声表面波相关器的输入端，所述金属电极作为声表面波相关器的输出端。
上述步骤102所述在两组叉指换能器之间制作空气桥，具体包括在两组叉指换能器之间的区域B旋涂光刻胶，光刻胶的厚度至少为100nm ;采用LPCVD技术在区域A淀积多晶硅膜，区域B被包含于区域A中；利用离子注入技术，将淀积的多晶硅膜变成n+硅膜；在区域A用光刻胶做掩蔽进行刻蚀，去除区域A外的多晶硅或n+硅，在两组叉指换能器之间形成空气桥。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的详细工艺方法和步骤，其中 1)、如图2所示，采用压电晶体石英作为衬底材料，在石英衬底上制作叉指换能
器；在石英衬底上涂光刻胶，光刻，蒸镀金属，去胶，制作两组叉指换能器，每组叉指换能器
各有六十对叉指，叉指宽度与叉指间距由输入信号的频率决定。 2)、如图3所示，在衬底材料上涂胶来制作牺牲层，胶的形状是多边形，用来做空气桥的支架，控制匀胶的转速，使胶厚在100nm左右。 3)、利用LPCVD，离子注入等技术制作n+硅，其图形如图4所示，多晶硅的图形是矩形，其边界要与步骤2)中胶图形的最外面的边界持平。 本步骤中，利用LPCVD淀积多晶硅膜，再使用离子注入技术，向多晶硅中注入V族元素得到n+硅，然后用光刻胶做掩蔽进行刻蚀，去除光刻胶，得到如图4所示，其剖面如图6 ;4)、在n+硅上蒸金属Au，厚度为200nm，作为输出电极，如图5所示。 图7示出了依照本发明实施例制作的声表面波相关器的剖面示意图。 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详
细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡
在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保
护范围之内。
权利要求
一种基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，其特征在于，该方法包括在压电晶体衬底上制作两组叉指换能器，该两组叉指换能器互不平行且成一定角度；在所述两组叉指换能器之间制作空气桥；在空气桥上蒸镀金属薄膜，引出金属电极。
2. 根据权利要求1所述的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，其特征在于， 所述压电晶体衬底是石英衬底、铌酸锂衬底或锗酸铋衬底。
3. 根据权利要求1所述的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，其特征在于， 所述在两组叉指换能器之间制作空气桥，具体包括在两组叉指换能器之间的区域B旋涂光刻胶；采用LPCVD技术在区域A淀积多晶硅膜，区域B被包含于区域A中； 利用离子注入技术，将淀积的多晶硅膜变成n+硅膜；在区域A用光刻胶做掩蔽进行刻蚀，去除区域A外的多晶硅或n+硅，在两组叉指换能 器之间形成空气桥。
4. 根据权利要求3所述的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，其特征在于， 所述在两组叉指换能器之间的区域B旋涂光刻胶的厚度至少为100nm。
5. 根据权利要求1所述的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，其特征在于， 所述在空气桥上蒸镀的金属薄膜是金属Au薄膜，厚度为200nm。
6. 根据权利要求1所述的基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，其特征在于， 所述两组叉指换能器同时作为声表面波相关器的输入端，所述金属电极作 为声表面波相关 器的输出端。
全文摘要
本发明公开了一种基于微机电技术制作声表面波相关器的方法，该方法包括在压电晶体衬底上制作两组叉指换能器，该两组叉指换能器互不平行且成一定角度；在所述两组叉指换能器之间制作空气桥；在空气桥上蒸镀金属薄膜，引出金属电极。利用本发明制作的声表面波相关器，具有体积小，制作工艺简单，反应迅速，且易与集成电路工艺集成的特点，而且叉指换能器的特殊设计大大减小了噪声干扰。
文档编号H03H3/02GK101729035SQ20081022490
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者朱晨昕, 李昊峰, 李维龙, 贾锐, 陈晨 申请人:中国科学院微电子研究所