声表面波滤波器的制造方法及声表面波滤波器与流程

1.本发明适用于半导体加工制造领域，尤其涉及一种声表面波滤波器的制造方法及声表面波滤波器。


背景技术：

2.声表面波滤波器是一种十分普遍的滤波器技术，其基本原理是通过压电材料，如铌酸锂(linbo3)或者钽酸锂(litao3)等晶体，将电磁信号转化为机械振动，再通过机械共振，对机械共振频率附近的波段进行滤波。由于同频率下，机械波的波长较电磁波非常短，仅为电磁波的三十万分之一，因此，声表面波滤波器相较于传统的腔体滤波器的体积更小、滚降更高，在手机、基站等终端场景下得到了广泛应用。
3.现有技术中，标准的声表面波滤波器单个腔体结构如图1所示，其由叉指换能器(interdigital transducer，简称idt)、连接idt的汇流条、以及idt两边的反射栅组成。其中，idt用于电声信号的相互转换，汇流条用于对idt进行连接和导电，反射栅用于加强声波的能量聚集程度以提高谐振q值。多个腔体经过一定的方式进行电学或声学的连接，就可以得到完整的滤波器，实现对特定频率电磁波滤波的功能。
4.其中，声表面波滤波器中的横模，即与idt的声传播方向垂直的震动模态，是一种需要被抑制的震动模态，因为横模会造成声波传递的不连续，并引入杂散波，使得滤波器通带的抖动变大，影响最终滤波器的性能。横模中的一部分是由于声波在idt中的传播衍射造成的；另一部分则是由于汇流条，汇流条为导电性质，且放置于压电晶体之上，其激发的声表面波也成为了横模的一部分。
5.现有技术中一般采用在叉指端头增加一层重金属的方式，来破坏连续势能面，从而抑制横模。然而，现有技术的方法会由于idt叉指结构的宽度过窄，使得对于工艺对齐及设计方面具有更高规格的要求，不利于快速、简便地减少滤波器的横模。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供一种声表面波滤波器的制造方法及声表面波滤波器，旨在解决现有技术抑制横模的方法受限于叉指结构宽度、工艺要求高的问题。
7.第一方面，本发明实施例提供一种声表面波滤波器的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
8.s1、在衬底的加工面的表面覆盖光刻胶；
9.s2、使用具有通孔的遮光罩对所述光刻胶进行遮盖，再进行光刻处理，以除去所述通孔位置之外的所述光刻胶；
10.s3、移去所述遮光罩，在所述加工面的表面进行镀层；
11.s4、除去步骤s3中未被清除的所述光刻胶以露出所述加工面未覆盖所述镀层的区域，并在所述镀层未覆盖的所述加工面的区域进行刻蚀，使所述衬底形成沟槽；
12.s5、在所述沟槽内填充金属，形成汇流条；
13.s6、在所述加工面重新覆盖所述光刻胶，使所述光刻胶覆盖相邻的所述汇流条、以及相邻的所述汇流条之间的所述镀层；
14.s7、通过刻蚀除去所述加工面上未被所述光刻胶覆盖的所述镀层，之后，除去所有所述光刻胶，得到腔体结构，将不同的所述腔体结构按照电学特性进行组合，以得到所述声表面波滤波器。
15.更进一步地，步骤s3中，所述镀层的厚度不大于所述光刻胶的厚度。
16.更进一步地，步骤s4中，所述镀层为铝。
17.更进一步地，步骤s4中，在所述沟槽内填充金属的方式为离子束蒸镀或离子束电镀。
18.更进一步地，步骤s5中，在所述沟槽内填充金属的方式为离子束蒸镀或离子束电镀。
19.更进一步地，步骤s5中，所述金属为铝或铝铜合金。
20.第二方面，本发明实施例还提供一种声表面波滤波器，包括至少两个相互叠设或级联的腔体结构，所述腔体结构包括：
21.衬底，所述衬底表面具有多个沟槽；
22.汇流条，所述汇流条固定于所述沟槽中，且所述汇流条的顶面高于所述衬底的表面；以及，
23.镀层，所述镀层覆盖相邻的所述汇流条的露出面之间的所述衬底的表面；
24.所述声表面波滤波器由上实施例中任意一项所述的声表面波滤波器的制造方法制成。
25.本发明所达到的有益效果，由于采用了离子束刻蚀将汇流条下衬底刻蚀至一定深度，再通过离子束蒸镀或电镀填充金属材料以形成具有一定深度的汇流条的方法，使得汇流条边沿具有刻蚀截面，消除了原本声传播方向的连续势能面，最终使得汇流条产生的横向声表面波被减小、消除，降低了通带内抖动，从而提高了声表面波滤波器的通带性能。
附图说明
26.图1是现有技术中声表面波滤波器单个腔体结构示意图；
27.图2是本发明实施例提供的声表面波滤波器的制造方法的步骤流程框图；
28.图3是本发明实施例提供的声表面波滤波器单个腔体的工艺示意图；
29.图4是本发明实施例提供的声表面波滤波器的腔体结构示意图；
30.图5是本发明实施例提供的声表面波滤波器的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.请参照图2，图2是本发明实施例提供的声表面波滤波器的制造方法的步骤流程框图，所述制造方法包括以下步骤：
33.s1、在衬底的加工面的表面覆盖光刻胶。
34.光刻胶是一种能够通过紫外光、电子束、离子束、x射线等的照射或辐射使溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，作用是在光刻过程中对不需要加工的部位进行保护。
35.s2、使用具有通孔的遮光罩对所述光刻胶进行遮盖，再进行光刻处理，以除去所述通孔位置之外的所述光刻胶。
36.本发明实施例使用的遮光罩用于确定沟槽的位置。
37.s3、移去所述遮光罩，在所述加工面的表面进行镀层。
38.移去遮光罩后，使衬底表面暴露在外，但仍然保留了一部分的光刻胶，剩下部分的光刻胶用于保护沟槽的位置不被镀膜覆盖。
39.s4、除去步骤s3中未被清除的所述光刻胶以露出所述加工面未覆盖所述镀层的区域，并在所述镀层未覆盖的所述加工面的区域进行刻蚀，使所述衬底形成沟槽。
40.s5、在所述沟槽内填充金属，形成汇流条。
41.在本发明实施例中，沟槽可以在同一组工艺中一次性刻蚀出多个，同理，填充金属形成汇流条的操作也可以在同一组工艺中一次性完成多次。
42.s6、在所述加工面重新覆盖所述光刻胶，使所述光刻胶覆盖相邻的所述汇流条、以及相邻的所述汇流条之间的所述镀层。
43.具体的，本发明实施例提供的声表面波滤波器单个腔体的工艺示意图如图3所示，对于一个有特定滤波功能的声表面波滤波器腔体，其形成的idt处于两个汇流条之间，因此，在不需要构建idt的位置上可以取消镀层，减少制造过程对原材料的消耗。
44.s7、通过刻蚀除去所述加工面上未被所述光刻胶覆盖的所述镀层，之后，除去所有所述光刻胶，得到腔体结构，将不同的所述腔体结构按照电学特性进行组合，以得到所述声表面波滤波器。
45.更进一步地，步骤s4中，所述镀层的厚度不大于所述光刻胶的厚度。
46.更进一步地，步骤s4中，所述镀层为铝(al)。
47.更进一步地，步骤s4中，在所述镀层未覆盖的所述加工面的位置进行刻蚀的方式为离子束蚀刻。
48.更进一步地，步骤s5中，在所述沟槽处填充金属的方式为离子束蒸镀或离子束电镀。
49.更进一步地，步骤s5中，所述金属为铝(al)或铝铜合金(alcu)。
50.本发明所达到的有益效果，由于采用了离子束刻蚀将汇流条下衬底刻蚀至一定深度，再通过离子束蒸镀或电镀填充金属材料以形成具有一定深度的汇流条的方法，使得汇流条边沿具有刻蚀截面，消除了原本声传播方向的连续势能面，最终使得汇流条产生的横向声表面波被减小、消除，降低了通带内抖动，从而提高了声表面波滤波器的通带性能。
51.本发明实施例还提供一种声表面波滤波器，其包括至少两个相互叠设或级联的腔体结构，请参照图4，图4是本发明实施例提供的声表面波滤波器的腔体结构示意图，腔体结构100包括：
52.衬底1，所述衬底表面具有多个沟槽11；
53.汇流条2，所述汇流条固定于所述沟槽11中，且所述汇流条11的顶面高于所述衬底1的表面；以及，
54.镀层3，所述镀层3覆盖相邻的所述汇流条2的露出面之间的所述衬底1的表面；
55.所述声表面波滤波器由上实施例中所述的声表面波滤波器的制造方法制成。
56.本发明实施例提供的声表面波滤波器，由于腔体的汇流条边沿具有刻蚀截面，消除了原本声传播方向的连续势能面，最终使得汇流条产生的横向声表面波被减小、消除，降低了通带内抖动，从而提高了通带性能。
57.请参照图5，图5是本发明实施例提供的声表面波滤波器的结构示意图，其中，所述声表面波滤波器由多个谐振器(1-6)级联组成，其中，每一谐振器均通过本发明实施例提供的如图4所示的腔体结构形成，将不同特性的谐振器按照一定的电学规则，例如图5中相互级联的连接后，就可形成完整的声表面波滤波器的结构。需要说明的是，图5中的连接方式仅为本发明实施例的一种示例，并不用于限制本发明的声表面波滤波器具体结构。
58.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存取存储器(random access memory，简称ram)等。
59.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
60.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
61.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式用等同变化，均属于本发明的保护之内。