[发明专利]硅衬底结构和氮化铝压电谐振器件及其制备方法

权利要求书

1.硅衬底结构制备方法，其特征在于，步骤包括：

在硅衬底(1)的上表面刻蚀形成用于包围至少部分待释放区域的回流槽(2)；

采用高硼硅玻璃(3)在回流槽(2)中形成顶部与硅衬底(1)表面平齐的释放保护层(4)，所述释放保护层(4)限定出所述待释放区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用高硼硅玻璃(3)在回流槽(2)中形成顶部与硅衬底(1)表面平齐的释放保护层(4)，实现为：

将高硼硅玻璃(3)阳极键合在硅衬底(1)的上表面；

对高硼硅玻璃(3)施加高温高压，使高硼硅玻璃(3)软化并填充回流槽(2)；

去除硅衬底(1)上下两面多余的玻璃和硅，直至硅衬底(1)上表面露出回流槽(2)中的高硼硅玻璃(3)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述去除硅衬底(1)上下两面多余的玻璃和硅，直至硅衬底(1)上表面露出回流槽(2)中的高硼硅玻璃(3)，实现为：

利用机械研磨工艺分别去除硅衬底(1)上下两面多余的玻璃和硅；

通过化学机械抛光工艺使硅衬底(1)表面平整。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将高硼硅玻璃(3)阳极键合在硅衬底(1)的上表面前，还包括以下步骤：

将硅衬底(1)在200～300℃的真空环境下停留0.5～1小时。

5.氮化铝压电谐振器件的制备方法，其特征在于，步骤包括：

采用上述权利要求1至4中任意一项所述的方法制备硅衬底结构；

在硅衬底结构上生长种子层(6)；

在种子层(6)上生长第一金属层并刻蚀形成底电极(7)；

在底电极(7)上淀积压电层(8)；

在压电层(8)上生长第二金属层并刻蚀形成顶电极(9)；

刻蚀压电层(8)形成贯穿压电层(8)的开孔(10)，并制作连通顶电极(9)和底电极(7)的金属焊盘(11)；

在与所述待释放区域对应的压电层(8)上刻蚀形成贯穿压电层(8)和种子层(6)的释放孔(12)；

通过释放孔(12)释放位于所述待释放区域内的部分硅衬底(1)形成释放腔(13)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述刻蚀压电层(8)形成贯穿压电层(8)的开孔，并制作金属焊盘(11)，实现为：

刻蚀压电层(8)形成贯穿压电层(8)的开孔(10)；

溅射铝作为金属焊盘(11)的材料；

剥离形成金属焊盘(11)。

7.硅衬底结构，其特征在于，采用上述权利要求1至4任意一项所述的硅衬底结构制备方法制得。

8.氮化铝压电谐振器件，其特征在于，采用上述权利要求5至6任意一项所述的氮化铝压电谐振器件的制备方法制得。

9.氮化铝压电谐振器件，其特征在于，包括

硅衬底(1)；

设置于硅衬底(1)上的采用高硼硅玻璃材料形成的释放保护层(4)，所述释放保护层(4)限定有释放腔(13)；和

设置于硅衬底(1)上的压电谐振结构，所述压电谐振结构的至少一部分设置在所述释放腔(13)上方。

10.根据权利要求9所述的氮化铝压电谐振器件，其特征在于，

所述压电谐振结构包括设置在硅衬底(1)上表面的种子层(6)、设置在种子层(6)上的底电极(7)、设置在底电极(7)上的压电层(8)、设置在压电层(8)上表面的顶电极(9)以及贯穿压电层(8)且与底电极(7)相连的金属焊盘(11)；

其中，所述底电极(7)的至少一部分和所述顶电极(9)设置在所述释放腔(13)上方。