CN111837247B 用于表面声波器件的混合结构及相关的制造方法 （索泰克公司）

2020.09.10PCT/FR2019/0505402019.03.13WO2019/186011FR2019.10.03用于表面声波器件的混合结构及相关的制本发明涉及一种用于表面声波器件的混合板(2)之间。中间层是由至少第一材料和第二材料的粉末形成的烧结复合层(3)，该第二材料与2所述第一材料的声阻抗与所述工作层(1)所述工作层(1)的声阻抗与所述第二材料的声阻抗之比所述第一材料和所述第二材料的所述粉末的颗粒的平均大小大于或等于打算在所述表面声波器件的表面处传播的声信号的波长的所述第一材料和所述第二材料被选择成在所述工作层(1)与所述支撑基板(2)之间形所述第一材料和所述第二材料的所述粉末的颗粒的平均大小小于打算在所述表面声4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于表面声波器件的5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于表6.一种制造用于表面声波器件的混合结构(10i)提供压电材料的工作层(1)和支撑基板(2)，所述支撑基板(2)的热膨胀系数比所述ii)在所述工作层(1)的第一面(1a)上和/或在所述支撑基板(2)的第一面(2a)上沉积iii)烧结由所述粉末混合物形成的所述层(39)，以获得牢固地附着至所述工作层(1)步骤ii)沉积由所述粉末混合物形成的所述层(39)之前，所述工作层(1)的第一面(1a)和/9.根据权利要求6至8中任一项所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，311.根据权利要求6至8中任一项所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方12.根据权利要求6至8中任一项所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方13.根据权利要求12所述的制造用于表面声波器件的混合结构(10)的方法，所述方法包括步骤v)：将所述供体基板(19)减薄至所述工作层(1)的用于制造所述声波器件的期望4[0002]诸如表面声波(SAW)器件的声谐振器的结构使用在压电基板上生产的一个或更多[0003]RFSAW器件性能的提高尤其是通过获得相对于温度稳定的频率响应来实现的。SAW器件的工作频率相对于温度或频率温度系数(TCF)的依赖性一方面取决于换能器的叉指电极之间的间距的变化(所述变化通常是由于所使用的压电基板的相对高的热膨胀系数基板(尤其在供声波传播的表面区域中)的膨胀/[0004]K.Hashimoto，M.Kadota等人的文章“Recentdevelopmentoftemperature[0005]一种有利的方法在于使用混合基板(例如，由位于硅基板上的压电材料层组成的的情况下，上述文章指出，LiTaO3的厚度与硅基板的厚度之比为10可以适当地提高频率温度系数(TCF)。这种方法的缺点之一是存在寄生声波(在B.P.Abbott等人的文章“CharacterizationofbondedwaferforRFfilterswithreducedTCF”Proc.2005IEEEInternationalUltrasonicsSymposium,Sept19-21,2005,pp.926-929响。这些寄生谐振尤其与下面的界面(尤其包括LiTaO3与硅之间的界面)上的主声波(该主声波主要在LiTaO3层的表面区域中传播)的寄生反射相关。减少这些寄生谐振的一种解决合基板的总厚度不再与尤其是为了满足移动电话市场的需求而提出的最终组件厚度减小要求兼容。K.Hashimoto等人(上述文章)提出的另一解决方案是使LiTaO3层的下表面(在与5述第二材料的声阻抗之比大于2；并且所述第一材料和所述第二材料的所述粉末的颗粒的[0011]·所述第一材料和所述第二材料被选择成在所述工作层与所述支撑基板之间形所述表面声波器件的表面处传播的声信号的波长的四[0018]ii)在所述工作层的第一面上和/或在所述支撑基板的第一面上沉积由至少第一[0020]iv)组装所述工作层和所述支撑基板，使得所述复合层位于所述工作层与所述支6[0037]本发明涉及一种适用于制造表面声波(SAW)器件的混合结构10，混合结构10尤其适用于制造具有在从几十MHz至几十GHz范围少两种不同材料的粉末形成的烧结复合层3。烧结层应理解为是指由粉末混合物的固结通过扫描电子显微镜)来检测复合层的烧结性质。材料粉末的颗粒或晶粒似乎熔接(weld)[0040]形成烧结复合层3的各种材料的粉末的颗粒具有遵循典型的高斯分布的尺寸。在[0041]烧结复合层3尤其可以由至少第一材料和第二材料形成，第一材料和第二材料选7一面1a上和/或支撑基板2的第一面2a上，并且可能位于支撑基板2的第二面2b上以及所述尤其具有保护支撑基板2和/或工作层1免受烧结复合层3中所包含的或在所述层3的生产期[0047]根据本发明的混合结构10的第一实施方式，烧结复合层3被构造成使入射声波的[0052]根据第一实施方式的烧结复合层3使得可以沿多个方向扩散入射波，并因此极大[0053]根据本发明的混合结构10的第二实施方式，烧结复合层3被构造成使入射声波的复合层3的平均声阻抗大致等于工作层1的声阻抗和支撑基板2的声阻8[0067]根据第二实施方式的烧结复合层3可以促进通常在混合结构的界面处反射的入射[0068]根据适用于混合结构10的各种所述实施方式的变型，烧结复合层3具有良好的介提供相当于几微米氧化硅的电绝缘。这样的烧结复合层3尤其可以提高射频领域中的表面[0069]根据适用于混合结构10的各种所述实施方式的另一变型，烧结复合层3具有移动(或供体基板1’的)第一面1a上和/或在支撑基板2的第一面2a上沉积由至少第9可以被分别沉积在工作层1的第一面1a和支撑基板2的第一面2[0073]有利地，支撑基板2的第一面2a包括在沉积粉末混合物的层39之前生产的保护层被至少沉积在所述工作层1的(或供体基板19的)第一[0078]另选地，可以将粉末混合物混合到基于硅的聚合物类型的基质(用于聚合物衍生随后将获得的烧结复合层3将包括源自粉末混合物的第一材料和第二材料，而且还包括源[0079]在步骤ii)中沉积由所述混合物形成的层39优选地是通过旋涂(或浸涂)或通过掩度是为了能够按照可以从几百纳米变化到几微米的厚度均匀地沉撑基板2的第一面2a上(或者另选地沉积在供体基板19的面1a上)。该层39的成形可以通过取决于所沉积的层39的类型(以具有溶剂和/或聚合物的糊剂形式或以干燥物形式)，烧结[0090]优选地，通过分子粘附直接接合接触的两个表面(即，工作层1的(或供体基底19的)第一面1a和来自图4c的示例中的复合层3的自由面)来进行组装步骤。这里不再进一步骤期间或之后可以应用各种清洁程序以便保证最终混合结构10的质量和清[0094]可以通过任何其它已知技术(尤其是S