CN116599481B - 一种声波谐振器的制备方法及声波谐振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微电子器件领域，特别涉及一种声波谐振器的制备方法及声波谐振器。通过利用同一种工艺制备得到两个压电结构；每个压电结构包括由下至上依次设置的支撑衬底和压电薄膜层；两个压电薄膜层的厚度的差值小于或者等于20％的预设压电薄膜层的厚度；预设压电薄膜层为两个压电薄膜层中较厚的压电薄膜层；对两个压电结构进行键合，得到键合结构；两个压电薄膜层位于键合结构的中层区域；去除键合结构中的任一个支撑衬底；在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，以使压电薄膜层悬空。本申请提供的该异质集成结构中的对称互补的压电薄膜能够抵消这两个压电薄膜层总体的内部应力，从而提高器件性能。

Description

一种声波谐振器的制备方法及声波谐振器

技术领域

本发明涉及微电子器件领域，特别涉及一种声波谐振器的制备方法及声波谐振器。

背景技术

现代通讯行业对信号质量的要求越来越高以及对通信频谱资源的争夺越演越烈。低损耗、宽带宽、可调谐以及温度稳定性已经成为通讯行业的普遍追求目标。声学谐振器包括声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)谐振器和体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)谐振器因其体积小、带宽大、Q值高目前已经广泛应用于通信领域。然而，压电薄膜生长或转移过程中的热失配将导致压电薄膜中产生的残余应力。在使薄膜悬空的过程中，过大的应力将导致薄膜产生裂纹、弯曲变形、甚至脱落等问题，这将导致谐振器性能的下降甚至失效。

相关技术中，通常采用通过先确定压电薄膜的应力值来确定低温沉积的工艺参数，以此根据低温沉积的工艺参数在压电薄膜层上沉积应力补偿薄膜层，利用补偿薄膜层来平衡压电薄膜层的应力；但具有制备步骤复杂的缺点；另一种降低压电薄膜的应力方式是通过设计的‘碗’状有效区结构以应对与抵消工艺中可能带来的应力所造成的的‘伞’状凸起，改善压电薄膜生长过程带来的应力不均。该方案适用于薄膜腔声谐振滤波器(FBAR，film bulk acoustic resonator)，但是对于水平方向传播的模式，其破坏了面内连续性，造成器件性能的下降。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请于一方面公开了一种声波谐振器的制备方法，其包括：

利用同一种工艺制备得到两个压电结构；每个压电结构包括由下至上依次设置的支撑衬底和压电薄膜层；两个压电薄膜层的厚度的差值小于或者等于20％的预设压电薄膜层的厚度；预设压电薄膜层为两个压电薄膜层中较厚的压电薄膜层；

对两个压电结构进行键合，得到键合结构；两个压电薄膜层位于键合结构的中层区域；

去除键合结构中的任一个支撑衬底；

在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，以使压电薄膜层悬空。

于一个可行的实施例中，支撑衬底包括层叠的第一支撑衬底和第二支撑衬底；第二支撑衬底上设有压电薄膜层；在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，包括：

利用正面刻蚀工艺对第二支撑衬底进行刻蚀处理，以在压电薄膜层下方的中部形成空腔。

于一个可行的实施例中，在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，包括：

利用背面刻蚀工艺对支撑衬底进行刻蚀处理，以在压电薄膜层下方形成空腔。

于一个可行的实施例中，该方法还包括：

在远离支撑衬底的压电薄膜层上制备金属电极。

于一个可行的实施例中，每个压电结构的压电薄膜层的靠近支撑衬底的表面设有金属电极。

于一个可行的实施例中，制备压电结构的方法，包括：

提供一压电薄膜晶圆；

由注入面向压电薄膜晶圆进行离子注入，以在压电薄膜晶圆中形成缺陷层；

提供一支撑衬底；

对支撑衬底与注入面进行键合，得到第一键合结构；

沿缺陷层对第一键合结构进行退火剥离和抛光处理，得到压电结构。

于一个可行的实施例中，制备压电结构的方法，包括：

提供一压电薄膜晶圆和支撑衬底；

将压电薄膜晶圆与支撑衬底进行键合，得到第二键合结构；

对压电薄膜晶圆进行减薄处理，得到压电结构。

于一个可行的实施例中，制备压电结构的方法，包括：

提供一支撑衬底；

在支撑衬底上外延生长压电薄膜层。

于一个可行的实施例中，每个压电结构的压电薄膜层上设有中间层；

中间层为悬浮电极、散热层、温度补偿层和键合层中的一种或多种。

本申请于另一方面还公开了一种声波谐振器，是利用上述的方法制备得到。

采用上述技术方案，本申请提供的声波谐振器的制备方法具有如下有益效果：

利用同一种工艺制备得到两个压电结构；每个压电结构包括由下至上依次设置的支撑衬底和压电薄膜层；两个压电薄膜层的厚度的差值小于或者等于20％的预设压电薄膜层的厚度；预设压电薄膜层为两个压电薄膜层中较厚的压电薄膜层；对两个压电结构进行键合，得到键合结构；两个压电薄膜层位于键合结构的中层区域；去除键合结构中的任一个支撑衬底；在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，以使压电薄膜层悬空。从而使得制备得到的两个压电薄膜层具有相同的应力分布，当将这两个压电薄膜层对称的键合在一起后，由于应力互补的会抵消压电薄膜的内部应力，从而提高器件性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种声波谐振器的制备方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的第一种声波谐振器的制备方法的过程示意图；

图3是本申请实施例提供的一种制备压电结构的过程示意图；

图4是本申请实施例提供的第二种声波谐振器的制备方法的过程示意图；

图5是本申请实施例提供的第三种声波谐振器的制备方法的过程示意图；

图6是本申请实施例提供的一种声波谐振器的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种声波谐振器的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种压电薄膜层无应力的声波谐振器的结构示意图；

图9是图8所示的声波谐振器的仿真导纳曲线；

图10是本申请实施例提供的第一种压电薄膜层存在应力的声波谐振器的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的第二种压电薄膜层存在应力的声波谐振器的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的第三种压电薄膜层存在应力的声波谐振器的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的第四种压电薄膜层存在应力的声波谐振器的结构示意图；

图14是图10所示的声波谐振器的仿真导纳曲线；

图15是图12所示的声波谐振器的仿真导纳曲线；

图16是图14所示的目标模式的振型图；

图17是图14所示的寄生模式的振型图；

图18是图15所示的目标模式的振型图；

图19是图15所示的寄生模式的振型图；

图20是本申请实施例提供的一种声波谐振器的仿真导纳曲线；

图21是本申请实施例提供的一种不同结构的声波谐振器的振型图；

图22是本申请实施例提供的另一种声波谐振器的仿真导纳曲线；

图23是本申请实施例提供的另一种不同结构的声波谐振器的振型图。

以下对附图作补充说明：

1-支撑衬底；11-第一支撑衬底；12-第二支撑衬底；2-压电薄膜层；21-第一压电薄膜层；22-第二压电薄膜层；3-金属电极；4-空腔；5-缺陷层；6-悬浮电极；7-键合层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。

尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。

当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。

请参阅图1和图2，图1是本申请实施例提供的一种声波谐振器的制备方法的流程示意图，图2是本申请实施例提供的第一种声波谐振器的制备方法的过程示意图。该声波谐振器的制备方法，具体可以包括如下步骤：

S101：利用同一种工艺制备得到两个压电结构；每个压电结构包括由下至上依次设置的支撑衬底1和压电薄膜层2；两个压电薄膜层2的厚度的差值小于或者等于20％的预设压电薄膜层2的厚度；预设压电薄膜层2为两个压电薄膜层2中较厚的压电薄膜层2。

于一个可行的实施例中，制备压电结构的方法，包括：提供一压电薄膜晶圆，由注入面向压电薄膜晶圆进行离子注入，以在压电薄膜晶圆中形成缺陷层5(如图3中的图(a)所示的结构)；提供一支撑衬底1(如图3中的图(b)所示的结构)；对支撑衬底1与注入面进行键合，得到第一键合结构(如图3中的图(c)所示的结构)；沿缺陷层5对第一键合结构进行退火剥离和抛光处理，得到压电结构(如图3中的图(d)所示的结构)，从而能够得到压电单晶薄膜，且剥离后的压电薄膜晶圆还可以进行回收利用。

于另一个可行的实施例中，制备压电结构的方法，包括：提供一压电薄膜晶圆和支撑衬底1；将压电薄膜晶圆与支撑衬底1进行键合，得到第二键合结构；对压电薄膜晶圆进行减薄处理，得到压电结构。

于另一个可行的实施例中，制备压电结构的方法，包括：提供一支撑衬底1；在支撑衬底1上外延生长压电薄膜层2。可以根据需要，选择上述离子注入剥离工艺、键合研磨工艺或薄膜生长工艺中的任意一种来制备得到压电结构。

于一个可行的实施例中，支撑衬底1包括层叠的第一支撑衬底11和第二支撑衬底12；第二支撑衬底12上设有压电薄膜层2,当然支撑衬底1也可以是单层结构；所述支撑衬底1包括铌酸锂、钽酸锂、硅、石英、尖晶石、锗、碳化硅、金刚石、类金刚石、蓝宝石、氮化铝、氮化硅中的至少一种。第二支撑衬底12还可以称为牺牲层，其可以与第一支撑衬底11为不同材料的结构。

可选的，该压电薄膜层2可以由多层压电材料，或压电材料与其他材料的复合薄膜组成，需要说明的是，当完成器件制备后，第一压电薄膜层21和第二压电薄膜层22中的多层材料呈对称分布。可选的，所述压电材料包括铌酸锂、钽酸锂、铌酸钾、氮化铝、掺钪氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅或铌镁酸铅-钛酸铅晶体中的至少一种。

可选的，制备金属电极3的步骤可以是在下文中步骤S107之后，具体可以是在压电薄膜层2上制备金属电极3；可选的，根据需要，当需要制备同时具有顶电极和底电极的谐振器时，还可以在制备压电结构时就制备金属电极3，即在每个压电结构的压电薄膜层2靠近支撑衬底1的表面(即压电薄膜层2的底部)制备金属电极3，该压电结构可以是如图4中图(a)或者图(b)所示的结构，在压电薄膜层2的底部设有金属电极3，为了便于更好的区分这两个压电结构中的压电薄膜层2，在本申请中将一个压电结构中的压电薄膜层2称为第一压电薄膜层21，将另一个压电结构中的压电薄膜层2称为第二压电薄膜层22；后续将这两个压电结构进行键合，可以得到如图4中的图(c)所示的结构，然后再去除靠近第二压电薄膜层22的支撑衬底1，可以得到如图4中的图(d)所示的结构，具体可以通过采用正面刻蚀工艺对第一支撑衬底11进行刻蚀处理，从而可以在第一支撑衬底11的中部形成空腔，即该支撑衬底1与第一压电薄膜层21构成空腔4，得到如图4中的图(e)所示的结构。

于另一个可行的实施例中，每个压电结构的压电薄膜层2上设有中间层；中间层为悬浮电极6、散热层、温度补偿层和键合层7中的一种或多种，其中，悬浮电极6的作用是为了实现纵向电场激发声波模式，例如水平剪切波的高阶模态，如SH1、SH2模式等；散热层主要用于提高器件的散热性，温度补偿层是为了适应不同工作环境，保证器件频率的稳定性，键合层7的作用是为了提高键合强度，以满足实际性能需求。该种具有中间层的压电结构具体可以是如图5中的图(a)或者图(b)所示的结构，对于每个压电结构，可以是压电薄膜层2的底部设有金属电极3，压电薄膜层2的顶部设有中间层，后续将这两个压电结构进行键合，可以得到如图5中的图(c)所示的结构，然后再去除靠近第二压电薄膜层22的支撑衬底1，可以得到如图5中的图(d)所示的结构，具体可以通过采用正面刻蚀工艺对第一支撑衬底11进行刻蚀处理，从而可以在第一支撑衬底11的中部形成空腔，得到如图4中的图(e)所示的结构。根据需要，也可以利用背面刻蚀工艺对支撑衬底进行刻蚀处理，以使压电薄膜层2悬空。

可以理解的是，中间层可以是由多个功能层构成的，如具体可以是由悬浮电极6和键合层7构成的，从而最终得到的谐振器的结构可以是如图6所示的结构；该中间层还可以是单功能层，如悬浮电极6，从而最终得到的谐振器的结构可以是如图7所示的结构；本申请种的金属电极3可以是叉指电极(如图4中的图(e))；叉指电极包括相对的第一汇流条和第二汇流条；第一汇流条设有多个间隔设置的第一电极；第二汇流条上设有多个间隔排列的第二电极，多个第一电极与多个第二电极交错间隔排列，形成叉指电极；可选的，相邻的第二电极的距离等于相邻的第一电极的距离。可选的，叉指电极的周期为多个第一电极中相邻的第一电极的中心之间的间隔距离，或者多个第二电极中相邻的第二电极的中心之间的间隔距离。也可以是面电极(如图7所示)，从而可以形成类似于FBAR的器件。假设第一压电薄膜层21的厚度为D1，第二压电薄膜层22的厚度为D2，当D2大于D1的情况下，二者的厚度的差值△D＝D2-D1，具体的，△D可以是20％D2，比如0，5％D2，10％D2，15％D2和20％D2。

S103：对两个压电结构进行键合，得到键合结构；两个压电薄膜层2位于键合结构的中层区域。

在本申请实施例种，该键合结构可以是如图2中图(c)所示的结构，也可以是如图4中图(c)所示的结构，还可以是如图5中图(c)所示的结构。

S105：去除键合结构中的任一个支撑衬底1，可以得到如图2中图(d)所示的结构，也可以是得到如图4中图(d)所示的结构，还可以是得到如图5中图(d)所示的结构。

S107：在支撑衬底1靠近保留的压电结构中的压电薄膜层2的区域制备空腔，以使压电薄膜层2悬空，可以得到如图4中图(e)所示的结构，也可以是得到如图5中图(e)所示的结构。

于一个可行的实施例中，在步骤S105之后，该方法还包括：在远离支撑衬底1的压电薄膜层2上制备金属电极3。该金属电极3的制备具体可以在制备压电异质衬底步骤中完成(即在步骤S101中完成)，得到如图4中图(e)所示的结构，也可以在暴露出压电薄膜层2，即步骤S105之后时完成，得到如图2中图(e)所示的结构。

于一个可行的实施例中，在步骤S107中，在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，包括：利用正面刻蚀工艺对第二支撑衬底12进行刻蚀处理，以在第二支撑衬底12的中部形成空腔，最终可以得到如图2中图(e)所示的结构，当采用正面刻蚀工艺对第二支撑衬底12进行刻蚀前，会在该第二支撑衬底12的上层结构形成刻蚀通孔，最终在第二支撑衬底12中形成的空腔与该刻蚀通孔连通。

于另一个可行的实施例中，在步骤S107中，在支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，包括：利用背面刻蚀工艺对支撑衬底1进行刻蚀处理，以在支撑衬底1的中部形成空腔，使压电薄膜层2悬空。

由上述制备得到声波谐振器的目标模式为水平剪切模式，兰姆波模式以及它们的高阶模式中的一种。

可选的，该声波谐振器具体可以是如图2中图(e)所示的结构，支撑衬底1的材料为蓝宝石，第一压电薄膜层21和第二压电薄膜层22均为Y36切铌酸锂，金属电极3为叉指电极，该声波谐振器的目标模式为零阶水平剪切波(SH0)模式；可选的，该声波谐振器具体还可以是如图4中图(e)所示的结构，支撑衬底1的材料为蓝宝石，第一压电薄膜层21和第二压电薄膜层22均为Y36切铌酸锂，金属电极3为叉指电极，该声波谐振器的目标模式为零阶水平剪切波(SH0)模式；该声波谐振器具体还可以是如图4中图(e)所示的结构，支撑衬底1的材料为蓝宝石，第一压电薄膜层21和第二压电薄膜层22均为Z切铌酸锂，金属电极3为叉指电极，该声波谐振器的目标模式为一阶反对称型兰姆波(A1)模式；该声波谐振器具体还可以是类似图7所示的结构，支撑衬底1的材料为蓝宝石，第一压电薄膜层21和第二压电薄膜层22均为X切铌酸锂，金属电极3为叉指电极，且中间层为悬浮电极6，该声波谐振器的目标模式为一阶水平剪切波的高阶模态(SH1)模式。

本申请于另一方面还公开了一种声波谐振器，是利用上述的方法制备得到。上面已经详细阐述不同制备方法得到不同声波谐振器的结构，在此不再赘述。

为了更好的说明本申请的有益效果，以下将以具体实施例来进行阐述。

实施例1：

提供一如图8所示的现有技术中压电薄膜层2无应力的谐振器(即理想条件的谐振器)，即在支撑衬底1上仅具有单晶压电薄膜层2，该谐振器的压电薄膜层2为300nm厚度的Y36切铌酸锂、金属电极3为厚度为50nm的金叉指电极，该叉指电极的周期为1.5μm，支撑衬底1为蓝宝石，目标模式为SH0，可以对其进行测试，得到如图9所示的导纳曲线，从图9中可以看出，其的导纳比为105dB,且基本没有寄生模式。但在实际环境中，由于在制备该压电薄膜时会使其内部存在残余应力，从而在后续对支撑衬底1进行刻蚀处理，形成空腔4时，会导致压电薄膜层2产生裂纹、弯曲变形、甚至脱落等问题，一种情况是，在对压电薄膜层2进行正面刻蚀，压电薄膜层2的四周边界被刻蚀除去，在去第二支撑衬底12后，压电薄膜层2会发生弯曲，得到如图10所示的结构，当声波谐振器的空腔4较大时，虽然可以避免形变的压电薄膜层2与支撑衬底1接触，但无法避免薄膜的形变(请参阅图11)；当压电薄膜层2的变形程度大于空腔4的高度时，会得到如图12所示的结构；另一种情况是，采用背面刻蚀工艺对支撑衬底1进行刻蚀，可以得到如图13所示的结构，尽管此时的空腔4较大，且谐振器四周没有刻蚀的边界，可以避免薄膜与支撑衬底1接触并减小薄膜的形变，但无法彻底阻止薄膜的形变。上述图10和图12所示的谐振器与图8的谐振器的结构组成相同，对图10和图12的谐振器进行仿真计算，可以分别得到如图14和图15所示的导纳曲线，可以看出，其所示导纳曲线的导纳比下降到了91dB和83dB,且主模反谐振频率(即目标模式)右侧出现了寄生模式(见图12和图15中虚线框)。这说明应力导致的压电薄膜层2形变会造成谐振器Q值的下降。进一步的，请参阅图16和图17，图16是图14所示的目标模式的振型图；图17是图14所示的寄生模式的振型图；可以比较看出，如果压电薄膜层2变形很严重的话，就会在传播方向(垂直叉指电极的方向)会出现杂波，在振型图中，寄生模式表现为纵向模式(图17中较亮处)不连续的情况。请参阅图18和图19，图18是图15所示的目标模式的振型图；该目标模式即图15中实线框，图19是图15所示的寄生模式的振型图，可以看出，突变的声学边界造成了声波能量向支撑衬底1内部的泄漏，这是谐振器导纳比下降的重要原因之一。

提供如图2中的图(e)所示的本申请的声波谐振器结构，该每层压电薄膜层2的厚度为150纳米，其他参数与上述图8结构的相同，通过对本申请提供的该谐振器结构进行仿真计算，可以得到如图20所示的导纳曲线，其导纳比与图8这种压电薄膜层2无应力的结构的大致相同，也无新的寄生模式出现；请参阅图21，图21中的图(a)对应的图9中目标模式的振型图，图21中的图(b)对应的图20中目标模式的振型图，可以看出，二者的振型也大致相同。从而可以说明，采用本申请提供的上述制备方法制备得到的谐振器可以实现完全消除压电薄膜层2内部的应力，提高器件性能。

实施例2：

提供如图4中的图(e)所示的本申请的声波谐振器结构，该每层压电薄膜层2的厚度为300纳米，其他参数与上述图8结构的相同，通过对本申请提供的该结构进行仿真计算，可以得到如图22所示的导纳曲线，其导纳比与图8这种压电薄膜层2无应力的结构的大致相同，无明显的寄生模式出现；请参阅图23，图23中的图(a)对应的图9中目标模式的振型图，图23中的图(b)对应的图22中目标模式的振型图，可以看出，二者的振型也大致相同。进一步说明了，采用本申请提供的上述制备方法制备得到的谐振器可以实现完全消除压电薄膜层2内部的应力，提高器件性能，此外，本申请提供的图2中的图(e)所示谐振器的压电薄膜层2的厚度相对于图8的翻了一倍，这意味着谐振器的结构更加稳定，散热能力和电容均有所提高。

综上所述，本方案提出的声波谐振器，是通过将应力互补的压电薄膜层2组成复合薄膜来实现应力的抵消，由于所用压电薄膜来自于相同工艺参数制备的压电异质衬底，无论每层压电薄膜中应力如何分布，当它们对称地键合在一起时，复合薄膜中的应力可以正好抵消，避免了薄膜的弯曲形变、凹陷以及出现裂纹等，有利于提高谐振器的Q值和结构稳定性。

采用本申请提供该种制备方法时，还无需对压电薄膜的应力进行监控，也不需要额外设计应力和厚度合适的应力补偿层，方法十分简单。该方法也没有采用额外的锚固结构，或者抵消应力的凹凸结构，保证了谐振器内部的连续性。由对称压电薄膜组成的谐振器还可以实现薄膜厚度和电容的倍增，有利于提高器件结构稳定性、提高散热能力以及减小阻抗匹配所需的器件面积。

以上仅为本申请可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括：

利用同一种工艺制备得到两个压电结构；每个所述压电结构包括由下至上依次设置的支撑衬底和压电薄膜层；两个所述压电薄膜层的厚度的差值小于或者等于20％的预设压电薄膜层的厚度；所述预设压电薄膜层为两个所述压电薄膜层中较厚的压电薄膜层；

对两个所述压电结构进行键合，得到键合结构；两个所述压电薄膜层位于所述键合结构的中层区域；

去除所述键合结构中的任一个支撑衬底；

在所述支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，以使所述压电薄膜层悬空。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑衬底包括层叠的第一支撑衬底和第二支撑衬底；所述第二支撑衬底上设有所述压电薄膜层；所述在所述支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，包括：

利用正面刻蚀工艺对所述第二支撑衬底进行刻蚀处理，以在所述压电薄膜层下方形成空腔。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述支撑衬底靠近保留的压电结构中的压电薄膜层的区域制备空腔，包括：

利用背面刻蚀工艺对所述支撑衬底进行刻蚀处理，以在所述压电薄膜层下方形成空腔。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在远离所述支撑衬底的压电薄膜层上制备金属电极。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每个所述压电结构的压电薄膜层的靠近支撑衬底的表面设有金属电极。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述压电结构的方法，包括：

提供一压电薄膜晶圆；

由注入面向所述压电薄膜晶圆进行离子注入，以在所述压电薄膜晶圆中形成缺陷层；

提供一支撑衬底；

对所述支撑衬底与所述注入面进行键合，得到第一键合结构；

沿所述缺陷层对所述第一键合结构进行退火剥离和抛光处理，得到所述压电结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述压电结构的方法，包括：

提供一压电薄膜晶圆和支撑衬底；

将所述压电薄膜晶圆与所述支撑衬底进行键合，得到第二键合结构；

对所述压电薄膜晶圆进行减薄处理，得到所述压电结构。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述压电结构的方法，包括：

提供一支撑衬底；

在所述支撑衬底上外延生长压电薄膜层。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每个所述压电结构的压电薄膜层上设有中间层；

所述中间层为悬浮电极、散热层、温度补偿层和键合层中的一种或多种。

10.一种声波谐振器，其特征在于，是利用如权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。