3、固態(tài)裝配型結(jié)構(gòu)

此種FBAR是采用布拉格反射層技術(shù)限制聲波于壓電震蕩堆之內(nèi)。由一層四分之一波長厚度的高聲學(xué)阻抗材料和一層四分之一波長厚度的低聲學(xué)阻抗材料交替構(gòu)成。層數(shù)越多則反射系數(shù)越大，制得的器件Q值也越高，但無論如何其反射效果終不如前兩種結(jié)構(gòu)的反射效果好，故基于布拉格反射層的FBAR其Q值不如前兩者高。

FBAR器件的制備

理想的空氣隙型FBAR為三明治結(jié)構(gòu)，即上電極/壓電層/下電極，在硅表面和FBAR的下電極表面之間刻蝕出一個空氣隙以形成空氣界面。實際的空氣隙型FBAR諧振器包括上電極/壓電層/下電極/支撐層，在硅表面和支撐層下表面之間刻蝕出一個空氣隙以形成空氣界面，從而在FBAR基片上下界面形成空氣反射層，在二個空氣界面之間形成駐波，將聲波能量限制在FBAR基片中。

下面我們看看空氣隙型FBAR器件的制備流程。

1. 在準備好的硅片上表面蝕刻一凹槽（空氣隙），然后再沉積一層薄的SiO₂緩沖層，用來保護硅襯底。
2. 填充犧牲層，如Ti，磷石英玻璃PSG
3. 利用化學(xué)機械拋光表面，去掉多余犧牲層
4. 淀積下電極，光刻成所需圖形，然后用反應(yīng)射頻磁控濺射淀積高C軸取向的壓電薄膜ALN
5. 使用RIE刻蝕技術(shù)刻蝕壓電薄膜，形成將底電極引出的通孔
6. 淀積上電極，光刻形成所需圖形
7. 腐蝕去除犧牲層，形成空氣隙

適用于FBAR的材料分析

目前應(yīng)用于FBAR壓電薄膜的材料主要有ALN、ZnO和PzT，金屬電極的材料有Mo、A1等，布拉格反射層的材料有w、si02、ALN等。

選擇壓電薄膜的材料時有幾個必須考慮的參數(shù)：

表1 壓電材料參數(shù)表
Tab.1 Comparison of piezoelectric materials for FBAR

參數(shù)	ALN	ZnO	PZT
Kt2/%	6.5	7.5	8~15
εr	9.5	9.2	80~400
縱向聲道/（m·s-1）	10 400	6 350	4 000~6 000
固有材料損耗	很低	低	高，且隨頻率遞增
CMOS兼容性	兼容	不兼容	不兼容
沉積速率	高	中	低