CN110113027A - 一种薄膜腔声谐振滤波器及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种薄膜腔声谐振滤波器，包括器件主部分，盖帽部分，第一层金属层，压电层，金属层，第二层压电层，键合金属，吸气薄膜，通孔部分，焊接凸点，腔体一，腔体二；盖帽部分内部上面设置有吸气薄膜，盖帽部分上带有通孔部分，焊接凸点位于通孔部分上方；第二层压电层、金属层和键合金属设置在器件主部分和盖帽部分之间，器件主部分和盖帽部分之间通过键合工艺结合在一起。一种薄膜腔声谐振滤波器制备方法，器件部分与盖帽部分通过键合工艺结合在一起，键合后，盖帽部分利用晶圆减薄工艺，进行减薄；第二层压电层AlN，AlScN，压电陶瓷中的一种、几种或是合金。本发明的优点：方案结构合理，产品可靠性得到了很大提高，简化了制备工艺，提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，特别涉及了一种薄膜腔声谐振滤波器及制备方法。
背景技术
目前，薄膜腔声谐振滤波器领域，可靠性普遍难以保证，为了提高可靠性和产品性能，需要结构及工艺合理的方案。
发明内容
本发明的目的是为了提高产品可靠性，简化工艺，提高质量，特提供了一种薄膜腔声谐振滤波器及制备方法。
本发明提供了一种薄膜腔声谐振滤波器，其特征在于：所述的薄膜腔声谐振滤波器，包括器件主部分1，盖帽部分2，第一层金属层3，压电层4，金属层5，第二层压电层6，键合金属7，吸气薄膜8，通孔部分9，焊接凸点10，腔体一11，腔体二12；
其中：盖帽部分2内部上面设置有吸气薄膜8，盖帽部分2上带有通孔部分9，焊接凸点10位于通孔部分9上方；第二层压电层6、金属层5和键合金属7设置在器件主部分1和盖帽部分2之间，器件主部分1和盖帽部分2之间通过键合工艺结合在一起；第一层金属层3和压电层4设置在器件主部分1上，腔体一11位于器件主部分1内，腔体二12位于盖帽部分2内，均为刻蚀工艺形成。
所述的器件主部分1为硅晶圆、CMOS集成电路、玻璃晶圆、或是SOI晶圆；盖帽部分2为硅晶圆、玻璃晶圆或SOI晶圆；玻璃晶圆：盖帽部分能是玻璃晶圆，在玻璃晶圆盖帽内部对着CMOS晶圆部分沉积金属；通孔部分9时，通孔能是垂直的，也能做成有带有倾斜角度的斜面结构。
一种薄膜腔声谐振滤波器制备方法，其特征在于：盖帽部分2为硅晶圆、玻璃晶圆或SOI晶圆；玻璃晶圆：盖帽部分能是玻璃晶圆，在玻璃晶圆盖帽内部对着CMOS晶圆部分沉积金属，此种结构能能避免高电压和移动离子对CMOS电路的损伤，能应用在高频领域；
在利用玻璃晶圆做盖帽的情况下，也能在玻璃盖帽上刻蚀通孔，并在通孔中填充金属，器件部分能用砷化镓晶圆制备，利用键合工艺将盖帽与器件键合在一起；
SOI晶圆：盖帽部分能由SOI晶圆制备，盖帽工艺流程：由于SOI晶圆内部有氧化层埋层，在盖帽减薄过程中，用化学腐蚀的方法，在遇到埋层氧化层，因腐蚀过程选择比差异，腐蚀速率大幅下降，形成工艺要求的盖帽部分，另外埋层氧化层能作为硬掩模，为以后的工艺提供图形转移功能；
制备方法能干法刻蚀、湿法刻蚀工艺，盖帽部分能沉积键合金属，键合金属能但不限于Au,Cu,Al/Ge；
器件1部分与盖帽部分2通过键合工艺结合在一起，键合工艺能是但不限于Al-Ge,Cu-Cu,Au-Au与Cu-Sn的键合方法；
键合后，盖帽2部分利用晶圆减薄工艺，进行减薄；
第一层金属层3，能是Mo,Ti,TiN,TiW中的一种、几种或是合金，制备方法能是物理气相沉积方法；
压电层4能是AlN,AlScN,压电陶瓷中的一种，几种或是合金；制备方法能是物理气相沉积方法；
金属层5能是Mo,Ti,TiN,TiW中的一种，几种或是合金，制备方法能是物理气相沉积方法；
第二层压电层6AlN,AlScN,压电陶瓷中的一种，几种或是合金；制备方法能是物理气相沉积方法；
键合金属7能但不限于Au,Cu,Al/Ge；
吸气薄膜8能保证图中腔体12内真空度；
通孔部分9能用干法刻蚀金属实现，金属填充部分利用了物理气相沉积，电镀技术实现，填充金属能但不限于Cu，Au；
焊接凸点10，腔体一11，腔体二12为刻蚀工艺后形成；
金属填充盖帽工艺，在制备盖帽的时候能先在硅/玻璃晶圆上制备键合支撑和腔体，再制备金属填充，最后做晶圆减薄，露出铜接触点。
本发明的优点：
本发明所述的薄膜腔声谐振滤波器及制备方法，方案结构合理，产品可靠性得到了很大提高，简化了制备工艺，提高产品质量。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为薄膜腔声谐振滤波器结构示意图；
图2为薄膜腔声谐振滤波器，金属填充盖帽后示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种薄膜腔声谐振滤波器，其特征在于：所述的薄膜腔声谐振滤波器，包括器件主部分1，盖帽部分2，第一层金属层3，压电层4，金属层5，第二层压电层6，键合金属7，吸气薄膜8，通孔部分9，焊接凸点10，腔体一11，腔体二12；
其中：盖帽部分2内部上面设置有吸气薄膜8，盖帽部分2上带有通孔部分9，焊接凸点10位于通孔部分9上方；第二层压电层6、金属层5和键合金属7设置在器件主部分1和盖帽部分2之间，器件主部分1和盖帽部分2之间通过键合工艺结合在一起；第一层金属层3和压电层4设置在器件主部分1上，腔体一11位于器件主部分1内，腔体二12位于盖帽部分2内，均为刻蚀工艺形成。
所述的器件主部分1为硅晶圆、CMOS集成电路、玻璃晶圆、或是SOI晶圆；盖帽部分2为硅晶圆、玻璃晶圆或SOI晶圆；玻璃晶圆：盖帽部分能是玻璃晶圆，在玻璃晶圆盖帽内部对着CMOS晶圆部分沉积金属；通孔部分9时，通孔能是垂直的，也能做成有带有倾斜角度的斜面结构。
一种薄膜腔声谐振滤波器制备方法，其特征在于：盖帽部分2为硅晶圆、玻璃晶圆或SOI晶圆；玻璃晶圆：盖帽部分能是玻璃晶圆，在玻璃晶圆盖帽内部对着CMOS晶圆部分沉积金属，此种结构能能避免高电压和移动离子对CMOS电路的损伤，能应用在高频领域；
在利用玻璃晶圆做盖帽的情况下，也能在玻璃盖帽上刻蚀通孔，并在通孔中填充金属，器件部分能用砷化镓晶圆制备，利用键合工艺将盖帽与器件键合在一起；
SOI晶圆：盖帽部分能由SOI晶圆制备，盖帽工艺流程：由于SOI晶圆内部有氧化层埋层，在盖帽减薄过程中，用化学腐蚀的方法，在遇到埋层氧化层，因腐蚀过程选择比差异，腐蚀速率大幅下降，形成工艺要求的盖帽部分，另外埋层氧化层能作为硬掩模，为以后的工艺提供图形转移功能；
制备方法能干法刻蚀、湿法刻蚀工艺，盖帽部分能沉积键合金属，键合金属能但不限于Au,Cu,Al/Ge；
器件1部分与盖帽部分2通过键合工艺结合在一起，键合工艺能是但不限于Al-Ge,Cu-Cu,Au-Au与Cu-Sn的键合方法；
键合后，盖帽2部分利用晶圆减薄工艺，进行减薄；
第一层金属层3，能是Mo,Ti,TiN,TiW中的一种、几种或是合金，制备方法能是物理气相沉积方法；
压电层4能是AlN,AlScN,压电陶瓷中的一种，几种或是合金；制备方法能是物理气相沉积方法；
金属层5能是Mo,Ti,TiN,TiW中的一种，几种或是合金，制备方法能是物理气相沉积方法；
第二层压电层6AlN,AlScN,压电陶瓷中的一种，几种或是合金；制备方法能是物理气相沉积方法；
键合金属7能但不限于Au,Cu,Al/Ge；
吸气薄膜8能保证图中腔体12内真空度；
通孔部分9能用干法刻蚀金属实现，金属填充部分利用了物理气相沉积，电镀技术实现，填充金属能但不限于Cu，Au；
焊接凸点10，腔体一11，腔体二12为刻蚀工艺后形成；
金属填充盖帽工艺，在制备盖帽的时候能先在硅/玻璃晶圆上制备键合支撑和腔体，再制备金属填充，最后做晶圆减薄，露出铜接触点。
Claims (3)
1.一种薄膜腔声谐振滤波器，其特征在于：所述的薄膜腔声谐振滤波器，包括器件主部分(1)，盖帽部分(2)，第一层金属层(3)，压电层(4)，金属层(5)，第二层压电层(6)，键合金属(7)，吸气薄膜(8)，通孔部分(9)，焊接凸点(10)，腔体一(11)，腔体二(12)；
其中：盖帽部分(2)内部上面设置有吸气薄膜(8)，盖帽部分(2)上带有通孔部分(9)，焊接凸点(10)位于通孔部分(9)上方；第二层压电层(6)、金属层(5)和键合金属(7)设置在器件主部分(1)和盖帽部分(2)之间，器件主部分(1)和盖帽部分(2)之间通过键合工艺结合在一起；第一层金属层(3)和压电层(4)设置在器件主部分(1)上，腔体一(11)位于器件主部分(1)内，腔体二(12)位于盖帽部分(2)内，均为刻蚀工艺形成。
2.按照权利要求1所述的薄膜腔声谐振滤波器，其特征在于：所述的器件主部分(1)为硅晶圆、CMOS集成电路、玻璃晶圆、或是SOI晶圆；盖帽部分(2)为硅晶圆、玻璃晶圆或SOI晶圆；玻璃晶圆：盖帽部分能是玻璃晶圆，在玻璃晶圆盖帽内部对着CMOS晶圆部分沉积金属；通孔部分(9)时，通孔能是垂直的，也能做成有带有倾斜角度的斜面结构。
3.一种如权利要求1所述的薄膜腔声谐振滤波器制备方法，其特征在于：盖帽部分(2)为硅晶圆、玻璃晶圆或SOI晶圆；玻璃晶圆：盖帽部分能是玻璃晶圆，在玻璃晶圆盖帽内部对着CMOS晶圆部分沉积金属，此种结构能能避免高电压和移动离子对CMOS电路的损伤，能应用在高频领域；
在利用玻璃晶圆做盖帽的情况下，也能在玻璃盖帽上刻蚀通孔，并在通孔中填充金属，器件部分能用砷化镓晶圆制备，利用键合工艺将盖帽与器件键合在一起；
SOI晶圆：盖帽部分能由SOI晶圆制备，盖帽工艺流程：由于SOI晶圆内部有氧化层埋层，在盖帽减薄过程中，用化学腐蚀的方法，在遇到埋层氧化层，因腐蚀过程选择比差异，腐蚀速率大幅下降，形成工艺要求的盖帽部分，另外埋层氧化层能作为硬掩模，为以后的工艺提供图形转移功能；
制备方法能干法刻蚀、湿法刻蚀工艺，盖帽部分能沉积键合金属，键合金属能但不限于Au,Cu,Al/Ge；
器件(1)部分与盖帽部分(2)通过键合工艺结合在一起，键合工艺能是但不限于Al-Ge,Cu-Cu,Au-Au与Cu-Sn的键合方法；
键合后，盖帽(2)部分利用晶圆减薄工艺，进行减薄；
第一层金属层(3)，能是Mo,Ti,TiN,TiW中的一种、几种或是合金，制备方法能是物理气相沉积方法；
压电层(4)能是AlN,AlScN,压电陶瓷中的一种，几种或是合金；制备方法能是物理气相沉积方法；
金属层(5)能是Mo,Ti,TiN,TiW中的一种，几种或是合金，制备方法能是物理气相沉积方法；
第二层压电层(6)AlN,AlScN,压电陶瓷中的一种，几种或是合金；制备方法能是物理气相沉积方法；
键合金属(7)能但不限于Au,Cu,Al/Ge；
吸气薄膜(8)能保证图中腔体(12)内真空度；
通孔部分(9)能用干法刻蚀金属实现，金属填充部分利用了物理气相沉积，电镀技术实现，填充金属能但不限于Cu，Au；
焊接凸点(10)，腔体一(11)，腔体二(12)为刻蚀工艺后形成；
金属填充盖帽工艺，在制备盖帽的时候能先在硅/玻璃晶圆上制备键合支撑和腔体，再制备金属填充，最后做晶圆减薄，露出铜接触点。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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