CN111654258A - 薄膜体声波谐振器制作方法、薄膜体声波谐振器及滤波器 - Google Patents

薄膜体声波谐振器制作方法、薄膜体声波谐振器及滤波器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种薄膜体声波谐振器制作方法、薄膜体声波谐振器及滤波器,其中,本发明的制作方法基于临时键合工艺,既适用于制作压电薄膜为单晶压电薄膜的体声波谐振器,又适用于制作压电薄膜为多晶压电薄膜的体声波谐振器,适用范围广,而且本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,既保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性,又保证了制作薄膜体声波谐振器的成品率。

Description

薄膜体声波谐振器制作方法、薄膜体声波谐振器及滤波器
技术领域
本发明涉及声波谐振器及滤波器技术领域,尤其涉及一种薄膜体声波谐振器制作方法、薄膜体声波谐振器及滤波器。
背景技术
随着移动通信技术的迅速发展,传统的声波滤波器已难以满足高频、高性能的要求,薄膜体声波滤波器以其高频段、大带宽、小体积小、低插入损耗和高品质因子等优点,已逐步被广泛应用于手机、Wifi、移动终端等领域。
其中,薄膜体声波滤波器中的主要部件为薄膜体声波谐振器,薄膜体声波谐振器的的基本结构为三明治结构,依次为上电极、压电薄膜和下电极,通过利用压电薄膜的逆压电效应,对外界的电激励产生一定频率的谐振,其核心技术主要包括:压电薄膜工艺、电极工艺、空气腔工艺以及牺牲层工艺,制备流程为:依次在硅衬底上进行空气腔刻蚀、沉积牺牲层、牺牲层平坦化、制备底电极、制备压电薄膜、制备顶电极、牺牲层释放,其中,制备出的牺牲层的质量的高低会影响薄膜体声波谐振器的性能,例如牺牲层的平坦化程度直接影响压电薄膜的质量,进而会影响薄膜体声波谐振器的性能,不能保证薄膜体声波谐振器的可靠性和成品率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供了一种薄膜体声波谐振器制作方法、薄膜体声波谐振器及滤波器。
本发明的一种薄膜体声波谐振器制作方法的技术方案如下:
在衬底基片的上表面制备压电薄膜;
在所述压电薄膜的上表面制备金属顶电极,并对所述金属顶电极进行图形化;
在所述压电薄膜的上表面制备临时晶圆键合介质层,其中,所述临时晶圆键合介质层完全覆盖图形化的所述金属顶电极;
通过临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质的上表面黏结第一载片晶圆;
去除所述衬底基片,并对所述压电薄膜进行图形化;
在图形化的所述压电薄膜的下表面制备金属底电极,并对所述金属底电极进行图形化;
在图形化的所述压电薄膜的下表面制备永久晶圆键合介质层,其中,所述永久晶圆键合介质层完全覆盖图形化的所述金属底电极;
在所述永久晶圆键合介质层的下表面永久键合设有凹槽结构的第二载片晶圆,其中,所述凹槽结构的开口与所述永久晶圆键合介质层的下表面贴合;
去除所述第一载片晶圆和所述临时晶圆键合介质层,得到薄膜体声波谐振器。
本发明的一种薄膜体声波谐振器制作方法的有益效果如下:
本申请的一种薄膜体声波谐振器制作方法基于临时键合工艺,既适用于制作压电薄膜为单晶压电薄膜的体声波谐振器,又适用于制作压电薄膜为多晶压电薄膜的体声波谐振器,适用范围广,而且本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,既保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性,又保证了制作薄膜体声波谐振器的成品率。
在上述方案的基础上,本发明的一种薄膜体声波谐振器制作方法还可以做如下改进。
进一步,所述通过临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质的上表面黏结第一载片晶圆,包括:
通过设置好键合参数的临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质的上表面黏结第一载片晶圆,其中,所述键合参数包括:键合温度为150~450℃,键合压力为1KN~6KN。
进一步,所述去除所述衬底基片(100)之后,还包括:通过化学机械抛光的方式对所述压电薄膜的下表面进行抛光处理。
采用上述进一步方案的有益效果是:保证制备出的金属底电极的质量。
进一步,所述在衬底基片的上表面制备压电薄膜,包括:
分别通过离子注入工艺、化学气相沉积技术、磁控溅射技术,或者通过磁控溅射技术与化学气相沉积技术相结合的方式,在所述衬底基片(100)的上表面制备厚度为500nm~10μm的所述压电薄膜(101),其中,所述衬底基片为硅基片、氮化铝基片、氮化镓基片、蓝宝石单晶基片、铌酸锂基片、钽酸锂基片、钛酸铅、铌镁酸铅基片或石英,所述压电薄膜为氮化铝单晶压电薄膜或铌酸锂单晶压电薄膜。
进一步,所述在所述压电薄膜的上表面制备金属顶电极,包括:
通过光刻工艺、镀膜工艺、剥离工艺或刻蚀工艺在所述压电薄膜的上表面制备厚度为200nm~2μm的所述金属顶电极,其中,所述金属顶电极的材质为钼、钛、钨、铝、镍、铬、金和铂中的至少一种。
进一步,所述在所述压电薄膜的上表面制备临时晶圆键合介质层,包括:
通过旋涂工艺在所述压电薄膜的上表面制备厚度为5μm~50μm的所述临时晶圆键合介质层,其中,所述临时晶圆键合介质层的材质为聚合物材料。
进一步,所述在图形化的所述压电薄膜的下表面制备永久晶圆键合介质层,包括:
通过化学气相沉积技术在图形化的所述压电薄膜的下表面制备所述永久晶圆键合介质层,所述永久晶圆键合介质层的材质为二氧化硅、氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、磷硅玻璃、硼硅玻璃、玻璃浆料。
进一步,所述去除所述第一载片晶圆和所述临时晶圆键合介质层,包括:
通过机械解键合工艺、激光解键合工艺、背面研磨减薄法、干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺去除所述第一载片晶圆;
通过湿法或干法清洗去除所述临时晶圆键合介质层。
本发明的一种采用上述任一项所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法制备的薄膜体声波谐振器的技术方案如下:
包括:压电薄膜(101)、金属顶电极(102)、金属底电极(104)、永久晶圆键合介质层(105),以及具有凹槽结构(301)的第二载片晶圆(300),其中,图形化的金属顶电极(102)和图形化的金属底电极(104)分别位于图形化的所述压电薄膜(101)的上表面和下表面,且图形化的压电薄膜(101)的下表面设置所述永久晶圆键合介质层(105),且所述永久晶圆键合介质层(105)完全覆盖图形化的所述金属底电极(104),所述永久晶圆键合介质层(105)的下表面永久键合所述第二载片晶圆(300),其中,所述凹槽结构(301)的开口与所述永久晶圆键合介质层(105)的下表面贴合。
本发明的薄膜体声波谐振器的技术效果如下:
由于本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性。
本发明的一种滤波器的技术方案为:包括上述的薄膜体声波谐振器。
本发明的一种滤波器有益效果为:由于本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性,进而保证了滤波器的性能和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种薄膜体声波谐振器制作方法的流程示意图之一;
图2为本发明实施例的一种薄膜体声波谐振器制作方法的流程示意图之二;
图3为本发明实施例的一种薄膜体声波谐振器制作方法的流程示意图之三;
图4为在衬底基片的上表面制备压电薄膜的结构示意图;
图5为在压电薄膜的上表面制备金属顶电极且将金属顶电极进行图形化后的结构示意图;
图6为在压电薄膜的上表面制备临时晶圆键合介质层的结构示意图;
图7为临时晶圆键合介质的上表面黏结第一载片晶圆的结构示意图;
图8为去除衬底基片的结构示意图;
图9为对压电薄膜进行图形化的结构示意图;
图10为在图形化的压电薄膜的下表面制备金属底电极且并对金属底电极进行图形化的结构示意图;
图11为在图形化的压电薄膜的下表面制备永久晶圆键合介质层的结构示意图;
图12为设有凹槽结构的第二载片晶圆的结构示意图;
图13为在永久晶圆键合介质层的下表面永久键合第二载片晶圆的结构示意图;
图14为薄膜体声波谐振器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明实施例的一种薄膜体声波谐振器制作方法,包括如下步骤:
S1、在衬底基片100的上表面制备压电薄膜101,如图4所示;
S2、在所述压电薄膜101的上表面制备金属顶电极102,并对所述金属顶电极102进行图形化,如图5所示;
S3、在所述压电薄膜101的上表面制备临时晶圆键合介质层103,其中,所述临时晶圆键合介质层103完全覆盖图形化的所述金属顶电极102,如图6所示;
S4、通过临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质的上表面黏结第一载片晶圆200,如图7所示;
S5、去除所述衬底基片100,如图8所示,并对所述压电薄膜101进行图形化,如图9所示;
S6、在图形化的所述压电薄膜101的下表面制备金属底电极104,并对所述金属底电极104进行图形化,如图10所示;
S7、在图形化的所述压电薄膜101的下表面制备永久晶圆键合介质层105,其中,所述永久晶圆键合介质层105完全覆盖图形化的所述金属底电极104,如图11所示;
S8、在所述永久晶圆键合介质层105的下表面永久键合设有凹槽结构301的第二载片晶圆300,如图12和图13所示,其中,所述凹槽结构301的开口与所述永久晶圆键合介质层105的下表面贴合;
S9、去除所述第一载片晶圆200和所述临时晶圆键合介质层103,得到薄膜体声波谐振器,如图14所示。
本申请的一种薄膜体声波谐振器制作方法基于临时键合工艺,既适用于制作压电薄膜101为单晶压电薄膜的体声波谐振器,又适用于制作压电薄膜101为多晶压电薄膜101的体声波谐振器,适用范围广,而且本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,既保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性,又保证了制作薄膜体声波谐振器的成品率。
其中,S6中通过光刻工艺、镀膜工艺、剥离工艺或刻蚀工艺在图形化的所述压电薄膜101的下表面制备厚度为200nm~2μm的所述金属底电极104,其中,所述金属底电极104的材质为钼、钛、钨、铝、镍、铬、金和铂中的至少一种。
其中,永久晶圆键合介质层105的下表面与设有凹槽结构301的第二载片晶圆300永久键合后,凹槽结构301相当于空气腔结构,保证薄膜体声波谐振器的的品质因数,第一载片晶圆200和第二载片晶圆300的材质均优选为硅、石英或玻璃。
其中,通过光刻工艺或刻蚀工艺完成对金属顶电极102、压电薄膜101、金属底电极104的图形化。
其中,在S7中,可通过化学机械抛光的方式对永久晶圆键合介质层105的下表面进行抛光处理,即平坦化处理,以便于在所述永久晶圆键合介质层105的下表面永久键合设有凹槽结构301的第二载片晶圆300。
较优地,在上述技术方案中,S4中所述通过临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质的上表面黏结第一载片晶圆200,包括:
S40、通过设置好键合参数的临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质(103)的上表面黏结第一载片晶圆(200),其中,所述键合参数包括:键合温度为150~450℃,键合压力为1KN~6KN。
其中,临时键合工艺是一种晶圆键合工艺,通过设置临时键合工艺中键合参数实现临时晶圆键合介质的上表面之间的第一载片晶圆200的临时键合。
较优地,在上述技术方案中,所述所述去除所述衬底基片100之后,还包括:通过化学机械抛光的方式对所述压电薄膜101的下表面进行抛光处理。
其中,去除衬底基片100后,对压电薄膜101的下表面露出后,通过化学机械抛光(CMP,为Chemical Mechanical Polishing的简写)的方式去除压电薄膜101的下表面的晶格损伤层,使压电薄膜101的下表面平坦化,并使压电薄膜101的下表面满足薄膜体声波谐振器或滤波器对压电薄膜101厚度的要求,具体地:
1)在去除所述衬底基片100后,对通过化学机械抛光的方式对所述压电薄膜101的下表面进行抛光处理,那么:
如图2所示,S5包括:
S50、去除所述衬底基片100,通过化学机械抛光的方式对所述压电薄膜101的下表面进行抛光处理,并对抛光处理后的所述压电薄膜101进行图形化。
2)S5之后,通过化学机械抛光的方式对所述压电薄膜101的下表面进行抛光处理,那么:
如图3所示,S6包括:
S60、通过化学机械抛光的方式对图形化的所述压电薄膜101的下表面进行抛光处理,在抛光处理后且图形化的所述压电薄膜101的下表面制备金属底电极104,并对所述金属底电极104进行图形化。
较优地,在上述技术方案中,S1所述在衬底基片100的上表面制备压电薄膜101,包括:
S10、分别通过离子注入工艺、化学气相沉积技术、磁控溅射技术,或者通过磁控溅射技术与化学气相沉积技术相结合的方式,在所述衬底基片(100)的上表面制备厚度为500nm~10μm的所述压电薄膜(101),,其中,所述衬底基片100为硅基片、氮化铝基片、氮化镓基片、蓝宝石单晶基片、铌酸锂基片、钽酸锂基片、钛酸铅、铌镁酸铅基片或石英,所述压电薄膜101为氮化铝单晶压电薄膜或铌酸锂单晶压电薄膜。具体地:
1)当利用离子注入工艺时,在衬底基片100的上表面的一定深度位置形成晶格损伤层,晶格损伤层的产生,使制备在衬底基片100的上表面的压电薄膜101更容易彻底分离,其中,衬底基片100优选铌酸锂单晶衬底基片或氮化铝单晶衬底基片,其中,形成的压电薄膜101也分别为铌酸锂单晶压电薄膜或氮化铝单晶压电薄膜;其中,在离子注入工艺中,设置离子注入能量50KeV~10MeV,注入深度500nm~10μm,注入离子包括He、B、P、As等离子;
2)当利用化学气相沉积技术时,在衬底基片100的上表面同质外延或异质外延生长压电薄膜101,优选采用化学气相沉积技术在硅基片、氮化铝基片、氮化镓基片或蓝宝石单晶基片等衬底基片100的上表面外延生长氮化铝单晶压电薄膜,厚度为500nm~10μm;
其中,化学气相沉积技术为:金属有机化合物化学气相沉积、分子束外延、氢化物气相外延等。
3)当利用磁控溅射技术时,在衬底基片100的上表面同质外延或异质沉积多晶压电薄膜,优选在硅基片、氮化铝基片、氮化镓基片或蓝宝石单晶基片等衬底基片100的上表面磁控溅射沉积氮化铝多晶压电薄膜,厚度为500nm~10μm;
4)利用磁控溅射技术与化学气相沉积技术相结合的方式时,在衬底基片100的上表面同质外延或异质沉积多晶压电薄膜,优选采用化学气相沉积技术在硅基片、氮化铝基片、氮化镓基片或蓝宝石单晶基片等衬底基片100的上表面沉积一层多晶的成核层或缓冲层,厚度为10nm~1μm,再利用化学气相沉积技术在成核层或缓冲层上外延生长氮化铝单晶压电薄膜,厚度为500nm~10μm;
较优地,在上述技术方案中,S2中所述在所述压电薄膜101的上表面制备金属顶电极102,包括:
S20、通过光刻工艺、镀膜工艺、剥离工艺或刻蚀工艺在所述压电薄膜101的上表面制备厚度为200nm~2μm的所述金属顶电极102,其中,所述金属顶电极102的材质为钼、钛、钨、铝、镍、铬、金和铂中的至少一种,其中当选用多种时,可认为是合金材料,如钛钨合金等。
较优地,在上述技术方案中,S3中,所述在所述压电薄膜101的上表面制备临时晶圆键合介质层103,包括:
S30、通过旋涂工艺在所述压电薄膜101的上表面制备厚度为5μm~50μm的所述临时晶圆键合介质层103,其中,所述临时晶圆键合介质层103的材质为聚合物材料,如旋涂聚合物Flare即聚芳醚、甲基类(MSSQ)、苯丙环丁烯(BCB)、氢硅倍半氧烷(HSQ)、气态淀积聚合物聚对二甲苯-N、聚酰亚胺(PI)等聚合物材料,其中,优选苯丙环丁烯作为临时晶圆键合介质层103。
较优地,在上述技术方案中,S7中,所述在图形化的所述压电薄膜101的下表面制备永久晶圆键合介质层105,包括:
S70、通过化学气相沉积技术在图形化的所述压电薄膜101的下表面制备所述永久晶圆键合介质层105。
所述永久晶圆键合介质层105的材质为二氧化硅、氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、磷硅玻璃、硼硅玻璃、玻璃浆料等,永久晶圆键合介质层105除了作为永久键合介质之外,还作为薄膜体声波谐振器的温度补充层,因为永久晶圆键合介质层105具有正温漂系数,能够对负的温漂系数的所述压电薄膜101材料和所述底电极金属材料实现温度补偿特性,从而提高薄膜体声波谐振器的温度稳定性。
其中,利用化学机械抛光的方式对永久晶圆键合介质层105的表面进行抛光处理,使其平坦化。
较优地,在上述技术方案中,S9中,所述去除所述第一载片晶圆200和所述临时晶圆键合介质层103,包括:
S90、通过机械解键合工艺、激光解键合工艺、背面研磨减薄法、干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺去除所述第一载片晶圆200;
S91、通过湿法或干法清洗去除所述临时晶圆键合介质层103。
具体地:
1)当压电薄膜101是通过离子注入工艺制备而成时,采用机械解键合工艺或激光解键合工艺去除所述第一载片晶圆200;
2)当压电薄膜101是通过化学气相沉积技术或者磁控溅射技术制备而成时,采用背面研磨减薄法、激光剥离、干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺去除压电衬底。
其中,本申请中所提到的“上”、“下”等方位均以说明书附图4为基准,且在上述各实施例中,虽然对步骤进行进行了编号S1、S2等,但只是本申请给出的具体实施例,本领域的技术人员可根据实际情况对调整S1、S2等的执行顺序,此也在本发明的保护范围内;例如,S5和S6可互换,也就是是说,先在压电薄膜101的下表面制备金属底电极104,然后再对压电薄膜(101)进行图形化,等,在此不再一一举例。
本发明实施例的一种采用上述任一项所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法制备的薄膜体声波谐振器,包括:压电薄膜、金属顶电极、金属底电极、永久晶圆键合介质层,以及具有凹槽结构的第二载片晶圆,其中,图形化的金属顶电极和图形化的金属底电极分别位于图形化的所述压电薄膜的上表面和下表面,且图形化的压电薄膜的下表面设置所述永久晶圆键合介质层,且所述永久晶圆键合介质层完全覆盖图形化的所述金属底电极,所述永久晶圆键合介质层的下表面永久键合所述第二载片晶圆,其中,所述凹槽结构的开口与所述永久晶圆键合介质层的下表面贴合。
由于本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性。
本发明实施例的一种滤波器,包括上述任一种薄膜体声波谐振器。
由于本申请的制作方法摒弃了牺牲层,消除了因制作牺牲层所带来的一系列的影响,保证了薄膜体声波谐振器的性能和可靠性,进而保证了滤波器的性能和可靠性,可以理解的是,本申请的滤波器为一种薄膜体声波滤波器。
在本发明中,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地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,包括:
在衬底基片(100)的上表面制备压电薄膜(101);
在所述压电薄膜(101)的上表面制备金属顶电极(102),并对所述金属顶电极(102)进行图形化;
在所述压电薄膜(101)的上表面制备临时晶圆键合介质层(103),其中,所述临时晶圆键合介质层(103)完全覆盖图形化的所述金属顶电极(102);
通过临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质(103)的上表面黏结第一载片晶圆(200);
去除所述衬底基片(100),并对所述压电薄膜(101)进行图形化;
在所述压电薄膜(101)的下表面制备金属底电极(104),并对所述金属底电极(104)进行图形化;
在图形化的所述压电薄膜(101)的下表面制备永久晶圆键合介质层(105),其中,所述永久晶圆键合介质层(105)完全覆盖图形化的所述金属底电极(104);
在所述永久晶圆键合介质层(105)的下表面永久键合设有凹槽结构(301)的第二载片晶圆(300),其中,所述凹槽结构(301)的开口与所述永久晶圆键合介质层(105)的下表面贴合;
去除所述第一载片晶圆(200)和所述临时晶圆键合介质层(103),得到薄膜体声波谐振器。
2.根据1所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述通过临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质(103)的上表面黏结第一载片晶圆(200),包括:
通过设置好键合参数的临时键合工艺在所述临时晶圆键合介质(103)的上表面黏结第一载片晶圆(200),其中,所述键合参数包括:键合温度为150~450℃,键合压力为1KN~6KN。
3.根据权利要求1或2所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述去除所述衬底基片(100)之后,还包括:
通过化学机械抛光的方式对所述压电薄膜(101)的下表面进行抛光处理。
4.根据权利要求1或2所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述在衬底基片(100)的上表面制备压电薄膜(101),包括:
分别通过离子注入工艺、化学气相沉积技术、磁控溅射技术,或者通过磁控溅射技术与化学气相沉积技术相结合的方式,在所述衬底基片(100)的上表面制备厚度为500nm~10μm的所述压电薄膜(101)。
5.根据权利要求1或2所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述在所述压电薄膜(101)的上表面制备金属顶电极(102),包括:
通过光刻工艺、镀膜工艺、剥离工艺或刻蚀工艺在所述压电薄膜(101)的上表面制备厚度为200nm~2μm的所述金属顶电极(102)。
6.根据权利要求1或2所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述在所述压电薄膜(101)的上表面制备临时晶圆键合介质层(103),包括:
通过旋涂工艺在所述压电薄膜(101)的上表面制备厚度为5μm~50μm的所述临时晶圆键合介质层(103),其中,所述临时晶圆键合介质层(103)的材质为聚合物材料。
7.根据权利要求1或2所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述在图形化的所述压电薄膜(101)的下表面制备永久晶圆键合介质层(105),包括:
通过化学气相沉积技术在图形化的所述压电薄膜(101)的下表面制备所述永久晶圆键合介质层(105)。
8.根据权利要求1或2所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法,其特征在于,所述去除所述第一载片晶圆(200)和所述临时晶圆键合介质层(103),包括:
通过机械解键合工艺、激光解键合工艺、背面研磨减薄法、干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺去除所述第一载片晶圆(200);
通过湿法或干法清洗去除所述临时晶圆键合介质层(103)。
9.一种采用上述权利要求1至8任一项所述的一种薄膜体声波谐振器制作方法制备的薄膜体声波谐振器,其特征在于,包括:压电薄膜(101)、金属顶电极(102)、金属底电极(104)、永久晶圆键合介质层(105),以及具有凹槽结构(301)的第二载片晶圆(300),其中,图形化的金属顶电极(102)和图形化的金属底电极(104)分别位于图形化的所述压电薄膜(101)的上表面和下表面,且图形化的压电薄膜(101)的下表面设置所述永久晶圆键合介质层(105),且所述永久晶圆键合介质层(105)完全覆盖图形化的所述金属底电极(104),所述永久晶圆键合介质层(105)的下表面永久键合所述第二载片晶圆(300),其中,所述凹槽结构(301)的开口与所述永久晶圆键合介质层(105)的下表面贴合。
10.一种滤波器,其特征在于,包括权利要求9中所述的任一种薄膜体声波谐振器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112737541A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 北京航天微电科技有限公司 一种tc-saw谐振器、制作方法和滤波器
CN112951755A (zh) * 2021-01-25 2021-06-11 北京航天微电科技有限公司 用于声表面波滤波器中磁控溅射的剥离方法
CN113489467A (zh) * 2021-07-02 2021-10-08 海宁波恩斯坦生物科技有限公司 采用改进工艺制备单晶薄膜体声波谐振器及滤波器的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129776A (ja) * 2002-06-20 2007-05-24 Ube Ind Ltd 薄膜圧電共振器、薄膜圧電デバイスおよびその製造方法
JP2008301453A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Toshiba Corp 薄膜圧電共振器及びこれを用いたフィルタ回路
CN103296992A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 中国电子科技集团公司第二十六研究所 薄膜体声波谐振器结构及其制造方法
CN109981070A (zh) * 2019-03-13 2019-07-05 电子科技大学 一种无需制备牺牲层的空腔型体声波谐振器及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129776A (ja) * 2002-06-20 2007-05-24 Ube Ind Ltd 薄膜圧電共振器、薄膜圧電デバイスおよびその製造方法
JP2008301453A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Toshiba Corp 薄膜圧電共振器及びこれを用いたフィルタ回路
CN103296992A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 中国电子科技集团公司第二十六研究所 薄膜体声波谐振器结构及其制造方法
CN109981070A (zh) * 2019-03-13 2019-07-05 电子科技大学 一种无需制备牺牲层的空腔型体声波谐振器及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩东;胡顺欣;冯彬;王胜福;邓建国;许悦;: "Si基薄膜体声波谐振器(FBAR)技术研究", 半导体技术 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112737541A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 北京航天微电科技有限公司 一种tc-saw谐振器、制作方法和滤波器
CN112737541B (zh) * 2020-12-24 2023-09-29 北京航天微电科技有限公司 一种tc-saw谐振器、制作方法和滤波器
CN112951755A (zh) * 2021-01-25 2021-06-11 北京航天微电科技有限公司 用于声表面波滤波器中磁控溅射的剥离方法
CN112951755B (zh) * 2021-01-25 2023-06-13 北京航天微电科技有限公司 用于声表面波滤波器中磁控溅射的剥离方法
CN113489467A (zh) * 2021-07-02 2021-10-08 海宁波恩斯坦生物科技有限公司 采用改进工艺制备单晶薄膜体声波谐振器及滤波器的方法
CN113489467B (zh) * 2021-07-02 2024-05-03 杭州树芯电子科技有限公司 采用改进工艺制备单晶薄膜体声波谐振器及滤波器的方法

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