CN111740007B - 压电器件及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压电器件及其形成方法。在形成钝化层之前,在上电极层的第一端部上形成牺牲部,以用于支撑钝化层的端部,使得钝化层不存在悬空遮盖的部分,从而在形成接触垫时,即不会出现钝化层的悬空部被破坏的问题。以及,在形成接触垫之后,通过去除牺牲部,即可释放出钝化层其端部下方的空间,进而形成钝化层的悬空部,以保障所形成的压电器件的性能。

Description

压电器件及其形成方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种压电器件及其形成方法。
背景技术
利用压电材料的逆压电效应制成的压电器件,是晶体振荡器和滤波器的关键元件,其常常被应用于体声波滤波器中。图1a~图1b为一种压电器件在其制备过程中的结构示意图,如图1a~图1b所示,所述压电器件的形成方法可包括如下步骤。
步骤一,具体参考图1a所示,提供一衬底10,所述衬底10上依次形成有下电极层21和压电材料层30。以及,在所述下电极层21和所述压电材料层30上还形成有上电极材料层40a和图形化的钝化层50。
步骤二,具体参考图1b所示,采用刻蚀工艺刻蚀所述上电极材料层40a,以形成上电极层40。
具体的,在刻蚀所述上电极材料层40a时,刻蚀工艺的刻蚀剂还会进一步侧向侵蚀所述上电极材料层40a中位于所述钝化层50正下方的部分,以使所形成的上电极层40其端部相对于所述钝化层50的端部内缩。此时,即相应的使所述钝化层50的端部相对于所述上电极层40延伸出,以至少部分构成悬空部51,所述悬空部51悬空遮盖在所述压电材料层30的上方。
步骤三,利用剥离工艺形成接触垫,以电性引出所述上电极层或所述下电极层。
具体的,所述剥离工艺包括:首先,在所述衬底10上形成光阻层,所述光阻层对应覆盖所述钝化层50,以及所述光阻层中还形成有开口以暴露出需要形成接触垫的区域;接着,形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层,并且还形成在对应于所述开口的区域中;接着,剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中对应在所述开口中的部分以构成接触垫。
需要说明的是,在剥离光阻层的过程中,通常是利用剥离液以较大的喷洒压力喷洒于所述光阻层上。然而,高强度的喷洒压力还同时会作用于钝化层50上,此时钝化层50的悬空部51在高压喷洒的作用力下即容易被破坏。基于此,为了避免钝化层50的悬空部51被破坏,则通常会降低剥离液的喷洒压力,然而,这将会直接导致光阻层剥离不净的问题。此外,由于钝化层50其悬空部51的下方空间中还容易进入有光阻层的光刻胶材料,而进入至悬空部51下方空间中的光刻胶材料,也将难以被去除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电器件的形成方法,以解决现有的形成方法中钝化层的悬空部容易发生破损的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种压电器件的形成方法,包括:
提供一衬底,所述衬底上形成有下电极层和引出电极,以及在所述下电极层和所述引出电极上还形成有压电材料层;
在所述压电材料层上形成上电极层和牺牲部,所述牺牲部的侧壁紧邻所述上电极层的第一端部的侧壁;
形成钝化层,所述钝化层覆盖所述上电极层和所述牺牲部的顶表面,并且所述牺牲部的至少一侧壁暴露出;
刻蚀所述压电材料层以形成接触窗,所述接触窗暴露出所述引出电极,并在所述引出电极上形成接触垫,所述接触垫与所述引出电极电性连接并用于电性引出所述上电极层或所述下电极层;以及,
去除所述牺牲部,以释放出一空隙在所述钝化层的下方,所述钝化层中悬空遮盖所述空隙的部分构成悬空部。
可选的,在形成所述上电极层之后形成所述牺牲部,所述牺牲部的形成方法包括:
形成牺牲材料层;以及,
部分去除所述牺牲材料层,保留所述上电极层的第一端部侧壁的牺牲材料层,以构成所述牺牲部。
可选的,所述牺牲部中覆盖在所述钝化层正下方的部分的宽度尺寸介于0.7μm~3μm。
可选的,去除所述牺牲部的方法包括:利用湿法刻蚀工艺侧向侵蚀所述牺牲部。
可选的,所述钝化层完全覆盖所述牺牲部的顶表面,并且所述钝化层的侧壁与所述牺牲部的侧壁齐平;或者,所述钝化层部分覆盖所述牺牲部的顶表面,并且所述牺牲部的侧壁边界超出所述钝化层的侧壁边界。
可选的,所述引出电极用于电性引出所述上电极层,以及在形成所述钝化层之后,在形成所述钝化层之后,所述上电极层靠近所述引出电极的第二端部暴露出,并利用导电材料电性连接所述第二端部和所述引出电极。
可选的,所述接触垫的形成方法包括;
形成光阻层,所述光阻层覆盖所述压电材料层和所述钝化层,以及所述光阻层中还形成有开口,所述光阻层的所述开口暴露出所述接触窗;
形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层,以及所述导电材料层还形成在暴露于所述开口中的接触窗中,以和所述引出电极连接;以及,
剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中对应在所述开口中的部分以构成所述接触垫。
可选的,在形成所述钝化层之后,所述上电极层靠近所述引出电极的第二端部暴露出;
其中,在形成所述光阻层时,所述接触窗和所述上电极层的所述第二端部均暴露于所述开口中;
以及,在形成所述导电材料层时,所述导电材料还覆盖所述上电极层的所述第二端部,以使所述第二端部和所述接触垫电性连接。
可选的,所述衬底中还形成有填充层,所述填充层位于所述下电极层的下方;其中,所述压电器件的形成方法还包括:在所述压电材料层或所述衬底中形成通孔,所述通孔延伸至所述填充层;以及,在去除所述牺牲部的同时,还经由所述通孔去除所述填充层,以在所述衬底中形成空腔。
可选的,所述压电器件包括体声波滤波器。
基于如上所述的形成方法,本发明还提供了一种压电器件,包括:
衬底;
引出电极,形成在所述衬底上;
下电极层,形成在所述衬底上;
压电材料层,形成在所述衬底上并覆盖所述下电极层和所述引出电极,以及所述压电材料层中还形成有接触窗,所述接触窗的底部延伸至所述引出电极;
上电极层,形成在所述压电材料层上,并且所述上电极层远离所述接触窗的端部构成第一端部;
钝化层,形成在所述上电极层上,并且所述钝化层还从所述上电极层的第一端部延伸出以形成悬空部;以及,
接触垫,至少形成在所述接触窗中以和所述引出电极电性连接,以用于电性引出所述上电极层或所述下电极层。
在本发明提供的压电器件的形成方法中,在形成上电极层之后,还在上电极层的第一端部上形成牺牲部,并使钝化层延伸覆盖上电极层和牺牲部,从而使得钝化层的端部在牺牲部的支撑下不存在悬空遮盖的部分,相应的使所述钝化层能够承受更大的压力。如此一来,在执行后续的工艺步骤时,即不存在钝化层的悬空部容易被破坏的问题。
例如,在利用剥离工艺制备接触垫时,可使钝化层能够承受剥离液的高强度喷洒压力而不会发生断裂的问题,甚至在去除光阻层时还能够进一步增大剥离液的喷洒压力,以提高光阻层剥离效率,改善光阻层去除不净的问题。此外,由于在执行剥离工艺的过程中,钝化层不存在悬空遮盖的部分,因此钝化层的下方也相应的不存在较大的空隙,进而可以避免剥离工艺中的光阻材料填充在钝化层下方的空隙中,进一步改善了光阻层去除不净的问题。
附图说明
图1a~图1b为一种压电器件在其制备过程中的结构示意图;
图2为本发明一实施例中的压电器件的形成方法的流程示意图;
图3a~图3g为本发明一实施例中的压电器件的形成方法在其制备过程中的结构示意图。
其中,附图标记如下:
10/100-衬底;
21/210-下电极层;
220-引出电极;
30/300-压电材料层;
310-接触窗;
40a-上电极材料层;
40/410-上电极层;
420-牺牲部;
50/500-钝化层;
51/510-悬空部;
600-接触垫。
具体实施方式
承如背景技术所述,在目前的压电器件的制备方法中,钝化层的悬空部在后续工艺中容易被破坏,进而影响压电器件的性能。为此,本发明提供了一种的压电器件的形成方法,以解决钝化层的悬空部容易被破坏的问题。例如参考图2所示,所述压电器件的形成方法包括:
步骤S100,提供一衬底,所述衬底上形成有下电极层和引出电极,以及在所述下电极层和所述引出电极上还形成有压电材料层;
步骤S200,在所述压电材料层上形成上电极层和牺牲部,所述牺牲部的侧壁紧邻所述上电极层的第一端部的侧壁;
步骤S300,形成钝化层,所述钝化层覆盖所述上电极层和所述牺牲部的顶表面,并且所述牺牲部的至少一侧壁暴露出;
步骤S400,刻蚀所述压电材料层以形成接触窗,所述接触窗暴露出所述引出电极,并在所述引出电极上形成接触垫,所述接触垫与所述引出电极电性连接并用于电性引出所述上电极层或所述下电极层;
步骤S500,去除所述牺牲部,以释放出一空隙在所述钝化层的下方,所述钝化层中悬空遮盖所述空隙的部分构成悬空部。
即,本发明提供的形成方法中,通过在上电极层的第一端部上形成牺牲部,以用于支撑钝化层的端部,从而在制备接触垫时即可以避免钝化层的端部被破坏的问题。以及,在形成接触垫之后,通过去除牺牲部,即可释放出钝化层端部的下方空间,以形成钝化层的悬空部,保障所形成的压电器件的性能。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的压电器件及其形成方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图3a~图3g为本发明一实施例中的压电器件的形成方法在其制备过程中的结构示意图。
在步骤S100中,具体参考图3a所示,提供一衬底100,所述衬底100上依次形成有下电极层210和引出电极220,以及在所述下电极层210和所述引出电极220上形成有压电材料层300。
其中,可以根据所形成的压电器件其具体的应用场合,对应调整所述衬底100。例如,压电器件可以为体声波滤波器(bulk acoustic wave,BAW),此时衬底可以包括多层布拉格反射层以进一步构成固态装配型谐振器(SMR);或者,所述衬底还可以包括空腔,以进一步构成薄膜体声谐振滤波器(film bulk acoustic resonator,FBAR)。
进一步的,所述下电极层210的材料可包括金属材料,具体的,所述金属材料例如包括钼(Mo)。以及,所述压电材料层300的材料可以包括氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)和锆钛酸铅(PZT)中的至少一种。
本实施例中,所述引出电极220用于和所述下电极层210电性连接或者用于和后续形成的上电极层电性连接,进而使所述下电极层210或者所述上电极层可以通过所述引出电极220实现电性引出。可以理解的是,当所述下电极层210通过所述引出电极220实现电性引出时,则可以认为所述下电极层210的部分区域构成所述引出电极220;或者,当后续形成的上电极层通过所述引出电极220实现电性引出时,则在后续工艺中可通过导电材料实现上电极层和所述引出电极220的电性连接。
可选的方案中,所述引出电极220和所述下电极层210可以同时形成,其制备方法例如包括:首先,在所述衬底100上形成电极材料层;接着,图形化所述电极材料层,以分别形成所述引出电极220和所述下电极层210。其中,当所述引出电极220用于电性引出所述下电极层210时,则可使所述引出电极220和所述下电极层210相互连接;或者,当所述引出电极220用于电性引出所述上电极层时,则可使所述引出电极220和所述下电极层210相互分断。
在步骤S200中,具体参考图3b所示,在所述压电材料层300上形成上电极层410和牺牲部420,所述牺牲部420的侧壁紧邻所述上电极层410的第一端部的侧壁。在后续工艺中,通过去除所述牺牲部420,以释放出所述牺牲部420所占据的空间。
进一步的,所述下电极层210和所述上电极层410投影在同一水平面上的投影图像至少部分重叠,以及所述上电极层410和所述引出电极220投影在同一水平面上的投影图像至少部分未重叠。本实施例中,所述引出电极220位于所述上电极层410的一侧,所述上电极层410靠近所述引出电极220的端部构成第二端部,以及所述上电极层410远离所述引出电极220的端部构成所述第一端部。
其中,所述上电极层410的材料可以和所述下电极层210的材料相同。以及,所述牺牲部420的材料例如包括绝缘材料,更具体的,所述绝缘材料可以包括氧化硅或氮化硅等。
继续参考图3b所示,所述牺牲部420的顶表面和所述上电极层410的顶表面齐平。进一步的,所述牺牲部420的形成方法例如包括:在形成所述上电极层410之后,形成牺牲材料层,接着部分去除所述牺牲材料层,并保留所述牺牲材料层中紧邻所述上电极层410的第一端部侧壁的部分(即,保留所述上电极层410的第一端部侧壁的牺牲材料层),以构成所述牺牲部420。
在步骤S300中,具体参考图3c所示,形成钝化层500,所述钝化层500覆盖所述上电极层410和所述牺牲部420的顶表面,并且所述牺牲部420的至少一侧壁暴露出。即,所述钝化层500未覆盖所述牺牲部420的侧壁。其中,所述钝化层500例如可采用与所述压电材料层300相同的材料形成,例如均包括氮化铝(AlN)等。
具体而言,所述上电极层410其第一端部的侧壁上形成有牺牲部420,以及所述钝化层500同时延伸覆盖所述上电极层410和牺牲部420,此时,可使所述钝化层500的侧壁边界未超出所述牺牲部420远离上电极层410的侧壁边界。
需要说明的是,由于所述钝化层500的侧壁边界未超出所述牺牲部420远离上电极层410的侧壁边界。即,所述钝化层500完全覆盖所述牺牲部420的顶表面,并且所述钝化层500的侧壁与所述牺牲部420的侧壁齐平;或者,所述钝化层500部分覆盖所述牺牲部420的顶表面,并且所述牺牲部420的侧壁边界超出所述钝化层500的侧壁边界。如此,即可利用所述上电极层410和所述牺牲部420很好的支撑其上方的所述钝化层500。换言之,所述钝化层500不存在悬空遮盖的部分,如此一来,即可使所述钝化层500能够承受更大的作用力,在后续工艺中不会产生由于较大作用力而破损的问题。
后续工艺中,去除所述牺牲部420后所形成的钝化层500的悬空部的宽度尺寸即对应于所述牺牲部420中覆盖在所述钝化层500正下方的部分的宽度尺寸D。其中,所述牺牲部420中覆盖在所述钝化层500正下方的部分的宽度尺寸D例如介于0.7μm~3μm,如此,后续所形成的钝化层500的悬空部的宽度尺寸例如也介于0.7μm~3μm。本实施例中,所述钝化层500的侧壁边界与所述牺牲部420远离上电极层410的侧壁边界平齐,基于此,则去除所述牺牲部420后所形成的悬空部的宽度尺寸即对应于所述牺牲部420的宽度尺寸。
需要说明的是,由于钝化层500的端部可以由牺牲部420支撑,从而不容易发生断裂,基于此,则可以通过增加牺牲部420的宽度尺寸,以利于进一步增加所形成的悬空部的宽度尺寸。
如上所述,本实施例中,以所述引出电极220用于电性引出所述上电极层410为例进行解释。基于此,则在进一步的方案中,所述形成方法还包括:
具体参考图3d所示,部分去除所述钝化层500中靠近所述引出电极220的端部,以使所述上电极层410靠近所述引出电极220的第二端部暴露出。如此,即可利用导电材料电性连接所述上电极层410的第二端部和所述引出电极220,实现所述上电极层410通过所述第二端部和所述引出电极220更好的电性连接。
需要说明的是,本实施例中,在制备钝化层500时,包括对钝化材料层执行两次的刻蚀工艺,以通过第二道刻蚀工艺暴露出所述上电极层410的第二端部。然而,在其他实施例中,也可以对钝化材料层执行一道刻蚀工艺,即直接形成能够暴露出上电极层的第二端部的钝化层500。
在步骤S400中,具体参考图3e和图3f所示,刻蚀所述压电材料层300以形成接触窗310,所述接触窗310暴露出所述引出电极220,并在所述引出电极220上形成接触垫600,所述接触垫600与所述引出电极220电性连接并用于电性引出所述上电极层410或所述下电极层210。
如上所述,本实施例中以所述引出电极220用于和所述上电极层410电性连接为例进行解释说明。基于此,则具体可使所述接触窗310形成在所述上电极层410的第二端部的一侧,以使所述接触窗310靠近所述上电极层410的第二端部,并暴露所述引出电极220。如此一来,通过所述接触窗310,不仅可以制备与所述引出电极220电性连接的接触垫600,并且还可以同时实现所述上电极层410电性连接至所述引出电极220和所述接触垫600。
进一步的,所述接触垫600可采用剥离工艺形成。具体的,利用剥离工艺形成所述接触垫600的方法可以包括如下步骤。
步骤一,形成光阻层,所述光阻层覆盖所述压电材料层300和所述钝化层500,以及所述光阻层中还形成有开口,所述光阻层的所述开口暴露出所述接触窗310,进而相应的暴露出所述接触窗310中的引出电极220。
本实施例中,所述引出电极220用于电性连接所述上电极层410,基于此,则可使所述上电极层410的第二端部和所述引出电极220均暴露于所述光阻层的同一开口中,从而在后续形成导电材料时,即可使所述上电极层410的第二端部和所述引出电极220电性连接。
其中,所述光阻层的所述开口的宽度尺寸由下至上依次减小,以使所述开口的侧壁为倾斜侧壁。具体的,所述光阻层的开口的截面形状例如为梯形。如此一来,在后续形成导电材料层时,即可有效减少覆盖在所述光阻层侧壁上的导电材料,以利于降低光阻层的剥离难度。
步骤二,形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层的顶表面,以及所述导电材料层还形成在暴露于所述开口中的接触窗310中,以和所述引出电极220连接。本实施例中,所述导电材料层填充所述接触窗310,以覆盖所述引出电极220。其中,所述导电材料层的形成方法例如包括蒸镀工艺,以及所述导电材料层的材料例如包括铝(Al)、金(Au)、铜(Cu)和钼(Mo)中的至少一种。
进一步的,由于所述光阻层的开口同时暴露出所述上电极层410的第二端部和所述接触窗310中的引出电极220,因此所述导电材料层中对应在所述开口中的部分即相应的连接所述上电极层410的第二端部和所述引出电极220。
如上所述,本实施例中,所述光阻层的开口为倾斜侧壁,从而在蒸镀导电材料层的过程中,有效防止了导电材料附着在光阻层的侧壁上,有利于实现导电材料层中形成在开口中的部分和导电材料层中覆盖在光阻层顶表面上的部分相互分断,如此一来,后续即能够更容易的去除所述光阻层。
步骤三,剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中对应在所述开口中的部分以构成接触垫600,所述接触垫600电性连接所述上电极层或所述下电极层。本实施例中,所述接触垫600电性连接所述上电极层410。
具体的,在剥离所述光阻层的过程中,通常是利用剥离液以较大的喷洒压力喷洒于所述光阻层上,进而实现光阻层的剥离过程。需要说明的是,传统工艺中,在形成所述光阻层之前,所述钝化层500已具备悬空遮盖的悬空部,基于此,则在剥离所述光阻层时,较大的喷洒压力即会直接作用于所述钝化层500的悬空部上,从而极易导致钝化层500的悬空部断裂。
然而本实施例中,在剥离所述光阻层之前,基于所述牺牲部420的支撑下,使得所述钝化层500不存在悬空遮盖的端部,此时,即使利用较大的喷洒压力剥离所述光阻层,也并不存在钝化层的悬空部发生坍塌的现象。因此,在可选的方案中,则可以进一步增大剥离液的喷洒压力,以提高所述光阻层的去除效率。
此外,还需要说明的是,所述光阻层通常采用涂覆工艺形成,此时,例如传统工艺中,所述光阻层将容易填充暴露出的空隙,例如参考图1b所示,在将光阻层直接形成在所述钝化层上时,所述光阻层极易填充悬空部下方的空间,进而会导致后续去除光阻层时悬空部的下方空间中的光阻材料难以被去除的问题。与之相比,本实施例中,在形成光阻层之前,钝化层的端部下方填充有牺牲部420,进而在形成光阻层时也就不存在光阻材料填充在钝化层的下方空间中,因此可以有效改善光阻材料残留的问题。
在步骤S500中,具体参考图3g所示,去除所述牺牲部420,以释放出一空隙在所述钝化层500的下方,所述钝化层500中悬空遮盖所述空隙的部分构成悬空部510。具体的,可采用湿法刻蚀工艺侧向侵蚀所述牺牲部,以去除所述牺牲部。
需要说明的是,由于所述钝化层500形成有悬空部510,从而在将该压电器件应用于体声波滤波器中时,即可以使得体声波滤波器内激励的横向声波更容易被散射出去,从而不容易激励起对器件有害的横向模,有利于提高体声波滤波器的质量因子(Q值)。此外,基于所述钝化层500的悬空部510还可以有效降低压电器件的寄生电容。
此外,在具体的实施例中,所述压电器件的形成方法还包括:在所述下电极层210下方的衬底100中形成一空腔。具体的,所述空腔的形成方法具体可包括:
首先,在形成所述下电极层之前,在所述衬底100中形成凹槽,并在所述凹槽中填充填充层;其中,所述填充层的材料可以和后续形成的牺牲部的材料相同,例如均包括氧化硅,从而在后续去除牺牲部时还可以同时去除所述填充层;
接着,依次执行如上所述的步骤S100~步骤S400,以及在执行步骤S100~步骤S400的过程中,还在所述压电材料层300中形成有通孔,所述通孔贯穿所述压电材料层300以延伸至所述填充层;
接着,在执行步骤S500时,即可经由所述通孔去除所述填充层,以在所述衬底100中形成空腔。即,本实施例中,可以在去除所述牺牲部420的同一步骤中同时去除所述填充层,有利于简化工艺,节省步骤。
当然,在其他实施例中,还可以在所述衬底100位于所述填充层下方的部分中形成有通孔,并使所述衬底100中的通孔的顶部延伸至所述填充层,从而可以从所述衬底100的背面释放出所述填充层的空间,以形成所述空腔。
基于如上所述的形成方法,本实施例中还提供了一种压电器件,具体可参考图3g所示,所述压电器件包括:
衬底100;
引出电极220,形成在所述衬底100上;
下电极层210,形成在所述衬底100上;
压电材料层300,形成在所述衬底100上并覆盖所述下电极层210和所述引出电极220,以及所述压电材料层300中还形成有接触窗,所述接触窗的底部延伸至所述引出电极220;
上电极层410,形成在所述压电材料层300上,并且所述上电极层410远离所述接触窗的端部构成第一端部;
钝化层500,形成在所述上电极层410上,并且所述钝化层500还从所述上电极层410的第一端部延伸出以形成悬空部510,其中所述钝化层500的所述悬空部510的宽度尺寸例如介于0.7μm~3μm,以及,
接触垫600,至少形成在所述接触窗中以和所述引出电极220电性连接,以用于电性引出所述上电极层或所述下电极层。
本实施例中,所述引出电极220用于与所述上电极层410电性连接,此时,可使所述引出电极220和所述下电极层210在所述衬底100上间隔设置。以及,还可进一步使所述上电极层410靠近所述接触窗的第二端部从所述钝化层500暴露出,并且所述接触垫600填充所述接触窗以和所述引出电极220电性连接的同时,所述接触垫600还进一步覆盖所述上电极层410的所述第二端部,进而实现上电极层410和所述接触垫600电性连接。
当然,在其他实施例中,所述引出电极220还可用于与所述下电极层210电性连接。此时,可使所述引出电极220和所述下电极层210在所述衬底100上相互连接。
综上所述,在本实施例中的压电器件的形成方法,利用牺牲部支撑钝化层的端部,避免了钝化层的端部悬空,从而使得钝化层能够承受较大的压力,如此一来,在后续形成接触垫时,即可防止钝化层的端部发生破损的问题。以及,在形成接触垫之后,通过去除牺牲部,以释放出所述钝化层其端部的下方空间,以形成悬空部,进而可以保障所形成的压电器件的性能。尤其是,在利用剥离工艺制备接触垫时,可使钝化层能够承受剥离液的高强度喷洒压力而不会发生断裂,甚至在去除光阻层时还能够进一步增大剥离液的喷洒压力,以提高光阻层剥离效率,改善光阻层去除不净的问题。
可见,与传统的形成方法中优先形成钝化层的悬空部再形成接触垫相比,本实施例提供的形成方法,可以使得在后形成的悬空部不会受到在前执行的工艺步骤的影响,避免产生如传统工艺中钝化层的悬空部容易发生断裂的问题。
此外,传统工艺中,在利用剥离工艺形成接触垫之前,钝化层已形成有悬空部,从而在执行剥离工艺时光阻材料容易填充悬空部下方的空隙,进而导致填充在悬空部下方的光阻材料难以被去除。而与传统工艺相比,本实施例中,由于在执行剥离工艺时钝化层不存在悬空遮盖的部分,从而也即不存在光阻材料填充钝化层下方的空隙的现象,有效改善光阻材料残留的问题。
需要说明的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
此外还应该认识到,此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例,而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是,此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准,除非上下文明确表示相反意思。例如,对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述,并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及,词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义,而不是逻辑“异或”的定义,除非上下文明确表示相反意思。此外,本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。
为了便于描述,本申请一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语,以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是,除了附图中描述的方位之外,空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件,随后将被定位为“在”其它元件或部件“上方”或“之上”。

Claims (10)

1.一种压电器件的形成方法,其特征在于,包括:
提供一衬底,所述衬底上形成有下电极层和引出电极,以及在所述下电极层和所述引出电极上还形成有压电材料层;
在所述压电材料层上形成上电极层和牺牲部,所述牺牲部的侧壁紧邻所述上电极层的第一端部的侧壁;
形成钝化层,所述钝化层覆盖所述上电极层和所述牺牲部的顶表面,并且所述牺牲部的至少一侧壁暴露出;其中,所述钝化层完全覆盖所述牺牲部的顶表面,并且所述钝化层的侧壁与所述牺牲部的侧壁齐平;或者,所述钝化层部分覆盖所述牺牲部的顶表面,并且所述牺牲部的侧壁边界超出所述钝化层的侧壁边界;
刻蚀所述压电材料层以形成接触窗,所述接触窗暴露出所述引出电极,并在所述引出电极上形成接触垫,所述接触垫与所述引出电极电性连接并用于电性引出所述上电极层或所述下电极层;以及,
去除所述牺牲部,以释放出一空隙在所述钝化层的下方,所述钝化层中悬空遮盖所述空隙的部分构成悬空部。
2.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,在形成所述上电极层之后形成所述牺牲部,所述牺牲部的形成方法包括:
形成牺牲材料层;以及,
部分去除所述牺牲材料层,保留所述上电极层的第一端部侧壁的牺牲材料层,以构成所述牺牲部。
3.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,所述牺牲部中覆盖在所述钝化层正下方的部分的宽度尺寸介于0.7μm~3μm。
4.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,去除所述牺牲部的方法包括:利用湿法刻蚀工艺侵蚀所述牺牲部。
5.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,所述引出电极用于电性引出所述上电极层,以及在形成所述钝化层之后,所述上电极层靠近所述引出电极的第二端部暴露出,并利用导电材料电性连接所述第二端部和所述引出电极。
6.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,所述接触垫的形成方法包括;
形成光阻层,所述光阻层覆盖所述压电材料层和所述钝化层,以及所述光阻层中还形成有开口,所述光阻层的所述开口暴露出所述接触窗;
形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层,以及所述导电材料层还形成在暴露于所述开口中的接触窗中,以和所述引出电极连接;以及,
剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中对应在所述开口中的部分以构成所述接触垫。
7.如权利要求6所述的压电器件的形成方法,其特征在于,在形成所述钝化层之后,所述上电极层靠近所述引出电极的第二端部暴露出;
其中,在形成所述光阻层时,所述接触窗和所述上电极层的所述第二端部均暴露于所述开口中;
以及,在形成所述导电材料层时,所述导电材料还覆盖所述上电极层的所述第二端部,以使所述第二端部和所述接触垫电性连接。
8.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,所述衬底中还形成有填充层,所述填充层位于所述下电极层的下方;
其中,所述形成方法还包括:在所述压电材料层或所述衬底中形成通孔,所述通孔延伸至所述填充层;以及,在去除所述牺牲部的同时,还经由所述通孔去除所述填充层,以在所述衬底中形成空腔。
9.如权利要求1所述的压电器件的形成方法,其特征在于,所述压电器件包括体声波滤波器。
10.一种采用如权利要求1-9任一种所述的形成方法制备的压电器件,其特征在于,包括:
衬底;
引出电极,形成在所述衬底上;
下电极层,形成在所述衬底上;
压电材料层,形成在所述衬底上并覆盖所述下电极层和所述引出电极,以及所述压电材料层中还形成有接触窗,所述接触窗的底部延伸至所述引出电极;
上电极层,形成在所述压电材料层上,并且所述上电极层远离所述接触窗的端部构成第一端部;
钝化层,形成在所述上电极层上,并且所述钝化层还从所述上电极层的第一端部延伸出以形成悬空部;以及,
接触垫,至少形成在所述接触窗中以和所述引出电极电性连接,以用于电性引出所述上电极层或所述下电极层。
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