CN112039485A - 一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法，其中薄膜压电声波滤波器的制造方法包括：提供第一基板，在第一基板上形成压电叠层结构，压电叠层结构包括依次形成在第一基板上的第一电极、压电层和第二电极；图形化压电叠层结构，形成多个有效谐振区，有效谐振区内的第一电极、压电层、第二电极在垂直于压电层方向上相互叠置；在每一有效谐振区的上方形成第一牺牲层，使第一牺牲层的边界遮盖有效谐振区的边界，且相邻第一牺牲层之间相互隔离；形成第一介质层，覆盖第一牺牲层及第一牺牲层之间相互隔离的区域；提供第二基板，将第二基板键合在第一介质层的上表面；去除第一基板；去除第一牺牲层。

Description

一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法。
背景技术
随着无线通信技术的发展，传统的单频带单制式设备已经不能满足通讯系统多样化的要求。目前，通讯系统越来越趋向多频段化，这就要求通讯终端能够接受各个频带以满足不同的通讯服务商和不同地区的要求。
RF(射频)滤波器通常被用于通过或阻挡RF信号中的特定频率或频带。为了满足无线通信技术的发展需求，要求通讯终端使用的RF滤波器可以实现多频带、多制式的通讯技术要求，同时要求通讯终端中的RF滤波器不断向微型化、集成化方向发展，且每个频带采用一个或多个RF滤波器。
RF滤波器包括多个谐振器，其中谐振器最主要的指标包括品质因数Q和插入损耗。随着不同频带间的频率差异越来越小，RF滤波器需要非常好的选择性，让频带内的信号通过并阻挡频带外的信号。Q值越大，则RF滤波器可以实现越窄的通带带宽，从而实现较好的选择性。
在谐振器的制造过程中，需在谐振器中的声学换能器下方形成下空腔，在声学换能器上方形成带有空腔的封盖，使得谐振器中的声波在无干扰的情况下传播，从而使得滤波器的性能和功能满足需求。目前，形成下空腔的方法为在半导体衬底中刻蚀形成空腔，在空腔中填充牺牲层材料，再去除牺牲层材料形成下空腔。形成上封盖主要通过封装工艺来形成实现谐振器的封装，同时形成空腔，该空腔中会同时容纳多个声学换能器，例如，金属盖帽技术、芯片尺寸级SAW封装(chip sized SAW package，CSSP)技术或芯片尺寸级SAW封装(die sized SAW package，DSSP)技术等。但是，封装工艺的复杂度较高，且工艺可靠性较低。
以金属盖帽技术为例，金属盖帽技术通过在衬底上固定金属罩，使金属罩和衬底围成空腔，所述空腔用于容纳声学换能器。其中，金属罩通常通过点胶或者镀锡的方式固定于衬底上。当采用点胶的方式时，点胶工艺所采用的胶粘剂容易在固化前顺流到空腔中，从而对声学换能器产生影响；当采用镀锡方式时，在回流焊的过程中，融化后的锡也容易顺流到空腔中。以上两种情况都容易造成谐振器的性能失效。而且，上述方式对衬底和金属罩的平整度要求较高，金属罩与衬底的结合力差，降低谐振器的可靠性。
另外，现有技术中下空腔下方的半导体衬底和上封盖的厚度均较厚，谐振器的体积较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：空腔型滤波器的厚度较厚，上封盖形成上空腔的封装工艺可靠性低，以及空腔上方的盖子稳定性也比较差。
为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜压电声波滤波器的制造方法，包括：
提供第一基板，
在所述第一基板上形成压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次形成在所述第一基板上的第一电极、压电层和第二电极；
图形化所述压电叠层结构，形成多个有效谐振区，所述有效谐振区内的所述第一电极、压电层、第二电极在垂直于所述压电层方向上相互叠置；
在每一所述有效谐振区的上方形成第一牺牲层，使所述第一牺牲层的边界遮盖所述有效谐振区的边界，且相邻所述第一牺牲层之间相互隔离；
形成第一介质层，覆盖所述第一牺牲层及所述第一牺牲层之间相互隔离的区域；
提供第二基板，将所述第二基板键合在所述第一介质层的上表面；
去除所述第一基板；去除所述第一牺牲层。
本发明还提供了一种薄膜压电声波滤波器，包括：
第二基板；
第一介质层，键合于所述第二基板上表面，所述第一介质层包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面与所述第二基板的上表面相对设置，所述第一表面侧设有第一空腔，所述第一空腔的底部与所述第二表面之间设有第一厚度的第一介质层；
压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次叠置的第一电极、压电层和第二电极，所述压电叠层结构设置于所述第一介质层的第一表面，并遮盖所述第一空腔，其中所述第二电极靠近所述第一空腔所在侧；位于所述第一空腔边界范围内的所述第一电极、压电层、第二电极在垂直于所述压电层方向上相互重叠的区域构成谐振器的有效谐振区；
所述第一空腔内部、所述有效谐振区的外部的所述压电叠层结构上设有贯穿所述压电叠层结构的释放通道。
本发明的有益效果在于：
本发明在第二基板上先形成压电叠层结构，再在压电叠层结构上方形成牺牲层，后期通过去除牺牲层形成第一空腔，形成压电层时，压电层下方的电极未经刻蚀，其形成在平整的电极层上，保证了压电层的平整度和较好的晶格取向，可以提高谐振器的Q值。另外形成压电层温度不受限制，其温度只要压电层下的电极能够承受即可，一方面在形成压电层时可以在较高温度下进行，另一方面在形成压电层之后，还可以在高温下(如400度)对压电层进行退火处理，修复压电层的晶格损伤，使压电层的晶格取向更好。另外利用牺牲层工艺形成空腔的方法相较于利用刻蚀工艺形成空腔的方法，大幅减少了制造成本。
进一步地，用牺牲层的方法在声波谐振器单元上方形成独立的第二空腔，相对于多个声波谐振器单元共用一个大的空腔，第二空腔的体积大大缩小，上封盖需要的结构强度降低，可以防止大空腔导致的封盖塌陷的问题。而且，每一谐振器对应一个第二空腔，相邻谐振器之间的第二空腔完全隔离，避免相邻谐振器之间谐振的相互干扰。另外，上封盖中的盖帽层本体通过沉积或贴膜工艺形成，封盖层也通过沉积或贴膜工艺形成，这样上封盖的厚度可以做的较薄(比如100um甚至到10um以下)。而且，由于谐振器的上封盖较薄，可以利用常规的插塞形成工艺在第一电极、第二电极上形成插塞，以实现第一电极、第二电极与外部的电连接，避免采用现有技术中在基板一侧利用TSV深孔工艺实现第一电极、第二电极与外部的电连接，降低了工艺成本。
进一步地，形成的封盖层部分嵌入盖帽层本体的释放孔中，这样在形成封盖层的过程中，封盖层的材料不会进入到第二空腔中，可以显著提高滤波器的性能，另外还可以增加盖帽层本体的结构强度。
进一步地，在键合第二基板前，在第二基板中预先形成微器件，微器件的制作与谐振器的制作分开，缩短制程时间。微器件可以单独制作，不用在谐振器制造流程中制作，避免谐振器结构承受制作微器件时的高温工艺环境，提高谐振器的稳定性。由于本结构是通过键合的方式将第二基板键合在第一介质层上，使在第二基板中预先形成第一微器件成为可能。
进一步地，构成有效谐振区边界的第一电极的第一侧面或第二电极的第二侧面与压电层的夹角为85-95度，通过仿真发现，提高了谐振器的品质因数。
进一步地，沿有效谐振区的边界设置凸起，使有效谐振区内部和凸起所在的区域声阻抗失配，有效防止声波的横向泄露，提高了谐振器的品质因数。
附图说明
图1至图7为本发明实施例1的一种薄膜压电声波滤波器的制造方法在制造过程中不同步骤相对应的结构示意图。
图8至图11B为本发明实施例2的一种薄膜压电声波滤波器的制造方法在制造过程中不同步骤相对应的结构示意图。
图12为本发明实施例3的一种薄膜压电声波滤波器的制造方法在制造过程中相关步骤相对应的结构示意图。
附图标记说明：
100-第一基板；200-第一基板；101-种子层；102-第一电极；103-压电层；104-第二电极；105-第一牺牲层；106-第一介质层；107-第二牺牲层；108-盖帽层本体；109-释放孔；110-封盖层；40-凸起；111-释放通道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本发明的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本发明技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。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。
应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
如果本文的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
实施例1
本实施例提供了一种薄膜压电声波滤波器的制造方法，所述方法包括：
S01：提供第一基板；在所述第一基板上形成压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次形成在所述第一基板上的第一电极、压电层和第二电极；
S02：图形化所述压电叠层结构，形成多个有效谐振区，所述有效谐振区内的所述第一电极、压电层、第二电极在垂直于所述压电层方向上相互叠置；
S03：在每一所述有效谐振区的上方形成第一牺牲层，使所述第一牺牲层的边界遮盖所述有效谐振区的边界，且相邻所述第一牺牲层之间相互隔离；
S04：形成第一介质层，覆盖所述第一牺牲层及所述第一牺牲层之间相互隔离的区域；
S05：提供第二基板，将所述第二基板键合在所述第一介质层的上表面；
S06：去除所述第一基板；
S07：去除所述第一牺牲层。
图1至图7为本实施例的一种薄膜压电声波滤波器的制造方法在制造过程中不同步骤相对应的结构示意图，下面请参考图1至图7详细说明薄膜压电声波滤波器的制造方法。其中图NA和图NB为谐振器的两个相互垂直方向的剖面图
请参考图1，执行步骤S01：提供第一基板200；在所述第一基板200上形成压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次形成在所述第一基板200上的第一电极102、压电层103和第二电极104。
第一基板200用于临时承载谐振器的部分结构，后期工艺中需要去除，其材料可以为介质材料也可以为半导体材料。本实施例中在形成第一基板之前还包括在第一基板200上形成种子层101，种子层101对后续形成的第一电极102以及压电层103和第二电极104的晶向具有导向性，便于后续形成的压电叠层结构沿特定的晶向生长，保证压电层103的均匀性。种子层的材质可以为氮化铝(AlN)，除了AlN以外，种子层101还可使用具有密排六方(HCP)结构的金属或介电材料形成。例如，种子层101也可以由金属钛(Ti)形成。
第一电极层102和第二电极层104的材料可以为导电材料或半导体材料，其中，导电材料可以为具有导电性能的金属材料，例如，由钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、钽(Ta)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、锇(Os)、铼(Re)、钯(Pd)等金属中一种制成或由上述金属形成的叠层制成，半导体材料例如是Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC等。可以通过磁控溅射、蒸镀等物理气相沉积或者化学气相沉积方法，或者原子层沉积，激光烧蚀沉积或分子束沉积形成第二电极104和第一电极102。本实施例中，形成完压电层后，还包括在高于400度的温度下，对所述压电层进行退火工艺，以修复压电层的晶格损伤，使压电层的晶格取向更好，提高谐振器的品质因数。压电层103的材料可以使用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(Quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等具有纤锌矿型结晶结构的压电材料及它们的组合。当压电层103包括氮化铝(AlN)时，压电层103还可包括稀土金属，例如钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的至少一种。此外，当压电层103包括氮化铝(AlN)时，压电层103还可包括过渡金属，例如锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)和铪(Hf)中的至少一种。可以使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积等形成压电层103。沉积形成压电层103时，压电层下方的空腔中填充有第一牺牲层作为支撑，相比于空腔中没有牺牲层材料作为支撑时，可以承受更高的温度。空腔中没有牺牲层作为支撑时，压电层有破损的风险。
本实施例在第二基板上先形成压电叠层结构，形成压电层时，压电层下方的第一电极未经刻蚀，其形成在平整的第一电极上，保证了压电层的平整度和较好的晶格取向，另外形成压电层的工艺温度不受限制，其温度只要压电层下的第一电极能够承受即可，一方面在形成压电层时可以在较高温度下进行，另一方面在形成压电层之后，还可以在高温下(如400度)对压电层进行退火处理，修复压电层的晶格损伤，使压电层的晶格取向更好，谐振器的品质因数更高。
参考图2A和图2B，执行步骤S02：图形化所述压电叠层结构，形成多个有效谐振区，所述有效谐振区内的所述第一电极、压电层、第二电极在垂直于所述压电层方向上相互叠置。
本实施例中，有效谐振区的边界由第一电极的第一侧面和第二电极第二侧面共同构成。在此步骤中，通过图形化所述第二电极104，形成第二侧面，所述第二侧面构成所述有效谐振区的部分边界。在后期工艺中，去除所述第一基板后，图形化所述第一电极，形成第一侧面，所述第一侧面构成有效谐振区的另一部分边界。本实施例中，第一侧面和第二侧面的夹角为85-95度之间，优选方案中夹角为90度。经仿真发现夹角为90度，谐振器的品质因数最高。
在另一个实施例中，有效谐振区的边界基本上由第二电极的第二侧面构成，在此步骤中，图形化所述第二电极形成第二侧面，所述第二侧面基本构成所述有效谐振区的边界。此处所说的“基本”构成有效谐振区的边界意思为，第二电极需要设有电信号的连接部，用于为谐振器供电，电信号的连接部为有效谐振区内延伸至有效谐振区外部的部分，此连接部外的第二电极的第二侧面构成了有效谐振区的边界。当忽略此连接部时，有效谐振区的边界全部由第二侧面构成。同理，有效谐振区的边界也可以基本上由第一电极的第一侧面构成。形成方法为在后期工艺中，去除所述第一基板后，图形化所述第一电极，形成第一侧面，所述第一侧面基本构成有效谐振区的边界。
参考图3A和图3B，执行步骤S03：在每一所述有效谐振区的上方形成第一牺牲层105，使所述第一牺牲层105的边界遮盖所述有效谐振区的边界，且相邻所述第一牺牲层105之间相互隔离。
所述第一牺牲层105用于为后续形成第一空腔占据空间位置，也就是说，后续通过去除所述第一牺牲层105，从而在所述第一牺牲层105的位置处形成第一空腔。本实施例中，利用牺牲层工艺形成第一空腔的方法相较于利用刻蚀工艺形成第一空腔，大幅减少了制造成本。
所述第一牺牲层105的材料为易于被去除的材料，且后续去除所述第一牺牲层105的工艺对谐振器的影响较小，此外，所述第一牺牲层105的材料能够保证所述第一牺牲层105具有较好的覆盖性，从而完全覆盖所述有效谐振区的边界。例如，所述第一牺牲层105的材料可以包括硅氧化物、含碳量大于50％的电介质、光刻胶、聚酰亚胺(polyimide)或锗。
本实施例中，所述第一牺牲层105的材料为无定形碳。通过半导体工艺(沉积工艺)形成，工艺兼容性和工艺可靠性较高。通过干法刻蚀工艺图形化第一牺牲层，后期可以通过灰化的方式去除无定形碳，工艺简单、产生的影响小。当第一牺牲层105的材料为锗时，也可以采用沉积工艺形成牺牲材料层。在另一个实施例中，所述第一牺牲层105的材料为光刻胶或聚酰亚胺，可以采用涂布工艺形成牺牲材料层，并通过光刻工艺图形化牺牲材料层。
第一牺牲层105的厚度决定了释放牺牲层后形成的第一空腔的高度。所述第一空腔23的底面至声波谐振器单元的底面距离不宜过小，也不宜过大。如果距离过小，则容易导致第一空腔23内的牺牲层无法完全覆盖声波谐振器；如果距离过大，则相应会增大谐振器的体积，从而导致谐振器的制造工艺难以满足器件小型化的发展，而且，形成牺牲层和去除牺牲层时所需的工艺时间相应增加，从而造成工艺成本和时间的浪费。由于第一牺牲层105通过半导体工艺所形成，这有利于提高所述第一牺牲层的尺寸精度，相应提高了第一空腔的尺寸精度。本实施例中，第一牺牲层的厚度为0.1微米至10微米。
参考图4A和图4B，执行步骤S04：形成第一介质层106，覆盖所述第一牺牲层105及所述第一牺牲层105之间相互隔离的区域。
第一介质层106的材料可以二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)的一种或几种组合。本实施例中可以通过化学沉积的方法沉积在第一牺牲层105、第二电极104、压电层103上。其中覆盖在第一牺牲层105上方的第一介质层106的厚度为0.01-10微米。
参考图5A和图5B，执行步骤S05：提供第二基板100，将所述第二基板100键合在所述第一介质层106的上表面。
第二基板100的材料为半导体材料，例如可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅(Si)、锗(Ge)、锗硅(SiGe)、碳硅(SiC)、碳锗硅(SiGeC)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等。可以通过热压键合的方式实现第二基板100与介质层106的键合，也可以通过干膜粘合的方式实现第二基板100与介质层106的键合。
继续参考图5A和图5B，键合第二基板100后，翻转已形成的结构，执行步骤S06：去除所述第一基板200。
在本实施例中，通过机械研磨的方式去除第一基板200。在另一个实施例中，第一基板200与第一电极102之间形成有热解膜，通过加热使热解膜解除相互粘结，以去除第一基板200。
参考图6A和图6B，本实施例中，有效谐振区由第二电极的第二侧面和第一电极的第一侧面构成，去除第一基板后，还包括图形化第一电极102，形成第一侧面，以形成有效谐振区的边界。本实施例中，有效谐振区为多边形，且多边形的任意两条边均不平行。本实施例中，第一侧面和第二侧面均是半环形行，如一个投影为3条边组成的半环形，一个投影为2条边组成的半环形，共同组成封闭的五边形。在其他实施例中，也可以是一投影为一条直边，另一个投影为差一条边封闭的六边形，两者共同构成封闭的六边形。第一侧面或第二侧面本身也可以是间断的，只要两者的投影构成封闭的图形即可。
参考图7，执行步骤S07：去除所述第一牺牲层。
本实施例中，在所述第一牺牲层上、有效区外围形成贯穿所述压电叠层结构的释放通道111，通过所述释放通道111去除所述第一牺牲层。所述释放通道111可以为多个彼此分离的通孔；或者，所述释放通道111为围绕所述有效区延伸的沟槽；或者，所述释放通道111构成有效谐振区的部分边界，此时有效谐振区边界处的压电层的边界和第一电极或第二电极的边界重合。根据第一牺牲层的材料采用不同的去除方法去除，参照步骤S03的相关描述，此处不再赘述。
本实施例中，第二基板中形成有微器件，所述微器件包括：二极管、三极管、MOS晶体管、静电释放保护器件、电阻、电容或电感。
在键合第二基板前，在第二基板中预先形成微器件，与谐振器的制作分开，缩短制程时间。微器件可以单独制作，不用在谐振器制造流程中制作，避免谐振器结构承受制作微器件时的工艺环境，提高谐振器的稳定性。去除所述第一基板后在所述第二基板的底面形成电连接结构，所述电连接结构用于将外部电信号引入所述第一微器件。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上还包括形成上封盖的步骤。具体地，参考图8A和图8B，在去除第一基板后，还包括：形成第二牺牲层107，使每一所述第二牺牲层107的边界遮盖每一所述有效谐振区的边界，并使相邻所述有效谐振区上的所述第二牺牲层107相互隔离。第二牺牲层的材料及形成方法及图形化的方法和形成的厚度等参照实施例1中对第一牺牲层的相关描述，此处不在赘述。
参考图9A和图9B，图10A和图10B图形化第二牺牲层107后，形成盖帽层本体108，覆盖所述第二牺牲层107及相邻所述第二牺牲层107之间相互隔离的区域。在所述盖帽层本体108上形成释放孔109，所述释放孔109暴露出所述第二牺牲层107；通过所述释放孔109，去除所述第二牺牲层107，以形成带有第二空腔120b的上封盖。
参考图11A和图11B，本实施例中，去除所述第二牺牲层后还包括：形成封盖层110，覆盖所述盖帽层本体，所述封盖层110部分嵌入所述释放孔109内。
具体地，所述盖帽层本体108选取易于实现图形化的材料，从而降低后续形成释放孔的工艺难度。而且，所述盖帽层本体108具有较好的台阶覆盖能力，从而提高所述盖帽层本体108与第二牺牲层107、第一电极102或声波谐振器单元无效区域的贴合度，一方面，这有利于保障第二空腔的形貌质量和尺寸精度，另一方面，使所述盖帽层本体108与声波谐振器单元无效区域之间具有较高的结合强度，以上两个方面均有利于提高谐振器的可靠性。形成所述盖帽层本体包括：利用沉积工艺形成一层或多层膜层，每一层膜层的材料包括：硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物或，利用旋涂工艺或者贴膜工艺形成一层或多层膜层，每一层膜层的材料包括有机固化膜。沉积工艺包括CVD和PVD，形成方法不在赘述。所述盖帽层本体108的厚度范围：0.1um到50um，如5um、20um、30um等。
本实施例中，盖帽层本体108的材料为光敏固化材料(有机固化膜的一种)，后续能够通过光刻工艺图形化所述盖帽层本体108，有利于降低图形化工艺的工艺复杂度和工艺精度。具体地，所述光敏固化材料为干膜(dry film)。干膜是一种永久键合膜，干膜的粘结强度较高，从而使得盖帽层本体108与谐振器结合强度得到保障，同时，有利于提高对第二空腔120b的密封性。
本实施例中，采用贴膜(lamination)工艺形成所述盖帽层本体108。lamination工艺在真空环境下进行，通过选用lamination工艺，显著提高了所述盖帽层本体108的台阶覆盖能力，同时，提高了所述盖帽层本体108与第二牺牲层107、声波谐振器单元无效区域的贴合度，以及提高所述盖帽层本体108与声波谐振器单元无效区域的结合强度。
在另一些实施例中，也可以采用液态干膜形成所述盖帽层本体，其中，液态干膜指的是膜状干膜中的成分以液态的形式存在。相应的，形成所述盖帽层本体的步骤包括：通过旋涂工艺涂布液态干膜；对液态干膜进行固化处理，以形成盖帽层本体。其中，固化后的液态干膜也是光敏性材料。在其他实施例中，所述盖帽层本体的材料也可以为硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物、或有机固化膜。
所述释放孔109用于为后续去除所述第二牺牲层107提供工艺基础。
盖帽层本体中的释放孔的设计需要兼顾牺牲层释放效果和整个盖帽层的强度，孔径尺寸范围为0.1um到3um之间，密度范围为每100平方微米1个到100个不等，这样可以保证后续封盖层可以很好的对释放孔进行密封，又可以保证牺牲层的释放效率，并且在利用封盖层密封释放孔时，也可以确保封盖层的材料不会进入第二空腔中以影响声波谐振器单元的性能。
本实施例中，所述释放孔109露出所述第二牺牲层107的顶面。与所述第二牺牲层107的侧壁相比，所述第二牺牲层107的顶面的面积较大，因此，易于根据工艺需求，设定所述释放孔109的横向尺寸和密度。
本实施例中，所述盖帽层本体108的材料为光敏固化材料(有机固化膜的一种)，因此，通过光刻工艺图形化所述盖帽层本体107，以形成所述释放孔109。通过采用光刻工艺，简化了形成所述释放孔109的工艺步骤，且有利于提高释放孔109的尺寸精度。
在其他实施例中，当所述盖帽层本体的材料为非光敏固化材料时，则采用包括涂布光刻胶、曝光和显影的光刻工艺，形成光刻胶掩膜，经由所述光刻胶掩膜，并采用干法刻蚀工艺对所述盖帽层本体进行刻蚀，以形成释放孔109。其中，干法刻蚀工艺具有各向异性的刻蚀特性，有利于提高释放孔的形貌质量和尺寸精度，所述干法刻蚀工艺可以为等离子干法刻蚀工艺。相应的，在形成所述释放孔109后，还包括：通过湿法去胶或者灰化工艺，去除光刻胶掩膜。
本实施例中，在形成第二牺牲层之前，第一牺牲层并未去除，在通过释放孔去除第二牺牲层后，通过释放通道111去除所述第一牺牲层。在另一个实施例中，形成第二牺牲层之前，先通过所述释放通道111去除所述第一牺牲层，之后通过所述释放孔去除所述第二牺牲层。可以方案中，第一牺牲层和第二牺牲层材料相同，可以在去除第二牺牲层时一并去除第一牺牲层，简化工艺流程。
本实施例中，在真空度为1mtorr-10torr的工艺腔中进行形成所述封盖层的工艺，采用化学气相沉积工艺形成封盖层110时，沉积速率10埃/秒-150埃/秒，真空度是2到5torr；采用物理气相沉积工艺时，沉积速率是10埃/秒到20埃/秒，真空度为3到5mtorr；采用贴膜工艺形成封盖层110时，真空度为0.5torr到0.8torr。封盖层的材料包括：无机介电材料、有机固化膜；所述有机固化膜包括干膜。
通过所述封盖层110，实现对谐振器的封装，并起到密封以及防潮的作用，相应减小后续工艺对声波谐振器单元的影响，从而提高所形成谐振器的可靠性。而且，通过密封所述第二空腔120b，还有利于使得所述第二空腔120b与外界环境隔绝，从而维持所述声波谐振器单元的声学性能的稳定性。
封盖层110具有较好的覆盖能力，从而提高封盖层110与盖帽层本体108的贴合度和结合强度，从而提高谐振器的可靠性。本实施例中，所述封盖层110的材料为光敏材料(有机固化膜的一种)，因此，后续能够通过光刻工艺图形化所述封盖层110，有利于降低图形化工艺的工艺复杂度和工艺精度。具体地，所述光敏材料为干膜。在其他实施例中，所述封盖层的材料还可以为无机介电材料。
本实施例中，所述光敏材料为膜状干膜，相应的，采用lamination工艺形成所述封盖层110，这显著提高了所述封盖层110与所述盖帽层本体108的贴合度和结合强度。在其他实施例中，根据所述封盖层的材料，还可以采用沉积工艺或涂布工艺形成所述封盖层。对所述封盖层的具体描述，可参考对盖帽层本体108的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，所述封盖层110和盖帽层本体108的结合强度较高，在所述封盖层110和盖帽层本体108的共同作用下，提高了所述第二空腔120b的密封性，这相应提高了谐振器的可靠性。
所述盖帽层本体的厚度范围为0.1um到50um,所述封盖层的厚度范围为0.1um到50um,盖帽层本体和封盖层的厚度可以互为补充，总厚度可以做到100um，甚至10um以下。可选方案中，盖帽层本体的厚度20um到30um，封盖层厚度为5um到15um，即可以保证结构强度又可以实现良好地密封效果。在实际制造过程中，根据耐模压的需求灵活调整，相同厚度下，本方案的盖帽层比单独只有有机固化膜的盖帽的耐模压能力显著增强。
本实施例中，通过所述第二牺牲层107、盖帽层本体108和封盖层110，利用半导体工艺实现了对谐振器的封装，与声波谐振器单元的形成工艺具有较高的工艺兼容性，这相应简化了形成第二空腔120b的工艺难度。而且，所述第二牺牲层107、盖帽层本体108和封盖层110和第二空腔120b均通过半导体工艺所形成，从而提高了谐振器的可靠性。由于第二空腔尺寸较小，盖帽层本体108不需要太大的结构强度，可以做的较薄，由于谐振器的上封盖较薄，第一电极和第二电极的信号连接端可以通过谐振器的上封盖引出，不用采用贯通较厚膜层的TSV深孔工艺，降低了工艺成本。
实施例3
参考图12，本实施例在实施例1或者实施例2的基础上还包括：在所述第一电极、第二电极、压电层其中之一上形成凸起40，或者在其中之一上形成部分凸起，另一上形成另一部分凸起，所述凸起40在所述压电层上的投影位于有效谐振区的边界处。
本实施例中，所述凸起40全部位于压电叠层结构的下表面。全部位于第一空腔120a所在的一侧。所述凸起40包围的区域为有效谐振区，凸起40外部为无效谐振区。在其他实施例中，所述凸起40可以全部位于压电叠层结构的上表面，背离第一空腔110a所在侧。所述凸起40还可以部分设置于所述压电叠层结构的上表面，部分设置于所述压电叠层结构的下表面。
所述凸起40的材料可以为导电材料也可以为介质材料，当凸起40的材料为导电材料时，可以和第一电极102或第二电极104的材料相同，当凸起40的材料为介质材料时，可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氮化硅中的任意一种，但不限于以上材料。
本发明形成凸起的方法包括以下两种形式：
第一种形式：在所述第一基板上形成结构材料层，对所述结构材料层进行刻蚀工艺形成所述凸起，所述结构材料层用于形成所述第一电极或所述第二电极或所述压电层。
第二种形式：在形成所述第一电极或所述第二电极或所述压电层后，形成凸起材料层，对所述凸起材料层进行刻蚀工艺形成所述凸起。
第一种形式中，凸起和结构材料层的材料形同，可以通过一次沉积工艺形成结构材料层和凸起材料层，减少工艺步骤。第二种形式中，凸起材料和结构材料层的材料不同，需要通过两次沉积工艺形成，但凸起材料的选择不限于和第一电极或第二电极或压电层材料相同，凸起材料的选择范围更广。
针对以上任何一种形式，形成所述凸起具体方法可以包括：
方法1：在所述第一基板上依次形成第一电极、压电层、第二电极，之后，在所述第二电极上形成所述凸起。此时所述凸起的材料和第二电极的材料可以相同也可以不同。本实施例中两者的材料相同，通过沉积工艺形成导电材料层，通过刻蚀工艺形成第二电极和凸起。在其他实施例中，两者材料不相同，可以先形成第二电极，之后通过沉积工艺形成凸起材料层，再通过刻蚀工艺形成凸起。
方法2，在所述第一基板上形成所述凸起，在所述凸起上，所述第一基板上依次形成第一电极、压电层、第二电极。此种方式也包括两种情况，一种为凸起的材料和第一电极的材料相同，并通过一次沉积工艺形成。此时，在第一基板上形成导电材料层，导电材料层的厚度为凸起和第一电极高度的总和，之后通过刻蚀工艺形成形成凸起和第一电极。另一种为凸起和第一电极分别单独形成，首先形成凸起材料层，通过刻蚀工艺形成凸起，再在凸起上、第一基板上形成第一电极，之后依次形成压电层和第二电极。
方法3，在所述第一基板上形成第一电极，在所述第一电极上形成所述凸起，在所述凸起、所述第一电极上依次形成所述压电层，所述第二电极。此方法与方法2的区别在于，方法2的凸起形成在第一电极的下表面，此方法的凸起形成在第一电极的上表面，形成方法可以参照方法2，此处不在赘述。
方法4，在所述第一基板上依次形成第二电极、压电层，在所述压电层上形成所述凸起，在所述凸起、所述压电层上形成第一电极。此方法的凸起形成在压电层上，可以形成在压电层的上表面也可以形成在压电层的下表面。凸起的材料可以和压电层的材料相同也可以和压电层的材料不同。两者材料相同和不同时的形成凸起的方法可以参照方法1、方法2或方法3在第一电极或第二电极表面形成凸起的方法，此处不在赘述。
方法5，在所述第一基板上依次形成第一电极、压电层、第二电极，之后，在所述第二电极上形成一部分所述凸起，去除所述第一基板后，在所述第一电极上形成另一部分所述凸起。此方法中，凸起由两部分组成，分别形成在第一电极和第二电极上。两部分凸起在垂直于压电层的投影与谐振器的有效谐振区的边界吻合。形成凸起的具体方法参照方法1、方法2或方法3，此处不再赘述。
以上仅列举了凸起形成的几种不同的方法，应当理解还有其他的方法，如当凸起包括两部分时，可以一部分形成在压电层上，一部分形成在第一电极或第二电极上。只要凸起形成在压电叠层结构上，位于有效谐振区的边界即可。
实施例4
本实施例提供了一种薄膜压电声波滤波器，图11A和图11B示出了本实施例薄膜压电声波谐振器的结构示意图，参考图11A和图11B，薄膜压电声波谐振器包括：
第二基板100，本实施例中第二基板100为半导体材料；
第一介质层106，键合于所述第二基板100上表面，所述第一介质层106包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面与所述第二基板100的上表面相对设置，所述第一表面侧设有第一空腔120a，所述第一空腔120a的底部与所述第二表面之间设有第一厚度的第一介质层106(本实施例中第一厚度为0.01-10微米)；
压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次叠置的第一电极102、压电层103和第二电极104，所述压电叠层结构设置于所述第一介质层106的第一表面，并遮盖所述第一空腔120a，其中所述第二电极104靠近所述第一空腔120a所在侧；位于所述第一空腔120a边界范围内的所述第一电极102、压电层103、第二电极104在垂直于所述压电层103方向上相互重叠的区域构成谐振器的有效谐振区；
所述第一空腔120a内部、所述有效谐振区的外部的所述压电叠层结构上设有贯穿所述压电叠层结构的释放通道111。
第二基板的材料、第一介质层的材料、第一电极、压电层、第二电极的材料、第一空腔的高度参照前文关于薄膜声波谐振器制造方法各实施例的描述。本实施例中，所述有效谐振区内的所述第一电极包括第一侧面，所述有效谐振区内的所述第二电极包括第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面共同构成有效谐振区的边界。本实施例中，第一侧面与所述第一空腔120a的内壁相对设置。所述第一侧面和/或所述第二侧面与所述压电层103表面的夹角为85-95度。经仿真发现，第一侧面和/或所述第二侧面与所述压电层表面的夹角为85-95度可以提高谐振器的品质因数。在另一个实施例中，所述有效谐振区基本由所述第一侧面构成，或者所述有效限谐振区的边界基本由第二电极的第二侧面构成。有效谐振区的构成相关结构参照方法实施例的描述。
本实施例中，还包括释放通道111，位于第一空腔内部、有效谐振区的外部的所述压电叠层结构上，所述释放通道111为多个彼此分离的通孔；或者，所述释放通道111为围绕所述有效区延伸的沟槽；或者，所述释放通道111构成有效谐振区的部分边界。所述释放通道111用于释放在制造工艺时的牺牲层材料。
本实施例中，还包括上封盖，所述上封盖中设有第二空腔120b，所述第二空腔120b的边界包围所述有效谐振区的边界。所述上封盖包括包围所述第二空腔外周及顶面的盖帽层本体108以及设置于所述盖帽层本体108上方的封盖层110，其中所述第二空腔120b上方的所述盖帽层本体108中形成有释放孔109，所述封盖层110部分嵌入所述释放孔109内。关于释放孔的孔径及释放孔的设置密度，盖帽层本体108和封盖层110的厚度范围，以及第一空腔120a和第二空腔120b的高度范围的设置参照方法实施例的相关内容，此处不再赘述。
本实施例中，有效谐振区的边界处设有凸起。沿有效谐振区的边界设置凸起，使有效谐振区内部和凸起所在的区域声阻抗失配，有效防止声波的横向泄露，提高了谐振器的品质因数。凸起的设置方式参照方法实施例的相关描述。
本实施例中，所述第二基板100中形成有微器件，所述微器件包括：二极管、三极管、MOS晶体管、静电释放保护器件、电阻、电容或电感。在键合第二基板前，在第二基板中预先形成第一微器件，与谐振器的制作分开，缩短制程时间。微器件可以单独制作，不用在谐振器制造流程中制作，避免谐振器结构承受制作微器件时的工艺环境，提高谐振器的稳定性。由于本结构是通过键合的方式将第二基板键合在第一介质层上，使在第二基板中预先形成第一微器件成为可能。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于结构实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (34)

1.一种薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，包括：
提供第一基板；
在所述第一基板上形成压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次形成在所述第一基板上的第一电极、压电层和第二电极；
图形化所述压电叠层结构，形成多个有效谐振区，所述有效谐振区内的所述第一电极、压电层、第二电极在垂直于所述压电层方向上相互叠置；
在每一所述有效谐振区的上方形成第一牺牲层，使所述第一牺牲层的边界遮盖所述有效谐振区的边界，且相邻所述第一牺牲层之间相互隔离；
形成第一介质层，覆盖所述第一牺牲层及所述第一牺牲层之间相互隔离的区域；
提供第二基板，将所述第二基板键合在所述第一介质层的上表面；
去除所述第一基板；
去除所述第一牺牲层。
2.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，去除所述第一基板后还包括：
形成第二牺牲层，使每一所述第二牺牲层的边界遮盖每一所述有效谐振区的边界，并使相邻所述有效谐振区上的所述第二牺牲层相互隔离；
形成盖帽层本体，覆盖所述第二牺牲层及相邻所述第二牺牲层之间相互隔离的区域；
在所述盖帽层本体形成释放孔，所述释放孔暴露出所述第二牺牲层；
通过所述释放孔，去除所述第二牺牲层，形成第二空腔。
3.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，图形化所述压电叠层结构，形成每一所述有效谐振区包括：
图形化所述第二电极形成第二侧面，所述第二侧面构成所述有效谐振区的部分边界；
去除所述第一基板后，图形化所述第一电极，形成第一侧面，所述第一侧面构成有效谐振区的部分边界。
4.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，图形化所述压电叠层结构，形成每一所述有效谐振区包括：
图形化所述第二电极形成第二侧面，所述第二侧面基本构成所述有效谐振区的边界；
或者，
去除所述第一基板后，图形化所述第一电极，形成第一侧面，所述第一侧面基本构成有效谐振区的边界。
5.根据权利要求2所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，还包括：
在形成第二牺牲层之前，在所述第一牺牲层上、有效谐振区外围形成贯穿所述压电叠层结构的释放通道；
通过所述释放通道去除所述第一牺牲层。
6.根据权利要求5所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，去除所述第二牺牲层时，通过所述释放通道去除所述第一牺牲层；
或者，
形成所述第二牺牲层前，先通过所述释放通道去除所述第一牺牲层，之后通过所述释放孔去除所述第二牺牲层。
7.根据权利要求5所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述释放通道为多个彼此分离的通孔；
或者，
所述释放通道为围绕所述有效区延伸的沟槽，所述沟槽的边界与所述有效谐振区的边界错开或重叠。
8.根据权利要求2所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，形成所述盖帽层本体包括：
利用沉积工艺形成一层或多层膜层，每一层膜层的材料包括：硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物其中之一；
或，
利用旋涂或贴膜工艺形成一层或多层膜层，每一层膜层的材料包括有机固化膜。
9.根据权利要求2所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，去除所述第二牺牲层后还包括：形成封盖层，覆盖所述盖帽层本体，所述封盖层部分嵌入所述释放孔内。
10.根据权利要求9所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，形成所述封盖层的方法包括：贴膜工艺、沉积工艺或涂布工艺。
11.根据权利要求9所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述封盖层的材料包括：无机介电材料或有机固化膜。
12.根据权利要求8或11所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述有机固化膜包括干膜。
13.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，还包括：在所述第一电极、第二电极、压电层其中之一上形成凸起，或者在其中之一上形成部分凸起，另一上形成另一部分凸起，所述凸起在所述压电层上的投影位于所述有效谐振区的边界处。
14.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，形成所述压电层的方法：化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积，激光烧蚀沉积或分子束沉积。
15.根据权利要求14所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，形成所述压电层还包括：在高于400摄氏度的温度下，对所述压电层进行退火工艺。
16.根据权利要求4所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述第一侧面和/或所述第二侧面与所述压电层的夹角为85-95度。
17.根据权利要求2所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述第一空腔和/或所述第二空腔的高度为0.1-10微米。
18.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述第二基板中形成有微器件。
19.根据权利要求18所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述微器件包括：二极管、三极管、MOS晶体管、静电释放保护器件、电阻、电容或电感。
20.根据权利要求2所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述第一牺牲层或第二牺牲层的材料包括：硅氧化物、含碳量大于50％的电介质、光刻胶、聚酰亚胺或锗。
21.根据权利要求1所述的薄膜压电声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述第一电极、第二电极的材料包括：钼、铝、铜、钨、钽、铂、钌、铑、铱、铬、钛、金、锇、铼或钯中的一种或几种的组合。
22.一种薄膜压电声波滤波器，其特征在于，包括：
第二基板；
第一介质层，键合于所述第二基板上表面，所述第一介质层包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面与所述第二基板的上表面相对设置，所述第一表面侧设有第一空腔，所述第一空腔的底部与所述第二表面之间设有第一厚度的第一介质层；
压电叠层结构，所述压电叠层结构包括依次叠置的第一电极、压电层和第二电极，所述压电叠层结构设置于所述第一介质层的第一表面，并遮盖所述第一空腔，其中所述第二电极靠近所述第一空腔所在侧；位于所述第一空腔边界范围内的所述第一电极、压电层、第二电极在垂直于所述压电层方向上相互重叠的区域构成谐振器的有效谐振区；
所述第一空腔内部、所述有效谐振区的外部的所述压电叠层结构上设有贯穿所述压电叠层结构的释放通道。
23.根据权利要求22所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，还包括：上封盖，所述上封盖中设有第二空腔，所述第二空腔的边界包围所述有效谐振区的边界。
24.根据权利要求23所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述上封盖包括：包围所述第二空腔外周及顶面的盖帽层本体以及设置于所述盖帽层本体上方的封盖层，其中所述第二空腔上方的所述盖帽层本体中形成有释放孔，所述封盖层部分嵌入所述释放孔内。
25.根据权利要求22所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述有效谐振区内的所述第一电极包括第一侧面；和/或，所述有效谐振区内的所述第二电极包括第二侧面，所述第一侧面或所述第二侧面基本构成所述有效谐振区的边界；或，所述第一侧面和所述第二侧面共同构成有效谐振区的边界。
26.根据权利要求25所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述第一侧面与所述第一空腔的内壁相对设置。
27.根据权利要求25所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述第一侧面和/或所述第二侧面与所述压电层表面的夹角为85-95度。
28.根据权利要求24所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述释放孔的孔径为0.01微米到5微米；
所述释放孔的密度范围为每100平方微米1到100个释放孔。
29.根据权利要求23所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述第二空腔上方的所述盖帽层本体的厚度为0.1微米到50微米，所述封盖层的厚度范围为0.1微米到50微米。
30.根据权利要求23所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述第一空腔和/或所述第二空腔的高度为0.1-10微米。
31.根据权利要求22所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述第一厚度为0.01-10微米。
32.根据权利要求22所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述释放通道为多个彼此分离的通孔；或者，所述释放通道为围绕所述有效区延伸的沟槽，所述沟槽的边界与所述有效谐振区的边界重叠或错开。
33.根据权利要求22所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述有效谐振区的边界处设有凸起。
34.根据权利要求22所述的薄膜压电声波滤波器，其特征在于，所述第二基板中形成有微器件，所述微器件包括：二极管、三极管、MOS晶体管、静电释放保护器件、电阻、电容或电感。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112953446A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 苏州汉天下电子有限公司 一种体声波谐振器的制备方法以及体声波谐振器
WO2021196750A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法
WO2022183494A1 (zh) * 2021-03-05 2022-09-09 天津大学 石英晶体谐振器及其形成方法、电子设备
WO2022226914A1 (zh) * 2021-04-29 2022-11-03 天津大学 具有梁结构的压电mems硅谐振器及其形成方法、电子设备
CN117544127A (zh) * 2023-11-21 2024-02-09 武汉敏声新技术有限公司 一种体声波谐振器及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114598287B (zh) * 2022-05-09 2022-08-05 深圳新声半导体有限公司 一种体声波谐振器制作的方法
CN117176104B (zh) * 2023-11-01 2024-01-30 镭友芯科技(苏州)有限公司 基于钽酸锂薄膜的谐振器及其形成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020189062A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-19 Asia Pacific Microsystems, Inc. Manufacturing method for a high quality film bulk acoustic wave device
US20050034822A1 (en) * 2003-04-22 2005-02-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for fabricating cantilevered type film bulk acoustic resonator and film bulk acoustic resonator fabricated by the same
CN106877836A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置
CN109889179A (zh) * 2018-12-26 2019-06-14 天津大学 谐振器和梯形滤波器
US20190334503A1 (en) * 2018-04-25 2019-10-31 Shanghai Jadic Optoelectronics Technology Co., Ltd. Film bulk acoustic wave resonators and fabrication methods thereof
CN110855264A (zh) * 2019-12-06 2020-02-28 北京汉天下微电子有限公司 谐振器封装结构及其制造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100714566B1 (ko) * 2005-08-24 2007-05-07 삼성전기주식회사 Ｆｂａｒ 소자의 제조 방법
WO2013031747A1 (ja) * 2011-09-01 2013-03-07 株式会社村田製作所 圧電バルク波装置及びその製造方法
CN107181472B (zh) * 2016-03-10 2020-11-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 薄膜体声波谐振器、半导体器件及其制造方法
CN108667437B (zh) * 2018-04-19 2022-04-26 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置
CN112039485A (zh) * 2020-03-31 2020-12-04 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020189062A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-19 Asia Pacific Microsystems, Inc. Manufacturing method for a high quality film bulk acoustic wave device
US20050034822A1 (en) * 2003-04-22 2005-02-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for fabricating cantilevered type film bulk acoustic resonator and film bulk acoustic resonator fabricated by the same
CN106877836A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置
US20190334503A1 (en) * 2018-04-25 2019-10-31 Shanghai Jadic Optoelectronics Technology Co., Ltd. Film bulk acoustic wave resonators and fabrication methods thereof
CN109889179A (zh) * 2018-12-26 2019-06-14 天津大学 谐振器和梯形滤波器
CN110855264A (zh) * 2019-12-06 2020-02-28 北京汉天下微电子有限公司 谐振器封装结构及其制造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021196750A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种薄膜压电声波滤波器及其制造方法
CN112953446A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 苏州汉天下电子有限公司 一种体声波谐振器的制备方法以及体声波谐振器
CN112953446B (zh) * 2021-02-05 2024-02-13 苏州汉天下电子有限公司 一种体声波谐振器的制备方法以及体声波谐振器
WO2022183494A1 (zh) * 2021-03-05 2022-09-09 天津大学 石英晶体谐振器及其形成方法、电子设备
WO2022226914A1 (zh) * 2021-04-29 2022-11-03 天津大学 具有梁结构的压电mems硅谐振器及其形成方法、电子设备
CN117544127A (zh) * 2023-11-21 2024-02-09 武汉敏声新技术有限公司 一种体声波谐振器及其制备方法

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