CN113938110A - 薄膜体声波谐振器及其制造方法 - Google Patents

薄膜体声波谐振器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及薄膜体声波谐振器及其制造方法,其中,薄膜体声波谐振器包括:叠置的引出电极、压电层和外接电极,有效谐振区包括引出电极、压电层和外接电极在垂直于压电层表面方向上相互重叠的区域,有效谐振区的外部为无效区;第一介质层,第一介质层的表面与引出电极的表面之间设有第一间隙;引出电极从有效谐振区延伸出第一间隙的部分为第一引出部;第二介质层,第二介质层的表面与外接电极的表面之间设有第二间隙;外接电极位于第二间隙围成的区域内或者二者边界重合;导电柱,一端连接于外接电极,另一端连接有第二引出部,第二引出部从有效谐振区延伸出第二间隙;引出电极和外接电极其中之一位于另一上方。

Description

薄膜体声波谐振器及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体器件制造领域,尤其涉及一种薄膜体声波谐振器及 其制造方法。
背景技术
自模拟射频通讯技术在上世纪90代初被开发以来,射频前端模块已经 逐渐成为通讯设备的核心组件。在所有射频前端模块中,滤波器已成为增 长势头最猛、发展前景最大的部件。随着无线通讯技术的高速发展,5G通 讯协议日渐成熟,市场对射频滤波器的各方面性能也提出了更为严格的标 准。滤波器的性能由组成滤波器的谐振器单元决定。在现有的滤波器中, 薄膜体声波谐振器(FBAR)因其体积小、插入损耗低、带外抑制大、品质因数高、工作频率高、功率容量大以及抗静电冲击能力良好等特点,成为最 适合5G应用的滤波器之一。
通常,薄膜体声波谐振器包括两个薄膜电极,并且两个薄膜电极之间 设有压电薄膜层,其工作原理为利用压电薄膜层在交变电场下产生振动, 该振动激励出沿压电薄膜层厚度方向传播的体声波,此声波传至上下电极 与空气交界面被反射回来,进而在薄膜内部来回反射,形成震荡。当声波 在压电薄膜层中传播正好是半波长的奇数倍时,形成驻波震荡。
但是,目前制作出的空腔型薄膜体声波谐振器,其品质因子(Q)无法 进一步提高,因此无法满足高性能的射频系统的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄膜体声波谐振器及其制造方法,能够提 高薄膜体声波谐振器的品质因子,进而提高器件性能。
为了实现上述目的,本发明提供一种薄膜体声波谐振器,包括:
叠置的引出电极、压电层和外接电极,有效谐振区包括所述引出电极、 压电层和外接电极在垂直于所述压电层表面方向上相互重叠的区域,所述 有效谐振区的外部为无效区;
第一介质层,所述第一介质层的表面与所述引出电极的表面之间设有 第一间隙;
所述引出电极从所述有效谐振区延伸出所述第一间隙的部分为第一引 出部;
第二介质层,所述第二介质层的表面与所述外接电极的表面之间设有 第二间隙;
所述外接电极位于所述第二间隙围成的区域内或者二者边界重合;
导电柱,一端连接于所述外接电极,另一端连接有第二引出部,所述第 二引出部从所述有效谐振区延伸出所述第二间隙;
所述引出电极和所述外接电极其中之一位于另一上方。
本发明还提供一种薄膜体声波谐振器的制造方法,包括:
形成第一结构,所述第一结构包括:引出电极、至少遮盖所述引出电极 且避开所述第一引出部所在区域的第一牺牲层、至少在所述第一牺牲层侧 面包围所述第一牺牲层的第一介质层;
形成压电层;
形成第二结构,所述第二结构包括:外接电极、至少遮盖所述外接电极 的第二牺牲层、至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的第二介 质层;
形成导电柱,贯穿所述第二牺牲层、连接所述外接电极;
形成第二引出部,一端连接所述导电柱,另一端延伸出所述有效谐振 区;去除所述第一牺牲层、第二牺牲层,形成所述第一间隙、第二间隙。
本发明的有益效果在于:
通过导电柱和第二引出部将外接电极与外部信号连接,可以增大外接 电极导出面积及阻抗,同时抑制电极间耦合效应,增强导热;第一空隙和 第二间隙作为声波反射结构提高谐振器的品质因数;导电柱所在的区域形 成声阻抗失配区,能够使有效谐振区的边界与有效谐振区内部的声阻抗失 配,有利于提高谐振器的品质因数。
进一步地,导电柱在承载衬底表面的投影为封闭或带有间隙的环形, 能够进一步抑制横向声波能量损失,提高谐振器的品质因数。
进一步地,外接电极的全部侧边以及引出电极的部分侧边暴露在空腔 中,能够抑制电极侧边的横波损失。
进一步地,压电层的边缘暴露在空腔中,能够进一步的抑制横波损失。
进一步地,压电层为完整的膜层,可以保证压电层的压电特性。
进一步地,压电层形成在平整的电极层上,可以使压电层具有较好的 晶格取向,提高压电层的压电特性,进而提高谐振器的整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员 来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附 图。
图1示出了本发明实施例1的一种薄膜体声波谐振器的结构示意图。
图2示出了本发明实施例2的一种薄膜体声波谐振器的结构示意图。
图3示出了本发明实施例3的一种薄膜体声波谐振器的结构示意图。
图4至图13示出了本发明实施例4的一种薄膜体声波谐振器的制造方 法不同步骤中对应的结构示意图。
图14至图19示出了本发明实施例5的一种薄膜体声波谐振器的制造 方法不同步骤中对应的结构示意图。
图20至图27示出了本发明实施例6的一种薄膜体声波谐振器的制造 方法不同步骤中对应的结构示意图。
图28至图33示出了本发明实施例7的一种薄膜体声波谐振器的制造 方法不同步骤中对应的结构示意图。
附图标记说明:
100-承载衬底;101A-至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层 的介质层;101B-第一钝化层;101-第一介质层;102A-至少在所述第二牺牲 层侧面包围所述第二牺牲层的介质层;102B-第二钝化层;102-第二介质层; 200-临时衬底;201’-引出电极层;201-引出电极;202-压电层;203’-外 接电极层;203-外接电极;210-第一牺牲层;220-第二牺牲层;211-第一间 隙;221-第二间隙;401-导电柱;402-第二引出部;403-第一引出部;10- 第一空腔;2021-谐振部;2022-搭接部。
具体实施方式
目前制作出的空腔型薄膜体声波谐振器,存在横波损失,使品质因子 (Q)无法进一步提高的问题,因此无法满足高性能的射频系统的需求。
以下结合附图和具体实施例对本发明的薄膜体声波谐振器及其制作方 法作进一步详细说明。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。
在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间 进行区分,且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解,在适当情况 下,如此使用的这些术语可替换,例如可使得本文所述的本发明实施例能 够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的,如果本文所述 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,且一些所述的步骤可被省略和/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
本发明实施例1提供了一种薄膜体声波谐振器,图1为本发明实施例 1的薄膜体声波谐振器的结构示意图,请参考图1,所述薄膜体声波谐振器 包括:
层叠的引出电极201、压电层202和外接电极203,有效谐振区包括所 述引出电极201、压电层202和外接电极203在垂直于所述压电层202表 面方向上相互重叠的区域,所述有效谐振区的外部为无效区;
第一介质层101,所述第一介质层101的表面与所述引出电极201的 表面之间设有第一间隙211;
第二介质层102,所述第二介质层102的表面与所述外接电极203的 表面之间设有第二间隙221;
所述外接电极203位于所述第二间隙221围成的区域内或者二者边界 重合;
导电柱401,一端连接于所述外接电极203,另一端连接有第二引出部 402,所述第二引出部402从所述有效谐振区延伸出所述第二间隙221;
所述引出电极201和所述外接电极203其中之一位于另一上方。
参考图1,本实施例中,还包括承载衬底100。第一介质层101和承载 衬底100可以通过键合层或沉积的方式进行结合。键合层的材料包括氧化 硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅或硅酸乙酯。本实施例中,第一介质层 101通过沉积的方式形成在承载衬底100上。第一介质层可以为单层结构, 也可以为叠层结构。第一介质层的材料可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、 氮氧化硅、碳氮化硅等材料中的一种,但本发明的技术不仅仅限定于此。
承载衬底100的材质可以为本领域技术人员熟知的任意合适的底材, 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。
第一介质层101的上方从下至上依次包括叠层设置的引出电极201、 压电层202,外接电极203。外接电极203和引出电极201可以使用本领域 技术任意熟知的任意合适的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。压电层202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202包括氮化铝(AlN)时,压电层202 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202包括氮化铝(AlN)时,压电层202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本领域技术人员熟知的任何适合的方法沉积 形成压电层202。
本实施例中,第一介质层101的上表面中间凹陷,外周凸出。其中引 出电极201的下表面与第一介质层101凹陷区域的上表面之间设有第一间 隙211。本实施例中,引出电极201包括两部分,一部分位于第一间隙211 内,一部分位于第一间隙211外,两部分为一体结构。其中位于第一间隙 211外的部分为第一引出部403,用于连接外部信号。位于第一间隙211内 的部分其边缘暴露在第一间隙211中。引出电极201边缘外周的压电层202 的底面也暴露在第一间隙211中。压电层202为水平完整的膜层,四周延 伸至第一介质层101凸出区域的表面上方。引出电极201的部分边缘暴露 在第一间隙211中,可以使引出电极201的边缘与空气形成反射界面,使 声阻抗失配,抑制横波泄露,进而提升谐振器的品质因子(Q值)。
第二介质层102位于第一介质层101上方。第二介质层102的材料可 以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅等材料中的一种,第 二介质层可以为单层结构,也可以为叠层结构。本实施例中,第二介质层 102的下表面中间凹陷,外周凸出。其中外接电极203的上表面与第二介质 层102凹陷区域的下表面之间设有第二间隙221。本实施例中,第二间隙 221的边界大于外接电极203的边界,使外接电极203边缘外周暴露在第 二间隙221中。外接电极203的边缘完全暴露在第二间隙221中,可以使 外接电极203的边缘与空气形成反射界面,使声阻抗失配,抑制横波泄露, 进而提升谐振器的品质因子(Q值)。
本实施例中,第二介质层102的凹陷区域及第二间隙221与第一介质 层101的凹陷区域及第一间隙211相对设置,第二介质层102的凸出区域 与第一介质层101的凸出区域相对设置。两个凹陷区域之间为谐振器有效 谐振区所在的区域,有效谐振区包括所述引出电极201、压电层202和外接 电极203在垂直于所述压电层202表面方向上相互重叠的区域。本实施例 中,所述第一间隙211且所述第二间隙221在所述压电层202方向上的投 影的边界包围所述有效谐振区在所述压电层202方向上的投影的边界。其 中“包围”的意思为有效谐振区的边界在第一间隙211且第二间隙221内, 或者有效谐振区的边界和第一间隙211和/或第二间隙221的边界重合。图 1示出的情况为有效谐振区的边界在第一间隙211且第二间隙221内。本 实施例中,所述第一间隙211且所述第二间隙221在所述压电层202方向 上的投影的边界包围所述引出电极201和所述外接电极203在所述压电层 202方向上的投影的边界。其中“包围”的含义同前文所述。
本实施例中,所述压电层202包括谐振部2021和位于所述谐振部外周 的搭接部2022,所述谐振部2021位于所述有效谐振区,所述搭接部2022 位于所述有效谐振区外。具体地,本实施例中,压电层202为完整的膜层, 谐振部2021和搭接部2022为一体结构。第一间隙305和第二间隙306被 压电层202相互隔离。在另一个实施例中,所述第一间隙和所述第二间隙 可以通过分布于无效区的多个通孔连通,例如通孔贯穿无效区的压电层(或 同时贯穿压电层和引出电极)。或者所述第一间隙、第二间隙通过包围有效 区的非封闭的环形通孔连通,此时非封闭的环形通孔的内壁可以构成有效 谐振区的边界,其内壁也可以位于有效谐振区边界的外部。
本实施例中,外接电极203的上表面设有导电柱401。导电柱401可以 为单个或多个间断的柱状。本实施例中,导电柱401设置在有效谐振区的 边缘,在压电层202表面方向上的投影为环形,其中环形包括间断或者封 闭的环形。环形的形状可以是圆形,椭圆形,多边形,或者由弧线和直边共 同构成的不规则形状。封闭的环形意味着导电柱401是连续的,不封闭的 环形意味着导电柱401是不连续的。导电柱401所在的区域与有效谐振区 形成声阻抗失配,从而能够将向外传播的横向声波反射回有效谐振区内, 以抑制横向杂波的泄露,减小能量损耗,提高谐振器的品质因子(Q值)。 当导电柱401在压电层302表面的投影为封闭的环形时,更有利于防止声 波的横向泄露。
导电柱401的另一端连接有第二引出部402。本实施例中第二引出部402埋设于所述第二介质层102中。在其他实施例中,第二引出部402也 可以位于第二介质层102凹陷区域的下表面。从图1中可以看出,所述第 二引出部402从所述有效谐振区所在侧向外侧引出。第二引出部402可以 作为信号输入端将电信号引入有效谐振区的外接电极203,也可以作为信 号输出端将外接电极203上的电信号输出。当第一引出部403作为信号输 入端时,第二引出部402作为信号输出端,反之,亦然。
本实施例中,所述第一引出部403和所述第二引出部402在所述压电 层方向上的投影相互错开。避免由于电位浮空产生的高频耦合,防止寄生 电容效应。
导电柱401的材料为导电材料,如:金、银、钨、铂、铝、铜等低电阻 率的材料。第二引出部402的材料可以参照导电柱的材料,导电柱的材料 可以和第二引出部的材料可以相同或者不同。
实施例2
本发明实施例2提供了一种薄膜体声波谐振器,图2为本发明实施例 2的薄膜体声波谐振器的结构示意图,本实施例与实施例1的区别在于,本 实施例中,压电层202的谐振部2021位于有效谐振区,搭接部2022位于 有效谐振区外,谐振部2021与搭接部2022相互分离。请参考图2,具体结 构如下:
第一空隙211和第二空隙221相互连通形成空腔,谐振部2021完全位 于空腔内,搭接部2022位于空腔外,搭接部2022和谐振部2021完全分 离,使谐振部2021的外周均暴露在空腔中。图2中所示,压电层的谐振部 2021的边缘与引出电极201的边缘以及外接电极203的部分边缘三者重 合,构成了有效谐振区的边缘,此时谐振部2021全部位于位于有效谐振区。 在另一个实施例中,谐振部2021与搭接部2022既有相互连接的部分,也 有相互分离的部分。暴露在空腔中的谐振部2021的边缘与空气形成反射界 面,使声阻抗失配,抑制横波泄露,进而提升谐振器的品质因子(Q值)。 当谐振部2021与搭接部完全分离,使谐振部2021的边缘完全暴露在空腔 中时,防止横波泄露的效果最好。当谐振部2021与搭接部2022既有相互 连接的部分,也有相互分离的部分时,可以提高谐振器的结构强度。本实 施例其他结构部分参照实施例1,此处不在赘述。
实施例3
本发明实施例3提供了一种薄膜体声波谐振器,图3为本发明实施例 3的薄膜体声波谐振器的结构示意图,本实施例与实施例1的区别在于:压 电层202为完整的膜层,搭接部2022和谐振部2021连接在一起,为一体 结构。导电柱401一部分位于第二间隙221的边缘与第二介质层102接触, 一部分位于第二间隙221中,与第二间隙221的边界设有距离。导电柱401 也可以全部位于第二间隙221的边缘处,或导电柱401与第二间隙221的 边缘均不接触。
以上实施例1至实施例3中,外接电极均位于引出电极上方,但这些 实施例中,也可以是外接电极均位于引出电极下方。
本发明中形成薄膜体声波谐振器的制造方法包括:
步骤S1,形成第一结构,所述第一结构包括:引出电极、至少遮盖所 述引出电极且避开所述第一引出部所在区域的第一牺牲层、至少在所述第 一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层;
步骤S2,形成压电层;
步骤S3,形成第二结构,所述第二结构包括:外接电极、至少遮盖所 述外接电极的第二牺牲层、至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲 层的介质层;
步骤S4,形成导电柱,贯穿所述第二牺牲层、连接所述外接电极;
步骤S5,形成第二引出部,一端连接所述导电柱,另一端延伸出所述 有效谐振区;
步骤S6,去除所述第一牺牲层、第二牺牲层,形成所述第一间隙、第 二间隙。
以上各个步骤之间的顺序可以依次进行,也可以不按照顺序依次进行。
其中一个方案中(对应实施例4,参考图4至图13):提供临时衬底; 在所述临时衬底上执行步骤S1,形成第一结构。在第一结构上键合承载衬 底,去除所述临时衬底;然后在承载衬底上依次执行步骤S3-S5,依次形成 第二结构、导电柱和第二引出部。
另一个方案中(可以对应实施例5,参考图14至图19):提供临时衬 底;在临时衬底上执行步骤S3,形成第二结构,之后执行步骤S2,形成压 电层,然后执行步骤S1,形成第一结构,在第一结构上键合承载衬底,去 除临时衬底后,依次执行步骤S4和步骤S5,形成导电柱和第二引出部。
再一个方案中(可以对应实施例6,参考图20-图27):提供承载;在 承载衬底上执行步骤S5,形成第二引出部,再执行步骤S4,形成导电柱, 然后执行步骤S3,形成第二结构,然后执行步骤S2,形成压电层,覆盖第 二结构,最后执行步骤S1,在第二结构上形成第一结构。
又一个方案中(可以对应实施例7,参考图28-图33):提供临时衬底; 在临时衬底上依次执行步骤S3、步骤S4、步骤S5,依次形成第二结构, 导电柱和第二引出部,在第二引出部所在侧键合承载衬底,去除临时衬底, 在承载衬底上执行步骤S1,形成第一结构。
以上几个方案中,形成压电层的步骤S2:可以在1)执行步骤S1之前 形成,如,先在临时衬底上形成外接电极层,压电层,之后执行步骤S1, 形成第一结构。也可以2)在执行步骤S1之后,执行步骤S3之前形成, 如,在临时衬底上执行步骤S1,形成第一结构,在第一结构上执行步骤S2, 形成压电层,之后在压电层上执行步骤S3,形成第二结构。压电层为有效谐振区和无效区均分布的膜层,也可以是经过图形化仅位于有效谐振区的 膜层。
下面结合附图对各个实施例进行详细的说明:
实施例4
图4至图13为本发明实施例4的一种薄膜体声波谐振器的制造方法中 不同步骤对应的结构示意图,以下将参考图4至图13详细说明本实施例。
参考图4-图7,提供临时衬底200,在临时衬底上形成第一结构,所述 第一结构包括:引出电极201、至少遮盖所述引出电极201且避开所述第一 引出部403所在区域的第一牺牲层210、至少在所述第一牺牲层210侧面 包围所述第一牺牲层210的介质层101A。
具体地,参考图4,提供临时衬底200,在所述临时衬底200上形成外 接电极层203’、压电层202和引出电极层201’。
临时衬底200的材料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(Si)、碳锗硅(SiGe)、砷化铟(Ins)、砷化镓(Gs)、 磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体。
另外,为便于后续剥离临时衬底200,还可以在临时衬底200上形成隔 离层,隔离层位于临时衬底200和外接电极层203’之间,在后续剥离工艺 中,可以通过腐蚀隔离层的方式,使临时衬底200与后续形成的外接电极 层203’分离,有助于快速剥离临时衬底,提高工艺制作效率,若临时衬底 200与外接电极层203’之间未形成隔离层,则后续可通过机械研磨等方式 去除临时衬底。隔离层的材质均包括但不限于二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种。隔离层可通过 化学气相沉积、磁控溅射或蒸镀等方式形成。
首先在临时衬底200上沉积外接电极层203’,然后在外接电极层203’ 上沉积压电层202,最后在压电层202上沉积引出电极层201’。压电层202 形成在平整的外接电极层203’上,可以使压电层202具有较好的晶格取 向,提高压电层202的压电特性,进而提高谐振器的整体性能。
压电层202的材料参照前文结构实施例的描述。可以使用化学气相沉 积、物理气相沉积或原子层沉积等本领域技术人员熟知的任何适合的方法 沉积形成压电层202。引出电极层201’和外接电极层203’材料参照前文 结构实施例关于引出电极和外接电极材料的介绍,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形成引出电极层201’或外接电 极层203’。
参考图5,形成引出电极层201’之后,对引出电极层201’进行图形化, 形成引出电极201,图形化引出电极层201’的方法可以利用刻蚀工艺刻蚀 引出电极层201’,该刻蚀工艺可以是湿法刻蚀或者干法刻蚀工艺,其中较 佳地使用干法刻蚀工艺,干法刻蚀包括但不限于反应离子刻蚀(RIE)、离子 束刻蚀、等离子体刻蚀或者激光切割。本实施例中,引出电极201包括两 部分,一部分位于后续形成的第一间隙内,另一部分位于第一间隙外,其 中延伸出第一间隙外的部分为第一引出部,两部分为一体结构。
参考图6,形成第一牺牲层材料,覆盖引出电极201、压电层202。图 形化第一牺牲材料,形成第一牺牲层210,本实施例中,第一牺牲层210覆 盖一部分引出电极201及引出电极210外周的压电层,将一部分引出电极 的边缘遮盖在内。引出电极未被第一牺牲层覆盖的部分构成第一引出部, 用于与外部电信号连接。第一牺牲层210在后续工艺中释放后形成第一间 隙。第一牺牲层210的位置决定了第一间隙的位置,第一牺牲层210的高 度决定了第一间隙的高度。第一牺牲层材料包括磷硅玻璃、低温二氧化硅、 硼磷硅玻璃、锗、碳、聚酰亚胺或光阻剂,可以通过化学气相沉积的方法形 成。
参考图7,形成至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介 质层101A,覆盖第一牺牲层210及第一牺牲层210外周的引出电极201和 压电层202。至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层 101A的材料可以为二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和 氮化铝的一种或几种组合。可以通过物理气相沉积或化学气相沉积形成。
参考图8,在第一牺牲层上方的至少在所述第一牺牲层侧面包围所述 第一牺牲层的介质层101A中形成释放孔212,通过释放孔212去除第一牺 牲层。为将第一牺牲层释放干净,释放孔的数量可以为多个,分布于第一 牺牲层上方的不同区域。根据选择的第一牺牲层材料,采用相对应的去除 方法,比如当第一牺牲层材料为聚酰亚胺或光阻剂时,采用灰化的方法去 除,灰化的方法具体为在250摄氏度的温度下,通过释放孔212的氧与第 一牺牲层材料发生化学反应,生成气体物质挥发掉,当第一牺牲层材料为 低温二氧化硅时,用氢氟酸溶剂和低温二氧化硅发生反应去除。去除第一 牺牲层后,在引出电极201的表面和第一层第一介质层101A之间形成第 一间隙211。
参考图9,本实施例中,还包括在至少在所述第一牺牲层侧面包围所述 第一牺牲层的介质层101A的上表面形成承载衬底100。可以通过键合的方 式将承载衬底100键合在至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层 的介质层101A上。键合层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化 硅或硅酸乙酯。形成承载衬底100的目的是,提供支撑强度,至少在所述 第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层101A的厚度可以形成的薄一些,节省工艺时间。
参考图10,去除临时衬底200。当临时衬底200上形成有隔离层时, 可以通过腐蚀隔离层的方式,去除临时衬底200,若临时衬底200与外接电 极层203’之间未形成隔离层,则可通过机械研磨等方式去除临时衬底200。
参考图11,图形化外接电极层形成外接电极203,本实施例中,外接 电极203的边缘位于第一间隙211围成的区域上方。本实施例中,外接电 极203的边缘也位于后续工艺中,形成的第二间隙围成的区域内。参考图 2,在另一实施例中,形成外接电极203后,还可以刻蚀外接电极外周、第 一间隙211上方的压电层202,使压电层202分为谐振部2021和位于所述 谐振部2021外周的搭接部2022。谐振部2021的边缘全部或一部分暴露在 空腔中。当谐振部2021的边缘全部暴露在空腔中时,第一间隙和后续工艺 中形成的第二间隙相互连通。谐振部2021的边缘暴露在空腔中的作用参照 前文结构实施例的相关描述。
参考图12,形成第二牺牲层材料,覆盖外接电极203、压电层202。图 形化第二牺牲材料,形成第二牺牲层220,第二牺牲层220至少覆盖外接电 极203。本实施例中,第二牺牲层220还覆盖在外接电极201外周的压电 层202上。第二牺牲层220在后续工艺中释放后形成第二间隙。第二牺牲 层材料和形成方法参考第一牺牲层材料和形成方法。形成完第二牺牲层220 后,形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层102A, 覆盖第二牺牲层220及第二牺牲层外周的压电层202上。至少在所述第二 牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层102A的材料和形成方法参照第 一介质层的材料和形成方法。形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第 二牺牲层的介质层102A后,在外接电极203表面形成导电柱401。
继续参考图12,在外接电极表面形成导电柱401。具体为,形成第一 通孔,贯穿第二牺牲层220和第二牺牲层220上方的至少在所述第二牺牲 层侧面包围所述第二牺牲层的介质层102A,在第一通孔中形成导电材料, 以形成导电柱401。可以通过刻蚀工艺或打孔工艺形成第一通孔。可以通过 沉积或电镀的方法在第一通孔中形成导电材料,导电材料包括:金、银、 钨、铂、铝、铜等低电阻率的材料。本实施例中,导电柱401形成在有效 谐振区的边缘处,其位置、结构和作用参照前文关于结构实施例的相关描 述。
参考图13,在第二牺牲层上方的至少在所述第二牺牲层侧面包围所述 第二牺牲层的介质层102A中形成释放孔,通过释放孔去除第二牺牲层。在 外接电极203的表面和至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的 介质层102A之间形成第二间隙221。去除第二牺牲层后,形成第二引出部 402,包括:形成第二钝化层102B;刻蚀所述第二钝化层102B形成凹槽; 在所述凹槽中形成导电材料层,作为所述第二引出部402;或者,形成导电材料层,图形化所述导电材料层形成所述第二引出部402;形成第二钝化层 102B,覆盖所述第二引出部402;所述至少在所述第二牺牲层侧面包围所 述第二牺牲层的介质层包括所述第二钝化层102B。先形成第二钝化层102B 后形成第二引出部402时,第二钝化层102B和第二引出部402的表面齐 平,之后可以在该齐平的表面上再形成介质层,方便后续承载衬底的键合; 先形成第二引出部402后形成第二钝化层102B时,第二钝化层102B和第 二引出部402的表面齐平或覆盖第二引出部402,如果齐平,在该齐平的表 面上再形成介质层,方便后续承载衬底的键合。
所述第二引出部402延伸出所述第二空隙221所在的区域,本实施例 中,第二引出部402为条形,从第二间隙221所在侧向外侧引出。在另一 实施例中,第二引出部402为面状,应当理解,第二引出部402的作用为 连接外部信号,起到电连接的作用,其形状、面积可根据情况灵活选择。
本实施例中,在有效谐振区外部,第一引出部403和第二引出部402 在压电层202方向上的投影相互错开。
本发明中,也可以在形成第二引出部之后,形成释放孔去除第二牺牲 层。
实施例4的变形例一:
实施例4中,在临时衬底上依次形成外接电极层、压电层、引出电极 层;之后,图形化所述引出电极层,形成所述引出电极;形成第一结构后, 键合承载衬底去除临时衬底后,图形化所述外接电极层形成外接电极;之 后形成第二结构、导电柱、第二引出部。在刻蚀形成引出电极或外接电极 时,压电层始终未被刻蚀,保留压电层的完整性,保持在有效区和无效区 均分布有压电层,所述第一间隙和所述第二间隙通过所述压电层相互隔开, 因此,第一牺牲层和第二牺牲层相互之间不连通,需要分别去除。
在变形例一中,可以在形成引出电极后,或形成外接电极后,图形化所 述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空 气边隙。关于该种情形的优点请参照结构实施例中相应部分的阐述。
相应的,本变形例一中,形成第二牺牲层后,第一牺牲层依然存在,第 二牺牲层也填充在图形化后的压电层的周边,此时所述第一牺牲层、所述 第二牺牲层相互连通,可以同时去除所述第一牺牲层、第二牺牲层。
实施例4的变形例二:
在该变形例二中,在临时衬底上依次形成压电层、引出电极层;图形化 所述引出电极层,形成所述引出电极。之后,参考实施例4的方法,形成 所述第一牺牲层、至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质 层,所述第一牺牲层覆盖所述引出电极的顶面和侧面;去除临时衬底、键 合承载衬底,并翻转后,形成外接电极层,图形化所述外接电极层形成所 述外接电极。然后,继续参考实施例4的方法,形成导电柱、第二引出部、 第二牺牲层、至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层。
在该变形例二中,压电层可以保持在无效区和有效谐振区均分布有, 此时,由于第一牺牲层和第二牺牲层相互隔开,第一牺牲层和第二牺牲层 需要分别去除。
在该变形例二中,也可以是,在形成所述引出电极之后或者形成所述 外接电极之后,图形化所述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐 振区的压电层周边形成空气边隙。在该情形下,形成第二牺牲层后,第一 牺牲层依然存在,第二牺牲层也填充在图形化后的压电层的周边,此时所 述第一牺牲层、所述第二牺牲层相互连通,可以同时去除所述第一牺牲层、 第二牺牲层。
实施例4的变形例三
在变形例三中,并没有在临时衬底上依次形成外接电极层、压电层、引 出电极层。该实施例中,在临时衬底上形成引出电极和平坦层,所述引出 电极和所述平坦层表面齐平;之后,参考实施例4的方法,形成第一牺牲 层、至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层。
然后,键合承载衬底、去除临时衬底,在承载衬底上的引出电极和平坦 层的齐平表面上形成压电层。
接着,参考实施例4的方法,在所述压电层上形成外接电极层;图形 化所述外接电极层形成外接电极;以及形成至少在所述第二牺牲层侧面包 围所述第二牺牲层的介质层、第二牺牲层、导电柱、第二引出部。
在该变形例三中,压电层可以压电层位于有效谐振区和无效区,此时 第一牺牲层和第二牺牲层相互隔开,需要分别去除。
在该变形例三中,也可以在图形化所述外接电极层之前或者之后,图 形化所述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边 形成空气边隙。在该情形下,形成第二牺牲层后,第一牺牲层依然存在,第 二牺牲层也填充在图形化后的压电层的周边,此时所述第一牺牲层、所述 第二牺牲层相互连通,可以同时去除所述第一牺牲层、第二牺牲层。
实施例5
本发明实施例5提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法,图14至图 19为本发明实施例5的一种薄膜体声波谐振器的制造方法中不同步骤对应 的结构示意图,以下将参考图14至图19详细说明本实施例。
实施例4中,先在临时衬底上形成第一结构,本实施例中,先在临时 衬底上形成第二结构。
参考图14和图15,提供临时衬底200,在临时衬底200上形成第二结 构。具体为,先形成第二牺牲层220和至少在所述第二牺牲层侧面包围所 述第二牺牲层的介质层102A,之后形成外接电极203,所述第二牺牲层仅 覆盖所述外接电极203顶面(靠近临时衬底200的面)或覆盖所述外接电 极顶面及侧面。其中,至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的 介质层102A,覆盖所述第二牺牲层的侧面及外接电极的侧面或覆盖所述第 二牺牲层的侧面、顶面及外接电极的侧面。
具体的形成外接电极的方法包括:参考图15,对第二牺牲层220进行 刻蚀形成凹槽,在凹槽中填充导电材料作为外接电极,如果导电材料形成 在凹槽外,需要去除凹槽外部的导电材料,可以通过化学机械研磨或刻蚀 的方式去除。
形成外接电极的变形方式,也可以为:在第二牺牲层和至少在所述第 二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层的表面形成外接电极层,之后 图形化外接电极层形成外接电极。此时,外接电极位于第二牺牲层上而非 嵌入在第二牺牲层。
其中,形成第二牺牲层220和至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第 二牺牲层的介质层102A的方法可以参考实施例4。
参考图16,形成第一结构后,在所述临时衬底上形成压电层202。具 体形成方法可以参考实施例4中形成压电层的相关内容。
继续参考图16,形成压电层202后,在所述临时衬底上形成第一结构。 具体方法包括:形成引出电极层,对引出电极层进行图形化形成引出电极 201。
参考图17,之后形成第一牺牲层210和至少在所述第一牺牲层侧面包 围所述第一牺牲层的介质层101A。实施例4中的相关内容可以援引于此。
本实施例中,至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质 层101A还覆盖第一牺牲层210的表面,形成第一结构后,还包括在至少在 所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层101A键合承载衬底100。
参考图18,键合承载衬底100后,翻转已形成的结构,去除所述临时 衬底,依次形成所述导电柱401、所述第二引出部402。形成导电柱401、 所述第二引出部402的方法参照实施例4。形成第二引出部402的过程中, 也形成了第二钝化层102B。实施例4中的相关内容可以援引于此。
实施例4中去除第一牺牲层、第二牺牲层的方法可以援引于实施例5 中。
实施例5的变形例一
实施例5中,压电层始终未被刻蚀,保留压电层的完整性,保持在有 效区和无效区均分布有压电层,所述第一间隙和所述第二间隙通过所述压 电层相互隔开,因此,第一牺牲层和第二牺牲层相互之间不连通,需要分 别去除。
在变形例一中,可以在形成压电层后或形成引出电极后,图形化所述 压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空气 边隙。关于该种情形的优点请参照结构实施例中相应部分的阐述。
相应的,本变形例一中,形成第一牺牲层后,第二牺牲层依然存在,第 一牺牲层也填充在图形化后的压电层的周边,此时所述第一牺牲层、所述 第二牺牲层相互连通,可以同时去除所述第一牺牲层、第二牺牲层。
实施例5的变形例二
在变形例二中,在临时衬底上形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所 述第二牺牲层的介质层102A和第二牺牲层后,在临时衬底上形成外接电 极和平坦层(外接电极不嵌入第二牺牲层中),所述外接电极和所述平坦层 表面齐平;之后,参考实施例5的方法,形成压电层。之后的各个结构的 形成步骤以及方法参考实施例5.
在该变形例二中,压电层可以位于有效谐振区和无效区,此时第一牺 牲层和第二牺牲层相互隔开,需要分别去除。
在该变形例二中,也可以在图形化所述引出电极层之前或者之后,图 形化所述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边 形成空气边隙。在该情形下,形成第一牺牲层后,第二牺牲层依然存在,第 一牺牲层也填充在图形化后的压电层的周边,此时所述第一牺牲层、所述 第二牺牲层相互连通,可以同时去除所述第一牺牲层、第二牺牲层。
实施例6
本发明实施例6提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法,图20至图 27为本发明实施例6的一种薄膜体声波谐振器的制造方法中不同步骤对应 的结构示意图,以下将参考图20至图27详细说明本实施例。
参考图20,提供承载衬底100,在承载衬底100上形成第二引出部402, 第二引出部402的材料参照实施例1,可以通过物理气相沉积的方法形成 导电材料层,之后图形化导电材料层形成第二引出部402。实施例4中的相 关内容可以援引于此。
参考图21和图22,形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺 牲层的介质层102A和第二牺牲层220。具体为:
在第二引出部402的外周及上方形成至少在所述第二牺牲层侧面包围 所述第二牺牲层的介质层102A,刻蚀至少在所述第二牺牲层侧面包围所述 第二牺牲层的介质层102A,形成第二间隙221,使第二引出部402一端位 于第二间隙221内,另一端位于第二间隙221外。
参考图22,在所述第二间隙中填充第二牺牲层220,第二牺牲层的材 料和形成方法参照实施4,第二牺牲层210和至少在所述第二牺牲层侧面 包围所述第二牺牲层的介质层102A的上表面齐平。也可以先形成第二牺 牲层,再形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层。 实施例4中的相关内容可以援引于此。
继续参考图22,在第二牺牲层中形成导电柱401,导电柱401的下端 连接于第二引出部402。实施例4中导电柱的结构、形状、位置的相关N内 容可以援引于此。
参考图23,在所述第二牺牲层220、至少在所述第二牺牲层侧面包围 所述第二牺牲层的介质层102A上依次形成外接电极层,图形化外接电极 层形成外接电极203,本实施例中外接电极203完全位于第二牺牲层围成 的区域内。在外接电极外周的第二牺牲层上形成牺牲材料,新形成的牺牲 材料的顶面和外接电极的顶面齐平。外接电极层的的材料和形成方法参照 实施例4。
参考图24,在外接电极203及外接电极203的外周形成压电层202, 在压电层202的上表面形成引出电极层201’,引出电极层201’和压电层 202的材料和形成方法参照实施例4。
参考图25,刻蚀引出电极层形成引出电极201,本实施例中,引出电 极201的一部分边缘位于第一牺牲层220围成的区域上方,另一部分边缘 延伸出第二牺牲层220所在的区域。其中,延伸出第二牺牲层220所在区 域的引出电极201构成第一引出部403。形成第一牺牲层210,第一牺牲层 210遮盖除第一引出部403之外的引出电极201的表面以及与第一引出部 403相对的引出电极外周的压电层的表面。第一牺牲层在后期工艺中释放 后形成第一间隙,本实施例中,第一牺牲层和第二牺牲层几乎相对设置。
参考图26,在第一牺牲层210的外周形成至少在所述第一牺牲层侧面 包围所述第一牺牲层的介质层101A。
参考图27,去除第一牺牲层和第二牺牲层形成第一间隙211和第二间 隙221。可以在外接电极外周的压电层中形成连通孔,使第一牺牲层和第二 牺牲层连通,在第二牺牲层上方的第二介质层102上形成释放孔,通孔释 放孔一次性去除第一牺牲层和第二牺牲层。在其他实施例中,也可以先去 除第一牺牲层后去除第二牺牲层。
实施例6的变形例一
实施例6中,压电层始终未被刻蚀,保留压电层的完整性,保持在有 效区和无效区均分布有压电层,所述第一间隙和所述第二间隙通过所述压 电层相互隔开,因此,第一牺牲层和第二牺牲层相互之间不连通,需要分 别去除。
在变形例一中,可以在形成压电层后或引出电极后,图形化所述压电 层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空气边隙。 关于该种情形的优点请参照结构实施例中相应部分的阐述。
相应的,本变形例一中,形成第一牺牲层后,第二牺牲层依然存在,第 一牺牲层也填充在图形化后的压电层的周边,此时所述第一牺牲层、所述 第二牺牲层相互连通,可以同时去除所述第一牺牲层、第二牺牲层。
实施例7
本发明实施例7提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法,图28至图 33为本发明实施例7的一种薄膜体声波谐振器的制造方法中不同步骤对应 的结构示意图,以下将参考图28至图33详细说明本实施例。
本实施例中,外接电极位于引出电极的下方,依次形成第二结构、导电 柱、第二引出部和第一结构。
参考图28,提供临时衬底200,在所述临时衬底200上形成引出电极 层201’、压电层202和外接电极层203’。实施例4的内容可以援引于此。
参考图29,形成外接电极层203’之后,对外接电极层203’进行图形化, 形成外接电极203。形成第二牺牲层材料,覆盖外接电极203、压电层202。 图形化第二牺牲材料,形成第二牺牲层220,本实施例中,第二牺牲层220 覆盖外接电极203的表面及其外周。
参考图30,形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介 质层102A,覆盖第二牺牲层220外周的压电层202。本实施例中,也覆盖 第二牺牲层220的上表面。
参考图31,在外接电极表面形成导电柱401,去除第二牺牲层,形成 第二间隙,在导电柱401的上方形成第二引出部402及第二钝化层102B。
参考图32,本实施例中,还包括在第二钝化层102B的表面形成承载 衬底100。去除临时衬底,图形化引出电极层,形成引出电极201。
参考图33,形成第一牺牲层材料,覆盖引出电极201、压电层202。图 形化第一牺牲材料,形成第一牺牲层,本实施例中,第一牺牲层覆盖一部 分引出电极201及引出电极210外周的压电层,将一部分引出电极的边缘 遮盖在内。引出电极未被第一牺牲层覆盖的部分构成第一引出部,用于与 外部电信号连接。形成至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的 介质层101A,覆盖第一牺牲层及第一牺牲层外周的引出电极201和压电层 202,再出去第一牺牲层。
本实施例中压电层始终未被刻蚀,保留压电层的完整性,保持在有效 区和无效区均分布有压电层,所述第一间隙和所述第二间隙通过所述压电 层相互隔开,因此,第一牺牲层和第二牺牲层相互之间不连通,需要分别 去除。
在另一实施例中,可以在形成外接电极或引出电极后,图形化所述压 电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空气边 隙。关于该种情形的优点请参照结构实施例中相应部分的阐述。
相应的,形成第一牺牲层后,第二牺牲层依然存在,第一牺牲层也填充 在图形化后的压电层的周边,此时所述第一牺牲层、所述第二牺牲层相互 连通,可以同时去除所述第一牺牲层、第二牺牲层。
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,对于方法实施例而言,由于其基本相似 于结构实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见结构实施例的部分说 明即可。实施例5、实施例6和实施例7中部件结构、位置关系、形成方法 等参照实施4中的相关描述。
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 (26)

1.一种薄膜体声波谐振器,其特征在于,包括:
叠置的引出电极、压电层和外接电极,有效谐振区包括所述引出电极、压电层和外接电极在垂直于所述压电层表面方向上相互重叠的区域,所述有效谐振区的外部为无效区;
第一介质层,所述第一介质层的表面与所述引出电极的表面之间设有第一间隙;
所述引出电极从所述有效谐振区延伸出所述第一间隙的部分为第一引出部;
第二介质层,所述第二介质层的表面与所述外接电极的表面之间设有第二间隙;
所述外接电极位于所述第二间隙围成的区域内或者二者边界重合;
导电柱,一端连接于所述外接电极,另一端连接有第二引出部,所述第二引出部从所述有效谐振区延伸出所述第二间隙;
所述引出电极和所述外接电极其中之一位于另一上方。
2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第一间隙且所述第二间隙在所述压电层方向上的投影的边界包围所述有效谐振区在所述压电层方向上的投影的边界。
3.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第一间隙和所述第二间隙相互连通,或者,所述第一间隙和所述第二间隙相互隔离。
4.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第一间隙和所述第二间隙通过分布于所述无效区的多个通孔连通;
或者,所述第一间隙、第二间隙通过包围部分所述有效谐振区的非封闭的环形通孔连通。
5.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述压电层从所述有效谐振区延伸出所述第一间隙且所述第二间隙外;
或者,所述压电层位于有效谐振区,还包括与所述压电层同层的平坦层,所述平坦层位于所述压电层周围延伸至间隙外;
或者,所述压电层仅位于所述有效谐振区。
6.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述压电层包括谐振部和位于所述谐振部外周的搭接部,所述谐振部至少部分位于所述有效谐振区,所述搭接部位于所述有效谐振区外,所述谐振部与所述搭接部相接或分离。
7.根据权利要求6所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述搭接部和所述谐振部相接,所述压电层为完整的膜层。
8.根据权利要求6所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述搭接部和所述谐振部相互分离,所述第一空隙和所述第二空隙连通成空腔,所述谐振部的外周暴露在所述空腔中。
9.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述导电柱设置于所述有效谐振区的边界处。
10.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述导电柱设置在所述第二间隙的边界处或,所述导电柱与所述第二间隙的边界设有距离或,一部分所述导电柱设置在所述第二间隙边界处,另一部分所述导电柱与所述第二间隙的边界设有距离。
11.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述导电柱在所述压电层方向上的投影为封闭或间断的环形。
12.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述第二引出部埋设于所述第二介质层中。
13.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,在所述有效谐振区外部,所述第二引出部和所述第一引出部在所述压电层方向上的投影相互错开。
14.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器,其特征在于,所述导电柱或所述第二引出部的材料包括:金、银、钨、铂、铝或铜。
15.一种权利要求1、2、5、9-14任一项所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,包括:
形成第一结构,所述第一结构包括:引出电极、至少遮盖所述引出电极且避开所述第一引出部所在区域的第一牺牲层、至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层;
形成压电层;
形成第二结构,所述第二结构包括:外接电极、至少遮盖所述外接电极的第二牺牲层、至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层;
形成导电柱,贯穿所述第二牺牲层、连接所述外接电极;
形成第二引出部,一端连接所述导电柱,另一端延伸出所述有效谐振区;去除所述第一牺牲层、第二牺牲层,形成所述第一间隙、第二间隙。
16.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
提供临时衬底;
在所述临时衬底上形成所述第一结构;
在所述第一结构上键合承载衬底,去除所述临时衬底;
在所述承载衬底上依次形成所述第二结构、所述导电柱、所述第二引出部。
17.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
提供临时衬底;
在所述临时衬底上形成所述第二结构;
形成压电层,覆盖所述第二结构;
在所述压电层上形成所述第一结构;
在所述第一结构上键合承载衬底,去除所述临时衬底,形成所述导电柱和所述第二引出部。
18.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
提供承载衬底;
在所述承载衬底上形成所述第二引出部,之后形成所述导电柱和所述第二结构;
形成压电层,覆盖所述第二结构;
在所述第二结构上形成所述第一结构。
19.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
提供临时衬底;
在所述临时衬底上依次形成所述第二结构、所述第二导电柱、所述第二引出部;
在所述第二引出部所在侧键合承载衬底,去除所述临时衬底;
在所述承载衬底上形成所述第一结构。
20.根据权利要求16-19任一项所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,
依次形成外接电极层、压电层、引出电极层;
图形化所述引出电极层,形成所述引出电极;
形成第一结构后,图形化所述外接电极层形成外接电极;
保留压电层的完整性,所述第一间隙和所述第二间隙通过所述压电层相互隔开;
或者,
依次形成外接电极层、压电层、引出电极层;
图形化所述引出电极层,形成所述引出电极;
形成第一结构后,图形化所述外接电极层形成外接电极;
在图形化所述引出电极之后或者图形化所述外接电极之后,图形化所述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空气边隙;
或者,
形成引出电极层、压电层、外接电极层;
图形化所述引出电极层、压电层、外接电极层,去除位于无效区的引出电极层部分、压电层部分、外接电极层部分,以形成所述引出电极、外接电极、压电层;
之后,形成所述第一牺牲层、第一介质层,所述第一牺牲层覆盖所述引出电极、外接电极、压电层的顶面和侧面;
或者,
形成引出电极层、压电层、外接电极层;
图形化所述引出电极层,形成所述引出电极;
之后,形成所述第一牺牲层、至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层,所述第一牺牲层覆盖所述引出电极、外接电极、压电层的顶面和侧面;
在图形化所述引出电极之后或者图形化所述外接电极之后,图形化所述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空气边隙;
或者,
形成引出电极和平坦层,所述引出电极和所述平坦层表面齐平;
在所述齐平的表面上形成压电层;
在所述压电层上形成外接电极层;
图形化所述外接电极层形成外接电极;
在图形化所述外接电极层之前或者之后,图形化所述压电层,以去除无效区的压电层或者在有效谐振区的压电层周边形成空气边隙。
21.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,形成所述第二结构的方法包括:
形成外接电极层,对所述外接电极层进行图形化形成所述外接电极;
形成第二牺牲层,所述第二牺牲层仅覆盖所述外接电极顶面或覆盖所述外接电极顶面及侧面;
形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层,覆盖所述第二牺牲层的侧面及所述外接电极的侧面或覆盖所述第二牺牲层的侧面、顶面及外接电极的侧面;
或者,
形成外接电极层,对所述外接电极层进行图形化形成所述外接电极;
形成至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层,覆盖所述外接电极及周边区域;
刻蚀所述至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层形成第二空隙,在所述第二空隙中形成所述第二牺牲层。
22.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,形成所述导电柱包括:
图形化所述外接电极及第二引出部之间的膜层,形成通孔;
在所述通孔内填充导电材料形成所述导电柱。
23.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,形成第二引出部包括:
形成第二钝化层;
刻蚀所述第二钝化层形成凹槽;
在所述凹槽中形成导电材料层,作为所述第二引出部;
或者,
形成导电材料层,图形化所述导电材料层形成所述第二引出部;
形成第二钝化层,覆盖所述第二引出部;
所述至少在所述第二牺牲层侧面包围所述第二牺牲层的介质层包括所述第二钝化层。
24.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,形成所述第一结构包括:
形成引出电极层,对所述引出电极层进行图形化形成所述引出电极;
形成第一牺牲层,所述第一牺牲层至少覆盖所述引出电极且避开所述第一引出部的区域;
形成至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层,覆盖所述第一牺牲层的侧面或覆盖所述第一牺牲层的侧面、顶面及引出电极的侧面;
或者,
形成引出电极层,对所述引出电极层进行图形化形成所述引出电极;
形成至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层,覆盖所述引出电极及周边区域;
刻蚀所述至少在所述第一牺牲层侧面包围所述第一牺牲层的介质层,在所述第一引出部以外的所述引出电极上方形成第一空隙,在所述第一空隙中形成所述第一牺牲层。
25.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,所述第一牺牲层形成于所述第二牺牲层前,去除所述第一牺牲层、第二牺牲层包括:
形成所述第二牺牲层前去除所述第一牺牲层或形成所述第二牺牲层后,去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层;
或,
所述第一牺牲层形成于所述第二牺牲层后,去除所述第一牺牲层、第二牺牲层包括:
形成所述第一牺牲层前去除所述第二牺牲层或形成所述第一牺牲层后,去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。
26.根据权利要求15所述的薄膜体声波谐振器的制造方法,其特征在于,所述第一牺牲层或所述第二牺牲层的材料包括:磷硅玻璃、低温二氧化硅、硼磷硅玻璃、锗、碳、聚酰亚胺或光阻剂。
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