CN114362712A - 体声波谐振装置及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种体声波谐振装置及其形成方法，其中装置包括：第一层，第一层包括第一侧及相对的第二侧，第一层包括压电部以及位于压电部水平方向外侧的非压电部，非压电部的材料包括非压电性材料；第一电极层，位于第一侧，覆盖压电部及部分非压电部；第二层，位于第一侧，第一电极层位于第二层与第一层之间，且嵌入第二层；第二电极层，位于第二侧，覆盖压电部及部分非压电部；以及空腔，空腔位于第二层与第一层之间，嵌入第二层，第一电极层的至少一端位于空腔内。通过在所述压电部外侧设置所述非压电部，以衰减谐振区产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Zp及相应Q值，同时对Kt2的影响较小，从而可以提升体声波谐振装置的性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种体声波谐振装置及其形成方法。
背景技术
无线通信设备的射频（Radio Frequency，RF）前端芯片包括功率放大器、天线开关、射频滤波器、包括双工器的多工器、和低噪声放大器等。其中，射频滤波器包括声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器、体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器、微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）滤波器、集成无源装置（IntegratedPassive Devices，IPD）滤波器等。
声表面波谐振器和体声波谐振器的品质因数值（Q值）较高，由声表面波谐振器和体声波谐振器制作成的低插入损耗、高带外抑制的射频滤波器，即声表面波滤波器和体声波滤波器，是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流射频滤波器。其中，Q值是谐振器的品质因数值，定义为中心频率除以谐振器3dB带宽。声表面波滤波器的使用频率一般为0.4GHz至2.7GHz，体声波滤波器的使用频率一般为0.7GHz至7GHz。
与声表面波谐振器相比，体声波谐振器的性能更好，但是由于工艺步骤复杂，体声波谐振器的制造成本比SAW谐振器高。然而，当无线通信技术逐步演进，所使用的频段越来越多，同时随着载波聚合等频段叠加使用技术的应用，无线频段之间的相互干扰变得愈发严重。高性能的体声波技术可以解决频段间的相互干扰问题。随着5G时代的到来，无线移动网络引入了更高的通信频段，当前只有体声波技术可以解决高频段的滤波问题。
然而，现有技术中形成的体声波谐振装置仍存在诸多问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种体声波谐振装置及其形成方法，以提升器件性能。
为解决上述问题，本发明提供一种体声波谐振装置，包括：第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料；第一电极层，位于所述第一侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；第二层，位于所述第一侧，所述第一电极层位于所述第二层与所述第一层之间，且嵌入所述第二层；第二电极层，位于所述第二侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；以及空腔，位于所述第一侧，所述空腔位于所述第二层与所述第一层之间，嵌入所述第二层，所述第一电极层的至少一端位于所述空腔内。
可选的，所述第二层包括：基底及中间层，所述中间层位于所述基底与所述第一层之间，所述第一电极层嵌入所述中间层，所述空腔嵌入所述中间层。
可选的，所述中间层的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
可选的，所述聚合物包括：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶和聚酰亚胺中的一种或多种。
可选的，所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
可选的，所述第二层还包括：多晶层，所述多晶层位于所述基底和所述中间层之间。
可选的，所述多晶层的材料包括：多晶材料。
可选的，所述多晶材料包括：多晶硅、多晶氮化硅和多晶碳化硅中的一种或多种。
可选的，所述压电部的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
可选的，所述非压电部的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
可选的，所述空腔的形成方法包括：去除所述牺牲层，形成所述空腔。
相应的，本发明的技术方案中还提供了一种体声波谐振装置的形成方法，包括：形成第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料；形成第一电极层，位于所述第一侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；形成第二层，位于所述第一侧，所述第一电极层位于所述第二层与所述第一层之间，且嵌入所述第二层；形成第二电极层，位于所述第二侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；以及形成空腔，位于所述第一侧，所述空腔位于所述第二层与所述第一层之间，嵌入所述第二层，所述第一电极层的至少一端位于所述空腔内。
可选的，所述第二层的形成方法包括：在所述第一层的第一侧上形成牺牲层，所述牺牲层覆盖部分所述第一电极层，且所述牺牲层覆盖所述第一电极层的至少一端；在所述第一层的第一侧上形成第一键合层，所述第一键合层包覆所述牺牲层以及所述第一电极层；提供基底；在所述基底的一侧上形成第二键合层；键合所述第一键合层和所述第二键合层形成中间层，所述基底位于所述第一侧，所述中间层位于所述基底与所述第一层之间。
可选的，所述体声波谐振装置的形成方法还包括：提供过渡衬底；基于所述过渡衬底形成所述第一层，所述过渡衬底位于所述第二侧。
可选的，在形成所述第二层之后，还包括：去除所述过渡衬底；在去除所述过渡衬底之后，形成所述第二电极层。
可选的，所述第一层的形成方法包括：在所述过渡衬底上形成压电材料层；对所述压电材料层进行图形化处理，形成所述压电部；在所述过渡衬底上形成非压电材料层，所述非压电材料层覆盖所述压电部，包括凸起，所述凸起对应所述压电部；对所述凸起进行平坦化处理，直至暴露出所述压电部的表面为止，形成所述非压电部，由所述压电部及位于所述压电部外侧的非压电部构成所述第一层。
可选的，在形成所述非压电部之前，还包括：在所述压电部的侧壁和顶部表面、以及暴露出的所述过渡衬底表面形成保护层。
可选的，在对所述凸起进行平坦化处理之前，还包括：刻蚀所述凸起直至暴露出所述保护层为止；在对所述凸起进行平坦化处理的过程中，还包括：对所述保护层进行平坦化处理，直至暴露出所述压电部的顶部表面为止。
可选的，所述牺牲层的材料与第一电极层和所述中间层的材料不同；所述牺牲层的材料包括：聚合物、二氧化硅、掺杂二氧化硅和多晶硅中的一种或多种。
可选的，所述中间层的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
可选的，所述聚合物包括：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶和聚酰亚胺中的一种或多种。
可选的，所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
可选的，所述压电部的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
可选的，所述非压电部的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
可选的，在形成所述中间层之前，还包括：形成多晶层，所述多晶层位于所述基底和所述中间层之间。
可选的，所述多晶层的材料包括：多晶材料。
可选的，所述多晶材料包括：多晶硅、多晶氮化硅和多晶碳化硅中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
在本发明技术方案的体声波谐振装置中，包括：第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料。通过在所述压电部外侧设置所述非压电部，并使得衰减区（即，所述非压电部与两侧电极层的重合区）的截止频率匹配（例如，等于或小于）谐振区（即，所述压电部与两侧电极层的重合区）的截止频率，以衰减所述谐振区产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Zp及相应Q值，同时对Kt2的影响较小，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
在本发明技术方案的体声波谐振装置的形成方法中，包括：形成第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料。通过在所述压电部外侧设置所述非压电部，并使得衰减区（即，所述非压电部与两侧电极层的重合区）的截止频率匹配（例如，等于或小于）谐振区（即，所述压电部与两侧电极层的重合区）的截止频率，以衰减所述谐振区产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Zp及相应Q值，同时对Kt2的影响较小，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
进一步，在形成所述非压电部之前，还包括：在所述压电部的侧壁和顶部表面、以及暴露出的所述过渡衬底表面形成保护层。通过所述保护层能够降低在刻蚀所述凸起的过程中，对所述压电部的刻蚀损伤，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
附图说明
图1是一种薄膜体声波谐振器的结构示意图；
图2至图13是本发明实施例中体声波谐振装置的形成方法各步骤结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术中形成的体声波谐振装置仍存在诸多问题。以下将结合附图进行具体说明。
图1是一种薄膜体声波谐振器的结构示意图。
请参考图1，一种薄膜体声波谐振器，包括：基底100，所述基底100上表面侧包括空腔101；第一电极层102，位于所述基底100及所述空腔101上；压电层103，位于所述基底100上，覆盖所述第一电极层102；第二电极层104，位于所述压电层103上。
在本实施例中，所述薄膜体声波谐振器（Film Bulk Acoustic Wave Resonator，FBAR）通过逐层堆叠形成，即在所述基底100上形成所述第一电极层102，在所述第一电极层102和所述基底100上形成所述压电层103，然后在所述压电层103上形成所述第二电极层104。
所述薄膜体声波谐振器是一种可以把声波能量局限在器件内的体声波谐振器，该谐振器的谐振区105（即，所述第一电极层102、所述压电层103和所述第二电极层104的重合区域）上方是空气或真空，下方存在一个空腔101。空气或真空的声阻抗与金属电极声阻抗差别较大，声波可以在第一电极层102的上表面和第二电极层104的下表面全反射，形成驻波。
谐振区105内产生两组声波，第一组声波包括沿垂直于压电层103方向传播的压缩波（longitudinal wave），第二组声波包括朝向压电层103横向边缘传播的声波，其中包括瑞利兰姆波（Rayleigh-Lamb wave，RL wave）,沿两个电极层侧表面传播至压电层103的横向边缘。瑞利兰姆波在边缘处激励产生寄生边缘模态（spurious lateral mode），产生寄生谐振，从而会降低Zp及相应Q值。
在此基础上，本发明提供一种体声波谐振装置的形成方法，包括：第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料。通过在所述压电部外侧设置所述非压电部，并使得衰减区（即，所述非压电部与两侧电极层的重合区）的截止频率匹配（例如，等于或小于）谐振区（即，所述压电部与两侧电极层的重合区）的截止频率，以衰减所述谐振区产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Zp及相应Q值，同时对Kt2的影响较小，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。
图2至图13是本发明实施例中体声波谐振装置的形成方法各步骤结构示意图。
形成第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料。所述第一层的具体形成过程请参考图2至图6。
请参考图2，提供过渡衬底200；在所述过渡衬底200上形成压电材料层201。
在本实施例中，所述过渡衬底200的材料采用硅。
所述压电材料层201的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
在本实施例中，所述压电材料层201的材料采用氮化铝。
请参考图3，对所述压电材料层201进行图形化处理，形成所述压电部202。
在本实施例中，对所述压电材料层201进行图形化处理的方法包括：在所述压电材料层201上形成第一图形化层（未图示），所述第一图形化层内具有暴露出所述压电材料层201部分顶部表面的开口；以所述第一图形化层为掩膜刻蚀所述压电材料层201，直至暴露出所述过渡衬底200的顶部表面为止，形成所述压电部202。
所述压电部202的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
在本实施例中，由于所述压电材料层201采用氮化铝，因此所述压电部202的材料也为氮化铝。
请参考图4，在所述压电部202的侧壁和顶部表面、以及暴露出的所述过渡衬底200表面形成保护层203；在所述过渡衬底200上形成非压电材料层204，所述非压电材料层204覆盖所述压电部202，其中，所述非压电材料层204包括凸起204a，所述凸起204a对应所述压电部202。
在本实施例中，所述非压电材料层204还覆盖所述保护层203。
在本实施例中，所述非压电材料层204的材料与所述压电材料层201的材料不同。
所述非压电材料层204的材料包括非压电性材料。所述非压电材料层204的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
请参考图5，刻蚀所述凸起204a直至暴露出所述保护层203为止。
在本实施例中，通过刻蚀工艺先去除部分所述凸起204a，能够有效提高制程效率，减少后续通过平坦化处理所述凸起204a的时间。
在本实施例中，通过所述保护层203能够降低在刻蚀所述凸起204a的过程中，对所述压电部202的刻蚀损伤，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
请参考图6，对所述非压电材料层204进行平坦化处理，直至暴露出所述压电部202的表面为止，形成所述非压电部205。
在本实施例中，在对所述非压电材料层204进行平坦化处理的过程中，还包括：对所述保护层203进行平坦化处理，直至暴露出所述压电部202的顶部表面为止。
在本实施例中，所述平坦化处理的工艺采用化学机械研磨工艺。
所述非压电部205的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
在本实施例中，所述第一层206包括：所述压电部202及位于所述压电部202外侧的非压电部构205。
在本实施例中，所述第一层206包括第一侧206a及与所述第一侧206a垂直方向上相对的第二侧206b。
请参考图7，在形成所述第一层206之后，形成第一电极层208，位于所述第一侧206a，与所述压电部202重合及与部分所述非压电部205重合。
所述第一电极层208的材料包括：钼、钌、钨、铂、铱和铝中的一种或多种。
在形成所述第一电极层208之后，还包括：形成第二层，位于所述第一侧206a，所述第一电极层208位于所述第二层与所述第一层206之间，且嵌入所述第二层。所述第二层的具体形成过程请参考图8至图11。
请参考图8，在所述第一层206的第一侧206a上形成牺牲层209，所述牺牲层209覆盖部分所述第一电极层208，且所述牺牲层209覆盖所述第一电极层208的至少一端。
所述牺牲层209的材料包括：聚合物、二氧化硅、掺杂二氧化硅和多晶硅中的一种或多种。
所述聚合物包括：苯并环丁烯（即，BCB）、光感环氧树脂光刻胶（例如，SU-8）和聚酰亚胺中的一种或多种。需要说明的是，所述掺杂二氧化硅为掺杂其他元素的二氧化硅。
请参考图9，在所述第一层206的第一侧206a上形成第一键合层210，所述第一键合层210包覆所述牺牲层209以及所述第一电极层208。
所述第一键合层210的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
所述聚合物包括：苯并环丁烯（即，BCB）、光感环氧树脂光刻胶（例如，SU-8）和聚酰亚胺中的一种或多种。需要说明的是，所述掺杂二氧化硅为掺杂其他元素的二氧化硅。
所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
在本实施例中，所述第一键合层210的材料与所述牺牲层209的材料不同。
请参考图10，提供基底211；在所述基底211的一侧上形成第二键合层212。
在本实施例中，所述基底211的材料采用高阻抗硅。
所述第二键合层212的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
所述聚合物包括：苯并环丁烯（即，BCB）、光感环氧树脂光刻胶（例如，SU-8）和聚酰亚胺中的一种或多种。需要说明的是，所述掺杂二氧化硅为掺杂其他元素的二氧化硅。
所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
在本实施例中，在形成所述第二键合层212之前，还包括：在所述基底211上形成多晶层213，所述多晶层213位于所述基底211和所述第二键合层212之间。
所述多晶层213的材料包括：多晶材料。
所述多晶材料包括：多晶硅、多晶氮化硅和多晶碳化硅中的一种或多种
在本实施例中，通过在所述基底211上设置所述多晶层213，有助于防止所述基底211表面形成自由电子层，从而减少所述基底211造成的电损耗。
请参考图11，键合所述第一键合层210和所述第二键合层212形成中间层214，所述基底211位于所述第一侧206a，所述中间层214位于所述基底211与所述第一层206之间。
在本实施例中，所述第二层215包括：所述基底211和所述中间层214。
在本实施例中，所述第二层215还包括：位于所述基底211和所述中间层214之间的多晶层213。
所述中间层214的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
所述聚合物包括：苯并环丁烯（即，BCB）、光感环氧树脂光刻胶（例如，SU-8）和聚酰亚胺中的一种或多种。需要说明的是，所述掺杂二氧化硅为掺杂其他元素的二氧化硅。
所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
请参考图12，在形成所述第二层215之后，去除所述过渡衬底200；在去除所述过渡衬底200之后，形成所述第二电极层216，位于所述第二侧206b，与所述压电部202重合及与部分所述非压电部205重合。
在本实施例中，去除所述过渡衬底200采用干法刻蚀工艺；在其他实施例中，去除所述过渡衬底还可以采用化学机械掩膜工艺。
所述第二电极层216的材料包括：钼、钌、钨、铂、铱和铝中的一种或多种。
需要说明的是，在本实施例中，由所述第一电极层208、所述压电部202以及所述第二电极层216在垂直方向上的重叠区为体声波谐振装置的谐振区217。
请参考图13，在形成所述第二电极层216之后，形成空腔218，位于所述第一侧206a，所述空腔218位于所述第二层215与所述第一层206之间，嵌入所述第二层215，所述第一电极层208的至少一端位于所述空腔218内。
在本实施例中，所述空腔218的形成方法包括：去除所述牺牲层209，形成所述空腔218。
去除所述牺牲层209的方法包括：氧气离子刻蚀、氢氟酸刻蚀、二氟化氙刻蚀。
在本实施例中，所述牺牲层209的材料与所述中间层214以及所述第一电极层208的材料不同。其目的在于，在去除所述牺牲层209的过程中，减小对所述中间层214和所述第一电极层208的刻蚀损伤。
在本实施例中，所述第一层206包括压电部202以及位于所述压电部202水平方向外侧的非压电部205。通过将所述非压电部205的材料设置为非压电性材料，并使得衰减区（未标示，所述衰减区即所述非压电部205与所述第一电极层208和所述第二电极层216的重合区）的截止频率匹配（例如，等于或小于）所述谐振区217的截止频率，以衰减谐振区217产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Zp及相应Q值，同时对Kt2的影响较小，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
相应的，本发明的实施例中还提供了一种体声波谐振装置，请继续参考图13，包括：第一层206，所述第一层206包括第一侧206a及与所述第一侧206a垂直方向上相对的第二侧206b，所述第一层206包括压电部202以及位于所述压电部202水平方向外侧的非压电部205，所述非压电部205的材料包括非压电性材料；第一电极层208，位于所述第一侧206a，与所述压电部202重合及与部分所述非压电部205重合；第二层215，位于所述第一侧206a，所述第一电极层208位于所述第二层215与所述第一层206之间，且嵌入所述第二层215；第二电极层216，位于所述第二侧206b，与所述压电部202重合及与部分所述非压电部205重合；以及空腔218，位于所述第一侧206a，所述空腔218位于所述第二层215与所述第一层206之间，嵌入所述第二层215，所述第一电极层208的至少一端位于所述空腔218内。
在本实施例中，所述第一层206包括压电部202以及位于所述压电部202水平方向外侧的非压电部205。通过将所述非压电部205的材料设置为非压电性材料，并使得衰减区（未标示，所述衰减去即所述非压电部205与所述第一电极层208和所述第二电极层216的重合区）的截止频率匹配（例如，等于或小于）所述谐振区217的截止频率，以衰减谐振区217产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Zp及相应Q值，同时对Kt2的影响较小，从而可以提升所述体声波谐振装置的性能。
在本实施例中，所述第二层215包括：基底211及中间层214，所述中间层214位于所述基底211与所述第一层206之间。
所述中间层214的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
所述聚合物包括：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶和聚酰亚胺中的一种或多种。
所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
在本实施例中，所述第二层215还包括：多晶层213，所述多晶层213位于所述基底211和所述中间层214之间。
在本实施例中，所述中间层214与所述基底211之间设置所述多晶层213有助于防止所述基底211表面形成自由电子层，从而减少所述基底211造成的电损耗。
所述多晶层213的材料包括：多晶材料。
所述多晶材料包括：多晶硅、多晶氮化硅和多晶碳化硅中的一种或多种。
所述压电部202的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
所述非压电部205的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (27)
1.一种体声波谐振装置，其特征在于，包括：
第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料；
第一电极层，位于所述第一侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；
第二层，位于所述第一侧，所述第一电极层位于所述第二层与所述第一层之间，且嵌入所述第二层；
第二电极层，位于所述第二侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；以及
空腔，位于所述第一侧，所述空腔位于所述第二层与所述第一层之间，嵌入所述第二层，所述第一电极层的至少一端位于所述空腔内。
2.如权利要求1所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述第二层包括：基底及中间层，所述中间层位于所述基底与所述第一层之间，所述第一电极层嵌入所述中间层，所述空腔嵌入所述中间层。
3.如权利要求2所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述中间层的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
4.如权利要求3所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述聚合物包括：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶和聚酰亚胺中的一种或多种。
5.如权利要求3所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
6.如权利要求2所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述第二层还包括：多晶层，所述多晶层位于所述基底和所述中间层之间。
7.如权利要求6所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述多晶层的材料包括：多晶材料。
8.如权利要求7所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述多晶材料包括：多晶硅、多晶氮化硅和多晶碳化硅中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述压电部的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的体声波谐振装置，其特征在于，所述非压电部的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
11.一种体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，包括：
形成第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料；
形成第一电极层，位于所述第一侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；
形成第二层，位于所述第一侧，所述第一电极层位于所述第二层与所述第一层之间，且嵌入所述第二层；
形成第二电极层，位于所述第二侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；以及
形成空腔，位于所述第一侧，所述空腔位于所述第二层与所述第一层之间，嵌入所述第二层，所述第一电极层的至少一端位于所述空腔内。
12.如权利要求11所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述第二层的形成方法包括：在所述第一层的第一侧上形成牺牲层，所述牺牲层覆盖部分所述第一电极层，且所述牺牲层覆盖所述第一电极层的至少一端；在所述第一层的第一侧上形成第一键合层，所述第一键合层包覆所述牺牲层以及所述第一电极层；提供基底；在所述基底的一侧上形成第二键合层；键合所述第一键合层和所述第二键合层形成中间层，所述基底位于所述第一侧，所述中间层位于所述基底与所述第一层之间。
13.如权利要求12所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，还包括：提供过渡衬底；基于所述过渡衬底形成所述第一层，所述过渡衬底位于所述第二侧。
14.如权利要求13所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，在形成所述第二层之后，还包括：去除所述过渡衬底；在去除所述过渡衬底之后，形成所述第二电极层。
15.如权利要求13所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述第一层的形成方法包括：在所述过渡衬底上形成压电材料层；对所述压电材料层进行图形化处理，形成所述压电部；在所述过渡衬底上形成非压电材料层，所述非压电材料层覆盖所述压电部，包括凸起，所述凸起对应所述压电部；对所述凸起进行平坦化处理，直至暴露出所述压电部的表面为止，形成所述非压电部，由所述压电部及位于所述压电部外侧的非压电部构成所述第一层。
16.如权利要求15所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，在形成所述非压电部之前，还包括：在所述压电部的侧壁和顶部表面、以及暴露出的所述过渡衬底表面形成保护层。
17.如权利要求16所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，在对所述凸起进行平坦化处理之前，还包括：刻蚀所述凸起直至暴露出所述保护层为止；在对所述凸起进行平坦化处理的过程中，还包括：对所述保护层进行平坦化处理，直至暴露出所述压电部的顶部表面为止。
18.如权利要求12所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料与第一电极层和所述中间层的材料不同；所述牺牲层的材料包括：聚合物、二氧化硅、掺杂二氧化硅和多晶硅中的一种或多种。
19.如权利要求12所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述中间层的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。
20.如权利要求18或19所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述聚合物包括：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶和聚酰亚胺中的一种或多种。
21.如权利要求19所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。
22.如权利要求11所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述压电部的材料包括：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅和铌镁酸铅—钛酸铅中的一种或多种。
23.如权利要求11所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述非压电部的材料包括：氮氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。
24.如权利要求12所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，在形成所述中间层之前，还包括：形成多晶层，所述多晶层位于所述基底和所述中间层之间。
25.如权利要求24所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述多晶层的材料包括：多晶材料。
26.如权利要求25所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述多晶材料包括：多晶硅、多晶氮化硅和多晶碳化硅中的一种或多种。
27.如权利要求12所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述空腔的形成方法包括：去除所述牺牲层，形成所述空腔。
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- 2022-03-21 CN CN202210274626.6A patent/CN114362712B/zh active Active
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