CN114884480B - 声表面波谐振装置的形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种声表面波谐振装置的形成方法,涉及半导体技术领域,包括:提供压电基底,所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一间隔区、第一区、第二区、第三区和第二间隔区;在所述压电基底表面形成电极层,所述电极层包括:第一总线、第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条;在所述压电基底和所述电极层表面形成第一温度补偿层,所述第一温度补偿层包括第一补偿区和第二补偿区,所述第一温度补偿层在所述第一补偿区的表面高于在所述第二补偿区的表面;在所述第一温度补偿层表面形成:位于所述第一区上的第一负载层、以及位于所述第三区上的第二负载层。从而,改善了现有的形成工艺。

Description

声表面波谐振装置的形成方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种声表面波谐振装置的形成方法。
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(PowerAmplifier,PA)、天线开关、RF滤波器、包括双工器(duplexer)在内的多工器(multiplexer)和低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)等。其中,RF滤波器包括压电声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)滤波器、压电体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)滤波器、微机电系统(MicroElectroMechanical System,MEMS)滤波器、集成无源装置(Integrated Passive Devices,IPD)滤波器等。
SAW谐振器的Q值较高,因此,基于SAW谐振器制作的RF滤波器(即SAW滤波器)插入损耗(insertionloss)低、带外抑制(outofband rejection)高,是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流RF滤波器。其中,所述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,SAW滤波器的使用频率一般为0.4GHz~2.7GHz。
然而,现有的谐振器的形成工艺仍然有待改善。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种声表面波谐振装置的形成方法,以优化形成声表面波谐振装置的工艺步骤,并且,提升温度补偿层的质量,实现通过简便的工艺步骤,形成对于抑制高阶模态下的横向寄生谐振、减弱分裂模态(split mode)、降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生的效果好的声表面波谐振装置。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案提供一种声表面波谐振装置的形成方法,包括:提供压电基底,所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一间隔区、第一区、第二区、第三区和第二间隔区;在所述压电基底表面形成电极层,所述电极层包括:第一总线、第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条,所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一电极条位于所述第一间隔区、所述第一区、所述第二区和所述第三区表面,所述第二电极条位于所述第二间隔区、所述第一区、所述第二区和所述第三区表面;在所述压电基底和所述电极层表面形成第一温度补偿层,所述第一温度补偿层覆盖所述电极层,所述第一温度补偿层包括沿所述第一方向排布的第一补偿区和第二补偿区,所述第一补偿区和所述第二补偿区之间的交界处位于所述第二区上,并且,所述第一温度补偿层在所述第一补偿区的表面高于在所述第二补偿区的表面;在所述第一温度补偿层表面形成:位于所述第一区上的第一负载层、以及位于所述第三区上的第二负载层。
可选的,所述第一温度补偿层的形成方法包括:在所述压电基底和所述电极层表面沉积初始第一温度补偿层,所述初始第一温度补偿层覆盖所述电极层;在所述第一补偿区表面形成第一掩膜层,所述第一掩膜层暴露出所述第二补偿区的初始第一温度补偿层;以所述第一掩膜层为掩膜刻蚀暴露的初始第一温度补偿层,以形成所述第一温度补偿层。
可选的,所述第一负载层为单层结构,所述第二负载层为单层结构。
可选的,所述第一负载层包括2层或多层第一子负载层,并且,各所述第一子负载层的材料不同;所述第二负载层包括2层或多层第二子负载层,并且,各所述第二子负载层的材料不同。
可选的,所述第一负载层和所述第二负载层的形成方法包括:在所述第一温度补偿层表面形成第一负载层薄膜;在所述第一区上和所述第三区上的第一负载层薄膜表面形成第二掩膜层;以所述第二掩膜层为掩膜刻蚀第一负载层薄膜,直至暴露出所述第一温度补偿层表面。
可选的,采用剥离工艺在所述第一温度补偿层表面形成所述第一负载层和第二负载层。
可选的,还包括:在所述第一温度补偿层表面、所述第一负载层表面和第二负载层表面形成调频层。
可选的,还包括:在所述第一温度补偿层表面、所述第一负载层表面和所述第二负载层表面形成第二温度补偿层,所述第二温度补偿层覆盖所述第一负载层和所述第二负载层。
可选的,还包括:在所述第二温度补偿层表面形成调频层。
可选的,所述第二温度补偿层在所述第一补偿区上的表面低于或高于在所述第二补偿区上的表面。
可选的,所述第二温度补偿层的形成方法包括:在所述第一温度补偿层表面、所述第一负载层表面和所述第二负载层表面沉积初始第二温度补偿层,所述初始第二温度补偿层覆盖所述第一负载层和所述第二负载层;在所述初始第二温度补偿层表面形成第三掩膜层,所述第三掩膜层暴露出所述第一补偿区上的初始第二温度补偿层;以所述第三掩膜层为掩膜刻蚀暴露的初始第二温度补偿层,以形成所述第二温度补偿层。
可选的,还包括:在所述第二温度补偿层表面形成位于所述第一负载层上的第三负载层、以及位于所述第二负载层上的第四负载层。
可选的,还包括:在所述第二温度补偿层表面、所述第三负载层表面和所述第四负载层表面沉积第三温度补偿层,所述第三温度补偿层覆盖所述第三负载层和所述第四负载层。
可选的,还包括:在所述第三温度补偿层表面形成调频层。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
本发明的技术方案中的声表面波谐振装置的形成方法中,由于在所述压电基底和所述电极层表面形成覆盖所述电极层的第一温度补偿层,所述第一温度补偿层包括沿所述第一方向排布的第一补偿区和第二补偿区,所述第一补偿区和所述第二补偿区之间的交界处位于所述第二区上,并且,所述第一温度补偿层在所述第一补偿区的表面高于在所述第二补偿区的表面,因此,为形成所述第一负载层和所述第二负载层提供具有不同高度的前层表面,使得可通过同一步骤形成高度上位置不同的第一负载层和第二负载层,以构成非对称结构的第一负载层,从而,优化了工艺步骤。不仅如此,由于直接在所述压电基底和所述电极层表面形成单层的所述第一温度补偿层,以作为形成所述第一负载层和所述第二负载层的前层支撑,因此,所述第一温度补偿层的厚度较大、晶格质量较好,从而,当在所述第一温度补偿层和所述第一负载层表面形成其他温度补偿层时,相互之间的晶格失配风险小,温度补偿效果好。综上,所述声表面波谐振装置的形成方法优化了形成声表面波谐振装置的工艺步骤,并且,提升了温度补偿层的质量,实现通过简便的工艺步骤,形成对于抑制高阶模态下的横向寄生谐振、减弱分裂模态(split mode)、降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生的效果好的声表面波谐振装置。
附图说明
图1至图6是一种SAW谐振器的形成过程中各步骤的结构示意图;
图7至图13是本发明一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图;
图14至图15是本发明另一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图;
图16至图19是本发明又一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述,现有的谐振器的形成工艺仍然有待改善,以下结合附图进行具体说明。
图1至图6是一种SAW谐振器的形成过程中各步骤的结构示意图。
请参考图1和图2,图1是图2的俯视结构示意图,图2是图1中沿方向A1-A2的剖面结构示意图,提供压电基底100,并且,所述压电基底100上具有电极层110。
所述压电基底100包括在第一方向X上依次排布的第一隔离区A、第一区I、第二区II、第三区III和第二隔离区B。
所述电极层110包括:第一总线111、第二总线112、与所述第一总线111连接的若干第一电极条113、以及与所述第二总线112连接的若干第二电极条114,所述第一电极条113和所述第二电极条114在第二方向Y上交替排布,所述第二方向Y垂直于所述第一方向X,所述第一电极条113位于所述第一间隔区A、所述第一区I、所述第二区II和所述第三区III表面,所述第二电极条114位于所述第二间隔区B、所述第一区I、所述第二区II和所述第三区III表面。
请参考图3,图3与图2的视图方向一致,在所述压电基底100表面和所述电极层110表面形成第一温度补偿层121。
请继续参考图3,图3与图2的视图方向一致,在所述第一区I上的第一温度补偿层121表面形成第一负载层131。
请继续参考图3,在所述第一温度补偿层121表面和所述第一负载层131表面形成第二温度补偿层122。
请参考图4和图5,图4是图5的俯视结构示意图,图5是图4中沿方向A1-A2的剖面结构示意图,在所述第三区III上的第二温度补偿层122表面形成第二负载层132。
需要说明的是,为了便于理解所述第一负载层131和所述第二负载层132的位置,因此,图4中未表示出所述第一温度补偿层121和所述第二温度补偿层122。
请参考图6,图6与图5的视图方向一致,在所述第二负载层132和所述第二温度补偿层122表面形成第三温度补偿层123。
所述第一温度补偿层121、第二温度补偿层122和第三温度补偿层123与所述压电基底100具有相反的温度频移特性,可调整频率温度系数(TemperatureCoefficientofFrequency,TCF),以使调整频率温度系数趋向于0ppm/℃,从而,改善了所述SAW谐振器工作频率随工作温度漂移的特性,使所述SAW谐振器具备了更高的频率温度稳定性。现有技术中,将包括温度补偿层的SAW谐振器称为温度补偿SAW谐振器,即:TCSAW谐振器。
具体的,所述第一温度补偿层121、第二温度补偿层122和第三温度补偿层123构成温度补偿层120。
请继续参考图6,在所述第三温度补偿层123上形成调频层140。
在上述方法形成的SAW谐振器中,第一负载层131位于第一区I上的温度补偿层120内,第二负载层132位于第三区III上的温度补偿层120内,并且,第一负载层131和第二负载层132之间具有高度差,因此,可使所述声表面波谐振装置激励形成活塞模态(pistonmode),抑制高阶模态下的横向寄生谐振,并且,所述第一负载层131的分裂模态与所述第二负载层132的分裂模态可以互相抵消,减弱由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生。
然而,上述形成方法中,由于在所述第一区I上的第一温度补偿层121表面形成第一负载层131,然后,在所述第一温度补偿层121表面和所述第一负载层131表面形成第二温度补偿层122,接着,在所述第三区III上的第二温度补偿层122表面形成第二负载层132,以实现形成具有高度差的所述第一负载层131和所述第二负载层132,因此,不仅所述第一负载层131和所述第二负载层132需要分开形成,导致工艺步骤复杂,增加了生产成本,降低生产效率,同时,受到所述高度差大小的限制,所述第二温度补偿层122的厚度相对较薄,导致所述第二温度补偿层122的晶格质量较差,所述第二温度补偿层122与所述第一温度补偿层121和所述第三温度补偿层123产生晶格失配,造成温度补偿效果较差。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案提供一种声表面波谐振装置的形成方法,包括:提供压电基底,所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一间隔区、第一区、第二区、第三区和第二间隔区;在所述压电基底表面形成电极层,所述电极层包括:第一总线、第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条,所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一电极条位于所述第一间隔区、所述第一区、所述第二区和所述第三区表面,所述第二电极条位于所述第二间隔区、所述第一区、所述第二区和所述第三区表面;在所述压电基底和所述电极层表面形成第一温度补偿层,所述第一温度补偿层覆盖所述电极层,所述第一温度补偿层包括沿所述第一方向排布的第一补偿区和第二补偿区,所述第一补偿区和所述第二补偿区之间的交界处位于所述第二区上,并且,所述第一温度补偿层在所述第一补偿区的表面高于在所述第二补偿区的表面;在所述第一温度补偿层表面形成:位于所述第一区上的第一负载层、以及位于所述第三区上的第二负载层。所述方法优化了形成声表面波谐振装置的工艺步骤,并且,提升温度补偿层的质量,实现通过简便的工艺步骤,形成对于抑制高阶模态下的横向寄生谐振、减弱分裂模态(split mode)、降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生的效果好的声表面波谐振装置。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图7至图13是本发明一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图。
请参考图7和图8,图7是图8的俯视结构示意图,图8是图7中沿方向T1-T2的剖面结构示意图,提供压电基底200,所述压电基底200包括沿第一方向X依次排布的第一间隔区A、第一区I、第二区II、第三区III和第二间隔区B。
在本实施例中,所述压电基底200的材料包括但不限于以下之一:钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、铌镁酸铅—钛酸铅、氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌。
请继续参考图7和图8,在所述压电基底200表面形成电极层210。
所述电极层210包括:第一总线211、第二总线212、与所述第一总线211连接的若干第一电极条213、以及与所述第二总线212连接的若干第二电极条214。
在所述第一方向X上,若干所述第一电极条213和若干所述第二电极条214位于所述第一总线211和所述第二总线212之间。
所述第一电极条213和所述第二电极条214在第二方向Y上交替排布,所述第二方向Y垂直于所述第一方向X,所述第一电极条213位于所述第一间隔区A、所述第一区I、所述第二区II和所述第三区III表面,所述第二电极条214位于所述第二间隔区B、所述第一区I、所述第二区II和所述第三区III表面。
所述电极层210的材料包括但不限于以下之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪、及以上任意两种或两种以上材料的合金。
需要说明的是,根据实际设计需求,所述电极层210可以是单层结构、2层结构或多层结构。例如,所述电极层210可以包括2个电极层子层(2层结构),所述2个电极层子层的材料分别为铝和镁。
接着,在所述压电基底200和所述电极层210表面形成第一温度补偿层,所述第一温度补偿层覆盖所述电极层210,所述第一温度补偿层包括沿所述第一方向X排布的第一补偿区和第二补偿区,所述第一补偿区和所述第二补偿区之间的交界处位于所述第二区II上,并且,所述第一温度补偿层在所述第一补偿区的表面高于在所述第二补偿区的表面。
具体的,形成所述第一温度补偿层的详细步骤请参考图9和图10。
请参考图9,图9与图8的视图方向一致,在所述压电基底200和所述电极层210表面沉积初始第一温度补偿层220,所述初始第一温度补偿层220覆盖所述电极层210。
具体而言,所述初始第一温度补偿层220的表面高于所述电极层210的表面。
所述初始第一温度补偿层220为形成第一温度补偿层提供材料。
在本实施例中,所述初始第一温度补偿层220的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅、碳氧化硅。
所述初始第一温度补偿层220包括沿所述第一方向X排布的第一补偿区K1和第二补偿区K2,所述第一补偿区K1和所述第二补偿区K2之间的交界处位于所述第二区II上。
在本实施例中,沉积初始第一温度补偿层220的工艺包括但不限于以下之一:化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺。
请继续参考图9,在所述第一补偿区K1表面形成第一掩膜层221,所述第一掩膜层221暴露出所述第二补偿区K2的初始第一温度补偿层220。
在本实施例中,通过光刻工艺传递图案(pattern),以形成所述第一掩膜层221。
请参考图10,图10与图9的视图方向一致,以所述第一掩膜层221(如图9中所示)为掩膜刻蚀暴露的初始第一温度补偿层220,在所述压电基底200和所述电极层210表面形成第一温度补偿层222。
所述第一温度补偿层222覆盖所述电极层210,所述第一温度补偿层222包括所述第一补偿区K1和所述第二补偿区K2,所述第一温度补偿层222在所述第一补偿区K1的表面高于在所述第二补偿区K2的表面。
由于所述第一温度补偿层222在所述第一补偿区K1的表面高于在所述第二补偿区K2的表面(所述第一温度补偿层222在所述第一补偿区K1的表面与在所述第二补偿区K2的表面之间具有高度差d1),因此,通过形成所述第一温度补偿层222,可为后续通过同一步骤形成非对称结构的第一负载层和第二负载层提供前层支撑,使所述第一负载层和第二负载层分别位于不同高度的表面。
需要说明的是,所述高度差d1根据实际器件需求确定,例如,可根据对第一负载层对应区域的谐振频率、以及对第二负载层对应区域的谐振频率的需求进行确定。相应的,刻蚀暴露的初始第一温度补偿层220时,所述刻蚀步骤可根据预设的高度差d1停止。
此外,由于在形成所述第一负载层和第二负载层之前,通过沉积形成初始第一温度补偿层220,接着,刻蚀所述第二补偿区K2的初始第一温度补偿层220,以形成所述第一温度补偿层222,因此,所述第一温度补偿层222的厚度较大、晶格质量较好。在本实施例中,所述第一温度补偿层222的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅、碳氧化硅。
在本实施例中,刻蚀暴露的初始第一温度补偿层220的工艺包括:湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的至少一种。
在本实施例中,形成所述第一温度补偿层222之后,去除所述第一掩膜层221。
请参考图11和图12,图11是图12的俯视结构示意图,图12是图11中沿方向T1-T2的剖面结构示意图,在所述第一温度补偿层222表面形成位于所述第一区I上的第一负载层231、以及位于所述第三区III上的第二负载层232。
需要说明的是,为了便于理解第一负载层231和第二负载层232的位置,图11中未示出所述第一温度补偿层222。
由于在所述第一温度补偿层222表面形成:位于所述第一区I上的第一负载层231、以及位于所述第三区III上的第二负载层232,因此,通过所述第一负载层231和所述第二负载层232,可在形成的声表面波谐振装置中,降低第一负载层231对应区域和第二负载层232对应区域的声速,使所述声表面波谐振装置激励形成活塞模态(piston mode),抑制高阶模态下的横向寄生谐振。不仅如此,由于第一负载层231和第二负载层232之间具有高度差(构成非对称结构的第一负载层231和第二负载层232),因此,第一负载层231对应区域的谐振频率和第二负载层232对应区域的谐振频率相差较大,从而,所述第一负载层231的分裂模态和所述第二负载层232的分裂模态可以互相抵消,减小了负载层引入谐振装置通带内的分裂寄生。
在此基础上,由于在所述压电基底200和所述电极层210表面形成覆盖所述电极层210的第一温度补偿层222,所述第一温度补偿层222包括沿所述第一方向X排布的第一补偿区K1和第二补偿区K2,所述第一补偿区K1和所述第二补偿区K2之间的交界处位于所述第二区II上,并且,所述第一温度补偿层222在所述第一补偿区K1的表面高于在所述第二补偿区K2的表面(所述第一温度补偿层222在所述第一补偿区K1的表面与在所述第二补偿区K2的表面之间具有高度差d1),因此,所述第一温度补偿层222为形成所述第一负载层231和所述第二负载层232提供了具有不同高度的前层表面,使得可通过同一步骤形成高度上位置不同的第一负载层231和第二负载层232,以构成非对称结构的第一负载层231和第二负载层232,从而,优化了工艺步骤。
不仅如此,由于直接在所述压电基底200和所述电极层210表面直接形成单层的所述第一温度补偿层222,以作为形成所述第一负载层231和所述第二负载层232的前层支撑,因此,可形成厚度较大且晶格质量较好的第一温度补偿层222,从而,当在所述第一温度补偿层222、所述第一负载层231表面和所述第二负载层232表面形成其他温度补偿层时,相互之间的晶格失配风险小,温度补偿效果好。
综上,所述声表面波谐振装置的形成方法优化了形成声表面波谐振装置的工艺步骤,并且,提升了温度补偿层的质量,实现通过简便的工艺步骤,形成对于抑制高阶模态下的横向寄生谐振、减弱分裂模态(split mode)、降低由负载层引入滤波装置通带内的分裂寄生的效果好的声表面波谐振装置。
所述第一负载层231的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
所述第二负载层232的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
在本实施例中,所述第一负载层231为单层结构。
在一些其他实施例中,第一负载层包括2层或多层的第一子负载层,各第一子负载层的材料可以不同。例如,2层第一子负载层中,1层第一子负载层的材料为钼,另一层第一子负载层的材料为钛。在本实施例中,所述第二负载层232为单层结构。
在一些其他实施例中,第二负载层包括2层或多层的第二子负载层,各第二子负载层的材料可以不同。例如,2层第二子负载层中,1层第二子负载层的材料为钼,另一层第二子负载层的材料为钛。
在本实施例中,所述第一负载层231和所述第二负载层232的形成方法包括:在所述第一温度补偿层222表面形成第一负载层薄膜(未图示);在所述第一区I上和所述第三区III上的第一负载层薄膜表面形成第二掩膜层(未图示);以所述第二掩膜层为掩膜刻蚀第一负载层薄膜,直至暴露出所述第一温度补偿层222表面。
在本实施例中,形成所述第一负载层231和第二负载层232之后,去除所述第二掩膜层。
在其他实施例中,采用剥离工艺在所述第一温度补偿层表面形成所述第一负载层和第二负载层。
接着,请参考图13,图13与图12的视图方向一致,在所述第一温度补偿层222表面、所述第一负载层231表面和第二负载层232表面形成调频层240。
在本实施例中,所述调频层240的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在本实施例中,所述调频层240的形成工艺为沉积工艺。具体的,所述沉积工艺包括:化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种。
图14至图15是本发明另一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图。
请在图11和图12的基础上,继续参考图16,图16与图14的视图方向一致,在所述第一温度补偿层222表面、所述第一负载层231表面和所述第二负载层232表面形成第二温度补偿层300,所述第二温度补偿层300覆盖所述第一负载层231和所述第二负载层232。
由于所述第一温度补偿层222的厚度较大、晶格质量较好,因此,与所述第二温度补偿层300之间的晶格失配风险小,温度补偿效果好。
在本实施例中,所述第二温度补偿层300的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅、碳氧化硅。
在本实施例中,所述第二温度补偿层300的形成工艺包括沉积工艺。具体的,所述沉积工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种。
请参考图15,图15与图14的视图方向一致,在所述第二温度补偿层300表面形成调频层310。
在本实施例中,所述调频层310的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在本实施例中,所述调频层310的形成工艺为沉积工艺。具体的,所述沉积工艺包括:化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种。
图16至图19是本发明又一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图。
本实施例中,首先,在图11和图12的基础上,在所述第一温度补偿层222表面、所述第一负载层231表面和所述第二负载层232表面形成第二温度补偿层,所述第二温度补偿层覆盖所述第一负载层231和所述第二负载层232,并且,所述第二温度补偿层在所述第一补偿区K1上的表面低于在所述第二补偿区K2上的表面。在其它实施例中,所述第二温度补偿层在所述第一补偿区K1上的表面高于在所述第二补偿区K2上的表面。
具体的,形成所述第二温度补偿层的详细步骤请参考图16至图17。
请在图11和图12的基础上,继续参考图16,图16与图12的视图方向一致,在所述第一温度补偿层222表面、所述第一负载层231表面和所述第二负载层232表面沉积初始第二温度补偿层400,所述初始第二温度补偿层400覆盖所述第一负载层231和所述第二负载层232。
具体的,所述初始第二温度补偿层400的表面高于所述第一负载层231的表面和所述第二负载层232的表面。
所述初始第二温度补偿层400为形成第二温度补偿层提供材料。
在本实施例中,所述初始第二温度补偿层400的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅、碳氧化硅。
在本实施例中,沉积初始第二温度补偿层400的工艺包括但不限于以下之一:化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺。
请继续参考图16,在所述初始第二温度补偿层400表面形成第三掩膜层410,所述第三掩膜层410暴露出所述第一补偿区K1上的初始第二温度补偿层400。
在本实施例中,通过光刻工艺传递图案(pattern),以形成所述第三掩膜层410。
请参考图17,以所述第三掩膜层410(如图16中所示)为掩膜刻蚀暴露的初始第二温度补偿层400,形成第二温度补偿层401,所述第二温度补偿层401在所述第一补偿区K1上的表面低于在所述第二补偿区K2上的表面。
所述第二温度补偿层401在所述第一补偿区K1上的表面低于在所述第二补偿区K2上的表面(所述第二温度补偿层401在所述第一补偿区K1的表面与在所述第二补偿区K2的表面之间具有高度差d2),因此,通过形成所述第二温度补偿层401,可为后续通过同一步骤形成非对称结构的第三负载层和第四负载层提供前层支撑,使所述第三负载层和第四负载层分别位于不同高度的表面。
需要说明的是,所述高度差d2根据实际器件需求确定,例如,可根据对第一负载层对应区域的谐振频率、以及对第二负载层对应区域的谐振频率的需求进行确定。相应的,刻蚀暴露的初始第二温度补偿层400时,所述刻蚀步骤可根据预设的高度差d2停止。
具体的,本实施例中,通过所述第一温度补偿层222,使得形成的第一负载层231相比第二负载层232处于相对较高的位置,与此同时,通过形成所述第二温度补偿层401,可使后续在第一负载层231上形成的第三负载层,相比在第二负载层232上形成的第四负载层处于相对较低的位置。
此外,由于在形成所述第三负载层和所述第四负载层之前,通过沉积形成初始第二温度补偿层400,接着,刻蚀所述第一补偿区K1的初始第二温度补偿层400,以形成所述第二温度补偿层401,因此,所述第二温度补偿层401的厚度较大、晶格质量较好。
在本实施例中,所述第二温度补偿层401的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅、碳氧化硅。
在本实施例中,刻蚀暴露的初始第二温度补偿层400的工艺包括:湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的至少一种。
在本实施例中,形成所述第二温度补偿层401之后,去除所述第三掩膜层410。
请参考图18,图18与图17的视图方向一致,在所述第二温度补偿层401表面形成:位于所述第一负载层231上的第三负载层421、以及位于所述第二负载层232上的第四负载层422。
由于所述第二温度补偿层401在所述第一补偿区K1上的表面低于在所述第二补偿区K2上的表面,并且,在所述第二温度补偿层401表面形成:位于所述第一负载层231上的第三负载层421、以及位于所述第二负载层232上的第四负载层422,所述非对称结构的第三负载层421和第四负载层422可实现对相应区域(即第一负载层231对应区域和第二负载层232对应区域)的声速、以及对所述声表面波谐振装置的分裂模态作出进一步调整,以更好地抑制高阶模态下的横向寄生谐振,并更好地达到减弱分裂模态的要求。
在此基础上,由于在形成所述第三负载层421和所述第四负载层422之前,所述第二温度补偿层401在所述第一补偿区K1上的表面低于在所述第二补偿区K2上的表面,因此,通过所述第二温度补偿层401为形成所述第三负载层421和所述第四负载层422提供了具有不同高度的前层表面,使得可通过同一步骤形成高度上位置不同的第三负载层421和所述第四负载层422,以构成非对称结构的第三负载层421和第四负载层422,从而,优化了工艺步骤。
不仅如此,由于直接在所述第一温度补偿层222、所述第一负载层231表面和所述第二负载层232表面直接形成单层的所述第二温度补偿层401,以作为形成所述第三负载层421和所述第四负载层422前层支撑,因此,可形成厚度较大且晶格质量较好的第二温度补偿层401,从而,所述第二温度补偿层401与所述第一温度补偿层222、以及后续形成的第三温度补偿层之间,均晶格失配风险小,从而,进一步提升了温度补偿效果。
所述第三负载层421的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
所述第四负载层422的材料包括但不限于以下至少之一:钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁、钪。
在本实施例中,所述第三负载层421为单层结构。
在一些其他实施例中,第三负载层包括2层或多层的第三子负载层,各第三子负载层的材料可以不同。例如,2层第三子负载层中,1层第三子负载层的材料为钼,另一层第三子负载层的材料为钛。
在本实施例中,所述第四负载层422为单层结构。
在一些其他实施例中,第四负载层包括2层或多层的第四子负载层,各第四子负载层的材料可以不同。例如,2层第四子负载层中,1层第四子负载层的材料为钼,另一层第四子负载层的材料为钛。
具体的,形成所述第三负载层421和所述第四负载层422的工艺步骤可参考前述形成第一负载层231和第二负载层232的工艺步骤,在此不在赘述。
在其他实施例中,采用剥离工艺形成第三负载层和第四负载层。
接着,请参考图19,图19与图18的视图方向一致,在所述第二温度补偿层401表面、所述第三负载层421表面和所述第四负载层422表面沉积第三温度补偿层430,所述第三温度补偿层430覆盖所述第三负载层421和所述第四负载层422。
在本实施例中,所述第三温度补偿层430的材料包括但不限于以下之一:二氧化硅、氟氧化硅、碳氧化硅。
在本实施例中,沉积所述第三温度补偿层430的工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种。
请继续参考图19,在所述第三温度补偿层430表面形成调频层440。
在本实施例中,所述调频层440的材料包括但不限于以下之一:氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅。
在本实施例中,所述调频层440的形成工艺为沉积工艺。具体的,所述沉积工艺包括:化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种。
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 (13)

1.一种声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,包括:
提供压电基底,所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一间隔区、第一区、第二区、第三区和第二间隔区;
在所述压电基底表面形成电极层,所述电极层包括:第一总线、第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条,所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一电极条位于所述第一间隔区、所述第一区、所述第二区和所述第三区表面,所述第二电极条位于所述第二间隔区、所述第一区、所述第二区和所述第三区表面;
在所述压电基底和所述电极层表面形成第一温度补偿层,所述第一温度补偿层覆盖所述电极层,所述第一温度补偿层包括沿所述第一方向排布的第一补偿区和第二补偿区,所述第一补偿区和所述第二补偿区之间的交界处位于所述第二区上,并且,所述第一温度补偿层在所述第一补偿区的表面高于在所述第二补偿区的表面;
所述第一温度补偿层的形成方法包括:在所述压电基底和所述电极层表面形成初始第一温度补偿层,所述初始第一温度补偿层覆盖所述电极层;在所述第一补偿区表面形成第一掩膜层,所述第一掩膜层暴露出所述第二补偿区的初始第一温度补偿层;以所述第一掩膜层为掩膜刻蚀暴露的初始第一温度补偿层,以形成所述第一温度补偿层;
在所述第一温度补偿层表面形成:位于所述第一区上的第一负载层、以及位于所述第三区上的第二负载层。
2.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层为单层结构,所述第二负载层为单层结构。
3.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层包括2层或多层第一子负载层,并且,各所述第一子负载层的材料不同;所述第二负载层包括2层或多层第二子负载层,并且,各所述第二子负载层的材料不同。
4.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第一负载层和所述第二负载层的形成方法包括:在所述第一温度补偿层表面形成第一负载层薄膜;在所述第一区上和所述第三区上的第一负载层薄膜表面形成第二掩膜层;以所述第二掩膜层为掩膜刻蚀第一负载层薄膜,直至暴露出所述第一温度补偿层表面。
5.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,采用剥离工艺在所述第一温度补偿层表面形成所述第一负载层和第二负载层。
6.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第一温度补偿层表面、所述第一负载层表面和第二负载层表面形成调频层。
7.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第一温度补偿层表面、所述第一负载层表面和所述第二负载层表面形成第二温度补偿层,所述第二温度补偿层覆盖所述第一负载层和所述第二负载层。
8.如权利要求7所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第二温度补偿层表面形成调频层。
9.如权利要求7所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第二温度补偿层在所述第一补偿区上的表面高于在所述第二补偿区上的表面。
10.如权利要求9所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,所述第二温度补偿层的形成方法包括:在所述第一温度补偿层表面、所述第一负载层表面和所述第二负载层表面形成初始第二温度补偿层,所述初始第二温度补偿层覆盖所述第一负载层和所述第二负载层;在所述初始第二温度补偿层表面形成第三掩膜层,所述第三掩膜层暴露出所述第一补偿区上的初始第二温度补偿层;以所述第三掩膜层为掩膜刻蚀暴露的初始第二温度补偿层,以形成所述第二温度补偿层。
11.如权利要求9所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第二温度补偿层表面形成位于所述第一负载层上的第三负载层、以及位于所述第二负载层上的第四负载层。
12.如权利要求11所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第二温度补偿层表面、所述第三负载层表面和所述第四负载层表面形成第三温度补偿层,所述第三温度补偿层覆盖所述第三负载层和所述第四负载层。
13.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第三温度补偿层表面形成调频层。
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