CN116208119B - 声表面波装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电子器件技术领域,公开一种声表面波装置,包括:衬底;叉指换能器(interdigital transducer,IDT),形成于衬底,具有引出部和叉指电极的阵列;其中,叉指电极包括:中心部、端部、以及位于端部和引出部之间的中间部,叉指电极的端部的厚度大于叉指电极的中心部和中间部的厚度,从而在叉指电极的端部处形成突出结构;保护层,形成于突出结构,突出结构位于叉指电极的端部;第一温度补偿层,形成于保护层;第二温度补偿层,形成于第一温度补偿层和叉指电极的中心部和中间部;以及钝化层,形成于第二温度补偿层。本申请还公开一种用于制造声表面波装置的方法。

Description

声表面波装置及其制造方法
技术领域
本申请涉及电子器件领域,特别是涉及一种声表面波装置及其制造方法。
背景技术
声表面波(Surface acoustic wave,SAW)装置,例如SAW谐振器和SAW滤波器,在许多器件中应用,例如射频(radio frequency,RF)滤波器。常见的SAW滤波器包括:形成于压电衬底的多个叉指换能器(interdigital transducers,IDTs),并且每个IDT可以包括多个叉指电极。在一些应用中,可以在IDTs形成氧化硅(SiO2)的薄层,以获得良好的频率温度参数。这种SAW装置可称为温度补偿型声表面波(temperature compensated-surfaceacoustic wave,TC-SAW)装置。
发明内容
根据本公开的一个方面,提供了一种声表面波(SAW)装置。该声表面波(SAW)装置包括:衬底;叉指换能器(IDT),形成于衬底,具有引出部和叉指电极的阵列;其中,叉指电极包括:中心部、端部、以及位于端部和引出部之间的中间部,叉指电极的端部的厚度大于叉指电极的中心部和中间部的厚度,从而在叉指电极的端部处形成突出结构;保护层,形成于突出结构,突出结构位于叉指电极的端部;第一温度补偿层,形成于保护层;第二温度补偿层,形成于第一温度补偿层和叉指电极的中心部和中间部;以及钝化层,形成于第二温度补偿层。
根据本公开的另一方面,提供了一种用于制造声表面波(SAW)装置的方法。该方法包括:在衬底形成叉指换能器(IDT),IDT具有引出部和叉指电极的阵列,叉指电极包括:中心部、端部、引出部、以及位于端部和引出部之间的中间部;在IDT形成保护层;在保护层形成第一温度补偿层;在第一温度补偿层中形成开口,以暴露位于叉指电极的中心部和中间部的保护层的部分;刻蚀保护层的暴露部分,并刻蚀叉指电极的中心部和中间部至预设厚度,以在叉指电极的端部形成突出结构;在第一温度补偿层和叉指电极的中心部和中间部,形成第二温度补偿层;以及在第二温度补偿层形成钝化层。
附图说明
结合在本申请中并构成本申请一部分的附图,示出了所公开的实施例,附图与以下描述一起用于解释所公开的实施例。
图1是温度补偿型声表面波(TC-SAW)装置的俯视图;
图2A至图2D是图1所示的TC-SAW装置在不同对齐情况下沿图1的a-a’线的剖视图;
图3A和图3B是图1所示的TC-SAW装置在不同对齐情况下沿图1的b-b’线的剖视图;
图4A是本公开实施例的TC-SAW装置的俯视图;
图4B是本公开实施例的图4A所示的TC-SAW装置沿图4A的A-A’线的剖视图;
图4C是本公开实施例的图4A所示的TC-SAW装置沿图4A的B-B’线的剖视图;
图5是本公开实施例的制造图4A至图4C所示的TC-SAW装置的工艺的流程图;
图6A至图6K是本公开实施例的在制造图4A至图4C的TC-SAW装置过程中所形成的结构沿着图4A的A-A’线的剖视图。
具体实施方式
下面的文本结合附图中所示的具体实施例提供了本公开的详细描述。然而,这些实施例并不限制本公开。本公开的保护范围涵盖由本领域技术人员基于这些实施例对结构、方法或功能所做的改变。
为了便于呈现本公开中的附图,某些结构或部分的尺寸可以相对于其他结构或部分被放大。因此,本公开中的附图仅用于说明本公开主题的基本结构。除非另有表示,否则不同附图中的相同数字表示相同或相似的元件。
此外,文本中指示相对空间位置的术语,例如“顶部”、“底部”、“之上”、“之下”、“上方”、“下方”等,用于描述在附图中描绘的元件或特征与其中的另一元件或特征之间的关系的解释目的。指示相对空间位置的术语可以指在使用或操作装置时与附图中描绘的位置不同的位置。例如,如果图中所示的装置被翻转,被描述为位于另一个单元或特征的“下方”或“下面”的单元将位于另一个单元或特征的“上方”。因此,说明性术语“下方”可以包括上面和下面的位置。装置可以以其他方式定向(例如,旋转90度或面向另一个方向),并且出现在文本中并且与空间相关的描述性术语应该相应地被解释。当一个组件或层被称为在另一个零件或层“之上”或“连接到”另一个零件或层时,它可以直接在另一个零件或层之上或直接连接到另一个零件或层,或者可以存在中间元件或层。
图1是温度补偿型声表面波(TC-SAW)装置的俯视图。如图1所示,TC-SAW设备可以包括:叉指换能器(IDT)130,其具有多个叉指电极131,而且小块的金属块300(也称为“锤头(Hammer Head)”)叠加在每个叉指电极131的两端,以形成突出结构来抑制杂波并确保滤波器优异的性能。当金属块300的边缘和叉指电极131的边缘完全对齐时,杂波抑制的效果最好。常规地,通过剥离工艺在叉指电极131的端部形成突出的金属块300。在剥离工艺过程中,在形成有叉指电极131的衬底上进行光刻工艺(涂覆光刻胶、曝光和显影),以在光刻胶中获得暴露叉指电极131的端部的开口。然后,通过金属蒸发在衬底上镀覆金属层,并且剥离光刻胶和附着到光刻胶上的金属,仅留下镀覆在叉指电极131的端部上的金属,从而在叉指电极131的端部获得突出的金属块300。因此,突出的金属块300和叉指电极131不是由相同的整体材料形成,而是由两个独立的材料层所形成的。光刻工艺可能导致金属块300与叉指电极131的出现对齐偏差,或者金属块300的线宽偏差。那么,突出的金属块300可能不会与叉指电极131的边缘完全垂直地对齐。
图2A至图2D是图1的TC-SAW装置在不同对齐情况下沿图1的a-a’线的剖视图。如图2A所示,在理想情况下,突出的金属块300和叉指电极131完全垂直地对齐。如图2B所示,突出的金属块300和叉指电极131在垂直方向上不对齐,并且突出的金属块300偏离对应的叉指电极131的一侧。如图2C所示,突出金属块300的宽度比叉指电极131的宽度窄。如图2D所示,突出金属块300的宽度比叉指电极131的宽度宽。
图3A和3B是图1的TC-SAW装置在不同对齐情况下沿图1的b-b’线的剖视图。如图3A所示,在理想情况下,突出的金属块300和叉指电极131完全垂直地对齐。如图3B所示,突出的金属块300和叉指电极131在垂直方向上不对齐,并且突出的金属块300偏离对应的叉指电极131的一侧。
金属块和叉指电极之间的错位可能会导致杂波抑制效果的差异,这会影响TC-SAW装置的滤波器的性能和个体间的一致性。
本公开实施例提供了一种用于TC-SAW的制造方法。制造工艺采用精确的回蚀方法来部分刻蚀叉指电极的中心部,使得叉指电极的端部比中心部厚,从而在叉指电极的端部形成突出结构。因此,突出结构和叉指电极由没有交界面的整体材料层形成,并且突出结构和叉指电极可以完全垂直地对齐。为了保证回蚀工艺的精度和效率,在叉指电极的表面沉积保护层(也称为“SiO2刻蚀停止层”),从而,先刻蚀位于叉指电极中心部的温度补偿层(SiO2),以暴露叉指电极的叉指电极中心部上的保护层,然后进行精确离子束刻蚀(ionbeam etching ,IBE)或类似工艺,以采用自对齐精确方式而刻蚀掉叉指电极中心部上的保护层和叉指电极中心部的一部分。以这种方式,满足目标厚度要求的具有均匀厚度的叉指电极得以保留。
图4A是本公开实施例的TC-SAW装置1000的俯视图。图4B是TC-SAW装置1000沿图4A的A-A’线的剖视图。图4C是TC-SAW装置1000沿图4A的B-B’线的剖视图。
如图4A至图4C所示,TC-SAW装置1000可以包括:衬底100、叉指换能器(IDT)130、保护层140、第一温度补偿层150、第二温度补偿层160和钝化层190。TC-SAW装置1000还可以包括:第一IDT通孔170A、第二IDT通孔170B、第一焊盘金属层180A、第二焊盘金属层180B、第一焊盘接触窗口200A和第二焊盘接触窗口200B。
衬底100可以由压电材料形成,例如铌酸锂或钽酸锂。
IDT 130包括:引出部和叉指电极阵列,例如第一叉指电极131A的阵列、第二叉指电极131B的阵列、连接至第一叉指电极131A的阵列的第一引出部132A,以及连接至第二叉指电极131B的阵列的第二引出部132B。第一叉指电极131A与第二叉指电极131B错行并平行于第二叉指电极131B。在以下描述中,第一叉指电极131A和第二叉指电极131B也统称为“叉指电极131”,并且第一引出部132A和第二引出部132B也统称为“引出部132”。
叉指电极131包括:设置在叉指电极131的相对端部区域的端部136、设置在端部136之间的中心部137、以及设置在每个端部136和相应的每个引出部132之间的中间部138。例如,如图4A所示,从右(第一叉指电极131A的尖端)到左(连接至第一引出部132A的部分),每个第一叉指电极131A包括:第一端部136A-1、中心部137A、第二端部136A-2和中间部138A;并且,从左(第二叉指电极131B的尖端)到右(连接至第二引出部132B的部分),每个第二叉指电极131B包括:第一端部136B-1、中心部137B、第二端部136B-2和中间部138B。第一叉指电极131A的第一端部136A-1与第二叉指电极131B的第二端部136B-2对齐,以形成于垂直于叉指电极131的延伸方向上第一排;第二叉指电极131B的第一端部136B-1与第一叉指电极131A的第二端部136A-2对齐,以形成于垂直于叉指电极131的延伸方向上的第二排。
每个叉指电极131在端部136处的厚度大于叉指电极131在中心部137处的厚度,从而在叉指电极131的端部136处形成突出结构133。
突出结构133和叉指电极131可以由没有交界面的相同材料形成,并且突出结构133和叉指电极131垂直对齐。虽然图4A所示的突出结构133和叉指电极131具有不同的图案,但是突出结构133和叉指电极131由相同的材料形成,并且在图4B和4C中示出具有相同的图案。
第一引出部132A和第二引出部132B分别位于第一叉指电极131A和第二叉指电极131B的端子部分的外部。第一引出部132A和第二引出部132B用作对应的第一叉指电极131A和第二叉指电极131B的外部电连接部分。
保护层140覆盖叉指电极131的端部136,还覆盖形成于叉指电极131的端部136处的突出结构133的顶面和侧面。保护层140还覆盖第一引出部132A和第二引出部132B的部分。如将在后面更详细地描述的,在TC-SAW装置1000的制造过程中,覆盖叉指电极131的中心部137和中间部138的保护层140的部分被移除,因此,叉指电极131的中心部137和中间部138没有被保护层140覆盖。
第一温度补偿层150覆盖保护层140的表面,保护层140覆盖叉指电极131的端部136并覆盖第一引出部132A和第二引出部132B的部分。如将在后面更详细地描述的,在TC-SAW装置1000的制造过程中,覆盖叉指电极131的中心部137和中间部138的第一温度补偿层150的部分被移除,因此,叉指电极131的中心部137和中间部138没有被第一温度补偿层150覆盖。
第二温度补偿层160覆盖叉指电极131的中心部137和中间部138的表面以及第一温度补偿层150的表面。
第一IDT通孔170A和第二IDT通孔170B通过刻蚀第二温度补偿层160、第一温度补偿层150和保护层140的选定部分而形成,以暴露位于底部的第一引出部132A和第二引出部132B表面。
第一焊盘金属层180A和第二焊盘金属层180B分别位于第一IDT通孔170A和第二IDT通孔170B中,并且分别通过第一IDT通孔170A和第二IDT通孔170B与第一引出部132A和第二引出部132B电连接。
钝化层190覆盖第二温度补偿层160和第一焊盘金属层180A和第二焊盘金属层180B的表面。如图4B和图4C所示,保护层140、第一温度补偿层150、第二温度补偿层160形成于钝化层190与叉指电极131的端部136之间,而第二温度补偿层160形成于钝化层190与叉指电极131的中心部137和中间部138之间。可选地,仅有第二温度补偿层160形成于钝化层190与叉指电极131的中心部137和中间部138之间。
第一焊盘接触窗口200A和第二焊盘接触窗口200B通过刻蚀钝化层190来形成,以分别暴露位于底部的第一焊盘金属层180A和第二焊盘金属层180B。第一焊盘接触窗口200A和第二焊盘接触窗口200B用作外部电连接的窗口。图5是本公开实施例的制造如图4A至图4C所示的TC-SAW装置1000的工艺1100的流程图。
图6A至图6K是本公开实施例的在工艺1100中沿着图4A的A-A’线所形成的结构的剖视图。如图6A所示,在步骤S0中,获取衬底100。
衬底100可以由压电材料形成,例如铌酸锂或钽酸锂。
如图6B所示,在步骤S1中,在衬底100形成IDT 130。IDT 130可以通过采用剥离工艺来形成。IDT 130可以由金属形成,例如Ti、Cr、Ag、Cu、Mo、Pt、W、Al或以上金属材料中的两种或以上材料的组合叠层形成。如以上参照图4A所述的,IDT 130包括第一叉指电极131A的阵列、第二叉指电极131B的阵列、连接至第一叉指电极131A的阵列的第一引出部132A、以及连接至第二叉指电极131B的阵列的第二引出部132B。叉指电极131包括:设置在叉指电极131的相对端部区域的端部136、设置在端部136之间的中心部137、以及设置在每个端部136和相应的每个引出部132之间的中间部138。
如图6C所示,在步骤S2中,保护层140沉积在图6B的结构上。保护层140覆盖叉指电极131的所有侧面和表面。保护层140可以由氮化硅(SiN)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)或非晶硅(α-Si)形成。如图6D所示,在步骤S3中,在图6C的结构上沉积第一温度补偿层150,并且通过例如化学机械抛光(CMP)平坦化来平坦化沉积的第一温度补偿层150的顶面。
第一温度补偿层150覆盖保护层140的所有表面。第一温度补偿层150可以由SiO2形成。如图6E所示,在步骤S4中,通过光刻工艺和刻蚀对第一温度补偿层150进行图案化,以形成开口151,开口151暴露设置于叉指电极131的中心部137和中间部138上方的保护层140的部分。
在刻蚀第一温度补偿层150之后,移除用于光刻工艺的光刻胶层。当刻蚀第一温度补偿层150时,保护层140用作刻蚀停止层。保护层140由SiN、AlN、GaN、α-Si或类似材料形成,并且第一温度补偿层150由SiO2形成,可以实现高刻蚀选择比。因此,保护层140可以做得相对薄,同时仍然可适用于作为第一温度补偿层150的刻蚀停止层。
如图6F所示,在步骤S5中,采用第一温度补偿层150作为硬掩模,通过使用精确的刻蚀工艺,例如离子束刻蚀(IBE),移除由第一温度补偿层150的开口151所暴露的保护层140的部分,以及位于该部分下方所设置的叉指电极131中心部137和中间部138的顶层。那么,叉指电极131的中心部137的厚度被精确地控制至目标厚度。在刻蚀之后,在叉指电极131的端部136的表面上仍然存在足够厚的第一温度补偿层150,以防止叉指电极131的端部136被刻蚀损坏。在一些实施例中,可以测量位于叉指电极131的中心部137处的多个点的厚度,以根据厚度生成晶圆地图。根据厚度方面的晶圆地图,可以进行诸如IBE工艺等厚度修整工艺以实现精细刻蚀,从而在叉指电极131的中心部137上获得均匀且一致的目标厚度。在刻蚀工艺之后,叉指电极131的中心部137比叉指电极131的端部136薄。换句话说,与叉指电极131的中心部137相比,叉指电极131的端部136向上突出,从而在叉指电极131的端部136处形成突出结构133。位于叉指电极131的端部136处的突出结构133是由与叉指电极131的其他部分(即,中心部137和中间部138)相同的材料所形成的。在突出结构133和叉指电极131之间没有交界面。突出结构133与叉指电极131完全垂直地对齐。
如图6G所示,在步骤S6中,在图6F的结构上沉积第二温度补偿层160,并且通过例如CMP平坦化的方式,平坦化沉积在第二温度补偿层160的顶面。第二温度补偿层160覆盖第一温度补偿层150的表面、和由第一温度补偿层150的开口151所暴露的叉指电极131部分的表面,即叉指电极131的中心部137和中间部138。第二温度补偿层160可以是氧化硅SiO2的单层,或者由SiN、AlN、非晶硅或GaN形成的薄层和SiO2的厚层的组合叠层。由SiN、AlN、非晶硅或GaN形成的薄层可用作保护层,以防止叉指电极131的暴露部分,即叉指电极131的中心部137和中间部138,在沉积SiO2的厚层时被氧化。
如图6H所示,在步骤S7中,选择性地刻蚀第二温度补偿层160、第一温度补偿层150和保护层140,以形成分别暴露第一引出部132A表面和第二引出部132B表面的第一IDT通孔170A和第二IDT通孔170B。
如图6I所示,在步骤S8中,第一焊盘金属层180A和第二焊盘金属层180B分别形成于第一IDT通孔170A和第二IDT通孔170B中,以分别与第一引出部132A和第二引出部132B电连接。第一焊盘金属层180A和第二焊盘金属层180B可以通过剥离工艺形成,并且可以由金属材料形成,例如Ti、Cr、Al、Cu、Ni、Ag、Au或其他金属材料,或者以上材料中的两种或以上材料的组合叠层形成。
如图6J所示,在步骤S9中,在图6I的结构上沉积钝化层190,以保护第一焊盘金属层180A和第二焊盘金属层180B,并用作滤波器的频率调节层。钝化层190可以由SiN、AlN、非晶硅、GaN或其他绝缘材料形成,或者以上材料中的两种或以上材料的组合叠层形成。
如图6K所示,在步骤S10中,选择性地刻蚀钝化层190以形成用于与外部电连接的第一焊盘接触窗口200A和第二焊盘接触窗口200B。在步骤S10之后,完成整个制造过程。
通过考虑本公开的说明书和实践,本公开的其他实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和实施例仅被认为是示例性的,本发明的真实范围和精神由附加的权利要求书确定。

Claims (31)

1.一种声表面波装置,其特征在于,包括:
衬底;
叉指换能器IDT,形成于所述衬底,具有引出部和叉指电极的阵列;其中,所述叉指电极包括:中心部、端部、以及位于所述端部和所述引出部之间的中间部,所述叉指电极的所述端部的厚度大于所述叉指电极的所述中心部和所述中间部的厚度,从而在所述叉指电极的所述端部处形成突出结构;
保护层,形成于所述突出结构,所述突出结构位于所述叉指电极的所述端部;
第一温度补偿层,形成于所述保护层;
第二温度补偿层,形成于所述第一温度补偿层和所述叉指电极的所述中心部和所述中间部,其中所述叉指电极的所述中心部和所述中间部没有被所述保护层以及所述第一温度补偿层覆盖;以及
钝化层,形成于所述第二温度补偿层。
2.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,
所述保护层、所述第一温度补偿层和所述第二温度补偿层形成于所述钝化层和所述叉指电极的所述端部之间;
所述第二温度补偿层形成于所述钝化层与所述叉指电极的所述中心部和所述中间部之间。
3.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,
所述IDT和所述突出结构由相同的材料整体形成;
所述突出结构与所述叉指电极对齐。
4.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,所述保护层由氮化硅、氮化铝、氮化镓和非晶硅中的至少一种材料形成。
5.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,所述保护层覆盖所述突出结构的顶面和侧面。
6.根据权利要求5所述的声表面波装置,其特征在于,
所述第一温度补偿层覆盖所述保护层的一部分;以及
所述保护层被所述第一温度补偿层覆盖的部分覆盖所述突出结构的所述顶面和所述侧面。
7.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,所述第一温度补偿层由氧化硅形成。
8.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,所述第二温度补偿层由以下之一形成:
氧化硅的单层;或者
组合叠层,所述组合叠层由氧化硅层,和由氮化硅、氮化铝、氮化镓和非晶硅中的至少一种材料层所形成的。
9.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,所述钝化层由氮化硅、氮化铝、氮化镓和非晶硅中的至少一种材料形成。
10.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,
所述叉指电极的阵列包括:第一叉指电极的阵列和第二叉指电极的阵列;
所述IDT的所述引出部包括:
第一引出部,连接至所述第一叉指电极的阵列;以及
第二引出部,连接至所述第二叉指电极的阵列。
11.根据权利要求10所述的声表面波装置,其特征在于,所述保护层、所述第一温度补偿层和所述第二温度补偿层覆盖所述第一引出部和所述第二引出部的部分。
12.根据权利要求11所述的声表面波装置,其特征在于,还包括:
第一IDT通孔和第二IDT通孔,形成于所述第二温度补偿层、所述第一温度补偿层和所述保护层中;其中,所述第一IDT通孔暴露所述第一引出部的一部分,所述第二IDT通孔暴露所述第二引出部的一部分。
13.根据权利要求12所述的声表面波装置,其特征在于,还包括:
第一焊盘金属层,形成于所述第一IDT通孔中,并与所述第一引出部电连接;以及
第二焊盘金属层,形成于所述第二IDT通孔中,并与所述第二引出部电连接。
14.根据权利要求13所述的声表面波装置,其特征在于,所述钝化层覆盖所述第一焊盘金属层和所述第二焊盘金属层。
15.根据权利要求14所述的声表面波装置,其特征在于,还包括:
第一焊盘接触窗口和第二焊盘接触窗口,形成于所述钝化层;其中,所述第一焊盘接触窗口暴露所述第一焊盘金属层的一部分,所述第二焊盘接触窗口暴露所述第二焊盘金属层的一部分。
16.根据权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于,所述衬底由压电材料形成。
17.一种用于制造声表面波装置的方法,其特征在于,所述声表面波装置如权利要求1至16任一项所述的,所述方法包括:
在衬底形成叉指换能器IDT;其中,所述IDT具有引出部和叉指电极的阵列,所述叉指电极包括:中心部、端部、引出部、以及位于所述端部和所述引出部之间的中间部;
在所述IDT形成保护层;
在所述保护层形成第一温度补偿层;
刻蚀所述第一温度补偿层,以形成开口,其中,所述开口暴露位于所述叉指电极的所述中心部和所述中间部的所述保护层,其中,当刻蚀所述第一温度补偿层时,所述保护层用作刻蚀停止层;
刻蚀由所述第一温度补偿层的所述开口所暴露的所述保护层,并刻蚀所述叉指电极的所述中心部和所述中间部至预设厚度,以在所述叉指电极的所述端部形成突出结构;
在所述第一温度补偿层和所述叉指电极的所述中心部和所述中间部,形成第二温度补偿层;以及
在所述第二温度补偿层形成钝化层。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
所述保护层、所述第一温度补偿层和所述第二温度补偿层形成于所述钝化层和所述叉指电极的所述端部之间;
所述第二温度补偿层形成于所述钝化层与所述叉指电极的所述中心部和所述中间部之间。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
所述IDT和所述突出结构由相同的材料整体形成;
所述突出结构与所述叉指电极对齐。
20.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述保护层由氮化硅、氮化铝、氮化镓和非晶硅中的至少一种材料形成。
21.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述保护层覆盖所述突出结构的顶面和侧面。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,
所述第一温度补偿层覆盖所述保护层的一部分;以及
所述保护层被所述第一温度补偿层覆盖的部分覆盖所述突出结构的所述顶面和所述侧面。
23.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述第一温度补偿层由氧化硅形成。
24.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述第二温度补偿层由以下之一形成:
氧化硅的单层;或者
组合叠层,所述组合叠层由氧化硅层,和由氮化硅、氮化铝、氮化镓和非晶硅中的至少一种材料层所形成的。
25.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述钝化层由氮化硅、氮化铝、氮化镓和非晶硅中的至少一种材料形成。
26.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
所述叉指电极的阵列包括:第一叉指电极的阵列和第二叉指电极的阵列;
所述IDT的所述引出部包括:
第一引出部,连接至所述第一叉指电极的阵列;以及
第二引出部,连接至所述第二叉指电极的阵列。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述保护层、所述第一温度补偿层和所述第二温度补偿层覆盖所述第一引出部和所述第二引出部的部分。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述第二温度补偿层、所述第一温度补偿层和所述保护层中形成第一IDT通孔和第二IDT通孔;
其中,所述第一IDT通孔暴露所述第一引出部的一部分,所述第二IDT通孔暴露所述第二引出部的一部分。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述第一IDT通孔中形成第一焊盘金属层;其中,所述第一焊盘金属层与所述第一引出部电连接;以及
在所述第二IDT通孔中形成第二焊盘金属层;其中,所述第二焊盘金属层与所述第二引出部电连接。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述形成所述钝化层,包括:
在所述第一焊盘金属层和所述第二焊盘金属层形成所述钝化层。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述钝化层中形成第一焊盘接触窗口和第二焊盘接触窗口;
其中,所述第一焊盘接触窗口暴露所述第一焊盘金属层的一部分,所述第二焊盘接触窗口暴露所述第二焊盘金属层的一部分。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116979926B (zh) * 2023-09-01 2023-12-22 深圳新声半导体有限公司 声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器
CN117097295B (zh) * 2023-10-17 2024-02-06 深圳新声半导体有限公司 声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器
CN117559952B (zh) * 2023-12-29 2024-08-16 深圳新声半导体有限公司 一种顶层设置抑制杂波单元的tc-saw谐振结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018125725A (ja) * 2017-02-01 2018-08-09 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
JP2018182544A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 太陽誘電株式会社 弾性波素子、フィルタおよびマルチプレクサ
CN114884480A (zh) * 2022-07-11 2022-08-09 常州承芯半导体有限公司 声表面波谐振装置的形成方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108292913B (zh) * 2015-12-25 2021-08-31 株式会社村田制作所 弹性波装置
JP6556103B2 (ja) * 2016-06-28 2019-08-07 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスの製造方法及び弾性波デバイス
CN109417372A (zh) * 2016-06-28 2019-03-01 株式会社村田制作所 弹性波装置
JP6882929B2 (ja) * 2017-05-01 2021-06-02 太陽誘電株式会社 弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサ
CN108539006A (zh) * 2018-04-17 2018-09-14 杭州左蓝微电子技术有限公司 一种温度补偿声表面波滤波器及其制备方法
SG10201911416RA (en) * 2018-12-03 2020-07-29 Skyworks Solutions Inc Acoustic Wave Device With Transverse Spurious Mode Suppression
US11368137B2 (en) * 2018-12-28 2022-06-21 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic wave device with transverse mode suppression
CN111726101B (zh) * 2019-03-20 2024-04-09 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 一种tc-saw器件及其制造方法
CN112886938B (zh) * 2020-12-23 2022-04-26 杭州左蓝微电子技术有限公司 可抑制横向模式的声表面波谐振器及其制造方法
CN112803911B (zh) * 2021-01-05 2023-05-26 无锡市好达电子股份有限公司 一种具有温度补偿功能的声表面波换能器的制备方法
CN113452342A (zh) * 2021-08-11 2021-09-28 江苏卓胜微电子股份有限公司 一种声表面波谐振器及其制作方法
CN114553174A (zh) * 2022-02-23 2022-05-27 广东广纳芯科技有限公司 温度补偿型谐振器及其制造方法
CN115296642B (zh) * 2022-10-08 2023-03-24 深圳新声半导体有限公司 声表面波谐振器结构及其形成方法、滤波器
US20230081950A1 (en) * 2022-11-18 2023-03-16 Shenzhen Newsonic Technologies Co., Ltd. Surface acoustic wave filter wafer-level packaging structure and method
CN115603694B (zh) * 2022-12-14 2023-04-07 深圳新声半导体有限公司 Tc-saw器件、用于制作tc-saw器件的方法
CN115940862B (zh) * 2023-02-13 2023-05-26 深圳新声半导体有限公司 用于制作声表面波滤波器的方法、声表面波滤波器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018125725A (ja) * 2017-02-01 2018-08-09 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
JP2018182544A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 太陽誘電株式会社 弾性波素子、フィルタおよびマルチプレクサ
CN114884480A (zh) * 2022-07-11 2022-08-09 常州承芯半导体有限公司 声表面波谐振装置的形成方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Influence of displacement and patterning of phase shifters for piston mode operation of temperature compensated surface acoustic wave resonators on SiO2/LiNbO3 structure;Keyuan Gong;Japanese Journal of Applied Physics;全文 *
Large Coupling Surface Acoustic Wave Resonator Based On SiO2/5°Y-X LiNbO3 Structure;Tiannian Li;《2022 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Advanced Materials and Processes for RF and THz Applications (IMWS-AMP)》;全文 *
压电兰姆波谐振器及其声流体效应的理论和应用研究_张鸿翔;张鸿翔;《中国博士学位论文全文数据库-信息科技辑》;全文 *

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