CN117220627A - 滤波器的制备方法、滤波器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种滤波器、电子设备及滤波器的制备方法,其中,方法包括:提供衬底,衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面;在衬底的第一表面上形成压电谐振结构叠层,压电谐振结构叠层包括依次堆叠的第一电极、压电层和第二电极;在压电谐振结构叠层上形成牺牲层;形成包覆牺牲层的塑封层;在牺牲层的支撑下,从衬底的第二表面,形成贯穿衬底的第一空腔;去除牺牲层,形成第二空腔。形成压电谐振结构叠层时,衬底上未形成牺牲层,提高压电谐振结构叠层形成质量;将牺牲层作为执行背面工艺的支撑,增大机械强度,降低薄膜破裂风险;第二空腔的形成无需牺牲层,降低工艺难度;使用塑封层完成封装,降低生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,特别是涉及一种滤波器的制备方法、滤波器及电子设备。
背景技术
随着无线通信的迅猛发展,无线信号变得越来越拥挤,对工作在射频频段的滤波器提出了集成化、微型化、低功耗、高性能、低成本等新的要求。传统的声表面波谐振器因为频率及承受功率等的限制,无法达到这样的技术指标。体声波谐振器由于具有工作频率高、损耗低、温度特性稳定、功率容量大、品质因子高、体积小等优良特性而被广泛地应用于无线通讯领域。
体声波谐振器在具有各种优良性能的同时,也有着相对复杂的制造流程。尤其是上空腔和下空腔的制备,往往存在薄膜破裂的风险;同时,体声波谐振器的制造成本也还有着较大的改良空间。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种滤波器、电子设备及滤波器的制备方法。
第一方面,本申请实施例提供了一种滤波器的制备方法,包括:
提供衬底,所述衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面;
在所述衬底的所述第一表面上形成压电谐振结构叠层,所述压电谐振结构叠层包括依次堆叠的第一电极、压电层和第二电极;
在所述压电谐振结构叠层上形成牺牲层;
形成包覆所述牺牲层的塑封层;
在所述牺牲层的支撑下,从所述衬底的所述第二表面,形成贯穿所述衬底的第一空腔;
去除所述牺牲层,形成第二空腔。
可选地,所述在所述衬底的所述第一表面上形成压电谐振结构叠层后,所述方法还包括:在所述压电谐振结构叠层中形成一端连接所述第二电极、另一端延伸至所述压电谐振结构叠层内部的导电接触槽,所述导电接触槽中的导电材料包括以下至少之一:Al、Ti、W;
所述牺牲层覆盖在所述导电接触槽上;
所述去除所述牺牲层采用干法刻蚀工艺执行。
可选地,所述塑封层为环氧树脂模塑料EMC层。
可选地,所述形成贯穿所述衬底的第一空腔前,所述方法还包括:
从所述衬底的所述第二表面,形成贯穿所述衬底的导电通孔。
可选地,所述在所述压电谐振结构叠层上形成牺牲层前,所述方法还包括:形成贯穿所述压电谐振结构叠层的释放孔,所述释放孔包括朝向所述衬底的第一端;所述形成贯穿所述衬底的第一空腔的步骤包括:形成暴露所述释放孔的第一端的第一空腔;所述去除所述牺牲层的步骤包括:通过所述释放孔去除所述牺牲层;或者,
所述去除所述牺牲层的步骤包括:在所述第一空腔暴露的部分压电谐振结构叠层区域,形成贯穿所述压电谐振结构叠层的释放孔;通过所述释放孔去除所述牺牲层。
第二方面,本申请实施例提供了一种滤波器,所述滤波器通过如上述第一方面中任意一项所述的滤波器的制备方法制备得到。
第三方面,本申请实施例提供了一种滤波器,包括:
衬底,所述衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面;
位于所述衬底的所述第一表面上的压电谐振结构叠层,所述压电谐振结构叠层包括沿远离所述衬底的方向依次堆叠的第一电极、压电层和第二电极;
第一空腔,贯穿所述衬底;
塑封层,位于所述压电谐振结构叠层的远离所述衬底的一侧;
第二空腔,位于所述塑封层和所述压电谐振结构叠层之间。
可选地,所述滤波器还包括:位于所述压电谐振结构叠层中且用于将所述第二电极导电引出的导电接触槽,所述导电接触槽中的导电材料包括以下至少之一:Al、Ti、W。
可选地,所述塑封层为环氧树脂模塑料EMC层。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括如上述第二方面所述的的滤波器,或者包括如上述第三方面中任意一项所述的滤波器。
本申请实施例所提供的滤波器、电子设备及滤波器的制备方法具有如下有益效果:在形成压电谐振结构叠层时,衬底上未形成有牺牲层,有利于为压电谐振结构叠层的形成提供良好的界面,提高形成质量;在形成贯穿衬底的第一空腔时,牺牲层尚未被去除,从而在牺牲层的支撑作用下,结构的机械强度较好,降低了压电谐振结构叠层薄膜破裂的风险;第一空腔贯穿衬底,其形成无需牺牲层的制备与释放,降低了平面薄膜工艺的难度;使用塑封层完成封装,无需上盖晶圆与额外的高阻硅进行Au/Au键合封装,降低生产成本,并且使得滤波器在牺牲层所在的一侧的表面整平,利用塑封层的耐压、支撑等功能,形成载体,为翻转后工艺的执行提供支撑。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的滤波器的制备方法的流程图;
图2至图14为本申请实施例提供的滤波器的制备方法的不同步骤对应的剖面结构示意图;
图15为本申请一可选的具体实施方式提供的滤波器的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请,而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述;即,这里不描述实际实施例的全部特征,不详细描述公知的功能和结构。
在附图中,为了清楚,层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
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,在不脱离本申请教导之下,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。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时,并不表明本申请必然存在第一元件、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申请的限制。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。
为了彻底理解本申请,将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构,以便阐释本申请的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。
本申请实施例提供了一种滤波器的制备方法,如图1所示,所述滤波器的制备方法包括以下步骤:
S1:提供衬底,所述衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面;
S2:在所述衬底的所述第一表面上形成压电谐振结构叠层,所述压电谐振结构叠层包括依次堆叠的第一电极、压电层和第二电极;
S3:在所述压电谐振结构叠层上形成牺牲层;
S4:形成包覆所述牺牲层的塑封层;
S5:在所述牺牲层的支撑下,从所述衬底的所述第二表面,形成贯穿所述衬底的第一空腔;
S6:去除所述牺牲层,形成第二空腔。
可以理解地,本申请实施例通过在形成压电谐振结构叠层时,衬底上未形成有牺牲层,有利于为压电谐振结构叠层的形成提供良好的界面,提高形成质量;在形成贯穿衬底的第一空腔时,牺牲层尚未被去除,从而在牺牲层的支撑作用下,结构的机械强度较好,降低了压电谐振结构叠层薄膜破裂的风险;第一空腔贯穿衬底,其形成无需牺牲层的制备与释放,降低了平面薄膜工艺的难度;使用塑封层完成封装,无需上盖晶圆与额外的高阻硅进行Au/Au键合封装,降低生产成本,并且使得滤波器在牺牲层所在的一侧的表面整平,利用塑封层的耐压、支撑等功能,形成载体,为翻转后工艺的执行提供支撑。
图2至图14是本发明一实施例提供的滤波器的制备方法的各步骤结构示意图。接下来,将结合图1与图2至图14对本发明所提供的滤波器的制备方法进行详细说明。
可以理解地,图2至图14仅示意性地示出滤波器中一个谐振器的情况,在实际生产中,滤波器中可以具有多个谐振器。
本申请实施例中的谐振器具体例如薄膜体声波谐振器。
在步骤S1中,请参考图2,提供衬底100,衬底100包括彼此相对的第一表面101和第二表面102。
本实施例中,衬底100为后续工艺提供工艺平台。
本实施例中,衬底100可以为任意合适的半导体衬底,例如体硅衬底,其还可以是以下所提到的材料中的至少一种:SiGe、SiC、SiGeC、TnAs、GaAs、InP或者其它Ⅲ族和Ⅴ族化合物半导体,还包括这些半导体形成的多层结构等,或者为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI),或者还可以为双面抛光硅片(Double SidePolishedWafers,DSP),也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。
可选地,请继续参考图2所示,还可以在衬底100的第一表面101上形成种子层104。可以理解地,在实际生产中,种子层104并非必须具备的结构,本申请实施例仅示意性地示出了具有种子层104的情况。
种子层104可以诱导压电谐振结构叠层110中的膜层在垂直方向上的晶向生长,使第一电极111等电极膜层形成良好的晶向,从而提升滤波器的有效机电耦合系数,以优化滤波器的性能。
种子层104还可以作为停止层,有利于降低后续形成第一空腔103的难度,并有利于防止形成第一空腔103的工艺对压电叠层结构110造成损伤。
具体地,种子层104的材料包括但不限于氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、单晶锆钛酸铅(PZT)等材料的至少一种,或者是包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料。种子层104的材料可以与后续形成的压电层112的材料相同。
本实施例中,可以通过物理气相沉积的方式溅射而形成所述种子层104。
在步骤S2中,请继续参考图2,在衬底100的第一表面101上形成压电谐振结构叠层110,压电谐振结构叠层110包括依次堆叠的第一电极111、压电层112和第二电极113。
压电谐振结构叠层110用于实现电信号与声信号之间的相互转换,从而使滤波器对信号进行滤波处理。
本实施例中,先在衬底100上形成所述压电谐振结构叠层110,在形成压电谐振结构叠层110的过程中,衬底100上未形成有牺牲层,衬底100的第一表面101平坦度较好,有利于为压电谐振结构叠层110的形成提供良好的界面,进而提高压电谐振结构叠层110中的第一电极111、压电层112和第二电极113的形成质量,例如:有利于提高压电谐振结构叠层110中各个膜层的厚度一致性、晶格取向一致性和薄膜连续性等,进而有利于降低薄膜破裂的风险,提升滤波器的性能。
在实际工艺中,可以先形成第一电极材料层,而后通过图案化工艺形成所需的第一电极111。类似地,压电层112和第二电极113也分别通过先形成压电材料层和第二电极材料层,而后图案化的方式形成。在图案化工艺后,第一电极材料层的一部分可以作为第一电极111,另一部分可以作为普通的导电层使用。
第一电极111的材料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:Al、Cu、Pt、Au、Ir、Os、Re、Pd、Rh、Ru、Mo和W中的一种或多种;半导体材料可以为Si、Ge、SiGe、SiC或SiGeC等。
本实施例中,形成第一电极111的工艺可以包括物理气相沉积工艺。
压电层112的材料可以为氮化铝,氧化锌,钛锆酸铅(PZT),铌酸锂等,可选的,还可对所述材料掺入一定比例的稀土元素杂质,如钪、铒、钇、镧等。
本实施例中,可以采用化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或原子层沉积工艺等沉积工艺,形成压电层112。
第二电极113的材料可以与第一电极111的材料相同,这里不展开赘述。当然,本申请也不排除第二电极113选用与第一电极111不同的材料的情况。形成第二电极层113的工艺同样可以包括物理气相沉积工艺。
可选地,请继续参考图2,在衬底100的第一表面101上形成压电谐振结构叠层110后,还可以形成覆盖压电谐振结构叠层110的钝化层105。
钝化层105具有保护第二电极113的作用,同时也具有一定的修频作用。
具体地,钝化层105的材料可以与压电层112的材料相同。
可选地,参考图3,在衬底100的第一表面101上形成压电谐振结构叠层110后,该方法还可以包括:在压电谐振结构叠层110中形成一端连接所述第二电极113、另一端延伸至压电谐振结构叠层110内部的导电接触槽120,便于在后续制备过程中,将第二电极113引出。
具体地,导电接触槽120中的导电材料包括以下至少之一:Al、Ti、W。在后续步骤S3中形成的牺牲层130覆盖在导电接触槽120上,并且去除牺牲层120采用干法刻蚀工艺执行。对比采用湿法刻蚀工艺,干法刻蚀工艺对金属的损伤较小,因此,选择Al、Ti、W至少之一作为导电接触槽120的导电材料,可以避免使用Au作业,降低了生产成本。
可选地,填充导电材料形成导电接触槽120的工艺可以包括:Lift Off(剥离)工艺/Eva(蒸镀)工艺。
可选地,导电接触槽120的另一端延伸至压电谐振结构叠层110内部,具体可以为另一端延伸至第一电极材料层,并且具体为第一电极材料层中作为导电层使用的部分上。
可选地,在压电谐振结构叠层110上形成牺牲层131前,还包括:形成贯穿压电谐振结构叠层110的释放孔(图中未示出),释放孔包括朝向衬底100的第一端。由此,后续形成贯穿衬底100的第一空腔103的步骤包括:形成暴露释放孔的第一端的第一空腔103;去除牺牲层131的步骤包括:通过所述释放孔去除所述牺牲层131。从而可以通过先预留释放孔的方式,为后续去除牺牲层131做准备。
在步骤S3中,请参考图4和图5,在压电谐振结构叠层110上形成牺牲层131。
牺牲层131用于为后续形成第二空腔132占据空间位置,也就是说,后续通过去除牺牲层131,从而在牺牲层131的位置处形成第二空腔132。
牺牲层131的材料可以包括PSG(掺磷的氧化硅)、LTO(Li2TiO3,钛酸锂)、BPSG(掺硼和磷的氧化硅)、Ge、PI(Polyimide,聚酰亚胺)、光刻胶、多晶硅或非晶碳等材料。由于后续步骤使用干法刻蚀工艺去除牺牲层131,因此,牺牲层131的材料需要选取一些能够被干法刻蚀工艺去除的材料。示例性地,本实施例中,牺牲层131的材料为PI。PI粘度高,容易制得高厚度的牺牲层131,且具有较好的流动性,使得牺牲层131表面更易于平坦化,有利于制作平整的结构。
示例性地,形成牺牲层131的步骤包括:
如图4所示,形成覆盖压电谐振结构叠层110的牺牲材料层130。
可选地,可以采用涂布工艺形成所述牺牲材料层130。
如图5所示,图形化牺牲材料层130形成牺牲层131。
可选地,可以采用光刻工艺结合干法刻蚀工艺图形化所述牺牲材料层130。
可选地,请参考图6,在形成牺牲层131之后,还可以形成覆盖牺牲层131的支撑层140。支撑层140对牺牲层131进行密封,以便在后续去除牺牲层131之后,能够在牺牲层131的位置形成密封的第二空腔132;并且,支撑层140可以作为去除牺牲层131时的停止层,在去除牺牲层131的过程中保护塑封层150不受损伤。具体地,支撑层140的材料可以包括氧化硅和/或氮化硅。
本实施例中,可以采用沉积工艺形成支撑层140。具体地,所述沉积工艺可以为化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺等。
在步骤S4中,请参考图7,形成包覆牺牲层131的塑封层150。
具体地,所述塑封层150为EMC层。
EMC(Epoxy Molding Compound,环氧树脂模塑料)是由环氧树脂为基体树脂,以高性能酚醛树脂为固化剂,加入硅微粉等填料,以及添加多种助剂加工而成,可以保护器件不受外界环境(水汽、温度、污染等)的影响,并实现导热、绝缘、耐湿、耐压、支撑等复合功能。
可选地,塑封层150的材料还可以为干膜。在实际生产中,可以选择高厚度干膜,将结构的上表面整平。
通过塑封层150完成封装,无需使用上盖晶圆,也无需通过Au/Au键合进行封装,降低生产成本,并且使得滤波器在牺牲层131所在的一侧的表面整平,利用塑封层150的耐压、支撑等功能,形成载体,为翻转后工艺的执行提供支撑。
可选地,参考图8,接下来还包括:翻转滤波器,减薄衬底100。
由于衬底100的第一表面101一侧形成了塑封层150作为载体,并且牺牲层131未被去除,因此可以在衬底100的第一表面101一侧形成的结构的支撑下对衬底100的第二表面102一侧进行减薄,以减小滤波器的厚度和后续形成导电通孔以及第一空腔103的工艺的难度。
可选地,减薄衬底100的方法可以采用化学机械平坦化工艺或反应离子束刻蚀工艺。
请参考图9,作为一种可选的具体实施方式,在步骤S5形成贯穿衬底100的第一空腔103前,还包括:从衬底100的第二表面102,形成贯穿衬底100的导电通孔161,用于将压电谐振结构叠层110中的第一电极111及第二电极113导电引出。具体地,可以先在减薄后的衬底100上刻蚀通孔,并在通孔内填充导电材料。换言之,导电通孔161可以由在衬底100减薄后刻蚀的通孔中填充导电材料形成。
在形成第一空腔103前,先形成导电通孔161,可以避免在导电通孔161形成过程中可能产生的多余材料进入第一空腔103中,进而影响滤波器的性能,同时也减少了后续去除第一空腔103中多余材料的工艺步骤,减少了制备工序。
接下来,请参考图10,还可以在导电通孔161上形成第一导电连接结构162,第一导电连接结构162通过导电通孔161与压电谐振结构叠层110导电连接。
示例性地,第一导电连接结构162可以是焊盘。
在实际应用中,第一导电连接结构162可以用于滤波器的CP(Circuit Probing,晶圆测试),通过CP可以检测滤波器的良率。
具体地,第一导电连接结构162的材料包括但不限于金、铜、镍、钛、铝等金属中的一种或多种。可选地,本实施例中,第一导电连接结构162的材料为铝。在满足CP需要的同时,避免了Au工艺,工艺过程中也无需Au/Au键合,降低生产成本。
在步骤S5中,请参考图11,在牺牲层131的支撑下,从衬底100的第二表面102,形成贯穿衬底100的第一空腔103。具体地,可以采用反应离子束刻蚀工艺形成所述第一空腔103。
由于在形成贯穿衬底100的第一空腔103时,牺牲层131未被去除,因此可以利用牺牲层131作为机械支撑,降低压电谐振结构叠层110薄膜破裂的风险。同时,第一空腔103是直接通过刻蚀衬底100形成的,省去了传统制造方法中填充牺牲层、牺牲层平坦化等一系列步骤,简化了制造流程,尤其是避免了牺牲层平坦化时牺牲层与衬底的上表面难以持平的问题,降低了形成压电谐振结构叠层110时平面薄膜工艺的难度。
在步骤S6中,请参考图12,去除牺牲层131,形成第二空腔132,使压电谐振结构叠层110可以有效振动。
去除牺牲层131的方法包括通过释放孔(图中未示出),去除牺牲层131。
可选地,释放孔的形成方式可以如前所述,在形成覆盖压电谐振结构叠层110的牺牲层131之前,形成贯穿压电谐振结构叠层110的释放孔,释放孔包括朝向衬底100的第一端,在形成第一空腔103时,暴露出释放孔的第一端。
可选地,释放孔的形成方式还可以是在第一空腔103暴露的部分压电谐振结构叠层110区域,形成贯穿压电谐振结构叠层110的释放孔。
参考图13,接下来,该方法还可以包括:形成密封层170,覆盖衬底100的第二表面102,对第一空腔103进行密封。
密封层170暴露出第一导电连接结构162,便于第一导电连接结构162与后续形成第二导电连接结构163导电连接。
具体地,密封层170的材料可以为干膜。
具体地,可以采用贴膜(Lamination)工艺形成密封层170。选用贴膜工艺,可以提高密封层170与衬底100的贴合度及结合强度。
需要说明的是,本实施例中是先形成第一导电连接结构162,再形成密封层170,在其他实施例中,也可以先形成密封层170,再形成第一导电连接结构162。本发明对第一导电连接结构162与密封层170的形成顺序不做限定。
请参考图14,接下来,该方法还可以还包括:形成第二导电连接结构163,第二导电连接结构163通过导电通孔161与压电谐振结构叠层110导电连接,完成滤波器的扇出封装。
示例性地,第二导电连接结构163可以包括焊料凸块(Bump)。
当然,第二导电连接结构163还可以包括在焊料凸块之下的导电柱等结构。
接下来,请参考图15,作为另一种可选的具体实施方式,第一电极111和第二电极113还可以从第二空腔132的一侧引出。
具体地,在翻转滤波器后,可以执行步骤S5,形成贯穿衬底100的第一空腔103;并且,还可以形成密封层170,以覆盖衬底100的第二表面102,对第一空腔103进行密封。
而本具体实施方式中的制备方法还包括:形成导电层180,导电层180贯穿在塑封层150中;形成第三导电连接结构164,第三导电连接结构164位于塑封层150上,并通过导电层180与压电谐振结构叠层110导电连接。
具体地,塑封层150的材料可以包括干膜。
通过导电层180和第三导电连接结构164将电极从第二空腔132一侧引出,不需要进行刻蚀衬底100形成导电通孔161等工序。
相应地,本申请实施例提供了一种滤波器,所述滤波器通过如上所述任意一项的滤波器的制备方法制备得到。
本申请实施例还提供了一种滤波器,请参考图14或图15,该滤波器包括:
衬底100,衬底100包括彼此相对的第一表面101和第二表面102;
位于衬底100的第一表面101上的压电谐振结构叠层110,压电谐振结构叠层110包括沿远离所述衬底100的方向依次堆叠的第一电极111、压电层112和第二电极113;
第一空腔103,贯穿衬底100;
塑封层150,位于压电谐振结构叠层110的远离衬底100的一侧;
第二空腔132,位于塑封层150和压电谐振结构叠层110之间。
可以理解地,本申请实施例通过塑封层150完成封装,无需额外的上盖晶圆进行Au/Au键合封装,降低生产成本,并且可以使得滤波器在第二空腔所在的一侧的表面整平,利用塑封层150的耐压、支撑等功能,形成载体,为翻转后工艺的执行提供支撑。
可选地,参考图14或图15,滤波器还包括位于压电谐振结构叠层110中且用于将第二电极113导电引出的导电接触槽120。具体地,导电接触槽120中的导电材料包括以下至少之一:Al、Ti、W。由于,在实际制备过程中,用于形成第二空腔132的牺牲层131会覆盖导电接触槽120,去除牺牲层131时,采用的干法刻蚀工艺对金属的损伤较小,因此,可以选择Al、Ti、W中至少之一作为导电接触槽120中的导电材料,可以避免Au作业,降低生产成本。
可选地,塑封层150为EMC层。
EMC(Epoxy Molding Compound,环氧树脂模塑料)是由环氧树脂为基体树脂,以高性能酚醛树脂为固化剂,加入硅微粉等填料,以及添加多种助剂加工而成,可以保护器件不受外界环境(水汽、温度、污染等)的影响,并实现导热、绝缘、耐湿、耐压、支撑等复合功能。
可选地,塑封层150的材料还可以为干膜。
接下来,请继续参考图14,作为一种可选的具体实施方式,滤波器还包括:导电通孔161,贯穿衬底100的第一表面101和第二表面102,用于将压电谐振结构叠层110中的第一电极111及第二电极113导电引出。此外,还可以包括:第一导电连接结构162,位于第二表面102上,并通过导电通孔161与压电谐振结构叠层110导电连接;第二导电连接结构163,第二导电连接结构163通过导电通孔161与压电谐振结构叠层110导电连接。
示例性地,第一导电连接结构162可以是焊盘。
在实际应用中,第一导电连接结构162可以用于滤波器的CP(Circuit Probing,晶圆测试),通过CP可以检测滤波器的良率。
具体地,第一导电连接结构162的材料包括但不限于金、铜、镍、钛、铝等金属中的一种或多种。可选地,本实施例中,第一导电连接结构162的材料为铝。在满足CP需要的同时,避免了Au工艺,工艺过程中也无需Au/Au键合,降低生产成本。
第二导电连接结构163通过导电通孔161与压电谐振结构叠层110导电连接,完成滤波器的扇出封装。
请继续参考图15,作为另一种可选的具体实施方式,滤波器还包括:导电层180,贯穿在塑封层150中;第三导电连接结构164,位于塑封层150上,并通过导电层180与压电谐振结构叠层110导电连接。
可选地,塑封层150的材料为干膜。
通过导电层180和第三导电连接结构164将电极从第二空腔132一侧引出,可以理解地,在实际制备过程中,不需要进行刻蚀衬底100形成导电通孔161等工序。
可以理解地,图14和图15仅示意性地示出滤波器中一个谐振器的情况,在实际生产中,滤波器中可以具有多个谐振器。
本申请实施例中的谐振器具体例如薄膜体声波谐振器。
需要说明的是,本实施例提供的滤波器与本发明任意实施例提供的滤波器的制备方法属于相同的发明构思,具有相应的有益效果,未在本实施例详尽的技术细节请参见本申请任意实施例提供的滤波器的制备方法。各实施例所记载的技术方案中各技术特征之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括如上任一实施例所述的滤波器。
该电子设备,包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品,以及手机、WIFI、无人机等终端产品。
应当理解,以上实施例均为示例性的,不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下,还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样的,也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合,以形成可能没有被明确描述的本申请的另外的实施例。因此,上述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,不对本申请专利的保护范围进行限制。
Claims (10)
1.一种滤波器的制备方法,其特征在于,包括:
提供衬底,所述衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面;
在所述衬底的所述第一表面上形成压电谐振结构叠层,所述压电谐振结构叠层包括依次堆叠的第一电极、压电层和第二电极;
在所述压电谐振结构叠层上形成牺牲层;
形成包覆所述牺牲层的塑封层;
在所述牺牲层的支撑下,从所述衬底的所述第二表面,形成贯穿所述衬底的第一空腔;
去除所述牺牲层,形成第二空腔。
2.如权利要求1所述的滤波器的制备方法,其特征在于,
所述在所述衬底的所述第一表面上形成压电谐振结构叠层后,所述方法还包括:在所述压电谐振结构叠层中形成一端连接所述第二电极、另一端延伸至所述压电谐振结构叠层内部的导电接触槽,所述导电接触槽中的导电材料包括以下至少之一:Al、Ti、W;
所述牺牲层覆盖在所述导电接触槽上;
所述去除所述牺牲层采用干法刻蚀工艺执行。
3.如权利要求1所述的滤波器的制备方法,其特征在于,所述塑封层为环氧树脂模塑料EMC层。
4.如权利要求1或3所述的滤波器的制备方法,其特征在于,所述形成贯穿所述衬底的第一空腔前,所述方法还包括:
从所述衬底的所述第二表面,形成贯穿所述衬底的导电通孔,所述导电通孔用于将所述压电谐振结构叠层中的所述第一电极及所述第二电极导电引出。
5.如权利要求1所述的滤波器的制备方法,其特征在于,
所述在所述压电谐振结构叠层上形成牺牲层前,所述方法还包括:形成贯穿所述压电谐振结构叠层的释放孔,所述释放孔包括朝向所述衬底的第一端;所述形成贯穿所述衬底的第一空腔的步骤包括:形成暴露所述释放孔的第一端的第一空腔;所述去除所述牺牲层的步骤包括:通过所述释放孔去除所述牺牲层;或者,
所述去除所述牺牲层的步骤包括:在所述第一空腔暴露的部分压电谐振结构叠层区域,形成贯穿所述压电谐振结构叠层的释放孔;通过所述释放孔去除所述牺牲层。
6.一种滤波器,其特征在于,所述滤波器通过权利要求1-5中任意一项所述的滤波器的制备方法制备得到。
7.一种滤波器,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底包括彼此相对的第一表面和第二表面;
位于所述衬底的所述第一表面上的压电谐振结构叠层,所述压电谐振结构叠层包括沿远离所述衬底的方向依次堆叠的第一电极、压电层和第二电极;
第一空腔,贯穿所述衬底;
塑封层,位于所述压电谐振结构叠层的远离所述衬底的一侧;
第二空腔,位于所述塑封层和所述压电谐振结构叠层之间。
8.如权利要求7所述的滤波器,其特征在于,还包括:
位于所述压电谐振结构叠层中且用于将所述第二电极导电引出的导电接触槽,所述导电接触槽中的导电材料包括以下至少之一:Al、Ti、W。
9.如权利要求7所述的滤波器,其特征在于,所述塑封层为环氧树脂模塑料EMC层。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求6中的滤波器,或者包括权利要求7-9中任意一项所述的滤波器。
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