CN117938106A - 一种集成式体声波滤波器和制造方法 - Google Patents
一种集成式体声波滤波器和制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117938106A CN117938106A CN202410291433.0A CN202410291433A CN117938106A CN 117938106 A CN117938106 A CN 117938106A CN 202410291433 A CN202410291433 A CN 202410291433A CN 117938106 A CN117938106 A CN 117938106A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acoustic wave
- bulk acoustic
- electrode layer
- layer
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 etc. Chemical compound 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
- H03H9/02039—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of a material from the crystal group 32, e.g. langasite, langatate, langanite
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02047—Treatment of substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
本申请实施例的目的是提供一种集成式体声波滤波器和制造方法。本申请实施例的集成式体声波滤波器包括衬底和集成在所述衬底上的多个体声波滤波器；其中，每个体声波滤波器分别包括压电层、上电极层、下电极层、第一框架层和第二框架层，所述上电极层被设置于所述压电层的上方，所述下电极层被设置于所述压电层的下方，所述第一框架层被设置于所述下电极层的下方，所述第二框架层被设置于所述上电极层的上方。本申请实施例的集成式体声波滤波器及其制造方法，实现了将多个体声波滤波器集成在一个芯片上，并且，实现了将具有不同工作频率的多个体声波滤波器集成在一个芯片上。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种集成式体声波滤波器和制造方法。
背景技术
目前，声学滤波器主要分为声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器和体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器。BAW滤波器不同于SAW滤波器，BAW中声波是纵向传播的，即在采用石英晶体作为衬底的体声波谐振器中，石英上下表面的金属片激励形成声波，声波从顶面跳跃至底面，形成驻波。因此，BAW滤波器中的谐振器结构需要采用薄膜沉积和微加工技术，在载波衬底上完成。
基于现有技术的方案，在需要使用多个BAW滤波器产品的场景，一般采用分别制造多个BAW滤波器产品再对该多个BAW滤波器进行封装的方式。基于该方式，需要对多个BAW滤波器产品单独进行流片测试，导致开发周期较长，并且该方式需要分别制造多个BAW滤波器，容易造成资源浪费。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种集成式体声波滤波器和制造方法。
本申请实施例提供了一种集成式体声波滤波器，所述集成式体声波滤波器包括衬底和集成在所述衬底上的多个体声波滤波器；
其中，每个体声波滤波器分别包括压电层、上电极层、下电极层、第一框架层和第二框架层，所述上电极层被设置于所述压电层的上方，所述下电极层被设置于所述压电层的下方，所述第一框架层被设置于所述下电极层的下方，所述第二框架层被设置于所述上电极层的上方。
根据一个实施例，所述第一框架层和第二框架层分别由多个子框架层组成。
根据一个实施例，通过在集成于衬底上的多个体声波滤波器的上电极层和下电极层上分别设置不同数量、形状和/或尺寸的子框架层，使得该多个的体声波滤波器具有不同的工作频率。
本申请实施例提供了一种集成式体声波滤波器的方法，其中，所述集成式体声波滤波器包括衬底和集成在所述衬底上的多个体声波滤波器，所述方法包括：
在临时衬底之上形成上电极层；
在所述上电极层之上形成压电层；
在所述压电层之上形成下电极层；
在所述下电极层之上形成对应于所述多个体声波滤波器的第一框架层；
基于所述多个体声波滤波器各自的下电极层厚度，对所述下电极层进行刻蚀处理，以形成对应于各个体声波滤波器的下电极层；
去除所述临时衬底；
在所述上电极层之上形成对应于所述多个体声波滤波器的第二框架层；
基于所述多个体声波滤波器各自的上电极层厚度，对所述上电极层进行刻蚀处理，以形成对应于各个体声波滤波器的上电极层。
本申请实施例提供一种集成电路，所述集成电路包括根据本申请实施例的集成式体声波滤波器。
本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括根据本申请实施例的集成式体声波滤波器，或者，所述电子设备包括根据本申请实施例的集成电路。
与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例的集成式体声波滤波器及其制造方法，实现了将多个体声波滤波器集成在一个芯片上，从而能够一次完成对多个体声波滤波器产品的流片测试，提升了效率，并且提升了滤波器器件的稳定性；并且，本申请实施例的方案通过在各个体声波滤波器设置不同的第一框架层和第二框架层，实现了将具有不同工作频率的多个体声波滤波器集成在一个芯片上。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了根据本申请实施例的一种集成式体声波滤波器的结构示意图；
图2示出了制造根据本申请实施例的集成式体声波滤波器的方法的流程图;
图3示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图；
图4示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图；
图5示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图；
图6示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图；
图7示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图；
图8示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出了根据本申请实施例的一种集成式体声波滤波器的结构示意图。
其中，根据本申请实施例的集成式体声波（BAW）滤波器包含多个BAW滤波器，所述多个BAW滤波器被集成在一个芯片上。图1示出了集成在同一芯片上的多个BAW滤波器中相邻的两个BAW滤波器的剖面图。
其中，可以多种排列方式来集成所述多个BAW滤波器，例如，单排排列或矩阵式排列等等。
可选地，所述多个BAW滤波器之间可以是相邻的，或者，所述多个BAW滤波器之间可保持预定间距。
参照图1，所述集成式BAW滤波器包括衬底105和集成在所述衬底105上的多个BAW滤波器。
其中，所述衬底用于承载芯片或其他电子器件。所述衬底的材料包括但不限于硅（Si）、碳化硅（Silicon Carbide）或氧化铝等。
其中，每个BAW滤波器分别包括压电层102、上电极层101、下电极层103、第一框架层106和第二框架层107。
其中，所述上电极层101设置于所述压电层102的上方，所述下电极层103设置于所述压电层102的下方。
可选地，所述多个BAW滤波器分别具有不同厚度的压电层、上电极层和/或下电极层。
可选地，所述多个BAW滤波器可具有相同厚度的压电层、上电极层和/或下电极层，从而省去相应的一层或多层光罩。
其中，所述上电极层101和下电极层103的材料可以是各种具有导电性能的金属材料，或者，可以是多种具有导电性能的金属材料的组合。可选地，所述上电极层的和下电极层的材料包括但不限于钼（Mo）、铝（Al）、铜（Cu）、铂（Pt）、钽（Ta）、钨（W）等。
其中，所述压电层的材料可以是各种具有压电特性的材料。可选地，所述压电层的材料包括但不限于氮化铝（AlN）、掺入钪、铒、镧等稀土元素的AlN、氧化锌（ZnO）或铌酸锂（LiNbO3）。
其中，所述第一框架层106被设置于所述下电极层的下方，所述第二框架层107被设置于所述上电极层的上方。
可选地，所述第一框架层和第二框架层分别由多个子框架层组成。其中，每个BAW滤波器的第一/第二框架层包含的多个子框架层可以具有相同的形状或尺寸，或者具有不同的形状或尺寸。
可选地，所述第一框架层106的多个子框架层和第二框架层107的多个子框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积对应于该BAW滤波器的工作频率。
例如参照图1所示的集成在一个衬底上的两个BAW滤波器，该两个BAW滤波器的第一框架层和第二框架层的尺寸不同，左边的BAW滤波器的第一框架层和第二框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积大于右边的BAW滤波器的第一框架层和第二框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积。并且，每个BAW的第一框架层和第二框架层分别由两个相同尺寸子框架层构成，并且，该两个子框架层分别位于上电极层/下电极层的两端。
可选地，通过在在集成于衬底上的多个BAW滤波器的上电极层和下电极层上分别设置不同数量、形状和/或尺寸的子框架层，使得该多个的BAW滤波器具有不同的工作频率。
其中，通过设置不同数量、形状或尺寸的子框架层，使得该多个BAW的上电极层和下电极层具有不同的声阻抗，从而实现使得该多个的BAW滤波器具有不同的工作频率。本领域技术人员可基于实际需求，在集成于衬底上的每个BAW滤波器的上电极层和下电极层上设置合适数量和尺寸的子框架层，使得每个BAW具有特定的工作频率。
其中，所述第一框架层和第二框架层的材料与所述上电极层/下电极层的材料相同。或者，所述第一框架层和第二框架层采用不同于所述上电极层/下电极层的其他具有导电性能的金属材料或金属材料的组合。
其中，所述集成式BAW滤波器还包括支撑层104和填充层。
所述支撑层104用于对BAW滤波器的下空腔和填充层之间进行隔断。所述支撑层104的材料可包括各种有机或无机材料。
可选地，所述支撑层104的厚度为1微米（um）至10 um。
其中，所述填充层形成于所述下电极层103的表面。所述填充层的材料包括但不限于二氧化硅、掺有磷或硼的二氧化硅、氮化硅等。
可选地，所述填充层的厚度为1um至10 um。
本申请实施例的集成式体声波滤波器，实现了将多个体声波滤波器集成在一个芯片上，从而能够一次完成对多个体声波滤波器产品的流片测试，提升了效率，并且提升了滤波器器件的稳定性；并且，本申请实施例的集成式体声波滤波器通过在各个体声波滤波器设置不同的第一框架层和第二框架层，实现了将具有不同工作频率的多个体声波滤波器集成在一个芯片上。
图2示出了制造根据本申请实施例的集成式体声波滤波器的方法的流程图。所述方法包括步骤S1至步骤S8。
下面结合图2以及图3至图8所示的结构示意图来对所述方法进行说明。
图3至图8分别示出了根据本申请实施例的示例性的在制作集成式体声波滤波器的过程中形成的结构的示意图。
图3至图8中的各个附图标记及其所对应的部件表示如下：
10：临时衬底；
11：上电极层；
12：压电层；
13：下电极层；
14：支撑层；
15：衬底；
16：第一框架层；
17：第二框架层。
参照图2和图3，在步骤S1中，在临时衬底10之上形成上电极层11。
具体地，获得临时衬底10，并在临时衬底10之上形成上电极层11。其中，所述临时衬底10的材料包括但不限于硅（Si）、碳化硅（SiC）或氧化铝等。
其中，所述上电极层11的厚度为所述多个BAW滤波器中下电极层厚度的最大值。
其中，所述上电极层11的均匀性小于1%。
可选地，通过化学气相沉积（chemical vapor deposition , CVD）工艺将上电极层11沉积在临时衬底10上。
所述上电极层11的材料可以是各种具有导电性能的金属材料，或者，可以是多种具有导电性能的金属材料的组合。可选地，所述上电极层的和下电极层的材料包括但不限于钼（Mo）、铝（Al）、铜（Cu）、铂（Pt）、钽（Ta）、钨（W）等。
在步骤S2中，在所述上电极层11之上形成压电层12。
其中，所述压电层12的厚度为所述多个BAW滤波器中压电层厚度的最大值。
其中，所述压电层12的材料可以是各种具有压电特性的材料。可选地，所述压电层12的材料包括但不限于氮化铝（AlN）、掺入钪、铒、镧等稀土元素的AlN、氧化锌（ZnO）或铌酸锂 （LiNbO3）等。
可选地，通过化学气相沉积工艺将压电层12沉积在上电极层11上。
在步骤S3中，在压电层12之上形成下电极层13。形成的下电极层13如图3所示。
其中，所述下电极层13的厚度为所述多个BAW滤波器中下电极层厚度的最大值。
其中，所述下电极层13的材料可以是各种具有导电性能的金属材料，或者，可以是多种具有导电性能的金属材料的组合。可选地，所述上电极层的和下电极层的材料包括但不限于钼（Mo）、铝（Al）、铜（Cu）、铂（Pt）、钽（Ta）、钨（W）等。
其中，所述下电极层13的均匀性小于1%。
可选地，通过化学气相沉积工艺将下电极层13沉积在刻蚀后的压电层12上。
在步骤S4中，在所述下电极层之上形成对应于多个BAW滤波器的第一框架层16。
可选地，每个体声波滤波器的第一框架层由多个子框架层组成，所述方法还包括步骤S9，所述步骤S4包括步骤S401。
在步骤S9中，获取集成于衬底上的多个体声波滤波器各自的框架层参数信息。
其中，所述框架层信息包括构成体声波滤波器各自的第一框架层和第二框架层的子框架层的数量、形状和尺寸信息。
在步骤S401中，对于每个集成于衬底上的体声波滤波器，基于构成该体声波滤波器的第一框架层的子框架层的数量、形状和尺寸信息，在所述下电极层上形成相应数量、形状和尺寸的子框架层。
其中，图4所示的结构包括集成在一个衬底上的两个BAW滤波器，该两个BAW滤波器的第一框架层16的尺寸不同，左边的BAW滤波器的第一框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积大于右边的BAW滤波器的第一框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积。并且，每个BAW的第一框架层由两个相同尺寸子框架层构成。
可选地，对于每个BAW滤波器，其第一框架层16的多个子框架层在垂直于下电极层平面的横截面积对应于该BAW滤波器的工作频率。
在步骤S5中，基于所述多个BAW滤波器各自的下电极层厚度，对所述下电极层13进行刻蚀处理，以形成对应于各个BAW滤波器的下电极层。
其中，所述刻蚀处理包括厚度刻蚀处理，所述厚度刻蚀处理用于通过光刻、刻蚀等来减少厚度。
可选地，所述方法还获取所述多个BAW滤波器各自的材料参数信息。其中，所述材料参数信息包括多个BAW滤波器各自要求的压电层厚度、上电极层厚度和下电极层厚度。
可选地，所述材料信息还包括BAW滤波器的集成区域信息。所述集成区域信息包括个各种可用于指示待集成的BAW滤波器在临时衬底上的位置区域的信息。
具体地，在步骤S5中，对于每个BAW滤波器，基于该BAW滤波器在临时衬底上的相应区域，确定是否需要进行厚度刻蚀处理来减少该区域对应的下电极层区域的厚度，如果需要进行厚度刻蚀处理，则进一步确定需要刻蚀掉的刻蚀厚度。接着，基于所确定的刻蚀厚度对该区域对应的下电极层区域进行厚度刻蚀处理，使得刻蚀处理后的下电极层区域的厚度为该BAW滤波器的下电极层厚度。
其中，所述刻蚀处理还包括图形化刻蚀处理。所述方法在步骤S5中对下电极层13进行图像化刻蚀处理，形成图形化的下电极层。经过图形化刻蚀处理得到的下电极层如图5所示。
其中，所述方法采用多种刻蚀工艺来进行刻蚀处理，例如等离子刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺或两者的组合。
其中，所述下电极层的刻蚀均匀性小于1%。
在步骤S6中，去除所述临时衬底10。
参照图5和图6所示，获得衬底15，并在衬底15和所述压电层12之间形成支撑层14，将图5所示的结构去除临时衬底后进行翻转，形成如图6所示的结构。
其中，根据本实施例的方法在步骤S7之前还包括步骤S10和S11。
在步骤S10中，在蚀刻后的下电极层的表面形成填充层。
其中，所述填充层的材料包括但不限于二氧化硅、掺有磷或硼的二氧化硅、氮化硅等。可选地，所述填充层的厚度为1um至10 um。
在步骤S11中，在衬底和所述压电层之间形成支撑层14。
其中，所述支撑层14用于对BAW滤波器的下空腔和填充层之间进行隔断。所述支撑层14的材料可包括各种有机或无机材料。
可选地，所述支撑层14的厚度为1微米（um）至10 um。
在步骤S7中，在所述上电极层之上形成对应于多个BAW滤波器的第二框架层17。
可选地，每个体声波滤波器的第二框架层由多个子框架层组成，所述步骤S7包括步骤S701。
在步骤S701中，对于每个集成于衬底上的体声波滤波器，基于构成该体声波滤波器的第二框架层的子框架层的数量、形状和尺寸信息，在所述上电极层上形成相应数量、形状和尺寸的子框架层。
例如，图7所示的结构包括集成在一个衬底上的两个BAW滤波器，该两个BAW滤波器的第二框架层17的尺寸不同，左边的BAW滤波器的第二框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积大于右边的BAW滤波器的第二框架层在垂直于上/下电极层平面的横截面积。并且，每个BAW的第二框架层由两个相同尺寸子框架层构成。
可选地，对于每个BAW滤波器，其第二框架层17的多个子框架层在垂直于下电极层平面的横截面积对应于该BAW滤波器的工作频率。
在步骤S8中，基于所述多个BAW滤波器各自的上电极层厚度，对所述上电极层11进行刻蚀处理，以形成对应于各个BAW滤波器的上电极层。
具体地，在步骤S8中，对于每个BAW滤波器，基于该BAW滤波器在临时衬底上的相应区域确定是否需要进行厚度刻蚀处理来减少该区域对应的上电极层区域的厚度，如果需要进行厚度刻蚀处理，则进一步确定需要刻蚀掉的刻蚀厚度。接着，基于所确定的刻蚀厚度对该区域对应的上电极层区域进行厚度刻蚀处理，使得刻蚀处理后的上电极层区域的厚度为该BAW滤波器的上电极层厚度。
并且，所述方法在步骤S8中对上电极层11进行图像化刻蚀处理，形成图形化的上电极层。经过图像化刻蚀处理得到的上电极层如图8所示。
其中，所述上电极层11的刻蚀均匀性小于1%。
根据本申请实施例的制造集成式体声波滤波器的方法，实现了将多个体声波滤波器集成在一个芯片上，从而能够一次完成对多个体声波滤波器产品的流片测试，提升了效率，并且提升了滤波器器件的稳定性；并且，所述方法通过在各个体声波滤波器设置不同的第一框架层和第二框架层，实现了将具有不同工作频率的多个体声波滤波器集成在一个芯片上。
基于本申请的上述实施例，本申请另一实施例中还提供了一种集成电路，所述集成电路包括上述实施例所述的集成式体声波滤波器。
基于本申请的上述实施例，本申请另一实施例中还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例所述的集成式体声波滤波器，或者，所述电子设备包括上述实施例所述的集成电路。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。本申请实施例中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (10)
1.一种集成式体声波滤波器，其特征在于，所述集成式体声波滤波器包括衬底和集成在所述衬底上的多个体声波滤波器；
其中，每个体声波滤波器分别包括压电层、上电极层、下电极层、第一框架层和第二框架层，所述上电极层被设置于所述压电层的上方，所述下电极层被设置于所述压电层的下方，所述第一框架层被设置于所述下电极层的下方，所述第二框架层被设置于所述上电极层的上方。
2.根据权利要求1所述的集成式体声波滤波器，其特征在于，所述第一框架层和第二框架层分别由多个子框架层组成。
3.根据权利要求1或2所述的集成式体声波滤波器，其特征在于，通过在集成于衬底上的多个体声波滤波器的上电极层和下电极层上分别设置不同数量、形状和/或尺寸的子框架层，使得该多个的体声波滤波器具有不同的工作频率。
4.一种制造集成式体声波滤波器的方法，其中，所述集成式体声波滤波器包括衬底和集成在所述衬底上的多个体声波滤波器，所述方法包括：
在临时衬底之上形成上电极层；
在所述上电极层之上形成压电层；
在所述压电层之上形成下电极层；
在所述下电极层之上形成对应于所述多个体声波滤波器的第一框架层；
基于所述多个体声波滤波器各自的下电极层厚度，对所述下电极层进行刻蚀处理，以形成对应于各个体声波滤波器的下电极层；
去除所述临时衬底；
在所述上电极层之上形成对应于所述多个体声波滤波器的第二框架层；
基于所述多个体声波滤波器各自的上电极层厚度，对所述上电极层进行刻蚀处理，以形成对应于各个体声波滤波器的上电极层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个体声波滤波器的第一框架层和第二框架层分别由多个子框架层组成，所述方法还包括：
获取集成于衬底上的多个体声波滤波器各自的框架层参数信息，所述框架层信息包括构成体声波滤波器各自的第一框架层和第二框架层的子框架层的数量、形状和尺寸信息。
6.根据权利要求4或5所述的方法，所述在所述下电极层之上形成对应于多个体声波滤波器的第一框架层包括：
对于每个集成于衬底上的体声波滤波器，基于构成该体声波滤波器的第一框架层的子框架层的数量、形状和尺寸信息，在所述下电极层上形成相应数量、形状和尺寸的子框架层。
7.根据权利要求4或5所述的方法，所述在所述上电极层之上形成对应于多个体声波滤波器的第二框架层包括：
对于每个集成于衬底上的体声波滤波器，基于构成该体声波滤波器的第二框架层的子框架层的数量、形状和尺寸信息，在所述上电极层上形成相应数量、形状和尺寸的子框架层。
8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在衬底和所述压电层之间形成支撑层。
9.一种集成电路，其特征在于，所述集成电路包括权利要求1至3中任一项所述的集成式体声波滤波器。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至3中任一项所述的集成式体声波滤波器，或者，所述电子设备包括如权利要求9所述的集成电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410291433.0A CN117938106A (zh) | 2024-03-14 | 2024-03-14 | 一种集成式体声波滤波器和制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410291433.0A CN117938106A (zh) | 2024-03-14 | 2024-03-14 | 一种集成式体声波滤波器和制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117938106A true CN117938106A (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=90764886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410291433.0A Pending CN117938106A (zh) | 2024-03-14 | 2024-03-14 | 一种集成式体声波滤波器和制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117938106A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111817678A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-23 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 单片式混合集成声波谐振器阵列及其制备方法 |
| CN111934641A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-13 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 体声波谐振器及其频率调整方法、滤波器、电子设备 |
| CN115276583A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 深圳市汇芯通信技术有限公司 | 一种表面声波滤波器芯片及其制备方法 |
| CN115694388A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 河源市艾佛光通科技有限公司 | 一种体声波滤波器及其制作方法 |
| CN115694387A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 河源市艾佛光通科技有限公司 | 一种体声波滤波器及其制作方法 |
| CN115842530A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-03-24 | 武汉敏声新技术有限公司 | 体声波谐振器以及体声波谐振器的制作方法 |
| CN116722837A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-08 | 锐石创芯(重庆)科技有限公司 | 体声波滤波器组件、射频前端模块及电子设备 |
-
2024
- 2024-03-14 CN CN202410291433.0A patent/CN117938106A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111817678A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-23 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 单片式混合集成声波谐振器阵列及其制备方法 |
| CN111934641A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-13 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 体声波谐振器及其频率调整方法、滤波器、电子设备 |
| CN115276583A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 深圳市汇芯通信技术有限公司 | 一种表面声波滤波器芯片及其制备方法 |
| CN115694388A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 河源市艾佛光通科技有限公司 | 一种体声波滤波器及其制作方法 |
| CN115694387A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 河源市艾佛光通科技有限公司 | 一种体声波滤波器及其制作方法 |
| CN115842530A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-03-24 | 武汉敏声新技术有限公司 | 体声波谐振器以及体声波谐振器的制作方法 |
| CN116722837A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-08 | 锐石创芯(重庆)科技有限公司 | 体声波滤波器组件、射频前端模块及电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1196990B1 (en) | Resonator structure and a filter comprising such a resonator structure | |
| US8575820B2 (en) | Stacked bulk acoustic resonator | |
| CN113497596B (zh) | 体声波谐振器、体声波谐振器组件、滤波器及电子设备 | |
| EP1701440A1 (en) | Method for manufacturing piezoelectric thin-film device and piezoelectric thin-film device | |
| US8704316B2 (en) | Etchant-free methods of producing a gap between two layers, and devices produced thereby | |
| CN108233888A (zh) | 体声波谐振器及包括该体声波谐振器的滤波器 | |
| US8431031B2 (en) | Method for producing a bulk wave acoustic resonator of FBAR type | |
| CN113328723B (zh) | 一种弹性波谐振器及其制备方法 | |
| US7609133B2 (en) | Piezoelectric thin film device having an additional film outside an excitation region | |
| JP2003017964A (ja) | 弾性波素子の製造方法 | |
| JP7118195B2 (ja) | 表面音響波デバイスのためのハイブリッド構造 | |
| CN116633310B (zh) | 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法 | |
| JP6869831B2 (ja) | 圧電薄膜共振器およびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサ | |
| CN107769749B (zh) | 体声波谐振器 | |
| WO2022037572A1 (zh) | 顶电极具有上下空隙的体声波谐振器及制造方法、滤波器及电子设备 | |
| JP3650437B2 (ja) | 圧電デバイスの分離方法 | |
| CN117938106A (zh) | 一种集成式体声波滤波器和制造方法 | |
| CN117394819A (zh) | 一种声表面波谐振器及其制备方法、滤波器 | |
| CN117895916A (zh) | 一种集成式baw滤波器和制造集成式baw滤波器的方法 | |
| CN117879535B (zh) | Baw滤波器及其制造方法 | |
| US6794212B2 (en) | Method and apparatus for fabricating a thin film bulk acoustic resonator | |
| CN113676152B (zh) | 一种弹性波谐振器及其制备方法 | |
| CN111525905B (zh) | 体声波谐振器、半导体器件、质量负载制作方法及电子设备 | |
| JP2021190794A (ja) | 圧電薄膜共振子の製造方法 | |
| CN115733457A (zh) | 体声波谐振器组件的制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |