CN112350680A - 一种薄膜声波谐振器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄膜声波谐振器及其制造方法，其中，薄膜声波谐振器包括：含有声反射结构的第一衬底；声波谐振器单元，至少部分位于所述声反射结构上，所述声波谐振器单元从下至上依次包括叠置的第一电极、压电层和第二电极；基板，通过环形围堰与所述第一衬底键合，并在所述基板与所述声波谐振器单元之间形成空腔，所述空腔中至少包括一个所述声波谐振器单元，所述基板和所述环形围堰其中至少之一具有屏蔽电磁波的作用。本发明有效的阻挡或衰减了谐振器单元产生的电磁波对外的传播，从而抑制谐振器单元的对外电磁辐射。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种薄膜声波谐振器及其制造方法。
背景技术
薄膜体声波谐振器的结构是一层c轴取向(或z轴取向)的压电薄膜夹于上下两层金属电极之间形成三明治状结构，一交变射频电压施加于两电极之间，利用材料的压电性，将电能转换为声能，声波在介质与空气的界面上发生反射，在两个界面间形成驻波振荡，此时的声波损耗最小，并由逆压电效应转化为电能。薄膜体声波谐振器所激励起的声波为体声波，其谐振频率取决于压电薄膜厚度；将若干个不同频率的体声波谐振器级联就可设计出满足无线通信要求的射频滤波器。
现有量产的薄膜声波谐振器，其在工作时密集排布的谐振器单元产生的电磁波会对外发射造成电磁干扰，降低设备性能。同时谐振器采用的布拉格反射层结构的高声学阻抗的材质为钨，声阻抗为54～55瑞兆利，低声学阻抗的材质为二氧化硅，声阻抗为8～9瑞兆利，高低声阻抗比值在6～7 之间，比值较小，声波反射率不高，导致其品质因数较低。
因此，需要提出一种新的薄膜声波谐振器及其制造方法，能够抑制谐振器单元的对外电磁辐射。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄膜声波谐振器及其制造方法，具有抑制谐振器单元的对外电磁辐射的功能。
为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜声波谐振器，包括：
含有声反射结构的第一衬底；
声波谐振器单元，至少部分位于所述声反射结构上，所述声波谐振器单元从下至上依次包括叠置的第一电极、压电层和第二电极；
基板，通过环形围堰与所述第一衬底键合，并在所述基板与所述声波谐振器单元之间形成空腔，所述空腔中至少包括一个所述声波谐振器单元，所述基板和所述环形围堰其中至少之一具有屏蔽电磁波的作用。
本发明还提供一种薄膜声波谐振器的制造方法，包括：
提供第一结构，所述第一结构包括含有声反射结构的第一衬底，以及形成于所述第一衬底上的至少一个声波谐振器单元，所述声波谐振器单元包括叠置的第一电极、压电层和第二电极；
提供基板，所述基板的第一表面设有屏蔽层；
在所述第一结构上或所述基板的第一表面上形成环形围堰；
通过所述环形围堰将所述基板键合在所述第一衬底上，其中所述环形围堰至少包围一个所述声波谐振器单元，且在所述基板与所述声波谐振器单元之间形成空腔。
本发明的有益效果为：
本发明提供的薄膜声波谐振器，基板和环形围堰其中至少之一具有屏蔽电磁波的作用，有效的阻挡或衰减了谐振器单元产生的电磁波对外的传播，从而抑制谐振器单元的对外电磁辐射。
进一步地，利用金属材料能够屏蔽电磁波的原理，环形围堰或基板为金属材料或内侧设有屏蔽层，屏蔽层可以为金属。
进一步地，通过在空腔内部设置支撑柱，提高了谐振器的结构强度。
进一步地，采用多晶碳作为第一声阻抗层的材质，采用钨作为第二声阻抗层的材质，其中多晶碳的声阻抗为2～3兆瑞利，高低声阻抗比在18～28 之间。相比于二氧化硅的声阻抗，多晶碳的声阻抗更小，提高了布拉格反射层的高低声阻抗比，从而提高了声波的反射率，进而提高了产品的品质因数。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为本发明实施例1的一种薄膜声波谐振器的结构示意图。
图2为本发明实施例1的布拉格反射层结构的结构示意图。
图3为本发明一实施例的薄膜声波谐振器的制造方法的步骤流程图。
图4至图24为本发明一实施例的薄膜声波谐振器的制造方法在制造过程中不同步骤相对应的结构示意图。
附图标记说明：
100-第一衬底；200-布拉格反射层结构；210-第一声阻抗层；2101-第一层第一声阻抗层；2102-第二层第一声阻抗层；2103-第三层第一声阻抗层；220- 第二声阻抗层；2201-第一层第二声阻抗层；2202-第二层第二声阻抗层；300- 声波谐振器单元；310-第一电极；320-压电层；320’-第二侧壁；330-第二电极；330’-第一侧壁；340-绝缘层；4000-种子层；4001-圆环；4002-第一区域；400-封盖；410-环形围堰；420-基板；4202-屏蔽层；4203-半导体层； 430-支撑柱；500-空腔；600a-第一导电插塞；600b-第二导电插塞。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本发明的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本发明技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
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，在不脱离本发明教导之下，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。
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发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/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。
如果本文的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
实施例1
本实施例提供了一种薄膜声波谐振器，其中薄膜声波谐振器是固体装配型谐振器，图1示出了实施例1的薄膜声波谐振器的结构示意图，图2 示出了实施例1的布拉格反射层结构的结构示意图，请参考图1和图2，薄膜声波谐振器包括：
含有声反射结构的第一衬底100；(本实施例中，声反射结构为布拉格反射层结构，其他实施例中可以是空腔结构)
声波谐振器单元300(椭圆虚线框中所示)，至少部分位于声反射结构上，声波谐振器单元300从下至上依次包括第一电极310、压电层320 和第二电极330；
基板420，通过环形围堰410与所述第一衬底100键合，并在所述基板420与所述声波谐振器单元300之间形成空腔500，所述空腔500中至少包括一个所述声波谐振器单元300，所述基板420和所述环形围堰410 其中至少之一具有屏蔽电磁波的作用。
基板420和环形围堰410共同构成封盖400。声波谐振器单元300的有效谐振区为第一电极310、压电层320、第二电极330在垂直于第一衬底 100所在方向重叠的区域。环形围堰410位于第一衬底100的上方，并不意味着需要与第一衬底接触，本实施例中，参考图1，环形围堰410的下端与绝缘层340相接触。
本实施例中，空腔500包括两个声波谐振器单元300。这两个声波谐振器单元300相互独立，可以理解为，两个声波谐振器单元300的第一电极310无连接，且两个声波谐振器单元300对应的第二电极330无连接。在其他实施例中，一个空腔中的声波谐振器单元300的数量可以为一个或三个以上。当存在两个以上声波谐振器单元300时，各个不同声波谐振器单元300相互独立或设计成串、并联结构。
基板和所述环形围堰其中至少之一具有屏蔽电磁波的作用，可以通过多种形式实现，如基板的材料为金属；或者基板为复合结构，基板靠近空腔的一侧包括屏蔽层；或环形围堰朝向所述空腔的一侧设有屏蔽层；或环形围堰的材料为金属，其中屏蔽层的材料为可以为金属。可以是基板具有屏蔽电磁波的作用，也可以是环形围堰具有屏蔽电磁波的作用，也可以是基板和环形围堰都具有屏蔽电磁波的作用。
本实施例中，基板420朝向空腔500的一侧设有屏蔽层4202，屏蔽层 4202的材料为金属。基板420远离空腔500的一侧包括半导体层4203，半导体层4203的材质和第一衬底100材质相同，半导体层4203便于后期的封装、切割、倒模等步骤。第一衬底100可以为以下所提到的材料中的至少一种：硅(Si)、锗(Ge)、锗硅(SiGe)、碳硅(SiC)、碳锗硅(SiGeC)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。
本实施例中，环形围堰410在第一衬底100上的投影围成封闭的环形，如不规则多边形、圆形或椭圆形。基板420键合于环形围堰410上，遮盖环形围堰410形成封闭的空腔500，通过封盖400内的金属内壁对电磁波的屏蔽作用，可以有效阻挡或衰减空腔500内部的谐振器单元在工作时产生的对外电磁辐射，减少自身产生的电磁干扰。金属可以看成理想导体，理想导体是等势体，电场线不能穿透等势体，因此可以屏蔽电磁波。在其他实施例中，在满足结构牢固性的前提下，环形围堰410的投影可以不是完全封闭的图形，空腔500也可以不完全封闭。应当理解，当环形围堰410 的投影和空腔500均封闭时，更有利于抑制谐振器单元对外的电磁辐射。本实施例中，环形围堰410的高度大于3微米，屏蔽层4202的厚度介于1 微米至3微米之间。
本实施例中，空腔500中还包括支撑柱430，支撑柱430设置于第一衬底100上(设置于第一衬底上应理解为位于第一衬底100上方，并不是需要和第一衬底100接触，如本实施例中支撑柱430与两个声波谐振器单元300之间的压电层320相接触)，且位于声波谐振器单元300的有效谐振区以外的区域，支撑柱430的顶面和基板的屏蔽层4202相接。本实施例中，支撑柱430的材料为金属。本实施例中，支撑柱430的数量为四个，设置于第一衬底100上，位于空腔500内相邻的两个声波谐振器单元300之间且在有效谐振区外，支撑柱430的顶面与基板的屏蔽层4202键合，可以加强对空腔500的支撑。在其他实施例中，支撑柱430的数量可以为一、二、三或四个以上，均位于声波谐振器单元300的有效谐振区以外的区域，使谐振器结构更牢固，防止基板420塌陷。屏蔽层4202、环形围堰410、支撑柱430的材质可以包括铜、锡或金中的至少一种，但不限于以上材料。屏蔽层4202与环形围堰410或支撑柱430的键合的方式为金属键合，依靠金属键、热扩散、热熔融等作用。
参考图2，布拉格反射层结构200包括依次叠层的第一声阻抗层210 和第二声阻抗层220，第一声阻抗层210和第二声阻抗层220的阻抗不同，第一声阻抗层210和第二声阻抗层220的厚度均为四分之一声波波长的奇数倍。本实施例中，第一声阻抗层210的材质为多晶碳，第二声阻抗层220 的材质为钨，第一声阻抗层210的阻抗小于第二声阻抗层220的阻抗，其中多晶碳的声阻抗为2～3兆瑞利，钨的声阻抗为54～55兆瑞利，高低声阻抗比在18～28之间。量产中常用的低声阻抗层材质二氧化硅的声阻抗为8～9 兆瑞利，相比于二氧化硅，多晶碳的声阻抗更小，提高了布拉格反射层的高低声阻抗比，从而提高了声波的反射率，进而提高了产品的品质因数。在其他实施例中，第一声阻抗层210的材质和第二声阻抗层220的材质可以选择其他满足声抗比要求的材质组合，第一声阻抗层210和第二声阻抗层的220的层数也可以为一对以上的其他层数。
本实施例中，第一声阻抗层210的层数为三层，第二声阻抗层220的层数为双层，第一层第一声阻抗层2101形成于第一衬底100的上表面，第一层第二声阻抗层2201形成于第一声阻抗层2101上表面，之后依次叠层形成第二层第一声阻抗层2102、第二层第二声阻抗层2202、第三层第一声阻抗层2103。第二声阻抗层220的侧壁与第二声阻抗层220所在平面的倾角大于90度，倾斜的侧壁能防止横向声波的泄露，减少声波的损耗，从而提高产品的品质因数。
声波谐振器单元300从下至上依次包括第一电极310、压电层320和第二电极330。本实施例中第一电极310位于布拉格反射层结构200的上表面；压电层320位于第一电极310上，压电层320包括第二侧壁320’，第二侧壁320’与压电层320所在平面的倾角大于90度；第二电极330位于压电层320上，第二电极330包括第一侧壁330’，第一侧壁330’与第二电极330所在平面的倾角大于90度。布拉格反射层结构200上方的第一电极 310、压电层320和第二电极330在垂直于第一衬底100的方向上设有重叠区域，重叠区域包括有效谐振区。通过第二侧壁320’、第一侧壁330’限定了有效谐振区，同时边界处倾斜的侧壁能更好的防止横向声波的泄露，减少了声波的损耗，从而提高产品的品质因数。本实施例中，第二侧壁320’和第一侧壁330’倾斜角度相同，两者位于同一平面上。
第一电极310和第二电极330的材料可以使用本领域技术人员熟知的任意合适的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，由钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、钽(Ta)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、锇(Os)、铼(Re)、钯(Pd)等金属中一种制成或由上述金属形成的叠层制成，半导体材料例如是Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC等。可以通过磁控溅射、蒸镀等物理气相沉积或者化学气相沉积方法形成第一电极310和第二电极330。压电层320的材料可以使用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(Quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等具有纤锌矿型结晶结构的压电材料及它们的组合。当压电层320包括氮化铝(AlN) 时，压电层320还可包括稀土金属，例如钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La) 中的至少一种。此外，当压电层320包括氮化铝(AlN)时，压电层320还可包括过渡金属，例如锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)和铪(Hf)中的至少一种。可以使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积等本领域技术人员熟知的任何适合的方法沉积形成压电层320。可选地，本实施例中，第一电极 310和第二电极330由金属钼(Mo)制成，压电层320由氮化铝(AlN) 制成。
本实施例中，还包括绝缘层340，覆盖于声波谐振器单元300的上表面。绝缘层340用于调整每个声波谐振器单元的频率，谐振器的频率和有效谐振区的厚度有关，在制作滤波器时，不同谐振器的第一电极310、第二电极320和压电层330的厚度相同，为了使不同谐振器的频率不同，可以设置不同厚度的绝缘层340。本实施例中，绝缘层340还能阻止封盖400 与谐振器单元300连接导电，具有绝缘的功能。本实施例中绝缘层340的材料包括氧化硅或氮化硅。在其他实施例中，绝缘层340的材料还可以为：硅酸乙酯、氮氧化硅或碳氮化硅。
本实施例中，还包括第一导电插塞600a和第二导电插塞600b。具体的结构如下：
第一导电插塞600a，从所述第一衬底100所在侧形成贯穿所述第一衬底100，电连接所述声波谐振器单元的所述第一电极310；第二导电插塞600b，从所述第一衬底100所在侧形成贯穿所述第一衬底100，电连接同一所述声波谐振器单元的所述第二电极330，以将所述声波谐振器单元的电性引出。
在一个实施例中，所述空腔内至少包括两个所述声波谐振器单元，所述第一衬底远离所述封盖的一侧设有布线层，所述第一导电插塞和第二导电插塞连接于所述布线层，多个所述声波谐振器单元之间通过所述布线层实现并联连接或串联连接。
实施例2
本发明一实施例提供了一种薄膜声波谐振器的制造方法，请参考图3，图3为本发明一实施例的一种薄膜声波谐振器的制作方法的流程图，制造方法包括：
S01：提供第一结构，所述第一结构包括含有声反射结构的第一衬底，以及形成于所述第一衬底上的至少一个声波谐振器单元，所述声波谐振器单元包括叠置的第一电极、压电层和第二电极；
S02：提供基板，所述基板的第一表面设有屏蔽层；
S03：在所述第一结构上或所述基板的第一表面上形成环形围堰；
S04：通过所述环形围堰将所述基板键合在所述第一衬底上，其中所述环形围堰至少包围一个所述声波谐振器单元，且在所述基板与所述声波谐振器单元之间形成空腔。
下面请参考图4至图24对薄膜声波谐振器的制造方法进行阐述。图4 至图24是本实施例薄膜声波谐振器的制作方法各步骤对应的结构示意图。步骤S0N不代表先后顺序。
参考图4，本实施例的声波谐振器为固体装配型谐振器，声反射结构为布拉格反射层结构，在其他实施例中，声反射结构还可以为空腔结构。形成第一结构包括：提供第一衬底，在第一衬底上形成声波谐振器单元，所述声波谐振器单元包括叠置的第一电极、压电层和第二电极。第一衬底 100用于承载布拉格反射层结构。第一衬底100的材料参照实施例1，此处不在赘述。本实施例中，第一衬底100的材料为单晶硅。
参考图5至图12，在第一衬底100上形成布拉格反射层结构200，布拉格反射层结构200包括由下至上依次叠层的第一声阻抗层210和第二声阻抗层220。
本实施例中，形成布拉格反射层结构200包括：参考图5，形成第一层第一声阻抗层2101，覆盖第一衬底100。参考图6，形成第一层第二声阻抗层2201，覆盖第一层第一声阻抗层2101。参考图7，在形成第一层第二声阻抗层后，图形化第一层第二声阻抗层(本实施例以形成两个布拉格反射层结构200进行说明)，形成两个相互分离的第一层第二声阻抗层2201，第二声阻抗层2201的侧壁与其所在平面的夹角a大于90度。参考图8，形成第二层第一声阻抗层2102，覆盖第一层第二声阻抗层2201。参考图9，形成第二层第二声阻抗层2202，覆盖第二层第一声阻抗层2102。参考图10，在形成第二层第二声阻抗层后，图形化第二层第二声阻抗层(本实施例以形成两个布拉格反射层结构200进行说明)，形成两个相互分离的第二层第二声阻抗层2202，使图形化后的第二层第二声阻抗层2202的侧壁与其所在平面的夹角a’大于90度。参考图11，形成第三层第一声阻抗层2103，覆盖第二层第二声阻抗层2202。参考图12，第一声阻抗层210 包括第一层第一声阻抗层2101、第二层第一声阻抗层2102、第三层第一声阻抗层2103，第二声阻抗层220包括第一层第二声阻抗层2201、第二层第二声阻抗层2202。第二声阻抗层220的倾斜的侧壁能防止横向声波的泄露，减少声波的损耗，从而提高产品的品质因数。
第一声阻抗层210和第二声阻抗层220的材料可以使用本领域技术人员熟知的任意合适的材料，需要说明的是，第一声阻抗层210和第二声阻抗层220的声阻抗比满足声阻抗层反射率的数值要求。本实施例中，第一声阻抗层210的材质为多晶碳，第二声阻抗层220的材质为钨。其中多晶碳的声阻抗为2～3兆瑞利，钨的声阻抗为54～55兆瑞利，高低声阻抗比在 18～28之间。量产中常用的低声阻抗层材质二氧化硅的声阻抗为8～9兆瑞利，相比于二氧化硅，多晶碳的声阻抗更小，提高了布拉格反射层的高低声阻抗比，从而提高了声波的反射率，进而提高了产品的品质因数。第一声阻抗层210和第二声阻抗层220通过沉积工艺形成，本实施例中，通过低温化学气相沉积形成第一声阻抗层210，通过物理气相沉积形成第二声阻抗层220。第一声阻抗层和第二声阻抗层的厚度根据设计需要设定，可选范围为2000埃至10000埃。
图形化第二声阻抗层220的方法包括：在第二声阻抗层220上旋涂光刻胶层，对光刻胶层进行曝光、显影形成图形化的光刻胶层，图形化的光刻胶层暴露出部分第二声阻抗层220的表面；以图形化的光刻胶层为掩膜对第二声阻抗层220进行刻蚀，分别形成第一层第二声阻抗层2201和第二层第二声阻抗层2202。
参考图13至图16，在布拉格反射层结构上形成声波谐振器单元300，声波谐振器单元300包括依次形成在布拉格反射层结构上的第一电极310、压电层320和第二电极330。
本实施例中，形成声波谐振器单元300包括：参考图13，在布拉格反射层结构上形成第一电极310。参考图14，图形化第一电极310，使相邻两个声波谐振器单元的第一电极彼此分离。参考图15，形成压电层320，覆盖第一电极310、布拉格反射层结构的表面，形成第二电极330，覆盖压电层320、第一电极310、布拉格反射层结构的表面。参考图16，图形化第二电极330形成第一侧壁330’，第一侧壁330’与第二电极320所在的平面的倾角c大于90度。图形化压电层320形成第二侧壁320’，第二侧壁 320’与压电层320所在的平面的倾角b大于90度，通过第二侧壁320’、第一侧壁330’限定了有效谐振区的区域，同时边界处倾斜的侧壁能防止横向声波的泄露，减少了声波的损耗，从而提高产品的品质因数。本实施例中，第二侧壁320’和第一侧壁330’倾斜角度相同，两者位于同一平面上，形成第二侧壁320’和第一侧壁330’采用一步刻蚀工艺形成，简化了工艺流程。
参考图17，本实施例中形成谐振器单元300后还包括：在谐振器单元 300的表面形成绝缘层340。绝缘层340的材料可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅或硅酸乙酯。本实施例中，绝缘层340的材料为氧化硅或氮化硅。形成绝缘层340的方法包括物理气相沉积或化学气相沉积。绝缘层340可用于调整谐振器的频率或者作为钝化层，谐振器的频率和有效谐振区的厚度有关，在制作滤波器时，不同谐振器的第一电极、第二电极和压电层的厚度相同，为了使不同谐振器的频率不同，可以设置不同厚度的绝缘层340。
在所述第一结构上形成环形围堰的方法可以为：1、形成种子层，覆盖所述第一结构；形成阻挡层，覆盖所述种子层；去除第一区域的所述阻挡层，暴露出下方的所述种子层，所述第一区域为形成所述环形围堰的区域；通过电镀工艺，在所述第一区域形成所述环形围堰；去除所述阻挡层。2、形成种子层，覆盖所述第一结构；刻蚀种子层，保留第一区域的种子层；通过电镀工艺在所述种子层上形成金属镀层，所述第一区域的金属镀层构成所述环形围堰。
参考图18，本实施例中，在第一结构上形成环形围堰，具体为：通过物理气相沉积或者化学气相沉积形成种子层4000，种子层4000覆盖绝缘层340，种子层4000的材质为铜(Cu)和/或钛(Ti)。
参考图19，图形化种子层形成圆环4001，圆环4001包围至少一个声波谐振器单元300，需要说明的是，本实施中的圆环4001指的是封闭的椭圆形，包围两个谐振器单元300。
本实施例中，图形化种子层4000形成圆环4001的方法包括：在种子层4000上旋涂光刻胶层，对光刻胶层进行曝光、显影形成图形化的光刻胶层，图形化的光刻胶层暴露出部分种子层4000的表面；以图形化的光刻胶层为掩膜对种子层4000进行刻蚀，形成圆环4001。
本实施例中，在形成圆环4001时还包括：图形化种子层4000保留第一区域4002，第一区域4002位于圆环4001的内部、声波谐振器单元300 的外部，第一区域4002为四个分散的区域。
参考图19和图20，通过电镀工艺在四个分散的第一区域4002形成四个支撑柱430。支撑柱430加强对基板的支撑作用，在其他实施例中，支撑柱430可以为一、二、三或四个以上。应该理解，多个分散的支撑柱430 能更好的加强对基板的支撑，当支撑力度不够时，可以在第一区域4002增加支撑柱430。通过电镀工艺，在圆环4001上形成环形围堰410。环形围堰410在第一衬底100上的投影围成封闭的椭圆形。在其他实施例中，在满足结构牢固性的前提下，环形围堰410的投影可以不是完全封闭的图形。应当理解，当环形围堰410的投影封闭时，更有利于抑制谐振器单元对外的电磁辐射。
参考图21，在键合基板至环形围堰410之前还包括：去除种子层，图形化绝缘层340，以形成不同厚度的绝缘层340，达到调频作用。本实施例中，在图形化绝缘层340后还包括第二次图形化第二电极330和第一电极，使两个相邻的声波谐振器单元对应的第二电极330无连接，两个相邻的声波谐振器单元对应的第一电极310也无连接，以形成两个独立的声波谐振器单元。当两个声波谐振器单元为了达到串、并联的目的时，两个声波谐振器单元的电极也可以连接。
图形化绝缘层340的方法包括干法刻蚀，干法刻蚀包括但不限于反应离子刻蚀(RIE)、离子束刻蚀、等离子体刻蚀。通过第一电极310、第二电极330测试谐振器的频率，根据频率分布图，对需要调频的谐振器表面的绝缘层340进行刻蚀处理，调整绝缘层340的厚度，以达到调频的作用；调频结束后，再次测试谐振器的频率，在未满足频率要求时，还需要重复对绝缘层340进行刻蚀处理。
参考图22和图23，提供基板420。键合基板420至环形围堰410上，形成封闭的空腔500。本实施例中，基板420包括半导体层4203和屏蔽层4202，屏蔽层4202朝向所述空腔500。屏蔽层的材料为金属，屏蔽层4202 通过物理气象沉积工艺形成于半导体层4203上。通过屏蔽层4202对于电磁波的屏蔽作用，有效阻挡或衰减空腔500内部的谐振器单元在工作时产生的对外电磁辐射，减少自身产生的电磁干扰。
本实施例中，屏蔽层4202、环形围堰410、支撑柱430的材质可以是铜、锡或金中的至少一种，但不限于以上材料。屏蔽层4202与环形围堰 410或支撑柱430的键合的方式为金属键合。
参考图24，本实施例中，将所述基板键合在所述第一衬底上后，还包括：
从所述第一衬底100所在侧形成贯穿所述第一衬底100的第一导电插塞600a，所述第一导电插塞600a电连接其中一个所述声波谐振器单元的所述第一电极；从所述第一衬底100所在侧形成贯穿所述第一衬底100的第二导电插塞600b，所述第二导电插600b电连接同一所述声波谐振器单元的所述第二电极，以将所述声波谐振器单元的电性引出；在所述第一衬底远离所述基板的一侧形成布线层，所述第一导电插塞和第二导电插塞连接于所述布线层，多个所述声波谐振器单元之间通过所述布线层实现并联连接或串联连接。
本实施例中，在形成声波谐振器后，还包括对谐振器切割封装、倒模出货等步骤，此处不再赘述。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (21)
1.一种薄膜声波谐振器，其特征在于，包括：
含有声反射结构的第一衬底；
声波谐振器单元，至少部分位于所述声反射结构上，所述声波谐振器单元从下至上依次包括叠置的第一电极、压电层和第二电极；
基板，通过环形围堰与所述第一衬底键合，并在所述基板与所述声波谐振器单元之间形成空腔，所述空腔中至少包括一个所述声波谐振器单元，所述基板和所述环形围堰其中至少之一具有屏蔽电磁波的作用。
2.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述基板为复合结构，所述基板靠近所述空腔的一侧包括屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述环形围堰朝向所述空腔的一侧设有屏蔽层。
4.根据权利要求2或3所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述屏蔽层的材料为金属。
5.根据权利要求2所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述基板远离所述空腔的一侧为半导体层。
6.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述环形围堰和所述基板的材质包括金属。
7.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述空腔中包括多个所述声波谐振器单元，相邻的两个所述声波谐振器单元之间设有支撑柱，所述支撑柱的顶面与所述基板靠近所述空腔一侧的表面相贴合。
8.根据权利要求7所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述支撑柱的材料包括金属。
9.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述声反射结构包括布拉格反射层结构或声反射空腔。
10.根据权利要求9所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述布拉格反射层结构包括交叠设置的所述第一声阻抗层和第二声阻抗层，所述第一声阻抗层的阻抗小于所述第二声阻抗层的阻抗，其中所述第一声阻抗层的材质为多晶碳，所述第二声阻抗层的材质为钨。
11.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，每个所述声波谐振器单元还包括：
第一导电插塞，从所述第一衬底所在侧形成贯穿所述第一衬底，电连接所述声波谐振器单元的所述第一电极；
第二导电插塞，从所述第一衬底所在侧形成贯穿所述第一衬底，电连接同一所述声波谐振器单元的所述第二电极，以将所述声波谐振器单元的电性引出。
12.根据权利要求11所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述空腔内至少包括两个所述声波谐振器单元，所述第一衬底远离所述封盖的一侧设有布线层，所述第一导电插塞和第二导电插塞连接于所述布线层，多个所述声波谐振器单元之间通过所述布线层实现并联连接或串联连接。
13.根据权利要求1所述的薄膜声波谐振器，其特征在于，所述压电层包括第二侧壁，所述第二侧壁与所述压电层所在平面的倾角大于90度；和/或，所述第二电极包括第一侧壁，所述第一侧壁与所述第二电极所在平面的倾角大于90度。
14.一种薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，包括：
提供第一结构，所述第一结构包括含有声反射结构的第一衬底，以及形成于所述第一衬底上的至少一个声波谐振器单元，所述声波谐振器单元包括叠置的第一电极、压电层和第二电极；
提供基板，所述基板的第一表面设有屏蔽层；
在所述第一结构上或所述基板的第一表面上形成环形围堰；
通过所述环形围堰将所述基板键合在所述第一衬底上，其中所述环形围堰至少包围一个所述声波谐振器单元，且在所述基板与所述声波谐振器单元之间形成空腔。
15.根据权利要求14所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，在所述第一结构上形成所述环形围堰的步骤包括：
形成种子层，覆盖所述第一结构；
形成阻挡层，覆盖所述种子层；去除第一区域的所述阻挡层，暴露出下方的所述种子层，所述第一区域为形成所述环形围堰的区域；
通过电镀工艺，在所述第一区域形成所述环形围堰；
去除所述阻挡层；
或，
形成种子层，覆盖所述第一结构；刻蚀种子层，保留第一区域的种子层；
通过电镀工艺在所述种子层上形成金属镀层，所述第一区域的金属镀层构成所述环形围堰。
16.根据权利要求15所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，所述声波谐振器单元为多个，所述方法还包括：
在相邻的两个所述声波谐振器单元之间形成支撑柱，键合所述基板时，所述支撑柱的顶面与所述基板相接。
17.根据权利要求16所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，所述环形围堰与所述支撑柱的材料相同，形成所述环形围堰时形成所述支撑柱。
18.根据权利要求14所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，所述环形围堰和所述屏蔽层的材料包括金属，所述键合方式包括金属键合。
19.根据权利要求18所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，所述基板远离所述空腔的一侧包括半导体层，所述屏蔽层通过物理气相沉积工艺形成于所述半导体层上。
20.根据权利要求14所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，所述声反射结构包括交叠设置的第一声阻抗层和第二声阻抗层，其中所述第一声阻抗层的阻抗小于所述第二声阻抗层的阻抗，所述第一声阻抗层的材质包括多晶碳，所述第二声阻抗层的材质包括钨。
21.根据权利要求14所述的薄膜声波谐振器的制造方法，其特征在于，将所述基板键合在所述第一衬底上后，还包括：
从所述第一衬底所在侧形成贯穿所述第一衬底的第一导电插塞，所述第一导电插塞贯电连接其中一个所述声波谐振器单元的所述第一电极；
从所述第一衬底所在侧形成贯穿所述第一衬底的第二导电插塞，所述第二导电插电连接同一所述声波谐振器单元的所述第二电极，以将所述声波谐振器单元的电性引出；
在所述第一衬底远离所述基板的一侧形成布线层，所述第一导电插塞和第二导电插塞连接于所述布线层，多个所述声波谐振器单元之间通过所述布线层实现并联连接或串联连接。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113411067A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-17 | 苏州汉天下电子有限公司 | 滤波器及其制造方法 |
| CN113541636A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-22 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种声波谐振器及其制备方法 |
| CN113659953A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-16 | 苏州汉天下电子有限公司 | 一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件 |
| CN114114481A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-01 | 中国科学院光电技术研究所 | 基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法及应用 |
| CN115051667A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-09-13 | 深圳新声半导体有限公司 | 用于声表面波滤波器晶圆级封装的方法、声表面波滤波器 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070035364A1 (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Uppili Sridhar | Titanium-tungsten alloy based mirrors and electrodes in bulk acoustic wave devices |
| CN102111124A (zh) * | 2009-12-24 | 2011-06-29 | 华为技术有限公司 | Fbar滤波器及其组件 |
| CN107094001A (zh) * | 2016-02-18 | 2017-08-25 | 三星电机株式会社 | 声波谐振器及其制造方法 |
| CN107276558A (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-20 | 三星电机株式会社 | 声波装置和制造该声波装置的方法 |
| CN108023565A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 三星电机株式会社 | 包括体声波谐振器的滤波器 |
| WO2018085268A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Snaptrack, Inc. | Layer sequence with alternating acoustic impedance, acoustic component having the layer sequence, and method for production |
| CN108463720A (zh) * | 2015-10-21 | 2018-08-28 | Qorvo美国公司 | 具有声学振动的剪切模式和纵向模式的增强反射的谐振器结构 |
-
2020
- 2020-10-20 CN CN202011123731.7A patent/CN112350680A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070035364A1 (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Uppili Sridhar | Titanium-tungsten alloy based mirrors and electrodes in bulk acoustic wave devices |
| CN102111124A (zh) * | 2009-12-24 | 2011-06-29 | 华为技术有限公司 | Fbar滤波器及其组件 |
| CN108463720A (zh) * | 2015-10-21 | 2018-08-28 | Qorvo美国公司 | 具有声学振动的剪切模式和纵向模式的增强反射的谐振器结构 |
| CN107094001A (zh) * | 2016-02-18 | 2017-08-25 | 三星电机株式会社 | 声波谐振器及其制造方法 |
| CN107276558A (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-20 | 三星电机株式会社 | 声波装置和制造该声波装置的方法 |
| CN108023565A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 三星电机株式会社 | 包括体声波谐振器的滤波器 |
| WO2018085268A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Snaptrack, Inc. | Layer sequence with alternating acoustic impedance, acoustic component having the layer sequence, and method for production |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113411067A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-17 | 苏州汉天下电子有限公司 | 滤波器及其制造方法 |
| CN113411067B (zh) * | 2021-07-01 | 2023-05-26 | 苏州汉天下电子有限公司 | 滤波器及其制造方法 |
| CN113541636A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-22 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种声波谐振器及其制备方法 |
| CN113541636B (zh) * | 2021-07-29 | 2024-03-01 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种声波谐振器及其制备方法 |
| CN113659953A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-16 | 苏州汉天下电子有限公司 | 一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件 |
| CN113659953B (zh) * | 2021-08-12 | 2023-10-27 | 苏州汉天下电子有限公司 | 一种体声波谐振器组件、制备方法以及通信器件 |
| CN114114481A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-01 | 中国科学院光电技术研究所 | 基于金属-介质条形阵列的超分辨透镜的制备方法及应用 |
| CN115051667A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-09-13 | 深圳新声半导体有限公司 | 用于声表面波滤波器晶圆级封装的方法、声表面波滤波器 |
| CN115051667B (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-01 | 深圳新声半导体有限公司 | 用于声表面波滤波器晶圆级封装的方法、声表面波滤波器 |
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