[發(fā)明專利]薄膜體聲諧振器(FBAR)的頻率調(diào)諧

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680047721.1
• 申請(qǐng)日: 2006-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN101361266A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·R·勞;T·G·多羅斯;Q·馬;K·塞尚;L·－P·王
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): H03H3/04
• 分類號(hào): H03H3/04;H03H9/58;H03H9/17;H03H9/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 柯廣華;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及薄膜體聲諧振器(FBAR)，更具體來 說，涉及在晶圓級(jí)規(guī)模上進(jìn)行頻率調(diào)諧。

背景技術(shù)

在無線射頻(RF)器件中，諧振器一般用于信號(hào)濾波和生成 目的。目前的技術(shù)發(fā)展水平通常使用分立晶體來制造諧振器。為了使 器件小型化，已經(jīng)考慮微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)諧振器。一種類型的MEMS 諧振器是薄膜體聲諧振器(FBAR)。FBAR器件具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)諧振 器的許多優(yōu)點(diǎn)，例如在高頻的低插入損耗和小波型因數(shù)。

除了諧振器，薄膜體聲諧振器(FBAR)技術(shù)還可用作形成現(xiàn) 代無線系統(tǒng)中許多頻率組件的基礎(chǔ)。例如，可使用FBAR技術(shù)來形成 濾波器件、振蕩器、諧振器和大量其它頻率相關(guān)組件。與例如表面聲 波(SAW)和傳統(tǒng)晶體振蕩器技術(shù)等其它諧振器技術(shù)相比，F(xiàn)BAR具有 優(yōu)點(diǎn)。具體來說，不像晶體振蕩器，F(xiàn)BAR器件可集成到芯片上，并 且通常具有比SAW器件更好的功率加工特性。

賦予該技術(shù)的描述性名稱FBAR對(duì)于描述其一般原理是有 用的。簡(jiǎn)言之，“薄膜”是指夾在兩個(gè)電極之間的壓電薄膜，諸如氮化 鋁(AlN)。壓電薄膜具有在存在電場(chǎng)時(shí)進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)以及在機(jī)械振動(dòng)時(shí) 產(chǎn)生電荷的屬性。“體”是指夾層的主體或厚度。在將交流電壓施加到 電極兩端時(shí)，薄膜開始振動(dòng)?！奥暋笔侵冈谄骷摹绑w”(與SAW器件中 只是表面相對(duì))內(nèi)進(jìn)行諧振的這種機(jī)械振動(dòng)。

FBAR器件的諧振頻率由其厚度確定，其厚度必須準(zhǔn)確控 制，以便具有期望的濾波器響應(yīng)，例如精確的中心頻率和通帶寬度。 在一個(gè)典型(FBAR)器件中，由于加工偏差，加工后的諧振頻率通常不 同于目標(biāo)值。對(duì)于上述分立晶體諧振器，這種諧振頻率誤差例如可使 用激光微調(diào)技術(shù)來校正，在該技術(shù)中將激光朝向諧振器，并且對(duì)諧振 器去除或添加材料，由此將諧振器的諧振頻率“調(diào)諧”到期望目標(biāo)頻率。 然而，由于MEMS諧振器(特別是高頻MEMS諧振器)的大小一般比它 們的晶體對(duì)應(yīng)物小得多，所以傳統(tǒng)的激光微調(diào)技術(shù)不是可行的備選方 案。因此，所需的是修改MEMS諧振器的諧振頻率的技術(shù)。

附圖說明

圖1是薄膜體聲諧振器(FBAR)的橫截面視圖；

圖2是圖1所示薄膜體聲諧振器(FBAR)的電路的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的FBAR的框圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的FBAR的框圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓頻率分布圖；

圖6是標(biāo)識(shí)將要調(diào)諧各個(gè)程度的各個(gè)區(qū)域的晶圓區(qū)域圖；

圖7是去除了調(diào)諧層的一定百分比以便將其諧振頻率調(diào)諧 到目標(biāo)值的FBAR；

圖8是示出FBAR的頻率變化與調(diào)諧圖案的覆蓋百分比的 圖表；

圖9是示出調(diào)諧層厚度的光刻精度的圖表；

圖10是示出晶圓上在相鄰區(qū)域中調(diào)諧到各個(gè)程度的兩個(gè) 相鄰FBAR的框圖；以及

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于調(diào)諧晶圓上的 FBAR的過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)描述中，參照附圖，附圖通過圖解示出可實(shí)施 本發(fā)明的具體實(shí)施例。充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施例，使本領(lǐng)域的技術(shù) 人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。要理解，本發(fā)明的各種實(shí)施例雖然有所不同， 但不一定是相互排斥的。例如，本文中結(jié)合一個(gè)實(shí)施例所述的具體特 征、結(jié)構(gòu)或特性可在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，而沒有背離本發(fā)明的精神和 范圍。另外，要理解，可修改每個(gè)公開的實(shí)施例中各個(gè)元件的位置或 布置，而沒有背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，以下詳細(xì)說明不是限 制性的，并且本發(fā)明的范圍僅由適當(dāng)解釋的所附權(quán)利要求書連同權(quán)利 要求書對(duì)其享有權(quán)利的等效方案的整個(gè)范圍來定義。附圖中，相似的 標(biāo)號(hào)在幾個(gè)視圖中表示相同或相似的功能性。