[發明專利]一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201810354998.3
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108667437B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 楊天倫
• 申請（專利權）人: 中芯集成電路（寧波）有限公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/17
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;翟海青

本發明提供一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置，所述方法包括：提供基底，在所述基底中形成有底部空腔，在所述底部空腔中填充有犧牲材料層；在所述犧牲材料層的部分表面以及基底的部分表面上依次形成下電極、壓電層和上電極，并露出犧牲材料層的部分表面，上電極和下電極上下部分重疊；形成介電層，以覆蓋基底的正面，并且介電層的頂面高于上電極的頂面；形成貫穿介電層的頂部空腔，頂部空腔露出部分所述上電極以及所述犧牲材料層的部分表面；提供蓋帽襯底，將蓋帽襯底與基底形成有所述介電層的一側相接合；形成至少一個釋放孔，釋放孔貫穿基底露出部分犧牲材料層，或者，釋放孔貫穿蓋帽襯底露出部分頂部空腔；去除犧牲材料層。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置。

背景技術

薄膜體聲波諧振器(Film Bulk Acoustic Resonator，簡稱FBAR)由于具有高Q值、尺寸小、與硅片工藝兼容性好以及可靠性好等優點而在世界范圍內得到廣泛應用，特別是在無線通信領域得到廣泛應用。

未來的世界一切都和無線相聯系，據統計2015年射頻設備的全球消費者大概有約3600萬，而預計到2020年能夠達到25000萬。射頻設備的需求將增加幾倍，全球平均每人3個設備。智能手機通常包括8或9個射頻濾波器(RF filter)和8個雙工器(duplexer)。如果使用5G技術，則對于射頻設備的需求也會越來越多。預計到2020年，射頻濾波器的需求將從5000萬增加到1300億。因此，對于作為射頻濾波器和雙工器的主要元件之一的薄膜體聲波諧振器的需要也會越來越大。

然而，目前常規的薄膜體聲波諧振器的制備工藝通常是在基底中形成底部空腔，在底部空腔中形成犧牲材料層，隨后在犧牲材料層上依次形成下電極、壓電層和上電極，而為了釋放底部空腔中的犧牲材料層，通常需要形成依次貫穿所述上電極、壓電層和所述下電極的釋放孔，利用該釋放孔，通過濕法刻蝕工藝將底部空腔中的犧牲材料層去除，以最終釋放結構。然而由于釋放孔的存在，使得上電極、壓電層以及下電極不連續，對薄膜體聲波諧振器的整體諧振性能造成負面影響，并且需要通過新的掩模版來打開釋放孔，使工藝過于復雜，工藝成本增加。

鑒于上述技術問題的存在，本發明提供一種新的薄膜體聲波諧振器及其制造方法。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對目前存在的問題，本發明一方面提供一種薄膜體聲波諧振器的制造方法，包括：

提供基底，在所述基底中形成有底部空腔，在所述底部空腔中填充有犧牲材料層；

在所述犧牲材料層的部分表面以及所述基底的部分表面上依次形成下電極、壓電層和上電極，并露出所述犧牲材料層的部分表面，其中，所述上電極和所述下電極上下部分重疊；

形成介電層，以覆蓋所述基底的正面，并且所述介電層的頂面高于所述上電極的頂面；

形成貫穿所述介電層的頂部空腔，所述頂部空腔露出部分所述上電極以及所述犧牲材料層的部分表面；

提供蓋帽襯底，將所述蓋帽襯底與所述基底形成有所述介電層的一側相接合；

形成至少一個釋放孔，其中，所述釋放孔貫穿所述基底露出部分所述犧牲材料層，或者，所述釋放孔貫穿所述蓋帽襯底露出部分所述頂部空腔；

去除所述犧牲材料層。

示例性地，所述底部空腔的橫截面形狀為任意兩邊平行的多邊形；

所述下電極的俯視形狀為任意兩邊平行的多邊形；

所述壓電層的俯視形狀為任意兩邊平行的多邊形；