[發(fā)明專利]體聲波諧振器的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910656731.4 | 申請日： | 2019-07-19 |
| 公開（公告）號： | CN112039456A | 公開（公告）日： | 2020-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 羅海龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 中芯集成電路（寧波）有限公司 |
| 主分類號： | H03H3/02 | 分類號： | H03H3/02;H03H3/04;H03H9/17 |
| 代理公司： | 上海思捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295 | 代理人： | 王宏婧 |
| 地址： | 315800 浙江省寧波市北*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聲波 諧振器 封裝 方法 結(jié)構(gòu) | ||
本發(fā)明提供一種體聲波諧振器的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，形成具有第二空腔的分子吸附力鍵合層于所述諧振腔主體結(jié)構(gòu)的表面上，所述第二空腔和所述第一空腔至少部分對準(zhǔn)，以暴露出至少部分所述體聲波諧振結(jié)構(gòu)，再將第二襯底通過該分子吸附力鍵合層與諧振腔主體結(jié)構(gòu)直接鍵合，之后可以形成穿過第二襯底和分子吸附力鍵合層的導(dǎo)電互連層。由于先在所述諧振腔主體結(jié)構(gòu)的表面上形成了具有第二空腔的分子吸附力鍵合層，因此能容忍諧振腔主體結(jié)構(gòu)上的體聲波諧振結(jié)構(gòu)在第一空腔外圍的區(qū)域上具有一定的臺階高度差異，并能夠利用分子吸附力鍵合層和第二襯底之間產(chǎn)生的分子吸附力來提高體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及射頻產(chǎn)品封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種體聲波諧振器的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
體聲波諧振器(BAWR)包括典型地設(shè)置在壓電層之上和/或之下的電極。響應(yīng)于施加到電極的高頻信號，壓電層可以振蕩。BAWR可以用于無線信號傳輸系統(tǒng)，以實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的輸入和/或輸出。例如，BAWR可以用在無線通信裝置、無線功率發(fā)射器、無線傳感器的濾波器、發(fā)射器、接收器、雙工器等中。
請參考圖1，目前的體聲波諧振器在諧振腔主體結(jié)構(gòu)完成以后，需要一個上空腔蓋來做保護和完成最終的諧振功能。通常是通過金-金鍵合(Au-Au bonding) 工藝將上腔蓋和諧振腔主體結(jié)構(gòu)鍵合在一起，該過程具體包括以下步驟：
(1)通過熱氧化工藝或化學(xué)氣相沉積工藝，在載體襯底(未圖示)上生長二氧化硅層200，并進一步通過光刻、刻蝕工藝，刻蝕去除部分厚度的所述二氧化硅層200而形成第二空腔2001，由此形成具有載體襯底、二氧化硅層200以及第二空腔2001的上腔蓋。
(2)通過金-金鍵合(Au-Au bonding)工藝，將上腔蓋與預(yù)先制作好的具有第一空腔1011、體聲波諧振結(jié)構(gòu)102和第一襯底100的諧振腔主體結(jié)構(gòu)鍵合在一起，此時第二空腔2001與第一空腔1011對準(zhǔn)，并將體聲波諧振結(jié)構(gòu)102夾設(shè)在第二空腔(也稱為上空腔)2001和第一空腔(也稱為下空腔)1011之間。一般的，預(yù)先制作好的第一襯底100上形成有下腔體壁101，體聲波諧振結(jié)構(gòu)102 包括第一空腔堆疊設(shè)置的第一電極(也稱為下電極)1021、壓電層1022、第二電極(也稱為上電極)1023，下腔體壁101用于在第一襯底100和第一電極1021之間形成第一空腔1011。具體的，金-金鍵合工藝過程包括：首先采用金屬剝離工藝(metallift-off technology)在第二空腔2001外圍的二氧化硅層200上形成鍵合所需的金層201，以及，在第一空腔1011外圍的第一電極1021和第二電極 1023上形成鍵合所需的金層103；然后在第一空腔1011和第二空腔2001相互對準(zhǔn)后，通過加熱的方式，融化金層201和金層103而形成金-金鍵合。其中金屬剝離工藝是指：一基片經(jīng)過涂覆光致抗蝕劑膜、曝光、顯影后，以具有一定圖形的光致抗蝕劑膜為掩模，帶光致抗蝕劑膜蒸發(fā)所需的金屬，然后在去除光致抗蝕劑膜的同時，把光致抗蝕劑膜上的金屬一起剝離干凈，在基片上只剩下所需圖形的金屬。
(3)利用背面減薄工藝，將鍵合后的結(jié)構(gòu)中的載體襯底去除，使得剩余的二氧化硅層200作為蓋板，并對二氧化硅層200打孔從而形成暴露出鍵合的金表面的孔203。
(4)在二氧化硅層200和孔203的表面上電鍍銅金屬層204，并通過光刻、腐蝕等工藝將銅金屬層204圖形化，形成將第二電極1023和第一電極1021向外引出的導(dǎo)線。
(5)在二氧化硅層200和銅金屬層204上沉積鈍化層205，并通過光刻、腐蝕等工藝將鈍化層205圖形化，以暴露出部分銅金屬層204而作為金屬焊盤，且進一步在暴露出的銅金屬層204處焊球，使得形成的焊球206與金屬焊盤相接觸。
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