[發明專利]一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法及濾波器、電子設備

在審

• 申請號: 202010187154.1
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN112039476A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 黃河;羅海龍;李偉
• 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: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 張立君

本發明公開了一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法及濾波器、電子設備，其中所述制造方法包括：形成電極層，刻蝕所述電極層，所述刻蝕電極層的步驟包括：在所述電極層上形成光阻擋層,所述光阻擋層能夠阻止光線的通過，并能作為圖形化所述電極層的掩膜層；在所述光阻擋層上形成光敏材料層；以所述光敏材料層作為掩膜，刻蝕所述光阻擋層，使所述光阻擋層形成的圖案與預形成在所述電極層上的圖案相同；以所述光阻擋層作為掩膜，刻蝕所述電極層，在所述電極層中形成作為有效諧振區邊界的至少兩個側面，相鄰兩側面圍成有一夾角，所述夾角的圓弧半徑小于1微米。

技術領域

本發明涉及半導體器件制造領域，尤其涉及一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法及濾波器、電子設備。

背景技術

自模擬射頻通訊技術在上世紀90代初被開發以來，射頻前端模塊已經逐漸成為通訊設備的核心組件。在所有射頻前端模塊中，濾波器已成為增長勢頭最猛、發展前景最大的部件。隨著無線通訊技術的高速發展，5G通訊協議日漸成熟，市場對射頻濾波器的各方面性能也提出了更為嚴格的標準。濾波器的性能由組成濾波器的諧振器單元決定。在現有的濾波器中，薄膜體聲波諧振器(FBAR)因其體積小、插入損耗低、帶外抑制大、品質因數高、工作頻率高、功率容量大以及抗靜電沖擊能力良好等特點，成為最適合5G應用的濾波器之一。

通常，薄膜體聲波諧振器包括兩個薄膜電極，并且兩個薄膜電極之間設有壓電薄膜層，其工作原理為利用壓電薄膜層在交變電場下產生振動，該振動激勵出沿壓電薄膜層厚度方向傳播的體聲波，此聲波傳至上下電極與空氣交界面被反射回來，進而在薄膜內部來回反射，形成震蕩。當聲波在壓電薄膜層中傳播正好是半波長的奇數倍時，形成駐波震蕩。

目前制作的薄膜體聲波諧振器的有效諧振區一般為多邊形，當多邊形的兩個鄰邊由電極的側面構成時，由于工藝原因電極的兩個側面之間通常形成圓角，即多邊形的夾角處為圓角，對于諧振器性能造成較大影響。此外，對電極進行刻蝕時，由于電極金屬與光阻直接接觸，去膠過程中，具有較強腐蝕性的去膠液或多或少會對電極造成損傷，而且不同區域內被刻蝕的量不穩定，最終諧振器的穩定性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種薄膜體聲波諧振器的制造方法，解決構成有效諧振區邊界的電極相鄰的兩個側面之間形成圓角的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種薄膜體聲波諧振器的制造方法，其特征在于，包括形成電極層,刻蝕所述電極層，所述刻蝕電極層的步驟包括：

在所述電極層上形成光阻擋層,所述光阻擋層能夠阻止光線的通過，并能作為圖形化所述電極層的掩膜層；

在所述光阻擋層上形成光敏材料層；

以所述光敏材料層作為掩膜，刻蝕所述光阻擋層，使所述光阻擋層形成的圖案與預形成在所述電極層上的圖案相同；

以所述光阻擋層作為掩膜，刻蝕所述電極層，在所述電極層中形成作為有效諧振區邊界的至少兩個側面，相鄰兩側面圍成有一夾角，所述夾角的圓弧半徑小于1微米。

本發明還提供了一種薄膜體聲波諧振器，其特征在于，包括電極層，所述電極層包括相鄰的兩側面，所述相鄰的兩側面作為有效諧振區邊界的兩個側面，所述相鄰的兩側面圍成有一夾角，所述夾角的圓弧半徑小于1微米。

本發明還提供了一種濾波器，其特征在于，包括多個上述的諧振器。

本發明還提供了一種電子設備，其特征在于，包括上述的濾波器。

本發明的有益效果在于，在刻蝕電極之前，先在電極表面形成光阻擋層，在光阻擋層上形成光敏材料層，光阻擋層對電極中的光有阻擋作用，減少電極中的光進入光敏材料層后產生衍射，影響光敏材料的形貌，進而影響電極的形貌。可以使構成有效諧振器邊界的電極的兩個相鄰側面之間的夾角為尖角，尖角的圓弧半徑小于1微米，提高了諧振器的性能。