一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置，涉及谐振器领域。包括：下部介电层，所述下部介电层至少包括一第一空腔结构；上部介电层，所述上部介电层至少包括一第二空腔结构；声波谐振复合薄膜，设置于所述第一空腔结构和第二空腔结构之间，连续地隔离所述第一空腔结构和所述第二空腔。本发明专利技术的薄膜体声波谐振器包括连续的声波谐振复合薄膜，其不具有任何孔，该声波谐振复合薄膜完全地隔离一对上空腔和下空腔，因此，本发明专利技术的薄膜体声波谐振器具有更高的谐振性能。

Thin film bulk acoustic resonator and manufacturing method thereof and electronic device

The invention provides a thin film bulk acoustic resonator and a manufacturing method and an electronic device thereof, relating to the field of resonators. Includes a lower dielectric layer, the lower dielectric layer at least comprises a first cavity structure layer; Kobe Suke, the Kobe Suke layer at least comprises a second cavity structure; acoustic resonance composite film disposed between the first cavity and the second cavity structure, continuous separation of the first cavity structure and the the second cavity. Thin film bulk acoustic resonator of the invention comprises a continuous composite thin film acoustic resonator, it does not have any holes, the acoustic resonance of a composite film completely isolated upper cavity and a lower cavity, therefore, thin film bulk acoustic resonator of the invention has higher resonant performance.

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置
本专利技术涉及谐振器领域，具体而言涉及一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置。
技术介绍
薄膜体声波谐振器(FilmBulkAcousticResonator，简称FBAR)是一种新颖的基于压电效应的射频MEMS器件，因其具有谐振频率、功率和质量灵敏度高，尺寸小以及与CMOS工艺兼容等特点，在无线通信领域得到广泛应用。现有的薄膜体声波谐振器的制备工艺是典型的表面微机械加工工艺，如图1所示，在基底100中形成牺牲材料层101，在牺牲材料层101上依次形成的下电极层102、谐振多层复合膜103以及上电极层104，谐振多层复合膜103包括压电薄膜、粘结层和介电层；接着，形成贯穿上电极层104，谐振多层复合膜103以及下电极层102的释放孔105，以暴露牺牲材料层101；之后采用湿法刻蚀去除牺牲材料层101，以释放结构，形成位于下电极层102之下的空腔。而释放孔105的存在使得上电极层104，谐振多层复合膜103以及下电极层102不连续。因此，有必要提出一种新的薄膜体声波谐振器结构，以改善薄膜体声波谐振器的性能。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足，本专利技术实施例一提供一种薄膜体声波谐振器，包括：下部介电层，所述下部介电层至少包括一第一空腔结构；上部介电层，所述上部介电层至少包括一第二空腔结构；声波谐振复合薄膜，设置于所述第一空腔结构和第二空腔结构之间，连续地隔离所述第一空腔结构和所述第二空腔。进一步，所述声波谐振复合薄膜包括压电薄膜。进一步，所述声波谐振复合薄膜还包括第一隔离薄膜层和底部导电薄膜，其中，所述第一隔离薄膜层位于所述底部导电薄膜和所述压电薄膜之间。进一步，所述底部导电薄膜为半导体材料。进一步，所述底部导电薄膜为单晶硅薄膜。进一步，所述底部导电薄膜为金属材料。进一步，所述第一隔离薄膜层的材料包括硅氧化物或硅氮化物。进一步，所述声波谐振复合薄膜还包括顶部导电薄膜，所述压电薄膜位于所述顶部导电薄膜和所述底部导电薄膜之间。进一步，所述顶部导电薄膜为半导体材料。进一步，所述顶部导电薄膜为单晶硅薄膜。进一步，所述顶部导电薄膜为金属材料。进一步，所述声波谐振复合薄膜还包括第二隔离薄膜层，其中，所述第二隔离薄膜层位于所述顶部导电薄膜和所述压电薄膜之间。进一步，还包括分别与所述顶部导电薄膜和所述底部导电薄膜电连接的接触孔，以及与接触孔电连接的互连金属层。进一步，所述下部介电层包括第一介电层和第二介电层，所述第一空腔结构形成于所述第二介电层中，在所述第一介电层中形成有释放孔，以及填充所述释放孔的密封材料。进一步，所述第二空腔和所述第一空腔相对，部分所述声波谐振复合薄膜紧贴所述下部介电层和所述上部介电层，密封所述第一空腔结构和所述第二空腔结构。进一步，所述下部介电层和所述上部介电层的材料包括硅氧化物或硅氮化物。本专利技术实施例二提供一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：提供第一介电层；形成位于所述第一介电层上的第二介电层以及位于所述第二介电层中的图案化的第一牺牲材料层；沉积形成声波谐振复合薄膜覆盖所述第一牺牲材料层以及部分所述第二介电层；在所述声波谐振复合薄膜的表面上形成图案化的第二牺牲材料层；沉积第三介电层覆盖所述第二牺牲材料层以及所述声波谐振复合薄膜；刻蚀形成贯穿所述第三介电层直到所述第二牺牲材料层中的至少一第一释放孔；通过所述第一释放孔移除所述第二牺牲材料层，以形成第二空腔结构，并采用密封材料密封所述第一释放孔；暴露所述第一介电层与所述第一牺牲材料层相反的表面；刻蚀形成贯穿所述第一介电层直到所述第一牺牲材料层中的至少一第二释放孔；通过所述第二释放孔移除所述第一牺牲材料层，以形成第一空腔结构，并采用密封材料密封所述第二释放孔。进一步，形成所述图案化的第一牺牲材料层和所述第二介电层的步骤包括：在所述第一介电层上形成图案化的第一牺牲材料层；沉积第二介电层覆盖所述第一介电层和所述第一牺牲材料层；去除所述第一牺牲材料层上的所述第二介电层，以暴露所述第一牺牲材料层的表面。进一步，所述声波谐振复合薄膜包括压电薄膜。进一步，所述声波谐振复合薄膜还包括第一隔离薄膜层和底部导电薄膜，其中，所述第一隔离薄膜层位于所述底部导电薄膜和所述压电薄膜之间。进一步，所述声波谐振复合薄膜还包括顶部导电薄膜，所述压电薄膜位于所述顶部导电薄膜和所述底部导电薄膜之间。进一步，所述声波谐振复合薄膜还包括第二隔离薄膜层，其中，所述第二隔离薄膜层位于所述顶部导电薄膜和所述压电薄膜之间。进一步，所述底部导电薄膜和所述顶部导电薄膜为半导体材料或金属材料。进一步，所述半导体材料为单晶硅。进一步，所述第一隔离薄膜层、所述第一介电层、所述第二介电层和所述第三介电层的材料包括硅氧化物或硅氮化物。进一步，在采用密封材料密封所述第二释放孔的步骤之后，还包括形成分别与所述顶部导电薄膜和所述底部导电薄膜电连接的接触孔，以及与接触孔电连接的互连金属层。本专利技术实施例三提供一种电子装置，包括电子组件以及与该电子组件相连的薄膜体声波谐振器，其中所述薄膜体声波谐振器包括：下部介电层，所述下部介电层至少包括一第一空腔结构；上部介电层，所述上部介电层至少包括一第二空腔结构；声波谐振复合薄膜，设置于所述第一空腔结构和第二空腔结构之间，连续地隔离所述第一空腔和所述第二空腔。综上所述，本专利技术的薄膜体声波谐振器包括连续的声波谐振复合薄膜，其不具有任何孔，该声波谐振复合薄膜完全地隔离一对上空腔和下空腔，因此，本专利技术的薄膜体声波谐振器具有更高的谐振性能。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了现有的薄膜体声波谐振器的剖面示意图；图2示出了本专利技术一具体实施方式的薄膜体声波谐振器结构的剖面示意图；图3A至图3G示出了本专利技术一具体实施方式的薄膜体声波谐振器的制造方法的依次实施所获得结构的剖面示意图；图4示出了本专利技术一具体实施方式的薄膜体声波谐振器的制造方法的流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。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”其它元件或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：下部介电层，所述下部介电层至少包括一第一空腔结构；上部介电层，所述上部介电层至少包括一第二空腔结构；声波谐振复合薄膜，设置于所述第一空腔结构和第二空腔结构之间，连续地隔离所述第一空腔结构和所述第二空腔。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：下部介电层，所述下部介电层至少包括一第一空腔结构；上部介电层，所述上部介电层至少包括一第二空腔结构；声波谐振复合薄膜，设置于所述第一空腔结构和第二空腔结构之间，连续地隔离所述第一空腔结构和所述第二空腔。2.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述声波谐振复合薄膜包括压电薄膜。3.如权利要求2所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述声波谐振复合薄膜还包括第一隔离薄膜层和底部导电薄膜，其中，所述第一隔离薄膜层位于所述底部导电薄膜和所述压电薄膜之间。4.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述底部导电薄膜为半导体材料。5.如权利要求4所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述底部导电薄膜为单晶硅薄膜。6.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述底部导电薄膜为金属材料。7.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一隔离薄膜层的材料包括硅氧化物或硅氮化物。8.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述声波谐振复合薄膜还包括顶部导电薄膜，所述压电薄膜位于所述顶部导电薄膜和所述底部导电薄膜之间。9.如权利要求8所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述顶部导电薄膜为半导体材料。10.如权利要求9所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述顶部导电薄膜为单晶硅薄膜。11.如权利要求8所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述顶部导电薄膜为金属材料。12.如权利要求8所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述声波谐振复合薄膜还包括第二隔离薄膜层，其中，所述第二隔离薄膜层位于所述顶部导电薄膜和所述压电薄膜之间。13.如权利要求8所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，还包括分别与所述顶部导电薄膜和所述底部导电薄膜电连接的接触孔，以及与接触孔电连接的互连金属层。14.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述下部介电层包括第一介电层和第二介电层，所述第一空腔结构形成于所述第二介电层中，在所述第一介电层中形成有释放孔，以及填充所述释放孔的密封材料。15.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第二空腔和所述第一空腔相对，部分所述声波谐振复合薄膜紧贴所述下部介电层和所述上部介电层，密封所述第一空腔结构和所述第二空腔结构。16.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述下部介电层和所述上部介电层的材料包括硅氧化物或硅氮化物。17.一种薄膜体声波谐振器的制造方法，其特征在于，包括：提供第一介电层；形成位于所述第一介电层上的第二介电层以及位于所述第二介电层中的图案化的第一牺牲材料层；沉积形成声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，克里夫·德劳利，朱继光，李海艇，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31