提高FBAR滤波器制备良率的方法以及FBAR滤波器技术

本发明专利技术提供一种提高FBAR滤波器制备良率的方法以及FBAR滤波器，该方法包括：在第一基板上生成压电薄膜，并形成至少一个第一电极；形成支撑层，对支撑层进行刻蚀形成第一支撑层空腔，在支撑层一侧形成第一键合层；在键合衬底的一侧第二键合层，另一侧形成至少一个标记点，在键合衬底上形成贯穿键合衬底的第一通孔；将第一键合层与第二键合层键合连接，去除第一基板，在压电薄膜远离第一电极一侧形成顶电极以及与第一电极连接的电极上引结构，以形成FBAR滤波器。本在制备过程中无需使用牺牲层，保留了压电薄膜的完整性，并且这种在键合衬底上开孔的结构设计，结构稳定，不易塌陷，可以很好的改善压电薄膜的品质。

【技术实现步骤摘要】
提高FBAR滤波器制备良率的方法以及FBAR滤波器
本专利技术涉及电子通讯装置
，尤其涉及一种提高FBAR滤波器制备良率的方法以及FBAR滤波器。
技术介绍
无线通讯终端的多功能化发展对射频器件提出了微型化、高频率、高性能、低功耗、低成本等高技术要求。传统的声表面波滤波器(SAW)在2.4GHz以上的高频段插入损耗大，介质滤波器有很好的性能但是体积太大。薄膜体声波谐振器(FBAR)技术是近年来随着加工工艺技术水平的提高和现代无线通信技术，尤其是个人无线通信技术的快速发展而出现的一种新的射频器件技术。它具有极高的品质因数Q值(1000以上)和可集成于IC芯片上的优点，并能与互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)工艺兼容，同时有效地避免了声表面波谐振器和介质谐振器无法与CMOS工艺兼容的缺点。FBAR的基本原理是基于压电材料的机械能和电能转换，因此其压电复合膜的品质因数影响了FBAR滤波器的损耗和滚降特性。通常FBAR滤波器如图1所示。它包括衬底、衬底上的空气腔、衬底上跨越空气腔依次制作底电极、压电层和顶电极。通常的工艺方法是：先在衬底上各向异性腐蚀出一个凹坑，然后在凹坑中填充牺牲层材料，牺牲层材料可以是Al、Mg、Ge或者二氧化硅。牺牲层表面经CMP抛光后溅射生长一层金属膜，对应在牺牲层上方的位置刻蚀出底电极图形。然后在底电极上方沉积一层压电膜，经刻蚀后，该压电膜盖过衬底上凹坑的边界，并且露出底电极的引出端，接下来在压电膜上沉积一层金属膜，刻蚀出顶电极图形。接下来通过干法刻蚀在压电层上刻蚀出一个释放窗口，将牺牲层部分露出来。最后从蚀刻出的释放窗口将牺牲层释放，衬底上跨过空气腔的FBAR就制作出来了，但这种牺牲层释放的方法会在压电层上留下很多释放通道孔，对压电薄膜损伤很大，导致空腔结构容易塌陷，且Q值和机电耦合系数低，插入损耗大，影响器件的性能。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种提高FBAR滤波器制备良率的方法以及FBAR滤波器，在制备过程中，无需使用牺牲层，保留了压电薄膜的完整性，从而克服了在牺牲层去除的过程中对滤波器结构产生不良影响的问题，并且这种在键合衬底上开孔的结构设计，结构稳定，不易塌陷，可以很好的改善压电膜的品质，降低滤波器的插入损耗，提高了Q值和机电耦合系数，将成为适用于未来高频、高功率场合下射频滤波器的解决方案。为解决上述问题，本专利技术采用的一个技术方案为：一种提高FBAR滤波器制备良率的方法，所述方法包括：S1：在第一基板上生成压电薄膜，并在所述压电薄膜远离所述第一基板一侧形成至少一个第一电极；S2：形成覆盖所述第一电极的支撑层，并对所述支撑层进行刻蚀形成第一支撑层空腔，在所述支撑层远离所述压电薄膜一侧形成第一键合层；S3：在键合衬底的一侧形成用于与所述第一键合层键合连接的第二键合层，另一侧形成至少一个标记点，在所述键合衬底上形成贯穿所述键合衬底的第一通孔，其中，所述第一键合层、第一通孔在所述键合衬底上的位置分别与所述第一键合层、第一支撑层空腔在所述第一基板上的位置对应；S4：将所述第一键合层与所述第二键合层键合连接，去除所述第一基板，在所述压电薄膜远离所述第一电极一侧形成顶电极以及与所述第一电极连接的电极上引结构，以形成FBAR滤波器。进一步地，所述形成覆盖所述第一电极的支撑层的步骤具体包括：在所述压电薄膜远离所述第一基板的一侧形成与所述第一电极厚度相同的第一绝缘层，并去除所述第一电极上的第一绝缘层；在所述第一绝缘层与所述第一电极层上形成第二绝缘层，并对所述第二绝缘层进行抛平处理形成支撑层。进一步地，所述形成覆盖所述第一电极的支撑层的步骤具体包括：在所述压电薄膜远离所述第一基板一侧形成覆盖第一电极的第三绝缘层，通过所述第三绝缘层形成支撑层。进一步地，所述对所述支撑层进行刻蚀形成第一支撑层空腔的步骤具体包括：对所述支撑层进行图形化刻蚀形成第一支撑层空腔，所述第一支撑层空腔为两个，间隔设置，并接触所述第一电极。进一步地，所述在所述支撑层远离所述压电薄膜一侧形成第一键合层的步骤具体包括；在所述支撑层远离所述压电薄膜一侧通过溅射、电子束蒸发、反应气相沉积法中的一种形成第一键合层。进一步地，所述标记点为两个，与所述第二键合层相对，间隔设置在所述键合衬底远离所示第二键合层一侧。进一步地，所述在所述键合衬底上形成贯穿所述键合衬底的第一通孔之后还包括：在所述键合衬底设置所述第二键合层一侧形成第二支撑层空腔，所述第二支撑层空腔在所述键合衬底上的位置与所述第一支撑层空腔在所述第一基板上的位置相对应。进一步地，所述在所述压电薄膜远离所述第一电极一侧形成顶电极以及与所述第一电极互连孔连接的电极上引结构的步骤具体包括：在所述压电薄膜上形成贯穿所述压电薄膜的电极上引孔，在所述压电薄膜远离所述第一电极一侧且未被所述电极上引孔贯穿的区域形成顶电极；形成填充电极上引孔的电极上引结构，其中，所述电极上引结构通过所述电极上引孔与所述第一电极连接，并部分延伸至所述压电薄膜远离所述第一电极一侧。进一步地，所述顶电极与所述电极上引结构的数量均为两个，其中一个顶电极与一个电极上引结构连接。基于相同的专利技术构思，本专利技术还提出一种单片集成的射频器件，其中，所述FBAR滤波器通过如上所述的提高FBAR滤波器制备良率的方法得到。相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术将第一键合层与第二键合层键合连接，使第一支撑层空腔与第二支撑层空腔相对并形成封闭空腔，在键合衬底上形成贯穿该封闭空腔的第一通孔，本专利技术在制备过程中无需使用牺牲层，保留了压电薄膜的完整性，从而克服了在牺牲层去除的过程中对滤波器结构产生不良影响的问题，并且这种在键合衬底上开孔的结构设计，结构稳定，不易塌陷，可以很好的改善压电薄膜的品质，降低滤波器的插入损耗，提高了Q值和机电耦合系数，将成为适用于未来高频、高功率场合下射频滤波器的解决方案。附图说明图1为现有的FBAR滤波器一实施例的示意图；图2为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法一实施例的流程图；图3为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中在第一基板上形成压电薄膜一实施例的示意图；图4为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中在压电薄膜上形成第一电极一实施例的示意图；图5为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中形成第一绝缘层一实施例的示意图；图6为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中形成第二绝缘层一实施例的示意图；图7为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中形成支撑层一实施例的示意图；图8为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中形成支撑层空腔一实施例的示意图；图9为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中形成第一键合层一实施例的示意图；图10为本专利技术提高FBAR滤波器制备良率的方法中在键合衬底上形成第二键合层一实施例的示意图；图11为本专利技术提高FBAR滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高FBAR滤波器制备良率的方法，其特征在于，所述方法包括：/nS1：在第一基板上生成压电薄膜，并在所述压电薄膜远离所述第一基板一侧形成至少一个第一电极；/nS2：形成覆盖所述第一电极的支撑层，并对所述支撑层进行刻蚀形成第一支撑层空腔，在所述支撑层远离所述压电薄膜一侧形成第一键合层；/nS3：在键合衬底的一侧形成用于与所述第一键合层键合连接的第二键合层，另一侧形成至少一个标记点，在所述键合衬底上形成贯穿所述键合衬底的第一通孔，其中，所述第一键合层、第一通孔在所述键合衬底上的位置分别与所述第一键合层、第一支撑层空腔在所述第一基板上的位置对应；/nS4：将所述第一键合层与所述第二键合层键合连接，去除所述第一基板，在所述压电薄膜远离所述第一电极一侧形成顶电极以及与所述第一电极连接的电极上引结构，以形成FBAR滤波器。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高FBAR滤波器制备良率的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：在第一基板上生成压电薄膜，并在所述压电薄膜远离所述第一基板一侧形成至少一个第一电极；
S2：形成覆盖所述第一电极的支撑层，并对所述支撑层进行刻蚀形成第一支撑层空腔，在所述支撑层远离所述压电薄膜一侧形成第一键合层；
S3：在键合衬底的一侧形成用于与所述第一键合层键合连接的第二键合层，另一侧形成至少一个标记点，在所述键合衬底上形成贯穿所述键合衬底的第一通孔，其中，所述第一键合层、第一通孔在所述键合衬底上的位置分别与所述第一键合层、第一支撑层空腔在所述第一基板上的位置对应；
S4：将所述第一键合层与所述第二键合层键合连接，去除所述第一基板，在所述压电薄膜远离所述第一电极一侧形成顶电极以及与所述第一电极连接的电极上引结构，以形成FBAR滤波器。


2.如权利要求1所述的提高FBAR滤波器制备良率的方法，其特征在于，所述形成覆盖所述第一电极的支撑层的步骤具体包括：
在所述压电薄膜远离所述第一基板的一侧形成与所述第一电极厚度相同的第一绝缘层，并去除所述第一电极上的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层与所述第一电极层上形成第二绝缘层，并对所述第二绝缘层进行抛平处理形成支撑层。


3.如权利要求1所述的提高FBAR滤波器制备良率的方法，其特征在于，所述形成覆盖所述第一电极的支撑层的步骤具体包括：
在所述压电薄膜远离所述第一基板一侧形成覆盖第一电极的第三绝缘层，通过所述第三绝缘层形成支撑层。


4.如权利要求1所述的提高FBAR滤波器制备良率的方法，其特征在于，所述对所述支撑层进行刻蚀形成第一支撑层空腔的步骤具体包括：
对所述支撑层进行图形化刻蚀形成第一支撑层空腔，所述第一支撑层空腔为两个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，
申请(专利权)人：河源市众拓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44