一种体声波谐振器的空腔结构及制造方法技术

本申请提出了一种体声波谐振器的空腔结构及制造方法，通过在衬底上形成空腔，并且在空腔的侧边底部蚀刻出向外延伸的释放通道；在空腔中填充牺牲材料后进行化学机械抛光；在空腔上制作谐振器功能层以至少覆盖空腔的表面；在空腔的外围形成连通释放通道的至少一个释放孔；利用释放孔和释放通道清除空腔内的牺牲材料。本发明专利技术的下电极层和空腔是全封闭接触，可以提高体声波滤波器的空腔上部谐振器功能层的机械稳定性与可靠性，减小压电层上释放孔周围的应力对空腔上部谐振区域的影响，减小各谐振器单元的尺寸，进而减少滤波器器件的尺寸。

Cavity structure and manufacturing method of a bulk acoustic resonator

【技术实现步骤摘要】
一种体声波谐振器的空腔结构及制造方法
本申请涉及半导体器件领域，主要涉及一种体声波谐振器的空腔结构及制造方法。
技术介绍
随着电磁频谱的日益拥挤，无线通讯设备的频段与功能增多，无线通讯使用的电磁频谱从500MHz到5GHz以上高速增长，也对射频前端模块需求日益增长。射频前端模块具有性能高、成本低、功耗低、体积小等优点，滤波器是射频前端模块之一，可改善发射和接收信号，主要由多个谐振器通过拓扑网络结构连接而成。Fbar(Thinfilmbulkacousticresonator)是一种体声波谐振器，由它组成的滤波器具有体积小、集成能力强、高频工作时保证高品质因素Q、功率承受能力强等优势而作为射频前端的核心器件。Fbar的基本结构是上下电极和夹在上下电极间的压电层构成。上电极与空气接触，空气声阻抗接近0可使声波全部反射回谐振器，减少了能量损耗，因此需要在下电极下制作空腔使下电极同样与空气接触。当前比较常见的方法是先在空腔内填充牺牲层材料，待空腔上部膜层堆积完成后，用蚀刻剂通过释放通道与牺牲层材料反应，最终形成谐振器空腔。蚀刻剂在释放过程中或释本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体声波谐振器的空腔结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，在衬底上形成空腔，并且在所述空腔的侧边底部蚀刻出向外延伸的释放通道；/nS2，在所述空腔中填充牺牲材料，并且进行化学机械抛光；/nS3，在所述空腔上制作谐振器功能层以至少覆盖所述空腔的表面；以及/nS4，在所述空腔的外围形成连通所述释放通道的至少一个释放孔；以及/nS5，利用所述释放孔和所述释放通道清除所述空腔内的牺牲材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器的空腔结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在衬底上形成空腔，并且在所述空腔的侧边底部蚀刻出向外延伸的释放通道；
S2，在所述空腔中填充牺牲材料，并且进行化学机械抛光；
S3，在所述空腔上制作谐振器功能层以至少覆盖所述空腔的表面；以及
S4，在所述空腔的外围形成连通所述释放通道的至少一个释放孔；以及
S5，利用所述释放孔和所述释放通道清除所述空腔内的牺牲材料。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下子步骤：
在所述空腔上制作下电极层以覆盖所述空腔的表面；
在所述下电极层上制作压电层；以及
在所述压电层上制作上电极层。


3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，从所述衬底的顶部朝向底部的投影方向来看，所述释放孔的位置位于所述空腔的投影区域之外。


4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，使所述压电层的至少一个侧边从所述下电极层的表面延伸到所述衬底上，并且使得所述释放孔形成在所述压电层的所述至少一个侧边上。


5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述空腔、所述释放孔及所述释放通道分别通过蚀刻工艺制成。


6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步骤S1中，所述空腔的形成深度为3-4微米。


7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述化学机械抛光后，所述空腔的深度为0.5-2.5微米。


8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述衬底材料包括硅，并且所述牺牲材料包括磷硅玻璃PSG。


9.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述下电极层和上电极层的材料包括Mo，并且所述压电层的材料包括AlN。


10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林萍，盛荆浩，江舟，
申请(专利权)人：杭州见闻录科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33