一种薄膜体声波谐振器及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种薄膜体声波谐振器及其制造方法，其中，薄膜体声波谐振器包括：承载衬底，所述承载基底包括第一半导体层和第一器件层；第一微器件，所述第一微器件嵌入于所述承载衬底中，且所述第一微器件的至少部分位于所述第一器件层中；介质层，键合于所述第一器件层上，所述介质层围成第一空腔，所述第一空腔暴露出所述承载衬底的表面；压电叠层结构，覆盖所述第一空腔，所述压电叠层结构从下至上包括依次层叠的第一电极、压电层和第二电极；所述第一空腔形成于所述压电叠层结构之前，位于所述压电叠层结构的下方；第一电连接结构，连接所述第一微器件，将所述第一微器件电性引出。本发明专利技术能够提高谐振器的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜体声波谐振器及其制造方法
本专利技术涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器及其制造方法。
技术介绍
随着无线通讯技术的不断发展，为了满足各种无线通讯终端的多功能化需求，终端设备需要能够利用不同的载波频谱传输数据，同时，为了在有限的带宽内支持足够的数据传输率，对于射频系统也提出了严格的性能要求。射频滤波器是射频系统的重要组成部分，可以将通信频谱外的干扰和噪声滤出以满足射频系统和通信协议对于信噪比的需求。以手机为例，由于每一个频带需要有对应的滤波器，一台手机中可能需要设置数十个滤波器。通常，薄膜体声波谐振器包括两个薄膜电极，并且两个薄膜电极之间设有压电薄膜层，其工作原理为利用压电薄膜层在交变电场下产生振动，该振动激励出沿压电薄膜层厚度方向传播的体声波，此声波传至上下电极与空气交界面被反射回来，进而在薄膜内部来回反射，形成震荡。当声波在压电薄膜层中传播正好是半波长的奇数倍时，形成驻波震荡。但是，传统制作出的空腔型薄膜体声波谐振器，由于空腔的形成工艺受限，空腔下方的衬底中无法集成微器件，只能通过外部器件连接谐振器实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：/n承载衬底，所述承载基底包括第一半导体层和第一器件层；/n第一微器件，所述第一微器件嵌入于所述承载衬底中，且所述第一微器件的至少部分位于所述第一器件层中；/n介质层，键合于所述第一器件层上，所述介质层围成第一空腔，所述第一空腔暴露出所述承载衬底的表面；/n压电叠层结构，覆盖所述第一空腔，所述压电叠层结构从下至上包括依次层叠的第一电极、压电层和第二电极；/n第一电连接结构，连接所述第一微器件，将所述第一微器件电性引出。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：
承载衬底，所述承载基底包括第一半导体层和第一器件层；
第一微器件，所述第一微器件嵌入于所述承载衬底中，且所述第一微器件的至少部分位于所述第一器件层中；
介质层，键合于所述第一器件层上，所述介质层围成第一空腔，所述第一空腔暴露出所述承载衬底的表面；
压电叠层结构，覆盖所述第一空腔，所述压电叠层结构从下至上包括依次层叠的第一电极、压电层和第二电极；
第一电连接结构，连接所述第一微器件，将所述第一微器件电性引出。


2.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，还包括：
接合层，设置于所述压电叠层结构上方，所述接合层围成第二空腔，所述第二空腔暴露出所述压电叠层结构的表面，所述第二空腔与所述第一空腔在压电叠层结构上的投影有重叠部分；
封盖基板，设置于所述接合层上，并覆盖所述第二空腔。


3.如权利要求2所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述封盖基板包括第二半导体层和第二器件层，所述第二器件层靠近所述第二空腔所在侧；还包括：
第二微器件，所述第二微器件嵌入于所述封盖基板中，且所述第二微器件的至少部分位于所述第二器件层中；
第二电连接结构，连接于所述第二微器件，将所述第二微器件电性引出。


4.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一电连接结构包括：
第一导电插塞，所述第一导电插塞从所述承载衬底的底面延伸至所述第一微器件或；所述第一导电插塞从所述封盖基板的顶面延伸至所述第一微器件。


5.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第二电连接结构包括:
第二导电插塞，所述第二导电插塞从所述承载衬底的底面延伸至所述第一微器件或；所述第二导电插塞从所述封盖基板的顶面延伸至所述第二微器件。


6.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，还包括第三电连接结构，所述第三电连接结构连接第一微器件与所述第二微器件。


7.如权利要求3所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一微器件和/或所述第二微器件包括：
二极管、三极管、MOS晶体管、静电释放保护器件、电阻、电容或电感。


8.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一器件层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氮化硅。


9.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅或硅酸乙酯。


10.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述介质层与所述第一器件层的材质相同，所述键合方式包括：原子键键合。


11.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，还包括键合层，设置于所述介质层与所述承载衬底之间。


12.如权利要求11所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述键合层的材料包括：氧化硅、氮化硅、多晶硅、硅酸乙酯或有机固化膜。


13.如权利要求12所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述介质层与所述键合层的材料相同。


14.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，还包括：
第一沟槽，位于所述第一空腔围成的区域内部，贯穿所述第一电极，或贯穿所述第一电极和所述压电层；
第二沟槽，位于所述第二空腔围成的区域内部，在横向方向上与所述第一沟槽相对设置，贯穿所述第二电极，或贯穿所述第二电极和所述压电层；
所述第一沟槽与所述第二沟槽在所述承载衬底的投影的两个交界处相接或设有间隙。


15.如权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极、压电层和第二电极在垂直于所述承载衬底方向上相互重叠的区域为有效谐振区，所述有效谐振区的边界位于所述第一空腔包围的区域内，所述有效谐振区边界处设置有凸起，所述凸起设置于所述压电叠层结构上表面或下表面；或，
所述凸起部分设置于所述压电叠层结构的上表面，部分设置于所述压电叠层结构的下表面。


16.一种薄膜体声波谐振器的制造方法，其特征在于，包括：
提供临时衬底；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，罗海龙，李伟，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33