一种滤波器、滤波器封装结构及滤波器制造方法技术

本发明专利技术涉及一种滤波器、滤波器封装结构及滤波器制造方法，主要通过结构上的设计以及制造工艺上的调整，解决了现有制程中化学液会沿晶圆上的切割道渗入到内部，从而对滤波器功能部件造成腐蚀的问题。其方法是在晶圆的切割道中也形成键合体，即将现有技术中盖晶圆以及基体晶圆上的每个独立的键合环之间用键合体连接在一起，这样就可以令所有的键合环彼此连接形成一个闭环结构，将盖晶圆与基体晶圆键合在一起后，整个晶圆边缘被闭环结构的键合体所密封，阻挡了化学液对滤波器功能部件的腐蚀，令滤波器可靠性得以提高；并且上述方案完全可以采用自动化制程实现，无需人工手动处理，提高了生产效率，也降低了制造成本。也降低了制造成本。也降低了制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种滤波器、滤波器封装结构及滤波器制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种滤波器、滤波器封装结构及滤波器制造方法。

技术介绍

[0002]体声波（BAW）滤波器装置已在实现无线通信装置和系统小型化、多功能化改进中起到了非常重要的作用，该结构的滤波器在制造过程中，如图1和图2所示，通常在基体晶圆100上形成多个滤波器功能部件101，滤波器功能部件101如图2所示以阵列构造排布，滤波器功能部件101主要由上、下电极和压电体构成。在每个滤波器功能部件101周围形成高于滤波器功能部件101的键合环102，滤波器功能部件101被键合环102围绕其内。另一盖晶圆200上对应于每个滤波器功能部件101的位置处形成一凹槽201，凹槽201四周的表面处也形成环形键合层202，环形键合层202将凹槽201圈在其内。封装时，将盖晶圆200与基体晶圆100扣合，在一定温度和压力条件下，键合环102和环形键合层202键合在一起，这样就形成了多个BAW滤波器单元。相邻键合环102（或相邻环形键合层202）之间的区域为切割道103，后续通过切割方式将每个BAW滤波器单元切割分离后形成多个BAW滤波器。
[0003]BAW滤波器的可靠性与键合后形成的密封结构气密性有关，在BAW滤波器中，压电体被基体晶圆100、凹槽201、以及环形键合体密封起来，但受目前BAW滤波器制造工艺的影响，键合环102和环形键合层202键合后所形成的环形键合体其键合面上仍存在孔隙，并不能保证压电体完全处于密封结构中。另外，盖晶圆200与基体晶圆100扣合后，其边缘处于开放状态，在后续工艺制程如去胶或电镀工序中，去胶液及电镀液会从键合面处的孔隙沿切割道渗入到密封结构内部，进而对密封结构中的压电体及电极层造成腐蚀，影响键合后密封结构的气密性，导致滤波器频率发生偏移、插损变大以及可靠性降低等问题。根据具体制造工艺的不同，有的器件中切割道内仍保留有压电层和电极层，化学液进入切割道内也会对切割道内的压电层以及键合体底部的电极层造成腐蚀。为了解决由此带来的可靠性隐患，目前普遍采用手工边缘补胶方式将晶圆边缘开放处进行封闭，从而避免化学液的渗入。这种处理方式虽然能够提高BAW滤波器的可靠性，但无法实现自动化作业，生产效率极低，且也增加了工艺监控难度及额外的制造成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术首先公开一种滤波器制造方法，通过自动化作业方式将晶圆边缘的相邻滤波器单元的键合体彼此连接形成闭环结构，有效阻止了后续加工过程中化学液沿切割道渗透，从而对可靠性造成影响的可能性，具体采用如下技术方案来实现：一种滤波器制造方法，内容包括：在盖晶圆表面刻蚀出至少两个间隔排布的内凹空腔，相邻空腔之间的盖晶圆表面形成盖键合部，在盖键合部表面围绕每个空腔一圈沉积金属键合层形成盖键合环，至少在最外圈的每个相邻盖键合环之间的盖键合部表面沉积金属键合层形成盖切割道键合体，盖
切割道键合体将相邻盖键合环连接在一起；在基体晶圆表面形成至少两个间隔排布的滤波器功能单元，每个滤波器功能单元与盖晶圆的内凹空腔相对应，并在每个滤波器功能单元的外围一圈沉积金属键合层形成基体键合环，至少在最外圈的每个相邻基体键合环之间沉积金属键合层形成基体切割道键合体，基体切割道键合体将相邻基体键合环连接在一起；将盖晶圆的每个内凹空腔对应于基体晶圆的每个滤波器功能单元，令盖键合环与基体键合环键合，令盖切割道键合体与基体切割道键合体键合。
[0005]我们知道，现有结构和工艺形成中，通常仅在滤波器功能单元周围形成键合环，这样键合在一起的晶圆，其每个滤波器功能单元周围也形成一密封结构，看似能够对空腔内的滤波器功能单元起到密封保护作用，但其不然，由于盖晶圆和基体晶圆键合在一起后，整个晶圆的边缘是开放结构，晶圆上的多个滤波器功能单元需要后续通过切割进行分离，相邻的键合环之间作为切割的切割道，键合在一起的晶圆在后续制程中还需要涉及去胶和电镀等环节，化学液会从晶圆边缘开放处沿切割道进入键合面，一旦键合面出现孔隙，化学液沿晶格渗入内部会对滤波器功能单元造成腐蚀。为了避免化学液沿切割道流入，本专利技术通过工艺制程特意在切割道内也形成键合层，利用该键合层将切割道两侧的键合环连接在一起形成阻挡墙，只要晶圆边缘最外围一圈的切割道内形成键合层，这样整个晶圆的边缘就被一圈键合体封闭起来，化学液就无法沿切割道流入晶圆内部。
[0006]由于键合环和键合体的形成需通过光刻刻蚀来完成，需要使用到高精度的曝光机，如果仅在晶圆边缘一圈的切割道内设置切割道键合体，也可以形成阻挡化学液渗透的阻挡墙，但对于大尺寸晶圆来说，目前使用的曝光机其精度可能满足不了工艺要求，晶圆边缘键合强度及键合效果可能不佳，从而影响可靠性提升效果。因此，本专利技术推荐盖切割道键合体形成于盖晶圆上每一个盖键合环之间，相应的，基体切割道键合体也形成于基体晶圆上每一个基体键合环之间，即晶圆上的每个切割道内都设置切割道键合体，这样全片均匀分布，更有利于实际工艺操作，更适合用高精度曝光机作业，其键合效果和可靠性提升都更加理想。
[0007]考虑到盖晶圆和基体晶圆键合时有利于提高键合质量，在刻蚀空腔的时候，还在盖键合部上刻蚀出环形凹槽，减少盖键合部的键合面积，这样有利于产品键合强度及可靠性的提高，沉积金属键合层时，金属键合物会覆盖在盖键合部表面及凹槽内。所沉积的金属键合层可以为金、锡、铜中的一种或多种组合形成。
[0008]本专利技术还公开一种利用上述制造方法制成的滤波器封装结构，具体方案如下：一种滤波器封装结构，包括盖晶圆和基体晶圆，所述盖晶圆表面形成至少两个间隔排布的内凹空腔，每个空腔四周形成包围空腔的盖键合环；所述基体晶圆表面形成至少两个间隔排布的滤波器功能单元，每个滤波器功能单元四周形成包围滤波器功能单元的基体键合环，基体键合环高于滤波器功能单元；至少最外圈的每个相邻盖键合环之间用盖切割道键合体将相邻盖键合环连接在一起，至少最外圈的每个相邻基体键合环之间用基体切割道键合体将相邻基体键合环连接在一起；盖晶圆的每个空腔对应于基体晶圆的每个滤波器功能单元，且盖键合环与基体键合环键合，盖切割道键合体与基体切割道键合体键合。
[0009]进一步，所述盖键合环、盖切割道键合体、基体键合环、基体切割道键合体所采用的金属为金、锡、铜中的一种或多种组合形成。
[0010]进一步，所述盖晶圆上的每个空腔四周表面开设环形凹槽，盖键合环覆盖在凹槽上。
[0011]进一步，所述盖切割道键合体仅形成于盖晶圆边缘最外圈的盖键合环之间，相应的，基体切割道键合体也仅形成于基体晶圆边缘最外圈的基体键合环之间。
[0012]进一步，所述盖切割道键合体形成于盖晶圆上每一个盖键合环之间，相应的，基体切割道键合体也形成于基体晶圆上每一个基体键合环之间。
[0013]本专利技术还公开一种上述滤波器制造方法制成的滤波器。
[0014]本专利技术通过结构上的设计以及制造工艺上的调整，将现有技术中盖晶圆以及基体晶圆上的每个独立的键合环之间也用键合体连接在一起，这样就可以令所有的键合环彼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器制造方法，其特征在于，内容包括：在盖晶圆表面刻蚀出至少两个间隔排布的内凹空腔，相邻空腔之间的盖晶圆表面形成盖键合部，在盖键合部表面围绕每个空腔一圈沉积金属键合层形成盖键合环，至少在最外圈的每个相邻盖键合环之间的盖键合部表面沉积金属键合层形成盖切割道键合体，盖切割道键合体将相邻盖键合环连接在一起；在基体晶圆表面形成至少两个间隔排布的滤波器功能单元，每个滤波器功能单元与盖晶圆的内凹空腔相对应，并在每个滤波器功能单元的外围一圈沉积金属键合层形成基体键合环，至少在最外圈的每个相邻基体键合环之间沉积金属键合层形成基体切割道键合体，基体切割道键合体将相邻基体键合环连接在一起；将盖晶圆的每个内凹空腔对应于基体晶圆的每个滤波器功能单元，令盖键合环与基体键合环键合，令盖切割道键合体与基体切割道键合体键合。2.根据权利要求1所述的一种滤波器制造方法，其特征在于：沉积的金属键合层为金、锡、铜中的一种或多种组合形成。3.根据权利要求1所述的一种滤波器制造方法，其特征在于：所述盖键合部上开设环形凹槽，沉积的金属键合层覆盖在盖键合部表面及凹槽内。4.根据权利要求1所述的一种滤波器制造方法，其特征在于：所述盖切割道键合体仅形成于盖晶圆边缘最外圈的盖键合环之间，相应的，基体切割道键合体也仅形成于基体晶圆边缘最外圈的基体键合环之间。5.根据权利要求1所述的一种滤波器制造方法，其特征在于：所述盖切割道键合体形成于盖晶圆上每一个盖键合环之间，相应的，基体切割道键合体也形成于基体晶圆上每一个基体键合环之间。6.根据权利要求1所述的一种滤波器制造方法，其特征在于：所述滤波器功能单元包括底电极、压电体以及顶电极。7.根据权利要求6所述的一种滤波器制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪丽，王冲，王大甲，穆苑龙，项少华，魏有晨，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：