一种声表面波谐振装置的形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种声表面波谐振装置的形成方法，包括：形成第一部，包括：提供压电预处理层；在压电预处理层中形成缺陷层；提供第一基底；接合压电预处理层与第一基底；基于缺陷层形成压电层，压电层包括第一侧及第一侧相对的第二侧，第一基底位于第一侧；形成第二部，包括：提供第二基底；接合第一部和第二部，第二部位于第二侧；去除第一基底；以及形成电极层，位于第一侧，接触压电层。该方法中，压电预处理层材料的第一热膨胀系数与第一基底材料的第二热膨胀系数的差与所述第二热膨胀系数的比率小于5%，采用高温分离及高温退火的方式形成晶体质量较好的压电层时，可以减少发生断裂的情况，提高产品的良率。提高产品的良率。提高产品的良率。

【技术实现步骤摘要】
一种声表面波谐振装置的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，本专利技术涉及一种声表面波谐振装置的形成方法。

技术介绍

[0002]无线通信设备的射频（Radio Frequency，RF）前端芯片包括功率放大器、天线开关、射频滤波器、包括双工器的多工器和低噪声放大器等。其中，射频滤波器包括压电声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器、压电体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器、微机电系统（Micro
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Electro
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Mechanical System，MEMS）滤波器、集成无源装置（Integrated Passive Devices，IPD）滤波器等。
[0003]SAW谐振器的品质因数值（Q值）较高，由SAW谐振器制作成低插入损耗、高带外抑制的射频滤波器，即SAW滤波器，是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流射频滤波器。其中，Q值是谐振器的品质因数值，定义为中心频率除以谐振器3dB带宽。SAW滤波器的使用频率一般为0.4GHz至2.7GHz。
[0004]SAW谐振器存在频率随工作温度漂移的特性，为了满足频段越来越拥挤的5G时代射频终端对滤波器的要求，SAW谐振器需要具备更高的频率
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温度稳定性。温度补偿(Temperature Compensation，TC)型SAW（TCSAW）谐振器的频率
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温度稳定性较普通SAW谐振器更高，此外TC
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SAW谐振器的Q值也可高于SAW谐振器的Q值。
[0005]图1示出了一种TC
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SAW谐振装置100，包括：基底110；温度补偿层130，位于所述基底110上；压电层150，位于所述温度补偿层130上，所述压电层150包括第一侧151及所述第一侧相对的第二侧153，所述温度补偿层130位于所述第一侧151；以及电极层170，位于所述第二侧153，位于所述压电层150上，其中，所述电极层170包括但不限于叉指换能装置（InterDigital Transducer，IDT），所述IDT包括多个电极条171及多个电极条173，所述电极条171和所述电极条173的极性不同，所述电极条171和所述电极条173交替放置。需要说明的是，TC
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SAW谐振装置的温度补偿层与压电层具有相反的温度频移特性，因此可以调整TC
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SAW谐振装置的频率温度系数（Temperature Coefficient of Frequency, TCF），使其趋向于0 ppm/℃。
[0006]形成所述TC
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SAW谐振装置100的方法包括：通过高温分离及高温退火的方式形成晶体质量较好的所述压电层150，然而所述压电层150的材料和所述基底110的材料的热膨胀系数失配，因此高温处理时容易出现断裂的情况，从而降低产品良率。需要说明的是，所述热膨胀系数失配指所述压电层150的材料的热膨胀系数与所述基底110的材料的热膨胀系数的差与所述基底110的材料的热膨胀系数的比率大于5%。

技术实现思路

[0007]本专利技术解决的问题是提供一种声表面波谐振装置的形成方法，可以减少发生断裂的情况，提高产品的良率。
[0008]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种声表面波谐振装置的形成方法，包括：形成第一部，所述形成第一部包括：提供压电预处理层；在所述压电预处理层中形成缺陷层；提供第一基底；接合所述压电预处理层与所述第一基底；基于所述缺陷层形成压电层，所述压电层包括第一侧及所述第一侧相对的第二侧，所述第一基底位于所述第一侧；形成第二部，所述形成第二部包括：提供第二基底；接合所述第一部和所述第二部，所述第二部位于所述第二侧；去除所述第一基底；以及形成电极层，位于所述第一侧，接触所述压电层。
[0009]在一些实施例中，所述压电预处理层的材料的第一热膨胀系数与所述第一基底的材料的第二热膨胀系数的差与所述第二热膨胀系数的比率小于5%。
[0010]在一些实施例中，所述第一基底的材料包括以下至少之一：氮化铝、氮化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、铌镁酸铅—钛酸铅。在一些实施例中，所述第一基底的材料与所述压电预处理层的材料相同。
[0011]在一些实施例中，在所述压电预处理层中形成缺陷层包括：向所述压电预处理层中注入至少一种粒子，所述至少一种粒子进入所述压电预处理层后形成所述缺陷层。
[0012]在一些实施例中，接合所述压电预处理层与所述第一基底包括：形成第一中间层，位于所述第一基底与所述压电预处理层之间，至少用于接合所述第一基底与所述压电预处理层。在一些实施例中，所述第一中间层的材料包括以下至少之一：金属、聚合物、绝缘电介质、多晶硅。
[0013]在一些实施例中，所述第一中间层的厚度包括：0.2微米至1微米。在一些实施例中，所述第一中间层的厚度包括：1微米至10微米。
[0014]在一些实施例中，在所述压电预处理层中还形成第一子层及第二子层，分别位于所述缺陷层的两侧，其中，所述第一子层的厚度大于所述第二子层的厚度。
[0015]在一些实施例中，基于所述缺陷层形成压电层包括：去除所述第一子层；修复所述缺陷层。在一些实施例中，去除所述第一子层包括：高温分离所述第一子层，其中，所述高温指250摄氏度至1000摄氏度。在一些实施例中，修复所述缺陷层包括：高温退火所述缺陷层，其中，所述高温指250摄氏度至1000摄氏度。
[0016]在一些实施例中，接合所述第一部和所述第二部包括：在常温条件下，形成第二中间层，位于所述第二基底与所述压电层之间，至少用于接合所述第二基底与所述压电层，其中，所述常温指25摄氏度至250摄氏度。在一些实施例中，所述第二中间层的材料包括以下至少之一：聚合物、绝缘电介质、多晶硅。
[0017]在一些实施例中，去除所述第一基底包括：打磨所述第一基底或刻蚀所述第一基底。在一些实施例中，所述方法还包括：去除所述第一基底后，去除所述第一中间层。
[0018]在一些实施例中，所述形成第一部还包括：形成第一接合层，位于所述第二侧。在一些实施例中，所述形成第二部还包括：形成第二接合层，位于所述第二基底的一侧。在一些实施例中，接合所述第一部和所述第二部包括：常温键合所述第一接合层和所述第二接合层，形成第三中间层，位于所述第二基底与所述压电层之间，至少用于接合所述第二基底与所述压电层，其中，所述常温指25摄氏度至250摄氏度。在一些实施例中，所述第三中间层的材料包括以下至少之一：聚合物、绝缘电介质、多晶硅。
[0019]在一些实施例中，所述形成第一部还包括：接合所述压电预处理层与所述第一基底前，形成隔离层，位于所述第一基底的一侧，覆盖所述第一基底，至少用于屏蔽刻蚀剂以
保护所述压电层。在一些实施例中，所述隔离层的材料包括以下至少之一：氧化硅、氮化硅、氧化铝、金属。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，包括：形成第一部，所述形成第一部包括：提供压电预处理层；在所述压电预处理层中形成缺陷层；提供第一基底；接合所述压电预处理层与所述第一基底；基于所述缺陷层形成压电层，所述压电层包括第一侧及所述第一侧相对的第二侧，所述第一基底位于所述第一侧；形成第二部，所述形成第二部包括：提供第二基底；接合所述第一部和所述第二部，所述第二部位于所述第二侧；去除所述第一基底；以及形成电极层，位于所述第一侧，接触所述压电层。2.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述压电预处理层的材料的第一热膨胀系数与所述第一基底的材料的第二热膨胀系数的差与所述第二热膨胀系数的比率小于5%。3.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，在所述压电预处理层中形成缺陷层包括：向所述压电预处理层中注入至少一种粒子，所述至少一种粒子进入所述压电预处理层后形成所述缺陷层。4.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，接合所述压电预处理层与所述第一基底包括：形成第一中间层，位于所述第一基底与所述压电预处理层之间，至少用于接合所述第一基底与所述压电预处理层。5.如权利要求4所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述第一中间层的材料包括以下至少之一：金属、聚合物、绝缘电介质、多晶硅。6.如权利要求4所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述第一中间层的厚度包括：0.2微米至1微米。7.如权利要求4所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述第一中间层的厚度包括：1微米至10微米。8.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，在所述压电预处理层中还形成第一子层及第二子层，分别位于所述缺陷层的两侧，其中，所述第一子层的厚度大于所述第二子层的厚度。9.如权利要求8所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，基于所述缺陷层形成压电层包括：去除所述第一子层；修复所述缺陷层。10.如权利要求9所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，去除所述第一子层包括：高温分离所述第一子层，其中，所述高温指250摄氏度至1000摄氏度。11.如权利要求9所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，修复所述缺陷层包括：高温退火所述缺陷层，其中，所述高温指250摄氏度至1000摄氏度。12.如权利要求1所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，接合所述第一部和所述第二部包括：在常温条件下，形成第二中间层，位于所述第二基底与所述压电层之间，至少用于接合所述第二基底与所述压电层，其中，所述常温指25摄氏度至250摄氏度。13.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，李军涛，韩兴，周建，
申请(专利权)人：常州承芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：