体声波谐振装置的形成方法制造方法及图纸

一种体声波谐振装置的形成方法，涉及半导体制造技术领域，包括：形成第一层，形成第一层包括：提供第一基底；一体形成第一电极材料层、压电层以及第二电极材料层；形成第一电极层；在压电层上形成空腔预处理层；形成第二层，形成第二层包括：提供第二基底；接合第一层和第二层；去除第一基底；形成第二电极层。压电层位于第二电极材料层上，第二电极材料层表面平坦，因此使压电层不包括明显转向的晶体，有助于提高谐振装置的机电耦合系数及谐振装置的Q值。第二基底的加工和有源层的加工分开进行，可使谐振装置的形成方法具有灵活性。一体形成第一电极材料层、压电层以及第二电极材料层。能够提升压电层或第二电极层的晶体质量。能够提升压电层或第二电极层的晶体质量。能够提升压电层或第二电极层的晶体质量。

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振装置的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种体声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、双工器、多工器和低噪声放大器等。其中，射频滤波器包括声表面（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器、体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器、微机电系统（Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，MEMS）滤波器、IPD（Integrated Passive Devices）滤波器等。
[0003]SAW谐振器和BAW谐振器的品质因数值（Q值）较高，由SAW谐振器和BAW谐振器制作成的低插入损耗、高带外抑制的射频滤波器，即SAW滤波器和BAW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，BAW滤波器的使用频率一般为0.7GHz至7GHz。
[0004]与 SAW谐振器相比，BAW谐振器的性能更好，但是由于工艺步骤复杂，BAW谐振器的制造成本比SAW谐振器高。然而，当无线通信技术逐步演进，所使用的频段越来越多，同时随着载波聚合等频段叠加使用技术的应用，无线频段之间的相互干扰变得愈发严重。高性能的BAW技术可以解决频段间的相互干扰问题。随着5G时代的到来，无线移动网络引入了更高的通信频段，当前只有BAW技术可以解决高频段的滤波问题。
[0005]然而，现有技术中形成的体声波谐振装置仍存在诸多问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是提供一种体声波谐振装置的形成方法，可使压电层不包括明显转向的晶粒，从而有助于提高谐振装置的机电耦合系数以及谐振装置的Q值。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供一种体声波谐振装置的形成方法，包括：形成第一层，形成所述第一层包括：提供第一基底；一体形成第一电极材料层、压电层以及第二电极材料层，其中，所述第二电极材料层位于所述第一基底上，所述压电层位于所述第二电极材料层上，所述第一电极材料层位于所述压电层上；对所述第一电极材料层进行第一图形化处理，形成第一电极层；在所述压电层上形成空腔预处理层，用于形成空腔，所述空腔预处理层至少覆盖所述第一电极层的第一端，其中，所述第一层的第一侧对应所述第一基底侧，所述第一层的第二侧对应所述空腔预处理层侧；形成第二层，形成所述第二层包括：提供第二基底；接合所述第一层和所述第二层，其中，所述第二层位于所述第二侧；去除所述第一基底；以及对所述第二电极材料层进行第二图形化处理，形成第二电极层。
[0008]可选的，形成所述空腔预处理层包括：形成牺牲层，位于所述压电层上，所述牺牲层至少覆盖所述第一电极层的第一端。
[0009]可选的，所述牺牲层的材料包括以下至少之一：聚合物、二氧化硅、掺杂二氧化硅、
多晶硅。
[0010]可选的，所述聚合物包括以下至少之一：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶、聚酰亚胺。
[0011]可选的，形成所述空腔预处理层还包括：形成第一中间层，位于所述压电层上方，所述第一中间层至少覆盖所述牺牲层，所述第二侧对应所述第一中间层侧。
[0012]可选的，所述第一中间层还覆盖所述第一电极层的第二端。
[0013]可选的，所述第一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。
[0014]可选的，所述聚合物包括以下至少之一：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶、聚酰亚胺。
[0015]可选的，所述绝缘电介质包括以下至少之一：氮化铝、二氧化硅、氮化硅、氧化钛。
[0016]可选的，所述压电层的材料包括以下至少之一：氮化铝、氧化铝合金、氮化镓、氧化锌、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、铌镁酸铅—钛酸铅。
[0017]可选的，形成所述第二层还包括：形成第二中间层，位于所述第二基底上方。
[0018]可选的，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。
[0019]可选的，所述聚合物包括以下至少之一：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶、聚酰亚胺。
[0020]可选的，所述绝缘电介质包括以下至少之一：氮化铝、二氧化硅、氮化硅、氧化钛。
[0021]可选的，形成所述第二层还包括：形成薄层，位于所述第二基底与所述第二中间层之间。
[0022]可选的，所述薄层包括：多晶薄层。
[0023]可选的，所述多晶薄层的材料包括以下至少之一：多晶硅、多晶氮化硅、多晶碳化硅。
[0024]可选的，接合所述第一层和所述第二层包括：键合所述第一中间层和所述第二中间层，形成第三中间层。
[0025]可选的，所述第三中间层的厚度包括：0.1微米至10微米。
[0026]可选的，在形成所述第二电极层之后，还包括：去除所述牺牲层，形成所述空腔，其中，所述第一电极层的第一端位于所述空腔中。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：在本专利技术技术方案的体声波谐振装置的形成方法中，所述压电层形成于所述第二电极材料层上，由于所述第二电极材料层的表面平坦，因此可以使所述压电层不包括明显转向的晶体，从而有助于提高谐振装置的机电耦合系数以及谐振装置的Q值。
[0028]此外，一体形成第一电极材料层、压电层以及第二电极材料层，使得所述第一电极材料层、压电层以及第二电极材料层全程在较好的环境（例如，真空环境或粒子数量较少的环境）下一体完成，避免所述压电层表面吸附或残留较多的粒子，从而提升所述压电层或所述第二电极层的晶体质量，并提升有源层（包括所述压电层、所述第一电极层及所述第二电极层）的整体质量。
附图说明
[0029]图1是一种体声波滤波器电路的示意图；
图2是一种薄膜体声波谐振器的结构示意图；图3是本专利技术实施例中体声波谐振装置的形成方法的流程示意图；图4至图12是本专利技术实施例中体声波谐振装置的形成方法各步骤结构示意图；图13是一种六方晶系晶体的结构示意图；图14是晶系晶体的结构示意图，其中，（i）是一种正交晶系晶体的结构示意图；（ii）是一种四方晶系晶体的结构示意图；（iii）是一种立方晶系晶体的结构示意图。
具体实施方式
[0030]正如
技术介绍
所述，现有技术中形成的体声波谐振装置仍存在诸多问题。以下将结合附图进行具体说明。
[0031]图1是一种体声波滤波器电路的示意图；图2是一种薄膜体声波谐振器的结构示意图。
[0032]请参考图1，一种体声波滤波器电路，包括由多个体声波谐振器组成的梯形电路，其中，f1、f2、f3、f4分别表示4种不同的频率。每个体声波谐振器内，谐振器压电层两侧的金属电极产生交替正负电压，压电层通过交替正负电压产生声波，该谐振器内的声波沿垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，包括：形成第一层，形成所述第一层包括：提供第一基底；一体形成第一电极材料层、压电层以及第二电极材料层，其中，所述第二电极材料层位于所述第一基底上，所述压电层位于所述第二电极材料层上，所述第一电极材料层位于所述压电层上；对所述第一电极材料层进行第一图形化处理，形成第一电极层；在所述压电层上形成空腔预处理层，用于形成空腔，所述空腔预处理层至少覆盖所述第一电极层的第一端，其中，所述第一层的第一侧对应所述第一基底侧，所述第一层的第二侧对应所述空腔预处理层侧；形成第二层，形成所述第二层包括：提供第二基底；接合所述第一层和所述第二层，其中，所述第二层位于所述第二侧；去除所述第一基底；以及对所述第二电极材料层进行第二图形化处理，形成第二电极层。2.如权利要求1所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，形成所述空腔预处理层包括：形成牺牲层，位于所述压电层上，所述牺牲层至少覆盖所述第一电极层的第一端。3.如权利要求2所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料包括以下至少之一：聚合物、二氧化硅、掺杂二氧化硅、多晶硅。4.如权利要求3所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述聚合物包括以下至少之一：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶、聚酰亚胺。5.如权利要求2所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，形成所述空腔预处理层还包括：形成第一中间层，位于所述压电层上方，所述第一中间层至少覆盖所述牺牲层，所述第二侧对应所述第一中间层侧。6.如权利要求5所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述第一中间层还覆盖所述第一电极层的第二端。7.如权利要求5所述的体声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：聚合物、绝缘电介质、多晶硅。8.如权利要求7所述的体声波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述聚合物包括以下至少之一：苯并环丁烯、光感环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹雅丽，周建，韩兴，王斌，
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：