一种体声波谐振器、制备方法以及滤波器、制备方法技术

本发明专利技术公开了一种体声波谐振器、制备方法以及滤波器、制备方法。该体声波谐振器的制备方法包括：提供衬底，其中，衬底的表面或者内部设置有声反射结构；在衬底之上依次形成下电极和压电层；在压电层背离下电极的表面形成掩膜层，其中，掩膜层设置有微结构窗口，微结构窗口包括凸起结构窗口；形成凸起结构膜层，其中，凸起结构膜层位于掩膜层的表面以及压电层上凸起结构窗口内，位于压电层上凸起结构窗口内的凸起结构膜层为凸起结构；去除掩膜层以及掩膜层表面的凸起结构膜层；形成上电极，上电极覆盖凸起结构和压电层。本发明专利技术实施例提供的技术方案，简化了体声波谐振器的制备工艺，降低了制作成本。制作成本。制作成本。

【技术实现步骤摘要】
一种体声波谐振器、制备方法以及滤波器、制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种体声波谐振器、制备方法以及滤波器、制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着通信技术的发展，体声波谐振器因具有尺寸小、工作频率高、功耗低、品质因数高、与CMOS工艺兼容等特点，在无线通信领域发挥着重要作用。
[0003]其中，下电极、压电层和上电极构成的三明治结构作为体声波谐振器的谐振单元。为了提高体声波谐振器的品质因数，现有技术通常在上电极下设置微结构例如凸起结构和凹陷结构来避免声波能量损耗，但是现有技术在制备凸起结构时，需要先形成凸起结构的整面膜层，然后对整面膜层进行第一次光刻和刻蚀得到凸起结构；之后再形成凹陷结构，在形成凹陷结构的过程中需要对凹陷结构的所在膜层进行第二次光刻和刻蚀工艺，由于微结构中的凹陷结构的一侧需要与凸起结构的一侧对齐，因而对第一次和第二次光刻和刻蚀的位置有严格要求，但是在第二次光刻和刻蚀工艺的位置与第一次光刻和刻蚀工艺的位置之间的对位过程中很容易出现偏差，使得凹陷结构和凸起结构之间的位置相对位置和预设相对位置不符，进而导致体声波谐振器的良率不高。另外，多次刻蚀工艺也导致现有体声波谐振器的制备工艺过于繁琐。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种体声波谐振器、制备方法以及滤波器、制备方法，以简化体声波谐振器的制备工艺，降低体声波谐振器的制作成本。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种体声波谐振器的制备方法，包括：
[0006]提供衬底，其中，所述衬底的表面或者内部设置有声反射结构；
[0007]在所述衬底之上依次形成下电极和压电层；
[0008]在所述压电层背离所述下电极的表面形成掩膜层，其中，所述掩膜层设置有微结构窗口，所述微结构窗口包括凸起结构窗口；
[0009]形成凸起结构膜层，其中，所述凸起结构膜层位于所述掩膜层的表面以及压电层上所述凸起结构窗口内，位于压电层上所述凸起结构窗口内的凸起结构膜层为凸起结构；
[0010]去除所述掩膜层以及所述掩膜层表面的凸起结构膜层；
[0011]形成上电极，所述上电极覆盖所述凸起结构和所述压电层。
[0012]可选的，所述微结构窗口还包括凹陷结构窗口，在所述压电层背离所述下电极的表面形成掩膜层包括：
[0013]在所述压电层背离所述下电极的表面依次形成第一掩膜层和第二掩膜层；
[0014]在所述第二掩膜层形成凸起结构窗口的第一部分；
[0015]在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分以及凹陷结构窗口，其中，所述凸起结构窗口和所述凹陷结构窗口连通，且所述凹陷结构窗口位于所述凸起结构窗口的内
侧和外侧。
[0016]可选的，去除所述掩膜层以及所述掩膜层表面的凸起结构膜层包括：
[0017]去除所述第二掩膜层以及所述第二掩膜层表面的凸起结构膜层；
[0018]以所述第一掩膜层为掩膜版，在压电层表面形成凹陷结构，其中，所述凹陷结构在所述衬底的正投影和所述凹陷结构窗口在所述衬底的正投影重合，所述凹陷结构的深度小于所述压电层的厚度；
[0019]去除所述第一掩膜层。
[0020]可选的，形成上电极，所述上电极覆盖所述凸起结构和所述压电层之后还包括：
[0021]去除所述体声波谐振器工作区域边缘之外的凸起结构和上电极，保留所述体声波谐振器的工作区域内的凸起结构和上电极。
[0022]可选的，在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分以及凹陷结构窗口包括：
[0023]在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分；
[0024]通过湿法腐蚀工艺，对所述第一掩膜层的侧壁进行腐蚀以形成凹陷结构窗口，其中，所述凸起结构窗口和所述凹陷结构窗口连通，且所述凹陷结构窗口位于所述凸起结构窗口的内侧和外侧。
[0025]可选的，所述湿法腐蚀的速率大于或等于且小于或等于
[0026]可选的，所述第一掩膜层包括不掺杂的二氧化硅、磷硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃以及光刻胶中的任意一种；
[0027]所述第二掩膜层包括光刻胶。
[0028]可选的，所述第一掩膜层的厚度大于或等于且小于或等于2um；
[0029]所述第二掩膜层的厚度大于或等于且小于或等于10um。
[0030]根据本专利技术的另一方面，提供了一种滤波器的制备方法，所述滤波器包括至少一个体声波谐振器，所述体声波谐振器的制备方法如本专利技术任一实施例所述的体声波谐振器的制备方法。
[0031]根据本专利技术的另一方面，提供了一种体声波谐振器，包括：
[0032]衬底，其中，所述衬底的表面或者内部设置有声反射结构；
[0033]下电极和压电层，所述下电极和所述压电层依次设置在所述衬底之上；
[0034]微结构，所述微结构包括凸起结构，所述凸起结构位于所述压电层的表面；
[0035]上电极，所述上电极覆盖所述凸起结构和所述压电层；
[0036]其中，所述凸起结构的制备方法包括：在所述压电层背离所述下电极的表面形成掩膜层，其中，所述掩膜层设置有微结构窗口，所述微结构窗口包括凸起结构窗口；
[0037]形成凸起结构膜层，其中，所述凸起结构膜层位于所述掩膜层的表面以及压电层上所述凸起结构窗口内，位于压电层上所述凸起结构窗口内的凸起结构膜层为凸起结构；
[0038]去除所述掩膜层以及所述掩膜层表面的凸起结构膜层。
[0039]可选的，所述微结构还包括凹陷结构，所述凹陷结构位于所述压电层的表面，且所述凹陷结构位于所述凸起结构的内侧，所述凹陷结构的深度小于所述压电层的厚度。
[0040]可选的，所述凹陷结构的制备方法包括：
[0041]在所述压电层背离所述下电极的表面依次形成第一掩膜层和第二掩膜层；
[0042]在所述第二掩膜层形成凸起结构窗口的第一部分；
[0043]在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分以及凹陷结构窗口，其中，所述凸起结构窗口和所述凹陷结构窗口连通，且所述凹陷结构窗口位于所述凸起结构窗口的内侧和外侧；
[0044]形成凸起结构膜层，其中，所述凸起结构膜层位于所述第二掩膜层的表面以及压电层上所述凸起结构窗口内，位于压电层上所述凸起结构窗口内的凸起结构膜层为凸起结构；
[0045]去除所述第二掩膜层以及所述第二掩膜层表面的凸起结构膜层；
[0046]以所述第一掩膜层为掩膜版，在压电层表面形成凹陷结构，其中，所述凹陷结构在所述衬底的正投影和所述凹陷结构窗口在所述衬底的正投影重合，所述凹陷结构的深度小于所述压电层的厚度；
[0047]去除所述第一掩膜层。
[0048]可选的，所述凸起结构位于所述体声波谐振器的工作区域内；
[0049]所述上电极覆盖所述凸起结构以及所述凸起结构环绕的压电层的表面。
[0050]可选的，所述凸起结构的材料和所述上电极的材料相同或者不同。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，其中，所述衬底的表面或者内部设置有声反射结构；在所述衬底之上依次形成下电极和压电层；在所述压电层背离所述下电极的表面形成掩膜层，其中，所述掩膜层设置有微结构窗口，所述微结构窗口包括凸起结构窗口；形成凸起结构膜层，其中，所述凸起结构膜层位于所述掩膜层的表面以及压电层上所述凸起结构窗口内，位于压电层上所述凸起结构窗口内的凸起结构膜层为凸起结构；去除所述掩膜层以及所述掩膜层表面的凸起结构膜层；形成上电极，所述上电极覆盖所述凸起结构和所述压电层。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述微结构窗口还包括凹陷结构窗口，在所述压电层背离所述下电极的表面形成掩膜层包括：在所述压电层背离所述下电极的表面依次形成第一掩膜层和第二掩膜层；在所述第二掩膜层形成凸起结构窗口的第一部分；在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分以及凹陷结构窗口，其中，所述凸起结构窗口和所述凹陷结构窗口连通，且所述凹陷结构窗口位于所述凸起结构窗口的内侧和外侧。3.根据权利要求2所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，去除所述掩膜层以及所述掩膜层表面的凸起结构膜层包括：去除所述第二掩膜层以及所述第二掩膜层表面的凸起结构膜层；以所述第一掩膜层为掩膜版，在压电层表面形成凹陷结构，其中，所述凹陷结构在所述衬底的正投影和所述凹陷结构窗口在所述衬底的正投影重合，所述凹陷结构的深度小于所述压电层的厚度；去除所述第一掩膜层。4.根据权利要求1所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，形成上电极，所述上电极覆盖所述凸起结构和所述压电层之后还包括：去除所述体声波谐振器工作区域边缘之外的凸起结构和上电极，保留所述体声波谐振器的工作区域内的凸起结构和上电极。5.根据权利要求2所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分以及凹陷结构窗口包括：在所述第一掩膜层形成凸起结构窗口的第二部分；通过湿法腐蚀工艺，对所述第一掩膜层的侧壁进行腐蚀以形成凹陷结构窗口，其中，所述凸起结构窗口和所述凹陷结构窗口连通，且所述凹陷结构窗口位于所述凸起结构窗口的内侧和外侧。6.根据权利要求5所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述湿法腐蚀的速率大于或等于/min，且小于或等于/min。7.根据权利要求2所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述第一掩膜层包括不掺杂的二氧化硅、磷硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃以及光刻胶中的任意一种；所述第二掩膜层包括光刻胶。
8.根据权利要求2所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述第一掩膜层的厚度大于或等于且小...

【专利技术属性】
技术研发人员：王友良，杨清华，
申请(专利权)人：苏州汉天下电子有限公司，
类型：发明
国别省市：