一种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体声波谐振器的制造方法，该制造方法包括：提供衬底，该衬底包括第一表面以及与其相对的第二表面；刻蚀衬底以在第一表面形成凹槽，并利用牺牲材料对该凹槽进行填充；在衬底上形成覆盖凹槽的叠层结构，该叠层结构从下至上依次包括下电极、压电层以及上电极；刻蚀所述衬底的第二表面以形成与所述凹槽连通的至少一个释放孔；通过至少一个释放孔释放凹槽内的牺牲材料，以在叠层结构和衬底之间形成空腔，其中，该空腔与下电极、压电层、以及上电极在器件厚度方向上存在重叠区域。相应地本发明专利技术还提供了一种体声波谐振器。实施本发明专利技术有利于提升器件的可靠性、稳定性以及产能。稳定性以及产能。稳定性以及产能。

【技术实现步骤摘要】
一种体声波谐振器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种体声波谐振器及其制造方法。

技术介绍

[0002]空气隙型体声波谐振器是目前应用最为广泛的一种体声波谐振器。请参考图1(a)至图1(d)，图1(a)至图1(d)是按照现有技术制造空气隙型体声波谐振器的各个阶段的剖面示意图。首先，如图1(a)所示，提供衬底10并刻蚀该衬底10以形成凹槽，以及在该凹槽内填充牺牲材料11。接着，如图1(b)所示，在衬底10上形成叠层结构，该叠层结构位于凹槽上方且从下至上依次包括下电极12、压电层13以及上电极14。其中叠层结构的形成过程如下：首先在衬底10上形成覆盖牺牲材料11的下电极12，接着在衬底10上形成覆盖下电极12的压电层13，最后在压电层13上形成上电极14。接着如图1(c)所示，刻蚀叠层结构以形成暴露牺牲材料的释放孔15。最后，如图1(d)所示，利用腐蚀溶液通过释放孔15将凹槽内的牺牲材料11移除，以在下电极12和衬底10之间形成用于声波反射的空腔16。其中，上电极14、压电层13、下电极12以及空腔16在器件厚度方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器的制造方法，该制造方法包括：提供衬底，该衬底包括第一表面以及与其相对的第二表面；刻蚀所述衬底以在所述第一表面形成凹槽，并利用牺牲材料对该凹槽进行填充；在所述衬底上形成覆盖所述凹槽的叠层结构，该叠层结构从下至上依次包括下电极、压电层以及上电极；刻蚀所述衬底的第二表面以形成与所述凹槽连通的至少一个释放孔；通过所述至少一个释放孔释放所述凹槽内的所述牺牲材料，以在所述叠层结构和所述衬底之间形成空腔，其中，该空腔与所述下电极、所述压电层、以及所述上电极在器件厚度方向上存在重叠区域。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述释放孔的水平截面形状是圆形、多边形或不规则形状。3.根据权利要求1所述的制造方法，其中：所述凹槽的底面呈正N边形形状，其中N大于等于3；所述释放孔的数量等于N+1，其中一个所述释放孔贯穿所述凹槽底面的中心区域，其他N个所述释放孔分别贯穿所述凹槽底面的N个顶点区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中：在所述衬底上形成叠层结构之后，该制造方法还包括：形成覆盖所述叠层结构的保护层；以及刻蚀所述衬底的第二表面以形成与所述凹槽连通的至少一个释放孔之后，该制造方法还包括：去除所述保护层。5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，刻蚀所述衬底的第二表面以形成与所述凹槽连通的至少一个释放孔之前，该制造方法还包括：从所述第二表面对所述衬底进行减薄。6.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，通过所述至少一个释放孔释放所述凹槽内的所述牺牲材料以在所述叠层结构和所述衬底之间形成空腔之后，该制造方法还包括：在所述衬底的所述第二表面上形成密封层对所述释放孔进行密封。7.根据权利要求6所述的制造方法，其中：所述密封层其材料的温度系数与所述压电层材料的温度系数相反，和/或所述密封层其材料的热导率高于所述衬底的热导率。8.一种体声波谐振器的制造方法，该制造方法包括：提供衬底，该衬底包括第一表面以及与其相对的第二表面；刻蚀所述衬底以在所述第一表面形成凹槽、以及在所述凹槽的底面形成向所述第二表面延伸但未贯穿所述第二表面的至少一个释放孔；利用牺牲材料对所述释放孔以及所述凹槽进行填充；在所述衬底上形成叠层结构，该叠层结构从下至上依次包括下电极、压电层以及上电极；从所述第二表面对所述衬底进行减薄直至暴露所述牺牲材料；释放所述牺牲材料以在所述叠层结构和所述衬底之间形成空腔，且该空腔与所述下电
极、所述压电层以及所述上电极在器件厚度方向上存在重叠区域。9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述释放孔的水平截面形状是圆形、多边形或不规则形状。10.根据权利要求8所述的制造方法，其中：所述凹槽的底面呈正N边形形状，其中N大于等于3；所述释放孔的数量等于N+1，其中一个所述释放孔形成在所述凹槽底面的中心区域，其他N个所述释放孔分别形成在所述凹槽底面的N个顶点区域。11.根据权利要求8至10中任一项所述的制造方法，释放所述牺牲材料以在所述叠层结构和所述衬底之间形成空腔之后，该制造方法还包括：在所述衬底的所述第二表面上形成密封层对所述释放孔进行密封。12.根据权利要求11所述的制造方法，其中：所述密封层其材料的温度系数与所述压电层材料的温度系数相反，和/或所述密封层其材料的热导率高于所述衬底的热导率。13.一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括：衬底，该衬底包括第一表面和与其相对的第二表面；叠层结构，该叠层结构形成在所述衬底上，从下至上依次包括下电极、压电层以及上电极；空腔，该空腔形成在所述叠层结构和所述衬底之间，且所述下电极、压电层、上电极与所述空腔在器件厚度方向上存在重叠区域；至少一个释放孔，该至少一个释放孔形成在所述衬底的所述第二表面并与所述空腔连通。14.根据权利要求13所述的体声波谐振器，其中，所述释放孔的水平截面形状是圆形、多边形或不规则形状。15.根据权利要求13所述的体声波谐振器，其中：所述空腔的底面呈正N边形形状，其中N大于等于3；所述释放孔的数量等于N+1，其中一个所述释放孔贯穿所述空腔底面的中心区域，其他N个所述释放孔分别贯穿所述空腔底面的N个顶点区域。16.根据权利要求13至15中任一项所述的体声波谐振器，该体声波谐振器还包括：密封层，该密封层形成在所述衬底的所述第二表面，对所述释放孔形成密封。17.根据权利要求16所述的体声波谐振器，其中：所述密封层其材料的温度系数与所述压电层材料的温度系数相反，和/或所述密封层其材料的热导率高于所述衬底的热导率。18.一种体声波谐振器的制造方法，该制造方法包括：提供衬底，该衬底包括第一表面以及与其相对的第二表面；刻蚀所述衬底以在所述第一表面形成第一凹槽、以及在所述第一凹槽的底面形成向所述第二表面延伸但未贯穿所述第二表面的至少一个第一释放孔，并利用第一牺牲材料对所述第一释放孔以及所述第一凹槽进行填充；在所述衬底的第一表面上形成覆盖所述第一凹槽的第一叠层结构，该第一叠层结构从下至上依次包括第一下电极、第一压电层以及第一上电极；
刻蚀所述衬底的第二表面以形成与所述第一释放孔连通的第二凹槽，并利用第二牺牲材料对所述第二凹槽进行填充；在所述衬底的第二表面上形成覆盖所述第二凹槽的第二叠层结构，该第二叠层结构从下至上依次包括第二下电极、第二压电层以及第二上电极；形成暴露所述第一牺牲材料或第二牺牲材料的至少一个第二释放孔，并通过所述第二释放孔释放所述第一牺牲材料和所述第二牺牲材料，以在所述第一叠层结构与所述衬底之间形成第一空腔、以及在所述第二叠层结构和所述衬底之间形成第二空腔，其中，所述第一空腔与所述第一下电极、所述第一压电层以及所述第一上电极在器件厚度方向上存在第一重叠区域，所述第二空腔与所述第二下...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐滨，赖志国，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：