空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法，制造方法包括：在衬底表面形成凹槽；在形成有凹槽的衬底上依次沉积一层保护层和一层加厚的牺牲层；采用化学机械抛光方法去除部分牺牲层，使得剩余的牺牲层表面平坦化；采用干法刻蚀的方法去除位于凹槽外的保护层表面的牺牲层；在保护层上沉积覆盖凹槽的叠层结构，叠层结构包括依次沉积的底电极、压电层和顶电极；去除位于凹槽内的保护层表面的牺牲层，在凹槽内的保护层和底电极之间形成空腔。该制造方法可以有效去除进行CMP加工后，牺牲层表面的各种玷污和缺陷，获得一种表面质量较好的牺牲层，提高后续生长的叠层结构的生长质量，最终提高器件整体性能。最终提高器件整体性能。最终提高器件整体性能。

【技术实现步骤摘要】
空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法


[0001]本专利技术涉及微电子器件
，尤其涉及一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法。

技术介绍

[0002]薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，FBAR)是一种压电薄膜谐振器。薄膜体声波谐振器的基本结构为基板上由上电极、压电层和下电极组成的叠层结构；为了抑制振动能量的耗散，叠层结构的下方设置有空腔。
[0003]空腔的制备方法有两种：一种是对叠层结构下方的基板区域进行腐蚀，腐蚀从基板的背面进行；二是在基板表面制作图形化的表面牺牲层，在牺牲层上制备叠层结构，并在制备叠层结构之后对牺牲层进行腐蚀。其中，在制作牺牲层时，通常会对牺牲层进行化学机械抛光(chemical mechanical polishing，CMP)，以使其表面平坦化。
[0004]在对牺牲层进行CMP时，会在牺牲层形成较为明显的蝶形(dishing)缺陷，且后续在此抛光后的表面上制备的叠层结构将会随着缺陷的形状而弯曲，造成器件整体性能下降。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法。
[0006]本专利技术提供了一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法，所述制造方法包括：
[0007]在衬底表面形成凹槽；
[0008]在形成有所述凹槽的衬底上依次沉积一层保护层和一层加厚的牺牲层；
[0009]采用化学机械抛光方法去除部分牺牲层，使得剩余的所述牺牲层表面平坦化；
[0010]采用干法刻蚀的方法去除位于所述凹槽外的保护层表面的牺牲层；
[0011]在所述保护层上沉积覆盖所述凹槽的叠层结构，所述叠层结构包括依次沉积的底电极、压电层和顶电极；
[0012]去除位于所述凹槽内的保护层表面的牺牲层，在所述凹槽内的保护层和所述底电极之间形成空腔。
[0013]可选地，所述在形成有所述凹槽的衬底上依次沉积一层保护层和一层加厚的牺牲层，包括：
[0014]在形成有所述凹槽的衬底上沉积一层致密的二氧化硅层，形成所述保护层；
[0015]在所述保护层上沉积一层加厚的疏松的二氧化硅层，形成所述牺牲层。
[0016]可选地，采用热氧化或化学气相沉积方法形成所述保护层。
[0017]可选地，所述疏松的二氧化硅层为硼磷硅玻璃或者磷硅玻璃。
[0018]可选地，采用等离子体气相沉积法形成所述牺牲层。
[0019]可选地，所述加厚的牺牲层的厚度为4～6um。
[0020]可选地，所述采用化学机械抛光方法去除部分牺牲层，使得剩余的所述牺牲层表面平坦化，包括：
[0021]采用化学机械抛光方法从所述牺牲层的表面开始对所述牺牲层进行加工，直至所述牺牲层表面平坦化，且位于所述凹槽外的保护层表面的牺牲层的厚度为设定厚度时停止加工。
[0022]可选地，所述设定厚度为100～500nm。
[0023]可选地，所述在衬底表面形成凹槽，包括：
[0024]采用干法或湿法刻蚀的方法，在所述衬底的表面形成深度为3～30um的凹槽。
[0025]可选地，所述在衬底表面形成凹槽之前，所述制造方法还包括：
[0026]对所述衬底进行清洗，并烘干备用。
[0027]本专利技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0028]本专利技术实施例提供的一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法，先淀积一层加厚的牺牲层，为后续CMP的平坦化留下充足的补偿量。接着，采用化学机械抛光方法去除部分牺牲层，使得剩余的牺牲层表面平坦化后，再采用干法刻蚀的方法去除位于凹槽外的保护层表面的牺牲层。干法刻蚀过程可以有效去除CMP后表面的各种玷污和缺陷，如微刮伤、水痕和蝶形缺陷等。本专利技术充分利用CMP具备的优异的全局平坦化能力、以及干法刻蚀的无选择性去除材质的特性，获得一种表面质量较好的牺牲层，从而可以保证后续生长的叠层结构的生长质量，提高器件整体性能。
[0029]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0030]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
[0031]在附图中：
[0032]图1是相关技术提供的一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法流程图；
[0033]图2是本专利技术实施例提供的一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法流程图；
[0034]图3是本专利技术实施例提供的另一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法流程图；
[0035]图4是执行步骤S302后所呈现的结构示意图；
[0036]图5是执行步骤S303后所呈现的结构示意图；
[0037]图6是执行步骤S304后所呈现的结构示意图；
[0038]图7是执行步骤S305后所呈现的结构示意图；
[0039]图8是执行步骤S306后所呈现的结构示意图；
[0040]图9是执行步骤S307后所呈现的结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
[0042]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0043]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。在本公开的上下文中，相似或者相同的部件可能会用相同或者相似的标号来表示。
[0044]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0045]为了更好的理解本申请，首先，对本专利技术实施例所涉及的相关技术进行简要介绍：
[0046]图1是相关技术提供的一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法流程图，如图1所示，该制造方法包括：
[0047]步骤S101、在衬底表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空腔型薄膜体声波谐振器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：在衬底表面形成凹槽；在形成有所述凹槽的衬底上依次沉积一层保护层和一层加厚的牺牲层；采用化学机械抛光方法去除部分牺牲层，使得剩余的所述牺牲层表面平坦化；采用干法刻蚀的方法去除位于所述凹槽外的保护层表面的牺牲层；在所述保护层上沉积覆盖所述凹槽的叠层结构，所述叠层结构包括依次沉积的底电极、压电层和顶电极；去除位于所述凹槽内的保护层表面的牺牲层，在所述凹槽内的保护层和所述底电极之间形成空腔。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在形成有所述凹槽的衬底上依次沉积一层保护层和一层加厚的牺牲层，包括：在形成有所述凹槽的衬底上沉积一层致密的二氧化硅层，形成所述保护层；在所述保护层上沉积一层加厚的疏松的二氧化硅层，形成所述牺牲层。3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，采用热氧化或化学气相沉积方法形成所述保护层。4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述疏松的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国安，罗大杰，马琳，
申请(专利权)人：赛莱克斯微系统科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：