具有集成电容器的体声波谐振器滤波器制造技术

一种器件包括：在衬底上的压电层，该压电层包括包含在声谐振器中的一部分；在压电层上的第一导电层，该第一导电层包括在压电层的谐振器部分的第一侧上的声谐振器的第一电极；和在压电层上的第二导电层，该第二导电层包括在压电层的谐振器部分的第二侧上的声谐振器的第二电极。绝缘层设置在第二导电层上；互连金属层电连接到第二导电层或第一导电层，互连金属层具有延伸至绝缘层上以及与第二导电层的一部分重叠的部分，以提供耦接至第一电极和/或第二电极的电容器的电容器电极。或第二电极的电容器的电容器电极。或第二电极的电容器的电容器电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成电容器的体声波谐振器滤波器


[0001]本专利技术总体上涉及电子器件及其制造方法，并且更具体地涉及体声波(BAW)谐振器器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]移动电信设备已经在全世界被成功部署。随着4G/LTE在2012年左右的兴起以及最近推出的5G，以及移动数据流量的激增，数据丰富内容驱动智能电话段的增长，这预计在未来几年内每年达到2B。新标准和传统标准的共存以及对更高数据速率需求的渴望正在驱动智能电话中的RF复杂度。不幸的是，常规RF技术的局限性可能是开发根据这些新标准提供服务的设备的障碍。例如，5G标准要求具有约5GHz和更高频率的高性能RF滤波器。使用体声波谐振器(BAWR)的滤波器是满足这种要求的主要候选物。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的一些实施例提供一种器件，该器件包括：压电层，该压电层在衬底上，该压电层包括包含在声谐振器中的一部分；第一导电层，该第一导电层在压电层上，该第一导电层包括在压电层的谐振器部分的第一侧上的声谐振器的第一电极；以及第二导电层，该第二导电层在压电层上，该第二导电层包括在压电层的谐振器部分的第二侧上的声谐振器的第二电极。绝缘层设置在第二导电层上，以及互连金属层电连接到第二导电层或第一导电层，互连金属层具有延伸至绝缘层上以及与第二导电层的一部分重叠的部分，以提供耦接至第一电极和/或第二电极的电容器的电容器电极。
[0004]在一些实施例中，该器件包括导电通孔，该导电通孔将互连金属层电连接到该第一电极或该第二电极上，该互连金属层的一部分延伸到绝缘层上邻近于互连层被布置在该导电通孔上并且与该导电通孔接触的位置。导电通孔可穿过绝缘层和压电层以与第一电极接触。电容器电极可与第二电极的一部分重叠。
[0005]在一些实施例中，该导电通孔可以延伸到第二导电层的第一部分中以及与该第二导电层的第一部分接触，该第一部分与该第二导电层的与该第一电极电连接的第二部分电隔离。电容器电极可与第二导电层的第二部分重叠。
[0006]在进一步的实施例中，压电层可以包括：包含在第一声谐振器中的第一部分以及包含在第二声谐振器中的第二部分。第一电极可与压电层的第一部分和第二部分重叠，第二电极可包括与压电层的第一部分重叠的电极以及与压电层的第二部分和电容器电极重叠的电极。电容器可耦接在第一声谐振器的输入和第二声谐振器的输出之间。
[0007]在一些实施例中，声谐振器可以包括：串联耦接的第一声谐振器和第二声谐振器。电容器电极可包括：耦接在第一声谐振器和第二声谐振器的串联组合两端的电容器的电容器电极。
[0008]进一步的实施例提供了一种器件，该器件包括声谐振器和绝缘层，该声谐振器包括第一电极、第二电极以及在该第一电极与该第二电极之间的压电区域；该绝缘层在第二
电极上。该器件还包括在声谐振器上的互连金属层，互连金属层通过通孔连接到第一电极或第二电极，具有延伸到绝缘层上的、邻近于通孔的、用作电容器电极的部分。
[0009]第一电极可以由第一导电层形成。第二电极可以由第二导电层形成。通孔可以将互连金属层连接到第一导电层，电容器电极可以与第二导电层的一部分重叠。第一电极可以由第一导电层形成，第二电极可以由第二导电层形成。通孔可以将互连金属层连接到第二导电层的与第一电极电连接的部分，电容器电极可以与第二导电层的与第一电极电连接的部分重叠。压电区域可以由压电层形成，通孔可以穿过压电层。
[0010]根据另外的方面，方法可以包括：在衬底上形成压电层；在压电层的第一侧上形成第一导电层；将第一导电层图案化以形成用于声谐振器的第一电极；以及在压电层的第二侧上形成第二导电层。该方法还包括：将第二导电层图案化以形成声谐振器的第二电极，在第二导电层上形成绝缘层，以及形成互连金属层，该互连金属层电连接到第二电极层或第一电极层，该互连金属层具有延伸至绝缘层上以及与第二导电层的一部分重叠的部分，以提供耦接至第一电极和/或第二电极的电容器的电容器电极。
[0011]形成该互连金属层之前可以形成电连接到该第一电极或该第二电极的导电通孔。形成互连金属层可以包括：在导电通孔上形成互连层，其中，互连金属层的一部分延伸到绝缘层上、邻近于互连层与导电通孔接触的位置。形成导电通孔可以包括：形成穿过绝缘层和压电层以与第一电极接触的导电通孔。
附图说明
[0012]为了更全面地理解本专利技术的实施例，请参考附图。应理解，这些附图不应被认为是对本专利技术范围的限制，当前描述的实施例和当前理解的本专利技术的最佳模式通过使用附图用附加细节来描述，在附图中：
[0013]图1是根据一些实施例的声谐振器器件的简化横截面视图。
[0014]图2是由图1的器件实现的电路的示意图。
[0015]图3是根据一些实施例的声谐振器器件的简化横截面视图。
[0016]图4是由图3的器件实现的电路的示意图。
[0017]图5是根据一些实施例的声谐振器器件的简化横截面视图。
[0018]图6是图5的器件的简化平面视图。
[0019]图7是由图5的器件实现的电路的示意图。
[0020]图8是根据一些实施例的声谐振器器件的简化横截面视图。
[0021]图9是图8的器件的简化平面视图。
[0022]图10是由图8的器件实现的电路的示意图。
[0023]图11
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图14是示出根据一些实施例的用于制造图1的器件的操作的横截面视图。
[0024]图15
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图18是示出根据一些实施例的用于制造图3的器件的操作的横截面视图。
[0025]图19
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图22是示出根据一些实施例的用于制造图5的器件的操作的横截面视图。
[0026]图23
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图26是示出根据一些实施例的用于制造图8的器件的操作的横截面视图。
[0027]图27和图28是根据一些实施例的具有集成电容器的BAW谐振器滤波器器件的模拟性能的曲线图。
具体实施方式
[0028]根据本专利技术，提供了总体上涉及电子器件的技术。更具体地，本专利技术提供了涉及BAW器件及其制造方法的技术。仅仅作为示例，本专利技术已经被应用于用于通信设备、移动设备、计算设备等的单晶谐振器器件。
[0029]如本文所使用的，术语“衬底”可以意指体衬底或可以包括叠置的生长结构，如铝、镓、或铝和镓的三元化合物以及含氮的外延区域或功能区域、组合等。
[0030]根据本领域的普通技术人员，当使用常规材料和/或方法时，根据一些实施例的器件可以以相对简单且成本有效的方式来制造。这种滤波器或谐振器可在RF滤波器器件、RF滤波器系统等中实现。根据实施例，可以实现这些益处中的一个或更多个。当然，可以有其他变型、修改和替换。
[0031]随着4G LTE和5G日益普及，无线数据通信要求具有约5GHz和更高频率的高性能RF滤波器。体声波(BAW)谐振器是这种应用的主要候选物。BAW谐振器通常包括压电材料，例如结晶形式的氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种器件，包括：压电层，所述压电层在衬底上，所述压电层包括：包含在声谐振器中的一部分；第一导电层，所述第一导电层在所述压电层上，所述第一导电层包括：在所述压电层的谐振器部分的第一侧上的所述声谐振器的第一电极；第二导电层，所述第二导电层在所述压电层上，所述第二导电层包括：在所述压电层的所述谐振器部分的第二侧上的所述声谐振器的第二电极；绝缘层，所述绝缘层在所述第二导电层上；以及互连金属层，所述互连金属层电连接到所述第二导电层或所述第一导电层，所述互连金属层具有延伸到所述绝缘层上以及与所述第二导电层的一部分重叠的部分，以提供耦接到所述第一电极和/或所述第二电极的电容器的电容器电极。2.根据权利要求1所述的器件，还包括导电通孔，所述导电通孔将所述互连金属层电连接到所述第一电极或所述第二电极，其中，所述互连金属层的一部分延伸到所述绝缘层上邻近于互连层被布置在所述导电通孔上并且与所述导电通孔接触的位置。3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述导电通孔穿过所述绝缘层和所述压电层以与所述第一电极接触。4.根据权利要求3所述的器件，其中，所述电容器电极与所述第二电极的一部分重叠。5.根据权利要求2所述的器件，其中，所述导电通孔延伸到所述第二导电层的第一部分中以及与所述第二导电层的第一部分接触，所述第一部分与所述第二导电层的与所述第一电极电连接的第二部分电隔离，其中，所述电容器电极与所述第二导电层的所述第二部分重叠。6.根据权利要求2所述的器件，其中，所述压电层包括：包含在第一声谐振器中的第一部分以及包含在第二声谐振器中的第二部分；其中，所述第一电极与所述压电层的所述第一部分和所述第二部分重叠；其中，所述第二电极包括：与所述压电层的所述第一部分重叠的电极以及与所述压电层的所述第二部分和所述电容器电极重叠的电极。7.根据权利要求6所述的器件，其中，所述电容器耦接在所述第一声谐振器的输入与所述第二声谐振器的输出之间。8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述电容器电极包括：耦接在所述声谐振器的所述第一电极与所述第二电极之间的电容器的电容器电极。9.根据权利要求1所述的器件，其中，所述声谐振器包括：串联耦接的第一声谐振器和第二声谐振器，其中，所述电容器电极包括耦接在所述第一声谐振器和所述第二声谐振器的串联组合两端的电容器的电容器电极。10.一种器件，包括：声谐振器，所述声谐振器包括第一电极、第二电极以及在所述第一电极和所述第二电极之间的压电区域；绝缘层，所述绝缘层在所述第二电极上；以及互连金属层，所述互连金属层在所述声谐振器上，所述互连金属层通过通孔连接到所述第一电极或所述第二电极，以及所述互连金属层具有延伸到所述绝缘层上的、邻近于所
述通孔的用作电容器电极的部分。11.根据权利要求10所述的器件，其中，所述第一电极由第一导电层形成，其中，所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：索拉布，
申请(专利权)人：阿库斯蒂斯有限公司，
类型：发明
国别省市：