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；在衬底的上表面形成第一凹槽，该第一凹槽的纵剖面的底部呈上窄下宽的形状；在第一凹槽的第一预设表面上形成厚度小于第一凹槽深度的第一导热层，其中，该第一预设表面是第一凹槽的底面、或是第一凹槽的底面以及至少部分侧壁；利用牺牲材料对第一凹槽进行填充；在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；移除牺牲材料以在叠层结构的下方形成空腔，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。本发明专利技术还提供了一种体声波谐振器、封装结构及其制造方法。实施本发明专利技术有利于提高器件的散热效率。发明专利技术有利于提高器件的散热效率。发明专利技术有利于提高器件的散热效率。
【技术实现步骤摘要】
体声波谐振器及其制造方法、封装结构及其制造方法
[0001]本专利技术涉及电子通信器件
，尤其涉及一种体声波谐振器及其制 造方法、封装结构及其制造方法。
技术介绍
[0002]请参考图1，图1是现有技术中常见体声波谐振器的剖面示意图。如图1 所示，体声波谐振器包括衬底10、叠层结构以及空腔14。叠层结构形成在衬 底10上，其从下至上依次包括下电极11、压电层12以及上电极13。空腔14形 成在衬底100和叠层结构之间，并与下电极11、压电层12以及上电极13在器 件厚度上存在重叠区域(该重叠区域即为体声波谐振器的谐振区)。上述现 有体声波谐振器的形成过程如下：首先提供衬底并对衬底进行刻蚀以形成凹 槽；接着利用牺牲材料对凹槽进行填充；然后在衬底上形成叠层结构；最后 释放牺牲材料以形成空腔。考虑到牺牲材料填充以及释放的便利性，现有技 术中空腔通常被设计为纵剖面呈倒梯形形状(如图1所示上底大于下底的梯 形形状)的结构。
[0003]空腔的优势在于可以很好地对声波进行反射从而有效减少声波的泄露， 但与此同时也存在一定的不足之处，即对于热量的传导能力不强。这也就意 味着，上述现有体声波谐振器无法用于实现高功率容量器件(例如高功率容 量滤波器等)，否则当高功率容量器件工作时，体声波谐振器作为发热部件 其所产生的热量在衬底侧无法通过空腔及时向衬底传递、进而无法通过衬底 及时传递到器件外部，如此一来，会导致器件出现温度过高的情况，轻则影 响器件的性能，重则造成器件的损毁。
[0004]目前为了提高体声波谐振器的散热效率，通常会在体声波谐振器的表面 特别是衬底的表面(例如衬底的上表面或底面)形成散热结构。散热结构的 形成虽然可以在一定程度上加快热量向器件外部传递的速度，但是由于散热 结构形成在体声波谐振器的表面，所以仍无法解决热量从空腔向衬底传递不 及时的问题。此外，由于散热结构和衬底其二者材料的热膨胀/热收缩系数不 同，所以导致在热量传递过程中散热结构和衬底二者膨胀/收缩的程度不同， 从而会影响到散热结构与衬底之间的结合性，进而存在散热结构从衬底表面 脱落的的可能。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种体声波谐振器，该 体声波谐振器包括：
[0006]提供衬底；
[0007]在所述衬底的上表面形成第一凹槽，该第一凹槽的纵剖面的底部呈上窄 下宽的形状；
[0008]在所述第一凹槽的第一预设表面上形成厚度小于所述第一凹槽深度的 第一导热层，其中，该第一预设表面是所述第一凹槽的底面、或是所述第一 凹槽的底面以及至少部分侧壁；
[0009]利用牺牲材料对所述第一凹槽进行填充；
[0010]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；
[0011]移除所述牺牲材料以在所述叠层结构的下方形成空腔，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。
[0012]根据本专利技术的一个方面，该制造方法中，所述第一凹槽的纵剖面呈上底 小于下底的梯形形状、或倒T字形状、或Σ形状。
[0013]根据本专利技术的另一个方面，该制造方法中，采用bosch工艺对所述衬底 的上表面进行刻蚀以形成侧壁具有粗糙表面的第一凹槽。
[0014]根据本专利技术的又一个方面，该制造方法中，在所述第一凹槽的第一预设 表面上形成厚度小于所述第一凹槽深度的第一导热层的步骤包括：在所述衬 底的上表面以及所述第一凹槽的侧壁和底面上形成一层导热材料，该导热材 料的厚度小于所述第一凹槽的深度；去除所述导热材料位于所述第一凹槽第 一预设表面之外的部分，以在所述第一凹槽的第一预设表面形成第一导热 层。
[0015]根据本专利技术的又一个方面，该制造方法中，所述导热材料的热导率高于 所述衬底的材料热导率。
[0016]根据本专利技术的又一个方面，该制造方法中，所述导热材料是石墨烯、碳 化硅、或金属。
[0017]根据本专利技术的又一个方面，该制造方法中，所述导热材料是石墨烯；在 所述衬底的上表面以及所述第一凹槽的侧壁和底面上形成一层导热材料的 步骤包括：通过喷涂或浸泡氧化石墨烯溶液的方式在所述衬底的上表面以及 所述第一凹槽的侧壁和底面上形成氧化石墨烯层；以及对所述氧化石墨烯层 进行还原处理以形成石墨烯层；去除所述导热材料位于所述第一凹槽第一预 设表面之外的部分的步骤包括：利用紫外光对所述石墨烯层位于所述第一凹 槽第一预设表面之外的部分进行照射直至该部分石墨烯层被去除。
[0018]根据本专利技术的又一个方面，该制造方法还包括：在所述衬底的下表面形 成第二导热层，该第二导热层的材料热导率高于所述衬底的材料热导率。
[0019]本专利技术还提供了一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括：
[0020]衬底；
[0021]叠层结构，该叠层结构形成在所述衬底的上表面，从下至上依次包括下 电极、压电层以及上电极；
[0022]空腔，该空腔形成在所述衬底和所述叠层结构之间，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，且该空腔 的纵剖面的底部呈现为上窄下宽的形状；
[0023]第一导热层，该第一导热层形成在所述空腔的第二预设表面上且厚度小 于所述空腔的深度，其中，所述第二预设表面是所述空腔的底面、或是所述 空腔的底面以及至少部分侧壁。
[0024]根据本专利技术的一个方面，该体声波谐振器中，所述空腔的纵剖面呈上底 小于下底的梯形形状、或倒T字形状、或Σ形状。
[0025]根据本专利技术的另一个方面，该体声波谐振器中，所述空腔的侧壁具有粗 糙的表
面。
[0026]根据本专利技术的又一个方面，该体声波谐振器中，所述第一导热层的材料 热导率高于所述衬底的材料热导率。
[0027]根据本专利技术的又一个方面，该体声波谐振器中，所述第一导热层的材料 是石墨烯、碳化硅或金属。
[0028]根据本专利技术的又一个方面，该体声波谐振器还包括：第二导热层，该第 二导热层形成在所述衬底的下表面、且该第二导热层的材料热导率高于所述 衬底的材料热导率。
[0029]本专利技术还提供了一种封装结构的制造方法，该制造方法包括：
[0030]提供器件晶圆，该器件晶圆包括多个体声波谐振器，其中，至少一个所 述体声波谐振器采用前述制造方法形成、或采用前述体声波谐振器实现；
[0031]提供盖帽晶圆，该盖帽晶圆包括本体，该本体上形成有与所述多个体声 波谐振器在位置上一一对应的第二凹槽，其中，至少一个所述第二凹槽其纵 剖面的底部呈现为上窄下宽的形状、且其第三预设表面上形成有第三导热 层，该第三预设表面是所述第二凹槽的底面、或是所述第二凹槽的底面以及 至少部分侧壁；
[0032]在所述器件晶圆和所述盖帽晶圆之间形成用于连接二者的连接结构，其 中，所述器件晶圆形成有体声波谐振器的表面和所述盖帽晶圆形成有第二凹 槽的表面相对设置；
[0033]形成用于本文档来自技高网...
【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；在所述衬底的上表面形成第一凹槽，该第一凹槽的纵剖面的底部呈上窄下宽的形状；在所述第一凹槽的第一预设表面上形成厚度小于所述第一凹槽深度的第一导热层，其中，该第一预设表面是所述第一凹槽的底面、或是所述第一凹槽的底面以及至少部分侧壁；利用牺牲材料对所述第一凹槽进行填充；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；移除所述牺牲材料以在所述叠层结构的下方形成空腔，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，所述第一凹槽的纵剖面呈上底小于下底的梯形形状、或倒T字形状、或Σ形状。3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，采用bosch工艺对所述衬底的上表面进行刻蚀以形成侧壁具有粗糙表面的所述第一凹槽。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，在所述第一凹槽的第一预设表面上形成厚度小于所述第一凹槽深度的第一导热层的步骤包括：在所述衬底的上表面以及所述第一凹槽的侧壁和底面上形成一层导热材料，该导热材料的厚度小于所述第一凹槽的深度；去除所述导热材料位于所述第一凹槽第一预设表面之外的部分，以在所述第一凹槽的第一预设表面形成第一导热层。5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，所述导热材料的热导率高于所述衬底的材料热导率。6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述导热材料是石墨烯、碳化硅、或金属。7.根据权利要求6所述的制造方法，其中：所述导热材料是石墨烯；在所述衬底的上表面以及所述第一凹槽的侧壁和底面上形成一层导热材料的步骤包括：通过喷涂或浸泡氧化石墨烯溶液的方式在所述衬底的上表面以及所述第一凹槽的侧壁和底面上形成氧化石墨烯层；以及对所述氧化石墨烯层进行还原处理以形成石墨烯层；去除所述导热材料位于所述第一凹槽第一预设表面之外的部分的步骤包括：利用紫外光对所述石墨烯层位于所述第一凹槽第一预设表面之外的部分进行照射直至该部分石墨烯层被去除。8.根据权利要求1所述的制造方法，该制造方法还包括：在所述衬底的下表面形成第二导热层，该第二导热层的材料热导率高于所述衬底的材料热导率。9.一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括：衬底；叠层结构，该叠层结构形成在所述衬底的上表面，从下至上依次包括下电极、压电层以及上电极；空腔，该空腔形成在所述衬底和所述叠层结构之间，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，且该空腔的纵剖面的底部呈现为上窄下宽的形状；第一导热层，该第一导热层形成在所述空腔的第二预设表面上且厚度小于所述空腔的深度，其中，所述第二预设表面是所述空腔的底面、或是所述空腔的底面以及至少部分侧壁。10.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述空腔的纵剖面呈上底小于下底的梯形形状、或倒T字形状、或Σ形状。11.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述空腔的侧壁具有粗糙的表面。12.根据权利要求9至11中任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨清华，赖志国，
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：
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