谐振器的制备方法及谐振器技术

本发明专利技术提供了一种谐振器的制备方法及谐振器。制备方法包括：提供半导体基体，半导体基体具有第一表面；在具有第一表面的半导体基体的一侧形成第一单晶层；在第一单晶层远离半导体基体的一侧形成压电层；在第一表面上形成间隔设置的两个阻隔件，阻隔件将第一单晶层分隔为多个单晶层，多个单晶层与两个阻隔件交替设置；顺序刻蚀压电层和单晶层，形成贯穿单晶层的第一通孔和贯穿压电层的第二通孔，第一通孔和第二通孔连通；根据第一通孔和第二通孔去除位于相邻阻隔件之间的键合层，形成空腔。上述方法由于在单晶层上生长得到的薄膜质量较好，因此该谐振器结构中能够得到高质量的第一电极层和压电层从而提高了具有该谐振器结构的谐振器的性能。谐振器的性能。谐振器的性能。

【技术实现步骤摘要】
谐振器的制备方法及谐振器


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体而言，涉及一种谐振器的制备方法及谐振器。

技术介绍

[0002]空气隙型薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Wave Resonator，FBAR)结构利用空气（声阻抗很小近似等于零）作为声波限制界面，对于利用空气反射原理的FBAR而言，制备思路是在复合薄膜层下方营造一个空腔环境。而空气隙型FBAR的制备方法是在衬底上预设空腔，该空腔由牺牲层材料构造。随后利用磁控溅射的方法在牺牲层材料上依次沉积种子层、底电极、压电层和上电极，形成三明治复合层。最后释放牺牲层材料形成空腔即制备完成。
[0003]现有技术制备薄膜体声波谐振器的过程中，为了形成空腔，空气隙型FBAR会在沉积底电极层和压电层之前制备牺牲层和支撑层，进而在支撑层上沉积底电极和压电层。其中，形成底电极和压电层的衬底的晶体质量和表面粗糙度会直接影响底电极和压电层的沉积质量，但是现有技术中，由于在形成牺牲层之后，通常会对牺牲层进行抛光处理，从而使得经过抛光后的牺牲层上可能存在研磨液和物质颗粒残留，表面变得非常粗糙，并经过支撑层的再次沉积覆盖，薄膜表面粗糙度变得更大，因此，在该支撑层上进行沉积形成的底部电极和压电层的结晶质量很低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种谐振器的制备方法及谐振器，以解决现有技术中难以在谐振器中形成高晶体质量薄膜的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种谐振器的制备方法，包括：提供半导体基体，半导体基体具有第一表面；在具有第一表面的半导体基体的一侧形成第一单晶层；在第一单晶层远离半导体基体的一侧形成压电层；在第一表面上形成间隔设置的两个阻隔件，阻隔件将第一单晶层分隔为多个单晶层，多个单晶层与两个阻隔件交替设置；在两个阻隔件、第一单晶层以及半导体基体之间形成空腔。
[0006]进一步地，在形成第一单晶层的步骤中，制备方法包括：提供单晶基体，单晶基体用于形成第一单晶层；在第一表面上形成第一键合层，以及在单晶基体的一侧表面顺序形成第一电极层和第二键合层，以使第二键合层覆盖第一电极层和第一单晶层；将第一键合层和第二键合层键合连接，形成第一键合体，第一键合层和第二键合层构成谐振器的键合层；去除第一键合体中远离键合层的部分单晶基体，以使剩余的部分单晶基体形成第一单晶层。
[0007]进一步地，制备方法还包括：在形成第一电极层和第二键合层的步骤之前，对单晶基体进行离子注入，以在单晶基体中形成损伤层，以使损伤层将单晶基体划分至位于损伤层两侧的两部分单晶基体。
[0008]进一步地，形成多个阻隔件的步骤包括：顺序刻蚀压电层、第一单晶层和键合层，形成自压电层贯穿至第一表面的两个沟槽，以使沟槽将第一单晶层分隔为多个单晶层，且第一电极层与两个沟槽之间的单晶层接触设置；在多个沟槽中沉积阻隔材料，形成多个阻隔件。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种谐振器，包括：半导体基体，具有第一表面；两个阻隔间，间隔设置与第一表面上；多个单晶层，设置于两个阻隔件远离第一表面的一侧，多个单晶层与两个阻隔间交替设置；压电层，设置于单晶层远离半导体基体的一侧；空腔，设置于两个阻隔件、第一单晶层以及半导体基体之间，且阻隔件之间的单晶层中具有第一通孔，压电层中具有第二通孔，第一通孔和第二通孔连通。
[0010]进一步地，阻隔件远离半导体基体的一侧表面与第一表面的垂直距离为第一距离，压电层远离半导体基体的一侧表面与第一表面的垂直距离为第二距离，第一距离小于第二距离。
[0011]进一步地，还包括：键合层，设置于第一表面上，且键合层位于两个阻隔件的外侧，且键合层键合连接单晶层和半导体基体，键合层和阻隔件具有不同的刻蚀选择比。
[0012]进一步地，谐振器在垂直于第一表面的方向上具有第一截面，阻隔件在第一截面上具有第一区域和第二区域，第一区域的宽度小于第二区域的宽度，其中，第一区域为靠近第一表面的区域，第二区域为远离第一表面的区域。
[0013]进一步地，两个阻隔件之间的单晶层靠近半导体基体的一侧接触设置有第一电极层，第一通孔设置于阻隔件和第一电极层之间，第一电极层与阻隔件之间具有第一间距，第一间距大于第一通孔的孔径。
[0014]进一步地，第一电极层与单晶层接触一侧在单晶层上具有第一投影，第一电极层远离单晶层的一侧在单晶层上具有第二投影，第一投影大于第二投影。
[0015]应用本专利技术的技术方案，提供一种谐振器的制作方法，由于在单晶层上生长得到的薄膜质量较好，从而采用上述制作方法，通过在第一单晶层上形成压电层之后，使得第一电极层和压电层能够直接在第一单晶层的相对的两个表面上形成，因此该谐振器中能够得到高质量的第一电极层和压电层，从而相比于现有技术中在支撑层或层上形成第一电极层和压电层，本方案提高了具有该谐振器的谐振器的性能。
附图说明
[0016]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，提供的半导体基体的剖面结构示意图；图2示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，提供的单晶基体剖面结构示意图；图3示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，形成第一键合体的剖面结构示意图；图4示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，形成第一单晶层的剖面结构示意图；
图5示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，形成两个沟槽的剖面结构示意图；图6示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，形成两个阻隔件的剖面结构示意图；图7示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，形成第二电极层的剖面结构示意图；图8示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法中，形成第一通孔和第二通孔的剖面结构示意图；图9示出了根据本专利技术实施例的一种谐振器的制备方法，形成空腔的剖面结构示意图。
[0017]其中，上述附图包括以下附图标记：10、半导体基体；11、第一键合层；12、第二键合层；13、第一电极层；14、第一单晶层；15、键合层；16、单晶基体；17、沟槽；18、压电层；19、单晶层；20、阻隔件；21、第一通孔；22、第二通孔；23、空腔；24、第二电极层。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要说明的是，本专利技术的说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器的制备方法，其特征在于，包括：提供半导体基体，所述半导体基体具有第一表面；在具有所述第一表面的所述半导体基体的一侧形成第一单晶层；在所述第一单晶层远离所述半导体基体的一侧形成压电层；在所述第一表面上形成间隔设置的两个阻隔件，所述两个阻隔件将所述第一单晶层分隔为多个单晶层，所述多个单晶层与所述两个阻隔件交替设置；顺序刻蚀所述压电层和所述单晶层，形成贯穿所述单晶层的第一通孔和贯穿所述压电层的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔连通；根据所述第一通孔和所述第二通孔去除位于相邻所述阻隔件之间的键合层，形成空腔。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在形成所述第一单晶层的步骤中，所述制备方法包括：提供单晶基体，所述单晶基体具有第二表面；在所述第一表面上形成第一键合层，在所述第二表面上顺序形成第一电极层和第二键合层，以使所述第一电极层覆盖部分所述第二表面，所述第二键合层覆盖所述第一电极层和剩余的部分所述第二表面；将所述第一键合层和所述第二键合层键合连接，形成第一键合体，所述第一键合层和所述第二键合层构成所述谐振器的键合层；去除所述第一键合体中远离所述键合层的部分所述单晶基体，以使剩余的部分所述单晶基体形成所述第一单晶层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在形成所述第一电极层和所述第二键合层的步骤之前，对所述单晶基体进行离子注入，以在所述单晶基体中形成损伤层，以使所述损伤层将所述单晶基体划分至位于所述损伤层两侧的两部分所述单晶基体。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，形成所述两个阻隔件的步骤包括：顺序刻蚀所述压电层、所述第一单晶层和所述键合层，形成自所述压电层贯穿至所述第一表面的两个沟槽，以使所述两个沟槽将所述第一单晶层分隔为所述多个单晶层，且所述第一电极层与所述两个沟槽之间的所述单晶层接触设置；在所述两个沟槽中沉积阻隔材料，形成所述两...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炳辉，蔡耀，邹杨，高超，王雅馨，孙博文，孙成亮，
申请(专利权)人：武汉敏声新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：