【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种体声波滤波装置及其形成方法。
技术介绍
1、无线通信设备的射频(radio frequency，简称rf)前端芯片包括功率放大器、天线开关、射频滤波器、多工器和低噪声放大器等。其中，射频滤波器包括压电声表面波(surface acoustic wave，简称saw)滤波器、压电体声波(bulk acoustic wave，简称baw)滤波器、微机电系统(micro-electro-mechanical system，简称mems)滤波器、集成无源装置(integrated passive devices，简称ipd)滤波器等。
2、baw滤波器由baw谐振器组成。薄膜体声波谐振器(film bulk acoustic waveresonator，简称fbar)是一种可以把声波能量局限在器件内的baw谐振器，该谐振器的谐振区上方为真空或空气，下方存在一个空腔，因为真空或空气的声阻抗与金属电极声阻抗差别较大，声波可以在上金属电极的上表面和下金属电极的下表面反射，形成驻波。
3、baw谐振器的谐振频率取决于电极、压电层质量和厚度，电信号加载到fbar上时，电信号将通过压电薄膜的逆压电效应转换成声信号。
4、然而，现有的baw滤波器的性能还有待改善。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种体声波滤波装置及其形成方法，以改善压电体声波滤波器的性能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一
3、可选的，所述阻挡层在压电层上的投影范围位于所述第二电极层在压电层上的投影内；所述负载层在压电层上的投影范围位于所述阻挡层在压电层上的投影内。
4、可选的，所述负载层的厚度范围小于第二电极层的厚度范围。
5、可选的，所述阻挡层的厚度范围为小于100埃。
6、可选的，所述第二电极层和第一电极层的材料和结构相同。
7、可选的，所述第二电极层的侧壁表面与第二电极层的底部表面的夹角为锐角；所述夹角范围为30度至70度。
8、可选的，所述负载层的材料与所述第二电极层的材料相同。
9、可选的，所述负载层的材料与所述第二电极层的材料不相同。
10、可选的，所述阻挡层的材料与所述压电层的材料相同。
11、可选的，所述阻挡层的材料与所述第二电极层的材料不同，所述阻挡层的材料与所述负载层的材料不同。
12、可选的，所述阻挡层的材料包括：氧化锌、氮化镓、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝或氮化铝合金。
13、可选的，所述压电层的材料包括：氧化锌、氮化镓、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝或氮化铝合金。
14、可选的，还包括：位于压电层第一侧上的中间结构以及嵌入所述中间结构内的第一空腔和第二空腔，至少部分所述第一电极结构位于第一空腔内，至少部分所述第二电极结构位于第二空腔内；承载基底，所述中间结构位于所述承载基底与所述压电层之间，所述中间结构与所述承载基底接触。
15、可选的，所述第一谐振装置为串联谐振装置，所述第二谐振装置为并联谐振装置。
16、相应地，本专利技术技术方案还提供一种体声波滤波装置的形成方法，包括：形成压电层，所述压电层包括第一区和第二区,沿垂直于所述压电层的方向所述压电层包括相对的第一侧和第二侧；形成位于压电层第一侧的第一电极结构和第二电极结构,所述第一电极结构和第二电极结构分别位于第一区和第二区，所述第二电极结构的厚度大于所述第一电极结构的厚度；形成位于压电层第二侧的第三电极结构和第四电极结构,所述第三电极结构和第四电极结构分别位于第一区和第二区；其中，形成所述第一电极结构包括形成第一电极层，形成所述第二电极结构包括：形成第二电极层、阻挡层以及负载层，所述阻挡层位于所述第二电极层与所述负载层之间，所述第二电极层靠近所述压电层，所述负载层包括相对的第一负载边缘和第二负载边缘，所述第二电极层包括相对的第一电极边缘和第二电极边缘，所述第一负载边缘与第一电极边缘对应，所述第二负载边缘与第二电极边缘对应；其中，所述负载层在压电层上的投影位于所述第二电极层在压电层上的投影内，所述负载层的第一负载边缘与对应的所述第二电极层的第一电极边缘之间具有第一间距，所述负载层的第二负载边缘与对应的所述第二电极层的第二电极边缘之间具有第二间距。
17、可选的，所述阻挡层在压电层上的投影范围位于所述第二电极层在压电层上的投影范围内；所述负载层在压电层上的投影范围位于所述阻挡层在压电层上的投影范围内。
18、可选的，所述第二电极层和第一电极层基于同一材料层形成。
19、可选的，所述第一电极结构和第二电极结构的形成方法包括：在压电层第一侧形成电极材料层；在电极材料层表面形成阻挡材料层；在阻挡材料层上形成负载材料层；在负载材料层上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述第二区上的负载材料层表面；以所述第一掩膜层为掩膜，去除第二区之外的所述负载材料层和阻挡材料层，暴露出电极材料层表面，并在第二区的电极材料层上形成阻挡层以及负载层；在电极材料层表面和负载层上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第一区上的电极材料层表面以及覆盖所述第二区上的负载层表面；以所述第二掩膜层为掩膜，去除第一区和第二区之外区域的电极材料层，在第一区上形成第一电极层，在第二区上形成第二电极层。
20、可选的，所述第二电极层的侧壁表面与第二电极层的底部表面的夹角为锐角；所述夹角范围为30度至70度。
21、可选的，还包括：形成位于压电层第一侧上的中间结构；提供承载基底，将所述中间结构与所述承载基底相接合；形成嵌入所述中间结构内的第一空腔和第二空腔，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种体声波滤波装置，包括至少一个第一谐振装置与至少一个第二谐振装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第一间距的范围为大于4微米；所述第二间距的范围为大于4微米。
3.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层在压电层上的投影位于所述第二电极层在压电层上的投影内；所述负载层在压电层上的投影位于所述阻挡层在压电层上的投影内。
4.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述负载层的厚度小于第二电极层的厚度。
5.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的厚度小于100埃。
6.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第二电极层和第一电极层的材料和结构相同。
7.如权利要求6所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第二电极层的侧壁表面与第二电极层的底部表面的夹角为锐角；所述夹角范围为30度至70度。
8.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述负载层的材料与所述第二电极层的材料相同。
9.如权
10.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的材料与所述压电层的材料相同。
11.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的材料与所述第二电极层的材料不同，所述阻挡层的材料与所述负载层的材料不同。
12.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的材料包括：氧化锌、氮化镓、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝或氮化铝合金。
13.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述压电层的材料包括：氧化锌、氮化镓、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝或氮化铝合金。
14.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，还包括：位于压电层第一侧上的中间结构以及嵌入所述中间结构内的第一空腔和第二空腔，至少部分所述第一电极结构位于第一空腔内，至少部分所述第二电极结构位于第二空腔内；承载基底，所述中间结构位于所述承载基底与所述压电层之间，所述中间结构与所述承载基底接触。
15.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第一谐振装置为串联谐振装置，所述第二谐振装置为并联谐振装置。
16.一种体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，包括：
17.如权利要求16所述的体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，所述阻挡层在压电层上的投影范围位于所述第二电极层在压电层上的投影范围内；所述负载层在压电层上的投影范围位于所述阻挡层在压电层上的投影范围内。
18.如权利要求16所述的体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，所述第二电极层和第一电极层基于同一材料层形成。
19.如权利要求18所述的体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，所述第一电极结构和第二电极结构的形成方法包括：在压电层第一侧形成电极材料层；在电极材料层表面形成阻挡材料层；在阻挡材料层表面形成负载材料层；在负载材料层上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述第二区上的负载材料层表面；以所述第一掩膜层为掩膜，去除第二区之外的所述负载材料层和阻挡材料层，暴露出电极材料层表面，并在第二区的电极材料层上形成阻挡层以及负载层；在电极材料层表面和负载层上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第一区上的电极材料层表面以及覆盖所述第二区上的负载层表面；以所述第二掩膜层为掩膜，去除第一区和第二区之外区域的电极材料层，在第一区上形成第一电极层，在第二区上形成第二电极层。
20.如权利要求16所述的体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，所述第二电极层的侧壁表面与第二电极层的底部表面的夹角为锐角；所述夹角范围为30度至70度。
21.如权利要求16所述的体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，还包括：
22.如权利要求21所述的体声波滤波装置的形成方法，其特征在于，所述中间结构以及位于中间结构内的第一空腔和第二空腔的形成方法包括：在压电层第一侧上形成位于第一区上的第一牺牲层以及位于第二区上的第二牺牲层，第一牺牲层覆盖至少部分所述第一电极结构，第二牺牲层覆盖至少部分所述第二电极结构；在压电层第一侧表面、第一牺牲层侧壁表面和顶部表面、以及在第二牺牲层侧壁表面和顶部表面形成中间结构；接合所述中间结构与所述承载基底；去除所述第一牺牲层，在中间结构内形成第一空腔；去除所述第二牺牲层，在中间结构内形成第二空腔。
...【技术特征摘要】
1.一种体声波滤波装置，包括至少一个第一谐振装置与至少一个第二谐振装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第一间距的范围为大于4微米；所述第二间距的范围为大于4微米。
3.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层在压电层上的投影位于所述第二电极层在压电层上的投影内；所述负载层在压电层上的投影位于所述阻挡层在压电层上的投影内。
4.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述负载层的厚度小于第二电极层的厚度。
5.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的厚度小于100埃。
6.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第二电极层和第一电极层的材料和结构相同。
7.如权利要求6所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述第二电极层的侧壁表面与第二电极层的底部表面的夹角为锐角；所述夹角范围为30度至70度。
8.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述负载层的材料与所述第二电极层的材料相同。
9.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述负载层的材料与所述第二电极层的材料不相同。
10.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的材料与所述压电层的材料相同。
11.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的材料与所述第二电极层的材料不同，所述阻挡层的材料与所述负载层的材料不同。
12.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述阻挡层的材料包括：氧化锌、氮化镓、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝或氮化铝合金。
13.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，所述压电层的材料包括：氧化锌、氮化镓、钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝或氮化铝合金。
14.如权利要求1所述的体声波滤波装置，其特征在于，还包括：位于压电层第一侧上的中间结构以及嵌入所述中间结构内的第一空腔和第二空腔，至少部分所述第一电极结构位于第一空腔内，至少部分所述第二电极结构位于第二空腔内；承载基底，所述中间结构位于所述承载基底与所述压电层之间，所述中间结构与所述承载基底接触。
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【专利技术属性】
技术研发人员：金建，黄烜，刘广纯，周琦，
申请(专利权)人：常州承芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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