本發(fā)明涉及體聲波器件，特別是涉及一種體聲波器件的制備方法以及一種體聲波器件。

背景技術(shù)：

1、隨著對通信設(shè)備的小型化和微型化的需要，各種移動設(shè)備對濾波器的尺寸提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。目前，以薄膜體聲波諧振器(fbar)為代表的體聲學(xué)諧振器(baw)具有尺寸小、工作頻率高、與集成電路(ic)制造工藝兼容等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于通信的濾波器。

2、現(xiàn)有的包括例如fbar聲學(xué)諧振器的濾波器的封裝通常采用晶圓級封裝，現(xiàn)有的fbar的封裝結(jié)構(gòu)通常需要兩片晶圓，一片晶圓作為襯底，該襯底朝向體聲波結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有下空腔；另一片晶圓作為窗口，該襯底朝向體聲波結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有上空腔，兩個襯底之間通常需要通過支撐柱相連。上述襯底一般為高阻襯底，成本較高。同時由于需要設(shè)置支柱等進行連接，對工藝要求較高，所生產(chǎn)的器件良率較低。

3、所以如何提供一種低封裝成本以及高良率的體聲波器件制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種體聲波器件的制備方法，可以以低成本高良率的制備體聲波器件；本發(fā)明的另一目的在于提供一種體聲波器件，其制備方法具有低成本高良率的特點。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種體聲波器件的制備方法，包括：

3、在襯底表面制備待釋放的體聲波結(jié)構(gòu)；所述襯底朝向所述體聲波結(jié)構(gòu)一側(cè)具有下空腔，所述下空腔內(nèi)填充有犧牲層；

4、在所述體聲波結(jié)構(gòu)表面貼附第一膜層；

5、刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)，形成連通所述下空腔的釋放孔，以及基于所述第一膜層形成的上空腔側(cè)壁；

6、在刻蝕所述第一膜層后，基于所述釋放孔釋放所述犧牲層，形成所述下空腔；

7、在所述上空腔側(cè)壁背向所述襯底一側(cè)貼附第二膜層，形成上空腔。

8、可選的，刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)，形成連通所述下空腔的釋放孔，以及基于所述第一膜層形成的上空腔側(cè)壁包括：

9、在同一刻蝕制程中刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)，形成連通所述下空腔的釋放孔，以及基于所述第一膜層形成的上空腔側(cè)壁。

10、可選的，所述體聲波結(jié)構(gòu)包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極、壓電層和上電極；

11、刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)包括：

12、刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)形成從所述第一膜層延伸至所述下電極的第一通孔；

13、在所述上空腔側(cè)壁背向所述襯底一側(cè)貼附第二膜層之后，還包括：

14、刻蝕所述第二膜層與所述第一膜層形成第二通孔；部分所述第二通孔從所述第二膜層延伸至所述上電極，另一部分所述第二通孔與所述第一通孔連通；

15、在所述第一通孔與所述第二通孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電材料形成引出電極。

16、可選的，所述體聲波結(jié)構(gòu)包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極、壓電層和上電極；所述上電極通過連接結(jié)構(gòu)延伸至所述壓電層朝向所述襯底一側(cè)表面，并在所述壓電層朝向襯底一側(cè)表面形成上電極引出結(jié)構(gòu)；

17、刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)包括：

18、刻蝕所述第一膜層以及所述體聲波結(jié)構(gòu)，形成從所述第一膜層延伸至所述下電極和從所述第一膜層延伸至所述上電極引出結(jié)構(gòu)的第一通孔；

19、在所述上空腔側(cè)壁背向所述襯底一側(cè)貼附第二膜層之后，還包括：

20、刻蝕所述第二膜層形成與所述第一通孔連通的第二通孔；

21、在所述第一通孔以及所述第二通孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電材料形成引出電極。

22、可選的，所述體聲波結(jié)構(gòu)包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極、壓電層和上電極；所述上電極通過連接結(jié)構(gòu)延伸至所述壓電層朝向所述襯底一側(cè)表面，并在所述壓電層朝向襯底一側(cè)表面形成上電極引出結(jié)構(gòu)；

23、在所述上空腔側(cè)壁背向所述襯底一側(cè)貼附第二膜層之后，還包括：

24、設(shè)置從所述襯底背面延伸至所述下電極和從所述襯底背面延伸至所述上電極引出結(jié)構(gòu)的背孔；

25、在所述背孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電材料形成引出電極。

26、可選的，所述體聲波結(jié)構(gòu)包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極、壓電層和上電極；所述下電極通過連接結(jié)構(gòu)延伸至所述壓電層背向所述襯底一側(cè)表面，并在所述壓電層背向襯底一側(cè)表面形成下電極引出結(jié)構(gòu)；

27、在所述上空腔側(cè)壁背向所述襯底一側(cè)貼附第二膜層之后，還包括：

28、刻蝕所述第二膜層與所述第一膜層，形成從所述第二膜層延伸至所述上電極和從所述第二膜層延伸至所述下電極引出結(jié)構(gòu)的第二通孔；

29、在所述第二通孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電材料形成引出電極。

30、可選的，在襯底表面制備待釋放的體聲波結(jié)構(gòu)包括：

31、在襯底的一側(cè)表面設(shè)置下空腔；

32、在所述下空腔內(nèi)填充犧牲層；

33、在填充有犧牲層的襯底表面設(shè)置下電極；

34、在設(shè)置有下電極的襯底表面設(shè)置壓電層；

35、在壓電層背向所述襯底一側(cè)表面設(shè)置上電極。

36、可選的，在填充有犧牲層的襯底表面設(shè)置下電極之前，還包括：

37、在填充有犧牲層的襯底表面設(shè)置種子層或溫度補償層或種子層與溫度補償層的疊層結(jié)構(gòu)；

38、在填充有犧牲層的襯底表面設(shè)置下電極包括：

39、在種子層背向所述襯底一側(cè)表面設(shè)置下電極。

40、可選的，在壓電層背向所述襯底一側(cè)表面設(shè)置上電極之后，還包括：

41、在壓電層以及上電極表面設(shè)置鈍化層或溫度補償層或鈍化層與溫度補償層的疊層結(jié)構(gòu)。

42、本發(fā)明還提供了一種體聲波器件，為由上述任一項所述的一種體聲波器件的制備方法所制備而成的體聲波器件。

43、本發(fā)明所提供的一種體聲波器件的制備方法，包括：在襯底表面制備待釋放的體聲波結(jié)構(gòu)；襯底朝向體聲波結(jié)構(gòu)一側(cè)具有下空腔，下空腔內(nèi)填充有犧牲層；在體聲波結(jié)構(gòu)表面貼附第一膜層；刻蝕第一膜層以及體聲波結(jié)構(gòu)，形成連通下空腔的釋放孔，以及基于第一膜層形成的上空腔側(cè)壁；在刻蝕第一膜層后，基于釋放孔釋放犧牲層，形成下空腔；在上空腔側(cè)壁背向襯底一側(cè)貼附第二膜層，形成上空腔。

44、通過舍棄一層高阻硅襯底而使用貼附以及刻蝕兩層薄膜的方式制備上空腔，可以有效降低體聲波器件的封裝成本。而在貼附并刻蝕第一膜層之后再釋放掉犧牲層，將器件的前道工藝和后道工藝相互交叉結(jié)合，可以保證第一膜層在貼合以及刻蝕時候的穩(wěn)定性，提升體聲波器件制備的良率。

45、本發(fā)明還提供了一種體聲波器件，同樣具有上述有益效果，在此不再進行贅述。

技術(shù)特征：

1.一種體聲波器件的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，刻蝕所述第一膜層（3）以及所述體聲波結(jié)構(gòu)（2），形成連通所述下空腔（11）的釋放孔（24），以及基于所述第一膜層（3）形成的上空腔側(cè)壁包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述體聲波結(jié)構(gòu)（2）包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極（21）、壓電層（22）和上電極（23）；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述體聲波結(jié)構(gòu)（2）包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極（21）、壓電層（22）和上電極（23）；所述上電極（23）通過連接結(jié)構(gòu)（25）延伸至所述壓電層（22）朝向所述襯底（1）一側(cè)表面，并在所述壓電層（22）朝向襯底（1）一側(cè)表面形成上電極引出結(jié)構(gòu)（231）；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述體聲波結(jié)構(gòu)（2）包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極（21）、壓電層（22）和上電極（23）；所述上電極（23）通過連接結(jié)構(gòu)（25）延伸至所述壓電層（22）朝向所述襯底（1）一側(cè)表面，并在所述壓電層（22）朝向襯底（1）一側(cè)表面形成上電極引出結(jié)構(gòu)（231）；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述體聲波結(jié)構(gòu)（2）包括沿厚度方向依次設(shè)置的下電極（21）、壓電層（22）和上電極（23）；所述下電極（21）通過連接結(jié)構(gòu)（25）延伸至所述壓電層（22）背向所述襯底（1）一側(cè)表面，并在所述壓電層（22）背向襯底（1）一側(cè)表面形成下電極引出結(jié)構(gòu)（211）；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在襯底（1）表面制備待釋放的體聲波結(jié)構(gòu)（2）包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在填充有犧牲層（12）的襯底（1）表面設(shè)置下電極（21）之前，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在壓電層（22）背向所述襯底（1）一側(cè)表面設(shè)置上電極（23）之后，還包括：

10.一種體聲波器件，其特征在于，為由權(quán)利要求1至9任一項權(quán)利要求所述的一種體聲波器件的制備方法所制備而成的體聲波器件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種體聲波器件的制備方法及體聲波器件，涉及體聲波器件技術(shù)領(lǐng)域，包括：在體聲波結(jié)構(gòu)表面貼附第一膜層；刻蝕第一膜層以及體聲波結(jié)構(gòu)，形成連通下空腔的釋放孔，以及基于第一膜層形成的上空腔側(cè)壁；在刻蝕第一膜層后，基于釋放孔釋放犧牲層，形成下空腔；在上空腔側(cè)壁背向襯底一側(cè)貼附第二膜層，形成上空腔。通過舍棄一層高阻硅襯底而使用貼附以及刻蝕兩層薄膜的方式制備上空腔，可以有效降低體聲波器件的封裝成本。而在貼附并刻蝕第一膜層之后再釋放掉犧牲層，將器件的前道工藝和后道工藝相互交叉結(jié)合，可以保證第一膜層在貼合以及刻蝕時候的穩(wěn)定性，提升體聲波器件制備的良率。

技術(shù)研發(fā)人員：張標(biāo),黃清華
受保護的技術(shù)使用者：睿思微系統(tǒng)（煙臺）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/28