一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術提供一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置，涉及諧振器領域。包括：下部介電層，所述下部介電層至少包括一第一空腔結構；上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結構；聲波諧振復合薄膜，設置于所述第一空腔結構和第二空腔結構之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔結構和所述第二空腔。本發(fā)明專利技術的薄膜體聲波諧振器包括連續(xù)的聲波諧振復合薄膜，其不具有任何孔，該聲波諧振復合薄膜完全地隔離一對上空腔和下空腔，因此，本發(fā)明專利技術的薄膜體聲波諧振器具有更高的諧振性能。

Thin film bulk acoustic resonator and manufacturing method thereof and electronic device

The invention provides a thin film bulk acoustic resonator and a manufacturing method and an electronic device thereof, relating to the field of resonators. Includes a lower dielectric layer, the lower dielectric layer at least comprises a first cavity structure layer; Kobe Suke, the Kobe Suke layer at least comprises a second cavity structure; acoustic resonance composite film disposed between the first cavity and the second cavity structure, continuous separation of the first cavity structure and the the second cavity. Thin film bulk acoustic resonator of the invention comprises a continuous composite thin film acoustic resonator, it does not have any holes, the acoustic resonance of a composite film completely isolated upper cavity and a lower cavity, therefore, thin film bulk acoustic resonator of the invention has higher resonant performance.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置
本專利技術涉及諧振器領域，具體而言涉及一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法和電子裝置。
技術介紹
薄膜體聲波諧振器(FilmBulkAcousticResonator，簡稱FBAR)是一種新穎的基于壓電效應的射頻MEMS器件，因其具有諧振頻率、功率和質量靈敏度高，尺寸小以及與CMOS工藝兼容等特點，在無線通信領域得到廣泛應用。現(xiàn)有的薄膜體聲波諧振器的制備工藝是典型的表面微機械加工工藝，如圖1所示，在基底100中形成犧牲材料層101，在犧牲材料層101上依次形成的下電極層102、諧振多層復合膜103以及上電極層104，諧振多層復合膜103包括壓電薄膜、粘結層和介電層；接著，形成貫穿上電極層104，諧振多層復合膜103以及下電極層102的釋放孔105，以暴露犧牲材料層101；之后采用濕法刻蝕去除犧牲材料層101，以釋放結構，形成位于下電極層102之下的空腔。而釋放孔105的存在使得上電極層104，諧振多層復合膜103以及下電極層102不連續(xù)。因此，有必要提出一種新的薄膜體聲波諧振器結構，以改善薄膜體聲波諧振器的性能。
技術實現(xiàn)思路
在
技術實現(xiàn)思路
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本專利技術的
技術實現(xiàn)思路
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。針對現(xiàn)有技術的不足，本專利技術實施例一提供一種薄膜體聲波諧振器，包括：下部介電層，所述下部介電層至少包括一第一空腔結構；上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結構；聲波諧振復合薄膜，設置于所述第一空腔結構和第二空腔結構之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔結構和所述第二空腔。進一步，所述聲波諧振復合薄膜包括壓電薄膜。進一步，所述聲波諧振復合薄膜還包括第一隔離薄膜層和底部導電薄膜，其中，所述第一隔離薄膜層位于所述底部導電薄膜和所述壓電薄膜之間。進一步，所述底部導電薄膜為半導體材料。進一步，所述底部導電薄膜為單晶硅薄膜。進一步，所述底部導電薄膜為金屬材料。進一步，所述第一隔離薄膜層的材料包括硅氧化物或硅氮化物。進一步，所述聲波諧振復合薄膜還包括頂部導電薄膜，所述壓電薄膜位于所述頂部導電薄膜和所述底部導電薄膜之間。進一步，所述頂部導電薄膜為半導體材料。進一步，所述頂部導電薄膜為單晶硅薄膜。進一步，所述頂部導電薄膜為金屬材料。進一步，所述聲波諧振復合薄膜還包括第二隔離薄膜層，其中，所述第二隔離薄膜層位于所述頂部導電薄膜和所述壓電薄膜之間。進一步，還包括分別與所述頂部導電薄膜和所述底部導電薄膜電連接的接觸孔，以及與接觸孔電連接的互連金屬層。進一步，所述下部介電層包括第一介電層和第二介電層，所述第一空腔結構形成于所述第二介電層中，在所述第一介電層中形成有釋放孔，以及填充所述釋放孔的密封材料。進一步，所述第二空腔和所述第一空腔相對，部分所述聲波諧振復合薄膜緊貼所述下部介電層和所述上部介電層，密封所述第一空腔結構和所述第二空腔結構。進一步，所述下部介電層和所述上部介電層的材料包括硅氧化物或硅氮化物。本專利技術實施例二提供一種薄膜體聲波諧振器的制造方法，包括：提供第一介電層；形成位于所述第一介電層上的第二介電層以及位于所述第二介電層中的圖案化的第一犧牲材料層；沉積形成聲波諧振復合薄膜覆蓋所述第一犧牲材料層以及部分所述第二介電層；在所述聲波諧振復合薄膜的表面上形成圖案化的第二犧牲材料層；沉積第三介電層覆蓋所述第二犧牲材料層以及所述聲波諧振復合薄膜；刻蝕形成貫穿所述第三介電層直到所述第二犧牲材料層中的至少一第一釋放孔；通過所述第一釋放孔移除所述第二犧牲材料層，以形成第二空腔結構，并采用密封材料密封所述第一釋放孔；暴露所述第一介電層與所述第一犧牲材料層相反的表面；刻蝕形成貫穿所述第一介電層直到所述第一犧牲材料層中的至少一第二釋放孔；通過所述第二釋放孔移除所述第一犧牲材料層，以形成第一空腔結構，并采用密封材料密封所述第二釋放孔。進一步，形成所述圖案化的第一犧牲材料層和所述第二介電層的步驟包括：在所述第一介電層上形成圖案化的第一犧牲材料層；沉積第二介電層覆蓋所述第一介電層和所述第一犧牲材料層；去除所述第一犧牲材料層上的所述第二介電層，以暴露所述第一犧牲材料層的表面。進一步，所述聲波諧振復合薄膜包括壓電薄膜。進一步，所述聲波諧振復合薄膜還包括第一隔離薄膜層和底部導電薄膜，其中，所述第一隔離薄膜層位于所述底部導電薄膜和所述壓電薄膜之間。進一步，所述聲波諧振復合薄膜還包括頂部導電薄膜，所述壓電薄膜位于所述頂部導電薄膜和所述底部導電薄膜之間。進一步，所述聲波諧振復合薄膜還包括第二隔離薄膜層，其中，所述第二隔離薄膜層位于所述頂部導電薄膜和所述壓電薄膜之間。進一步，所述底部導電薄膜和所述頂部導電薄膜為半導體材料或金屬材料。進一步，所述半導體材料為單晶硅。進一步，所述第一隔離薄膜層、所述第一介電層、所述第二介電層和所述第三介電層的材料包括硅氧化物或硅氮化物。進一步，在采用密封材料密封所述第二釋放孔的步驟之后，還包括形成分別與所述頂部導電薄膜和所述底部導電薄膜電連接的接觸孔，以及與接觸孔電連接的互連金屬層。本專利技術實施例三提供一種電子裝置，包括電子組件以及與該電子組件相連的薄膜體聲波諧振器，其中所述薄膜體聲波諧振器包括：下部介電層，所述下部介電層至少包括一第一空腔結構；上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結構；聲波諧振復合薄膜，設置于所述第一空腔結構和第二空腔結構之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔和所述第二空腔。綜上所述，本專利技術的薄膜體聲波諧振器包括連續(xù)的聲波諧振復合薄膜，其不具有任何孔，該聲波諧振復合薄膜完全地隔離一對上空腔和下空腔，因此，本專利技術的薄膜體聲波諧振器具有更高的諧振性能。附圖說明本專利技術的下列附圖在此作為本專利技術的一部分用于理解本專利技術。附圖中示出了本專利技術的實施例及其描述，用來解釋本專利技術的原理。附圖中：圖1示出了現(xiàn)有的薄膜體聲波諧振器的剖面示意圖；圖2示出了本專利技術一具體實施方式的薄膜體聲波諧振器結構的剖面示意圖；圖3A至圖3G示出了本專利技術一具體實施方式的薄膜體聲波諧振器的制造方法的依次實施所獲得結構的剖面示意圖；圖4示出了本專利技術一具體實施方式的薄膜體聲波諧振器的制造方法的流程圖。具體實施方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本專利技術更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本專利技術可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本專利技術發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。應當理解的是，本專利技術能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本專利技術的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。應當明白，當元件或層被稱為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或層時，其可以直接地在其它元件或層上、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或層，或者可以存在居間的元件或層。相反，當元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種薄膜體聲波諧振器，其特征在于，包括：下部介電層，所述下部介電層至少包括一第一空腔結構；上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結構；聲波諧振復合薄膜，設置于所述第一空腔結構和第二空腔結構之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔結構和所述第二空腔。

【技術特征摘要】
1.一種薄膜體聲波諧振器，其特征在于，包括：下部介電層，所述下部介電層至少包括一第一空腔結構；上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結構；聲波諧振復合薄膜，設置于所述第一空腔結構和第二空腔結構之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔結構和所述第二空腔。2.如權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述聲波諧振復合薄膜包括壓電薄膜。3.如權利要求2所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述聲波諧振復合薄膜還包括第一隔離薄膜層和底部導電薄膜，其中，所述第一隔離薄膜層位于所述底部導電薄膜和所述壓電薄膜之間。4.如權利要求3所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述底部導電薄膜為半導體材料。5.如權利要求4所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述底部導電薄膜為單晶硅薄膜。6.如權利要求3所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述底部導電薄膜為金屬材料。7.如權利要求3所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述第一隔離薄膜層的材料包括硅氧化物或硅氮化物。8.如權利要求3所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述聲波諧振復合薄膜還包括頂部導電薄膜，所述壓電薄膜位于所述頂部導電薄膜和所述底部導電薄膜之間。9.如權利要求8所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述頂部導電薄膜為半導體材料。10.如權利要求9所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述頂部導電薄膜為單晶硅薄膜。11.如權利要求8所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述頂部導電薄膜為金屬材料。12.如權利要求8所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述聲波諧振復合薄膜還包括第二隔離薄膜層，其中，所述第二隔離薄膜層位于所述頂部導電薄膜和所述壓電薄膜之間。13.如權利要求8所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，還包括分別與所述頂部導電薄膜和所述底部導電薄膜電連接的接觸孔，以及與接觸孔電連接的互連金屬層。14.如權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述下部介電層包括第一介電層和第二介電層，所述第一空腔結構形成于所述第二介電層中，在所述第一介電層中形成有釋放孔，以及填充所述釋放孔的密封材料。15.如權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述第二空腔和所述第一空腔相對，部分所述聲波諧振復合薄膜緊貼所述下部介電層和所述上部介電層，密封所述第一空腔結構和所述第二空腔結構。16.如權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述下部介電層和所述上部介電層的材料包括硅氧化物或硅氮化物。17.一種薄膜體聲波諧振器的制造方法，其特征在于，包括：提供第一介電層；形成位于所述第一介電層上的第二介電層以及位于所述第二介電層中的圖案化的第一犧牲材料層；沉積形成聲波...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃河，克里夫·德勞利，朱繼光，李海艇，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造上海有限公司，中芯國際集成電路制造北京有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31