一种体声波滤波器谐振空腔的制备方法与流程

本申请涉及半导体器件，尤其涉及一种体声波滤波器谐振空腔的制备方法。

背景技术：

1、本部分旨在为本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就被认为是现有技术。

2、baw(bulk acoustic wave，体声波) 滤波器是一种基于压电效应的滤波器，通常用于无线通信、射频和微波领域，其工作原理是利用压电晶体的压电特性，将电信号转换为机械振动信号，然后再将机械振动信号转换为电信号，实现对不同频率信号的滤波作用。

3、谐振空腔是体声波滤波器的重要组成部分，请参考图1所示的现有技术所提供的体声波谐振器谐振空腔的横截面示意图，现有技术中制备体声波谐振器的传统方案是：首先在衬底上沉积形成硅酸盐usg（undoped silicate glass，无掺杂的硅酸盐玻璃）或psg（phosphosilicate glass，磷酸盐玻璃），然后在usg/psg上刻蚀形成空腔，为了提高隔离效果，在形成空腔后，还需要在空腔内沉积一层poly（多晶硅）或sin（氮化硅），这种传统方案至少存在如下问题：

4、1）、poly/sin沉积时温度过高，使压电层的应力变大，导致空腔释放后膜层变形，影响成品品质；

5、2）、usg/psg应力大，容易造成衬底大幅度翘起，在后续制程中容易破碎，进而降低产品良率；

6、3）、usg/psg的形成需多次沉积和多次抛光工艺，导致生产成本较高；

7、4）、存在空腔填充层且需要对应的释放工艺，导致生产成本较高。

8、鉴于上述问题，需要提供一种能够提高产品品质和良率，并降低生产成本的体声波滤波器谐振空腔的制备方法。

技术实现思路

1、本申请的多个方面提供一种体声波滤波器谐振空腔的制备方法，用以提高产品品质和良率，并降低生产成本。

2、本申请的一方面，提供一种体声波滤波器谐振空腔的制备方法，包括：

3、形成压电层组；

4、提供衬底；

5、在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，其中，所述高分子薄膜上预设有通孔，键合完成后在所述通孔处形成由所述高分子薄膜隔离层、所述压电层组和所述衬底共同围绕形成的谐振空腔。

6、可选的，所述在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，包括：

7、基于所述压电层组键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层；

8、基于所述高分子薄膜隔离层远离所述压电层组一侧键合衬底。

9、可选的，所述形成压电层组，包括：

10、在基底上形成压电层组；

11、在所述基于高分子薄膜隔离层远离所述压电层组一侧键合衬底之后，还包括：

12、去除所述基底。

13、可选的，所述压电层组包括：第一电极层、压电层和第二电极层；

14、所述在基底上形成压电层组，包括：

15、在基底上依次形成全面覆盖的第一电极层、压电层和第二电极层；

16、对所述第二电极层进行刻蚀，形成部分覆盖所述压电层的第二电极层。

17、可选的，所述基于所述压电层组键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，包括：

18、基于所述第二电极层键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，其中，在所述第二电极层未覆盖的压电层部分区域，所述高分子薄膜与所述压电层键合。

19、可选的，在所述去除所述基底之后，还包括：

20、对所述第一电极层进行刻蚀，形成部分覆盖所述压电层的第一电极层，所述第一电极层在所述压电层上的第一投影与所述第二电极层在所述压电层上的第二投影存在部分重叠，且在重叠区域形成所述谐振空腔的工作区。

21、可选的，在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层之前，还包括：

22、提供高分子薄膜；

23、在所述高分子薄膜上形成多个通孔。

24、可选的，在所述高分子薄膜上形成通孔后剩余部分的线宽大于10微米，和/或剩余部分的面积占比大于10%。

25、可选的，所述在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，包括：

26、在所述压电层组与所述衬底之间采用熔融键合的方式键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，所述高分子薄膜的玻璃化转变温度大于250摄氏度，键合后应力小于100兆帕。

27、可选的，所述高分子薄膜包括聚酰亚胺薄膜。

28、本申请实施例提供的方案，通过形成压电层组和提供衬底，然后在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，其中，所述高分子薄膜上预设有通孔，从而能够在键合完成后在所述通孔处形成由所述高分子薄膜隔离层、所述压电层组和所述衬底共同围绕形成的谐振空腔，该方案摒弃了现有技术中先沉积usg/psg 再挖洞沉积poly/sin的传统方案，而是采用键合高分子薄膜的方式来形成谐振空腔，由于键合温度远远低于传统方案中的沉积温度，键合过程对压电层的影响较小，不会导致压电层应力变大的问题，从而可有效提高产品品质，又由于高分子薄膜在键合时不会带来额外的应力，不会造成衬底大幅度翘起，因此相较于传统方案可有效提高产品良率，此外本申请方案无需进行多次繁杂的沉积、抛光、刻蚀等工艺步骤，可有效降低生产成本。

技术特征：

1.一种体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，所述在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，包括：

3.根据权利要求2所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，所述形成压电层组，包括：

4.根据权利要求3所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，所述压电层组包括：第一电极层、压电层和第二电极层；

5.根据权利要求4所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，所述基于所述压电层组键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，包括：

6.根据权利要求4所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于， 在所述去除所述基底之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层之前，还包括：

8.根据权利要求7所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，在所述高分子薄膜上形成通孔后剩余部分的线宽大于10微米，和/或剩余部分的面积占比大于10%。

9.根据权利要求1所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，所述在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，包括：

10.根据权利要求1-9任一项所述的体声波滤波器谐振空腔的制备方法，其特征在于，所述高分子薄膜包括聚酰亚胺薄膜。

技术总结本申请提供了一种体声波滤波器谐振空腔的制备方法，该制备方法包括：形成压电层组；提供衬底；在所述压电层组与所述衬底之间键合高分子薄膜以形成高分子薄膜隔离层，其中，所述高分子薄膜上预设有通孔，键合完成后在所述通孔处形成由所述高分子薄膜隔离层、所述压电层组和所述衬底共同围绕形成的谐振空腔。本申请方案摒弃了现有技术中先沉积USG/PSG再挖洞沉积POLY/SIN的传统方案，而是采用键合高分子薄膜隔离层的方式来形成谐振空腔，可有效提高产品品质和良率，并能够降低生产成本。技术研发人员：王友良,冯端,邹洁受保护的技术使用者：深圳新声半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11