一种滤波器及其制备方法与流程

本发明涉及半导体器件制备，尤其涉及一种滤波器及其制备方法。

背景技术：

1、滤波器是通讯领域中常用半导体器件，其可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。现有技术中制备滤波器时通常采用金属材料或非金属材料作为键合层，将盖帽晶圆（cap晶圆）与滤波装置（device）键合（如图1所示），制备成本较高，且键合工艺存在难以监控的问题，这是因为键合工艺完成后无法直接肉眼观察键合质量，一般需要取切片经扫描电子显微镜（sem）检测以确认键合质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种滤波器及其制备方法，本发明提供的方法无需采用键合工艺，制备成本较低且工艺容易监控。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种滤波器的制备方法，不采用键合工艺，包括以下步骤：

4、提供第一器件，所述第一器件包括衬底10、叠层设置于所述衬底10上表面的第一填充层11以及设置于所述第一填充层11部分上表面的滤波结构12；

5、在所述第一器件的上表面沉积第二填充层13，所述第二填充层13覆盖所述滤波结构12以及第一填充层11的剩余上表面，得到第二器件；

6、将所述第二器件中位于所述滤波结构12外围的第二填充层13与第一填充层11沿竖直方向刻蚀至裸露出衬底10的上表面，在所述滤波结构12的外围形成凹槽14，且所述凹槽14裸露出部分滤波结构12，所述凹槽14的两侧壁之间的距离大于裸露出的所述部分滤波结构12的长度，得到第三器件；

7、在所述第三器件的上表面沉积支撑层15，所述支撑层15填充满所述凹槽14，并将裸露的第二填充层13上表面覆盖，得到第四器件；

8、将所述第四器件中位于凹槽14内侧壁所围合的区域内且覆盖在所述第二填充层13上表面的部分支撑层15刻蚀至裸露出所述第二填充层13的上表面，形成释放通道16，得到第五器件；

9、通过所述释放通道16，去除所述第五器件中位于凹槽14内侧壁所围合的区域内的第一填充层11与第二填充层13，形成空腔，得到所述滤波器。

10、优选地，形成所述空腔后还包括：去除剩余的第一填充层11与剩余的第二填充层13，得到所述滤波器。

11、优选地，所述第一填充层11与第二填充层13的材质独立包括磷酸盐玻璃或硼磷硅酸盐玻璃；厚度独立为2~8μm。

12、优选地，所述凹槽14的两侧壁之间的距离为10~50μm，所述凹槽14中裸露的所述部分滤波结构12的长度为1~10μm。

13、优选地，所述支撑层15的材质包括多晶硅-氧化硅复合层材料、多晶硅-磷酸盐玻璃复合层材料、多晶硅或氮化硅；所述第二填充层13上表面覆盖的支撑层15的厚度为2~20μm。

14、优选地，制备所述第三器件时所用刻蚀的方法包括依次进行干法刻蚀和湿法刻蚀；制备所述第五器件时所用刻蚀的方法包括干法刻蚀；所述释放通道16的直径为5~50μm。

15、优选地，所述第一器件的制备方法包括：

16、在所述衬底10的上表面沉积第一填充层11，在所述第一填充层11的部分上表面制备滤波结构12，得到所述第一器件。

17、优选地，所述滤波结构12包括依次叠层设置的上电极层、压电层与下电极层。

18、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的滤波器，不含键合层，包括衬底10、滤波结构12与支撑层15，所述支撑层15包括顶部支撑体与两个侧壁支撑体，两个所述侧壁支撑体、部分顶部支撑体与部分衬底10围合形成空腔，所述滤波结构12悬空位于所述空腔内且所述滤波结构12的一端内嵌固定于一个侧壁支撑体上，所述空腔顶部对应的顶部支撑体设置有释放通道16。

19、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的滤波器，不含键合层，包括衬底10、滤波结构12与支撑层15，所述支撑层15包括顶部支撑体与两个侧壁支撑体，两个所述侧壁支撑体、部分顶部支撑体与部分衬底10围合形成空腔，所述滤波结构12悬空位于所述空腔内且所述滤波结构12的一端内嵌固定于一个侧壁支撑体上，所述空腔顶部对应的顶部支撑体设置有释放通道16；

20、还包括第一填充层11与第二填充层13，所述第一填充层11与第二填充层13依次叠层设置于两个侧壁支撑体外侧的剩余衬底10与剩余顶部支撑体之间。

21、有益效果：本发明提供了一种滤波器的制备方法，首先提供包括衬底、第一填充层与滤波结构的第一器件，在第一器件上表面沉积第二填充层，在所得第二器件上刻蚀形成凹槽，在所得第三器件上表面沉积支撑层，在所得第四器件上刻蚀形成释放通道得到第五器件，通过所述释放通道去除所述第五器件中相应的第一填充层与第二填充层，形成空腔，得到所述滤波器。本发明提供的方法制备滤波器时通过沉积工艺形成空腔，无需采用键合工艺，制备成本较低且工艺容易监控。

技术特征：

1.一种滤波器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述空腔后还包括：去除剩余的第一填充层（11）与剩余的第二填充层（13），得到所述滤波器。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一填充层（11）与第二填充层（13）的材质独立包括磷酸盐玻璃或硼磷硅酸盐玻璃；厚度独立为2~8μm。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽（14）的两侧壁之间的距离为10~50μm，所述凹槽（14）中裸露的所述部分滤波结构（12）的长度为1~10μm。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述支撑层（15）的材质包括多晶硅-氧化硅复合层材料、多晶硅-磷酸盐玻璃复合层材料、多晶硅或氮化硅；所述第二填充层（13）上表面覆盖的支撑层（15）的厚度为2~20μm。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，制备所述第三器件时所用刻蚀的方法包括依次进行干法刻蚀和湿法刻蚀；制备所述第五器件时所用刻蚀的方法包括干法刻蚀；所述释放通道（16）的直径为5~50μm。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一器件的制备方法包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述滤波结构（12）包括依次叠层设置的上电极层、压电层与下电极层。

9.权利要求2~8任一项所述制备方法制备得到的滤波器，不含键合层，包括衬底（10）、滤波结构（12）与支撑层（15），所述支撑层（15）包括顶部支撑体与两个侧壁支撑体，两个所述侧壁支撑体、部分顶部支撑体与部分衬底（10）围合形成空腔，所述滤波结构（12）悬空位于所述空腔内且所述滤波结构（12）的一端内嵌固定于一个侧壁支撑体上，所述空腔顶部对应的顶部支撑体设置有释放通道（16）。

10.权利要求1和3~8任一项所述制备方法制备得到的滤波器，不含键合层，包括衬底（10）、滤波结构（12）与支撑层（15），所述支撑层（15）包括顶部支撑体与两个侧壁支撑体，两个所述侧壁支撑体、部分顶部支撑体与部分衬底（10）围合形成空腔，所述滤波结构（12）悬空位于所述空腔内且所述滤波结构（12）的一端内嵌固定于一个侧壁支撑体上，所述空腔顶部对应的顶部支撑体设置有释放通道（16）；

技术总结本发明提供了一种滤波器及其制备方法，属于半导体器件制备技术领域。本发明提供包括衬底、第一填充层与滤波结构的第一器件，在第一器件上表面沉积第二填充层，在所得第二器件上刻蚀形成凹槽，在所得第三器件上表面沉积支撑层，在所得第四器件上刻蚀形成释放通道得到第五器件，通过所述释放通道去除所述第五器件中相应的第一填充层与第二填充层，形成空腔，得到所述滤波器。本发明提供的方法制备滤波器时通过沉积工艺形成空腔，无需采用键合工艺，制备成本较低且工艺容易监控。技术研发人员：王友良,邹洁,冯端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：2024/7/15