本發(fā)明涉及諧振器領(lǐng)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。

背景技術(shù)：

薄膜體聲波諧振器(Film Bulk Acoustic Resonator，簡(jiǎn)稱FBAR)是一種新穎的基于壓電效應(yīng)的射頻MEMS器件，因其具有諧振頻率、功率和質(zhì)量靈敏度高，尺寸小以及與CMOS工藝兼容等特點(diǎn)，在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(jī)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(fù)合膜103以及上電極層104，諧振多層復(fù)合膜103包括壓電薄膜、粘結(jié)層和介電層；接著，形成貫穿上電極層104，諧振多層復(fù)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(jié)構(gòu)，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(fù)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(jié)構(gòu)，以改善薄膜體聲波諧振器的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實(shí)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(jié)構(gòu)；

上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結(jié)構(gòu)；

聲波諧振復(fù)合薄膜，設(shè)置于所述第一空腔結(jié)構(gòu)和第二空腔結(jié)構(gòu)之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔結(jié)構(gòu)和所述第二空腔。

進(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)合薄膜包括壓電薄膜。

進(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括第一隔離薄膜層和底部導(dǎo)電薄膜，其中，所述第一隔離薄膜層位于所述底部導(dǎo)電薄膜和所述壓電薄膜之間。

進(jìn)一步，所述底部導(dǎo)電薄膜為半導(dǎo)體材料。

進(jìn)一步，所述底部導(dǎo)電薄膜為單晶硅薄膜。

進(jìn)一步，所述底部導(dǎo)電薄膜為金屬材料。

進(jìn)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(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括頂部導(dǎo)電薄膜，所述壓電薄膜位于所述頂部導(dǎo)電薄膜和所述底部導(dǎo)電薄膜之間。

進(jìn)一步，所述頂部導(dǎo)電薄膜為半導(dǎo)體材料。

進(jìn)一步，所述頂部導(dǎo)電薄膜為單晶硅薄膜。

進(jìn)一步，所述頂部導(dǎo)電薄膜為金屬材料。

進(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)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(dǎo)電薄膜和所述壓電薄膜之間。

進(jìn)一步，還包括分別與所述頂部導(dǎo)電薄膜和所述底部導(dǎo)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(jìn)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(jié)構(gòu)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(jìn)一步，所述第二空腔和所述第一空腔相對(duì)，部分所述聲波諧振復(fù)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(jié)構(gòu)和所述第二空腔結(jié)構(gòu)。

進(jìn)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。

本發(fā)明實(shí)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(fù)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(fù)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(fù)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(guò)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(jié)構(gòu)，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(guò)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(jié)構(gòu)，并采用密封材料密封所述第二釋放孔。

進(jìn)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(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)合薄膜包括壓電薄膜。

進(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括第一隔離薄膜層和底部導(dǎo)電薄膜，其中，所述第一隔離薄膜層位于所述底部導(dǎo)電薄膜和所述壓電薄膜之間。

進(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括頂部導(dǎo)電薄膜，所述壓電薄膜位于所述頂部導(dǎo)電薄膜和所述底部導(dǎo)電薄膜之間。

進(jìn)一步，所述聲波諧振復(fù)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(dǎo)電薄膜和所述壓電薄膜之間。

進(jìn)一步，所述底部導(dǎo)電薄膜和所述頂部導(dǎo)電薄膜為半導(dǎo)體材料或金屬材料。

進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體材料為單晶硅。

進(jìn)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(jìn)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(dǎo)電薄膜和所述底部導(dǎo)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。

本發(fā)明實(shí)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(jié)構(gòu)；

上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結(jié)構(gòu)；

聲波諧振復(fù)合薄膜，設(shè)置于所述第一空腔結(jié)構(gòu)和第二空腔結(jié)構(gòu)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，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器包括連續(xù)的聲波諧振復(fù)合薄膜，其不具有任何孔，該聲波諧振復(fù)合薄膜完全地隔離一對(duì)上空腔和下空腔，因此，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器具有更高的諧振性能。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。

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示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

圖3A至圖3G示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的薄膜體聲波諧振器的制造方法的依次實(shí)施所獲得結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

圖4示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的薄膜體聲波諧振器的制造方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g的元件或?qū)?。相反，?dāng)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?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該” 也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說(shuō)明書中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

這里參考作為本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖的橫截面圖來(lái)描述發(fā)明的實(shí)施例。這樣，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差導(dǎo)致的從所示形狀的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)局限于在此所示的區(qū)的特定形狀，而是包括由于例如制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如，顯示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣通常具有圓的或彎曲特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元改變。同樣，通過(guò)注入形成的埋藏區(qū)可導(dǎo)致該埋藏區(qū)和注入進(jìn)行時(shí)所經(jīng)過(guò)的表面之間的區(qū)中的一些注入。因此，圖中顯示的區(qū)實(shí)質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不意圖顯示器件的區(qū)的實(shí)際形狀且并不意圖限定本發(fā)明的范圍。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)以及制造方法，以便闡釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

實(shí)施例一

下面，參考圖2對(duì)本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器進(jìn)行描述。其中圖2示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

作為示例，如圖2所示，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器結(jié)構(gòu)如下：

薄膜體聲波諧振器包括下部介電層，所述下部介電層包括至少一第一空腔結(jié)構(gòu)203。

示例性地，下部介電層包括第一介電層201和第二介電層202，第二介電層202形成于第一介電層201之上，第一空腔結(jié)構(gòu)203形成于所述第二介電層202中，在所述第一介電層201中形成有釋放孔，以及填充所述釋放孔的密封材料208。

第一介電層201和第二介電層202的材料可以包括但不限于硅氧 化物或硅氮化物，例如SiO₂、碳氟化合物(CF)、摻碳氧化硅(SiOC)、氮化硅(SiN)、或碳氮化硅(SiCN)等?；蛘?，也可以使用在碳氟化合物(CF)上形成了SiCN薄膜的膜等。碳氟化合物以氟(F)和碳(C)為主要成分。碳氟化合物也可以使用具有非晶體(非結(jié)晶性)構(gòu)造的物質(zhì)。

密封材料208可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何密封材料，例如二氧化硅等，密封材料208也可采用與第一介電層201相同的材料。

本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器還包括上部介電層206，所述上部介電層206包括至少一第二空腔結(jié)構(gòu)205。

在一個(gè)示例中，所述上部介電層206位于所述下部介電層的上方。所述上部介電層206可以具有與所述下部介電層相同的材質(zhì)，例如同為氧化硅，也可為不同的材質(zhì)。

示例性地，所述第二空腔結(jié)構(gòu)205和所述第一空腔結(jié)構(gòu)203相對(duì)。

示例性地，在所述上部介電層206中，還形成有貫穿所述第二空腔205上的上部介電層206的釋放孔，以及填充該釋放孔的密封材料207。該密封材料207可以采用例如二氧化硅等材料，其也可采用與上部介電層206相同的材質(zhì)。

本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器還包括聲波諧振復(fù)合薄膜204，其設(shè)置于所述第一空腔結(jié)構(gòu)203和第二空腔結(jié)構(gòu)之間205，連續(xù)地隔離所述第一空腔結(jié)構(gòu)203和所述第二空腔結(jié)構(gòu)205。

本實(shí)施例中，第一空腔結(jié)構(gòu)203位于聲波諧振復(fù)合薄膜204的下方，第二空腔結(jié)構(gòu)之間205位于聲波諧振復(fù)合薄膜204的上方。部分所述聲波諧振復(fù)合薄膜204緊貼所述下部介電層和所述上部介電層206，密封所述第一空腔結(jié)構(gòu)203和所述第二空腔結(jié)構(gòu)205。

其中，聲波諧振復(fù)合薄膜204為連續(xù)的薄膜，在聲波諧振復(fù)合薄膜204中未設(shè)置有任何破壞其連續(xù)性的孔或填充物等。

示例性地，聲波諧振復(fù)合薄膜204包括壓電薄膜2043。壓電薄膜2043的材料可以使用ZnO、AlN、GaN等具有纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的壓電材料，本實(shí)施中，較佳地使用AlN。

對(duì)于壓電薄膜2043的厚度，可以根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，較佳地設(shè)定為波長(zhǎng)的1/2左右。

進(jìn)一步地，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括204第一隔離薄膜層 2042和底部導(dǎo)電薄膜2041，其中，所述第一隔離薄膜層2042位于所述底部導(dǎo)電薄膜2041和所述壓電薄膜2043之間。作為示例，如圖2所示，底部導(dǎo)電薄膜2041、第一隔離薄膜層2042和壓電薄膜2043依次設(shè)置于第一空腔結(jié)構(gòu)203和部分第二介電層202之上。其中，為了提高底部導(dǎo)電薄膜2041和壓電薄膜2043的緊密粘結(jié)性，還可選擇性地在它們之間設(shè)置粘結(jié)層(未示出)。粘結(jié)層的材料較佳地由具有纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成。本實(shí)施例中，粘結(jié)層選用鉬(Mo)。

其中，第一隔離薄膜層2042的材料可以包括硅氧化物或硅氮化物，例如氧化硅層、氮化硅層、或氮氧化硅層的無(wú)機(jī)材料層，本實(shí)施例中，第一隔離薄膜層2042的材料包括氧化硅。

底部導(dǎo)電薄膜2041可以選用具有導(dǎo)電性能的金屬材料，例如，鉑金(Pt)、金(Au)、銥(Ir)、鋨(Os)、錸(Re)、鈀(Pd)、銠(Rh)及釕(Ru)中的一種或幾種，也可為鉬(Mo)或鎢(W)等金屬薄膜。底部導(dǎo)電薄膜2041也可以使用任何適合的半導(dǎo)體材料，例如Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC等。本實(shí)施例中，較佳地，底部導(dǎo)電薄膜2041可以為單晶硅薄膜。

對(duì)于底部導(dǎo)電薄膜2041的厚度，可以根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，例如可以設(shè)定為波長(zhǎng)的1/10左右。

進(jìn)一步地，所述聲波諧振復(fù)合薄膜204還包括頂部導(dǎo)電薄膜2044，所述壓電薄膜2043位于所述頂部導(dǎo)電薄膜2044和所述底部導(dǎo)電薄膜2041之間。作為示例，如圖2所示，頂部導(dǎo)電薄膜2044位于壓電薄膜2043之上。

其中，所述頂部導(dǎo)電薄膜2044的材料，只要是具有高導(dǎo)電性的材料即可，例如金屬材料或半導(dǎo)體材料，金屬材料可使用鋁(Al)、金(Au)、鉑金(Pt)等金屬或與金屬與銅等的合金。半導(dǎo)體材料可使用Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC等。本實(shí)施例中，較佳地，頂部導(dǎo)電薄膜2044可以為單晶硅薄膜。所述頂部導(dǎo)電薄膜2044的厚度可根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，較佳地設(shè)定為波長(zhǎng)的1/10左右。

示例性地，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括第二隔離薄膜層(未示出)，其中，所述第二隔離薄膜層位于所述頂部導(dǎo)電薄膜2044和所述壓電薄膜2043之間。第二隔離薄膜層的材料可以包括硅氧化物或硅 氮化物，例如可以是氧化硅層、氮化硅層、或氮氧化硅層的無(wú)機(jī)材料層，示例性地，所述第二隔離薄膜層可以采用與第一隔離薄膜層相同。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器還包括分別與所述頂部導(dǎo)電薄膜2044和所述底部導(dǎo)電薄膜2044電連接的接觸孔210，以及與接觸孔210電連接的互連金屬層211。

進(jìn)一步，在第一介電層201的與所述第二介電層相反的表面上還形成有層間介電層209。

綜上所述，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器包括連續(xù)的聲波諧振復(fù)合薄膜，其不具有任何孔，該聲波諧振復(fù)合薄膜完全地隔離一對(duì)上空腔和下空腔，因此，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器具有更高的諧振性能。

實(shí)施例二

下面，參考圖3A至圖3G以及圖4對(duì)本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器的制造方法做詳細(xì)描述，其中，圖3A至圖3G示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的薄膜體聲波諧振器的制造方法的依次實(shí)施所獲得結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖4示出了本發(fā)明一具體實(shí)施方式的薄膜體聲波諧振器的制造方法的流程圖。

作為示例，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器的制造方法包括以下步驟：

首先，進(jìn)行步驟S401，提供第一介電層201。

如圖3A所示，在基底上沉積形成第一介電層201。為了簡(jiǎn)化，圖中并未示出基底，基底用于起到支撐作用，其可以使用任何半導(dǎo)體襯底例如硅，也可為氧化鋁等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等，該基底可以在后續(xù)工序中去除掉。

第一介電層201的材料可以包括但不限于硅氧化物或硅氮化物，例如SiO₂、碳氟化合物(CF)、摻碳氧化硅(SiOC)、氮化硅(SiN)、或碳氮化硅(SiCN)等?；蛘撸部梢允褂迷谔挤衔?CF)上形成了SiCN薄膜的膜等。碳氟化合物以氟(F)和碳(C)為主要成分。碳氟化合物也可以使用具有非晶體(非結(jié)晶性)構(gòu)造的物質(zhì)。

可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何沉積工藝形成該第一介電層 201，例如，化學(xué)氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝等，其中化學(xué)氣相沉積工藝可以選用熱化學(xué)氣相沉積(thermal CVD)制造工藝或高密度等離子體(HDP)制造工藝。

根據(jù)預(yù)定形成的薄膜體聲波諧振器的尺寸選擇合適的沉積厚度，在此不作具體限定。

接著，進(jìn)行步驟S402，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。

繼續(xù)參考圖3A，形成位于所述第一介電層201上的第二介電層202以及位于所述第二介電層202中的圖案化的第一犧牲材料層203a。

在一個(gè)示例中，對(duì)于實(shí)現(xiàn)本步驟的過(guò)程還包括步驟A1至步驟A3：首先，進(jìn)行步驟A1，在所述第一介電層上形成圖案化的第一犧牲材料層，通過(guò)光刻和刻蝕工藝形成該圖案化的第一犧牲材料層203a；接著，進(jìn)行步驟A2，沉積第二介電層202覆蓋所述第一介電層201和所述第一犧牲材料層203a；最后，進(jìn)行步驟A3，去除所述第一犧牲材料層203a上的所述第二介電層202，以暴露所述第一犧牲材料層203a的表面，可通過(guò)平坦化例如化學(xué)機(jī)械研磨工藝或者刻蝕工藝等去除所述第一犧牲材料層203a上的所述第二介電層202，例如，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨停止于所述第一犧牲材料層203a的表面上。

其中，第二介電層202的材料可以包括但不限于硅氧化物或硅氮化物，例如SiO₂、碳氟化合物(CF)、摻碳氧化硅(SiOC)、氮化硅(SiN)、或碳氮化硅(SiCN)等。或者，也可以使用在碳氟化合物(CF)上形成了SiCN薄膜的膜等。碳氟化合物以氟(F)和碳(C)為主要成分。碳氟化合物也可以使用具有非晶體(非結(jié)晶性)構(gòu)造的物質(zhì)。其可以采用與第一介電層201相同的材料。

第一犧牲材料層203a具有相對(duì)所述第一介電層201、第二介電層202以及之后形成的聲波諧振復(fù)合薄膜的高的蝕刻選擇比，例如，當(dāng)?shù)谝唤殡妼?01和第二介電層202的材料使用氧化硅時(shí)，第一犧牲材料層203a則可使用氮化硅、碳氮化硅等，可以使用包括但不限于：化學(xué)氣相沉積方法和物理氣相沉積方法的方法形成第一犧牲材料層 203a，其中圖案化的第一犧牲材料層203a的尺寸與預(yù)定形成的第一空腔結(jié)構(gòu)的尺寸對(duì)應(yīng)。

接著，進(jìn)行步驟S403，沉積形成聲波諧振復(fù)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。

具體地，如圖3B所示，可沉積形成聲波諧振復(fù)合薄膜204覆蓋所述第一犧牲材料層203a以及所述第二介電層202，在通過(guò)光刻和刻蝕工藝對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖，形成最終的聲波諧振復(fù)合薄膜204圖案。

示例性地，聲波諧振復(fù)合薄膜204包括壓電薄膜2043。壓電薄膜2043的材料可以使用ZnO、AlN、GaN等具有纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的壓電材料，本實(shí)施中，較佳地使用AlN?？衫冒ǖ幌抻谡婵照翦兎?、濺射法、化學(xué)氣相沉積(CVD)法或MBE(分子束外延)法等方法進(jìn)行壓電薄膜2043的沉積。示例性地，在使用AlN作為壓電薄膜2043的情況下，可使用反應(yīng)性RF磁控濺射法，通過(guò)在陰極使用鋁金屬，再通入氬氣和氮?dú)猓诨诇囟葹?00℃左右下進(jìn)行反應(yīng)性RF磁控濺射，進(jìn)而形成AlN薄膜。

對(duì)于壓電薄膜2043的厚度，可以根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，較佳地設(shè)定為波長(zhǎng)的1/2左右。

進(jìn)一步地，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括204第一隔離薄膜層2042和底部導(dǎo)電薄膜2041，其中，所述第一隔離薄膜層2042位于所述底部導(dǎo)電薄膜2041和所述壓電薄膜2043之間。作為示例，如圖3B所示，底部導(dǎo)電薄膜2041、第一隔離薄膜層2042和壓電薄膜2043依次沉積于第一犧牲材料層203a和第二介電層202之上。其中，為了提高底部導(dǎo)電薄膜2041和壓電薄膜2043的緊密粘結(jié)性，還可選擇性地在它們之間設(shè)置粘結(jié)層(未示出)。粘結(jié)層的材料較佳地由具有纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成。本實(shí)施例中，粘結(jié)層選用鉬(Mo)。

其中，第一隔離薄膜層2042的材料可以包括硅氧化物或硅氮化物，例如氧化硅層、氮化硅層、或氮氧化硅層的無(wú)機(jī)材料層，本實(shí)施例中，第一隔離薄膜層2042的材料包括氧化硅。

底部導(dǎo)電薄膜2041可以選用具有導(dǎo)電性能的金屬材料，例如，鉑金(Pt)、金(Au)、銥(Ir)、鋨(Os)、錸(Re)、鈀(Pd)、銠(Rh) 及釕(Ru)中的一種或幾種，也可為鉬(Mo)或鎢(W)等金屬薄膜。金屬材料可通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)及原子層沉積(ALD)或其它先進(jìn)的沉積技術(shù)形成。

底部導(dǎo)電薄膜2041也可以使用任何適合的半導(dǎo)體材料，例如Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC等。本實(shí)施例中，較佳地，底部導(dǎo)電薄膜2041可以為單晶硅薄膜。半導(dǎo)體材料可以采用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、超高真空化學(xué)氣相沉積(UHVCVD)、快速熱化學(xué)氣相沉積(RTCVD)和分子束外延(MBE)中的一種形成。

對(duì)于底部導(dǎo)電薄膜2041的厚度，可以根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，例如可以設(shè)定為波長(zhǎng)的1/10左右。

進(jìn)一步地，所述聲波諧振復(fù)合薄膜204還包括頂部導(dǎo)電薄膜2044，所述壓電薄膜2043位于所述頂部導(dǎo)電薄膜2044和所述底部導(dǎo)電薄膜2041之間。作為示例，如圖2所示，頂部導(dǎo)電薄膜2044位于壓電薄膜2043之上。

其中，所述頂部導(dǎo)電薄膜2044的材料，例如可以使用金屬材料或半導(dǎo)體材料，金屬材料可使用鋁(Al)、金(Au)、鉑金(Pt)等金屬或與金屬與銅等的合金。半導(dǎo)體材料可使用Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC等。本實(shí)施例中，較佳地，頂部導(dǎo)電薄膜2044可以為單晶硅薄膜。所述頂部導(dǎo)電薄膜2044的厚度可根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，較佳地設(shè)定為波長(zhǎng)的1/10左右。

頂部導(dǎo)電薄膜2044可通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)及原子層沉積(ALD)或其它先進(jìn)的沉積技術(shù)形成。

所述頂部導(dǎo)電薄膜2044的厚度可根據(jù)目標(biāo)諧振頻率來(lái)設(shè)定，較佳地設(shè)定為波長(zhǎng)的1/10左右。

示例性地，所述聲波諧振復(fù)合薄膜還包括第二隔離薄膜層(未示出)，其中，所述第二隔離薄膜層位于所述頂部導(dǎo)電薄膜2044和所述壓電薄膜2043之間。第二隔離薄膜層的材料可以包括硅氧化物或硅氮化物，例如可以是氧化硅層、氮化硅層、或氮氧化硅層的無(wú)機(jī)材料 層，示例性地，所述第二隔離薄膜層可以采用與第一隔離薄膜層相同。

接著，進(jìn)行步驟S404，在所述聲波諧振復(fù)合薄膜204的表面上形成圖案化的第二犧牲材料層205a，如圖3C所示。

具體地，可先沉積第二犧牲材料層205a覆蓋整個(gè)基底以上的表面，再通過(guò)光刻和刻蝕工藝對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖，形成位于所述聲波諧振復(fù)合薄膜204的表面上形成圖案化的第二犧牲材料層205a。圖案化的第二犧牲材料層205a的位置與圖案化的第一犧牲材料層203a的位置相對(duì)。

第二犧牲材料層205a具有相對(duì)之后形成的第三介電層以及形成的聲波諧振復(fù)合薄膜204的高的蝕刻選擇比，例如，當(dāng)?shù)谌殡妼?06的材料使用氧化硅時(shí)，第二犧牲材料層205a則可使用氮化硅、碳氮化硅等，可以使用包括但不限于：化學(xué)氣相沉積方法和物理氣相沉積方法的方法形成第二犧牲材料層205a，其中圖案化的第二犧牲材料層205a的尺寸與預(yù)定形成的第二空腔結(jié)構(gòu)的尺寸對(duì)應(yīng)。

接著，進(jìn)行步驟S405，沉積第三介電層206覆蓋所述第二犧牲材料層205a以及所述聲波諧振復(fù)合薄膜204，如圖3C所示。

示例性地，所述第三介電層206進(jìn)一步覆蓋所述第二介電層202暴露的表面。第三介電層206的材料可以采用與前述第一介電層201和第二介電層202相同的材料以及相同的沉積方法形成?？梢膊捎闷渌倪m合的作為介電層的材料，以及沉積方法，在此不做贅述。

接著，進(jìn)行步驟S406，刻蝕形成貫穿所述第三介電層206直到所述第二犧牲材料層205a中的至少一第一釋放孔，如圖3D所示。

具體地，可在第三介電層206上通過(guò)旋涂、曝光、顯影等步驟形成定義有第一釋放孔圖案的光刻膠層，再以圖案化的光刻膠層為掩膜刻蝕第三介電層206直到暴露第二犧牲材料層205a。

可以采用干法刻蝕或者濕法刻蝕執(zhí)行本步驟的刻蝕工藝，干法蝕刻工藝包括但不限于：反應(yīng)離子蝕刻(RIE)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻或者激光切割。例如采用等離子體刻蝕，刻蝕氣體可以采用基于 氧氣(O₂-based)的氣體。

接著，進(jìn)行步驟S407，通過(guò)所述第一釋放孔移除所述第二犧牲材料層205a，以形成第二空腔結(jié)構(gòu)205，并采用密封材料207密封所述第一釋放孔，如圖3D所示。

示例性地，采用對(duì)于第二犧牲材料層具有較高的蝕刻選擇比的濕法刻蝕工藝移除所述第二犧牲材料層205a。例如，當(dāng)所述第二犧牲材料層205a為氮化硅時(shí)，可采用包括熱磷酸的刻蝕劑去除所述第二犧牲材料層205a。

密封材料207可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何密封材料，例如二氧化硅等，密封材料207也可采用與第三介電層206相同的材料?？刹捎冒ǖ幌抻诨瘜W(xué)氣相沉積法或者物理氣相沉積法形成該密封材料207。

接著，進(jìn)行步驟S408，暴露所述第一介電層201與所述第一犧牲材料層203a相反的表面，如圖3E所示。

具體地，將第一介電層201下方的基底去除，根據(jù)基底的材質(zhì)可選擇不同的去除方式，例如，當(dāng)基底的材料為硅時(shí)，可采用刻蝕或者化學(xué)機(jī)械研磨等方法將基底去除，以暴露第一介電層201與所述第一犧牲材料層203a相反的表面。

接著，進(jìn)行步驟S409，刻蝕形成貫穿所述第一介電層201直到所述第一犧牲材料層203a中的至少一第二釋放孔208a，如圖3E所示。

具體地，可在第一介電層201上通過(guò)旋涂、曝光、顯影等步驟形成定義有第二釋放孔208a圖案的光刻膠層，再以圖案化的光刻膠層為掩膜刻蝕第一介電層201直到暴露第一犧牲材料層203a。

可以采用干法刻蝕或者濕法刻蝕執(zhí)行本步驟的刻蝕工藝，干法蝕刻工藝包括但不限于：反應(yīng)離子蝕刻(RIE)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻或者激光切割。例如采用等離子體刻蝕，刻蝕氣體可以采用基于氧氣(O₂-based)的氣體。

接著，執(zhí)行步驟S410，通過(guò)所述第二釋放孔208a移除所述第一犧牲材料層203a，以形成第一空腔結(jié)構(gòu)203，并采用密封材料208密封所述第二釋放孔，如圖3F所示。

示例性地，采用對(duì)于第一犧牲材料層203a具有較高的蝕刻選擇比的濕法刻蝕工藝移除第一犧牲材料層203a，例如，當(dāng)所述第一犧牲材料層203a為氮化硅時(shí)，可采用包括熱磷酸的刻蝕劑去除所述第一犧牲材料層203a。該濕法刻蝕對(duì)于第一介電層201、第二介電層202和聲波諧振復(fù)合薄膜204的刻蝕速度幾乎為零。

密封材料208可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何密封材料，例如二氧化硅等，密封材料208也可采用與第一介電層201、第二介電層202相同的材料?？刹捎冒ǖ幌抻诨瘜W(xué)氣相沉積法或者物理氣相沉積法形成該密封材料208。

之后，在一個(gè)示例中，如圖3G所示，還包括步驟：在所述第一介電層201與所述第一空腔結(jié)構(gòu)203相反的表面上形成層間介電層209，形成分別與所述頂部導(dǎo)電薄膜2044和所述底部導(dǎo)電薄膜2041電連接的接觸孔210，以及與接觸孔210電連接的互連金屬層211的步驟。層間介電層209較佳地為低k介電材料?？刹捎帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何方法形成接觸孔210和互連金屬層211，在此不作具體限定。

至此完成了對(duì)本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器的制造方法的關(guān)鍵步驟的相關(guān)介紹，對(duì)于完整的薄膜體聲波諧振器的制作還可能需要其他中間步驟或者后續(xù)步驟，在此不作贅述。

綜上所述，本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器的制造方法，不需要對(duì)聲波諧振復(fù)合薄膜進(jìn)行刻蝕形成釋放孔，因此形成的聲波諧振復(fù)合薄膜為連續(xù)的薄膜，其不具有任何孔，該聲波諧振復(fù)合薄膜完全地隔離一對(duì)上空腔和下空腔，因此，通過(guò)本發(fā)明的制造方法形成的薄膜體聲波諧振器具有更高的諧振性能。

實(shí)施例三

本發(fā)明另外還提供一種電子裝置，其包括前述實(shí)施例一種的薄膜體聲波諧振器。或其包括采用實(shí)施例二中的方法制作獲得的薄膜體聲波諧振器。

本發(fā)明實(shí)施例中的電子裝置，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(jié)構(gòu)；上部介電層，所述上部介電層至少包括一第二空腔結(jié)構(gòu)；聲波諧振復(fù)合薄膜，設(shè)置于所述第一空腔結(jié)構(gòu)和第二空腔結(jié)構(gòu)之間，連續(xù)地隔離所述第一空腔和所述第二空腔。

由于包括的薄膜體聲波諧振器具有更高的性能，該電子裝置同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

該電子裝置，可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、VCD、DVD、導(dǎo)航儀、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、MP3、MP4、PSP等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備，也可以是具有上述薄膜體聲波諧振器的中間產(chǎn)品，例如：濾波器等。

本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。