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薄膜體聲波諧振器及其制造方法與流程

文檔序號:12690386閱讀:251來源:國知局
薄膜體聲波諧振器及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及濾波器件技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種薄膜體聲波諧振器(FBAR)及其制造方法。



背景技術(shù):

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展,移動數(shù)據(jù)傳輸量也迅速上升。因此,在頻率資源有限以及應當使用盡可能少的移動通信設(shè)備的前提下,提高無線基站、微基站或直放站等無線功率發(fā)射設(shè)備的發(fā)射功率成了必須考慮的問題,同時也意味著對移動通信設(shè)備前端電路中濾波器功率的要求也越來越高。

目前,無線基站等設(shè)備中的大功率濾波器主要是以腔體濾波器為主,其功率可達上百瓦,但是這種濾波器的尺寸太大。也有的設(shè)備中使用介質(zhì)濾波器,其平均功率可達5瓦以上,這種濾波器的尺寸也很大。由于尺寸大,所以這兩種濾波器無法集成到射頻前端芯片中。

基于半導體微加工工藝技術(shù)的薄膜體聲波諧振器(FBAR),能夠很好地克服了上述兩種濾波器存在的缺陷。FBAR的工作頻率高,所承受功率高和品質(zhì)因數(shù)(Q)高,并且體積小,利于集成化。

如圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)中的FBAR,包括具有一個下空腔10的襯底1,以及形成在襯底1上橫越下空腔10的震蕩器件片體2,該震蕩器件片體2包括上電極22和下電極21以及位于上電極22與下電極21之間的壓電感應片23;同時,震蕩器件片體2的上部整體被一個上空腔30所覆蓋,所述上空腔30通常是通過一個封蓋板40以及封合邊框41,采用較為昂貴的真空封裝加工工藝來形成。震蕩器件片體2通常為壓電薄膜,其壓電主軸C-軸與震蕩器件片體2以及上電極22和下電極21趨向垂直。

當一直流電場通過上電極22和下電極21施加于震蕩器件片體2的壓電薄膜上下面時,壓電薄膜的形變會隨著電場的大小來改變;當此電場的方向相反 時,材料的形變方向也隨之改變。當有一交流電場加入時,壓電薄膜的形變方向會隨著電場的正及負半周期,作收縮或膨脹的交互變化。這樣的振動會激勵出沿C軸防線傳播的縱向體聲波,此縱向聲波傳至上下電極與空氣交界面反射回來,進而在薄膜內(nèi)部來回反射形成震蕩;當縱向聲波在壓電薄膜中傳播正好是半波長的奇數(shù)倍時,會產(chǎn)生駐波震蕩。

然而,所述縱向聲波傳播的同時,由于物理泊松效應,沿著與厚度垂直的水平方向會產(chǎn)生橫向寄生波,并沿著水平方向傳播直至下空腔10與震蕩器件片體2相匯的空腔邊界,反射后沿著反方向繼續(xù)傳播,如果橫向寄生波也產(chǎn)生駐波震蕩,會大大影響FBAR的品質(zhì)因子,即Q值。

于是,如何抑制FBAR的橫向寄生波對沿C-軸方向縱向體聲波信號的串擾影響,并實現(xiàn)與FBAR器件的外接CMOS電路單片集成,成為業(yè)界關(guān)注的焦點,同時降低整個系統(tǒng)的加工成本,也是本發(fā)明所披露技術(shù)的核心。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜體聲波諧振器及其制造方法,進一步解決現(xiàn)有技術(shù)中薄膜體聲波諧振器寄生串擾、與CMOS電路集成困難和加工成本高等問題。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種薄膜體聲波諧振器的制造方法,包括:

提供襯底;

在所述襯底上形成第一犧牲材料片體及圍繞所述第一犧牲材料片體的第一絕緣材料片體;

在所述第一犧牲材料片體上形成相間隔的第二犧牲材料片體和第三犧牲材料片體以及圍繞所述第二犧牲材料片體和第三犧牲材料片體的第二絕緣材料片體,所述第二犧牲材料片體與第一犧牲材料片體至少部分上下連通;所述第三犧牲材料片體與第一犧牲材料片體至少部分上下連通;

形成震蕩器件片體覆蓋所述第二犧牲材料片體,所述震蕩器件片體的部分區(qū)域搭接在所述第二絕緣材料片體上;

在所述震蕩器件片體和第三犧牲材料片體上形成第四犧牲材料片體及圍繞 所述第四犧牲材料片體的第三絕緣材料片體,所述第四犧牲材料片體與第二犧牲材料片體部分上下重疊,所述第四犧牲材料片體和所述第三犧牲材料片體部分上下連通;

形成封蓋層;

在所述封蓋層上形成開口,通過所述開口去除所述第一犧牲材料片體、第二犧牲材料片體、第三犧牲材料片體及第四犧牲材料片體。

進一步的,在本發(fā)明提供的薄膜體聲波諧振器的制造方法中,所述第四犧牲材料片體與第二犧牲材料片體重疊所形成的重疊邊界多邊形的各個邊皆不平行。

進一步的,在本發(fā)明提供的薄膜體聲波諧振器的制造方法中,在所述襯底上形成第一犧牲材料片體及圍繞所述第一犧牲材料片體的第一絕緣材料片體之前,包括:在所述襯底上形成至少一個包含PN結(jié)的半導體晶體管。

本發(fā)明提供另一種薄膜體聲波諧振器的制造方法,包括:

提供襯底;

在所述襯底上形成第一犧牲材料片體及圍繞所述第一犧牲材料片體的第一絕緣材料片體;

在所述第一犧牲材料片體上形成震蕩器件片體,所述震蕩器件片體的部分區(qū)域搭接在所述第一絕緣材料片體上;

在所述震蕩器件片體上形成第二犧牲材料片體及圍繞所述第二犧牲材料片體的第二絕緣材料片體,所述第二犧牲材料片體與第一犧牲材料片體部分重疊,所述第二犧牲材料片體與第一犧牲材料片體沿垂直襯底方向投影的重疊所形成的重疊邊界多邊形完全落在所述震蕩器件片體上,且各個邊皆不平行;

形成封蓋層;

在所述封蓋層上形成開口,通過所述開口去除所述第一犧牲材料片體、第犧牲材料片體。

相應的,本發(fā)明還提供一種薄膜體聲波諧振器,包括:

襯底;

位于所述襯底上的第一絕緣材料片體,所述第一絕緣材料片體中具有第一空腔;

位于所述第一絕緣材料片體上的第二絕緣材料片體,所述第二絕緣材料片體具有相隔離的第二空腔和第三空腔,所述第一空腔分別與所述第二空腔和第三空腔相連通;

覆蓋第二空腔,并搭接在所述第二絕緣材料片體上的震蕩器件片體;

位于所述第二絕緣材料片體及震蕩器件片體上的第三絕緣材料片體,所述第三絕緣材料片體中具有第四空腔,所述第四空腔與所述第三空腔相連通,所述第四空腔與所述第二空腔部分重疊;以及

位于所述第三絕緣材料片體上的封蓋層。

在本發(fā)明提供的薄膜體聲波諧振器中,所述第四空腔與所述第二空腔重疊所形成的重疊邊界多邊形的各個邊皆不平行。

在本發(fā)明提供的薄膜體聲波諧振器中,所述襯底上具有至少一個包含PN結(jié)的半導體晶體管,所述第一絕緣材料片體位于所述半導體晶體管上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的薄膜體聲波諧振器及其制造方法具有以下優(yōu)點:

在震蕩器件片體的上下兩端形成多個犧牲材料片體,且犧牲材料片體之間有著重疊,使得每個犧牲材料片體依次連接,那么在去除犧牲材料片體時,不必對震蕩器件片體進行開口,能夠直接去除,確保了震蕩器件片體的完整性;

進一步的,所述第四空腔與所述第二空腔重疊所形成的重疊邊界多邊形的各個邊皆不平行,大大降低了薄膜體聲波諧振器的橫向寄生波的邊界反射可能產(chǎn)生駐波震蕩的可能性,改善了寄生串擾,盡可能的降低了對Q值的影響;

此外,本發(fā)明完成了薄膜體聲波諧振器與CMOS電路的集成,有效提高了整個器件系統(tǒng)集成的性能和可靠性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的真空密封薄膜體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為圖1中的薄膜體聲波諧振器的俯視圖;

圖3為本發(fā)明薄膜體聲波諧振器的制造方法的流程圖;

圖4a-12為本發(fā)明薄膜體聲波諧振器在制造過程中的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖13-圖14為本發(fā)明兩種薄膜體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器及其制造方法進行更詳細的描述,其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,應該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明,而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此,下列描述應當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道,而并不作為對本發(fā)明的限制。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書,本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

發(fā)明人在長期研究后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜體聲波諧振器多是采用如圖2所示的結(jié)構(gòu),即襯底1中的空腔10與震蕩器件片體2的交界線3為對邊平行的結(jié)構(gòu),當薄膜體聲波諧振器工作時,震蕩器件片體2會在a,b兩個方向上震蕩,而震蕩產(chǎn)生的波在到達交界線3處時會被反射,這種反射會誘發(fā)強烈的寄生波,對FBAR的Q產(chǎn)生干擾。于是,申請人提出一種新的方案,在震蕩器件片體2的上下兩面都形成空腔,并使得這兩個空腔沿垂直襯底方向投影的重疊所形成的重疊邊界多邊形的各個邊皆不平行,從而有效改善了寄生波串擾。

實施例一

下面請參考圖3,并結(jié)合圖4-圖14,對本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器及其制造方法進行詳細介紹。其中圖3為本發(fā)明薄膜體聲波諧振器的制造方法的流程圖;圖4a-12為本發(fā)明薄膜體聲波諧振器在制造過程中的結(jié)構(gòu)示意圖;圖13為本發(fā)明薄膜體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖13-圖14為本發(fā)明兩種薄膜體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示,本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器的制造方法,包括:

首先,執(zhí)行步驟S101,請參考圖4a,提供襯底100。所述襯底100的選擇為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉,例如所述襯底100可以為單晶的硅襯底、鍺硅襯底、鍺襯底或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它半導體材料制成的襯底,依據(jù)需要,所述襯底100中可以具有埋層等結(jié)構(gòu),或是經(jīng)過離子注入形成阱區(qū)等。又例如,在本發(fā)明的較佳選擇中,還可以先在所述襯底100上形成包括CMOS主動器件以 及電學互連件。具體而言,如圖4b所示,先在所述襯底100上形成包含PN結(jié)的半導體器件200,如CMOS器件;然后形成與所述包含PN結(jié)的半導體器件200電學連接的互連件,例如CMOS插塞、水平互連件等。

接著,執(zhí)行步驟S102,請參考圖5a,在以圖4a所示結(jié)構(gòu)上繼續(xù)進行,在所述襯底100上形成第一犧牲材料片體111及圍繞所述第一犧牲材料片體111的第一絕緣材料片體112。具體的,例如可以是先形成一層第一絕緣材料片體112,再經(jīng)過刻蝕形成開口,然后在開口和第一絕緣材料片體112上沉積第一犧牲材料片體111,隨后去除開口之外的第一犧牲材料片體111,從而在開口中填充第一犧牲材料片體111。也可以是先形成第一犧牲材料片體111,再在襯底100和第一犧牲材料片體111上覆蓋絕緣材料片體,然后經(jīng)過平坦化工藝暴露出第一犧牲材料片體111,完成第一絕緣材料片體112的形成。所述第一絕緣材料片體112的材料可以是硅化物,例如氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等。所述第一犧牲材料片體111的材料例如可以是硅氧化物、富碳介質(zhì)層、鍺、碳氫聚合物或者非晶碳等,在本實施例中優(yōu)選的為非晶碳,需要說明的是,第一犧牲材料片體111和第一絕緣材料片體112的材料并不限于上述列舉的材料,也可以為本領(lǐng)域人員熟知的其它材料??梢岳斫獾氖牵瑢τ谌鐖D4b所示的結(jié)構(gòu),所述第一犧牲材料片體111以及圍繞所述第一犧牲材料片體111的第一絕緣材料片體112則形成于所述互連件上。

另外,如圖5b所示,在形成第一犧牲材料片體111之前,還可以先形成下部電學屏蔽片體181,用于作為空腔形成后以屏蔽來自外部電磁場的干擾。

接著,執(zhí)行步驟S103,請參考圖6,在所述第一犧牲材料片體111上形成相間隔的第二犧牲材料片體121和第三犧牲材料片體122以及圍繞所述第二犧牲材料片體121和第三犧牲材料片體122的第二絕緣材料片體123,所述第二犧牲材料片體121與第一犧牲材料片體111至少部分上下連通;所述第三犧牲材料片體122與第一犧牲材料片體111至少部分上下連通。本步驟中第二犧牲材料片體121、第三犧牲材料片體122和第二絕緣材料片體123的形成過程可以參照步驟S102,只需使得所述第二犧牲材料片體121和第三犧牲材料片體122被所述第二絕緣材料片體123隔離開即可。所述第二絕緣材料片體123可以與所述第一絕緣材料片體112有著相同的材料選擇,所述第二犧牲材料片體121和 第三犧牲材料片體122可以與所述第一犧牲材料片體111有著相同的材料選擇,例如在本實施例中第二犧牲材料片體121和第三犧牲材料片體122的材料優(yōu)選為非晶碳。但應理解,第二犧牲材料片體121、第三犧牲材料片體122和第二絕緣材料片體123也可以為本領(lǐng)域人員熟知的其它材料。在本步驟中第二犧牲材料片體121優(yōu)選的完全和第一犧牲材料片體111連通,即第二犧牲材料片體121沿垂直襯底100方向的投影完全落在第一犧牲材料片體111上,這樣有利于先去除第三犧牲材料片體122形成空腔后,通過該空腔進一步的去除第一犧牲材料片體111,再通過去除第一犧牲材料片體111后形成的空腔,去除第二犧牲材料片體121,因為去除第一犧牲材料片體111后形成的空腔可以完全暴露第二犧牲材料片體121,因此第二犧牲材料片體121可以被完全去除,使得震蕩器件片體131(如圖7)下的空腔被完全打開,不影響器件性能。在這里對第二犧牲材料片體121的沿平行襯底100的剖面形狀不做限定,可以是不規(guī)則圖形,也可以是矩形,六邊形,圓形等等,例如在本實施例中是一個隨機的不規(guī)則圖形。所述第三犧牲材料片體122的沿平行襯底100方向的剖面形狀也不做限定,可以為圓形也可以為矩形,在本實施例中為了便于去除,優(yōu)選的為圓形。

然后,執(zhí)行步驟S104,請參考圖7,形成震蕩器件片體131覆蓋所述第二犧牲材料片體121,所述震蕩器件片體131的部分區(qū)域搭接在所述第二絕緣材料片體123上。優(yōu)選方案中,形成震蕩器件片體131之前,先在所述第二絕緣材料片體123和第一絕緣材料片體112中形成通孔,然后在所述通孔中形成第一插塞132,所述第一插塞132貫穿所述第一絕緣材料片體112和第二絕緣材料片體123,一端連接所述襯底(例如是襯底上的焊墊),另一端則與后續(xù)形成的震蕩器件片體相連接。在所述第一插塞132形成后,形成震蕩器件片體131。所述震蕩器件片體131例如包括層疊設(shè)置的第一電極層、第二電極層及位于所述第一電極層和第二電極層之間的壓電感應片。所述第一插塞132與所述第一電極層相連接。在較佳實施例中,所述震蕩器件片體131完全覆蓋所述第二犧牲材料片體121,且不覆蓋所述第三犧牲材料片體122,同時,所述震蕩器件片體131還延伸覆蓋第二絕緣材料片體123的部分區(qū)域。在其他實施例中,所述片狀體器件2也可以是部分覆蓋所述第二犧牲材料片體121。在本步驟中震蕩器件片體131的形成方法可以為本領(lǐng)域所熟知的方法,在此不再贅述。震蕩器件片體131 的沿平行于襯底100方向的剖面形狀不作限定,可以為不規(guī)則圖形,也可以為矩形,圓形或者為六邊形等,并且為了保證在去除第二犧牲材料片體121后震蕩器件片體131可以得到支撐,要求震蕩器件片體131的部分區(qū)域要搭接在第二絕緣材料片體123上。

然后,執(zhí)行步驟S105,請參考圖8a,在所述震蕩器件片體131和第三犧牲材料片體122上形成第四犧牲材料片體141及圍繞所述第四犧牲材料片體141的第三絕緣材料片體142,所述第四犧牲材料片體141與第二犧牲材料片體121部分上下重疊,在較佳選擇中,重疊所形成的重疊邊界多邊形200(請參考圖12)的各個邊皆不平行,所述第四犧牲材料片體141和所述第三犧牲材料片體122部分上下連通,從而在之后可以方便的將第一犧牲材料片體111、第二犧牲材料片體121、第三犧牲材料片體122及第四犧牲材料片體141去除,而不必在震蕩器件片體131中進行開孔,有利于維持震蕩器件片體131的完整性。為了更好的去除干凈第四犧牲材料片體141和第三犧牲材料片體122,如圖8a所示,優(yōu)選的,第四犧牲材料片體141完全覆蓋第三犧牲材料片體122,從而第三犧牲材料片體22不留死角,可以去除的更加干凈,進一步便于更加干凈的去除第二犧牲材料片體121。在本實施例中,第四犧牲材料片體141優(yōu)選的為一個聯(lián)通的整體結(jié)構(gòu),這樣之后在其上的封蓋上開孔便可以去除。在這里對第四犧牲材料片體141的沿平行襯底100的剖面形狀不做限定,可以是不規(guī)則圖形,也可以是矩形,六邊形,圓形等等,例如在本實施例中是一個隨機的不規(guī)則圖形。并且在本實施例中,所述重疊邊界多邊形200投影在所述震蕩器件片體131上。

在其它實施例中,也可以第四犧牲材料片體141與第二犧牲材料片體121部分上下重疊,重疊所形成的重疊邊界多邊形200的各個邊并非皆不平行。

在本步驟中,待第四犧牲材料片體141和第三絕緣材料片體142形成后,還形成貫穿所述第三絕緣材料片體142的第二插塞143以及貫穿所述第三絕緣材料片體142、第二絕緣材料片體123、第一絕緣材料片體112的第三插塞144,所述第二插塞143與所述震蕩器件片體131的第二電極層相連接,所述第三插塞144與襯底相連接。類似的,所述第三絕緣材料片體142可以與所述第一絕緣材料片體112有著相同的材料選擇,所述第四犧牲材料片體141可以與所述第一犧牲材料片體111有著相同的材料選擇。當然,所述第三絕緣材料片體142 與所述第一絕緣材料片體112也可以是由不同的材料制成,同樣,所述第四犧牲材料片體141與所述第一犧牲材料片體111也可以是由不同的材料制成,在本實施例中優(yōu)選的為非晶碳。

在另一個實施例中,可以理解的是,所述第四犧牲材料片體包括第五犧牲材料片體和第六犧牲材料片體,請參考圖8b-圖8c,所述第四犧牲材料片體包括間隔的第五犧牲材料片體1411和第六犧牲材料片體1412,所述第五犧牲材料片體1411位于所述震蕩器件片體131上,所述第六犧牲材料片體1412和所述第三犧牲材料片體122部分上下連通,在所述第五犧牲材料片體1411和所述第六犧牲材料片體1412上還包括第七犧牲材料片體145,以及圍繞所述第七犧牲材料片體145的第四絕緣材料片體146,所述第七犧牲材料片體145和所述第六犧牲材料片體1412部分上下連通,所述第七犧牲材料片體145和所述第五犧牲材料片體1411部分上下連通,所述第五犧牲材料片體1411與所述第二犧牲材料片體121重疊所形成的重疊邊界多邊形200的各個邊皆不平行。由此可知,本發(fā)明中的犧牲材料片體和絕緣材料片體的數(shù)量并非限于本發(fā)明所描述的情況,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)需要進行靈活的選擇和變動。

之后,執(zhí)行步驟S106,請參考圖9a,以步驟S105執(zhí)行圖8a的結(jié)構(gòu)為例,形成封蓋層151。所述封蓋層151的形成可以按照現(xiàn)有技術(shù)執(zhí)行,在此不再贅述。

另外,如圖9b所示,在形成封蓋層151之前,還可以先形成上部電學屏蔽片體182,用于作為空腔形成后以屏蔽來自外部電磁場的干擾。

之后,執(zhí)行步驟S107,請參考圖10,在所述封蓋層151上形成開口152,并通過所述開口152去除所述第一犧牲材料片體、第二犧牲材料片體、第三犧牲材料片體及第四犧牲材料片體(相應的,若存在,則所述第五犧牲材料片體和第六犧牲材料片體等也將被去除)。具體的,在本實施例中,去除所述第一犧牲材料片體、第二犧牲材料片體、第三犧牲材料片體及第四犧牲材料片體的方法可以采用灰化的方法,利用高溫下通入氧氣進行灰化去除非晶碳材料,由于第二犧牲材料片體通過第一犧牲材料片體和第三犧牲材料片體互連,第三犧牲材料片體又和第四犧牲材料片體互連,因此即便第二犧牲材料片體沒有通過震蕩器件片體上的通孔暴露,仍然可以通過有效的互連通道來去除,因此這樣就大大了避免了現(xiàn)有技術(shù)中對震蕩器件片體開孔,或者震蕩器件片體不完全覆 蓋第二犧牲材料片體,預留開口造成的空腔內(nèi)殘留物質(zhì)的問題,大大的提高了器件的性能,簡化了工藝。然后請參考圖11,形成第一真空密封插塞161,所述第一真空密封插塞161將所述開口152封堵,以形成與第一犧牲材料片體、第二犧牲材料片體、第三犧牲材料片體及第四犧牲材料片體分別對應的第一空腔171、第二空腔體172、第三空腔173及第四空腔174。

結(jié)合圖12可見,在第一空腔171、第二空腔體172、第三空腔173及第四空腔174形成后,所述第四空腔174與所述第二空腔172重疊所形成的重疊邊界多邊形200的各個邊皆不平行。例如在本發(fā)明實施例中該多邊形是八邊形。當薄膜體聲波諧振器運作時,震蕩在界線200的各個邊處會反射,但是由于缺少平行邊,這種反射不會產(chǎn)生較強的寄生波,因此寄生串擾要小的多。

實施例二

在本發(fā)明的另一個實施例中,也可以包括步驟:

提供襯底;

在所述襯底上形成第一犧牲材料片體及圍繞所述第一犧牲材料片體的第一絕緣材料片體;

在所述第一犧牲材料片體上形成震蕩器件片體,所述震蕩器件片體的部分區(qū)域搭接在所述第一絕緣材料片體上;

在所述震蕩器件片體上形成第二犧牲材料片體及圍繞所述第二犧牲材料片體的第二絕緣材料片體,所述第二犧牲材料片體與第一犧牲材料片體部分重疊,所述第二犧牲材料片體與第一犧牲材料片體沿垂直襯底方向投影的重疊所形成的重疊邊界多邊形完全落在所述震蕩器件片體上,且各個邊皆不平行;

形成封蓋層;

在所述封蓋層上形成開口,通過所述開口去除所述第一犧牲材料片體、第犧牲材料片體。

本實施例與上一實施例基本類同,區(qū)別在于所述震蕩器件片體下方只存在一層犧牲材料片體(第一犧牲材料片體),本領(lǐng)域技術(shù)人員在參考上一實施例的基礎(chǔ)上,能夠熟悉本實施例的詳細過程。在本實施例中,所述震蕩器件片體可以不完全覆蓋第一犧牲材料片體,暴露部分犧牲材料片體預留去除通道;也可以通過在震蕩器件片體刻蝕形成通孔來形成去除通道。

由此,將獲得本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器,請參考圖11,本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器包括:

襯底100;

位于所述襯底100上的第一絕緣材料片體112,所述第一絕緣材料片體112中具有第一空腔171;

位于所述第一絕緣材料片體112上的第二絕緣材料片體123,所述第二絕緣材料片體123具有相隔離的第二空腔172和第三空腔173,所述第一空腔171分別與所述第二空腔172和第三空腔173相連通;

覆蓋第二空腔172,并搭接在所述第二絕緣材料片體123上的震蕩器件片體131;

位于所述第二絕緣材料片體123及震蕩器件片體131上的第三絕緣材料片體142,所述第三絕緣材料片體142中具有第四空腔174,所述第四空腔174與所述第三空腔173相連通,所述第四空腔174與所述第二空腔172部分重疊;以及

位于所述第三絕緣材料片體142上的封蓋層151,所述封蓋層151通過第一真空密封插塞161實現(xiàn)上述各個空腔的密封。

所述震蕩器件片體131包括層疊設(shè)置的第一電極層、第二電極層及位于所述第一電極層和第二電極層之間的壓電感應片。第一插塞132貫穿所述第一絕緣材料片體112和第二絕緣材料片體123,所述第一插塞132一端連接至所述襯底100,另一端與所述第一電極層相連接;第二插塞143與所述第二電極層相連接,并貫穿所述第三絕緣材料片體142;第三插塞144貫穿所述第一絕緣材料片體112、第二絕緣材料片體123、第三絕緣材料片體142以將襯底引出。

請參考圖13,可以理解的是,所述第四空腔包括間隔的第五空腔1741和第六空腔1742,所述第五空腔1741位于震蕩器件片體131上,所述第六空腔1742和所述第三空腔173相連通,在所述第五空腔1741和所述第六空腔1742上還包括第七空腔175,所述第七空腔175和所述第五空腔1741相連通,所述第七空腔175和所述第六空腔1742相連通。相應的,所述第七空腔175位于第四絕緣材料片體146中。

可見本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器,在震蕩器件片體的上下兩端形成第四空 腔與第二空腔,所述第四空腔與所述第二空腔沿垂直襯底方向投影的重疊所形成的重疊邊界多邊形的各個邊皆不平行,大大降低了薄膜體聲波諧振器的橫向寄生波的邊界反射可能產(chǎn)生駐波震蕩的可能性,改善了寄生串擾,盡可能的降低了對Q值的影響。

如圖14所示,本發(fā)明的薄膜體聲波諧振器,同樣可以集成有包括CMOS主動器件以及電學互連件。具體而言,所述襯底上形成有包含PN結(jié)的半導體器件200,如CMOS器件;以及與所述包含PN結(jié)的半導體器件200電學連接的互連件,例如CMOS插塞、水平互連件等。所述第一犧牲材料片體以及圍繞所述第一犧牲材料片體的第一絕緣材料片體則位于所述互連件上,其余結(jié)構(gòu)可以與例如圖11所示的薄膜體聲波諧振器相同,恕不重復。由此完成了薄膜體聲波諧振器與CMOS電路的集成,有效提高了整個器件系統(tǒng)集成的性能和可靠性。

此外,在震蕩器件片體131的下空腔下和上空腔上,如第一空腔171的底部和第四空腔174的頂部,還形成有下部電學屏蔽片體181和上部電學屏蔽片體182,以并連接地線(未圖示),以屏蔽來自兩個空腔外部電磁場的干擾。

顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。

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