[发明专利]一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置

说明书

本发明提供一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置，所述方法包括：提供基底，在所述基底中形成有底部空腔，在所述底部空腔中填充有牺牲材料层；在所述牺牲材料层的部分表面以及基底的部分表面上依次形成下电极、压电层和上电极，并露出牺牲材料层的部分表面，上电极和下电极上下部分重叠；形成介电层，以覆盖基底的正面，并且介电层的顶面高于上电极的顶面；形成贯穿介电层的顶部空腔，顶部空腔露出部分所述上电极以及所述牺牲材料层的部分表面；提供盖帽衬底，将盖帽衬底与基底形成有所述介电层的一侧相接合；形成至少一个释放孔，释放孔贯穿基底露出部分牺牲材料层，或者，释放孔贯穿盖帽衬底露出部分顶部空腔；去除牺牲材料层。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和电子装置。

背景技术

薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，简称FBAR)由于具有高Q值、尺寸小、与硅片工艺兼容性好以及可靠性好等优点而在世界范围内得到广泛应用，特别是在无线通信领域得到广泛应用。

未来的世界一切都和无线相联系，据统计2015年射频设备的全球消费者大概有约3600万，而预计到2020年能够达到25000万。射频设备的需求将增加几倍，全球平均每人3个设备。智能手机通常包括8或9个射频滤波器(RF filter)和8个双工器(duplexer)。如果使用5G技术，则对于射频设备的需求也会越来越多。预计到2020年，射频滤波器的需求将从5000万增加到1300亿。因此，对于作为射频滤波器和双工器的主要元件之一的薄膜体声波谐振器的需要也会越来越大。

然而，目前常规的薄膜体声波谐振器的制备工艺通常是在基底中形成底部空腔，在底部空腔中形成牺牲材料层，随后在牺牲材料层上依次形成下电极、压电层和上电极，而为了释放底部空腔中的牺牲材料层，通常需要形成依次贯穿所述上电极、压电层和所述下电极的释放孔，利用该释放孔，通过湿法刻蚀工艺将底部空腔中的牺牲材料层去除，以最终释放结构。然而由于释放孔的存在，使得上电极、压电层以及下电极不连续，对薄膜体声波谐振器的整体谐振性能造成负面影响，并且需要通过新的掩模版来打开释放孔，使工艺过于复杂，工艺成本增加。

鉴于上述技术问题的存在，本发明提供一种新的薄膜体声波谐振器及其制造方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前存在的问题，本发明一方面提供一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：

提供基底，在所述基底中形成有底部空腔，在所述底部空腔中填充有牺牲材料层；

在所述牺牲材料层的部分表面以及所述基底的部分表面上依次形成下电极、压电层和上电极，并露出所述牺牲材料层的部分表面，其中，所述上电极和所述下电极上下部分重叠；

形成介电层，以覆盖所述基底的正面，并且所述介电层的顶面高于所述上电极的顶面；

形成贯穿所述介电层的顶部空腔，所述顶部空腔露出部分所述上电极以及所述牺牲材料层的部分表面；

提供盖帽衬底，将所述盖帽衬底与所述基底形成有所述介电层的一侧相接合；

形成至少一个释放孔，其中，所述释放孔贯穿所述基底露出部分所述牺牲材料层，或者，所述释放孔贯穿所述盖帽衬底露出部分所述顶部空腔；

去除所述牺牲材料层。

示例性地，所述底部空腔的横截面形状为任意两边平行的多边形；

所述下电极的俯视形状为任意两边平行的多边形；

所述压电层的俯视形状为任意两边平行的多边形；