[发明专利]体声波谐振器的制造方法

说明书

本发明提供一种体声波谐振器的制造方法，在支撑层中的空腔内形成至少一个支撑柱，由此可以在支撑柱形成之后至支撑柱去除之前的工艺阶段中，一直利用支撑柱来支撑空腔上方的体声波薄膜(包括依次堆叠在空腔上方的第二电极层、压电层和第一电极层)，防止体声波薄膜在支撑柱被去除之前的工艺中变形下压以及破裂的问题，最大化保护空腔在支撑柱被去除之前不受伤害，进而在去除支撑柱后能够获得性能良好的空腔，由此提高器件性能。

技术领域

本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种体声波谐振器的制造方法。

背景技术

射频(RF)通信，如在移动电话中使用的通信，需要射频滤波器，每一个射频滤波器都能传递所需的频率，并限制所有其他频率。射频滤波器的核心是声谐振器，每个射频滤波器包括一组声谐振器。请参考图1所示，一种声谐振器是体声波谐振器(FBAR)，其基本结构包括：载体晶圆100、腔体壁101、第一电极103层、压电层104、第二电极层105，其中，压电层104被第二电极层105和第一电极层103夹设在中间，第一电极103层、压电层104、第二电极层105组成体声波薄膜，该体声波薄膜的第一电极层103和载体晶圆100之间形成有空腔102，空腔102周围被位于载体晶圆100上的腔体壁101包围，该体声波薄膜延伸在空腔102外围的腔体壁101上，以被腔体壁101支撑。

目前的制作FBAR谐振器的工艺过程中存在以下问题：

一方面，空腔102容易破裂。具体地，当空腔102形成后，空腔102内为真空，空腔102的外部为大气压。在后续的工艺中，一旦体声波薄膜无法承受来自内在的应力和温度以及外力带来的影响，就会产生断裂，继而使得空腔102 破裂，导致FBAR谐振器的谐振腔失效。

另一方面，体声波薄膜容易变形下压。具体地，在空腔102的面积到达一定的程度后，在后续的工艺中，即使空腔102没有破裂，在空腔102内外压力差异的情况下，也存在体声波薄膜向下形变的问题，并且此类变形不可逆，这会严重影响到谐振腔的品质因子Q的值，这会导致产品良率偏低，谐振腔性能欠佳，严重时，甚至导致FBAR谐振器或射频滤波器无法量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体声波谐振器的制造方法，能够最大化地保护支撑层中的空腔在后续工艺中不容易变形下压以及不容易破裂。

为了实现上述目的，本发明提供一种体声波谐振器的制造方法，包括：

提供牺牲衬底，并依次形成第一电极层、压电层、第二电极层和支撑层于所述牺牲衬底上；

在所述支撑层中形成空腔以及位于所述空腔内的至少一个支撑柱；

提供载体衬底，并将所述载体衬底键合到所述支撑层上；

去除所述牺牲衬底；

形成至少一个释放孔，所述释放孔贯穿所述第一电极层、所述压电层和所述第二电极层并连通所述空腔或者暴露相应的所述支撑柱的顶部；以及，

通过所述释放孔去除所述支撑柱。

与现有技术相比，本发明的体声波谐振器的制造方法具有以下有益效果：

首先，本发明的制造方法，在支撑层中的空腔内形成至少一个支撑柱，由此可以在支撑柱形成之后至支撑柱去除之前的工艺阶段中，一直利用支撑柱来支撑空腔上方的体声波薄膜(包括依次堆叠在空腔上方的第二电极层、压电层和第一电极层)，防止体声波薄膜在支撑柱被去除之前的工艺中变形下压以及破裂的问题，最大化保护空腔在支撑柱被去除之前不受伤害，进而在去除支撑柱后能够获得性能良好的空腔，由此提高器件性能。