[发明专利]薄膜体声波谐振器的制造方法

说明书

本发明公开一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括提供临时衬底；在临时衬底上依次形成第二电极层、压电层和第一电极，第一电极位于有效谐振区；形成第一电极引出结构，在有效谐振区的边缘与压电层和第一电极围成第一空隙；在压电层上形成包括第一空腔的第一衬底，第一电极位于第一空腔围成区域的边界以内；去除临时衬底；图形化第二电极层，形成第二电极，第一电极、压电层和第二电极构成压电叠层结构；第一电极、压电层和第二电极在垂直于压电层表面方向上相互重叠的区域构成谐振器的有效谐振区；形成第二电极引出结构，在有效谐振区的边缘与所述压电叠层结构形成第二空隙。能够达到消除有效谐振区边界杂波的效果，进而提升谐振器的Q值。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器的其制造方法。

背景技术

随着无线通讯技术的不断发展，为了满足各种无线通讯终端的多功能化需求，终端设备需要能够利用不同的载波频谱传输数据，同时，为了在有限的带宽内支持足够的数据传输率，对于射频系统也提出了严格的性能要求。射频滤波器是射频系统的重要组成部分，可以将通信频谱外的干扰和噪声滤出以满足射频系统和通信协议对于信噪比的需求。以手机为例，由于每一个频带需要有对应的滤波器，一台手机中可能需要设置数十个滤波器。

通常，薄膜体声波谐振器包括两个薄膜电极，并且两个薄膜电极之间设有压电薄膜层，其工作原理为利用压电薄膜层在交变电场下产生振动，该振动激励出沿压电薄膜层厚度方向传播的体声波，此声波传至上下电极与空气交界面被反射回来，进而在薄膜内部来回反射，形成震荡。当声波在压电薄膜层中传播正好是半波长的奇数倍时，形成驻波震荡。

但是，目前制作出的空腔型薄膜体声波谐振器，存在横波损失，结构强度不够，使品质因子(Q)无法进一步提高、成品率低等问题，因此无法满足高性能的射频系统的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄膜体声波谐振器的其制造方法，能够提高薄膜体声波谐振器的品质因子，进而提高器件性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜体声波谐振的制作方法，包括：

提供临时衬底；

在所述临时衬底上依次形成第二电极层、压电层和第一电极，所述第一电极位于有效谐振区；

形成第一电极引出结构，所述第一电极引出结构连接所述第一电极的边缘延伸至无效区作为第一信号连接端，在所述有效谐振区的边缘与压电层和第一电极围成第一空隙；

在所述压电层上形成包括第一空腔的第一衬底，所述第一衬底覆盖部分所述第一电极引出结构，所述第一电极位于所述第一空腔围成区域的边界以内；

去除所述临时衬底；

图形化所述第二电极层，形成第二电极；所述有效谐振区包括所述第一电极、压电层和第二电极在垂直于所述压电层表面方向上相互重叠的区域；

形成第二电极引出结构，所述第二电极引出结构连接所述第二电极的边缘延伸至无效区作为第二信号连接端，在所述有效谐振区的边缘与所述压电层和第二电极围成第二空隙。

本发明的有益效果在于：

通过在临时衬底表面上依次形成第二电极层和压电层，使得压电层能够形成在平整的第二电极层上，保证压电层具有较好的晶格取向，提高压电层的压电特性，进而提高谐振器的性能。同时，在所述压电层上形成包括第一空腔的第一衬底，避免了通过牺牲层形成第一空腔中去除牺牲层时对压电层的损伤，提供了牺牲层的性能。通过先在压电层的第一表面形成第一电极、第一电极引出结构，然后在第二表面形成第二电极和第二电极引出结构，这种压电层的双面进行电极图形化的工艺，避免了电极形成过程对压电层的刻蚀，保证压电层的完整性和平整性，减小对压电层的影响，从而提高谐振器的性能；并且此方法与谐振器主体工艺兼容，流程简单。