[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其形成方法。通过优先制备金属环，以使压电层覆盖金属环，从而使金属环不会从压电层的表面暴露出，进而在制备质量负载层时避免了对金属环造成损伤，并能够有效改善质量负载层的工艺限制，以及还有利于实现质量负载层和上电极层的先后顺序的灵活调整，提高了器件的制造效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

将由具备逆压电效应的压电材料制成的谐振结构应用于半导体器件中，通常可进一步构成晶体振荡器和滤波器（例如，体声波滤波器）。其中，半导体器件的谐振结构一般包括上下电极以及夹持在上下电极之间的压电层，而目前为了制备出不同频率的谐振结构，则通常还会设置质量负载层，并通过调整质量负载层的厚度以进一步实现谐振结构的频率调整。此外，为了提升器件的Q值，可选的方法是在谐振结构的周围附加一金属环。

在实际应用的半导体器件中，通常是部分谐振结构中设置有质量负载层而部分谐振结构中未设置有质量负载层，或者不同谐振结构中的质量负载层的厚度不同。此时，在制备如此结构的半导体器件时，即存在制备难度大、制备工艺受到限制的问题，例如难以直接采用刻蚀工艺在个别谐振区域中形成质量负载层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件的形成方法，以解决现有的形成方法的制备难度大，工艺不灵活的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供一衬底，所述衬底上具有至少一个谐振区域；在所述衬底的各个谐振区域中均形成下电极层和金属环，所述金属环环绕在所述谐振区域的边缘并位于所述下电极层的区域范围内；在所述衬底上形成压电层，所述压电层覆盖所述下电极层和所述金属环；以及，在所述压电层上形成上电极层和质量负载层，其中各个谐振区域中均形成有所述上电极层，而至少一个谐振区域中形成有所述质量负载层。

可选的，形成所述下电极层和所述金属环的方法包括：优先在所述谐振区域的边缘形成金属环；之后，形成下电极层，并使所述下电极层覆盖所述金属环。

可选的，形成所述上电极层和所述质量负载层的方法包括：利用刻蚀工艺或剥离工艺形成质量负载层在所述至少一个谐振区域中；以及，形成上电极层在各个谐振区域中，所述上电极层覆盖所述质量负载层。

可选的，所述质量负载层的厚度小于等于1000埃，则利用刻蚀工艺或剥离工艺形成所述质量负载层；或者，所述质量负载层的厚度大于1000埃，则利用刻蚀工艺形成所述质量负载层。

可选的，形成所述上电极层和所述质量负载层的方法包括：形成上电极材料层在所述压电层上；利用剥离工艺形成质量负载层在所述至少一个谐振区域中，所述质量负载层形成在所述上电极材料层上；以及，对所述上电极材料层执行刻蚀工艺，以形成所述上电极层在各个谐振区域中。

可选的，所述质量负载层的厚度小于1000埃。

可选的，当所述质量负载层的厚度小于等于1000埃，则利用刻蚀工艺或剥离工艺形成所述质量负载层在所述上电极层的下方，或者利用剥离工艺形成所述质量负载层在所述上电极层的上方；以及，当所述质量负载层的厚度大于1000埃，则利用刻蚀工艺形成所述质量负载层在所述上电极层的下方。

可选的，所述衬底上具有第一谐振区域和第二谐振区域，所述第一谐振区域和所述第二谐振区域中均形成有所述质量负载层，并且所述第一谐振区域中的质量负载层的厚度大于所述第二谐振区域中的质量负载层的厚度。

可选的，形成所述上电极层和所述质量负载层的方法包括：利用刻蚀工艺形成质量负载层在所述第一谐振区域中；形成上电极材料层，所述上电极材料层覆盖所述第一谐振区域中的质量负载层和暴露出的压电层；利用剥离工艺形成质量负载层在所述第二谐振区域中，并且所述第二谐振区域中质量负载层形成在所述上电极材料层；以及，对所述上电极材料层执行刻蚀工艺，以形成上电极层在各个谐振区域中。