体声波谐振器及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115987244A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310089147.1H03H9/02(2006.01)(22)申请日2023.01.17H03H3/02(2006.01)(30)优先权数据18/056,8082022.11.18US(71)申请人深圳新声半导体有限公司地址518109广东省深圳市福田区梅林街道梅都社区中康路136号深圳新一代产业园3栋801(72)发明人请求不公布姓名(74)专利代理机构北京康盛知识产权代理有限公司11331专利代理师张宇峰(51)Int.Cl.H03H9/17(2006.01)H03H9/13(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图10页(54)发明名称体声波谐振器及其制造方法(57)摘要本申请涉及半导体器件领域，公开一种体声波(bulkacousticwave,BAW)谐振器及其制造方法。该谐振器包括：衬底、设置于衬底上方的压电层、设置于压电层下方的第一电极、设置于压电层上方的第二电极、设置于衬底和压电层之间的第一介质层、第二介质层和第三介质层、以及设置于第三介质层和衬底之间的键合层。第一介质层设置于压电层下方并包括空腔。第三介质层设置于第一介质层下方，并包括朝向压电层突出的突出结构。第二介质层覆盖第三介质层，该第三介质层包括突出结构，第二介质层和第三介质层的突出结构构成围绕空腔的双壁边界结构。CN115987244ACN115987244A权利要求书1/3页1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：衬底；压电层，设置于所述衬底上方；第一电极，设置于所述压电层下方；第二电极，设置于所述压电层上方；第一介质层、第二介质层和第三介质层，设置于所述衬底和所述压电层之间；以及键合层，设置于所述第三介质层和所述衬底之间，其中，所述第一介质层设置于所述压电层下方并包括空腔，所述第三介质层设置于所述第一介质层下方，并包括朝向所述压电层突出的突出结构；以及所述第二介质层覆盖所述第三介质层，所述第三介质层包括所述突出结构，所述第二介质层和所述第三介质层的所述突出结构构成围绕所述空腔的双壁边界结构。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二介质层与所述压电层的一部分和所述第一电极的一部分接触。3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述压电层由由AlN或ScalN形成。4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一介质层由氧化硅形成。5.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二介质层由多晶硅、非晶硅、氮化硅、氮化铝、氮化镓、氮化钽或以上材料中的两种或两种以上材料的堆叠组合形成。6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第三介质层由氧化硅、氮化硅、氮化铝或以上材料中的两种或两种以上材料的堆叠组合形成。7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述键合层由硅形成，或者所述键合层的厚度范围从3nm到50nm。8.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述衬底由硅形成。9.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述衬底还包括：表面层，面向所述键合层并由硅形成；以及主体，由氧化硅、蓝宝石、氮化镓、碳化硅、氮化铝、氮化硅或以上材料中的两种或两种以上材料的堆叠组合形成。10.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，还包括：一个或多个释放孔，形成于所述压电层，并暴露所述空腔。11.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，还包括：接触孔，于所述压电层，并暴露所述第一电极的一部分；以及pad金属层，设置于所述压电层和所述接触孔，并通过所述接触孔电连接至所述第一电极。12.一种体声波谐振器的制造方法，其特征在于，包括：获得临时衬底；形成缓冲层于所述临时衬底；形成压电层于所述缓冲层；形成第一电极于所述压电层；2CN115987244A权利要求书2/3页形成第一介质层于所述压电层并覆盖所述第一电极；形成沟槽于所述第一介质层，所述沟槽围绕所述第一介质层的一部分；形成第二介质层于所述第一介质层和形成所述第一介质层中的沟槽；形成第三介质层于所述第二介质层，所述第三介质层填充于所述第一介质层的所述沟槽；形成键合层于所述第三介质层；经由所述键合层键合谐振器衬底至所述第三介质层；去除所述临时衬底和所述缓冲层，以暴露所述压电层的表层；去除所述压电层的表层，以获得变薄的压电层；形成第二电极于所述变薄的压电层；以及去除所述第一介质层的被所述沟槽包围的部分，以形成空腔。13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述临时衬底由硅形成。14.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述形成缓冲层于所述临时衬底，还包括：沉积AlN层于所述临时衬底；以及沉