用于声谐振器设备的衬底和声谐振器设备的制造方法

用于声谐振器设备的衬底和声谐振器设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种声谐振器设备。本实用新型公开了一种声谐振器设备，所述声谐振器设备设有衬底，该衬底包括：衬底部件，包括被配置成形成阵列结构的多个支撑部件，所述衬底部件具有上部区域；被形成为覆盖所述上部区域的一厚度的单晶压电材料，所述厚度的单晶压电材料具有第一表面区域和与所述第一表面区域相对的第二表面区域；所述厚度的单晶压电材料的所述第二表面区域的多个暴露区域，每个所述暴露区域由至少一对支撑部件配置并被配置成形成所述阵列结构的元件。
【专利说明】
用于声谐振器设备的衬底和声谐振器设备
[00011 本申请是申请日为2015年8月26日、申请号为"201520652061.6"、名称为"用于声 谐振器设备的衬底"的实用新型专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本实用新型主要涉及电子设备。更具体地，本实用新型提供了与用于谐振器设备 的晶圆级封装相关的技术。仅通过示例的方式，本实用新型已经应用到用于通信设备、移动 设备、计算设备等的谐振器设备。
【背景技术】
[0003] 薄膜体声谐振器(FBAR或TFBAR)是由夹在两个电极之间且与周围的介质声学隔离 的压电材料组成的设备。使用厚度范围从几微米下至十分之几微米的压电膜的FBAR设备在 约IOOMHz到IOGHz的频率范围中谐振。氮化铝和氧化锌是在FBAR中使用的两种常见的压电 材料(参见维基百科，薄膜体声谐振器(Thin Film Bulk Acoustic Resonator))。不幸的 是，这样的FBAR设备或TFBAR设备笨重、效率低、且难以封装。
[0004] 从上文可以看出，非常需要用于改善电子设备的技术。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的一个目的在于提供与传统的BAW滤波器相比效率高、可整批封装、且 成本较低的BAW滤波器。
[0006] 本实用新型提供了一种用于声谐振器设备的衬底，所述衬底包括:衬底部件，所述 衬底部件包括被配置成形成阵列结构的多个支撑部件，所述衬底部件具有一区域;被形成 为覆盖所述区域的一厚度的单晶压电材料，所述厚度的单晶压电材料具有第一表面区域和 与所述第一表面区域相对的第二表面区域;所述厚度的单晶压电材料的所述第二表面区 域的多个暴露区域，每个所述暴露区域由所述多个支撑部件中的至少一个配置并被配置成 形成所述阵列结构的元件。
[0007] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述区域由硅衬底的表面区域配置。
[0008] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述区域由碳化硅衬底的表面区域配置。 [0009]在根据本实用新型的一个实施方式中，所述区域由硅衬底的表面区域配置；以及 所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被配置 在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0010]在根据本实用新型的一个实施方式中，所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结 构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间 的一对电极。
[0011]在根据本实用新型的一个实施方式中，所述区域由碳化硅衬底的表面区域配置； 以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被 配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0012] 本实用新型还提供了一种声谐振器设备，所述声谐振器设备设有衬底，所述衬底 包括:衬底部件，所述衬底部件包括被配置成形成阵列结构的多个支撑部件，所述衬底部件 具有一区域;被形成为覆盖所述区域的一厚度的单晶压电材料，所述厚度的单晶压电材料 具有第一表面区域和与所述第一表面区域相对的第二表面区域;所述厚度的单晶压电材料 的所述第二表面区域的多个暴露区域，每个所述暴露区域由所述多个支撑部件中的至少一 个配置并被配置成形成所述阵列结构的元件。
[0013] 在根据本实用新型的一个实施方式中，在所述声谐振器设备中，所述区域由硅衬 底的表面区域配置。
[0014] 在根据本实用新型的一个实施方式中，在所述声谐振器设备中，所述区域由碳化 硅衬底的表面区域配置。
[0015] 在根据本实用新型的一个实施方式中，在所述声谐振器设备中，所述区域由硅衬 底的表面区域配置；以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且， 所述衬底还包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0016] 在根据本实用新型的一个实施方式中，在所述声谐振器设备中，所述多个支撑部 件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被配置在所述厚度的单 晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0017] 在根据本实用新型的一个实施方式中，在所述声谐振器设备中，所述区域由碳化 硅衬底的表面区域配置；以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构； 并且，所述衬底还包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0018] 在示例中，本实用新型提供了一种用于声谐振器设备的衬底。该衬底具有衬底部 件，该衬底部件包括被配置成形成阵列结构的多个支撑部件。在示例中，该衬底部件具有上 部区域，并且可选地，具有由支撑部件配置的多个凹陷区域。该衬底具有被形成为覆盖上部 区域的一厚度的单晶压电材料。在示例中，所述厚度的单晶压电材料具有第一表面区域和 与第一表面区域相对的第二表面区域。在示例中，该衬底具有所述厚度的单晶压电材料的 第二表面区域的多个暴露区域，每个暴露区域由至少一对支撑部件配置，并被配置成形成 阵列结构的元件。
[0019] 根据本实用新型的一个实施方式，本实用新型提供了一种用于声谐振器设备的衬 底，所述衬底包括：
[0020] 衬底部件，所述衬底部件包括被配置成形成阵列结构的多个支撑部件，所述衬底 部件具有上部区域；
[0021] 被形成为覆盖所述上部区域的一厚度的单晶压电材料，所述厚度的单晶压电材料 具有第一表面区域和与所述第一表面区域相对的第二表面区域；
[0022]所述厚度的单晶压电材料的所述第二表面区域的多个暴露区域，每个所述暴露区 域由至少一对支撑部件配置并被配置成形成所述阵列结构的元件。
[0023] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述上部区域由硅衬底的表面区域配置。
[0024] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述上部区域由碳化硅衬底的表面区域配 置。
[0025] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述上部区域由硅衬底的表面区域配置； 以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被 配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0026] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结 构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间 的一对电极。
[0027] 在根据本实用新型的一个实施方式中，所述上部区域由碳化硅衬底的表面区域配 置；以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括 被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
[0028] 在示例中，本实用新型提供了一种具有任何III族氮化物材料的最高压电常数 (1.55C/m2)的单晶AlN电介质。在示例中，通过CVD(如M0CVD)生长在硅上的单晶AlN被限制 在约0.4μπι而不开裂。在示例中，2.2μπι的AlN是所期望的，以开发用于智能手机的LTE声波滤 波器。因此，需要材料方法来获得用于BAW滤波器的最高性能的声谐振器。在一个或多个示 例中，本实用新型的技术提供了：在硅上生长薄的AlN层；去除硅以形成膜;在应变减轻的 AlN膜上生长第二个厚的AlN层。
[0029]在示例中，与传统的MW滤波器相比，本实用新型的MW滤波器效率高、可整批封 装、且成本较低。
【附图说明】
[0030]图1至图6示出了根据本实用新型的示例的形成用于声谐振器设备的膜衬底结构 的简化技术。
[0031 ]图7是根据本实用新型的示例的膜结构的简化背面视图。
[0032] 图8是根据本实用新型的替选示例的膜结构的简化背面视图。
[0033] 图9是根据本实用新型的替选示例的膜结构的简化背面视图。
[0034] 图10-图20示出了根据本实用新型的示例的形成单晶声谐振器设备的简化技术。
[0035] 图21Α和图21Β为示出了本实用新型的示例中的压电材料的电容对电压以及电导 对电压的图。
[0036] 图22为示出了本实用新型的示例中的横跨60μπι表面区域的压电材料的表面粗糙 度的图。
[0037] 图23至图34示出了根据本实用新型的示例的形成膜衬底结构的简化技术和得到 的设备。
【具体实施方式】
[0038] 图1至图6示出了根据本实用新型的示例的形成用于声谐振器设备的膜衬底结构 的简化技术。参考图1，该技术提供了具有表面区域的衬底部件110。在示例中，该技术使用 化学气相沉积CVD(如M0CVD)工艺来开始生长氮化铝晶体材料。在示例中，该技术在〈111>硅 衬底上形成厚度约200nm的AlN成核120。在其它示例中，AlN的范围可为约30nm至500nm，但 可以有变型。在示例中，衬底部件110具有高电阻率，如大于2000欧姆-厘米。在示例中，衬底 110可以为浮区（FZ)型硅或在其它示例中CZ低电阻率硅可以起作用。在示例中，衬底110可 以具有约500μπι的标称衬底厚度，但在其它示例中其范围可以为约50μπι至2000μπι。
[0039] 在示例中，AlN晶体材料120被配置成轻微的应变状态，考虑到AlN晶体材料并不与 〈111>硅衬底表面取向完美地晶格匹配。在示例中，应变状态的特征为膜的沿其表面法线的 压电应变常数(所谓的d33)且对于在〈111>硅衬底上的AlN其值为4X10_12C/N。
[0040] 在示例中，该技术图案化衬底部件110的背面，如图2所示。在示例中，该技术涂覆 在示例中限定膜区域(例如，正方形或矩形）的背面掩模130。在示例中，背面掩模130具有 目标面积为100μπιΧ100μπι，但是可以有变型。在示例中，掩模130为300μπιΧ300μπι，或其它变 型。
[0041] 在示例中，如图3所示，该技术执行蚀刻工艺。在示例中，该技术在有源谐振器区域 和未来接合焊盘（用于通孔)的下面执行背面衬底材料的暴露区域(衬底111)的浅蚀刻，但 可以有变型。在示例中，在100W功率和100毫托(mTorr)下、在反应离子蚀刻(RIE)工具中使 用CF 4和〇2的混合气体进行蚀刻。每个沟槽具有30μηι的深度且范围可以为20μηι至300μηι，但是 可以有变型。
[0042] 参考图4,该技术现在形成覆盖选定的肋区域和/或柱区域的后续的背面掩模131， 同时暴露其它柱区域和/或肋区域。在示例中，该掩模为600μπιX 600μπι，但可以有变型。
[0043] 在示例中，该技术现在执行更深的蚀刻工艺，以从衬底部件112去除材料，同时暴 露已沉积的晶体材料。在示例中，该技术暴露了压电区域和接合焊盘金属区域，如图5所示。 [0044]现在参考图6,剩余的掩模材料被去除。如图所示，膜结构具有多个较小的肋结构 113,每个肋结构113都被配置在一对柱结构之间。在示例中，每个凹陷区域的范围为从约 300μηι X 300μηι 至约 500μηι X 500μηι，优选为约 400μηι X 400ym。
[0045] 在示例中，对晶体AlN材料的部分暴露造成这种材料的一部分被放松。在示例中， AlN材料在放松状态下具有范围为从3.3X10_12C/N至4.5X10_12C/N的压电应变常数，但可 以有变型。使用上述技术和相关技术可配置各种图案。这些图案的进一步细节可在本说明 书、特别是在下文中找到。
[0046] 图7是根据本实用新型的示例的膜结构710的简化背面视图。如图所示，背面视图 包括区域711的放大视图，其以附图标记700表示，该放大视图显示了正方形图案，区域711 包括多个较小的机械肋结构740,每一个机械肋结构740都被配置在至少一对较长的柱结构 或硅支撑梁720内。该图案还显示了示例中的硅完全去除的区域730、晶体AlN材料的暴露部 分或X X Y压电膜750。
[0047] 图8是根据本实用新型的替选示例的膜结构810的简化背面视图。如图所示，背面 视图包括区域811的放大视图，其以附图标记800表示，该放大视图显示了矩形图案，区域 811包括多个较小的机械肋结构，每一个机械肋结构都被配置在至少一对较长的柱结构内。 该图案还显示了示例中的晶体AlN材料的暴露部分。这里所描述的元件类似于图7所示的元 件。
[0048] 图9是根据本实用新型的替选示例的膜结构910的简化背面视图。如图所示，背面 视图包括区域911的放大视图，其以附图标记900表示，该放大视图显示了六边形图案，区域 911包括多个较小的机械肋结构，每一个机械肋结构都被配置在至少一对较长的柱结构920 内。该图案还显示了示例中的晶体AlN材料的暴露部分930、暴露的六边形膜940。
[0049] 在其它示例中，本实用新型的技术也可以形成其它形状，包括矩形、六边形、八边 形、五边形、三角形等，包括任何变型，或组合或任意多边形。其它形状可以是圆形、椭圆形、 环形、或缺乏任何对称的特征，包括这些形状和相关尺寸的任意组合。当然，可以有其它变 型、修改和替换。形成声谐振器设备的进一步细节可在本说明书、特别是下文中找到。
[0050] 图10至图20示出了示例中的在衬底部件上制造单晶谐振器设备的技术。该图示仅 仅是示例，不应不适当地限制本文的权利要求的范围。在示例中，该技术包括形成覆盖了形 成在具有第一厚度的硅衬底部件112上的晶体材料120的上覆单晶压电121。在示例中，衬底 112具有单晶压电材料121，如GaN、AlGaN、或A1N。该材料的厚度范围为0·4μπι至7μπι，但是可 以有变型。该步骤可以包括在应变减小的AlN成核层上生长单晶Α1Ν。在示例中，对于2GHz，2 Wii压电是最佳的厚度。在不例中，衬底112可以是娃、监宝石、SiC等。在不例中，压电材料121 被配置为c轴向上取向以实现极化场。
[0051] 在示例中，单晶声谐振器设备包括谐振器结构和接触结构。如图10、图11和图12所 示，该衬底为硅衬底部件112、上覆单晶压电材料122、以及一个或多个电极部件131、132。压 电材料122可包括成核层120和压电层121，如图10所示。图12显示了顶部电极131、132和互 连金属的沉积。在示例中，电极可以为Mo、Ta或其它难恪金属，典型的厚度为300nm，范围为 30nm至4000nm或0 ·2μηι至ΙΟμπι，但是可以有变型。附图标记101、102分别标记了第一谐振器 设备和第二谐振器设备的区域。在示例中，用作用于电极接触区域的"抓垫（catch pad)" 133的金属被沉积，如图13所示。在示例中，"抓垫"133用作背面通孔蚀刻的顶部金属挡块。 垫133的目标厚度可为2μπι，包括Ti/Ni金属原料等。
[0052] 在示例中，该技术形成覆盖包括电极和晶体材料的上表面区域的钝化材料140,如 图14所示。该钝化材料140的上部区域被平坦化。在示例中，钝化材料140可以为用于机械稳 定性的介电钝化(25μπι自旋聚合物光电介质（例如，ELECTRA WLP SH32-1 -1))。例如，在替选 示例中，该技术包括SiN和/或SiO2的沉积，以提供合适的保护、隔离，并如果需要的话提供 其它特征。钝化140可提供防刮保护，可具有约0.5μπι至Iym的目标厚度。
[0053]在示例中，参考图15,该技术形成被配置为互连件的背面电极部件134。在示例中， 电极134可以为合适的材料，如难恪金属等，如Mo、Ta等等。在示例中，难恪金属的厚度可以 为300nm，其范围可以为从I OOnm至500nm。
[0054] 在图16的示例中，如图所示，该技术穿过压电层123在顶部电极区域附近内进行背 面通孔蚀刻。在示例中，提供了背面蚀刻以去除一部分晶体压电材料，以提供从背面到正面 的电接触，如图所示。在示例中，蚀刻工艺可以包括使用BCl 3、Ar气、SF6等的反应离子蚀刻工 艺。在示例中，该工艺在400W ICP和25W RIE下使用工作在7mT、20sccm Cl2、8sccm BC13、 5sccm Ar的PlasmaTherm型号770ICP-RIE。当然，可以有变型。可替选地，可以通过激光打孔 和/或烧蚀技术并在电极部件的背面结束，来形成接触开口，如图所示。
[0055] 在示例中，该技术现在形成覆盖接触区域的金属化物135以直接连接到部分晶体 压电材料123,和/或在其它示例中可包括其它界面材料。在示例中，金属135可以为铝、钛或 金。在示例中，金属135提供从背面到正面的电接触，如图所示。在示例中，金属135是厚的， 以最小化示例中的通孔电阻和电感，金属可以为Ti/Al或Ti/Au(10〇人/2μη〇等的组合。
[0056] 在示例中，该技术现在形成覆盖背面区域的填充材料，例如介电钝化材料141，以 填充沟槽区域。在示例中，钝化141用于防刮保护、机械支撑和电隔离等特征。在示例中，钝 化材料141可以为用于机械稳定性的介电钝化（0.5μηι至Ιμπι自旋聚合物光电介质（例如， ELECTRA WLP SH32-1-1))。例如，在替选示例中，该技术包括SiN和/或SiO2的沉积，以提供 合适的保护、隔离，并如果需要的话提供其它特征。
[0057] 参考图19,示出了示例中的最终的声谐振器设备（在铜柱凸块之前）。第一谐振器 设备和第二谐振器设备分别用虚线区域101和102标记。相关的电子电路和结构如具有等效 区域2010的图20所示。
[0058] 图21A和图21B为分别示出了本实用新型的示例中的压电材料的电容对电压、以及 电导对电压的图。在示例中，一定厚度的AlN的单晶压电材料产生电容特性对电压，其显示 了对于IOOHz和IMHz之间的电测量频率以及-30V和+30V之间的扫描电压，电容特性是平坦 的。在示例中，该一定厚度的单晶压电材料也产生小于IOmS的电导特性对电压，其显示了对 于IOOHz和IMHz之间的电测量频率以及-30V和+30V之间的扫描电压，电导特性是平坦的。当 然，可以有变型。
[0059]图22为示出了本实用新型的示例中的横跨60μπι表面区域的压电材料的表面粗糙 度的图。在示例中，一定厚度的压电材料具有表面区域，该表面区域的特征在于具有小于 IOOnm的RMS特性的表面光洁度，但是可以有变型。
[0060] 图23是示出了覆盖配置在硅衬底部件112上的应变减小的AlN成核层120的顶侧表 面的单晶AlN材料121的生长的简化图。在示例中，该材料具有Ιμπι的目标厚度，其范围可以 为0.2μπι至5μπι，但是可以有变型。在示例中，生长可以使用本文所描述的任何技术以及本说 明书以外的任何技术来进行。
[0061] 在示例中，衬底部件翻转，该技术开始生长覆盖应变减小的AlN成核层的背面的单 晶AlN材料123,如图24所示。如图所示，一定厚度的晶体材料123是共形的且覆盖较小和较 大的肋结构(包括柱结构的边缘），以形成晶体材料的容纳件。在示例中，背面生长123的厚 度为约Iym且厚度的范围可以为从约0.2μηι至5μηι，但是可以有变型。在示例中，图25示出了 配置在硅衬底部件上的单晶压电材料124的简化表示形式。
[0062]图26示出了示例中的顶部电极131、132(已显示）和互连金属（未显示）的形成。还 示出了代表每个谐振器设备1〇1、1〇2的区域。在示例中，电极可以为Mo、Ta或其它难熔金属， 典型的厚度为300nm，其范围为30nm至4000nm，但是可以有变型。在示例中，该设备包括图27 中的用作用于电极接触区域的"抓垫" 133的金属。
[0063]在示例中，该技术形成覆盖包括电极和晶体材料的上表面区域的钝化材料140,如 图28所示。钝化材料的上部区域被平坦化。在示例中，钝化材料可以为用于机械稳定性的介 电钝化(25μπι自旋聚合物光电介质(例如，ELECTRA WLP SH32-1-1))。例如，在替选示例中， 该技术包括SiN和/或SiO2的沉积，以提供合适的保护、隔离，并如果需要的话提供其它特 征。
[0064]在示例中，参考图29,该技术形成被配置为互连件的背面电极部件134。在示例中， 电极134可以为合适的材料，如难恪金属等，如Mo、Ta等等。在示例中，难恪金属的厚度可以 为300nm，其范围可以为从I OOnm至500nm。
[0065]在图30的示例中，如图所示，该技术穿过压电层124在顶部电极区域附近内进行背 面通孔蚀刻。在示例中，提供背面蚀刻以去除一部分晶体压电材料，以提供从背面到正面的 电接触，如图所示。在示例中，蚀刻工艺可以包括使用BCl 3、Ar气、SF6等的反应离子蚀刻工 艺。在示例中，该工艺在400W ICP和25W RIE下使用工作在7mT、20sccm Cl2、8sccm BC13、 5sccm Ar的PlasmaTherm型号770ICP-RIE。当然，可以有变型。可替选地，可以通过激光打孔 和/或烧蚀技术并在电极部件的背面结束，来形成接触开口，如图所示。
[0066] 在示例中，该技术现在形成覆盖接触区域的金属化物135(图31)，以直接连接到部 分晶体压电材料，和/或在其它示例中可包括其它界面材料。在示例中，金属可以为铝、钛或 金等、及其组合等等。在示例中，金属提供从背面到正面的电接触，如图所示。在示例中，金 属是厚的，以最小化不例中的通孔电阻和电感，金属可以为Ti/Al或Ti/Au( 10〇Λ/2μιτι)等 的组合。
[0067] 在示例中，该技术现在形成覆盖背面区域的填充材料，例如介电钝化材料141，以 填充沟槽区域，如图32所示。在示例中，钝化141用于防刮保护、机械支撑和电隔离等特征。 在示例中，钝化材料141可以为用于机械稳定性的介电钝化(0.5μπι至Ιμπι自旋聚合物光电介 质（例如，ELECTRA WLP SH32-1-1))。例如，在替选示例中，该技术包括SiN和/或SiO2的沉 积，以提供合适的保护、隔离，并如果需要的话提供其它特征。
[0068] 参考图33,示出了示例中的最终的声谐振器设备(在铜柱凸块之前）。相关的电子 电路和结构如图34所示。封装该主题设备的进一步细节可在本说明书、特别是下文中找到。
[0069] 在示例中，该技术形成图案化的焊接材料结构或焊坝掩模，焊接材料结构或焊坝 掩模被配置为覆盖单晶声谐振器设备和表面区域，以形成第一空气隙区域，该第一空气隙 区域由图案化的焊接结构提供并被配置在谐振器结构与安装结构或安装衬底部件的第一 部分之间，其中第一空气隙结构或区域具有10微米至50微米的高度。在示例中，图案化的焊 接结构具有图案化的上表面区域。
[0070] 在示例中，该技术形成覆盖图案化的上表面区域的一定厚度的环氧树脂材料，同 时保持谐振器结构上没有环氧树脂材料。在示例中，该技术将安装衬底部件放置到环氧树 脂材料。在示例中，该技术固化环氧树脂材料，以使单晶声谐振器设备与安装衬底部件配 对。在示例中，安装衬底部件是光学透明的。在示例中，安装衬底部件包括表面区域。此外， 在示例中，该安装衬底包括BF33或ΒΚ7玻璃材料，并被选择以使温度膨胀系数与硅衬底部件 相匹配。
[0071] 在示例中，该技术处理硅衬底，以去除一部分硅衬底，以形成产生的第二厚度的硅 衬底，第二厚度小于第一厚度。在示例中，所得到的硅衬底具有硅背面区域。
[0072] 在示例中，该技术进行衬底的背面通孔和电容器蚀刻。该蚀刻暴露了一部分接合 焊盘和压电膜背面。在示例中，该蚀刻可以使用SF 6气体，来实现选择性的RIE工艺。当然，可 以有其它变型、修改和替选。
[0073] 在示例中，该技术形成覆盖变薄的衬底部件的金属化物，其可以包括第一电极和 第二电极。在示例中，该技术执行顶部电容器板(具有第一电极)和连接接合焊盘到顶部平 面(具有第二电极)的沉积工艺。在示例中，板和垫由合适的材料制成，如Mo、Ta、或其它难熔 金属、及其组合。在示例中，该层的厚度的范围为从丨000.A到1 〇〇〇〇_/\,而3000A为目标厚 度，但可以有变型。在示例中，该层具有的钛(Ti)盖金属可以用来防止难熔金属的氧化。
[0074] 在示例中，该技术还可以通过沉积形成顶部上覆金属材料。在示例中，该金属具有 足够的厚度以作为用于探测的垫且具有低电阻以用于高质量互连件。在示例中，互连件具 有Ti/Al( ΙΟΟΑ/2 μ m )作为目标厚度，但是厚度可以为〇.5μηι至5μηι。在示例中，该技术还 提供了图案化的焊坝掩模或其它填充材料的形成。该材料被配置用于保护表面区域以防 刮，并具有Ιμπι至50μπι的厚度和5μπι的目标厚度，但是可以有变型。
[0075] 在示例中，该技术执行凸块工艺。在示例中，该技术包括形成覆盖焊坝掩模材料的 再钝化材料。在示例中，该再钝化材料具有暴露第一电极部件的第一区域和暴露第二电极 部件的第二区域。
[0076] 在示例中，该技术包括形成覆盖该再钝化材料并覆盖第一区域和第二区域的下部 金属材料，使得第一电极部件和第二电极部件都与下部金属材料电接触和物理接触。在示 例中，该金属材料可以是Ti/Cu种子材料等。
[0077] 在示例中，该技术包括形成覆盖下部金属材料的一定厚度的抗蚀材料，以产生基 本平坦化的表面区域。抗蚀材料被显影和表面清洁。
[0078] 在示例中，该技术包括图案化该一定厚度的抗蚀材料的基本平坦化的表面区域， 以暴露对应于第一电极部件的第一区域和对应于第二电极部件的第二区域。在示例中，该 技术包括使用沉积工艺来填充第一区域和第二区域，以形成覆盖第一电极部件的第一铜柱 结构和覆盖第二电极部件的第二铜柱结构。
[0079] 在示例中，该技术包括形成覆盖第一铜柱结构和第二铜柱结构的焊接材料。该技 术还处理该一定厚度的抗蚀材料，以基本去除该一定厚度的抗蚀材料，并暴露下部金属材 料。
[0080] 在示例中，该技术还去除下部金属材料的任何暴露部分。该技术使焊接材料受制 于第一铜柱结构和第二铜柱结构，以形成覆盖第一铜柱结构的第一焊接凸块结构和覆盖第 二铜柱结构的第二焊接凸块结构。
【主权项】
1. 一种声谐振器设备，所述声谐振器设备设有衬底，其特征在于，所述衬底包括： 衬底部件，所述衬底部件包括被配置成形成阵列结构的多个支撑部件，所述衬底部件 具有上部区域； 被形成为覆盖所述上部区域的一厚度的单晶压电材料，所述厚度的单晶压电材料具有 第一表面区域和与所述第一表面区域相对的第二表面区域； 所述厚度的单晶压电材料的所述第二表面区域的多个暴露区域，每个所述暴露区域由 至少一对支撑部件配置并被配置成形成所述阵列结构的元件。2. 根据权利要求1所述的声谐振器设备，其特征在于，所述上部区域由硅衬底的表面区 域配置。3. 根据权利要求1所述的声谐振器设备，其特征在于，所述上部区域由碳化硅衬底的表 面区域配置。4. 根据权利要求1所述的声谐振器设备，其特征在于，所述上部区域由硅衬底的表面区 域配置；以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还 包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。5. 根据权利要求1所述的声谐振器设备，其特征在于，所述多个支撑部件被配置成形成 多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬底还包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一 部分之间的一对电极。6. 根据权利要求1所述的声谐振器设备，其特征在于，所述上部区域由碳化硅衬底的表 面区域配置；以及所述多个支撑部件被配置成形成多个柱结构和多个肋结构;并且，所述衬 底还包括被配置在所述厚度的单晶压电材料的一部分之间的一对电极。
【文档编号】H03H9/02GK205657658SQ201620250685
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年8月26日 公开号201620250685.X, CN 201620250685, CN 205657658 U, CN 205657658U, CN-U-205657658, CN201620250685, CN201620250685.X, CN205657658 U, CN205657658U
【发明人】杰弗里·B·希利
【申请人】阿库斯蒂斯有限公司