体声波滤波器形成方法与流程

本发明涉及半导体，尤其涉及一种体声波滤波器形成方法。

背景技术：

1、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。

2、薄膜体声波滤波器广泛应用于移动通讯中，随着移动通讯的发展对滤波器的性能要求越来越高，这就对滤波器制造工艺提出了更高的要求，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。滤波器的器件性能与调频层的厚度的均匀性有关，但目前的滤波器的调频层的厚度均匀性较差，造成滤波器的合格率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种体声波滤波器形成方法，能够调节体声波滤波器调频层的厚度的均匀性并提高滤波器的合格率。

2、为实现上述目的，本发明提出一种体声波滤波器形成方法，包括：

3、提供临时衬底晶圆，在所述临时衬底晶圆表面形成压电叠层，所述压电叠层包括上电极调频层、压电层和下电极层，所述上电极调频层和所述下电极层分别位于所述压电层相对的表面；

4、提供器件晶圆，所述器件晶圆的正面具有多个第一空腔，将所述器件晶圆的正面与所述下电极层键合，并封闭所述第一空腔；

5、去除所述临时衬底晶圆；

6、将所述上电极调频层均匀划分为n个区域，在n个区域中每个区域最少选取一个点作为测量点，对测量点的上电极调频层厚度进行测量，以获取所述上电极调频层的厚度分布；

7、对所述上电极调频层进行第一离子束轰击，形成第一上电极调频层，对测量点的第一上电极调频层的厚度进行测量，以获取所述第一上电极调频层的厚度分布，所述第一上电极调频层的厚度具有第一均匀度；

8、根据所述测量点的上电极调频层和第一上电极调频层的厚度差，计算不同测量点的离子束轰击速率；

9、根据不同测量点的轰击速率和上电极调频层的目标厚度，调整每个区域的轰击时间，对所述第一电极上电极调频层进行第二离子束轰击，形成第二上电极调频层，所述第二上电极调频层的厚度具有第二均匀度，所述第二均匀度小于第一均匀度。

10、本发明的有益效果在于：

11、本发明采用两次离子束轰击对调频层进行表面处理，在对调频层进行第一离子束轰击形成第一调频层之后，可以基于第一离子束轰击前后调频层和第一调频层上不同测量点的厚度变化计算出调频层表面不同区域的轰击速率，基于每个测量点的第一调频层剩余需要被去除的厚度和每个测量点的离子束轰击速率，对不同的测量点对应的第一调频层的不同区域分别进行点对点式的第二离子束轰击，形成第二调频层，能够使第二调频层上每个测量点对应区域的厚度更加接近或等于所述目标厚度值，从而得到厚度更加均匀的调频层，进而提高滤波器的合格率。

技术特征：

1.一种体声波滤波器形成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述上电极调频层包括位于所述压电层上的上电极层和位于所述上电极层上的调频层；

3.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述第一离子束轰击和所述第二离子束轰击采用的气体包括惰性气体。

4.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述对所述上电极调频层进行第一离子束轰击包括：

5.根据权利要求4所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述根据所述测量点的上电极调频层和第一上电极调频层的厚度差，计算不同测量点的离子束轰击速率，包括：

6.根据权利要求5所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述根据不同测量点的轰击速率和上电极调频层的目标厚度，调整每个区域的轰击时间，对所述第一电极上电极调频层进行第二离子束轰击，包括：

7.根据权利要求1-6任意一项所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述第一离子束轰击与所述第二离子束轰击通过同一离子束机台执行，且所述离子束机台执行所述第一离子束轰击和所述第二离子束轰击的工艺参数相同。

8.根据权利要求7所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述离子束机台执行所述第一离子束轰击与第二离子束轰击的时间间隔小于24小时。

9.根据权利要求7所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述离子束机台执行所述第一离子束轰击和所述第二离子束轰击的工艺参数包括：

10.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述压电叠层的形成方法包括：

11.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述压电叠层的形成方法包括：

12.根据权利要求11所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，

13.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，在形成第二上电极调频层之后，还包括：

14.根据权利要求13所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，在形成所述上电极之后，还包括：

15.根据权利要求14所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，在将所述盖帽晶圆的正面与所述压电叠层键合之后，还包括：

16.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，在将所述器件晶圆的正面与所述下电极层键合之前，还包括：

17.根据权利要求1所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，在将所述器件晶圆的正面与所述下电极层键合之前，还包括：

18.根据权利要求17所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，在将所述器件晶圆的正面与所述下电极层键合之前，还包括：

19.根据权利要求17所述的体声波滤波器形成方法，其特征在于，所述第一表面处理包括离子束刻蚀以及化学机械抛光处理中的至少一种；

技术总结
本发明公开一种体声波滤波器形成方法，包括：在临时衬底晶圆表面形成压电叠层，压电叠层包括上电极调频层、压电层和下电极层，所述上电极调频层和下电极层分别位于压电层相对的表面；将器件晶圆的正面与下电极层键合，并封闭第一空腔；去除临时衬底晶圆，暴露压电层；将上电极调频层均匀划分为N个区域，在N个区域中每个区域最少选取一个点作为测量点；对上电极调频层进行第一离子束轰击，形成第一上电极调频层；根据不同测量点的轰击速率和上电极调频层的目标厚度，调整每个区域的轰击时间，对第一电极上电极调频层进行第二离子束轰击，形成第二上电极调频层。本发明能够实现提高上电极调频层的均匀性和滤波器的合格率。

技术研发人员：袁云龙,丁敬秀,王昕,张婷
受保护的技术使用者：中芯集成电路（宁波）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4