声波器件及其制造方法与流程

本申请实施例涉及半导体领域，特别涉及一种声波器件及其制造方法。

背景技术：

1、在广泛使用的诸如移动电话的通信设备中，通常包括使用声波的声波器件作为通讯设备的滤波器。作为声波器件的示例，存在使用体声波(baw，bulk acoustic wave)的器件等。声波器件的性能会影响通信设备的通信效果。

2、随着通讯技术的发展，提高声波器件的性能成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种声波器件及其制造方法。

2、本申请实施例第一方面提供了一种声波器件，包括：多个体声波谐振结构，每个体声波谐振结构包括：

3、衬底；

4、依次层叠于衬底上的反射结构、第一电极层、压电层和第二电极层；

5、多个凸块，均位于压电层上且围绕第二电极层周向布置；凸块与第二电极层具有预设距离，预设距离取决于体声波谐振结构与其它体声波谐振结构的连接方式。

6、上述方案中，当体声波谐振结构通过串联的方式连接入声波器件的支路时，预设距离小于或等于第一距离；

7、当体声波谐振结构通过并联的方式连接入声波器件的支路时，预设距离大于第一距离。

8、上述方案中，所述第一距离的范围为大于等于零，且小于压电层的外轮廓与第二电极层外轮廓之间的间距。

9、上述方案中，第一距离为4μm。

10、上述方案中，多个凸块与第二电极层之间的距离相同或不同。

11、上述方案中，凸块沿第一方向的尺寸范围为：0.5μm～4μm，凸块沿第二方向的尺寸范围为：10μm～40μm，凸块沿第三方向的尺寸范围为0.1μm～1μm；第一方向包括由第二电极层的边缘指向第二电极层的中部的方向；第二方向与第一方向相交且均平行于衬底表面，第三方向垂直于衬底平面。

12、上述方案中，凸块沿第一方向的尺寸为2μm，凸块沿第二方向的尺寸为10μm，凸块沿第三方向的尺寸为0.5μm。

13、上述方案中，第二电极层的外轮廓包括封闭的形状；封闭的形状包括一条曲线及两条或两条以上的直线。

14、上述方案中，封闭的形状包括一条曲线和等长的两条直线，两条直线的夹角范围为：0度～180度；

15、曲线与两条直线交点的最大距离为l1，直线的长度为l2；其中，l2与(l1-l2)的比值的范围为1:0.1～1:6。

16、上述方案中，l2与(l1-l2)的比值1:3，两条直线的夹角范围为：45度～135度。

17、上述方案中，封闭的形状包括一条曲线、第一直线、第二直线和第三直线，其中，第一直线、第二直线均分别连接曲线的一端和第三直线的一端，且第一直线、第二直线与第三直线的夹角为90度；

18、曲线与第三直线的最大距离为l3，第一直线、第二直线的长度为l4；其中，(l3-l4)与l4的比值的范围为0.36:1～4.5:1。

19、上述方案中，体声波谐振结构还包括：

20、第一电极引线，与第一电极层连接，位于有源区外部；

21、第一导电增厚层，位于第一电极引线与压电层之间；

22、第二电极引线，与第二电极层连接，位于有源区外区；

23、第二导电增厚层，覆盖第二电极引线。

24、上述方案中，第一导电增厚层的形状与第一电极引线的形状相同；

25、和/或，第二导电增厚层的形状与第二电极引线的形状相同。

26、上述方案中，第一导电增厚层的材料与第一电极引线的材料相同或不同；

27、和/或，第二导电增厚层的材料与第二电极引线的材料相同或不同。

28、本申请实施例第二方面提供一种声波器件的制造方法，声波器件包括多个体声波谐振结构，形成每个体声波谐振结构的方法包括：

29、在衬底上形成反射结构；

30、在反射结构上形成第一电极层；

31、在第一电极层上形成压电层；

32、在压电层上形成第二电极层；

33、在压电层上形成多个凸块；多个凸块围绕第二电极层周向布置；凸块与第二电极层具有预设距离，预设距离取决于体声波谐振结构与其它体声波谐振结构的连接方式。

34、上述方案中，形成多个凸块，包括：

35、形成覆盖部分压电层的第一材料层；第一材料层与第二电极层接触；形成覆盖部分第一材料层的多个第一掩膜层；多个第一掩膜层绕第二电极层的周向布置；去除未被多个第一掩膜层覆盖的第一材料层，并对被多个第一掩膜层覆盖的第一材料层与压电层之间的距离进行修调，得到多个凸块；

36、或者，形成覆盖部分压电层和第二电极层的第二材料层；形成覆盖部分第二材料层的多个第二掩膜层，多个第二掩膜层围绕第二电极层的周向布置且与第二电极层具有预设距离；去除未被多个第二掩膜层覆盖的第二材料层，得到多个凸块；

37、或者，形成覆盖部分压电层和第二电极层的牺牲层；在牺牲层中，形成暴露出部分压电层顶面的多个凹槽，多个凹槽围绕第二电极层的周向布置且与第二电极层具有预设距离；在凹槽底部和牺牲层顶面形成第三材料层；去除牺牲层上的第三材料层及牺牲层，保留凹槽底部的第三材料层，得到多个凸块。

38、上述方案中，体声波谐振结构还包括第一电极引线和第一导电增厚层，第二电极引线和第二导电增厚层，

39、形成第一电极层、压电层，包括：

40、在反射结构上同时形成第一电极层和第一电极引线；其中，第一电极引线与第一电极层连接，位于有源区外部；

41、形成覆盖第一电极引线的第一导电增厚层；

42、形成覆盖第一电极层和第一导电增厚层的压电层；

43、形成第二电极层，包括：

44、在压电层上同时形成第二电极层和第二电极引线；其中，第二电极引线与第二电极层连接，位于有源区外部；

45、方法还包括：形成覆盖第二电极引线的第二导电增厚层。

46、本申请实施例提供一种体声波谐振结构及其制造方法，其中，声波器件，包括：衬底；依次层叠于衬底上的反射结构、第一电极层、压电层和第二电极层；多个凸块，均位于压电层上且围绕第二电极层周向布置；凸块与第二电极层具有预设距离，预设距离取决于体声波谐振结构与其它体声波谐振结构的连接方式。本申请各实施例中，在压电层上设置有多个凸块，凸块与第二电极层之间的距离根据体声波谐振结构与其它体声波谐振结构的连接方式来决定，也就是说，本申请实施例可以根据声波器件中电路上串联和并联的需求，调整凸块与第二电极层之间的距离，从而提高声波器件的全局质量因子q值，实现声波器件性能的提升。

技术特征：

1.一种声波器件，其特征在于，包括：多个体声波谐振结构，每个体声波谐振结构包括：

2.根据权利要求1所述的声波器件，其特征在于，当所述体声波谐振结构通过串联的方式连接入所述声波器件的支路时，所述预设距离小于或等于第一距离；

3.根据权利要求2所述的声波器件，其特征在于，所述第一距离的范围为大于等于零，且小于压电层的外轮廓与第二电极层外轮廓之间的间距。

4.根据权利要求3所述的声波器件，其特征在于，所述第一距离为4μm。

5.根据权利要求1所述的声波器件，其特征在于，所述多个凸块与所述第二电极层之间的距离相同或不同。

6.根据权利要求1所述的声波器件，其特征在于，所述凸块沿第一方向的尺寸范围为：0.5μm～4μm，所述凸块沿第二方向的尺寸范围为：10μm～40μm，所述凸块沿第三方向的尺寸范围为0.1μm～1μm；所述第一方向包括由所述第二电极层的边缘指向所述第二电极层的中部的方向；所述第二方向与所述第一方向相交且均平行于所述衬底表面，所述第三方向垂直于所述衬底平面。

7.根据权利要求6所述的声波器件，其特征在于，所述凸块沿所述第一方向的尺寸为2μm，所述凸块沿所述第二方向的尺寸为10μm，所述凸块沿所述第三方向的尺寸为0.5μm。

8.根据权利要求1所述的声波器件，其特征在于，所述第二电极层的外轮廓包括封闭的形状；所述封闭的形状包括一条曲线及两条或两条以上的直线。

9.根据权利要求8所述的声波器件，其特征在于，所述封闭的形状包括一条曲线和等长的两条直线，所述两条直线的夹角范围为：0度～180度；

10.根据权利要求9所述的声波器件，其特征在于，所述l2与(l1-l2)的比值1:3，所述两条直线的夹角范围为：45度～135度。

11.根据权利要求8所述的声波器件，其特征在于，所述封闭的形状包括一条曲线、第一直线、第二直线和第三直线，其中，所述第一直线、所述第二直线均分别连接所述曲线的一端和所述第三直线的一端，且所述第一直线、所述第二直线与所述第三直线的夹角为90度；

12.根据权利要求1所述的声波器件，其特征在于，所述体声波谐振结构还包括：

13.根据权利要求12所述的声波器件，其特征在于，所述第一导电增厚层的形状与所述第一电极引线的形状相同；

14.根据权利要求12所述的声波器件，其特征在于，第一导电增厚层的材料与所述第一电极引线的材料相同或不同；

15.一种声波器件的制造方法，其特征在于，所述声波器件包括多个体声波谐振结构，形成每个体声波谐振结构的方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，形成多个凸块，包括：

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述体声波谐振结构还包括第一电极引线和第一导电增厚层，第二电极引线和第二导电增厚层，

技术总结
本申请提供声波器件及其制造方法，其中，声波器件包括多个体声波谐振结构，每个体声波谐振结构，包括：衬底；依次层叠于所述衬底上的反射结构、第一电极层、压电层和第二电极层；多个凸块，均位于所述压电层上且围绕所述第二电极层周向布置；所述凸块与所述第二电极层具有预设距离，所述预设距离取决于所述体声波谐振结构与其它体声波谐振结构的连接方式。

技术研发人员：董雨轩,廖珮淳,林瑞钦
受保护的技术使用者：武汉衍熙微器件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12