用于电声器件中的电容器处理的蚀刻停止和保护层的制作方法

本公开的某些方面总体上涉及电声器件，并且更具体地涉及用电容性元件实现的电声器件。

背景技术：

1、电子设备包括传统计算设备，诸如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能手表等可穿戴设备、互联网服务器等。这些各种电子设备为人类用户提供信息、娱乐、社交、安保、安全、生产力、运输、制造和其他服务。这些各种电子设备的很多功能依赖于无线通信。无线通信系统和设备被广泛部署以提供各种类型的通信内容，诸如语音、视频、分组数据、消息传递、广播等。这些系统可以能够通过共享可用的系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信。这样的系统的示例包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统和正交频分多址(ofdma)系统(例如，长期演进(lte)系统或新无线电(nr)系统)。

2、这些电子设备中使用的无线通信收发器通常包括多个射频(rf)滤波器，该rf滤波器用于对特定频率或频率范围的信号进行滤波。电声器件(例如，“声学滤波器”)在很多应用中用于对高频(例如，通常大于100mhz)信号进行滤波。使用压电材料作为振动介质，声学谐振器通过将沿着电导体传播的电信号波转换为经由压电材料传播的声波来操作。声波以一定速度传播，该速度的大小显著低于电磁波的传播速度。通常，波的传播速度的大小与波的波长成比例。因此，在电信号转换成声学信号之后，声学信号的波长明显小于电信号波的波长。由此产生的声学信号的较小波长使得能够使用较小的滤波器器件来执行滤波。这允许在具有尺寸限制的电子设备中使用声学谐振器，诸如本文中列举的电子设备(例如，包括便携式电子设备，诸如蜂窝电话)。

3、如今，表面声波(saw)或体声波(baw)组件可以用于无线通信设备，诸如用于实现rf滤波器。在saw技术中，声波在压电衬底的表面上横向传播，压电衬底的运动由表面上的金属叉指换能器(idt)生成。声波的波长可以由idt的节距(例如，金属指状物的宽度和间隙)来定义。在baw技术中，声波通过三维结构垂直传播，电场通过压电材料上方和下方的电极被施加。在这种情况下，波长由压电材料的厚度来定义。

4、随着无线通信中使用的频带数目的增加以及滤波器的期望频带的拓宽，声学滤波器的性能对于降低损耗和提高电子设备的整体性能变得越来越重要。因此，具有改进的性能的声学滤波器、特别是具有减小的互调失真的滤波器受到追捧。

技术实现思路

1、本公开的系统、方法和设备每个具有若干方面，其中没有一个方面单独负责其期望属性。在不限制如以下权利要求所表达的本公开的范围的情况下，现在将简要讨论一些特征。在考虑了这一讨论之后，特别是在阅读了题为“具体实施方式”的部分之后，人们将能够理解本公开的特征如何提供包括在电声器件中实现电容性元件以及声学器件的优点。

2、本公开的某些方面提供了一种用于制造电声器件的方法。该方法总体上包括在衬底的第一区域上方形成声学器件，以及在衬底的第二区域上方并且与声学器件相邻地形成电容性元件。电容性元件的形成包括在衬底上方形成保护层，其中保护层的第一部分位于衬底的第二区域上方并且保护层的第二部分位于衬底的第一区域上方；在保护层上方形成电介质区域，其中电介质区域包括与保护层不同的材料，以及在电介质区域上方形成电极。

3、本公开的某些方面提供了一种用于信号处理的装置。该装置总体上包括设置在衬底的第一区域上方的声学器件、以及设置在衬底的第二区域上方并且与声学器件相邻的电容性元件。电容性元件总体上包括第一电极、位于衬底上方的保护层、设置在保护层和第一电极上方的电介质区域、以及设置在电介质区域上方的第二电极，其中保护层的第一部分设置在衬底的第二区域上方，其中电介质区域包括与保护层不同的材料。

4、为了实现上述和相关目的，一个或多个方面包括以下权利要求中充分描述和特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可以在其中采用各个方面的原理的各种方式中的一些方式。

技术特征：

1.一种用于制造电声器件的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述保护层的所述第一部分形成在所述电容性元件的第二电极上方。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述绝缘层和所述保护层包括相同材料，并且其中所述保护层的厚度大于所述绝缘层的厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述电介质区域包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述保护层的所述第二部分形成在所述声学器件上方，所述方法还包括：在蚀刻所述电介质区域的位于所述衬底的所述第一区域上方的所述部分之后，去除所述保护层的位于所述声学器件上方的所述第二部分。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述保护层的第三部分位于所述衬底的第三区域上方，所述衬底的所述第三区域位于所述衬底的所述第一区域与所述第二区域之间。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在蚀刻所述电介质区域的位于所述衬底的所述第三区域上方的部分之后，去除所述保护层的所述第三部分。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述衬底的所述第二区域上方形成所述电容性元件的第二电极，其中所述保护层的所述第一部分形成在所述电容性元件的所述第二电极上方。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述绝缘层在形成所述声学器件之前形成。

12.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述声学器件包括：

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：在所述idt的母线上方形成第三电极。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述衬底的所述第二区域上方形成具有顶部电极的另一声学器件，其中所述保护层的所述第一部分形成在所述电容性元件的第二电极上方，并且其中所述电容性元件的所述第二电极是所述另一声学器件的所述顶部电极。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述保护层的所述第一部分形成在所述另一声学器件上方。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一电极的一部分与所述顶部电极的侧面相邻地形成。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述另一保护层使用等离子体增强化学气相沉积(pecvd)工艺形成。

19.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底包括压电衬底。

20.根据权利要求1所述的方法，其中所述保护层包括氧化铝(al2o3)层或氮化铝(aln)层。

21.根据权利要求1所述的方法，其中所述保护层使用原子层沉积(ald)工艺形成。

22.根据权利要求1所述的方法，其中所述保护层包括蚀刻停止层，所述蚀刻停止层被配置为防止干法蚀刻在所述蚀刻停止层下方进行。

23.一种用于信号处理的装置，包括：

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述保护层的所述第一部分设置在所述第一电极上方。

25.根据权利要求23所述的装置，其中所述声学器件包括叉指换能器idt。

26.根据权利要求25所述的装置，其中第三电极设置在所述idt的母线上方。

27.根据权利要求23所述的装置，其中所述衬底包括压电衬底。

28.根据权利要求23所述的装置，其中所述保护层包括氧化铝(al2o3)层。

29.根据权利要求23所述的装置，其中所述保护层包括氮化铝(aln)层。

30.根据权利要求23所述的装置，其中所述保护层包括蚀刻停止层，所述蚀刻停止层被配置为防止干法蚀刻在所述蚀刻停止层下方进行。

技术总结
具有电容性元件(504)的电声器件(502)以及用于制造这样的电声器件的方法。一种示例方法包括在衬底的第一区域(506b)上方形成声学器件(502)，以及在衬底的第二区域(506a)上方并与声学器件相邻地形成电容性元件(504)。电容性元件的形成可以包括：在衬底上方形成保护层(510)，其中保护层的第一部分位于衬底的第二区域上方并且保护层的第二部分位于衬底的第一区域上方；在保护层上方形成电介质区域(512)；以及在电介质区域上方形成电极(514)。电介质区域(512)可以包括与保护层(510)不同的材料。

技术研发人员：S·波尔纳,C·艾格斯,S·弗赖斯莱本,M·容孔茨,T·特尔格曼,M·埃斯奎尤斯·默罗特,I·卢卡绍夫,M·吉森
受保护的技术使用者：RF360新加坡私人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15