一种体声波滤波器及其制造方法、电子装置与流程

本申请涉及半导体，具体而言涉及一种体声波滤波器及其制造方法、电子装置。

背景技术：

1、射频滤波器是无线通信领域的重要器件之一。随着大数据和物联网时代的到来，装配于射频前端中的滤波器必然朝着高频率、低损耗、微型化、集成化等方向发展。基于压电材料的体声波(bulk acoustic wave，baw)滤波器是一种较佳的射频滤波器解决方案，通过将多个baw滤波器按照一定的拓扑结构级联，就可以实现中心频率高达数ghz的射频滤波器技术指标。相比于传统的陶瓷滤波器和同样基于压电材料的声表面波滤波器而言，baw滤波器具有工作频率高、功率容量大、损耗低、体积小、温度稳定性好等优点。

2、常规的baw滤波器采用半导体盖帽晶圆与器件晶圆接合形成空腔，以保护器件；然而，在盖帽衬底与器件衬底接合后容易产生翘曲，增加了后续工艺的难度。

3、鉴于上述技术问题的存在，需要提供一种新的体声波滤波器及其制造方法。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、针对目前存在的问题，本申请提供一种体声波滤波器，包括：器件基底；半导体盖帽衬底，所述半导体盖帽衬底的第一表面形成有盖帽金属层，在所述盖帽金属层上形成有键合部，所述盖帽金属层与所述器件功能层通过所述键合部相连接，其中，所述半导体盖帽衬底还形成有贯穿所述半导体盖帽衬底的多个孔洞，所述盖帽金属层还填充所述孔洞。

3、示例性地，所述器件基底还包括：器件衬底，所述器件衬底具有第一表面和与所述器件衬底的第一表面相对的第二表面；器件功能层，所述器件功能层包括：与所述器件衬底的第一表面连接的第一电极、覆盖所述第一电极的压电层以及覆盖所述压电层的第二电极，所述盖帽金属层面向所述第二电极；第一引出电极和第二引出电极，形成在所述器件衬底的第二表面，所述第一引出电极电连接所述第一电极，所述第二引出电极电连接所述第二电极。

4、示例性地，在所述器件衬底的第二表面形成有重布线层，所述重布线层包括第一子布线层和与所述第一子布线层相隔离的第二子布线层，所述第一引出电极包括所述第一子布线层以及形成在所述第一子布线层上的第一焊球，所述第二引出电极包括所述第二子布线层以及形成在所述第二子布线层上的第二焊球。

5、示例性地，所述器件衬底还形成有多个贯穿所述器件衬底的第一导电材料层和第二导电材料层，所述第一导电材料层的底部连接所述第一电极，所述第二导电材料层的底部连接所述引线层，所述引线层位于所述第一电极的外侧并与所述第一电极相隔离，所述引线层电连接所述第二电极。

6、示例性地，所述器件衬底还形成有贯穿所述器件衬底的第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽的底部露出至少部分所述第一电极，所述第一子布线层还覆盖所述第一沟槽的侧壁和底部，所述第二沟槽的底部露出至少部分引线层，所述引线层位于所述第一电极的外侧并与所述第一电极相隔离，所述引线层电连接所述第二电极，所述第二子布线层还覆盖所述第二沟槽的侧壁和底部。

7、示例性地，所述第一电极上还形成有第一键合金属部，在所述第一键合金属部外侧还形成有第二键合金属部，所述第二键合金属部电连接所述第二电极，所述第一键合金属部电连接所述第一子布线层，所述第二键合金属部电连接所述第二子布线层，所述器件衬底的第一表面通过所述第一键合金属部和所述第二键合金属部连接所述器件功能层。

8、本申请还提供一种体声波滤波器的制造方法，包括：提供器件基底；提供半导体盖帽衬底，所述半导体盖帽衬底的第一表面形成有盖帽金属层，在所述盖帽金属层上形成有键合部，其中，所述半导体盖帽衬底还形成有多个孔洞，所述盖帽金属层还填充所述孔洞；将所述盖帽金属层与所述器件基底通过所述键合部相接合。

9、示例性地，所述器件基底包括：器件衬底，所述器件衬底具有第一表面和与所述器件衬底的第一表面相对的第二表面；器件功能层，所述器件功能层包括：与所述器件衬底的第一表面连接的第一电极、覆盖所述第一电极的压电层以及覆盖所述压电层的第二电极，其中，所述盖帽金属层面向所述第二电极；所述制造方法还包括：在所述器件衬底的第二表面形成第一引出电极和第二引出电极，其中，所述器件衬底的第二表面与所述器件衬底的第一表面相对，所述第一引出电极电连接所述第一电极，所述第二引出电极电连接所述第二电极。

10、示例性地，形成所述多个孔洞和所述盖帽金属层的方法包括：在所述半导体盖帽衬底的第一表面形成图案化的光刻胶层；以所述图案化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述半导体盖帽衬底，以形成多个所述孔洞；形成所述盖帽金属层，以覆盖所述半导体盖帽衬底的第一表面并填充满多个所述孔洞。

11、示例性地，在形成所述盖帽金属层之后，所述制造方法还包括：平坦化所述盖帽金属层。

12、示例性地，在所述器件衬底的第二表面形成第一引出电极和第二引出电极，包括：形成多个贯穿所述器件衬底的第一通孔和第二通孔；形成金属材料，填充所述第一通孔和所述第二通孔以形成第一导电材料层和第二导电材料层，其中所述金属材料还覆盖所述器件衬底的第二表面以形成重布线层，所述重布线层包括第一子布线层和与所述第一子布线层相隔离的第二子布线层，；在所述第一子布线层上形成第一焊球，在所述第二子布线层上形成第二焊球。

13、示例性地，在所述器件衬底的第二表面形成重布线层之后，所述制造方法还包括：在所述重布线层上形成重布线保护层，所述重布线保护层露出所述第一子布线层的第一焊区和所述第二子布线层的第二焊区；在所述第一子布线层上形成第一焊球，在所述第二子布线层上形成第二焊球，包括：其中在所述第一焊区形成所述第一焊球，在所述第二焊区形成所述第二焊球。

14、示例性地，所述制造方法还包括：自所述半导体盖帽衬底的第二表面对所述半导体盖帽衬底执行减薄工艺，和/或，在形成所述第一电极和所述第二电极之前，自所述器件衬底的第二表面对所述器件衬底执行减薄工艺。

15、本申请还提供一种电子装置，所述电子装置包括前述的体声波滤波器。

16、本申请提供的体声波滤波器，通过在半导体盖帽衬底的第一表面形成盖帽金属层，并且该盖帽金属层具有嵌入该半导体盖帽衬底的金属栅状结构，提高了器件的散热性。

技术特征：

1.一种体声波滤波器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的体声波滤波器，其特征在于，所述器件基底还包括：

3.如权利要求2所述的体声波滤波器，其特征在于，在所述器件衬底的第二表面形成有重布线层，所述重布线层包括第一子布线层和与所述第一子布线层相隔离的第二子布线层，所述第一引出电极包括所述第一子布线层以及形成在所述第一子布线层上的第一焊球，所述第二引出电极包括所述第二子布线层以及形成在所述第二子布线层上的第二焊球。

4.如权利要求3所述的体声波滤波器，其特征在于，所述器件衬底还形成有多个贯穿所述器件衬底的第一导电材料层和第二导电材料层，所述第一导电材料层的底部连接所述第一电极，所述第二导电材料层的底部连接引线层，所述引线层位于所述第一电极的外侧并与所述第一电极相隔离，所述引线层电连接所述第二电极。

5.如权利要求3所述的体声波滤波器，其特征在于，所述器件衬底还形成有贯穿所述器件衬底的第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽的底部露出至少部分所述第一电极，所述第一子布线层还覆盖所述第一沟槽的侧壁和底部，所述第二沟槽的底部露出至少部分引线层，所述引线层位于所述第一电极的外侧并与所述第一电极相隔离，所述引线层电连接所述第二电极，所述第二子布线层还覆盖所述第二沟槽的侧壁和底部。

6.如权利要求3所述的体声波滤波器，其特征在于，所述第一电极上还形成有第一键合金属部，在所述第一键合金属部外侧还形成有第二键合金属部，所述第二键合金属部电连接所述第二电极，所述第一键合金属部电连接所述第一子布线层，所述第二键合金属部电连接所述第二子布线层，所述器件衬底的第一表面通过所述第一键合金属部和所述第二键合金属部连接所述器件功能层。

7.一种体声波滤波器的制造方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的体声波滤波器的制造方法，其特征在于，所述器件基底包括：

9.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，形成所述多个孔洞和所述盖帽金属层的方法包括：

10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，在形成所述盖帽金属层之后，所述制造方法还包括：

11.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在所述器件衬底的第二表面形成第一引出电极和第二引出电极，包括：

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在所述器件衬底的第二表面形成重布线层之后，所述制造方法还包括：

13.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：自所述半导体盖帽衬底的第二表面对所述半导体盖帽衬底执行减薄工艺，和/或，在形成所述第一电极和所述第二电极之前，自所述器件衬底的第二表面对所述器件衬底执行减薄工艺。

14.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1-6任一项所述的体声波滤波器。

技术总结
本申请提供了一种体声波滤波器及其制造方法、电子装置，该体声波滤波器包括：器件基底；半导体盖帽衬底，半导体盖帽衬底的第一表面形成有盖帽金属层，在盖帽金属层上形成有键合部，盖帽金属层与器件基底通过键合部相连接，其中，半导体盖帽衬底还形成有贯穿半导体盖帽衬底的多个孔洞，盖帽金属层还填充多个孔洞。该体声波滤波器通过在半导体盖帽衬底增加金属散热层，改善了器件的散热，避免了半导体盖帽衬底与器件衬底接合后产生的翘曲，降低了后续工艺的难度。

技术研发人员：冯雪丽,蔡敏豪,王冲
受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16