体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法以及滤波器与流程

本申请涉及半导体，特别是体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法以及滤波器。

背景技术：

1、现如今，随着高数据传输速率和更大通信带宽的需求的不断增长，极大地推动了射频前端技术的发展。而基于压电谐振器的声学滤波器在射频前端模块中发挥着重要的作用，因此对其提出了更高的频率，更大的带宽和更小的带内插损等要求。

2、当前，基于铌酸锂的横向激励体声波谐振器已成为提供更高频率和更大带宽射频滤波器的有前途的解决方案。针对横向激励体声波谐振器的工艺制程，现阶段比较常用的制备工艺路线主要有两种：1、正面释放；2、背腔刻蚀。但是，针对正面释放，由于谐振器有源区面积较大，往往会导致薄膜与硅衬底粘连；针对背腔刻蚀，由于铌酸锂薄膜内部较高的残余应力，最终释放后器件表面会出现严重的翘曲变形，在释放过程中腐蚀液的作用下容易出现薄膜破裂的现象。

技术实现思路

1、本申请提供了一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法以及滤波器，该体声波谐振器具有较高的机械稳定性，可以解决谐振器薄膜破裂问题，且相关的制备工艺具有较好的片内良率。

2、为了解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括层叠设置的第一芯片和第二芯片；其中，第一芯片和第二芯片之间形成有空腔，第一芯片和第二芯片上设置凹槽作为对准标识，在第一芯片和第二芯片上的对准标识对准时，第一芯片和第二芯片通过晶圆键合技术键合在一起。

3、其中，在第一芯片和第二芯片上的对准标识对准时，利用卡箍将第一芯片和第二芯片固定，并通过晶圆键合技术键合在一起。

4、其中，体声波谐振器还包括：通过晶圆键合技术形成在第一芯片和第二芯片之间的键合层，键合层中设置有由第一芯片和第二芯片上的凹槽形成的空气反射孔。

5、其中，空腔内置有声波反射层；声波反射层包括交替层叠设置的第一声阻抗层和第二声阻抗层；其中，第一声阻抗层的阻抗大于第二声阻抗层的阻抗。

6、其中，第二芯片是通过干法刻蚀工艺或加热剥离工艺剥离了隔离层得到；其中，隔离层为缺陷层或氧化层。

7、为了解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是：提供一种体声波谐振器的制备方法，该制备方法包括：提供第一芯片和第二芯片；其中，第一芯片上设置有空腔，第一芯片和第二芯片上设置有凹槽作为对准标识，第一芯片的凹槽与空腔位于所述第一芯片的第一表面；通过第一芯片和第二芯片上的对准标识进行对准；利用晶圆键合技术键合对准后的第一芯片和第二芯片，得到体声波谐振器。

8、其中，通过第一芯片和第二芯片上的对准标识进行对准之前，包括：在空腔内沉积声波反射层；其中，声波反射层的上表面低于第一芯片的第一表面，声波反射层的下表面与第一芯片的第一表面相齐平。

9、其中，利用晶圆键合技术键合对准后的第一芯片和第二芯片，得到体声波谐振器，包括：利用晶圆键合技术键合对准后的第一芯片和第二芯片，在第一芯片和第二芯片之间形成键合层，得到体声波谐振器；其中，键合层中覆盖第一芯片和第二芯片上的凹槽后形成空气反射孔。

10、其中，第二芯片包括依次层叠的第一衬底、隔离层和第二衬底，隔离层为缺陷层或氧化层；第一衬底的第一表面设置有凹槽；利用晶圆键合技术键合对准后的第一芯片和所述第二芯片，得到体声波谐振器，包括：利用晶圆键合技术键合对准后的第一芯片和第二芯片，在第一芯片和第二芯片之间形成键合层；剥离隔离层和第二衬底；在第一衬底的第二表面形成顶电极，得到体声波谐振器。

11、本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供的体声波谐振器包括层叠设置的第一芯片和第二芯片，且第一芯片和第二芯片之间形成有空腔，第一芯片和第二芯片可以根据其上设置的对准标识进行对准，以利用晶圆键合技术将第一芯片和第二芯片进行键合。在第一芯片与第二芯片键合之前利用对准标识进行对准，可以解决第一芯片和第二芯片直接键合时出现的两者的键合界面存在的微观结构缺陷，如错位、位错、孪生等引起的较高的残余应力的问题，且通过上述方式得到的体声波谐振器避免了相关技术中谐振器薄膜破裂问题，且通过上述方式制备的体声波谐振器具有较高的机械稳定性和较好的片内良率。

技术特征：

1.一种体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器包括层叠设置的第一芯片和第二芯片；其中，所述第一芯片和所述第二芯片之间形成有空腔，所述第一芯片和所述第二芯片上设置凹槽作为对准标识，在所述第一芯片和所述第二芯片上的所述对准标识对准时，所述第一芯片和所述第二芯片通过晶圆键合技术键合在一起。

2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，在所述第一芯片和所述第二芯片上的所述对准标识对准时，利用卡箍将所述第一芯片和所述第二芯片固定，并通过所述晶圆键合技术键合在一起。

3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器还包括：通过所述晶圆键合技术形成在所述第一芯片和所述第二芯片之间的键合层，所述键合层中设置有由所述第一芯片和所述第二芯片上的凹槽形成的空气反射孔。

4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述空腔内置有声波反射层；所述声波反射层包括交替层叠设置的第一声阻抗层和第二声阻抗层；其中，所述第一声阻抗层的阻抗大于所述第二声阻抗层的阻抗。

5.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二芯片是通过干法刻蚀工艺或加热剥离工艺剥离了隔离层得到；其中，所述隔离层为缺陷层或氧化层。

6.一种体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述通过所述第一芯片和所述第二芯片上的所述对准标识进行对准之前，包括：

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述利用晶圆键合技术键合对准后的所述第一芯片和所述第二芯片，得到所述体声波谐振器，包括：

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二芯片包括依次层叠的第一衬底、隔离层和第二衬底，所述隔离层为缺陷层或氧化层；所述第一衬底的第一表面设置有所述凹槽；

10.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括如权利要求1至5中任意一项所述的体声波谐振器。

技术总结
本申请公开了体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法以及滤波器，其中，体声波谐振器包括层叠设置的第一芯片和第二芯片；其中，第一芯片和第二芯片之间形成有空腔，第一芯片和第二芯片上设置凹槽作为对准标识，在第一芯片和第二芯片上的对准标识对准时，第一芯片和第二芯片通过晶圆键合技术键合在一起。上述体声波谐振器具有较高的机械稳定性，且相关的制备工艺具有较好的片内良率。

技术研发人员：温志伟,刘文娟,孙博文,孙成亮
受保护的技术使用者：武汉敏声新技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15