谐振器件及其制备方法、集成有谐振器件的集成电路板技术

本发明专利技术提供了一种谐振器件及其制备方法、集成有谐振器件的集成电路板。利用布拉格反射层中的至少最外层完全包覆谐振结构的顶表面和侧壁，以实现对谐振结构的密封封装，从而可省去传统工艺中用于密封封装的封盖盖板，实现了谐振器件由晶圆级封装至芯片级封装的改进，大大优化了谐振器件的制备工艺，并降低了其制备成本，同时还能够实现谐振器件其尺寸的有效缩减。缩减。缩减。

【技术实现步骤摘要】
谐振器件及其制备方法、集成有谐振器件的集成电路板


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种谐振器件及其制备方法、集成有谐振器件的集成电路板。

技术介绍

[0002]具备逆压电效应的压电材料制成的谐振结构被广泛应用于器件中，例如可进一步构成晶体振荡器和滤波器(例如，薄膜体声波滤波器)。通常而言，在初步制备出谐振结构之后还需要对其进行封装处理，以确保最终所形成的器件的使用性能和可靠性。
[0003]近年来，晶圆级封装(Wafer Level Package，WLP)技术逐步发展成熟，从而被大量应用于具有谐振结构的器件封装中，该封装工艺通常需要将两个衬底相互键合以密封形成密封腔体，并将谐振结构密封在该密封腔体内。然而，基于晶圆级封装技术进行封装的成本很高，而且为保证其密封腔体的密封强度，对工艺要求也十分严苛。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种谐振器件及其制备方法，以解决现有的谐振器件其封装工艺难度较大、成本较高的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种谐振器件，包括：谐振结构，所述谐振结构包括由下至上依次堆叠设置的第一电极、压电层和第二电极；和第二电极；布拉格反射层，所述布拉格反射层中堆叠设置的多层反射层至少形成在所述第二电极上，并且所述布拉格反射层中的最外层构成钝化层，所述钝化层完全包覆所述谐振结构的顶表面和侧壁。
[0006]可选的，所述布拉格反射层中位于钝化层下方的各个反射层的厚度等于四分之一的声波波长；所述布拉格反射层中的钝化层的厚度大于其下方的各个反射层的厚度。
[0007]可选的，所述布拉格反射层中堆叠设置有至少4层反射层。
[0008]可选的，所述钝化层的材料包括氮化硅。进一步的，所述布拉格反射层包括由下至上交替堆叠设置的氧化硅层和氮化硅层。
[0009]可选的，所述谐振器件还包括：至少两个电极引出垫，分别与所述第一电极和第二电极电性连接，并且和所述第一电极位于同一结构层中；以及，焊接凸块，贯穿所述压电层以和所述电极引出垫电性连接。
[0010]本专利技术的又一目的在于提供一种谐振器件的制备方法，包括：提供衬底，并在所述衬底上依次形成第一电极、压电层和第二电极；在所述衬底上形成布拉格反射层，所述布拉格反射层中堆叠设置的多层反射层至少形成在所述第二电极上，并且所述布拉格反射层中的最外层构成钝化层，所述钝化层完全包覆所述谐振结构的顶表面和侧壁。
[0011]可选的，所述布拉格反射层中位于钝化层下方的各个反射层的厚度等于四分之一的声波波长；所述布拉格反射层中的钝化层的厚度大于其下方的各个反射层的厚度。
[0012]可选的，所述布拉格反射层中堆叠设置有至少4层反射层。
[0013]可选的，所述布拉格反射层包括由下至上交替堆叠设置的氧化硅层和氮化硅层。
[0014]可选的，所述衬底中还形成有腔体，所述腔体的形成方法包括：在所述衬底中形成空腔，并在所述空腔内填充牺牲层；在形成所述布拉格反射层之后，刻蚀所述布拉格反射层以形成暴露出所述牺牲层的释放孔；通孔所述释放孔去除所述牺牲层，以释放出腔体；以及，形成绝缘材料以封堵所述释放孔。
[0015]可选的，在形成所述布拉格反射层后，还包括：修整所述布拉格反射层中的钝化层的厚度，以调整谐振器件的频率。
[0016]可选的，在形成所述第一电极时，还在所述衬底上形成至少两个电极引出垫，用于分别与所述第一电极和第二电极电性连接；在形成所述压电层后，还包括：刻蚀所述压电层以形成第一开窗，所述第一开窗暴露出所述电极引出垫；以及，在所述第一开窗内形成焊接凸块。
[0017]在本专利技术提供的谐振器件及其制备方法中，利用布拉格反射层中的至少最外层完全包覆谐振结构的顶表面和侧壁，以实现对谐振结构的密封封装，从而可省去传统工艺中用于密封封装的封盖盖板，实现了谐振器件由晶圆级封装至芯片级封装的改进，大大优化了谐振器件的制备工艺，并降低了其制备成本，同时还能够实现谐振器件其尺寸的有效缩减。
附图说明
[0018]图1是现有的谐振器件的结构示意图。
[0019]图2是现有的谐振器件集成于集成电路板上的结构示意图。
[0020]图3是本专利技术一实施例中的谐振器件的结构示意图。
[0021]图4是本专利技术一实施例中的谐振器件集成于集成电路板上的结构示意图。
[0022]图5
‑
图9是本专利技术一实施例中的谐振器件在其制备过程中的结构示意图。
[0023]其中，附图标记如下：
[0024]10
‑
基板；
[0025]11
‑
谐振结构；
[0026]20
‑
封装盖板；
[0027]21
‑
焊接凸块；
[0028]30
‑
集成电路板；
[0029]100
‑
衬底；
[0030]100a
‑
腔体；
[0031]111
‑
第一电极；
[0032]112
‑
压电层；
[0033]112a
‑
第一开窗；
[0034]112b
‑
第二开窗；
[0035]113
‑
第二电极；
[0036]110a
‑
第一电极引出垫；
[0037]110b
‑
第二电极引出垫；
[0038]120
‑
焊接凸块；
[0039]130
‑
绝缘材料；
[0040]200
‑
布拉格反射层；
[0041]210/220/230/240
‑
反射层；
[0042]200a
‑
释放孔；
[0043]300
‑
集成电路板。
具体实施方式
[0044]承如
技术介绍
所述，目前基于晶圆级封装技术进行谐振器件的封装时，其成本很高，且对工艺要求也十分严苛。具体可参考图1所示，图1为现有的谐振器件的结构示意图。
[0045]如图1所示，现有的谐振器件通常是基于晶圆级封装技术进行封装的。其封装方法具体包括：在基板10(例如，第一晶圆)上形成谐振结构11，之后，再将封装盖板20(例如第二晶圆)键合在所述基板10上，以实现对基板10上的谐振结构11的密封封装。其中，基板10和封装盖板20之间具体可采用金
‑
金键合(Au
‑
Au键合)。
[0046]在图1所示的谐振器件中，要求基板10和封装盖板20键合形成的密封圈应当具有较强的密封强度，以保证密封在内的密封腔体的气密性，并且该封装成本也较高。此外，基于晶圆级封装技术而封装形成的谐振器件虽然已经实现了封装尺寸的大幅缩减，但随着技术的不断发展，追求更小尺寸的封装结构仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器件，其特征在于，包括：谐振结构，所述谐振结构包括由下至上依次堆叠设置的第一电极、压电层和第二电极；布拉格反射层，所述布拉格反射层中堆叠设置的多层反射层至少形成在所述第二电极上，并且所述布拉格反射层中的最外层构成钝化层，所述钝化层完全包覆所述谐振结构的顶表面和侧壁。2.如权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述布拉格反射层中位于钝化层下方的各个反射层的厚度等于四分之一的声波波长；所述布拉格反射层中的钝化层的厚度大于其下方的各个反射层的厚度。3.如权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述布拉格反射层中堆叠设置有至少4层反射层。4.如权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述钝化层的材料包括氮化硅。5.如权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，所述布拉格反射层包括由下至上交替堆叠设置的氧化硅层和氮化硅层。6.如权利要求1所述的谐振器件，其特征在于，还包括：至少两个电极引出垫，分别与所述第一电极和第二电极电性连接，并且和所述第一电极位于同一结构层中；以及，焊接凸块，贯穿所述压电层以和所述电极引出垫电性连接。7.一种集成有谐振器件的集成电路板，其特征在于，包括如权利要求1
‑
6任一项所述的谐振器件，所述谐振器件上形成有贯穿压电层的焊接凸块，所述谐振器件通过所述焊接凸块焊接至所述集成电路板。8.一种谐振器件的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，并在所述衬底上依次形成第一电极、压电层和第二电极；在所述衬底上形成布拉格反射层，所述布拉格反射层中堆叠设置的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：项少华，王冲，陈国基，刘国安，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：