【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mems器件，具体涉及薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构及制备方法。
技术介绍
1、随着移动通讯技术的快速发展，市场对高度集成、高性能滤波器的需求越来越高。将薄膜体声波器件与电容器件进行集成实现滤波器的高频性能是现今研究的热点。
2、公开号为cn114362717a的中国专利公开了一种薄膜体声波谐振器，包括：衬底以及依次层叠设置于所述衬底上的下电极、压电层、上电极和电容结构，所述电容结构与所述上电极连接；所述压电层背离所述衬底的表面包括第一区域和第二区域，所述电容结构包括第一极板、第二极板以及位于所述第一极板和所述第二极板之间的介质层，所述上电极和所述第一极板依次层叠于所述第一区域，所述第一极板与所述上电极连接，所述第二极板位于所述第二区域。该专利将薄膜体声波器件和电容器件分别制造在两个不同的芯片或模块中，然后将它们键合在一起。该集成得到的器件结构复杂，制造成本较高和复杂的电路设计。
3、目前将薄膜体声波器件和电容集成还有一种方式，是将薄膜体声波器件和电容使用同一个电极材料和pad来制备，
4、公开号为cn109039297a的中国专利公开了一种体声波器件，包括衬底；位于衬底第一表面的第一电极；位于第一电极背向衬底一侧表面的压电薄膜；位于压电薄膜背向衬底一侧表面的第二电极；其中，压电薄膜中位于第二电极与第一电极相错区域的压电薄膜形成非体声波传播部；位于非体声波传播部的第三电极；其中，第三电极与第一电极和第二电极中的至少一个形成电容。由于上述第三电极的存在，相当于在体声波器件
5、但现有的大部分多晶类薄膜体声波器件(baw)通常采用氢氟酸来腐蚀牺牲层，如果不对电容进行保护，则电容的介质层容易与氢氟酸反应，导致电容器件失效。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，该器件结构简单，且集成的电容器件不易被腐蚀。
2、本专利技术提供了一种薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，包括衬底、压电震荡堆、保护层和pad层：
3、所述衬底内设有空腔；
4、所述压电震荡堆位于衬底上，所述压电震荡堆包括第一电极、压电层、电容介质层和电容保护结构：
5、所述第一电极位于衬底上，且覆盖空腔；
6、所述压电层和电容介质层分别位于第一电极上；
7、所述电容保护结构位于电容介质层上，所述电容保护结构用于避免电容介质层被腐蚀液腐蚀，所述电容保护结构为第二电极或由第二电极和保护层构成；
8、所述保护层位于第一电极上；
9、所述pad层位于第一电极和第二电极上，用于将第一电极和第二电极引出。
10、本专利技术通过合理设计使得电容介质层和薄膜体声波共用第一电极、第二电极、保护层中的至少一种，使得电容介质层能够集成在薄膜体声波器件内，从而达到薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构的结构简单的前提下还能够提升其高频性能的目的；本专利技术通过电容保护结构包裹电容介质层表面，从而避免用于腐蚀牺牲层的腐蚀液对电容介质层的腐蚀以破坏电容介质层的结构，从而使得电容器件能够更为容易的集成在薄膜体声波器件内。
11、进一步的，所述第二电极还位于压电层上，所述第二电极包括薄膜体声波器件第二电极和电容器件第二电极：其中，所述薄膜体声波器件第二电极位于压电层表面，所述薄膜体声波器件第二电极上沉积保护层和pad层；所述电容器件第二电极位于电容介质表面，所述电容器件第二电极上沉积保护层和pad层。通过上述设计使得电容介质层和薄膜体声波器件共用第一电极，而将薄膜体声波器件和电容介质层的第二电极分开使用，使得电容介质层更为容易集成在薄膜体声波器件内。
12、进一步的，所述保护层还沉积在电容介质层上，所述电容介质层位于第一电极上且具有包裹第一电极侧面的折边，所述电容器件第二电极包裹电容介质层的折边和部分上表面，在未被包裹的电容介质层和电容器件第二电极表面沉积保护层形成由保护层和第二电极组成的电容保护结构。
13、进一步优选的，未被电容器件第二电极包裹的电容介质层上表面的横向尺寸为至少2μm。
14、本专利技术通过保护层和电容器件第二电极协同包裹电容介质层避免电容介质层被腐蚀液腐蚀，电容介质层及其表面沉积的电容器件第二电极呈现的阶梯状结构，保护层在覆盖完电容介质层后有个平台缓冲，避免保护层在同时覆盖电容介质层和电容器件第二电极时出现断裂现象，从而失去保护效果。
15、进一步的，所述电容介质层的横向宽度大于第一电极的横向宽度至少5μm，位于电容介质层上方的电容器件第二电极的横向宽度大于电容介质层的横向宽度至少10μm。为了实现第二电极包裹电容介质层，实现较好的保护效果。
16、进一步的，所述压电层和电容介质层相隔沉积在第一电极上，在相隔区域的第一电极上、压电层上和薄膜体声波器件第二电极上沉积保护层。
17、本专利技术将压电层与电容介质层隔开能够更为灵活的控制电容介质层的尺寸，较为容易的调控电容值，使得所得到的集成器件具有较好的高频性能。
18、进一步的，所述第一电极还位于压电层上，所述第一电极为薄膜体声波器件第一电极和共用电极；
19、其中，所述薄膜体声波器件第一电极位于衬底上，且覆盖空腔，在所述薄膜体声波器件第一电极上分别沉积压电层和pad层；
20、所述共用电极位于压电层上，所述电容介质层沉积在共用电极上且具有包裹共用电极的侧边，所述共用电极上还沉积保护层和pad层。通过上述设计使得电容介质层和薄膜体声波器件共用电极，使得电容介质层更容易集成在薄膜体声波器件内。
21、进一步的，在电容介质层上沉积电容保护结构，所述电容保护结构是通过第二电极完全包裹电容介质层，且在电容器件介质层上的第二电极表面预留隔离窗口，当腐蚀牺牲层得到空腔后，再通过预留的隔离窗口将位于电容介质层上的第二电极打开得到的；
22、在电容器件介质层上的第二电极表面预留的隔离窗口是对沉积在电容器件第二电极上的pad层进行刻蚀或沉积在电容器件第二电极上的保护层进行刻蚀形成的。
23、本专利技术对衬底的牺牲层进行腐蚀形成空腔时，通过沉积的完全包裹电容介质层的第二电极来避免电容介质层被腐蚀，在形成空腔后通过预留隔离窗口将电容介质层上的第二电极切断从而避免第二电极与第一电极连接。
24、本专利技术采用沉积在电容器件第二电极上的pad形成预留隔离窗口时还能实现加厚电容器件第二电极的目的，从而减少电阻，提高电容的性能。
25、进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，包括衬底、压电震荡堆、保护层和PAD层：
2.根据权利要求1所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，所述第二电极还位于压电层上，所述第二电极包括薄膜体声波器件第二电极和电容器件第二电极：
3.根据权利要求2所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，所述保护层还沉积在电容介质层上，所述电容介质层位于第一电极上且具有包裹第一电极侧面的折边，所述电容器件第二电极包裹电容介质层的折边和部分上表面，在未被包裹的电容介质层和电容器件第二电极表面沉积保护层形成由保护层和第二电极组成的电容保护结构。
4.根据权利要求3所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，未被电容器件第二电极包裹的电容介质层上表面的横向尺寸为至少2μm。
5.根据权利要求2所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，所述压电层和电容介质层相隔沉积在第一电极上，在相隔区域的第一电极上和压电层上沉积保护层。
6.根据权利要求1所述的薄膜体
7.根据权利要求6所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，在电容介质层上沉积电容保护结构，所述电容保护结构是通过第二电极完全包裹电容介质层，且在电容器件介质层上的第二电极表面预留隔离窗口，当腐蚀牺牲层得到空腔后，再通过预留的隔离窗口将位于电容介质层上的第二电极打开得到的；
8.一种如权利要求1-5任一项所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构的制备方法，其特征在于，包括：
9.一种如权利要求7任一项所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，包括衬底、压电震荡堆、保护层和pad层：
2.根据权利要求1所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，所述第二电极还位于压电层上，所述第二电极包括薄膜体声波器件第二电极和电容器件第二电极：
3.根据权利要求2所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，所述保护层还沉积在电容介质层上，所述电容介质层位于第一电极上且具有包裹第一电极侧面的折边，所述电容器件第二电极包裹电容介质层的折边和部分上表面，在未被包裹的电容介质层和电容器件第二电极表面沉积保护层形成由保护层和第二电极组成的电容保护结构。
4.根据权利要求3所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在于，未被电容器件第二电极包裹的电容介质层上表面的横向尺寸为至少2μm。
5.根据权利要求2所述的薄膜体声波器件与片上无源器件单片集成结构，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，
申请(专利权)人：杭州树芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。