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用于体声波滤波器的空腔结构、体声波滤波器及电子器件制造技术

技术编号:41924440 阅读:4 留言:0更新日期:2024-07-05 14:22
本申请提供了一种用于体声波滤波器的空腔结构、一种体声波滤波器、以及一种电子器件,该空腔结构包括压电层组、高分子薄膜隔离层和衬底;其中,所述高分子薄膜隔离层键合于所述压电层组和所述衬底之间,其上设有通孔,在所述通孔处,所述高分子薄膜隔离层与所述压电层组和所述衬底共同围绕形成谐振空腔。本申请方案摒弃了现有技术中基于POLY/SIN等无机物形成谐振空腔的传统方案,而是采用高分子薄膜隔离层通过键合的方式来形成谐振空腔,可有效提高产品品质和良率,并能够降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体器件,尤其涉及一种用于体声波滤波器的空腔结构、一种体声波滤波器、以及一种电子器件。


技术介绍

1、本部分旨在为本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就被认为是现有技术。

2、baw(bulk acoustic wave,体声波) 滤波器是一种基于压电效应的滤波器,通常用于无线通信、射频和微波领域,其工作原理是利用压电晶体的压电特性,将电信号转换为机械振动信号,然后再将机械振动信号转换为电信号,实现对不同频率信号的滤波作用。

3、谐振空腔是体声波滤波器的重要组成部分,请参考图1所示的现有技术所提供的体声波谐振器谐振空腔的横截面示意图,现有技术中体声波谐振器谐振空腔主要基于poly(多晶硅)或sin(氮化硅)等无机材料通过气相沉积工艺形成,制备体声波谐振器谐振空腔的传统方案是:首先在衬底上沉积形成硅酸盐usg(undoped silicate glass,无掺杂的硅酸盐玻璃)或psg(phosphosilicate glass,磷酸盐玻璃),然后在usg/psg上刻蚀形成空腔,为了提高隔离效果,在形成空腔后,还需要在空腔内沉积一层poly(多晶硅)或sin(氮化硅),这种传统方案制备的体声波滤波器空腔结构至少存在如下问题:

4、1)、poly/sin沉积时温度过高,使压电层的应力变大,导致空腔释放后膜层变形,影响成品品质;

5、2)、usg/psg应力大,容易造成衬底大幅度翘起,在后续制程中容易破碎,进而降低产品良率;

6、3)、usg/psg的形成需多次沉积和多次抛光工艺,导致生产成本较高;

7、4)、存在空腔填充层且需要对应的释放工艺,导致生产成本较高。

8、鉴于上述问题,需要提供一种品质和良率更高,且成本更低的体声波滤波器空腔结构。


技术实现思路

1、本申请的多个方面提供一种用于体声波滤波器的空腔结构、一种体声波滤波器、以及一种电子器件,用以提高产品品质和良率,并降低生产成本。

2、本申请的一方面,提供一种用于体声波滤波器的空腔结构,包括:压电层组、高分子薄膜隔离层和衬底;

3、所述高分子薄膜隔离层键合于所述压电层组和所述衬底之间,其上设有通孔,在所述通孔处,所述高分子薄膜隔离层与所述压电层组和所述衬底共同围绕形成谐振空腔。

4、可选的,所述压电层组包括第一电极层、压电层和第二电极层;其中,

5、所述压电层设于所述第一电极层与所述第二电极层之间;

6、所述第二电极层部分覆盖所述压电层,所述谐振空腔在所述压电层组的一侧与所述第二电极层和所述压电层均连接。

7、可选的,所述高分子薄膜隔离层采用聚酰亚胺薄膜实现。

8、可选的,所述高分子薄膜隔离层的厚度介于5微米与20微米之间。

9、可选的,所述高分子薄膜隔离层上通孔的边缘与所述体声波滤波器的工作区之间的距离大于2微米。

10、可选的,所述聚酰亚胺薄膜的玻璃体转变温度大于250摄氏度。

11、可选的,所述高分子薄膜隔离层在所述衬底上的投影面积占比大于10%。

12、可选的,所述高分子薄膜隔离层在所述衬底上的投影线宽大于10微米。

13、本申请的另一方面,提供一种体声波滤波器,所述体声波滤波器具有本申请提供的用于体声波滤波器的空腔结构。

14、本申请的另一方面,提供一种电子器件,所述电子器件设有本申请提供的体声波滤波器。

15、本申请实施例提供的方案,摒弃了现有技术中基于poly/sin等无机物形成谐振空腔的传统方案,而是采用高分子薄膜隔离层通过键合的方式来形成谐振空腔,由于键合温度远远低于传统方案中的沉积温度,键合过程对压电层的影响较小,不会导致压电层应力变大的问题,从而可有效提高产品品质,又由于高分子薄膜在键合时不会带来额外的应力,不会造成衬底大幅度翘起,因此相较于传统方案可有效提高产品良率,此外本申请谐振空腔结构简单,无需进行多次繁杂的沉积、抛光、刻蚀等工艺步骤进行制作,可有效降低生产成本。

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【技术保护点】

1.一种用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,包括:压电层组、高分子薄膜隔离层和衬底;其中,

2.根据权利要求1所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述压电层组包括第一电极层、压电层和第二电极层;其中,

3.根据权利要求1所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层采用聚酰亚胺薄膜实现。

4.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层的厚度介于5微米与20微米之间。

5.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层上通孔的边缘与所述体声波滤波器的工作区之间的距离大于2微米。

6.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述聚酰亚胺薄膜的玻璃体转变温度大于250摄氏度。

7.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层在所述衬底上的投影面积占比大于10%。

8.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层在所述衬底上的投影线宽大于10微米。

9.一种体声波滤波器,其特征在于,所述体声波滤波器具有权利要求1至8任一项所述的用于体声波滤波器的空腔结构。

10.一种电子器件,其特征在于,所述电子器件设有权利要求9所述的体声波滤波器。

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【技术特征摘要】

1.一种用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,包括:压电层组、高分子薄膜隔离层和衬底;其中,

2.根据权利要求1所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述压电层组包括第一电极层、压电层和第二电极层;其中,

3.根据权利要求1所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层采用聚酰亚胺薄膜实现。

4.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层的厚度介于5微米与20微米之间。

5.根据权利要求3所述的用于体声波滤波器的空腔结构,其特征在于,所述高分子薄膜隔离层上通孔的边缘与所述体声波滤波器的工作区之间的距离大...

【专利技术属性】
技术研发人员:王友良冯端邹洁
申请(专利权)人:深圳新声半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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