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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,特别涉及一种滤波器及其制造方法。
技术介绍
1、滤波器包括两个薄膜电极以及设置在两个薄膜电极之间的压电薄膜层,其工作原理为:薄膜电极通过施加电压在压电薄膜层上产生电场,压电薄膜层在电场的作用下产生周期性机械变形,进而产生相应频率的声波。当声波在压电薄膜层中传播并引起压电薄膜层变形时,薄膜电极会感应到由压电效应产生的电荷变化,从而将机械振动转换回电信号,完成信号的接收。
2、常用的滤波器通常是沿衬底的厚度方向层叠制备下薄膜电极、压电薄膜以及上薄膜电极,上薄膜电极和下薄膜电极需要经历两侧光刻,且在制备上薄膜电极时通常还需要与新的硅盖晶圆键合形成顶部空腔并密封,制备工艺复杂,且常用的滤波器只能在上薄膜电极侧制备调频层,频率调节范围受限,调频效果差,产品质量无法把控。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,提供一种滤波器及其制造方法。
2、本专利技术的目的采用以下技术方案实现:
3、第一方面,提供了一种滤波器的制造方法,包括:
4、提供衬底,在所述衬底一侧的平面上制作覆盖所述衬底表面的压电材料层,刻蚀所述压电材料层以形成压电体;
5、制作电极层,所述电极层包覆所述压电体以及覆盖所述衬底的剩余表面;
6、刻蚀所述电极层,以形成位于所述压电体两侧的第一电极和第二电极,所述第一电极、所述压电体和所述第二电极构成压电感测结构;
7、制作调频结构,所述调频结构包括第一
8、制作壳体结构,所述壳体结构罩设并固定于所述衬底的上方,以形成容纳所述压电感测结构和所述调频结构的第一空腔;
9、制作电连接结构,所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件,所述第一电连接件贯穿所述壳体结构并与所述第一电极电连接,所述第二电连接件贯穿所述壳体结构并与所述第二电极电连接。
10、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一电极包括第一部分和与第一部分相连接的第二部分,所述第一部分覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第一部分覆盖的一侧表面远离所述衬底的区域露出,所述第二部分覆盖部分所述衬底的剩余表面,所述第二电极覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第二电极覆盖的一侧表面靠近所述衬底的区域露出。
11、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在所述制作调频结构之前,所述方法还包括:
12、在所述压电体所在的衬底的一侧平面上沉积第一牺牲材料层,所述第一牺牲材料层覆盖所述衬底的剩余表面,并包覆所述压电感测结构;
13、刻蚀所述第一牺牲材料层,所述压电感测结构远离所述衬底的一端露出,剩余的所述第一牺牲材料层形成第一牺牲结构。
14、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述制作调频结构,所述调频结构包括第一调频块和第二调频块,所述第一调频块与第一电极固定连接,所述第二调频块与第二电极固定连接包括:
15、在所述第一牺牲结构上沉积调频材料层,所述调频材料层覆盖所述第一牺牲结构的表面,并部分覆盖所述第一电极和部分所述第二电极;
16、刻蚀所述调频材料层,露出所述第一牺牲结构远离所述压电感测结构的一端的表面,以形成所述第一调频块和所述第二调频块。
17、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在所述制作壳体结构前,所述方法还包括:
18、在所述第一牺牲结构上沉积第二牺牲结构,所述第二牺牲结构覆盖所述第一牺牲结构的剩余表面,包覆所述调频结构以及所述压电感测结构露出的部分;
19、刻蚀所述第二牺牲结构,露出所述衬底远离所述压电感测结构的边缘的表面,并露出所述压电体远离所述衬底的一端的端面。
20、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述制作壳体结构,所述壳体结构罩设并固定于所述衬底的上方,以形成容纳所述压电感测结构和所述调频结构的第一空腔包括:
21、在所述衬底露出的表面上沉积钝化材料,所述钝化材料包覆所述第一牺牲结构、第二牺牲结构以及覆盖所述压电体远离所述衬底的一端的端面,形成了所述壳体结构。
22、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,制作电连接结构,所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件,所述第一电连接件贯穿所述壳体结构并与所述第一电极电连接,所述第二电连接件贯穿所述壳体结构并与所述第二电极电连接包括:
23、刻蚀所述壳体结构、第一牺牲结构以及第二牺牲结构,形成第一凹槽和第二凹槽,其中所述第一电极的第二部分在所述第一凹槽的底部露出,所述第二电极在所述第二凹槽的底部露出;
24、沉积第一导电材料,所述第一导电材料填充所述第一凹槽,并覆盖部分所述壳体,以形成所述第一电连接件;
25、沉积第二导电材料,所述第二导电材料填充所述第二凹槽,并覆盖部分所述壳体,以形成所述第二电连接件。
26、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述方法还包括:
27、刻蚀所述壳体结构,形成第一缺口和第二缺口,其中在所述衬底厚度方向的上,所述第一缺口的投影位于所述第一调频块的投影范围内,所述第二缺口的投影位于所述第二调频块的投影范围内;
28、通过所述第一缺口和所述第二缺口去除所述第一牺牲结构和所述第二牺牲结构。
29、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述方法还包括:
30、通过离子束轰击的方式削减所第一调频块和第二调频块,以调整所述滤波器的频率,使所述滤波器的频率达到预设频率;
31、其中,所述离子束通过第一缺口轰击所述第一调频块,所述离子束通过第二缺口轰击所述第二调频块。
32、第二方面,提供了一种滤波器,包括:
33、衬底;
34、壳体结构,所述壳体结构与所述衬底一侧表面固定连接,以形成第一空腔;
35、压电感测结构,所述压电感测结构位于所述第一空腔内,所述压电感测结构包括固定于所述壳体结构与所述衬底之间的压电体、位于所述压电体两侧的第一电极和第二电极;
36、调频结构,所述调频结构位于所述第一空腔内,所述调频结构包括第一调频块和第二调频块,所述第一调频块与第一电极固定连接,所述第二调频块与第二电极固定连接;
37、电连接结构,所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件,其贯穿所述壳体并与第一电极电连接,第二电连接件,其贯穿所述壳体并与第二电极电连接。
38、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一电极包括第一部分和第二部分,所述第一部分覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第一部分覆盖的一侧表面远离所述衬底的区域露出,所述第二部分覆盖部分所述衬底的剩余表面,所述第二电极覆盖部分所述压电体,所述压电体被本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滤波器的制造方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述第一电极包括第一部分和与第一部分相连接的第二部分,所述第一部分覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第一部分覆盖的一侧表面远离所述衬底的区域露出,所述第二部分覆盖部分所述衬底的剩余表面,所述第二电极覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第二电极覆盖的一侧表面靠近所述衬底的区域露出。
3.如权利要求2所述的滤波器的制造方法,其特征在于,在所述制作调频结构之前,所述制造方法还包括:
4.如权利要求3所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述制作调频结构,所述调频结构包括第一调频块和第二调频块,所述第一调频块与第一电极固定连接,所述第二调频块与第二电极固定连接包括:
5.如权利要求3所述的滤波器的制造方法,其特征在于,在所述制作壳体结构前,所述方法还包括:
6.如权利要求5所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述制作壳体结构,所述壳体结构罩设并固定于所述衬底的上方,以形成容纳所述压电感测结构和所述调频结构的第一空腔包括:
8.如权利要求5所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.如权利要求6所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:
10.一种滤波器,其特征在于,包括:
11.如权利要求10所述的滤波器,其特征在于,所述第一电极(202)包括第一部分(2021)和第二部分(2022),所述第一部分(2021)覆盖部分所述压电体(201),所述压电体(201)被所述第一部分(2021)覆盖的一侧表面远离所述衬底(10)的区域露出,所述第二部分(2022)覆盖部分所述衬底(10)的剩余表面,所述第二电极(203)覆盖部分所述压电体(201),所述压电体(201)被所述第二电极(203)覆盖的一侧表面靠近所述衬底(10)的区域露出。
12.如权利要求11所述的滤波器,其特征在于,所述第一部分(2021)远离所述衬底(10)的一端的端面与所述压电体(201)远离所述衬底(10)的一端的端面之间的距离为:0.1um-0.5um;
13.如权利要求10所述的滤波器,其特征在于,所述壳体结构(50)上开设有贯通所述壳体结构(50)的第一缺口(033)和第二缺口(034),在所述衬底(10)厚度方向的上,所述第一缺口(033)的投影位于所述第一调频块(301)的投影范围内,所述第二缺口(034)的投影位于所述第二调频块(302)的投影范围内。
14.如权利要求13所述的滤波器,其特征在于,在所述衬底(10)的厚度方向,所述第一缺口(033)的投影与所述第一电极(202)的投影之间的间距为0.1-1um,所述第二缺口(034)的投影与所述第二电极(203)的投影之间的间距为0.1-1um。
15.如权利要求10所述的滤波器,其特征在于,在所述衬底(10)厚度方向上,所述压电体(201)的投影为封闭环线形或不封闭线形。
16.如权利要求15所述的滤波器,其特征在于,所述衬底(10)的一侧表面包括多个所述压电体(201),相邻的所述压电体(201)之间的间距大于1um。
...【技术特征摘要】
1.一种滤波器的制造方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述第一电极包括第一部分和与第一部分相连接的第二部分,所述第一部分覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第一部分覆盖的一侧表面远离所述衬底的区域露出,所述第二部分覆盖部分所述衬底的剩余表面,所述第二电极覆盖部分所述压电体,所述压电体被所述第二电极覆盖的一侧表面靠近所述衬底的区域露出。
3.如权利要求2所述的滤波器的制造方法,其特征在于,在所述制作调频结构之前,所述制造方法还包括:
4.如权利要求3所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述制作调频结构,所述调频结构包括第一调频块和第二调频块,所述第一调频块与第一电极固定连接,所述第二调频块与第二电极固定连接包括:
5.如权利要求3所述的滤波器的制造方法,其特征在于,在所述制作壳体结构前,所述方法还包括:
6.如权利要求5所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述制作壳体结构,所述壳体结构罩设并固定于所述衬底的上方,以形成容纳所述压电感测结构和所述调频结构的第一空腔包括:
7.如权利要求5所述的滤波器的制造方法,其特征在于,制作电连接结构,所述电连接结构包括第一电连接件和第二电连接件,所述第一电连接件贯穿所述壳体结构并与所述第一电极电连接,所述第二电连接件贯穿所述壳体结构并与所述第二电极电连接包括:
8.如权利要求5所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.如权利要求6所述的滤波器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:
10.一种滤波器,其特征在于,包括:
11.如权利要求10所述的滤波器,其特征在于,所述第一电...
【专利技术属性】
技术研发人员:王友良,冯端,
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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