本申請要求于2016年2月17日在韓國知識產權局提交的第10-2016-0018316號韓國專利申請的優先權和權益,該韓國專利申請的全部公開內容出于所有目的通過引用包含于此。
本公開涉及一種聲波濾波器裝置和制造該聲波濾波器裝置的方法。
背景技術:
由于用于高性能帶通濾波器的帶寬規范已經變得嚴格,因此需要用于壓電諧振器的精確的修整特性。
通常,聲波濾波器包括確定右頻帶的串聯諧振器以及確定左頻帶的分路諧振器。傳統的修整工藝使用諸如以離子束蝕刻為例的技術針對串聯諧振器和分路諧振器而單獨地執行。可選地,這樣的修整工藝可按照兩步工藝執行,其中,在針對串聯諧振器和分路諧振器同時執行修整工藝之后,僅針對分路諧振器(或串聯諧振器)執行另一修整工藝。
這樣的修整工藝需要能夠僅敞開串聯諧振器和分路諧振器中的一個的光掩膜和另外的光學工藝。
因此,對結構執行諸如另外的光掩膜工藝、光刻工藝等的制造工藝。換句話說,這樣的修整工藝需要兩個步驟的光刻。因此,用于聲波諧振器的傳統的制造工藝會具有低產量和低精度。因此,期望改進制造工藝。
技術實現要素:
提供本發明內容以按照簡化形式介紹選擇的構思,以下在具體實施方式中進一步描述該構思。本發明內容并不意在確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征,也不意在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。
在一個總的方面,一種聲波濾波器包括:基板,在所述基板中形成有多個孔;第一諧振器,設置在所述多個孔中的一個或更多個孔上;第二諧振器,設置在所述多個孔中的其它孔上。第一修整層設置在第一諧振器中,第二修整層設置在第二諧振器中。第二修整層由針對指定的蝕刻劑具有與第一修整層的蝕刻速率不同的蝕刻速率的材料形成。
第一諧振器可包括:第一下電極,設置在所述一個或更多個孔上;第一壓電主體,設置在第一下電極的頂表面上;第一上電極,設置在第一壓電主體的頂表面上;第一修整層,設置在第一上電極的頂表面上。第一下電極的頂表面與第一下電極的底表面背對,第一下電極的底表面面對所述一個或更多個孔。
第二諧振器可包括:第二下電極,設置在所述其它孔上;第二壓電主體,設置在第二下電極的頂表面上;第二上電極,設置在第二壓電主體的頂表面上;第二修整層,設置在第二上電極的頂表面上。第二下電極的頂表面與第二下電極的底表面背對,并且第二下電極的底表面面對所述其它孔。
所述多個孔可以為上部寬并且下部窄的漏斗形。第一下電極和第二下電極被成型為覆蓋并且密封孔的上部。
第一修整層和第二修整層針對指定的蝕刻劑可具有不同的蝕刻速率,從而被構造為在對一個修整層進行蝕刻時防止另一個修整層被蝕刻。
在另一總的方面,一種制造聲波濾波器的方法包括:在基板中形成多個孔;在所述孔上形成第一下電極和第二下電極;分別在第一下電極和第二下電極上形成第一壓電主體和第二壓電主體;分別在第一壓電主體和第二壓電主體上形成第一上電極和第二上電極;在第一上電極上形成第一修整層,在第二上電極上形成第二修整層。第一修整層和第二修整層包含針對指定的蝕刻劑具有不同的蝕刻速率的材料。
所述方法還可包括:在形成第二修整層之后,使第一修整層平坦化。
使第一修整層平坦化的步驟可包括對第一修整層的一部分進行蝕刻。
通過反應離子蝕刻和離子束蝕刻中的一種對第一修整層進行平坦化。
所述方法還可包括:在使第一修整層平坦化之后,使第二修整層平坦化。
使第二修整層平坦化的步驟可包括對第二修整層的一部分進行蝕刻。
通過反應離子蝕刻和離子束蝕刻中的一種對第二修整層進行平坦化。
第一修整層和第二修整層針對指定的蝕刻劑可具有不同的蝕刻速率,從而被構造為在對一個修整層進行蝕刻時防止另一個修整層被蝕刻。
形成第一修整層的步驟可包括:堆疊第一修整層;通過蝕刻使第一修整層平坦化。
形成第二修整層的步驟可包括:堆疊第二修整層;通過蝕刻使第二修整層平坦化。
在另一總的方面中,一種聲波濾波器包括:第一聲波諧振器,具有設置在第一聲波諧振器上的第一修整層;第二聲波諧振器,具有設置在第二聲波諧振器上的第二修整層。第一修整層針對指定的蝕刻劑具有與第二修整層的蝕刻速率不同的蝕刻速率。
第一聲波諧振器和第二聲波諧振器均可包括:下電極,設置在基板中設置的孔上;壓電主體,設置在下電極上;上電極,設置在壓電主體上。
第一修整層和第二修整層可由通過如下方式選擇的材料形成:蝕刻第一修整層的指定的蝕刻劑不會蝕刻第二修整層或對第二修整層的蝕刻可忽略,或者蝕刻第二修整層的指定的蝕刻劑不會蝕刻第一修整層或對第一修整層的蝕刻可忽略。
其它特征和方面將通過下面的具體實施方式、附圖和權利要求而明顯。
附圖說明
圖1示意性地示出了根據實施例的聲波濾波器裝置的截面。
圖2示意性地示出了在使用根據實施例的方法的制造過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖3示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一下電極和第二下電極的過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖4示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一壓電主體和第二壓電主體的過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖5示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一上電極和第二上電極的過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖6示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一修整層的過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖7示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第二修整層的過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖8示意性地示出了在使聲波濾波器裝置的第一修整層平坦化的過程中聲波濾波器裝置的截面。
圖9示意性地示出了在使聲波濾波器裝置的第二修整層平坦化的過程中聲波濾波器裝置的截面。
在整個附圖和具體實施方式中,相同的標號指示相同的元件。附圖可不按照比例繪制,為了清楚、說明以及方便起見,可夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。
具體實施方式
提供以下具體實施方式以幫助讀者獲得對這里所描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而,在理解本申請的公開內容之后,這里所描述的方法、設備和/或系統的各種改變、修改及等同物將是明顯的。例如,這里所描述的操作順序僅僅是示例,其并不限于這里所闡述的示例,而是除了必須以特定順序出現的操作之外,可作出在理解本申請的公開內容之后將是明顯的改變。此外,為了提高清楚性和簡潔性,可省略對于本領域的公知的特征的描述。
這里所描述的特征可以以不同的形式實施,并且將不被解釋為局限于這里所描述的示例。更確切的說,僅提供這里描述的示例,以示出這里描述的在理解本申請的公開內容之后將明顯的實現所述方法、設備和/或系統的許多可行方式中的一些可行方式。
在整個說明書,當諸如層、區域或基板的元件被描述為“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結合到”另一元件時,該元件可直接“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結合到”另一元件,或者可存在介于兩者之間的一個或更多個其它元件。相比之下,當元件被描述為“直接位于”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或“直接結合到”另一元件時,不存在介于兩者之間的其它元件。
如這里所使用的術語“和/或”包括相關聯所列項中的任何一個以及任何兩個或更多個的任意組合。
盡管這里可使用諸如“第一”、“第二”和“第三”等術語來描述各種構件、組件、區域、層或部分,但是這些構件、組件、區域、層或部分不應受這些術語的限制。更確切地說,這些術語僅僅用于將一個構件、組件、區域、層或部分與另一構件、組件、區域、層或部分區分開。因此,在不脫離示例的教導的情況下,這里描述的示例中所稱的第一構件、組件、區域、層或部分也可被稱為第二構件、組件、區域、層或部分。
為了方便描述,在這里可使用諸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等的空間相對術語,以描述如附圖中所示的一個元件與另一元件的關系。這樣的空間相對術語意圖包含除了在附圖中所描繪的方位之外裝置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的裝置被翻轉,則被描述為“在”另一元件“之上”或“上方”的元件隨后將“在”另一元件“之下”或“下方”。因此,術語“在……之上”可根據裝置的空間定位而包含“在……之上”和“在……之下”的兩種方位。所述裝置也可按照其它方式(例如,旋轉90度或位于其它方向)定位,并將相應地解釋在這里使用的空間相對術語。
這里使用的術語僅用來描述各種示例,而不用來限制本公開。除非上下文另外清楚地指明,否則單數形式也意圖包含復數形式。術語“包含”、“包括”和“具有”列舉存在所陳述的特征、數字、操作、構件、元件和/或它們的組合,但不排除存在或添或加一個或更多個其它特征、數字、操作、構件、元件和/或它們的組合。
由于制造技術和/或公差,會出現附圖中示出的形狀的變化。因此,這里描述的示例不限于附圖中示出的特定形狀,而是包括在制造過程中出現的形狀的變化。
這里描述的示例的特征可按照不同的方式結合,并且將在理解本申請的公開內容之后變得明顯。此外,雖然這里描述的示例具有多種構造,但是在理解本申請的公開內容后將明顯的其它構造也是可行的。
下面描述的本公開的內容可具有多種構造,并且這里僅提出所需的構造,但不限于此。
圖1示意性地示出了根據實施例的聲波濾波器裝置的截面。
參照圖1,根據實施例的聲波濾波器裝置100包括基板120、第一諧振器140和第二諧振器160。
基板120可以是合適的半導體基板,諸如以硅基板、絕緣體上硅(soi)型基板或者適合于半導體制造工藝的任何其它材料的基板為例。
如這里所使用的術語“合適的”材料指的是具有使用所述材料的部件或組件所需的物理和化學性質的材料。此外,所述材料適用于整個生產或制造所述部件、組件或裝置中使用的制造方法。雖然針對可適用的合適的材料提供了示例,但是本申請的公開內容不限于示例材料,并且包含在理解本申請的公開內容之后將明顯的其它的合適的材料。
孔122(122-1、122-2)形成在基板120中。作為示例,孔122可通過從基板120的頂表面形成槽來形成。然而,孔122不限于此,而是還可通過穿透基板120的孔來形成。
在理解本申請的公開內容之后將明顯的是:雖然圖1示出了六個孔122形成在基板120中的示例,但是孔122的數量不限于此。此外,雖然圖1示出了具有梯形形狀的孔122,但是孔122的截面形狀不限于此,并且將取決于用于制造形成孔122的腔的工藝。例如,孔122的側壁可以是直的(垂直于基板的頂表面或處于不同的角度)或彎曲的。
在合適的位置沿厚度方向穿過基板120形成過孔124。例如,過孔124可形成在基板120的邊緣附近。在一些實施例中,過孔124可按陣列周期地形成。例如,指定的基板可被分成四等分體(fourquadrants),每個等分體在每個等分體的每個拐角處具有過孔。
雖然未在附圖中明確地示出,但是用于將基板120與第一諧振器140和第二諧振器160電隔離的絕緣層可形成在基板120的頂表面上。所述絕緣層可由合適的介電材料(諸如以二氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、氧化鋁(al2o3)為例)形成。所述絕緣層可通過合適的方法(諸如以化學氣相沉積、rf磁控濺射或蒸鍍為例)通過在基板120上沉積介電材料來形成。
第一諧振器140設置在多個孔122-1中的至少一個上。第一諧振器140可以是串聯諧振器(seriesresonator)。在一些實施例中,第一諧振器140可以是體聲波濾波器。在實施例中,第一諧振器140可包括第一下電極142、第一壓電主體144、第一上電極146和第一修整層148。在這樣的實施例中,第一下電極142設置在孔122-1上,并且用來將高頻電壓施加到第一壓電主體144。因此,第一下電極142可由合適的導電材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)和銀(ag)或它們的導電合金為例)形成。第一下電極142可具有預定的厚度并且可通過合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd或蒸鍍為例)形成。第一下電極142可具有諸如以圓形、橢圓形、正方形、三角形、凸面的規則的或不規則的多邊形為例的任意合適的形狀,或者可具有用來使諧振器的幾何結構和聲效率最優化的任意其它合適的形狀。
可通過考慮諸如以所述材料的固有的聲阻抗或密度、聲速以及施加的或期望的信號的波長為例的因素來確定第一下電極142的合適的厚度,以使體聲波(baw)諧振器表現出期望的諧振特性。
第一下電極142可被成型為使得第一下電極142從頂部密封孔122-1。
第一壓電主體144形成在第一下電極142的頂表面上。在這樣的構造中,第一下電極142介于基板120和第一壓電主體144之間。第一壓電主體144可由合適的壓電材料(諸如以石英、氧化鋅(zno)、氮化鋁(aln)、鋯鈦酸鉛(pzt)、鈦酸鋇(batio3)或其任意變化為例)形成。此外,第一壓電主體144可根據通過第一下電極142和第一上電極146施加的高頻電信號而伸展,以將高頻電信號轉換成機械振動。
第一壓電主體144可具有預定的厚度并且通過合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd或蒸鍍為例)形成,并且可使用例如光刻法來被制成合適的預定的形狀。在一些實施例中,第一壓電主體144的形狀可與第一下電極142的形狀相同。在一些實施例中,第一壓電主體144的面積可比第一下電極142的面積小,但比第一壓電主體144設置在其上的孔122-1的面積大。通過考慮包括(但不限于)固有的聲阻抗或密度、聲速以及施加的或期望的信號的波長的因素來確定第一壓電主體144的厚度。
第一上電極146可形成在第一壓電主體144的頂表面上。因此,第一壓電主體144可設置在(或介于)第一下電極142和第一上電極146之間。第一下電極142和第一上電極146用于將高頻電信號施加到第一壓電主體144。第一上電極146可由合適的導電材料形成。用于第一上電極146的合適的材料的示例包括(但不限于)諸如錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)和銀(ag)的金屬或它們的導電合金。第一上電極146可具有預定的厚度并且可通過任意合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射法、cvd和蒸鍍為例)形成,并且可使用例如光刻法來被制成合適的預定的形狀。
由于第一上電極146同時用作電極和諧振單元,因此需要通過考慮包括(不限于)固有的聲阻抗、密度、聲速以及施加的或期望的信號的波長的因素來精確地確定第一上電極146的厚度。
第一修整層148形成在第一上電極146的頂表面上。第一修整層148可具有預定的厚度并且可在形成第一上電極146之后通過合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd和蒸鍍為例)形成,并且可使用例如光刻法而成型為具有預定的形狀。
在理解本申請的公開內容之后將明顯的是:用于形成諧振器的各種組件(例如,電極、壓電主體和修整層)的薄膜沉積工藝通過用于各個組件的各種材料以及與已經存在的組件的材料兼容的工藝來確定。
第一修整層148可由適合于形成薄膜的任意合適的材料形成。因此,第一修整層148可由金屬材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或它們的合金為例)或者絕緣材料(諸如以氧化硅、氮化硅或氧化鋁為例)形成。
第一修整層148可通過蝕刻工藝(諸如以反應離子蝕刻或離子束蝕刻為例)而被平坦化并且變薄為適當的厚度,以調節第一諧振器的諧振頻率。換句話說,可通過對第一修整層148的一部分或整體進行蝕刻以獲得第一修整層148的期望的厚度來將第一諧振器的諧振頻率調節至接近期望的目標頻率。將在下面提供平坦化工藝的詳細描述。
第二諧振器160設置在其余的孔122-2中的每個上。在一些實施例中,第二諧振器160可以是分路諧振器(shuntresonator)。在一些實施例中,第二諧振器160可以是體聲波濾波器。在這樣的實施例中,第二諧振器160包括第二下電極162、第二壓電主體164、第二上電極166和第二修整層168。
第二下電極162設置在孔122-2上,并且用來將高頻電壓施加到第二壓電主體164。因此,第二下電極162可由合適的導電材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)和銀(ag)或它們的導電合金為例)形成。第二下電極162可具有預定的厚度并且可通過合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd或蒸鍍為例)形成。第二下電極162可具有諸如以圓形、橢圓形、正方形、三角形、凸面的規則的或不規則的多邊形為例的任意合適的形狀,或者可具有用來使諧振器的幾何結構和聲效率最優化的任意其它合適的形狀。可使用合適的工藝(諸如以光刻法為例)來設置第二下電極162的形狀。
由于第二下電極162可以是形成第二諧振器160的組件,因此通過考慮諸如以所述材料的固有的聲阻抗或密度、聲速、施加的或期望的信號的波長等因素為例來確定第二下電極162的厚度,以使體聲波(baw)諧振器表現出期望的諧振特性。
可在第一下電極142形成的同時形成第二下電極162。因此,第二下電極162的材料和厚度可與第一下電極142的材料和厚度相同。
然而,第二下電極162不限于此,而是可通過與第一下電極142的工藝不同的工藝形成,因此,第二下電極162的材料和厚度可與第一下電極142的材料和厚度不同。
此外,第二下電極162可被成型為使得第二下電極162從頂部密封孔122-2。
第二壓電主體164形成在第二下電極162的頂表面上。在這樣的構造中,第二下電極162介于基板120和第二壓電主體164之間。第二壓電主體164可由合適的壓電材料(諸如以石英、氧化鋅(zno)、氮化鋁(aln)、鋯鈦酸鉛(pzt)、鈦酸鋇(batio3)或其變型為例)形成。此外,第二壓電主體164可根據通過第二下電極162和第二上電極166施加的高頻電信號而伸展,以將電信號轉換成機械振動。
第二壓電主體164可具有預定的厚度并且通過合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd或蒸鍍為例)形成,并且可使用例如光刻法來被制成合適的預定的形狀。在一些實施例中,第二壓電主體164的形狀可與第二下電極162的形狀相同。在一些實施例中,第二壓電主體164的面積可比第二下電極162的面積小,但比第二下電極162設置在其上的孔122-2的面積大。通過考慮包括(但不限于)固有的聲阻抗或密度、聲速以及施加的或期望的信號的波長的因素來確定第二壓電主體164的厚度。
第二壓電主體164可與第一壓電主體144同時被成型,或者可通過單獨的工藝被成型。類似地,第二壓電主體164的厚度也可與第一壓電主體144的厚度相同或不同。
第二上電極166可形成在第二壓電主體164的頂表面上。因此,第二壓電主體164可設置在(或介于)第二下電極162和第二上電極166之間。第二下電極162和第二上電極166用于將高頻電信號施加到第二壓電主體164。第二上電極166可由合適的導電材料形成。用于第二上電極166的合適的材料的示例包括(但不限于)諸如錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)和銀(ag)的金屬或它們的合金。第二上電極166可具有預定的厚度并且可通過任意合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd和蒸鍍為例)形成,并且可使用例如光刻法來被制成合適的預定的形狀。
由于第二上電極166同時用作電極和諧振單元,因此需要通過考慮包括(但不限于)固有的聲阻抗或密度、聲速以及施加的或期望的信號的波長的因素來精確地確定第二上電極的厚度。
第二上電極166可與第一上電極146同時被成型,或者可通過單獨的工藝被成型。此外,第二上電極166的厚度可與第一上電極146的厚度相同或不同。
第二修整層168形成在第二上電極166的頂表面上。第二修整層168可具有預定的厚度并且在形成第二上電極166之后通過合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd和蒸鍍為例)形成,并且可使用例如光刻法而被成型為具有預定的形狀。
第二修整層168可由適合于形成薄膜的任意合適的材料形成。因此,第二修整層168可由金屬材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或它們的合金為例)或者絕緣材料(諸如以氧化硅、氮化硅或氧化鋁為例)形成。
然而,第二修整層168由針對指定的蝕刻劑具有與第一修整層148的蝕刻速率不同的蝕刻速率的材料形成。在一些實施例中,第二修整層168與第一修整層148的蝕刻速率之間的差異使得當它們中的一個被蝕刻時,另一個不被蝕刻,或者蝕刻可忽略。
例如,第一修整層148和第二修整層168針對指定的蝕刻劑的蝕刻速率可不同,使得在使第一修整層148平坦化期間第二修整層168不被平坦化。
第二修整層168可被平坦化以調節聲波濾波器裝置100的帶寬。通過將第二諧振器160的諧振頻率調節至期望的目標諧振頻率附近來調節所述帶寬。然而,即使在第一修整層148的一部分或整體已經被蝕刻之后,第二修整層168也僅在需要時被平坦化。
根據需要,可通過合適的工藝(諸如以反應離子蝕刻或離子束蝕刻為例)來執行使第二修整層168平坦化的工藝。
如上所述,由于第一修整層148和第二修整層168在它們各自的蝕刻速率方面具有差異,使得使一個修整層平坦化的工藝不影響另一個修整層,從而可省略另外的制造工藝(諸如以另外的光掩膜或光刻為例)。結果,可提高制造產量和精度。
在下文中,將參照附圖來描述根據實施例的制造聲波濾波器裝置的方法。
圖2示意性地示出了在使用根據實施例的方法的制造過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖2,在基板120中形成孔122(122-1、122-2)。基板120可以是例如硅晶圓或soi晶圓,并且可通過蝕刻工藝(諸如以使用合適的反應物進行的濕蝕刻、反應離子蝕刻、離子研磨或離子束蝕刻為例)來形成孔122。例如,在使用濕蝕刻工藝來對硅基板進行蝕刻的實施例中,氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨(tmah)或tmah-異丙醇可被用作用于硅基板的各向異性蝕刻的蝕刻劑。在其它實施例中,氫氟酸(hf)和硝酸(hno3)的溶液可用于硅的各向同性刻蝕。干蝕刻工藝(例如,rie)可使用等離子體氣體(諸如以cf4、sf6或nf3為例)。
孔122可具有近似梯形形狀的截面,如圖2所示。也就是說,孔122可具有例如使用各向異性蝕刻獲取的漏斗形狀。雖然圖2示出了孔122具有梯形形狀的示例,但是孔122的形狀不限于此。例如,孔122的形狀可不同地變化。
圖3示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一下電極和第二下電極的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖3,在第一孔122-1的頂表面上形成第一下電極142,并且在第二孔122-2的頂表面上形成第二下電極162。第一下電極142和第二下電極162可由金屬材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或它們的合金為例)形成,并且可具有預定的厚度。可使用合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd或蒸鍍為例)來形成第一下電極142和第二下電極162。電極可使用例如光刻法而被成型為具有預定的形狀。
第一下電極142和第二下電極162可以是分別形成第一諧振器140和第二諧振器160的組件,并且可通過考慮諸如以材料的固有的聲阻抗或密度、聲速以及期望的或施加的信號的波長為例的因素來確定第一下電極142和第二下電極162的厚度,以使體聲波(baw)諧振器表現出所需的諧振特性。
雖然圖3示出了同時形成第一下電極142和第二下電極162的示例,但是所述工藝不限于此。換句話說,在第一下電極142和第二下電極162由不同的材料形成的實施例中,可在形成第一下電極142之后單獨地形成第二下電極162。可選地,可在形成第二下電極162之后單獨地形成第一下電極142。
圖4示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一壓電主體和第二壓電主體的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖4,在第一下電極142的頂表面上形成第一壓電主體144,在第二下電極162的頂表面上形成第二壓電主體164。可用于第一壓電主體144和第二壓電主體164的材料的示例包括(但不限于)石英、氧化鋅(zno)、氮化鋁(aln)、鋯鈦酸鉛(pzt)、鈦酸鋇(batio3)或其任意組合或變型,并且第一壓電主體144和第二壓電主體164可具有預定的厚度。
還可在第一下電極142和第二下電極162上以預定的厚度形成第一壓電主體144和第二壓電主體164。用于形成薄膜的工藝的示例包括(不限于)濺射、cvd、蒸鍍以及脈沖激光沉積。可使用例如光刻法使第一壓電主體144和第二壓電主體164成型。通過考慮諸如以固有的聲阻抗或密度、聲速以及施加的或期望的信號的波長為例的因素來確定第一壓電主體144和第二壓電主體164的厚度。
與第一下電極142和第二下電極162一樣,雖然圖4示出了同時形成第一壓電主體144和第二壓電主體164的實施例,但是所述工藝不限于此。也可通過不同的工藝形成第一壓電主體144和第二壓電主體164。換句話說,在第一壓電主體144和第二壓電主體164由不同的材料形成的實施例中,可在形成第一壓電主體144之后單獨地形成第二壓電主體164。此外,可在形成第二壓電主體164之后單獨地形成第一壓電主體144。
圖5示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一上電極和第二上電極的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖5,在第一壓電主體144的頂表面上形成第一上電極146,在第二壓電主體164的頂表面上形成第二上電極166。第一上電極146和第二上電極166可由金屬材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或它們的合金為例)形成,并且可具有預定的厚度。可使用合適的薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd或蒸鍍為例)來形成第一上電極146和第二上電極166。電極可使用例如光刻法而被成型為具有預定的形狀。
雖然圖5示出了同時形成第一上電極146和第二上電極166的實施例,但是所述工藝不限于此。第一上電極146和第二上電極166也可通過不同的工藝形成。換句話說,在第一上電極146和第二上電極166由不同的材料形成的實施例中,可在形成第一上電極146之后單獨地形成第二上電極166。可選地,可在形成第二上電極166之后單獨地形成第一上電極146。
圖6示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第一修整層的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖6,在第一上電極146的頂表面上形成第一修整層148。作為示例,第一修整層148可具有預定的厚度,并且可在形成第一上電極146之后,使用薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd、蒸鍍以及脈沖激光沉積為例)形成。可使用例如光刻法將第一修整層148成型為具有預定的形狀。
第一修整層148的材料不受具體限制,但是當考慮通過形成薄膜的工藝來形成第一修整層148時,第一修整層148可由金屬材料(諸如以錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或它們的合金為例)或者絕緣材料(諸如以氧化硅、氮化硅或氧化鋁為例)形成。
圖7示意性地示出了在形成聲波濾波器裝置的第二修整層的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖7,在形成第一修整層148之后,在第二上電極166的頂表面上形成第二修整層168。作為示例,第二修整層168可具有預定的厚度,并且可在形成第二上電極166之后使用薄膜沉積工藝(諸如以濺射、cvd、蒸鍍或脈沖激光沉積為例)形成,并且可使用例如光刻法而被成型為預定的形狀。
與第一修整層148一樣,第二修整層168的材料不受具體限制,可包括例如金屬材料(諸如錳(mn)、金(au)、鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)或它們的合金),或者絕緣材料(諸如氧化硅、氮化硅或氧化鋁)。
然而,第二修整層168由具有與第一修整層148的蝕刻速率不同的蝕刻速率的材料形成。換句話說,第二修整層168和第一修整層148在各自的蝕刻速率之間具有差異,使得當它們中的一個被蝕刻時,另一個不被蝕刻,或者蝕刻可忽略。
例如,第一修整層148和第二修整層168的蝕刻速率可不同,使得在第一修整層148被平坦化的過程中第二修整層168不被平坦化。
圖8示意性地示出了在使聲波濾波器裝置的第一修整層平坦化的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖8,可通過反應離子蝕刻或離子束蝕刻來執行使聲波濾波器裝置100的第一修整層148平坦化的工藝,以調節第一諧振器140的諧振頻率。
換句話說,可通過對第一修整層148的一部分或整體進行蝕刻以獲取修整層148的期望的厚度來將第一諧振器的諧振頻率調節至接近期望的目標頻率。
在這種情況下,可省略在第二修整層168上使用光掩膜。也就是說,由于第一修整層148和第二修整層168具有不同的蝕刻速率,因此可不需要用于防止第二修整層168被蝕刻的光掩膜。
圖9示意性地示出了在使聲波濾波器裝置的第二修整層平坦化的過程中聲波濾波器裝置的截面。
參照圖9,可通過帶寬平坦化工藝使第二修整層168平坦化。可通過以下方法來調節聲波濾波器裝置的帶寬:首先,通過對第一修整層148的一部分或整體進行蝕刻使第一修整層148平坦化,以將諧振頻率調節至接近期望的目標頻率,然后,可通過使第二修整層168平坦化以調節至目標頻率。
可通過例如反應離子蝕刻或離子束蝕刻來執行使第二修整層168平坦化的工藝。
此外,由于第一修整層148和第二修整層168的蝕刻速率不同,因此在使第二修整層168平坦化的工藝的過程中可省略在第一修整層148上設置光掩膜。
如上所述,由于第一修整層148和第二修整層168針對指定的蝕刻劑(所述蝕刻劑在使第一修整層148和第二修整層168平坦化的工藝的過程中不影響第一修整層148和第二修整層168)的蝕刻速率存在差異,因此可省略諸如以另外的光掩膜工藝或光刻法為例的制造工藝。因此,可提高制造產量和精度。
雖然本公開中已經使用了特定的術語,例如,諧振部,但是在理解本申請的公開內容之后將明顯的是:不同的術語可用于描述相同的特征,使得不同的術語可出現在其它申請中。
如上所述,根據本公開的實施例,可提高制造產量,并且可提高精密度。
雖然本公開包括特定的實施例,但是在理解本申請的公開內容之后將明顯的是:在不脫離權利要求及其等同物的精神和范圍的情況下,可在這些示例中做出形式上和細節上的各種變化。這里所描述的示例將僅被理解為描述性含義,而非出于限制的目的。在每個示例中的特征或方面的描述將被認為是可適用于其它示例中的類似特征或方面。如果以不同的順序執行描述的技術,和/或如果以不同的方式組合描述的系統、構造、裝置或者電路中的組件,和/或用其它組件或者它們的等同物替換或者補充描述的系統、構造、裝置或者電路中的組件,則可獲得適當的結果。因此,本公開的范圍不由具體實施方式限定,而是由權利要求及其等同物限定,并且在權利要求及其等同物的范圍內的所有變化將被解釋為包含于本公開中。