用于制造薄膜体声波谐振器FBAR滤波装置的方法与流程

用于制造薄膜体声波谐振器fbar滤波装置的方法
技术领域
1.本技术涉及电子器件领域，尤其涉及一种用于制造薄膜体声波谐振器fbar滤波装置的方法。


背景技术：

2.薄膜体声波谐振器（film bulk acoustic resonator ，fbar）滤波装置是一种包括由压电材料制成并设置在两个电极之间的薄膜的装置。通常，使用半导体微处理技术在晶圆片上制造多个fbar滤波装置。亟需在维持在整个晶圆片上形成的多个滤波装置的性能一致性的同时，提升滤波装置的性能。


技术实现要素：

3.根据本公开的一个方面，提供了一种用于制造薄膜体声波谐振器fbar滤波装置的方法。其中，fbar滤波装置至少包括第一谐振器和第二谐振器。该方法包括：在压电层的第一表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极；在第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极，形成对应的第一谐振器的第一钝化层和第二谐振器的第一钝化层；在压电层的第二表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二电极，第二表面与第一表面相对；对形成的fbar滤波装置进行射频性能测试；基于射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二电极的厚度；以及在第一谐振器的第二电极和第二谐振器的第二电极，形成对应的第一谐振器的第二钝化层和第二谐振器的第二钝化层。
4.根据本公开的另一方面，提供了一种用于制造薄膜体声波谐振器fbar滤波装置的方法。其中，fbar滤波装置至少包括第一谐振器和第二谐振器。该方法包括：在压电层的第一表面形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极；在第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极，形成对应的第一谐振器的第一钝化层和第二谐振器的第一钝化层；在压电层的第二表面，形成第一谐振器和第二谐振器的第二电极，第二表面与第一表面相对；在第一谐振器的第二电极和第二谐振器的第二电极，形成对应的第一谐振器的第二钝化层和第二谐振器的第二钝化层；对形成的fbar滤波装置进行射频性能测试；以及基于射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二钝化层的厚度。
附图说明
5.包含在本技术中并构成本技术一部分的附图示出了所公开的实施例，并且与描述一起用于解释所公开的实施例。
6.图1是根据本公开的一个实施例提供的fbar滤波装置的截面图；图2是根据本公开的另一个实施例提供的fbar滤波装置的截面图；图3是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺的流程图；图4a-图4f是根据本公开的一个实施例提供的在图3的工艺中形成的结构的截面图；
图5是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺的流程图；图6a-图6e是根据本公开的一个实施例提供的在图5的工艺中形成的结构的截面图；图7示出了根据本公开的一个实施例提供的通过在fbar滤波装置上进行频率响应测试而获得的示例性频率响应曲线图；图8示出了根据本公开的一个实施例获得的晶圆片的热图示例；图9是根据本公开的一个实施例提供的制造图2的fbar滤波装置的工艺的流程图；图10a-图10e是根据本公开的一个实施例提供的在图9的工艺中形成的结构的截面图；图11是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺的流程图；图12a-图12f是根据本公开的一个实施例提供的在图11的工艺中形成的结构的截面图。
具体实施方式
7.下面的文本结合附图中所示的具体实施例提供了本公开的详细描述。但是，这些实施例不限制本公开。本发明的保护范围包括本领域普通技术人员基于这些实施例对结构、方法或功能所做的改变。
8.为了便于本公开中的附图的呈现，某些结构或部分的尺寸可能相对于其他结构或部分放大。因此，本公开中的附图仅用于说明本公开主题的基本结构的目的。除非另有说明，不同附图中的相同数字表示相同或相似的元件。
9.此外，本文中指示相对空间位置的术语，例如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上方”、“下方”等，出于解释目的来描述图中描绘的单元或特征与其中的另一个单元或特征之间的关系。表示相对空间位置的术语可以指在使用或操作设备时除了附图中所描绘的位置之外的位置。例如，如果将图中所示的设备翻转过来，则被描述为位于另一个单元或特征“下方”，或“下方”的单元将位于另一个单元或特征“上方”。因此，说明性术语“下方”可以包括上方和下方的位置。装置可以以其他方式定向（例如，旋转90度或面向另一个方向），出现在文本中并与空间相关的描述性术语应进行相应解释。当一个组件或层被称为“在”另一个组件或层“之上”或“连接到”另一个组件或层时，它可以直接在另一个组件或层之上或直接连接到另一个组件或层，或者可能有中间组件或层。
10.对于fbar体声波滤波器，为了满足滤波器的性能要求，可能需要增加或减少一些谐振器的电极厚度，以在不同谐振器之间形成电极厚度的差异。通常，在制造工艺中，首先确定目标厚度，然后通过蚀刻或剥离将电极厚度增加或减少到目标厚度。然而，由于fbar制造工艺的复杂性，晶圆片不同区域的厚度变化很大，并且通过常规方法制造的滤波器可能在整个晶圆片上的电气特性的一致性较差，这对晶圆片成材率产生了负面影响。
11.本公开实施例提供了一种fbar滤波装置的改良制造工艺，该制造工艺改变了fbar滤波器的谐振器的电极或钝化层的厚度，以提高在整个晶圆片上形成的谐振器的性能一致性。由于厚度的变化量一般较小，因此可能不会影响谐振器的性能。这种方法的优点包括：在对电极或钝化层进行厚度调整之前，可以通过射频（radio frequency，rf）性能测试获得晶圆片不同区域的滤波性能，并且rf性能测试的结果可以用于调整电极或钝化层的厚度。
根据相应的rf性能测试结果，可以在晶圆片的不同区域改变厚度调整值，提高整个晶圆片的一致性，从而提高晶圆片的成材率。
12.图1是是根据本公开的一个实施例提供的fbar滤波装置10的截面图。如图1所示，fbar滤波装置10包括第一谐振器100和第二谐振器200。
13.第一谐振器100包括形成于压电层130的第一表面130a并具有厚度b1的第一电极110、形成于压电层130的第二表面130b并具有厚度t的第二电极120、形成于第一电极110的第一钝化层140，以及形成于第二电极120并具有厚度p的第二钝化层150。第二表面130b与第一表面130a平行且相对。
14.第二谐振器200包括形成于压电层130的第一表面130a并具有厚度b2的第一电极210、形成于压电层130的第二表面130b具有厚度t的第二电极220、形成于第一电极210的第一钝化层240，以及形成于第二电极220上并具有厚度p的第二钝化层250。
15.通常，为了满足滤波装置10的性能要求，第一谐振器100和第二谐振器200的电极具有不同的厚度。例如，如图1所示，第一谐振器100的第一电极110的厚度b1与第二谐振器200的第一电极210的厚度b2不同，即b1≠b2。厚度差可以通过如下方式实现：蚀刻（etching）或剥离（lift-off）第一电极110或第一电极210来减小或增加电极厚度b1或电极厚度b2。
16.图2是根据本公开的另一个实施例提供的fbar滤波装置15的截面图。图2的fbar滤波装置15的结构和部件与图1的fbar滤波装置10的结构和部件类似，不同之处在于，在图2中的fbar滤波装置15中，第一谐振器100的第一电极110和第二谐振器200的第一电极210均为厚度b，而第一谐振器100的第二电极120为厚度t1，并且第二谐振器200的第二电极220为不同于厚度t1的厚度t2，从而满足滤波装置15的性能要求。
17.图3是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺300的流程图。例如，fbar滤波装置可以是图2中的fbar滤波装置15。图4a-图4f是根据本公开的一个实施例提供的在工艺300中形成的结构的截面图。
18.如图3和图4a所示，在步骤s1中，在压电层130的第一表面130a上形成第一谐振器100的第一电极110和第二谐振器200的第一电极210。第一谐振器100的第一电极110和第二谐振器200的第一电极210均为厚度b。第一电极110和第一电极210可以由任何合适的导体材料形成，例如具有导电特性的各种金属材料或几种导电金属材料的堆叠组合，例如钼（mo）、铝（al）、铜（cu）、铂（pt），钽（ta）、钨（w）、钯（pd）、钌（ru）等。在本示例中，第一电极110和第一电极210由钼（mo）形成。
19.如图3和图4b所示，在步骤s2中，在第一谐振器100的第一电极110上沉积第一谐振器100的第一钝化层140，并且在第二谐振器200的第一电极210上沉积第二谐振器200的第一钝化层240。第一钝化层140和第一钝化层240可以由诸如氧化硅（sin）或氧化铝（aln）的非导电材料形成。第一钝化层140和第一钝化层240可以具有相同的厚度。
20.如图3和图4c所示，在步骤s3中，在压电层130的第二表面130b上形成第一谐振器100的第二电极120和第二谐振器200的第二电极220。第二电极120和第二电极220的厚度分别为t1和t2。厚度t2可以大于或小于厚度t1。
21.可以使用各种方法形成具有不同厚度的第二电极120和第二电极220。例如，如图4d所示，在步骤s31中，同时生成具有相同厚度t1的第二电极120和第二电极220。然后，通过
剥离的方式在第二谐振器200的第二电极220上去除厚度为（t2-t1）的电极层222，从而形成厚度为t1的第二电极120和厚度为t2的第二电极220。
22.又如，如图4e所示，在步骤s32中，同时生成具有相同厚度t2的第二电极120和第二电极220。然后，蚀刻第一谐振器100的第二电极120以去除厚度为（t2-t1）的顶层122，从而形成厚度为t1的第二电极120和厚度为t2的第二电极220。
23.如图3和图4f所示，在步骤s4中，在第一谐振器100的第二电极120上生成第一谐振器100的第二钝化层150，并且在第二谐振器200的第二电极220上生成第二谐振器200的第二钝化层250。第二钝化层150和第二钝化层250均为相同厚度p。
24.图5是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺500的流程图。例如，fbar滤波装置可以是图2中的fbar滤波装置15。图6a-图6e是根据本公开的一个实施例提供的在工艺500中形成的结构的截面图。
25.如图5所示，工艺500从步骤s0开始，在步骤s0中，根据fbar滤波装置15的目标性能参数来执行fbar滤波装置15的仿真，以确定第一谐振器100和第二谐振器200的各个部件中的每一部件的仿真目标厚度，第一谐振器100和第二谐振器200的各个部件包括第一电极110和第一电极210、第二电极120和第二电极220，第一钝化层140和第一钝化层240以及第二钝化层150和第二钝化层250。
26.如图5和图6a所示，在步骤s1中，在压电层130的第一表面130a上形成第一谐振器100的第一电极110和第二谐振器200的第一电极210。第一谐振器100的第一电极110为厚度b11。第二谐振器200的第一电极210为与厚度b11不同的厚度b2。厚度b2是从步骤s0获得的第一电极210的仿真目标厚度。第一谐振器100的第一电极110的厚度b11可以比从步骤s0获得的第一电极210的仿真目标厚度b1大大约几埃米（
å
）到几十纳米（nm），以便为随后调节第一谐振器100的第二电极120的厚度留出空间。如果第一电极110的厚度b11与仿真目标厚度b1之间的差值太大，则滤波装置15的整体性能可能受到负面影响。具有不同厚度的第一电极110和第一电极210可以使用如上文图4d和4f描述的用于形成具有不同厚度第二电极120和第二电极220的方法类似的方法来形成。因此，不再重复形成具有不同厚度的第一电极110和第一电极210的详细描述。
27.如图5和图6b所示，在步骤s2中，在第一谐振器100的第一电极110上沉积第一谐振器100的第一钝化层140，并在第二谐振器200的第一电极210上沉积第二谐振器200的第一钝化层240。第一钝化层140和第一钝化层240可以由诸如氮化硅（sin）或氮化铝（aln）的非导电材料形成。第一钝化层140和第一钝化层240可以具有相同的厚度。
28.如图5和图6c所示，在步骤s3中，在压电层130的第二表面130b上形成第一谐振器100的第二电极120和第二谐振器200的第二电极220。第二电极120和第二电极220均为厚度t。厚度t可以是从步骤s0获得的第二谐振器200的第二电极220的仿真目标厚度。第二电极120和第二电极220可以在步骤s1之前，即在形成第一电极110和第一电极210之前形成。本公开不限制第一电极110和第一电极210以及第二电极120和第二电极220的形成顺序。
29.如图5所示，在步骤s510中，对fbar滤波装置进行射频（rf）性能测试，以获得fbar滤波装置的射频rf参数的测量值。在一个实施例中，rf性能测试可以是频率响应测试，并且rf参数可以是通过频率响应测试获得的频率响应曲线中的频率带宽。
30.图7示出了根据本公开的一个实施例提供的通过在fbar滤波装置上进行频率响应
测试而获得的示例性频率响应曲线图。在图中，横坐标是输入到fbar滤波装置的频率扫描值，纵坐标是fbar滤波装置在不同频率下的响应。纵坐标的值越高，对应频率处的响应就越强。
31.根据频率响应曲线，可以获得一定响应水平（例如-20db）下的频率带宽。如图7所示，在-20db的响应级别处的频率带宽可以由（b-a）表示，其中，a表示对应于-20db的反应级别的左侧（即，较低）频率值，b表示对应于-20 db的反应水平的右侧（即，较高）频率值。这里，-20db用作获得频率带宽时的响应水平的示例。在另一个示例中，-10db或-30db，或频率响应曲线斜率陡峭的其他值，可以用于获得频率带宽时的响应水平。
32.如图5和图6d所示，在步骤s520中，根据在步骤s510中进行的rf性能测试所获得的结果，计算第一谐振器100的第二电极120的实际厚度t和期望厚度t11之间的厚度差δt，即δt＝t
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t11。然后，通过离子束微调（ion beam trimming ，ibt）来调整第二电极120的厚度，使得厚度从t变为t11（即，t11《t）。
33.在本实施例中，厚度差δt与频率带宽的测量值（b-a）和频率带宽的目标值（b-a）
target
之间的差值δ(b-a），即δ(b-a）=（b-a）
target-（b-a），有直接比例关系。也就是说，δ(b-a）=k1
×
δt，其中，k1为系数，通常是某个产品的常数。系数k1可以通过数据采集过程中的实际生产或实验来确定。对于不同的产品，系数k1可以是不同的。
34.因此，当系数k1和频率带宽的仿真目标值（b-a）
target
已知时，第一谐振器100的第二电极120的期望厚度t11可以首先通过rf性能测试的测量频率带宽（b-a）来获得，然后基于测量频带宽度（b-a），计算第一谐振器100的第二电极120的实际厚度t和期望厚度t11之间的厚度差δt。
35.在一些实施例中，可以在晶圆片上同时形成具有类似结构的多个滤波装置。由于在晶圆片的不同区域中形成的不同滤波装置的rf参数的测量值（即，频率带宽（b-a））可能不同，所以在不同区域中所形成的不同滤波装置的厚度差δt也可能不同。根据不同的厚度差δt，可以调整晶圆片的不同区域中的第二电极120的厚度，以获得不同的t11。这样，可以提高在整个晶圆片上形成的滤波装置的性能的均匀性和一致性，并提高晶圆片的生产成材率。
36.例如，可以绘制在整个晶圆片上形成的滤波装置的rf参数的测量值，以形成热图。图8示出了根据本公开的一个实施例获得的晶圆片的热图示例。如图8所示，最外面的圆可以被认为是晶圆片边界。在热图中，通过rf性能测试获得的频率带宽（b-a）的测量值是根据在进行rf性能测试的不同位置处的不同裸晶（dies）的坐标绘制的。如图8所示，不同的灰度表示频率带宽（b-a）的不同值。
37.例如，如果频率带宽的目标值（b-a）
target
为120mhz，则可以根据目标值120mhz来计算测量值（b-a）与频率带宽的目标值（b-a）
target
之间的差值δ(b-a）。然后，第一谐振器100的第二电极120的期望厚度和实际厚度之间的厚度差δt可以根据δ(b-a)=k1
×
δt来计算。计算出的δt可以输入到用于微调（trimming）第一谐振器100的第二电极120的设备中，以获得在晶圆片上的不同区域的期望厚度。
38.微调可以通过ibt方法，用聚焦的离子束轰击晶圆片表面，同时控制离子束焦斑在局部区域的停留时间，以实现不同区域的δt变化，从而实现不同区域第二电极120材料的定量去除。由此，使得在整个晶圆片上形成的多个滤波装置的性能更接近目标值，从而提高
整个晶圆片的均匀性和一致性，并提高晶圆片的成材率。
39.如图5和图6e所示，在步骤s4中，在第一谐振器100的第二电极120上形成第一谐振器100的第二钝化层150，并且在第二谐振器200的第二电极220上形成第二谐振器的第二钝化层250。第二钝化层150和第二钝化层250均为厚度p。厚度p可以是从步骤s0获得的第二钝化层250的仿真目标厚度。第二钝化层150和第二钝化层250可以由诸如氮化硅（sin）或氮化铝（aln）的非导电材料形成。
40.与如图3和图4a-图4f描述的工艺300相比，通过使用工艺500，压电层的不同侧上的电极（例如，第一电极110和第一电极210以及第二电极120和第二电极220）对于不同的谐振器具有不同的厚度。因此，可以基于rf性能测试的结果来确定和调整第一谐振器100的第二电极120的期望厚度t11。由此，可以提高第一谐振器100和第二谐振器200以及在整个晶圆片上形成的滤波装置的性能和一致性，并提升晶圆片成材率。
41.在图6a-图6e所示的实施例中，作为示例，fbar滤波装置15包括一个第一谐振器100和一个第二谐振器200。在其他实施例中，滤波装置可以包括一个或多个第一谐振器100和一个或多个第二谐振器200。
42.图9是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺900的流程图。例如，fbar滤波装置可以是图2中的fbar滤波装置15。图10a-图10e是根据本公开的一个实施例提供的在工艺900中形成的结构的截面图。
43.图9所示的工艺900类似于图5所示的工艺500。在工艺900中，在步骤s4中形成第二钝化层150和第二钝化层250之后进行rf性能测试（步骤s910），并且在步骤s920中，基于rf性能测试的结果来调整第二钝化层150的厚度。工艺900的步骤s0、s1、s2和s3类似于工艺500的步骤s0、s1、s1和s3。因此，不再重复对这些步骤以及在这些步骤中形成并在图10a至图10c中示出的结构的详细描述。
44.如图9所示，工艺900从步骤s0开始，在步骤s0中，根据fbar滤波装置15的目标性能参数来执行fbar滤波装置15的仿真，以确定第一谐振器100和第二谐振器200的各个部件中的每一部件的仿真目标厚度，第一谐振器100和第二谐振器200的各个部件包括第一电极110和第一电极210、第二电极120和第二电极220，第一钝化层140和第一钝化层240以及第二钝化层150和第二钝化层250。
45.如图9和图10a所示，在步骤s1中，在压电层130的第一表面130a上形成第一谐振器100的第一电极110和第二谐振器200的第一电极210。第一谐振器100的第一电极110为厚度b11。第二谐振器200的第一电极210为与厚度b11不同的厚度b2。
46.如图9和图10b所示，在步骤s2中，在第一谐振器100的第一电极110上沉积第一谐振器100的第一钝化层140，并在第二谐振器200的第一电极210上沉积第二谐振器200的第一钝化层240。
47.如图9和图10c所示，在步骤s3中，在压电层130的第二表面130b上形成第一谐振器100的第二电极120和第二谐振器200的第二电极220。第二电极120和第二电极220均为厚度t。
48.如图9和图10d所示，在步骤s4中，在厚度为t的第二电极120上形成厚度为p的第二钝化层150，并且在厚度为t的第二电极220上形成厚度为p的第二钝化层250。
49.如图9所示，在步骤s910中，对fbar滤波装置进行射频（rf）性能测试，以获得fbar
滤波装置的rf参数的测量值。类似于工艺500（图5），在工艺900中执行的rf性能测试可以是频率响应测试，并且rf参数可以是通过频率响应测试获得的频率响应曲线中的频率带宽（b-a）。
50.如图9和图10e所示，在步骤920中，根据在步骤910中进行的rf性能测试获得的结果，计算第一谐振器100的第二钝化层150的实际厚度p和期望厚度p11之间的厚度差δp，即δp＝p-p11。然后，通过ibt调节第二钝化层150的厚度，使得厚度从p变为p11（例如，p11《p）。
51.在本实施例中，第二钝化层150的厚度差δp与频率带宽的测量值（b-a）和频率带宽的目标值（b-a）
target
之间的差值δ(b-a），即δ(b-a）=（b-a）
target-（b-a），有直接比例关系。也就是说，δ(b-a）=k2
×
δp，其中，k2为系数，通常是某个产品的常数。系数k2可以通过数据采集过程中的实际生产或实验来确定。对于不同的产品，系数k2可以是不同的。此外，电极层的厚度相对于频率带宽的变化系数可以不同于钝化层的变化系数。换句话说，k2≠k1。
52.因此，当系数k2和频率带宽的仿真目标值（b-a）
target
已知时，第一谐振器100的第二钝化层150的期望厚度p11可以通过rf性能测试测量频率带宽（b-a）来获得，然后基于测量的频带宽度（b-a），计算第二钝化层150的实际厚度p和期望厚度p11之间的厚度差δp。
53.与如图3和图4a-图4f描述的工艺300相比，通过使用工艺900，滤波装置的一侧上的电极（例如，第一电极110和第一电极210）和滤波装置的另一侧上的钝化层（例如，第二钝化层150和第二钝化层250），对于不同的谐振器具有不同的厚度。因此，可以基于rf性能测试的结果来确定和调整第一谐振器100的第二钝化层150的期望厚度p11。由此，可以提高第一谐振器100和第二谐振器200以及在整个晶圆片上形成的滤波装置的性能和一致性，并提升晶圆片成材率。
54.在图10a-图10e所示的实施例中，作为示例，fbar滤波装置15包括一个第一谐振器100和一个第二谐振器200。在其他实施例中，滤波装置可以包括一个或多个第一谐振器100和一个或多个第二谐振器200。
55.图11是根据本公开的一个实施例提供的制造fbar滤波装置的工艺1100的流程图。例如，fbar滤波器设备可以是图2中的fbar滤波装置15。图12a-图12f是根据本公开的一个实施例提供的在工艺1100中形成的结构的截面图。
56.除了在工艺1100中，在形成第二钝化层150和第二钝化层250之后进行第二rf性能测试（步骤s910），并且在步骤s920中，基于第二rf特性测试的结果来调整第二钝化层150的厚度之外，图11所示的工艺1100类似于图5所示的工艺500。工艺1100的步骤s0、s1、s2、s3、s510、s520和s4类似于工艺500的相应步骤。因此，不再重复对这些步骤以及在这些步骤中形成并在图12a和图12e中示出的结构的详细描述。此外，工艺1100的步骤s910和s920类似于工艺900的步骤910和s920，因此，也可以不重复这些步骤的详细描述。
57.如图11所示，工艺1100从步骤s0开始，在步骤s0中，根据fbar滤波装置15的目标性能参数来执行fbar滤波装置15的仿真，以确定第一谐振器100和第二谐振器200的各个部件中的每一部件的仿真目标厚度，第一谐振器100和第二谐振器200的各个部件包括第一电极110和第一电极210、第二电极120和第二电极220，第一钝化层140和第一钝化层240以及第二钝化层150和第二钝化层250。
58.如图11和图12a所示，在步骤s1中，在压电层130的第一表面130a上形成第一谐振器100的第一电极110和第二谐振器200的第一电极210。第一谐振器100的第一电极110为厚度b11。第二谐振器200的第一电极210为与厚度b11不同的厚度b2。
59.如图11和图12b所示，在步骤s2中，在第一谐振器100的第一电极110上沉积第一谐振器100的第一钝化层140，并且在第二谐振器200的第一电极210上沉积第二谐振器200的第一钝化层240。
60.如图11和图12c所示，在步骤s3中，在压电层130的第二表面130b上形成第一谐振器100的第二电极120和第二谐振器200的第二电极220。第二电极120和第二电极220均为厚度t。
61.如图11所示，在步骤s510中，对fbar滤波装置进行第一rf性能测试，以获得fbar滤波装置的rf参数的第一测量值。在一个实施例中，rf性能测试可以是频率响应测试，并且rf参数可以是通过频率响应测试获得的频率响应曲线中的频率带宽。
62.如图11和图12d所示，在步骤s520中，根据在步骤s510中进行的rf性能测试获得的结果，计算第一谐振器100的第二电极120的实际厚度t和期望厚度t12之间的厚度差δt，即δt＝t-t12。然后，通过离子束微调（ibt）调整第二电极120的厚度，使得厚度从t变为t12（例如，t11≤t12《t）。
63.如图11和图12e所示，在步骤s4中，在第一谐振器100的第二电极120上形成第一谐振器100的第二钝化层150，并且在第二谐振器200中的第二电极220上形成第二谐振器200的第二钝化层250。第二钝化层150和第二钝化层250均为厚度p。
64.如图11所示，在步骤s910中，对fbar滤波装置进行第二rf性能测试，以获得fbar滤波装置的rf参数的第二测量值。与上述实施例类似，第二rf性能测试可以是频率响应测试，并且rf参数可以是通过频率响应测试获得的频率响应曲线中的频率带宽（b-a）。
65.如图11和图12f所示，在步骤s920中，根据在步骤910中进行的第二rf性能测试获得的结果，计算第一谐振器100的第二钝化层150的实际厚度p和期望厚度p12之间的厚度差δp，即δp＝p-p12。然后，通过ibt调节第二钝化层150的厚度，使得厚度从p变为p12（例如，p11＜p12＜p）。
66.在沉积第二钝化层150和第二钝化层250之后，滤波装置15的rf性能参数可能略有变化。在工艺1100中，在形成第二钝化层150和第二钝化层250之后进行第二rf性能测试，根据第二rf特性测试的结果计算出第一谐振器100的第二钝化层150的期望厚度p12，然后调整第二钝化层150的厚度以获得期望厚度p12。这样，能够改善滤波装置15的性能以及晶圆片的均匀性。
67.与参考图3和图4a-图4f描述的工艺300相比，通过使用工艺1100，在滤波装置的一侧上的电极（例如，第一电极110和第一电极210），以及在滤波装置另一侧的电极和钝化层（例如，第二电极120和第二电极220，以及第二钝化层150和第二钝化层250），对于不同的谐振器具有不同的厚度。因此，可以基于rf性能测试的结果来确定和调整第二电极120的期望厚度t12和第二钝化层150的期望厚度p12。由此，工艺1100的两步方式更精确地提高了第一谐振器100和第二谐振器200以及在整个晶圆片上形成的滤波装置的性能和一致性，并且可以提高晶圆片的成材率。
68.本领域技术人员通过考虑说明书和实践在此公开的本发明，将清楚本发明的其他
实施例。说明书和实施例仅视为示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求指示。

技术特征：
1.一种用于制造薄膜体声波谐振器fbar滤波装置的方法，其特征在于，fbar滤波装置至少包括第一谐振器和第二谐振器；所述方法包括：在压电层的第一表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极；在第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极，形成对应的第一谐振器的第一钝化层和第二谐振器的第一钝化层；在压电层的第二表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二电极，第二表面与第一表面相对；对形成的fbar滤波装置进行射频性能测试；基于射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二电极的厚度；和在第一谐振器的第二电极和第二谐振器的第二电极，形成对应的第一谐振器的第二钝化层和第二谐振器的第二钝化层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于fbar滤波装置的目标性能参数来确定第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极的仿真目标厚度；其中，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极包括：形成第一谐振器的第一电极；其中，第一谐振器的第一电极的厚度大于第一谐振器的第一电极的仿真目标厚度；和形成第二谐振器的第一电极；其中，第二谐振器的第一电极的厚度等于第二谐振器的第一电极的仿真目标厚度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极和第二电极由导电材料形成；导电材料包括钼mo、铝al、铜cu、铂pt、钽ta、钨w、钯pd和钌ru中的至少一种、或多种材料的堆叠组合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一谐振器和第二谐振器各自的第一钝化层和第二钝化层由非导电材料形成；非导电材料包括氮化硅sin或氮化铝aln中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成第一谐振器和第二谐振器的第二电极包括：形成第一谐振器和第二谐振器的第二电极；其中，第一谐振器的第二电极与第二谐振器的第二电极的厚度相同。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对形成的fbar滤波装置进行射频性能测试，包括：获得fbar滤波装置的射频参数的第一测量值；基于第一测量值，调整第一谐振器的第二电极的厚度，包括：确定射频参数的第一测量值和仿真目标值之间的差值；基于射频参数的第一测量值和仿真目标值之间的差值，确定第一谐振器的第二电极的实际厚度与期望厚度之间的差值；和根据第一谐振器的第二电极的实际厚度与期望厚度之间的差值，调整第一谐振器的第二电极的厚度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，fbar滤波装置的射频参数包括频率响应带宽。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二
钝化层，包括：形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二钝化层；其中，第一谐振器的第二钝化层与第二谐振器的第二钝化层的厚度相同。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，射频性能测试为第一射频性能测试；形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二钝化层之后，所述方法还包括：对fbar滤波装置进行第二射频性能测试；和基于第二射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二钝化层的厚度。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对fbar滤波装置进行第二射频性能测试，包括：获得fbar滤波装置的射频参数的第二测量值；基于第二射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二钝化层的厚度，包括：确定射频参数的第二测量值与仿真目标值之间的差值；基于射频参数的第二测量值与仿真目标值之间的差值，确定第一谐振器的第二钝化层的期望厚度与实际厚度之间的差值；和根据第一谐振器的第二钝化层的期望厚度与实际厚度之间的差值，调整第一谐振器的第二钝化层的厚度。11.一种用于制造薄膜体声波谐振器fbar滤波装置的方法，其特征在于，fbar滤波装置至少包括第一谐振器和第二谐振器；所述方法包括：在压电层的第一表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极；在第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极，形成对应的第一谐振器的第一钝化层和第二谐振器的第一钝化层；在压电层的第二表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二电极，第二表面与第一表面相对；在第一谐振器的第二电极和第二谐振器各自的第二电极，形成对应的第一谐振器的第二钝化层和第二谐振器的第二钝化层；对形成的fbar滤波装置进行射频性能测试；和基于射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二钝化层的厚度。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：基于fbar滤波装置的目标性能参数，确定第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极的仿真目标厚度；其中，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极包括：形成第一谐振器的第一电极；其中，第一谐振器的第一电极的厚度大于第一谐振器的第一电极的仿真目标厚度；和形成第二谐振器的第一电极；其中，第二谐振器的第一电极的厚度等于第二谐振器的第一电极的仿真目标厚度。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极和第二电极由导电材料形成；导电材料包括钼mo、铝al、铜cu、铂pt、钽ta、钨w、钯pd和钌ru中的至少一种、或多种材料的堆叠组合。14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，第一谐振器和第二谐振器各自的第一钝化层和第二钝化层由非导电材料形成；非导电材料包括氮化硅sin或氮化铝aln中的至少一种。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，形成第一谐振器和第二谐振器的第二电极，包括：形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二电极；其中，第一谐振器的第二电极与第二谐振器的第二电极的厚度相同。16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，对形成的fbar滤波装置进行射频性能测试，包括：获得fbar滤波装置的射频参数的测量值。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，基于测量值调整第一谐振器的第二钝化层的厚度，包括：确定射频参数的测量值和仿真目标值之间的差值；基于射频参数的测量值和仿真目标值之间的差值，确定第一谐振器的第二钝化层的期望厚度与实际厚度之间的差值；和根据第一谐振器的第二钝化层的期望厚度与实际厚度之间的差值，调整第一谐振器的第二钝化层的厚度。18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，fbar滤波装置的射频参数包括频率响应带宽。

技术总结
本申请提供一种用于制造薄膜体声波谐振器FBAR滤波装置的方法，包括：在压电层的第一表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第一电极；在第一谐振器的第一电极和第二谐振器的第一电极，形成对应的第一谐振器的第一钝化层和第二谐振器的第一钝化层；在压电层的第二表面，形成第一谐振器和第二谐振器各自的第二电极，第二表面与第一表面相对；对形成的FBAR滤波装置进行射频性能测试；基于射频性能测试的结果，调整第一谐振器的第二电极的厚度；以及在第一谐振器的第二电极和第二谐振器的第二电极，形成对应的第一谐振器的第二钝化层和第二谐振器的第二钝化层。RF性能测试的结果调整电极或钝化层的厚度，提高整个晶圆片的一致性。性。性。


技术研发人员：王健 邹洁 唐供宾
受保护的技术使用者：深圳新声半导体有限公司
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/9/7