[发明专利]体声波谐振器的封装方法及封装结构

说明书

本发明提供一种体声波谐振器的封装方法及封装结构，通过在第二衬底上形成具有第二空腔和初始开口的弹性键合材料层来制作谐振器盖体，然后可以通过这个谐振器盖体上的弹性键合材料层来使得谐振器盖体与谐振腔主体结构直接键合，之后可以贯穿谐振器盖体并连通初始开口以形成穿通孔，并在穿通孔的内表面以及部分第二衬底的表面上形成导电互连层。由于先形成了初始开口，而后通过穿通第二衬底而连通初始开口，以获得完整的穿通孔，因此，可以降低形成穿通孔的难度，还能避免形成穿通孔和导电互连层的工艺对谐振器的性能造成不良影响，同时保证形成的穿通孔和导电互连层的性能。

技术领域

本发明涉及射频产品封装技术领域，尤其涉及一种体声波谐振器的封装方 法及封装结构。

背景技术

体声波谐振器(FBAR)包括典型地设置在压电层之上和/或之下的电极。响 应于施加到电极的高频信号，压电层可以振荡。FBAR可以用于无线信号传输系 统，以实现无线数据的输入和/或输出。例如，FBAR可以用在无线通信装置、 无线功率发射器、无线传感器的滤波器、发射器、接收器、双工器等中。

请参考图1，目前常规的体声波谐振器的封装工艺通常包括以下步骤：

(1)通过热氧化工艺或化学气相沉积工艺，在载体衬底(未图示)上生长二 氧化硅层200，并进一步通过光刻、刻蚀工艺，刻蚀去除部分厚度的所述二氧化 硅层200而形成第二空腔2001。

(2)通过金-金键合(Au-Au bonding)工艺，将具有第二空腔2001的载体衬 底与预先制作好的具有第一空腔1011、体声波谐振结构102和第一衬底100的 谐振腔主体结构键合在一起，此时第二空腔2001与第一空腔1011对准，并将 体声波谐振结构102夹设在第二空腔(也称为上空腔)2001和第一空腔(也称 为下空腔)1011之间。一般的，预先制作好的第一衬底100上形成有下腔体壁 101，体声波谐振结构102包括第一空腔堆叠设置的第一电极(也称为下电极) 1021、压电层1022、第二电极(也称为上电极)1023，下腔体壁101用于在第一衬底100和第一电极1021之间形成第一空腔1011。具体的，金-金键合工艺 过程包括：首先采用金属剥离工艺(metal lift-off technology)在第二空腔2001 外围的二氧化硅层200上形成键合所需的金层201，以及，在第一空腔1011外 围的第一电极1021和第二电极1023上形成键合所需的金层103；然后在第一空 腔1011和第二空腔2001相互对准后，通过加热的方式，融化金层201和金层 103而形成金-金键合。其中金属剥离工艺是指：一基片经过涂覆光致抗蚀剂膜、 曝光、显影后，以具有一定图形的光致抗蚀剂膜为掩模，带光致抗蚀剂膜蒸发 所需的金属，然后在去除光致抗蚀剂膜的同时，把光致抗蚀剂膜上的金属一起剥离干净，在基片上只剩下所需图形的金属。

(3)利用背面减薄工艺，将键合后的结构中的载体衬底去除，使得剩余的二 氧化硅层200作为盖板，并对二氧化硅层200打孔从而形成暴露出键合的金表 面的孔203。

(4)在二氧化硅层200和孔203的表面上电镀铜金属层204，并通过光刻、腐 蚀等工艺将铜金属层204图形化，形成将第二电极1023和第一电极1021向外 引出的导线。

(5)在二氧化硅层200和铜金属层204上沉积钝化层205，并通过光刻、腐蚀 等工艺将钝化层205图形化，以暴露出部分铜金属层204而作为金属焊盘，且 进一步在暴露出的铜金属层204处焊球，使得形成的焊球206与金属焊盘相接 触。