表面声波元件及其制作方法与流程

1.本发明涉及一种表面声波元件及其制作方法，尤其是涉及一种适用于混合接合封装(hybrid bonding package)的表面声波元件及其制作方法。


背景技术：

2.近年来，以智能型手机为代表的移动体通讯市场中，通讯量急剧地增大。为了应付此庞大的需求，市场必须增加通讯频道数，而以表面声波元件为首的各种零件即必须达到小型化与高性能化。其中表面声波元件的材料一般是广泛使用压电(piezoelectric)材料如铌酸锂(linbo3)或钽酸锂(litao3)，而这些材料由于具有较大的电机械耦合细数，因此可达到装置的广波段化。
3.然而现行表面声波元件的设计中，设置于基底表面的高速层与基底表面之间由于材料匹配上的差异容易产生附着度不佳的问题。因此如何通过改良现有表面声波元件架构来解决此问题即为现今一重要课题。


技术实现要素：

4.本发明一实施例公开一种制作表面声波元件的方法。首先形成一缓冲层于基底上，然后形成一高速层于缓冲层上，形成一中速层于高速层上，形成一低速层于该中速层上，形成一压电层于该低速层上，再形成一电极于压电层上。其中缓冲层包含氧化硅，高速层包含石墨烯，中速层包含氮氧化硅且低速层包含氧化钛。
5.本发明另一实施例公开一种表面声波元件，其主要包含一高速层设于基底上，一中速层设于该高速层上，一低速层设于该中速层上，一压电层设于该低速层上以及一电极设于该压电层上。
附图说明
6.图1至图2为本发明一实施例制作表面声波元件的方法示意图。
7.主要元件符号说明
8.12:基底
9.14:缓冲层
10.16:高速层
11.18:中速层
12.20:低速层
13.22:压电层
14.24:电极
具体实施方式
15.请参照图1至图2，图1至图2为本发明一实施例制作表面声波元件的方法示意图。
如图1所示，首先提供一基底12，例如一由半导体材料所构成的基底12，其中半导体材料可选自由硅、锗、硅锗复合物、硅碳化物(silicon carbide)、砷化镓(gallium arsenide)等所构成的群组。然后形成一缓冲层14于基底表面上，其中本实施例中的缓冲层14较佳包含例如氧化硅所构成的介电材料，但不局限于此。
16.接着依序形成一高速层16于缓冲层14表面，一中速层18于高速层16表面，一低速层20于中速层18表面以及一压电层22于低速层20表面。在本实施例中，缓冲层14的设置较佳用来发散元件的应力(stress)，而高速层16、中速层18以及低速层20三者各具有其所对应的声波速度(acoustic velocity)，且这三者所构成的声波混合结构较佳用来调整整个表面声波元件的声波传递使其在声波扩散上更为顺畅并减少干扰。在本实施例中，高速层16较佳包含石墨烯、碳化硼、氮化硅或其组合，中速层18包含氮氧化硅(silicon oxynitride,sion)、氮碳氧化硅(silicon oxycarbonitride)或其组合，低速层20包含氧化钛(titanium oxide,tio2)、碳氧化硅(silicon oxycarbide)或其组合，压电层22则较佳包含压电材料如铌酸锂(linbo3)、钽酸锂(litao3)或其组合。
17.然后如图2所示，形成多个电极24于压电层22表面。在本实施例中，形成多个电极24的方式可包含先利用例如化学气相沉积制作工艺形成一金属层(图未示)于压电层表面，然后进行一图案转移或光刻曁蚀刻制作工艺，利用一图案化掩模如图案化光致抗蚀剂去除部分金属层，使剩余的金属层形成电极24于压电层22表面。从结构上来看，本阶段所形成的多个电极24较佳突出于压电层22表面，且金属层或电极24可包含铜、铝或金所构成的金属材料，但不局限于此。
18.一般而言，现行表面声波元件中通常仅于基底表面设置一高速层以及/或一低速层于高速层表面。然而由于高速层的材料特性与基底之间通常附着度不佳，因此本发明一实施例较佳于基底与高速层之间另外设置一由氧化硅所构成的缓冲层，由此提升基底与高速层之间的附着度。此外本发明另一实施例又可于高速层与低速层之间额外设置一由氮氧化硅或氮碳氧化硅所构成的中速层，利用高速层、中速层与低速层三者一同构成的复合式声波传递结构来提供一声波梯度(gradient)，由此提升层与层之间声波传递的品质与顺畅度。
19.以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。


技术特征：
1.一种制作表面声波元件的方法，其特征在于，包含：形成高速层于基底上；形成中速层于该高速层上；形成低速层于该中速层上；形成压电层于该低速层上；以及形成电极于该压电层上。2.如权利要求1所述的方法，另包含于形成该高速层之前形成缓冲层于该基底上。3.如权利要求2所述的方法，其中该缓冲层包含氧化硅。4.如权利要求1所述的方法，其中该高速层包含石墨烯。5.如权利要求1所述的方法，其中该高速层包含碳化硼。6.如权利要求1所述的方法，其中该高速层包含氮化硅。7.如权利要求1所述的方法，其中该中速层包含氮氧化硅。8.如权利要求1所述的方法，其中该中速层包含氮碳氧化硅。9.如权利要求1所述的方法，其中该低速层包含氧化钛。10.如权利要求1所述的方法，其中该低速层包含碳氧化硅。11.一种表面声波元件，其特征在于，包含：高速层，设于基底上；中速层，设于该高速层上；低速层，设于该中速层上；压电层，设于该低速层上；以及电极，设于该压电层上。12.如权利要求11所述的表面声波元件，另包含缓冲层设于该基底与该高速层之间。13.如权利要求12所述的表面声波元件，其中该缓冲层包含氧化硅。14.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该高速层包含石墨烯。15.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该高速层包含碳化硼。16.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该高速层包含氮化硅。17.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该中速层包含氮氧化硅。18.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该中速层包含氮碳氧化硅。19.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该低速层包含氧化钛。20.如权利要求11所述的表面声波元件，其中该低速层包含碳氧化硅。

技术总结
本发明公开一种表面声波元件及其制作方法，其中该制作表面声波元件的方法为，首先形成一缓冲层于基底上，然后形成一高速层于缓冲层上，形成一中速层于高速层上，形成一低速层于该中速层上，形成一压电层于该低速层上，再形成一电极于压电层上。其中缓冲层包含氧化硅，高速层包含石墨烯，中速层包含氮氧化硅且低速层包含氧化钛。低速层包含氧化钛。低速层包含氧化钛。


技术研发人员：刘鸿辉 蔡世鸿 林俊贤
受保护的技术使用者：联华电子股份有限公司
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2023/1/13