声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器转让专利

申请号 : CN202311345403.5

文献号 : CN117081541B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 周陈程邹洁唐供宾

申请人 : 深圳新声半导体有限公司

摘要 :

一种声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器,所述制造方法包括:在压电基板上形成包括多个叉指电极的叉指换能器,多个叉指电极沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔排列,形成叉指换能器包括:在压电基板上形成多个初始叉指电极,且每个初始叉指电极具有第一宽度,每相邻两个初始叉指电极之间具有初始叉指间隙,且具有第一间距;在压电基板上形成多个附加叉指电极,分别与多个初始叉指电极相连,且每个初始叉指间隙的部分被多个附加叉指电极中的一者填充,每个叉指电极包括彼此相连的初始叉指电极和附加叉指电极,每个叉指电极具有第二宽度,每相邻两个叉指电极之间具有第二间距;第二宽度大于第一宽度,且第二间距小于第一间距。

权利要求 :

1.一种声表面波谐振器装置的制造方法,包括:

提供压电基板;以及

在所述压电基板上形成叉指换能器,所述叉指换能器包括多个叉指电极,且所述多个叉指电极沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔排列,其中在所述压电基板上形成所述叉指换能器包括:在所述压电基板上形成多个初始叉指电极,且在所述第二方向上,每个初始叉指电极具有第一宽度,每相邻两个初始叉指电极之间具有初始叉指间隙,且具有第一间距;

在所述压电基板上形成多个附加叉指电极,所述多个附加叉指电极分别与所述多个初始叉指电极相连,且每个初始叉指间隙的部分被所述多个附加叉指电极中的一者填充,每个叉指电极包括彼此相连的初始叉指电极和附加叉指电极,其中所述多个附加叉指电极还被形成为分别覆盖所述多个初始叉指电极的远离所述压电基板的表面的一部分,且所述多个附加叉指电极分别包括多个凸出部分,所述多个凸出部分分别在垂直于所述压电基板的第三方向上凸出于所述多个初始叉指电极的远离所述压电基板的所述表面,其中在所述第二方向上,每个叉指电极具有第二宽度,每相邻两个叉指电极之间具有第二间距;每个叉指电极的所述第二宽度大于相应初始叉指电极的第一宽度,且相邻两个叉指电极之间的第二间距小于相应的相邻两个初始叉指电极之间的第一间距。

2.根据权利要求1所述的声表面波谐振器装置的制造方法,还包括:进行平坦化工艺,以至少移除所述多个附加叉指电极的所述多个凸出部分。

3.根据权利要求1所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中在所述第二方向上,每个附加叉指电极具有第三宽度,每相邻两个附加叉指电极之间具有第三间距,所述第三宽度小于等于所述第一宽度,所述第三间距大于等于所述第一间距。

4.根据权利要求3所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中所述第三宽度和所述第三间距分别等于所述第一宽度和所述第一间距,且每个附加叉指电极在第二方向上以预定的偏移距离相对于相应的初始叉指电极偏移,且所述偏移距离小于所述第一宽度和所述第三宽度。

5.根据权利要求1‑4中任一项所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中形成所述多个初始叉指电极包括使用光掩膜版进行第一图案化工艺,且所述光掩膜版在所述第一图案化工艺中置于第一位置;

形成所述多个附加叉指电极包括使用所述光掩膜版进行第二图案化工艺,且所述光掩膜版在所述第二图案化工艺中置于第二位置;以及所述第二位置相对于所述第一位置在所述第二方向上偏移。

6.根据权利要求1所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中在所述压电基板上形成所述多个初始叉指电极包括:在所述压电基板上形成第一掩膜层,所述第一掩膜层包括多个第一掩膜图案;在所述第二方向上,每个第一掩膜图案具有第一掩膜宽度,且每相邻两个第一掩膜图案之间具有第一掩膜间隙,且具有第一掩膜间距;

在所述多个第一掩膜图案的第一掩膜间隙中形成所述多个初始叉指电极;以及移除所述第一掩膜层。

7.根据权利要求6所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中在所述压电基板上形成所述多个附加叉指电极包括:在所述压电基板上形成第二掩膜层,所述第二掩膜层包括多个第二掩膜图案,且在所述第二方向上每个第二掩膜图案具有第二掩膜宽度,每相邻两个第二掩膜图案之间具有第二掩膜间隙,且具有第二掩膜间距;其中每个初始叉指间隙包括第一间隙部分和第二间隙部分,所述第一间隙部分被第二掩膜图案填充,且所述第二间隙部分与第二掩膜间隙空间连通;

在所述多个第二掩膜图案的第二掩膜间隙中形成所述多个附加叉指电极,且每个初始叉指间隙的所述第二间隙部分被所述多个附加叉指电极中的一者填充;以及移除所述第二掩膜层。

8.根据权利要求7所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中

所述多个初始叉指电极各自包括在所述第二方向上彼此相邻的第一部分和第二部分,所述多个第二掩膜图案分别覆盖所述多个初始叉指电极的所述第一部分的侧壁及其远离所述压电基板一侧的表面,且所述多个第二掩膜图案的第二掩膜间隙分别暴露出所述多个初始叉指电极的所述第二部分的侧壁及其远离所述压电基板一侧的表面。

9.根据权利要求7所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中

所述第一掩膜宽度与所述第二掩膜宽度相同,所述第一掩膜间距与所述第二掩膜间距相同。

10.根据权利要求7‑9中任一项所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中所述第一掩膜层使用第一光掩膜版通过第一光刻工艺形成;

所述第二掩膜层使用第二光掩膜版通过第二光刻工艺形成;

所述第一光掩膜版和所述第二光掩膜版共用同一光掩膜版,且所述光掩膜版在所述第二光刻工艺中的位置相对于其在所述第一光刻工艺中的位置在所述第二方向上偏移。

11.根据权利要求10所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中所述光掩膜版在所述第二光刻工艺中在所述第二方向上偏移的距离等于所述叉指电极的所述第二宽度与所述初始叉指电极的所述第一宽度之差。

12.根据权利要求7‑9中任一项所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中相邻叉指电极之间的所述第二间距小于所述第一掩膜宽度或所述第二掩膜宽度。

13.根据权利要求7‑9中任一项所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中所述叉指电极的所述第二宽度大于所述第一掩膜间距或所述第二掩膜间距。

14.根据权利要求1所述的声表面波谐振器装置的制造方法,其中

每个初始叉指电极具有在所述第二方向上彼此相对的第一侧壁和第二侧壁,且每个初始叉指电极的第一侧壁面对相邻初始叉指电极的第二侧壁;以及所述多个附加叉指电极与所述多个初始叉指电极一一对应设置,且每个附加叉指电极的至少部分在所述第二方向上形成在相应初始叉指电极的靠近所述第二侧壁的一侧,并与所述第二侧壁接触。

15.一种声表面波谐振器装置,包括:

压电基板:以及

叉指换能器,位于所述压电基板上,且包括多个叉指电极,所述多个叉指电极沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔排列,其中每个叉指电极包括初始叉指电极和附加叉指电极,所述附加叉指电极的至少部分在所述第二方向上位于所述初始叉指电极的一侧,且接触所述初始叉指电极的侧壁,其中在所述第二方向上,每个初始叉指电极具有第一宽度,且相邻初始叉指电极之间具有第一间距,每个叉指电极具有第二宽度,且相邻叉指电极之间具有第二间距;

所述第二宽度大于所述第一宽度,且所述第二间距小于所述第一间距,

其中所述附加叉指电极的远离所述压电基板一侧的表面与所述初始叉指电极的远离所述压电基板一侧的表面在平行于所述压电基板的主表面的方向上彼此齐平;或者其中所述附加叉指电极还包括凸出部分,所述凸出部分在垂直于所述压电基板的主表面的第三方向上位于所述初始叉指电极的远离所述压电基板的一侧,并覆盖所述初始叉指电极的远离所述压电基板的部分表面。

16.根据权利要求15所述的声表面波谐振器装置,其中所述附加叉指电极在所述压电基板上的正投影与所述初始叉指电极在所述压电基板上的正投影彼此相接而不交叠。

17.根据权利要求15所述的声表面波谐振器装置,其中在每个叉指电极中,所述附加叉指电极在所述第一方向上的长度等于所述初始叉指电极在所述第一方向上的长度。

18.根据权利要求15所述的声表面波谐振器装置,其中所述附加叉指电极在所述压电基板上的正投影与所述初始叉指电极在所述压电基板上的正投影部分交叠。

19.根据权利要求15所述的声表面波谐振器装置,其中所述叉指电极具有在所述第三方向上的第一厚度和第二厚度,且所述第二厚度大于所述第一厚度,所述叉指电极具有所述第一厚度的部分为所述初始叉指电极的未被所述附加叉指电极覆盖的部分,且所述叉指电极具有所述第二厚度的部分包括所述初始叉指电极和所述附加叉指电极的所述凸出部分。

20.根据权利要求19所述的声表面波谐振器装置,其中所述附加叉指电极包括加宽部分,所述加宽部分在所述第二方向上位于所述初始叉指电极的一侧,且所述加宽部分在所述第三方向上的第三厚度大于或等于所述第一厚度。

21.根据权利要求15‑20中任一项所述的声表面波谐振器装置,其中在所述初始叉指电极和所述附加叉指电极之间具有界面。

22.根据权利要求15‑20中任一项所述的声表面波谐振器装置,其中所述多个叉指电极包括在所述第二方向上彼此相邻的第一叉指电极和第二叉指电极;

所述第一叉指电极包括彼此相连的第一初始叉指电极和第一附加叉指电极,所述第二叉指电极包括彼此相连的第二初始叉指电极和第二附加叉指电极,所述第一初始叉指电极和所述第二初始叉指电极各自具有在所述第二方向上相对的第一侧和第二侧,所述第一初始叉指电极的第二侧面对所述第二初始叉指电极的第一侧,且所述第一附加叉指电极的至少部分和所述第二附加叉指电极的至少部分在所述第二方向上分别设置于所述第一初始叉指电极的第二侧和所述第二初始叉指电极的第二侧。

23.一种滤波器,包括根据权利要求15‑22中任一项所述的声表面波谐振器装置。

说明书 :

声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器

技术领域

[0001] 本公开的实施例涉及一种声表面波谐振器装置及其制造方法、滤波器。

背景技术

[0002] 随着移动通讯技术快速发展,以谐振器为基本单元的滤波器越来越广泛且大量的应用在智能手机等通讯装置中。声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)滤波器作为一种声波滤波器具有体积小、质量轻等优点。SAW谐振器通常包括多个叉指电极(即,指条),且谐振器频率与指条间距有关;一般来说,谐振器的指条间距越小,则谐振器频率越高。然而,在谐振器的制造工艺中,指条间距的极限通常取决于工艺条件,例如光刻机的工艺能力。对于一些高频谐振器器件,可能无法直接通过现有的工艺条件制造。因此,如何在现有工艺条件下制造出符合要求的高频谐振器器件是本领域的研究课题。

发明内容

[0003] 本公开至少一个实施例提供一种声表面波谐振器装置的制造方法,包括:提供压电基板;以及在所述压电基板上形成叉指换能器,所述叉指换能器包括多个叉指电极,且所述多个叉指电极沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔排列,其中在所述压电基板上形成所述叉指换能器包括:在所述压电基板上形成多个初始叉指电极,且在所述第二方向上,每个初始叉指电极具有第一宽度,每相邻两个初始叉指电极之间具有初始叉指间隙,且具有第一间距;在所述压电基板上形成多个附加叉指电极,所述多个附加叉指电极分别与所述多个初始叉指电极相连,且每个初始叉指间隙的部分被所述多个附加叉指电极中的一者填充,每个叉指电极包括彼此相连的初始叉指电极和附加叉指电极,其中在所述第二方向上,每个叉指电极具有第二宽度,每相邻两个叉指电极之间具有第二间距;每个叉指电极的所述第二宽度大于相应初始叉指电极的第一宽度,且相邻两个叉指电极之间的第二间距小于相应的相邻两个初始叉指电极之间的第一间距。
[0004] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述多个附加叉指电极还被形成为分别覆盖所述多个初始叉指电极的远离所述压电基板的表面的一部分,且所述多个附加叉指电极分别包括多个凸出部分,所述多个凸出部分分别在垂直于所述压电基板的第三方向上凸出于所述多个初始叉指电极的远离所述压电基板的所述表面。
[0005] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,还包括:进行平坦化工艺,以至少移除所述多个附加叉指电极的所述多个凸出部分。
[0006] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,在所述第二方向上,每个附加叉指电极具有第三宽度,每相邻两个附加叉指电极之间具有第三间距,所述第三宽度小于等于所述第一宽度,所述第三间距大于等于所述第一间距。
[0007] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述第三宽度和所述第三间距分别等于所述第一宽度和所述第一间距,且每个附加叉指电极在第二方向上以预定的偏移距离相对于相应的初始叉指电极偏移,且所述偏移距离小于所述第一宽度和所述第三宽度。
[0008] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,形成所述多个初始叉指电极包括使用光掩膜版进行第一图案化工艺,且所述光掩膜版在所述第一图案化工艺中置于第一位置;形成所述多个附加叉指电极包括使用所述光掩膜版进行第二图案化工艺,且所述光掩膜版在所述第二图案化工艺中置于第二位置;以及所述第二位置相对于所述第一位置在所述第二方向上偏移。
[0009] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,在所述压电基板上形成所述多个初始叉指电极包括:在所述压电基板上形成第一掩膜层,所述第一掩膜层包括多个第一掩膜图案;在所述第二方向上,每个第一掩膜图案具有第一掩膜宽度,且每相邻两个第一掩膜图案之间具有第一掩膜间隙,且具有第一掩膜间距;在所述多个第一掩膜图案的第一掩膜间隙中形成所述多个初始叉指电极;以及移除所述第一掩膜层。
[0010] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,在所述压电基板上形成所述多个附加叉指电极包括:在所述压电基板上形成第二掩膜层,所述第二掩膜层包括多个第二掩膜图案,且在所述第二方向上每个第二掩膜图案具有第二掩膜宽度,每相邻两个第二掩膜图案之间具有第二掩膜间隙,且具有第二掩膜间距;其中每个初始叉指间隙包括第一间隙部分和第二间隙部分,所述第一间隙部分被第二掩膜图案填充,且所述第二间隙部分与第二掩膜间隙空间连通;在所述多个第二掩膜图案的第二掩膜间隙中形成所述多个附加叉指电极,且每个初始叉指间隙的所述第二间隙部分被所述多个附加叉指电极中的一者填充;以及移除所述第二掩膜层。
[0011] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述多个初始叉指电极各自包括在所述第二方向上彼此相邻的第一部分和第二部分,所述多个第二掩膜图案分别覆盖所述多个初始叉指电极的所述第一部分的侧壁及其远离所述压电基板一侧的表面,且所述多个第二掩膜图案的第二掩膜间隙分别暴露出所述多个初始叉指电极的所述第二部分的侧壁及其远离所述压电基板一侧的表面。
[0012] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述第一掩膜宽度与所述第二掩膜宽度相同,所述第一掩膜间距与所述第二掩膜间距相同。
[0013] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述第一掩膜层使用第一光掩膜版通过第一光刻工艺形成;所述第二掩膜层使用第二光掩膜版通过第二光刻工艺形成;所述第一光掩膜版和所述第二光掩膜版共用同一光掩膜版,且所述光掩膜版在所述第二光刻工艺中的位置相对于其在所述第一光刻工艺中的位置在所述第二方向上偏移。
[0014] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述光掩膜版在所述第二光刻工艺中在所述第二方向上偏移的距离等于所述叉指电极的所述第二宽度与所述初始叉指电极的所述第一宽度之差。
[0015] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,相邻叉指电极之间的所述第二间距小于所述第一掩膜宽度或所述第二掩膜宽度。
[0016] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,所述叉指电极的所述第二宽度大于所述第一掩膜间距或所述第二掩膜间距。
[0017] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置的制造方法中,每个初始叉指电极具有在所述第二方向上彼此相对的第一侧壁和第二侧壁,且每个初始叉指电极的第一侧壁面对相邻初始叉指电极的第二侧壁;以及所述多个附加叉指电极与所述多个初始叉指电极一一对应设置,且每个附加叉指电极的至少部分在所述第二方向上形成在相应初始叉指电极的靠近所述第二侧壁的一侧,并与所述第二侧壁接触。
[0018] 本公开至少一个实施例提供一种声表面波谐振器装置,包括:压电基板:以及叉指换能器,位于所述压电基板上,且包括多个叉指电极,所述多个叉指电极沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔排列,其中每个叉指电极包括初始叉指电极和附加叉指电极,所述附加叉指电极的至少部分在所述第二方向上位于所述初始叉指电极的一侧,且接触所述初始叉指电极的侧壁,其中在所述第二方向上,每个初始叉指电极具有第一宽度,且相邻初始叉指电极之间具有第一间距,每个叉指电极具有第二宽度,且相邻叉指电极之间具有第二间距;所述第二宽度大于所述第一宽度,且所述第二间距小于所述第一间距。
[0019] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述附加叉指电极在所述压电基板上的正投影与所述初始叉指电极在所述压电基板上的正投影彼此相接而不交叠。
[0020] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述附加叉指电极的远离所述压电基板一侧的表面与所述初始叉指电极的远离所述压电基板一侧的表面在平行于所述压电基板的主表面的方向上彼此齐平。
[0021] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,在每个叉指电极中,所述附加叉指电极在所述第一方向上的长度等于所述初始叉指电极在所述第一方向上的长度。
[0022] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述附加叉指电极在所述压电基板上的正投影与所述初始叉指电极在所述压电基板上的正投影部分交叠。
[0023] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述附加叉指电极还包括凸出部分,所述凸出部分在垂直于所述压电基板的主表面的第三方向上位于所述初始叉指电极的远离所述压电基板的一侧,并覆盖所述初始叉指电极的远离所述压电基板的部分表面。
[0024] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述叉指电极具有在所述第三方向上的第一厚度和第二厚度,且所述第二厚度大于所述第一厚度,所述叉指电极具有所述第一厚度的部分为所述初始叉指电极的未被所述附加叉指电极覆盖的部分,且所述叉指电极具有所述第二厚度的部分包括所述初始叉指电极和所述附加叉指电极的所述凸出部分。
[0025] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述附加叉指电极包括加宽部分,所述加宽部分在所述第二方向上位于所述初始叉指电极的一侧,且所述加宽部分在所述第三方向上的第三厚度大于或等于所述第一厚度。
[0026] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,在所述初始叉指电极和所述附加叉指电极之间具有界面。
[0027] 根据本公开至少一个实施例提供的声表面波谐振器装置中,所述多个叉指电极包括在所述第二方向上彼此相邻的第一叉指电极和第二叉指电极;所述第一叉指电极包括彼此相连的第一初始叉指电极和第一附加叉指电极,所述第二叉指电极包括彼此相连的第二初始叉指电极和第二附加叉指电极,所述第一初始叉指电极和所述第二初始叉指电极各自具有在所述第二方向上相对的第一侧和第二侧,所述第一初始叉指电极的第二侧面对所述第二初始叉指电极的第一侧,且所述第一附加叉指电极的至少部分和所述第二附加叉指电极的至少部分在所述第二方向上分别设置于所述第一初始叉指电极的第二侧和所述第二初始叉指电极的第二侧。
[0028] 本公开至少一个实施例提供一种滤波器,包括上述任一项所述的声表面波谐振器装置。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
[0030] 图1A示出根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的示意性俯视图;图1B示出沿图1A的线B‑B’截取的根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的示意性截面图;图1C示出沿图1A的线C‑C’截取的根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的示意性截面图。
[0031] 图2A至图8A分别示出根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的制造方法中各个步骤的中间结构的示意性截面图;图2B至图8B分别示出与图2A至图8A对应的声表面波谐振器装置的制造方法中各个步骤的中间结构的位于叉指电极主体区的部分的示意性俯视图。

具体实施方式

[0032] 为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0033] 除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
[0034] 本公开实施例提供一种声表面波谐振器装置及其制造方法和滤波器,通过在形成初始叉指电极后进一步形成附加叉指电极,且附加叉指电极至少填充初始叉指电极之间的部分间隙,从而可达到以下技术效果:可使得最终形成的叉指电极具有更大的宽度,且相邻叉指电极之间具有更小的间距,且所述方法可突破工艺条件的限制获得具有预期尺寸的叉指电极;如此一来,可进一步达到以下技术效果:通过增大叉指电极的宽度可提高声表面波谐振器装置和滤波器的品质因数(Q值),且可通过减小叉指电极的间距提高谐振器器件的频率,从而可获得更高频的声表面波谐振器装置和滤波器。也就是说,本公开实施例通过使得初始叉指电极和附加叉指电极共同构成叉指电极可获得装置性能提高的高频声表面波谐振器装置和滤波器。
[0035] 图1A示出根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的示意性俯视图;图1B和图1C分别示出沿图1A的线B‑B’和线C‑C’截取的根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的示意性截面图。
[0036] 参考图1A至图1C,在一些实施例中,声表面波谐振器装置500包括压电基板100和叉指换能器105。叉指换能器105位于压电基板100上,且包括多个叉指电极FE、第一叉指电极引出部101b和第二叉指电极引出部102b。多个叉指电极FE例如可彼此大致平行的沿第一方向D1延伸,且沿第二方向D2间隔排列。第一方向D1和第二方向D2均平行于压电基板100的主表面,且彼此相交,例如彼此大致垂直。每个叉指电极FE包括彼此相连的初始叉指电极E1和附加叉指电极ae,且所述附加叉指电极ae的至少部分在第二方向D2上位于所述初始叉指电极E1的一侧,且接触所述初始叉指电极的侧壁。
[0037] 在一些实施例中,在第二方向D2上,每个初始叉指电极E1具有第一宽度W1,且相邻初始叉指电极E1之间具有初始叉指间隙,且具有第一间距S1;每个叉指电极FE可具有第二宽度W2,且相邻叉指电极FE之间具有第二间距S2。在一些实施例中,第二宽度W2大于第一宽度W1,且第二间距S2小于第一间距S1。应理解,多个初始叉指电极E1的第一宽度可彼此相同或不同,不同相邻初始叉指电极E1之间的第一间距也可彼此相同或不同;多个叉指电极FE的第二宽度可彼此相同或不同,且不同相邻叉指电极FE之间的第二间距也可彼此相同或不同。在本文中,第二宽度大于第一宽度是指每个叉指电极的第二宽度大于所述叉指电极所包括的初始叉指电极的第一宽度,且第二间距小于第一间距是指相邻两个叉指电极之间的第二间距小于所述相邻两个叉指电极所包括的两个初始叉指电极之间的第一间距。
[0038] 在一些实施例中,在每个叉指电极FE中,附加叉指电极ae在第一方向D1上的长度可与初始叉指电极E1在第一方向D1上的长度实质上相同,但本公开并不以此为限。
[0039] 例如,多个叉指电极FE可包括一或多个第一叉指电极101a和一或多个第二叉指电极102a;在一些实施例中,多个第一叉指电极101a和多个第二叉指电极102a在第二方向D2上彼此交替排列。声表面波谐振器装置500具有叉指电极主体区BR,且第一叉指电极101a和第二叉指电极102a的位于叉指电极主体区BR中的部分在第二方向D2上彼此交叠。第一叉指电极引出部101b和第二叉指电极引出部102b可在第一方向D1上位于叉指电极主体区BR的相对两侧,且分别与第一叉指电极101a和第二叉指电极102a连接。例如,多个第一叉指电极101a可通过第一叉指电极引出部101b彼此电连接,且多个第二叉指电极102a可通过第二叉指电极引出部102b彼此电连接。第一叉指电极101a和第一叉指电极引出部101b构成第一叉指电极结构,第二叉指电极102a和第二叉指电极引出部102b构成第二叉指电极结构,且第一叉指电极结构和第二叉指电极结构彼此电性隔离。
[0040] 在一些实施例中,每个第一叉指电极101a包括彼此相连的第一初始叉指电极101a0和第一附加叉指电极ae1;每个第二叉指电极102a包括彼此相连的第二初始叉指电极
102a0和第二附加叉指电极ae2。
[0041] 每个初始叉指电极E1具有在第二方向D2上彼此相对的第一侧壁sw1和第二侧壁sw2,即,每个初始叉指电极具有在第二方向D2上彼此相对的第一侧和第二侧,所述第一侧为靠近所述第一侧壁sw1的一侧,且所述第二侧为靠近所述第二侧壁sw2的一侧。在相邻的第一叉指电极101a和第二叉指电极102a中,第一初始叉指电极101a0的第二侧壁sw2、第二侧面向或靠近第二初始叉指电极102a0的第一侧壁sw1、第一侧;或者第一初始叉指电极101a0的第一侧壁sw1、第一侧面向或靠近第二初始叉指电极102a0的第二侧壁sw2、第二侧。
[0042] 在一些实施例中,多个附加叉指电极可分别设置在多个初始叉指电极的第一侧,或者多个附加叉指电极可分别设置在多个初始叉指电极的第二侧。例如,第一附加叉指电极ae1设置在第一初始叉指电极101a0的第二侧,且与第一初始叉指电极101a0的第二侧壁sw2接触;第二附加叉指电极ae2设置在第二初始叉指电极102a0的第二侧,且与第二初始叉指电极102a0的第二侧壁sw2接触。
[0043] 在一些实施例中,对于彼此相连的初始叉指电极E1和附加叉指电极ae,附加叉指电极ae在压电基板100上的正投影与初始叉指电极E1在压电基板100上的正投影彼此相接而不交叠;即,附加叉指电极ae可仅接触初始叉指电极E1的第二侧壁;例如,附加叉指电极ae在垂直于压电基板100的主表面的第三方向D3上远离压电基板100一侧的表面(即,截面图中所示的顶表面)可与初始叉指电极E1在第三方向D3上远离压电基板100一侧的表面(即,截面图中所示的顶表面)在平行于压电基板100主表面的方向上彼此大致齐平。附加叉指电极ae在第三方向D3上的厚度可与初始叉指电极E1在第三方向D3上的厚度大致相同。然而,本公开并不以此为限。
[0044] 初始叉指电极E1和附加叉指电极ae可具有彼此相同或不同的材料。在一些实施例中,在同一叉指电极FE中,初始叉指电极E1和附加叉指电极ae之间可具有界面(interface),但本公开并不以此为限。在另一些实施例中,在同一叉指电极FE中,初始叉指电极E1和附加叉指电极ae之间也可不具有明显的界面。
[0045] 在另一些实施例中,例如,如图7A和图7B所示,附加叉指电极ae在压电基板100上的正投影可与初始叉指电极E1在压电基板100上的正投影部分交叠,且附加叉指电极ae在第二方向D2上延伸超出初始叉指电极E1的边缘。
[0046] 例如,附加叉指电极ae还包括凸出部分P1,凸出部分P1在垂直于压电基板100的主表面的第三方向D3上位于初始叉指电极E1的远离压电基板100的一侧,并覆盖初始叉指电极E1的远离压电基板100的部分表面。
[0047] 在一些实施例中,叉指电极FE具有在第三方向D3上的第一厚度t1和第二厚度t2,且第二厚度t2大于第一厚度t1;例如,叉指电极FE具有第一厚度t1的部分为初始叉指电极E1的未被附加叉指电极ae覆盖的部分,且叉指电极FE具有第二厚度t2的部分包括初始叉指电极E1和附加叉指电极ae的凸出部分P1在第三方向D3上彼此交叠的部分。
[0048] 在一些实施例中,附加叉指电极ae包括加宽部分P2,加宽部分P2在第二方向D2上位于初始叉指电极E1的一侧,例如,第二侧,且加宽部分P2在第三方向上的第三厚度t3大于或等于所述第一厚度t1。例如,如图7A和图7B所示,加宽部分P2的厚度可在第二方向上随着远离初始叉指电极E1的侧壁而逐渐减小,且加宽部分P2的最小厚度可大于或等于所述第一厚度t1。在本文中,加宽部分P2的第三厚度t3可为其最小厚度或平均厚度。
[0049] 在一些实施例中,声表面波谐振器装置500可还包括第一导电连接件151和第二导电连接件152。第一导电连接件151和第二导电连接件152分别设置于第一叉指电极引出部101b和第二叉指电极引出部102b的远离压电基板100的一侧,并分别与第一叉指电极引出部101b和第二叉指电极引出部102b电性连接。第一导电连接件151和第二导电连接件152可分别在垂直于压电基板100的主表面的第三方向D3上与第一叉指电极引出部101b和第二叉指电极引出部102b至少部分交叠。例如,第一导电连接件151在压电基板100上的正投影可位于第一叉指电极引出部101b在压电基板100上的正投影范围内;第二导电连接件152在压电基板100上的正投影可位于第二叉指电极引出部102b在压电基板100上的正投影范围内,但本公开并不以此为限。
[0050] 在一些实施例中,声表面波谐振器装置500可还包括钝化层155,钝化层155可覆盖叉指换能器105的表面以及第一导电连接件151和第二导电连接件152的部分表面。钝化层116可具有多个开口,所述多个开口分别暴露出第一导电连接件151和第二导电连接件152的远离压电基板100一侧的部分表面,以提供外部连接窗口。在一些实施例中,钝化层155直接形成在叉指换能器105上,但本公开并不以此为限。在另一些实施例中,在叉指换能器105和钝化层155还可形成有其他构件,例如,温度补偿层、用于抑制杂波的金属结构等。
[0051] 本公开实施例提供一种声表面波谐振器装置的制造方法,包括:提供压电基板;以及在压电基板上形成叉指换能器,叉指换能器包括多个叉指电极,且多个叉指电极沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔排列,其中在压电基板上形成叉指换能器包括:在压电基板上形成多个初始叉指电极,且在第二方向上,每个初始叉指电极具有第一宽度,每相邻两个初始叉指电极之间具有初始叉指间隙,且具有第一间距;在压电基板上形成多个附加叉指电极,多个附加叉指电极分别与多个初始叉指电极相连,且每个初始叉指间隙的部分被多个附加叉指电极中的一者填充,每个叉指电极包括彼此相连的初始叉指电极和附加叉指电极,其中在第二方向上,每个叉指电极具有第二宽度,每相邻两个叉指电极之间具有第二间距;每个叉指电极的第二宽度大于相应初始叉指电极的第一宽度,且相邻两个叉指电极之间的第二间距小于相应的相邻两个初始叉指电极之间的第一间距。
[0052] 例如,图2A至图8A示出根据本公开一些实施例的声表面波谐振器装置的制造方法的示意性截面图,且具体示出形成声表面波谐振器装置中叉指换能器的制造方法。图2A至图8A分别是对应图1A的线B‑B’截取的各工艺步骤的中间结构的示意性截面图。图2B至图8B分别示出与图2A至图8A对应的各个步骤中在叉指电极主体区中的中间结构的示意性俯视图。
[0053] 参考图2A,提供压电基板100,压电基板100可包括压电晶体、压电陶瓷等合适的压电材料。举例来说,压电基板100的材料可包括氮化铝(AlN)、经掺杂的氮化铝、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(Quartz)、铌酸钾(KNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)、其类似物或其组合。在一些实施例中,压电基板100可为单层结构或多层结构,例如可为压电薄膜复合结构,例如是钽酸锂压电薄膜/二氧化硅/硅衬底的复合结构。在一些实施例中,压电基板100可为单晶压电基板。然而,本公开并不以此为限。
[0054] 参考图2A至图4A,在一些实施例中,在压电基板100上形成多个初始叉指电极E1包括使用光掩膜版(例如,第一光掩膜版,未示出)进行第一图案化工艺。所述第一图案化工艺可包括在压电基板上形成具有开口的第一掩膜层,以及在第一掩膜层的开口中形成包括多个初始叉指电极的电极图案。
[0055] 例如,在压电基板100上形成第一掩膜层60,第一掩膜层60可为或包括图案化的光刻胶层;在一些实施例中,可通过以下工艺来形成第一掩膜层60:在压电基板100上形成掩膜材料层,所述掩膜材料层可包括光刻胶层,且可通过涂覆、沉积等工艺形成;接着,对所述掩膜材料层进行包括曝光和显影的第一光刻工艺,以将掩膜材料层图案化并形成第一掩膜层60。例如,所述曝光工艺包括使用光掩膜版(photomask)对掩膜材料层进行曝光工艺,所述光掩膜版具有与初始叉指电极结构对应的图案;在所述曝光工艺后,掩膜材料层包括曝光部分和未被曝光部分;接着,对掩膜材料层进行显影工艺;在一些示例中,掩膜材料层包括负性光刻胶,且所述显影工艺移除掩膜材料层的未被曝光部分,且所述曝光部分在显影后形成第一掩膜层60,但本公开并不以此为限。在替代实施例中,第一掩膜层也可包括正性光刻胶材料。
[0056] 在一些实施例中,第一掩膜层60具有与叉指换能器对应的图形。例如,第一掩膜层60具有多个开口,且所述多个开口的图案与叉指换能器的图案一致。例如,多个开口可包括对应后续形成的第一叉指电极结构的叉指电极和叉指电极引出部的第一叉指电极区和第一叉指电极引出区;以及对应后续形成的第二叉指电极结构的叉指电极和叉指电极引出部的第二叉指电极区和第二叉指电极引出区。第一掩膜层60的开口可暴露出压电基板100的部分主表面。
[0057] 在一些实施例中,第一掩膜层60的部分包括多个第一掩膜图案60a,多个第一掩膜图案60a位于叉指电极主体区,且具有与后续形成的多个初始叉指电极对应的图案。
[0058] 图2B示出第一掩膜层60中多个第一掩膜图案60a的示意性俯视图。为图式简要起见,图2B中仅示出对应叉指电极主体区的掩膜图案,而未示出对应叉指换能器其他区域的掩膜图案。
[0059] 参考图2A和图2B,在一些实施例中,多个第一掩膜图案60a彼此大致平行的沿第一方向D1延伸,且沿第二方向D2彼此间隔的排列;在第二方向D2上,每个第一掩膜图案60a具有第一掩膜宽度mw1,每相邻两个第一掩膜图案60a之间具有第一掩膜间隙gp1,且具有第一掩膜间距ms1;第一掩膜间隙gp1沿第一方向D1延伸。第一掩膜间隙gp1为第一掩膜层60的开口的一部分。
[0060] 多个第一掩膜图案60a的第一宽度mw1可彼此相同或不同,且各相邻第一掩膜图案60a之间的第一间距ms1可彼此相同或不同。在本文中,掩膜图案的宽度是指在其排列方向上的宽度,掩膜图案的间距是指相邻两个掩膜图案彼此面对的侧壁在掩膜图案的排列方向上的距离,即掩膜间隙在所述排列方向上的宽度。
[0061] 参考图3A,在第二掩膜层60的开口中形成初始叉指换能器,所述初始叉指换能器包括第一初始叉指电极结构和第二初始叉指电极结构,其中第一初始叉指电极结构包括彼此连接的第一初始叉指电极101a0和第一初始叉指电极引出部101b0,第二初始叉指电极结构包括彼此连接的第二初始叉指电极102a0和第二初始叉指电极引出部102b0。
[0062] 例如,在压电基板100和第一掩膜层60上形成第一电极材料层M1,第一电极材料层M1形成在第一掩膜层60的开口中以及第一掩膜层60的远离压电基板100一侧的表面上;第一电极材料层M1的形成在第一掩膜层60的开口中的部分构成初始叉指换能器;例如,第一电极材料层M1的形成在第一掩膜层60开口的第一叉指电极区、第一叉指电极引出区、第二叉指电极区、第二叉指电极引出区的部分分别形成第一初始叉指电极101a0、第一初始叉指电极引出部101b0、第二初始叉指电极102a0和第二初始叉指电极引出部102b0。第一电极材料层M1还包括牺牲部分103,所述牺牲部分103形成在第一掩膜层60的远离压电基板100一侧的表面上,且将在后续工艺中被移除。
[0063] 在一些实施例中,第一电极材料层M1可包括金属材料,例如可包括Ti、Cr、Ag、Cu、Mo、Pt、W、Al或其合金等金属材料中的一或多者。第一电极材料层M1可为单层或多层结构,例如可为上述金属材料中的两者或两者以上的组合叠层。可通过蒸镀等沉积工艺来形成电极材料层,但本公开并不以此为限。
[0064] 图3B示出位于叉指电极主体区的多个掩膜图案以及多个初始叉指电极的示意性俯视图。
[0065] 参考图3A和图3B,在第一掩膜层的开口中形成初始叉指换能器包括分别在多个第一掩膜图案60a的多个第一掩膜间隙gp1中形成多个初始叉指电极E1。例如,多个初始叉指电极E1包括一或多个第一初始叉指电极101a0和一或多个第二初始叉指电极102a0。第一初始叉指电极101a0和第二初始叉指电极102a0彼此大致平行的沿第一方向D1延伸,且沿第二方向D2交替排列。每个初始叉指电极E1具有第一宽度W1,且每相邻两个初始叉指电极之间具有第一间距S1。多个初始叉指电极E1可具有彼此大致相同或不同的宽度,且可以彼此大致相同或不同的间距间隔开。
[0066] 在一些实施例中,初始叉指电极E1的第一宽度W1由相邻第一掩膜图案60a之间的第一掩膜间距ms1定义,且相邻初始叉指电极E1之间的第一间距S1由第一掩膜图案60a的第一掩膜宽度mw1定义。即,第一宽度W1实质上等于第一掩膜间距ms1,且第一间距S1实质上等于第一掩膜宽度mw1。
[0067] 参考图3A至图4A,移除第一掩膜层60以及电极材料层M1的覆盖第一掩膜层60的牺牲部分103,余留下的电极材料层形成包括第一初始叉指电极101a0、第一初始叉指电极引出部101b0、第二初始叉指电极102a0和第二初始叉指电极引出部102b0的初始叉指换能器。在一些示例中,第一掩膜层60包括光刻胶材料,且可通过剥离(lift‑off)工艺移除第一掩膜层60及其上方的电极材料层M1的牺牲部分103。
[0068] 图4B示出位于叉指电极主体区中的多个初始叉指电极E1的示意性俯视图。
[0069] 参考图4A和图4B,在多个初始叉指电极E1中,每相邻两个初始叉指电极之间具有初始叉指间隙g1,初始叉指间隙g1在第二方向D2上的宽度即为相邻初始叉指电极之间的第一间距S1。
[0070] 参考图4A、图4B和图7A和图7B,在形成多个初始叉指电极E1后,在压电基板100上形成多个附加叉指电极ae,多个附加叉指电极ae分别与多个初始叉指电极a0相连,以与所述多个初始叉指电极共同构成多个叉指电极,且每个初始叉指间隙g1的部分被多个附加叉指电极ae中的对应一者填充。
[0071] 在一些实施例中,多个附加叉指电极ae还被形成为分别覆盖多个初始叉指电极a0的远离压电基板100的表面的一部分,且多个附加叉指电极ae分别包括多个凸出部分P1,所述多个凸出部分P1分别在垂直于压电基板100的第三方向D3上凸出于多个初始叉指电极E1的远离压电基板100的所述表面。
[0072] 例如,在第二方向D2上,每个附加叉指电极ae具有第三宽度W3,每相邻两个附加叉指电极ae2之间具有第三间距S3;第三宽度W3可小于等于第一宽度W1,第三间距S3可大于等于第一间距S1。应理解,多个附加叉指电极可具有彼此相同或不同的宽度,且不同相邻附加叉指电极之间可具有彼此相同或不同的间距;在本文中,第三宽度小于等于第一宽度可表示附加叉指电极ae的第三宽度W3小于等于与其相连的初始叉指电极E1的第一宽度W1,第三间距大于等于第一间距可表示相邻两个附加叉指电极之间的第三间距S3大于或等于与所述相邻两个附加叉指电极相连的相邻两个初始叉指电极之间的第一间距S1。
[0073] 在一些实施例中,第三宽度W3和第三间距S3分别等于第一宽度W1和第一间距S1,且每个附加叉指电极ae在第二方向D2上以预定的偏移距离相对于相应的(即,与其相连的)初始叉指电极E1偏移,且所述偏移距离小于第一宽度W1和第三宽度W3。在一些实施例中,多个附加叉指电极ae在第二方向D2上分别相对于多个初始叉指电极E1沿相同的方向偏移,例如,如图7B所示,均向下偏移。此处,在每个叉指电极中,附加叉指电极在第二方向D2上相对于初始叉指电极的偏移距离是指所述附加叉指电极的面向相邻叉指电极的侧壁与所述初始叉指电极的面向所述相邻叉指电极且与所述附加叉指电极接触的侧壁在第二方向D2上的距离;所述相邻叉指电极与所述附加叉指电极和所述初始叉指电极所构成的叉指电极在第二方向D2上相邻且间隔开。
[0074] 在一些实施例中,在压电基板100上形成多个附加叉指电极ae可包括使用光掩膜版(例如,第二光掩膜版)进行第二图案化工艺。例如,形成多个初始叉指电极E1的第一图案化工艺所使用的第一光掩模版和形成多个附加叉指电极ae的第二图案化工艺所使用的第二光掩膜版可为同一光掩膜版;例如,所述光掩膜版在第一图案化工艺中置于第一位置,且在第二图案化工艺中置于第二位置,且所述第二位置相对于所述第一位置在第二方向D2上偏移。例如,上述附加叉指电极在第二方向上相对于初始叉指电极的偏移距离可由所述光掩膜版在两次图案化工艺中的偏移距离来定义。然而,本公开并不以此为限。在另一些实施例中,第一光掩膜版和第二光掩膜版也可使用不同的光掩膜版。以下针对第二图案化工艺的示例进行具体说明。
[0075] 例如,参考图5A,在压电基板100上形成第二掩膜层70,第二掩膜层70可覆盖初始叉指换能器的部分,且具有开口,以暴露出初始叉指换能器的另一部分,例如可至少暴露出位于多个初始叉指电极之间的初始叉指间隙的部分。例如,第二掩膜层70包括对应叉指电极主体区设置的多个第二掩膜图案70a。
[0076] 图5B示出多个初始叉指电极E1和多个第二掩膜图案70a的示意性俯视图。
[0077] 参考图5A和图5B,多个第二掩膜图案70a的至少部分彼此大致平行的沿第一方向D1延伸,且沿第二方向D2彼此间隔的排列。在第二方向D2上,每个第二掩膜图案70a具有第二掩膜宽度mw2,每相邻两个第二掩膜图案70a之间具有第二掩膜间隙gp2,且具有第二掩膜间距ms2。多个第二掩膜图案70a的第二掩膜宽度mw2可彼此大致相同或不同,且可以彼此大致相同或不同的第二掩膜间距ms2间隔开。
[0078] 在一些实施例中,每相邻两个初始叉指电极E1之间的初始叉指间隙g1包括第一间隙部分g1a和第二间隙部分g1b,第一间隙部分g1a被第二掩膜图案70a填充,且第二间隙部分g1b与第二掩膜间隙gp2空间连通,从而被第二掩膜层70暴露出来。例如,初始叉指间隙g1的第一间隙部分g1a在第二方向D2上具有宽度gw1,且初始叉指间隙g1的第二间隙部分g1b在第二方向D2上具有宽度gw2。
[0079] 第二掩膜图案70a的宽度mw2可大于等于第一间隙部分g1a的宽度gw1且可小于等于(例如,小于)第一间隙部分g1a的宽度gw1与初始叉指电极E1的宽度W1之和。相邻第二掩膜图案70a之间的第二掩膜间距ms2可大于等于初始叉指间隙g1的第二间隙部分g1b的宽度gw2且可小于等于(例如,小于)初始叉指间隙g1的所述宽度gw2与初始叉指电极E1的宽度W1之和。
[0080] 在一些实施例中,第二掩膜图案70a至少填充初始叉指间隙g1的第一间隙部分g1a,且可覆盖初始叉指电极E1在第三方向D3上远离压电基板一侧的部分表面。在一些实施例中,每个初始叉指电极E1具有在第二方向D2上彼此相对的第一侧壁和第二侧壁,且所述第一侧壁被第二掩膜图案70a覆盖,而所述第二侧壁被掩膜层的开口(即,第二掩膜间隙gap2)暴露出。
[0081] 例如,多个初始叉指电极E1各自包括在第二方向上彼此相邻的第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分均沿第一方向D1延伸。多个第二掩膜图案70a分别覆盖多个初始叉指电极E1的第一部分的侧壁(例如,第一侧壁)及其远离压电基板100一侧的表面,且多个第二掩膜图案70a的第二掩膜间隙gp2分别暴露出多个初始叉指电极E1的所述第二部分的侧壁(例如,第二侧壁)及其远离压电基板100一侧的表面。
[0082] 在一些实施例中,可通过以下工艺来形成第二掩膜层70:在压电基板100上形成掩膜材料层,例如,掩膜材料层包括光刻胶层,且可通过涂覆、沉积等工艺形成;接着,对所述掩膜材料层进行包括曝光和显影的第二光刻工艺,以将掩膜材料层图案化并形成第二掩膜层70。例如,所述曝光工艺包括使用光掩膜版(例如,第二光掩膜版)对掩膜材料层进行曝光工艺;在所述曝光工艺后,掩膜材料层包括曝光部分和未被曝光部分;接着,对掩膜材料层进行显影工艺;在一些示例中,掩膜材料层包括负性光刻胶,所述显影工艺移除掩膜材料层的未被曝光部分,且所述曝光部分形成第二掩膜层70。
[0083] 在一些实施例中,第二掩膜图案70a的第二掩膜宽度mw2以及相邻第二掩膜图案70a之间的第二掩膜间距ms2分别与第一掩膜图案60a(图3A、图3B)的第一掩膜宽度mw1以及相邻第一掩膜图案60a之间的第一掩膜间距ms1大致相同。例如,多个第二掩膜图案70a所构成的整体图案与多个第一掩膜图案60a所构成的整体图案实质上相同。例如,第二掩膜层70的整体图案可与第一掩膜层60的整体图案实质上相同。例如,多个第二掩膜图案70a相对于多个第一掩膜图案60a在第二方向D2上偏移预定距离,使得第二掩膜图案填充部分初始叉指间隙。例如,多个第二掩膜图案70a相对于多个第一掩膜图案60a在第二方向D2上的偏移距离实质上等于初始叉指间隙的第二间隙部分g1b在第二方向D2上的宽度gw2。
[0084] 在一些实施例中,在多个第二掩膜图案70a中在第二方向D2上位于两个端部的两个第二掩膜图案中,其中一个位于端部的第二掩膜图案可不覆盖初始叉指电极,例如图中所示最下端的第二掩膜图案可不覆盖初始叉指电极。
[0085] 在一些实施例中,形成第二掩膜层70的第二光刻工艺和形成第一掩膜层60的第一光刻工艺可共用同一光掩膜版,即,第一光掩膜版和第二光掩模可为同一光掩膜版,且所述光掩膜版在第二光刻工艺中的位置相对于其在第一光刻工艺中的位置在第二方向上偏移;也就是说,所述光掩膜版在第一光刻工艺中处于第一位置,且在第二光刻工艺中处于第二位置,所述第二位置相较于所述第一位置在第二方向D2上偏移。例如,所述光掩膜版在第二光刻工艺中在第二方向D2上偏移的距离大致等于第二间隙部分gp2的宽度gw2,且大致等于后续形成的叉指电极FE的第二宽度W2与相应初始叉指电极E1的第一宽度W1之差。然而,本公开并不以此为限。
[0086] 在替代实施例中,第一光刻工艺所使用的第一光掩膜版和第二光刻工艺所使用的第二光掩膜版也可为不同的光掩膜版,即,第一掩膜层的整体图案可与第二掩膜层的整体图案不同,第一掩膜图案的第一掩膜宽度和第一掩膜间距可与第二掩膜图案的第二掩膜宽度和第二掩膜间距不同。例如,第二掩膜宽度也可大于第一掩膜宽度,第二掩膜间距也可小于第一掩膜间距,且本公开并不以此为限。
[0087] 图6A示出在压电基板和第二掩膜层上形成附加电极层的示意性截面图,图6B示出对应叉指电极主体区设置的第二掩膜图案的第二掩膜间隙中形成附加电极层的示意性俯视图。
[0088] 参考图6A和图6B,在一些实施例中,在第二掩膜层70的远离压电基板100的一侧以及第二掩膜层的开口中形成第二电极材料层,第二电极材料层包括形成在第二掩膜层的开口中的附加电极层,以及形成在第二掩膜层70的远离压电基板一侧的牺牲部分ae3,附加电极层的至少部分与初始叉指电极连接。例如,附加电极层包括形成在多个第二掩膜图案70a的第二掩膜间隙gp2中的多个附加叉指电极ae。第二电极材料层可包括金属材料,例如可包括Ti、Cr、Ag、Cu、Mo、Pt、W、Al或其合金等金属材料中的一或多者。第二电极材料层可为单层或多层结构,例如可为上述金属材料中的两者或两者以上的组合叠层。可通过蒸镀等沉积工艺来形成第二电极材料层,但本公开并不以此为限。在一些实施例中,第二电极材料层可与第一电极材料层使用彼此相同或不同的材料。也就是说,初始叉指电极和附加叉指电极可包括彼此相同或不同的材料。
[0089] 在一些实施例中,形成在第二掩膜间隙gp2中的附加叉指电极ae填充初始叉指间隙g1的第二间隙部分g1b,以与相应初始叉指电极E1的侧壁接触,且可还覆盖并接触相应初始叉指电极E1的远离压电基板100一侧且被第二掩膜间隙暴露出的部分表面。每个初始叉指间隙g1的第二间隙部分g1b被多个附加叉指电极ae中的一者填充。
[0090] 例如,多个附加叉指电极ae包括一或多个第一附加叉指电极ae1和一或多个第二附加叉指电极ae2。每个附加叉指电极形成在相邻第二掩膜图案70a之间的第二掩膜间隙gp2中,且与相应的初始叉指电极E1连接,例如直接接触。即,第一附加叉指电极ae1与第一初始叉指电极101a0连接,且第二附加叉指电极ae2与第二初始叉指电极102a0连接。
[0091] 在一些实施例中,附加电极层可还包括第一附加叉指电极引出部和第二附加叉指电极引出部(未示出),分别在第二方向D2上设置在第一初始叉指电极引出部101b0的一侧(例如,图1A中所示的下侧)和第二初始叉指电极引出部102b0的一侧(例如,图1A中所示的下侧)。第一附加叉指电极引出部和第二附加叉指电极引出部可分别接触第一初始叉指电极引出部的侧壁和第二初始叉指电极引出部的侧壁,且可还分别延伸至覆盖第一初始叉指电极引出部的远离压电基板100一侧的部分表面和第二初始叉指电极引出部的远离压电基板100一侧的部分表面。第一附加叉指电极引出部在第一方向D1上的宽度可大致等于第一初始叉指电极引出部在第一方向D1上的宽度,且第一附加叉指电极引出部在第一方向D1上相对的侧壁可分别与第一初始叉指电极引出部在第一方向D1上相对的侧壁在第二方向D2上大致对齐;第二附加叉指电极引出部在第一方向D1上的宽度可大致等于第二初始叉指电极引出部在第一方向D1上的宽度,且第二附加叉指电极引出部在第一方向D1上相对的侧壁可分别与第二初始叉指电极引出部在第一方向D1上相对的侧壁在第二方向D2上大致对齐。
[0092] 参考图6A和图7A,移除第二掩膜层70以及第二电极材料层的覆盖第二掩膜层70的牺牲部分ae3,余留下的附加电极层至少包括多个第一附加叉指电极ae1和多个第二附加叉指电极ae2,且可还包括第一附加叉指电极引出部和第二附加叉指电极引出部。在一些示例中,第二掩膜层70包括光刻胶材料,且可通过剥离(lift‑off)工艺移除第二掩膜层70及其上方的第二电极材料层的牺牲部分ae3。
[0093] 图7B示出多个初始叉指电极和多个附加叉指电极的示意性俯视图。
[0094] 参考图7A和图7B,在一些实施例中,多个附加叉指电极与多个初始叉指电极一一对应设置,且每个附加叉指电极至少接触相应一个初始叉指电极的第二侧壁。在一些实施例中,所述附加叉指电极还可延伸至覆盖相应初始叉指电极的远离压电基板一侧的部分表面。也就是说,对于彼此接触的附加叉指电极和初始叉指电极,所述附加叉指电极在压电基板上的正投影与所述初始叉指电极在压电基板上的正投影至少彼此相接,且可彼此交叠或不交叠。
[0095] 例如,每个第一附加叉指电极ae1与相应的一个第一初始叉指电极101a0彼此相接,且共同构成第一叉指电极101a,每个第二附加叉指电极ae2与相应的一个第二初始叉指电极102a0彼此相接,且共同构成第二叉指电极102a。第一叉指电极101a和第二叉指电极102a在第二方向D2上交替排列,且每个叉指电极包括彼此连接的初始叉指电极和附加叉指电极。
[0096] 在一些实施例中,在图2A至图4A所示的第一图案化工艺和图5A至图7A所示的第二图案化工艺使用同一掩膜版的情况下,在形成附加叉指电极的同时也可形成附加叉指电极引出部。如此一来,第一初始叉指电极引出部101b0可与第一附加叉指电极引出部共同构成第一叉指电极引出部101b;第二初始叉指电极引出部102b0可与第二附加叉指电极引出部共同构成第二叉指电极引出部102b。然而,本公开并不以此为限。在另一些实施例中,第二图案化工艺也可仅形成附加叉指电极,而不形成附加叉指电极引出部,且第一初始叉指电极引出部101b0和第二初始叉指电极引出部102b0可分别作为第一叉指电极引出部101b和第二叉指电极引出部102b。
[0097] 在一些实施例中,在包括一或多个第一叉指电极101a和一或多个第二叉指电极102a的多个叉指电极中,每个叉指电极具有在第二方向D2上的第二宽度W2,每相邻两个叉指电极在第二方向D2上具有第二间距S2。每个附加叉指电极的至少部分在第二方向D2上位于相应初始叉指电极的一侧,且与所述初始叉指电极的侧壁接触;附加叉指电极的所述至少部分作为初始叉指电极的加宽部分,使得所形成的叉指电极相较于初始叉指电极具有增大的宽度。附加叉指电极的加宽部分在压电基板100上的正投影与相应的初始叉指电极在压电基板上的正投影彼此相接而不交叠。
[0098] 在一些实施例中,在多个第一附加叉指电极ae1和多个第二附加叉指电极ae2中,每个附加叉指电极的第三宽度W3以及相邻附加叉指电极在第二方向D2上的第三间距S3由第二掩膜层70的多个掩膜图案70a的相关尺寸定义。例如,附加叉指电极的第三宽度W3由第二掩膜间距ms2定义,即可实质上等于相邻第二掩膜图案70a之间的第二掩膜间距ms2,且相邻附加叉指电极之间的第三间距S3由第二掩膜宽度mw2定义,即可实质上等于第二掩膜图案70a的第二掩膜宽度mw2。在一些实施例中,附加叉指电极的第三宽度W3可与初始叉指电极的第一宽度W1实质上相同,且相邻附加叉指电极之间的第三间距S3可实质上等于初始叉指电极的第一间距S1,但本公开并不以此为限。
[0099] 在一些实施例中,多个附加叉指电极的加宽部分均在第二方向D2上设置在靠近相应初始叉指电极的第二侧壁的一侧。也就是说,多个初始叉指电极在相同的方向上被加宽。例如,在图6B和图7B的示例中,每个附加叉指电极的加宽部分均在第二方向D2上设置在相应初始叉指电极的下方,并与所述初始叉指电极的第二侧壁接触。
[0100] 例如,每个附加叉指电极相对于相应的初始叉指电极在第二方向D2上偏移附加宽度aw2,所述附加宽度aw2即为附加叉指电极的加宽部分的宽度。每个叉指电极的第二宽度W2大致等于初始叉指电极的第一宽度W1与附加宽度aw2之和,且相邻叉指电极之间的第二间距S2大致等于相邻初始叉指电极之间的第一间距S1与附加宽度aw2之差。在一些实施例中,可通过控制和调整两次图案化工艺中光掩膜版的位置来控制和调整第一掩膜图案和第二掩膜图案之间的偏移距离,进而控制和调整附加叉指电极偏移的附加宽度aw2,进而控制所形成的叉指电极的宽度和间距,以获得具有预期尺寸的叉指电极。
[0101] 在一些实施例中,相邻叉指电极之间的第二间距S2小于第一掩膜宽度和/或第二掩膜宽度,例如,小于第一掩膜宽度和第二掩膜宽度两者,且叉指电极的第二宽度W2大于第一掩膜间距和/或第二掩膜间距,例如大于第一掩膜间距和第二掩膜间距两者。在一些实施例中,第一图案化工艺所形成的初始叉指电极的间距等相关尺寸可为当前工艺条件或可使用的(accessible)工艺条件所能达到的极限值,例如,初始叉指电极的第一间距是使用当前工艺条件所能达到的最小值。在本公开的实施例中,可在使用当前工艺条件的情况下,通过在第二图案化工艺中在初始叉指电极侧边形成附加叉指电极,进而获得具有更小间距的叉指电极,且每个叉指电极的宽度更大。如此一来,可突破工艺条件的限制,获得预期的器件图案和尺寸。应理解,此处的“工艺条件”可包括光刻工艺的工艺条件,例如光刻机的相关性能等,且当前工艺条件并不限制某一特定的工艺节点,而是泛指本领域所能达到的工艺条件,例如可对应现有最先进的工艺节点或者也可表示未来所能达到的更先进的工艺节点。本公开实施例旨在可突破工艺条件限制而获得具有更小间距且具有更大宽度的叉指电极。
[0102] 参考图7A和图8A,在一些实施例中,可进一步进行平坦化工艺,以至少移除附加电极层的凸出于初始叉指电极E1的远离压电基板一侧表面的凸出部分。例如,所述平坦化工艺可至少移除多个附加叉指电极ae的多个凸出部分P1。在附加电极层包括附加叉指电极引出部的实施例中,所述平坦化工艺可还移除附加叉指电极引出部的凸出部分。在一些实施例中,所述平坦化工艺在移除附加电极层的凸出部分之后,可进一步移除初始叉指电极的部分表面和/或位于初始叉指电极侧边的附加叉指电极的部分表面,从而确保所形成的叉指电极具有平坦的表面。
[0103] 在一些实施例中,在进行所述平坦化工艺之后,多个初始叉指电极E1的远离压电基板一侧的表面(即,图中所示的顶表面)与多个附加叉指电极ae的远离压电基板一侧的表面(即,图中所示的顶表面)在平行于压电基板主表面的方向上彼此大致齐平。例如,所述平坦化工艺可包括化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)等研磨工艺。
[0104] 在图8A和图8B所示的步骤中形成叉指换能器之后,可接着分别在第一叉指电极引出部和第二叉指电极引出部上形成第一导电连接件和第二导电连接件;之后,形成钝化层,从而形成图1A至图1C所示的声表面波谐振器装置500。
[0105] 在一些实施例中,可选择性的进行上述平坦化工艺。例如,在一些示例中,可省略平坦化工艺,即,在所形成的声表面波谐振器装置中可保留附加叉指电极的凸出部分,且所形成的叉指电极具有如图7A和图7B所示的结构。
[0106] 在上述示例的声表面波谐振器装置的制造方法中,第一图案化工艺和第二图案化工艺均使用光刻胶剥离工艺来实现电极材料的图案化,但本公开并不以此为限。在替代实施例中,所述第一图案化工艺和/或所述第二图案化工艺也可使用包括光刻和刻蚀的图案化工艺,即可先形成电极材料层,并在电性材料层上形成图案化的掩膜层,之后以图案化的掩膜层作为刻蚀掩膜对电极材料层进行刻蚀,从而实现对电极材料层的图案化,使用此种图案化工艺也可达到本公开上述实施例等同的技术效果。
[0107] 本公开实施例提供一种滤波器,包括上述声表面波谐振器装置,且所述声表面波谐振器装置可通过上述制造方法形成,从而具有间距更小且宽度更大的叉指电极,进而提高谐振器装置和滤波器的频率和品质因数。
[0108] 在本公开实施例中,在可使用的工艺条件下,通过第一图案化工艺形成初始叉指电极,并通过第二图案化工艺形成附加叉指电极,使得初始叉指电极和附加叉指电极共同构成谐振器装置的叉指电极;通过两次图案化工艺可突破工艺条件限制,从而获得具有间距更小,且宽度更大的叉指电极,进而可提高谐振器装置的频率和品质因数(Q值),因此可获得更高频、且装置性能更高的谐振器器件和滤波器。此外,在一些实施例中,第一图案化工艺和第二图案化工艺可使用同一光掩膜版,且使得该光掩膜版在第二图案化工艺中沿预定方向偏移预定距离,从而获得预期尺寸的叉指电极;如此可无需增加额外的光掩模版,可简化工艺并节省制造成本。
[0109] 有以下几点需要说明:
[0110] (1)本公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
[0111] (2)在不冲突的情况下,本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
[0112] 以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。