[发明专利]一种压电谐振器的制备方法和压电谐振器

说明书

技术领域

本发明实施例涉及压电器件领域，尤其涉及一种压电谐振器的制备方法和压电谐振器。

背景技术

薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，FBAR)又称为压电薄膜体声波谐振器，其原理是压电薄膜的逆压电效应将输入的高频电信号转化为一定频率的声信号，并产生谐振，其中谐振频率处的声波损耗最小。通过压电谐振技术可以制备更先进的电子元器件，并为通信技术提供更广泛的应用前景。

通常，压电谐振器包括相对设置的两个电极以及位于两个电极之间的压电薄膜。目前，现有的技术方案中常采用单晶AlN压电材料或多晶AlN压电材料制备压电薄膜，但单晶AlN压电材料的生长或者沉积的速度慢，内应力不易控制，增加了较多的工艺问题，导致生产成本较高，难以得到厚度较大的压电薄膜，很难制备低频段更高性能的滤波器；而生长多晶AlN压电材料形成的压电薄膜的厚度可以达到较厚的厚度，可以实现低频段谐振器，但多晶AlN结晶质量较差，会使得品质因数Q和压电耦合系数k_t²较低，导致制备的谐振器的性能降低。

发明内容

本发明实施例提供一种压电谐振器的制备方法和压电谐振器，既可以容易制备厚度较厚的压电薄膜，易于实现低频段的压电谐振器，且降低了生产成本及工艺难度，又可以提高压电谐振器的性能，且多晶压电材料的结晶度较高。

第一方面，本发明实施例提供了一种压电谐振器的制备方法，包括：

在第一衬底上形成单晶压电材料层；

在所述单晶压电材料层远离所述第一衬底一侧的表面形成多晶压电材料层。

第二方面，本发明实施例还提供了一种压电谐振器，包括：

单晶压电材料层；

形成于所述单晶压电材料层一侧表面的多晶压电材料层；

形成于所述多晶压电材料层远离所述单晶压电材料层一侧表面的第一电极；

形成于所述单晶压电材料层远离所述多晶压电材料层一侧表面的第二电极。

本发明实施例提供的一种压电谐振器的制备方法和压电谐振器，通过在第一衬底上形成单晶压电材料层，再在单晶压电材料层上形成多晶压电材料层，以此形成由单晶压电材料层和多晶压电材料层组成的压电薄膜，可以通过调整单晶压电材料层和多晶压电材料层的厚度比来优化压电谐振器的综合性价比，可以通过调整压电薄膜的总厚度来实现低频段压电谐振器，在实现低频段压电谐振器的情况下，还可以形成较薄的单晶压电材料层和较厚的多晶压电材料层来降低生产成本及工艺难度；同时，由于单晶压电材料的结晶度高，因此，在单晶压电材料层上沉积的多晶压电材料的晶格起点排列更整齐，进而提高了多晶压电材料层中多晶压电材料的结晶度，进一步提高了压电谐振器的性能。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种压电谐振器制备方法的流程图；

图2-图3是本发明实施例一提供的制备流程中各步骤对应的压电谐振器的剖面结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种压电谐振器制备方法的流程图；

图5是本发明实施例三提供的一种压电谐振器制备方法的流程图；

图6是本发明实施例四提供的一种压电谐振器制备方法的流程图；

图7是本发明实施例五提供的一种压电谐振器制备方法的流程图；

图8-图11是本发明实施例五提供的电极制备流程中各步骤对应的压电谐振器的剖面结构示意图；

图12是本发明实施例六提供的一种压电谐振器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种压电谐振器制备方法的流程图，图2-图3是本发明实施例一提供的制备流程中各步骤对应的压电谐振器的剖面结构示意图。本实施例可适用于提高压电谐振器性能的情况。如图1所示，本发明实施例提供的压电谐振器的制备方法具体包括：

步骤110、在第一衬底上形成单晶压电材料层。