[发明专利]一种薄膜体声波谐振器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种薄膜体声波谐振器及其制备方法。该薄膜体声波谐振器包括：支撑层、谐振器本体和支撑体；薄膜体声波谐振器包括器件区和围绕器件区的非器件区，谐振器本体位于器件区内的支撑层上；非器件区内的支撑层包括多个条状的弯折结构，弯折结构向背离谐振器本体的一侧弯折；非器件区包括第一子区域和围绕第一子区域的第二子区域，支撑体设置于第二子区域内的所述支撑层背离谐振器本体的一侧；其中，弯折结构的延伸方向与支撑层的径向方向之间的夹角不为零，且位于谐振器本体同一侧的弯折结构相互之间无交叠。本实施例提供的薄膜体声波谐振器，可以得到厚度更小、残余应力更低的支撑层，进而提高谐振频率。

技术领域

本发明实施例涉及声波谐振器技术领域，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器及其制备方法。

背景技术

近年来，随着移动通信系统行业飞速发展，对在射频频段工作的滤波器提出了越来越严格的要求，薄膜体声波谐振器是一种具有高品质因数、低损耗、高声速等高性能的谐振器，受到了越来越多的关注。

薄膜体声波谐振器通常包括谐振器本体和用于支撑谐振器本体的支撑层。谐振器本体的周期性振动可以激励出声波，声波在谐振器本体中传播时发生多次反射，并相互干涉形成驻波，进而产生谐振现象。为获得最小的声波损失和最大的Q值，应尽可能地将声波留在谐振器本体中。谐振器本体的其中一侧的表面与空气接触，通常，固体的声波阻抗大约比空气的声波阻抗高5个量级，因此当声波传播到固体和空气接触面时，99％以上的声波会被反射回谐振器本体，声波损失较小。但是，谐振器本体的另一侧的表面与支撑层接触，支撑层为固体结构，会导致相当一部分的声波散射出去；并且，支撑层的厚度越大，散射损失的声波也相对越多。

因此，为减小声波损失，需要尽可能地减小支撑层的厚度。但是，在谐振器本体工作时，谐振器本体振动会导致支撑层发生形变，如果支撑层的厚度太小，支撑层中的应力无法及时释放，容易导致支撑层断裂。

发明内容

本发明提供一种薄膜体声波谐振器及其制备方法，可以减小支撑层厚度，提高薄膜体声波谐振器的谐振频率。

第一方面，本发明实施例提供了一种薄膜体声波谐振器，包括：支撑层、谐振器本体和支撑体；

所述薄膜体声波谐振器包括器件区和围绕所述器件区的非器件区，所述谐振器本体位于所述器件区内的所述支撑层上；

所述非器件区内的所述支撑层包括多个条状的弯折结构，所述弯折结构向背离所述谐振器本体的一侧弯折；

所述非器件区包括第一子区域和围绕所述第一子区域的第二子区域，所述支撑体设置于所述第二子区域内的所述支撑层背离所述谐振器本体的一侧；

其中，所述弯折结构的延伸方向与所述支撑层的径向方向之间的夹角不为零，且位于所述谐振器本体同一侧的所述弯折结构相互之间无交叠。

进一步地，所述支撑层的材料为氮化硅或氧化硅；所述支撑体的材料为单晶硅。

进一步地，所述支撑层的厚度大于或等于0.1μm，且小于或等于3.0μm。

进一步地，所述谐振器本体包括依次层叠于所述支撑层上的第一金属层、压电材料层以及第二金属层。

进一步地，所述支撑层边缘上的任一边沿点到所述支撑层几何中心的距离为第一距离；沿所述边沿点与几何中心的形成的线段延伸方向，所述边沿点到所述器件区的边缘的距离为第二距离；所述第二距离与所述第一距离的比值的取值范围大于或等于0.3，且小于或等于0.5。

进一步地，沿垂直于所述弯折结构的延伸方向，所述弯折结构的截面为“V”型或“U”型。

进一步地，所述弯折结构的宽度的取值小于或等于15μm，所述弯折结构的弯折距离的取值小于或等于5μm。

第二方面，本发明实施例还提供了一种薄膜体声波谐振器的制备方法，包括：