[发明专利]谐振器及滤波器

说明书

本发明涉及半导体技术领域，公开了一种谐振器及滤波器。该谐振器包括衬底、下电极层、上电极层和环；其中，环设置在所述下电极层或所述上电极层的表面上。所述衬底和所述下电极层之间形成有具有下半腔体和上半腔体的腔体，且下半腔体整体位于衬底上表面之下，上半腔体整体位于衬底上表面之上；通过设置环及腔体，使谐振器形成一种新型的谐振器结构，具有较好的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种谐振器及滤波器。

背景技术

谐振器可以用于各种电子应用中实施信号处理功能，例如，一些蜂窝式电话及其它通信装置使用谐振器来实施用于所发射和/或所接收信号的滤波器。可根据不同应用而使用数种不同类型的谐振器，例如薄膜体声谐振器(FBAR)、耦合式谐振器滤波器(SBAR)、堆叠式体声谐振器(SBAR)、双重体声谐振器(DBAR)及固态安装式谐振器(SMR)。

典型的声谐振器包括上电极、下电极、位于上下电极之间的压电材料、位于下电极下面的声反射结构以及位于声反射结构下面的衬底。通常将上电极、压电层、下电极三层材料在厚度方向上重叠的区域定义为谐振器的有效区域。当在电极之间施加一定频率的电压信号时，由于压电材料所具有的逆压电效应，有效区域内的上下电极之间会产生垂直方向传播的声波，声波在上电极与空气的交界面和下电极下的声反射结构之间来回反射并在一定频率下产生谐振。

随着科学技术的发展，对声谐振器的品质和可靠性的要求不断提高，对更优品质谐振器、设计和制造方法提出了更高的挑战。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种谐振器及滤波器。

本发明实施例的第一方面提供了一种谐振器，包括：

衬底；

下电极层，设置在所述衬底上；

上电极层，设置在所述下电极层的上方；

其中，所述下电极层和所述上电极层的重叠区域界定为有效区域；

压电层，设置在所述下电极层和上电极层之间；

设置在所述下电极层或所述上电极层的表面上的环；所述环内的区域具有第一声阻抗，所述环对应的区域具有第二声阻抗，所述环外的区域具有第三声阻抗，且所述第二声阻抗大于所述第一声阻抗和所述第三声阻抗；

其中，在所述衬底和所述多层结构之间形成有腔体，所述腔体包括位于所述衬底上表面之下的下半腔体和超出所述衬底上表面并向所述多层结构突出的上半腔体；所述多层结构包括所述压电层、所述下电极层、所述上电极层和所述环。

可选的，所述环沿所述上电极层的外围定位。

可选的，所述环位于所述下电极层内，并与所述上电极层的外围相对。

可选的，所述环集成在所述上电极层或所述下电极层内。

可选的，所述下电极层或所述上电极层具有第一比重，所述环具有大于所述第一比重的第二比重；

所述下电极层或所述上电极层具有第一比重，所述环具有小于所述第一比重的第二比重。

可选的，所述下半腔体由底壁和第一侧壁围成，所述底壁整体与所述衬底表面平行，所述第一侧壁为由所述底壁边缘延伸至所述衬底上表面的第一圆滑曲面；

所述第一圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第一曲面和第二曲面。

可选的，所述第一曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述底壁所在的平面之上；

所述第二曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之下。