[发明专利]具有经改善的顶部电极连接件的BAW谐振器

说明书

BAW谐振器包括底部电极、压电层和顶部电极。顶部电极连接件被布置在顶部电极上方的平面中。为此，间隔件被布置在顶部电极上。覆盖层位于远离顶部电极的间隔件上，使得到顶部电极的空气填充的间隙被保持。现在，顶部电极连接件可以被布置在覆盖层上方。导电路径连接顶部电极和顶部电极连接件。这种谐振器只需要一个横向设计，并且可以提供例如在滤波器电路中的谐振器的低欧姆互连件。

具体实施方式

在现有技术的BAW谐振器中，取决于是否存在施加到顶部电极层或底部电极层的连接件，或者是否不存在被施加的电极连接件，有源区周长的不同段具有不同的声学边界条件。因此，需要不同的横向特征来抑制在不同区域中的横向声学能量泄漏。

此外，在优化的声学和电磁行为之间可以存在权衡。

在滤波器环境中，通过将电极连接到BAW谐振器的电极层，BAW谐振器被连接到I/O焊盘，其他谐振器，或LC元件。针对有效的横向设计手段，这些连接需要被适配的横向特征，来抑制导致Q和滤波器性能降级的能量泄漏。因此，在通常情况下，需要针对非连接区域、顶部电极连接区域或底部电极连接区域中任一者优化横向设计。此外，滤波器通常需要针对低声学损耗、低电磁损耗(即，欧姆损耗)、高功率耐久性等进行优化，这总是需要折衷。

因此，提供一种经改善的BAW谐振器是一目标，该谐振器需要较少的对不同横向特征的适应性。

根据独立权利要求，通过BAW谐振器和制造方法，这一目标和其他目标被满足。

由从属权利要求给出了进一步的特征和有利的实施例。

BAW谐振器包括底部电极、压电层和顶部电极。本发明的最一般的想法是为这种BAW谐振器提供不需要谐振器适应在顶部电极平面中的不同横向环境的一种顶部电极连接件。

因此，顶部电极连接件被布置在顶部电极上方的平面中。为此，间隔件被布置在顶部电极上。覆盖层位于远离顶部电极的间隔件上，使得到顶部电极的空气填充的间隙被保持。顶部电极连接件现在可以被布置在覆盖层上方。导电路径连接顶部电极和顶部电极连接件。

所提出的这种解决方案的新颖性概念将横向设计优化问题的数目减少到只有一个，并且允许结构化具有经减小芯片尺寸和欧姆损耗的BAW谐振器。

因此，唯一必要的横向设计是尽可能对称的。间隔件是封闭的框架并且位于有源谐振器区域的边缘上以提供导电路径。有源谐振器区域是指电极和压电层二者相互重叠的横向区域，并且此处声学体模可以被激励以通过BAW谐振器传播。间隔件是导电的，以在顶部电极连接件与顶部电极之间提供电接触。间隔件的宽度被最小化，以具有对BAW谐振器的声学主模最小的影响。

覆盖层优选地由电介质层形成，并且被用作针对顶部电极连接件的支撑层。稍后，在制造期间施加到由框架包围的有源区域的、用于支撑所施加的覆盖层的牺牲层需要被移除。因此，释放孔被形成在覆盖层中。

在去除牺牲层之后，可以在覆盖层上施加有机密封层来密封释放孔。覆盖层和密封层被结构化成横向终止并且与框架的外部边缘齐平。

顶部金属层被布置在密封层的顶部。根据第一实施例，在间隔件与顶部金属层之间的电接触由导电密封层提供。如果不使用本征地导电的有机材料，则可以用导电填充物填充密封层的树脂。本领域已知有用的填充物。有用的填充物的示例是石墨、石墨烯、碳纳米管和金属纳米颗粒/纳米棒。

根据第二实施例，通过有机密封层的接触性框架状或框架形直通接触可以被使用。该框架可以在施加密封层之前、或更优选地在施加密封层之后，在覆盖层顶部制造。在后一种情况下，密封层和覆盖层需要例如通过在形成在沟槽的底部暴露间隔件的部分的沟槽而被结构化。该沟槽可以在适当的金属沉积处理中填充金属。框架形的直通接触与顶部金属层接触，从而接触顶部电极连接件。