[发明专利]一种兰姆波谐振器及其制备方法

说明书

本申请提供一种兰姆波谐振器及其制备方法，该兰姆波谐振器包括支撑衬底、反射层、第一压电膜、第二压电膜和电极层；支撑衬底、反射层、第一压电膜、第二压电膜和电极层依次层叠连接；第一压电膜和第二压电膜配合能够消除或减小激发高阶兰姆波不需要的压电系数。本申请实施例提供的兰姆波谐振器通过设置两层不同晶体取向的压电膜，在一定范围内定量调控压电材料的弹性常数和压电常数，减小与低阶模的激发相关的压电常数，从而在保证高阶模的谐振频率和机电耦合系数的同时，使得低阶模被有效抑制，避免了在高阶模兰姆波滤波器的通带外存在其它低阶模所引起的不必要的通带。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种兰姆波谐振器及其制备方法。

背景技术

以兰姆波为代表的声波谐振器被广泛应用于通信领域。相较于4G通信，5G通信对谐振器的谐振频率和带宽提出了更高的要求。声表面波谐振器的工作频率主要由叉指电极的周期和压电材料中所激发的声速决定，更小的电极周期和更高的材料声速可有效提高声表面波谐振器的工作频率。高阶模的兰姆波有更高的声速和机电耦合系数，因此在相同的叉指电极周期下，利用高阶模兰姆波可以极大提高谐振器的工作频率。但是较强的低阶模的存在，会在最后实现的带通滤波器引入额外的通带，导致器件工作出现异常。因此，抑制低阶模的高阶模兰姆波谐振器将有望满足5G通信对高频、大带宽、稳定长效的需求。

发明内容

本申请要解决是高阶模兰姆波谐振器中，低阶模难以被有效抑制的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种兰姆波谐振器，包括：支撑衬底、反射层、第一压电膜、第二压电膜和电极层；

支撑衬底、反射层、第一压电膜、第二压电膜和电极层依次层叠连接；

第一压电膜和第二压电膜配合能够消除或减小激发高阶兰姆波不需要的压电系数。

进一步地，所述兰姆波谐振器利用高阶A波或S波；

所述兰姆波谐振器能够有效抑制0阶SH波、0阶S波或0阶A波中至少一种的激发。

进一步地，反射层为空气反射层，空气反射层通过对牺牲层进行局部刻蚀形成；

第一压电膜和第二压电膜均开设有刻蚀孔。

可选的，反射层为布拉格反射层。

进一步地，第一压电膜和第二压电膜的厚度总和与第一压电膜和第二压电膜所激发的弹性波波长的比值小于1。

进一步地，第一压电膜的材料包括铌酸锂、钽酸锂、氧化锌、石英或氮化铝；

第二压电膜的材料包括铌酸锂、钽酸锂、氧化锌、石英或氮化铝。

本申请实施例另一方面提供一种兰姆波谐振器的制备方法，包括如下步骤：

获取支撑衬底；

在支撑衬底上制备形成器件结构层；

器件结构包括：反射层、第一压电膜、第二压电膜和电极层，反射层、第一压电膜、第二压电膜和电极层依次层叠连接；

第一压电膜和第二压电膜配合能够消除或减小激发高阶兰姆波不需要的压电系数。

进一步地，在支撑衬底上制备形成器件结构层，包括：

在支撑衬底上制备牺牲层；

在牺牲层上制备形成第一压电膜；

在第一压电膜上制备形成第二压电膜；

在第二压电膜上制备形成电极层；

在第一层压电膜和第二压电膜进行刻蚀开孔处理；

对牺牲层进行局部刻蚀处理制备形成反射层；