[发明专利]表声波谐振器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种表声波谐振器及其制造方法，所述表声波谐振器包括：基板及设置于基板上的压电层；叉指换能器，设置于压电层的上表面；叉指换能器的间隙之间设有第一介质层，至少部分第一介质层的下表面与压电层的上表面之间设有第一空腔。本发明通过在第一介质层临近压电层一侧开设第一空腔，使得叉指换能器的间隙之间的第一介质层悬空，以便于将沿压电层表面传播至第一介质层悬空处的声波反射回去，从而减少声波的损耗；通过叉指换能器将第一空腔分割为多个子第一空腔，以便于将叉指换能器临近于压电层表面的部分暴露于空气中，从而便于消除叉指换能器边界的杂波，进而提升谐振器的整体性能。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种表声波谐振器及其制造方法。

背景技术

自模拟射频通讯技术在上世纪90代初被开发以来，射频前端模块已经逐渐成为通讯设备的核心组件。在所有射频前端模块中，滤波器已成为增长势头最猛、发展前景最大的部件。随着无线通讯技术的高速发展，5G通讯协议日渐成熟，市场对射频滤波器的各方面性能也提出了更为严格的标准。滤波器的性能由组成滤波器的谐振器单元决定。SAW器件(表面声波器件)其体积小、插入损耗低、带外抑制大、品质因数高、工作频率高、功率容量大以及抗静电冲击能力良好等特点，成为最适合5G应用的滤波器之一。SAW器件(表面声波器件)是将电信号转换为表面波并进行信号处理的电路元件，作为滤波器、谐振器等而被广泛使用。

通常，表面声波谐振器实在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个叉指换能器，分别作为发射换能器和接收换能器。发射换能器将RF信号转换为声表面波，在基片表面上传播，经过一定的延迟后，接收换能器将声信号转换为电信号输出，滤波过程是在电到声和声到电的压电转换中实现。

但是，目前制作出的表声波谐振器，两叉指换能器间的声波沿压电层表面传播时，易扩散出去，从而造成损耗，此外，在通过刻蚀工艺刻蚀形成叉指换能器时，易破坏压电层表面的平整性，使得品质因子(Q)无法进一步提高、成品率低，因此无法满足高性能的射频系统的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表声波谐振器及其制造方法，解决声波损耗的问题，避免破坏压电层的平整性，增强谐振器的结构强度，提高品质因子(Q)，进而提高器件的整体性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种表声波谐振器的制造方法，包括：

基板及设置于基板上的压电层；

叉指换能器，设置于压电层的上表面；

叉指换能器的间隙之间设有第一介质层，至少部分第一介质层的下表面与压电层的上表面之间设有第一空腔。

本发明还提供一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：

提供压电层；

形成牺牲层，覆盖压电层的第一区域；

形成介质层，覆盖压电层、牺牲层；

在牺牲层上方的介质层中形成多个纵向贯穿的容腔，至少部分容腔的底部延伸至牺牲层；

去除牺牲层，形成第一空腔；

在容腔中形成导电材料，以形成叉指换能器。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的薄膜体声波谐振器，通过在第一介质层临近压电层一侧开设第一空腔，使得叉指换能器的间隙之间的第一介质层悬空，以便于将沿压电层表面传播至第一介质层悬空处的声波反射回去，从而减少声波的损耗，进而提升谐振器的Q值。

进一步地，叉指换能器将第一空腔分割为多个子第一空腔，以便于将叉指换能器临近于压电层表面的部分暴露于空气中，从而便于消除叉指换能器边界的杂波，进而提升谐振器的整体性能。