[发明专利]一种薄膜体声波谐振器的制造方法

说明书

本发明公开了一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：形成第一电极、第二电极和压电层，其中压电层位于第一电极和第二电极之间；在第一电极上形成支撑层；图形化支撑层，形成贯穿支撑层的第一空腔；在支撑层上形成第一衬底，第一衬底遮盖第一空腔；第一电极、第二电极至少其中之一具有拱形桥，具有拱形桥的电极的形成方法包括：形成环形牺牲凸起；沉积导电材料层，覆盖环形牺牲凸起及环形牺牲凸起周边区域；去除环形牺牲凸起形成环形空隙。本发明用电极的拱形桥结构从有效谐振区的外周包围整个有效谐振区，提高了谐振器的机械强度。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器的制造方法。

背景技术

随着无线通讯技术的不断发展，为了满足各种无线通讯终端的多功能化需求，终端设备需要能够利用不同的载波频谱传输数据，同时，为了在有限的带宽内支持足够的数据传输率，对于射频系统也提出了严格的性能要求。射频滤波器是射频系统的重要组成部分，可以将通信频谱外的干扰和噪声滤出以满足射频系统和通信协议对于信噪比的需求。以手机为例，由于每一个频带需要有对应的滤波器，一台手机中可能需要设置数十个滤波器。

通常，薄膜体声波谐振器包括两个薄膜电极，并且两个薄膜电极之间设有压电薄膜层，其工作原理为利用压电薄膜层在交变电场下产生振动，该振动激励出沿压电薄膜层厚度方向传播的体声波，此声波传至上下电极与空气交界面被反射回来，进而在薄膜内部来回反射，形成震荡。当声波在压电薄膜层中传播正好是半波长的奇数倍时，形成驻波震荡。

但是，目前制作出的空腔型薄膜体声波谐振器，存在横波损失，结构强度不够，使品质因子(Q)无法进一步提高、成品率低等问题，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薄膜体声波谐振器的制造方法，能够提高薄膜体声波谐振器的品质因子，进而提高器件性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：

形成第一电极、第二电极和压电层，其中所述压电层位于所述第一电极和所述第二电极之间；

在所述第一电极上形成支撑层；

图形化所述支撑层，形成贯穿所述支撑层的第一空腔；

在所述支撑层上形成第一衬底，所述第一衬底遮盖所述第一空腔；

所述第一电极、所述第二电极至少其中之一具有拱形桥，具有拱形桥的电极的形成方法包括：

形成环形牺牲凸起；沉积导电材料层，覆盖所述环形牺牲凸起及所述环形牺牲凸起周边区域；去除所述环形牺牲凸起形成环形空隙。

本发明的有益效果在于：第一电极和/或第二电极形成拱形桥结构，拱形桥围成封闭的环形，拱形桥与压电层所在平面的表面形成环形空隙，使有效谐振区边界处的第一电极和/或第二电极的端部与空隙的气体接触，从而达到消除有效谐振区的电极的边界杂波的效果，进而提升谐振器的Q值。

进一步地，电极的拱形桥结构作为有效谐振区的边界，包围整个有效谐振区，电极可以从有效谐振区的四周延伸至第一衬底上，提高了谐振器的机械强度。

进一步地，空腔上方的压电层没有经过刻蚀形成沟槽、孔洞类的结构(相对于压电层中设有沟槽的情况)，可以保障谐振器的结构强度，提高谐振器的成品率。

进一步地，拱形桥外周区域的第一电极和第二电极在压电层所在平面的投影相互错开，可以避免由于存在电位浮空产生的高频耦合问题，防止形成寄生电容，有利于提高谐振器品质因数。

进一步地，压电层中设有沟槽，使压电层的边缘暴露在气体中，能够抑制压电层的横波损失，提升谐振器的Q值。