[发明专利]一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和滤波器

说明书

本发明公开了一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和滤波器，其中声波谐振器包括：压电叠层结构，所述压电叠层结构包括从下至上依次叠置的第一电极、压电层和第二电极；所述第一电极和所述第二电极至少其中之一包括向远离所述压电层表面方向凸起的环形拱形桥，所述拱形桥的内表面围成环形空隙，所述环形空隙围成的区域为所述谐振器的有效谐振区。本发明用拱形桥所在的区域界定有效谐振区的边界，并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。

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及其制造方法和滤波器。

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及其制造方法和滤波器，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，包括：

压电叠层结构，所述压电叠层结构包括从下至上依次叠置的第一电极、压电层和第二电极；

所述第一电极和所述第二电极至少其中之一包括向远离所述压电层表面方向凸起的环形拱形桥，所述拱形桥的内表面围成环形空隙，所述环形空隙围成的区域为所述谐振器的有效谐振区。

本发明还提供一种滤波器，包括至少一个上述的薄膜体声波谐振器。

本发明还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牺牲层，覆盖部分所述第一电极；

形成支撑层，覆盖所述牺牲层及所述牺牲层的外周；

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，以形成带有拱形桥的电极；

去除所述环形牺牲凸起形成环形空隙，所述环形空隙围成的区域为谐振器的有效谐振区；

去除所述牺牲层形成空腔。

本发明还提供一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：

提供带有声反射镜结构的基板，在所述基板上依次形成第一电极、压电层；

在所述压电层上形成环形牺牲凸起，所述环形凸起位于所述声反射镜结构包围的区域上方；

形成第二电极，覆盖所述压电层和所述环形牺牲凸起；