[发明专利]具有减少的横向模式的BAW谐振器

说明书

提供了一种具有减少的横向模式的BAW谐振器(RN)。该谐振器具有底部电极(BE)、压电材料(PM)和顶部电极(TE)的有源堆叠，并且该有源堆叠的至少一个元件具有弯曲侧壁(CSW)。两个或更多个弯曲侧壁可以被布置在具有不同半径的椭圆形印迹的球体上、在圆柱体或棱柱体上。

技术领域

本发明涉及具有减少的横向模式的BAW谐振器(BAW＝体声波)以及对应RF滤波器和多路复用器。

背景技术

在无线通信设备中，RF滤波器用于分开需要的RF信号与不需要的RF信号。这种RF滤波器可以与诸如BAW谐振器之类的电声谐振器一起工作。在BAW谐振器中，压电材料被布置在底部电极层与顶部电极层之间。由于压电效应，当射频信号被施加到电极时，声波(具体地，纵波)可以在垂直方向上传播。

然而，其他波模式也可能被激发并且劣化谐振器和包括该谐振器的滤波器的声学和电学性能。这种不需要的模式可能为横向模式，这些横向模式具有波矢量，这些波矢量具有水平分量。

根据美国专利6,150,703，得知BAW谐振器。谐振器具有非平行侧壁，这些非平行侧壁可能会降低横向模式的强度。

然而，期望RF滤波器和对应谐振器的性能进一步改进。

具体地，期望具有增加的光谱纯度、增加的品质因数Q、进一步减少的横向模式的谐振器和具有降低的插入损耗和减少的不规则性以及更平滑的传递函数的滤波器。

发明内容

为此，提供了一种具有减少的横向模式的BAW谐振器。BAW谐振器包括有源堆栈。有源堆叠包括底部电极层中的底部电极、顶部电极层中的顶部电极、以及压电层中的压电材料。压电层中的压电材料被设置在底部电极层与顶部电极层之间。选自有源堆叠的至少一个元件具有弯曲侧壁。

有源堆叠的元件的弯曲侧壁使在垂直方向上传播的需要的声学模式基本不变，同时降低了不需要的横向模式的负面影响。具体地，弯曲侧壁可以充当水平波矢量分量的偏转元件，使得相长干涉被减少甚至被消除。

BAW谐振器可以为SMR型谐振器(SMR＝固体安装谐振器)，其中声学反射镜被布置在底部电极下方。然而，谐振器也可能具有FBAR型(FBAR＝薄膜体声谐振器)，其中空腔被布置在底部电极层下方。在SMR型谐振器的情况下的声学反射镜和在FBAR型谐振器的情况下的空腔具有以下效果：谐振器结构与其环境声学解耦，使得声能的耗散被减少。

有源堆叠的元件的术语“侧壁”表示堆叠式构造，具体地，底部电极层、压电材料和顶部电极层，的基本水平区域或表面。

对应侧壁的高度基本等于对应层的厚度。有源堆叠的对应元件可以具有角落以及角落之间的边缘。对应侧壁表示对应边缘之间的垂直表面。

有源堆叠的两个或所有侧壁可能具有弯曲侧壁。

因此，弯曲侧壁的数目不限于一个。元件中的每个元件(例如，底部电极、顶部电极和其间的压电材料)具有弯曲侧壁。这些元件中的每个元件还可以具有两个或更多个弯曲侧壁。具体地，有源堆叠的每个元件的每个侧壁都可能是弯曲的。

有源堆叠的一个或多个元件的侧壁的数目可能为奇数。

对侧壁的数目使用奇数基本防止了每个侧壁具有特定关联的相对侧壁，从而防止了由关联侧壁之间的迭代反射引起的横向模式的相长干涉。

对应地，有源堆叠的每个元件的侧壁的数目可能为3、4、5、6、7、8、9、10、11或更高，但是优选的是，对应元件的侧壁的数目为3、5、7、9、11或更高的奇数。

一个或多个弯曲侧壁可以被布置在球体、圆柱体或棱柱体上。

因此，对应侧壁的表面被布置在相应几何形状上并且建立了几何形状的区段。在这方面，棱柱体为三维形状，该三维形状具有两个相同大小和相同形状的平行区域。因此，圆柱体为棱柱体的特殊体现。