[发明专利]温度补偿型薄膜体声波谐振器及其形成方法、电子设备

说明书

本发明公开了一种温度补偿型薄膜体声波谐振器及其制造方法，以及一种电子设备。本发明的薄膜体声波谐振器包括：基底、第一电极和第二电极、压电薄膜和温度补偿层，其中，所述温度补偿层的材料为N型或P型掺杂硅。由于有N型或P型掺杂硅材料的温度补偿层，谐振器的频率温度漂移系数更小，频率稳定性更高；由于掺杂N型或P型硅的材料声学损耗非常低，谐振器在温度补偿后其品质因数Q值比补偿前更高。

技术领域

本发明涉及谐振器技术领域，具体涉及一种温度补偿型薄膜体声波谐振器及其形成方法，以及一种电子设备。

背景技术

薄膜体声波谐振器在加入二氧化硅、多晶硅、硼磷酸盐玻璃(BSG)、硅氧化物或碲氧化物等传统温补材料的温度补偿层后，通常其温漂系数变小，频率稳定性变好，但品质因数Q值会因此降低，电学性能变差。亟需寻找一种能够平衡温漂系数和品质因数的薄膜体声波谐振器及其制造方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种能够平衡温漂系数和品质因数的温度补偿型薄膜体声波谐振器及其制造方法，以及包括该薄膜体声波谐振器的电子设备。

本发明第一方面提供一种温度补偿型薄膜体声波谐振器，可以包括：基底、第一电极和第二电极、压电薄膜和温度补偿层，其中，所述温度补偿层的材料为N型或P型掺杂硅。

可选地，所述温度补偿层为掺杂单晶硅。

可选地，所述温度补偿层的掺杂浓度大于10¹⁹/cm³。

可选地，所述温度补偿层的电阻率小于5mΩ·cm。

可选地，所述温度补偿层的厚度为0.1微米至10微米。

可选地，所述薄膜体声波谐振器的谐振模式为厚度伸缩模式，并且所述压电薄膜为氮化铝或者掺杂氮化铝。

可选地，谐振频率范围为100MHz至30GHz。

可选地，当谐振器用于滤波器时，所述温度补偿层用于调整谐振器的一阶频率温漂系数；当谐振器用于振荡器时，所述温度补偿层用于调整谐振器的二阶频率温漂系数或者同时调整谐振器的一阶和二阶频率温漂系数。

可选地，所述基底支撑所述温度补偿层，所述温度补偿层之上具有依次堆叠的所述第一电极、所述压电薄膜和所述第二电极。

可选地，所述基底之上具有支撑层，所述支撑层的顶表面具有空气腔，所述支撑层之上具有依次堆叠的所述温度补偿层、所述压电薄膜和所述第二电极，所述第一电极位于所述温度补偿层下方并且位于所述空气腔内部。

可选地，所述基底支撑所述温度补偿层，所述温度补偿层之上具有依次堆叠所述压电薄膜和所述第二电极，所述第一电极位于所述温度补偿层的下方。

可选地，所述第一电极与所述第二电极为对称结构。

可选地，所述基底之上具有支撑层，所述支撑层的顶表面具有空气腔，所述支撑层之上具有依次堆叠的所述温度补偿层、所述第一电极、所述压电薄膜和所述第二电极。

本发明第二方面提供一种温度补偿型薄膜体声波谐振器的形成方法，可以包括：在基底之上形成温度补偿层；在所述温度补偿层之上形成第一电极；在所述第一电极之上形成压电薄膜；在所述压电薄膜之上形成第二电极；在所述第二电极之上先后形成临时键合层；在所述临时键合层之上形成临时基底；倒转当前半导体结构，刻蚀所述基底以形成空气腔；倒转当前半导体结构，去除所述临时键合层和临时基底。

本发明第三方面提供一种温度补偿型薄膜体声波谐振器的形成方法，可以包括：在牺牲基底之上形成温度补偿层；在所述温度补偿层之上形成第一电极；在所述第一电极之上形成牺牲结构；在所述牺牲结构之上形成支撑层；在所述支撑层之上形成封装基底层；倒转当前半导体结构，去除所述牺牲基底；在所述温度补偿层之上形成第二电极；去除所述牺牲结构。