[发明专利]一种体声波谐振器及其制作方法

说明书

本发明实施例提供了一种体声波谐振器及其制作方法，该方法包括：提供衬底，在衬底的内部或者表面形成声反射结构；在衬底的一侧形成第一电极，第一电极至少部分覆盖声反射结构；在第一电极背离衬底的一侧形成压电层，压电层内部或表面具有温度补偿层和至少一层第一晶格诱导层，任一第一晶格诱导层与压电层的晶格失配度小于温度补偿层与压电层的晶格失配度；在压电层背离衬底的一侧形成第二电极。由于第一晶格诱导层与压电层的晶格失配度小于温度补偿层与压电层的晶格失配度，因此，与温度补偿层相比，第一晶格诱导层与压电层的晶格更匹配，从而可以改善压电层与温度补偿层之间的晶格失配。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术领域，具体涉及一种体声波谐振器及其制作方法。

背景技术

薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，简称FBAR，又称为体声波谐振器或BAW)因具有尺寸小、工作频率高、功耗低、品质因数(Q值)高、直接输出频率信号、与CMOS工艺兼容等特点，而被广泛应用于无线通信射频、生物以及医学等重要领域。

体声波谐振器包括制作在衬底上的具有下电极-压电层-上电极的三明治结构。体声波谐振器利用压电层的逆压电效应，将电极输入的电信号转换为机械谐振。由于体声波谐振器的工作频率会随着温度变化而变化，因此，需要在体声波谐振器中添加温度补偿层，以减小其工作频率的漂移。但是，添加温度补偿层会导致压电层的机电耦合系数(Kt²)变差，影响体声波谐振器的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种体声波谐振器及其制作方法，以解决添加温度补偿层导致压电层机电耦合系数较差的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供如下技术方案：

一种体声波谐振器的制作方法，包括：

提供衬底，在所述衬底的内部或者表面形成声反射结构；

在所述衬底的一侧形成第一电极，所述第一电极至少部分覆盖所述声反射结构；

在所述第一电极背离所述衬底的一侧形成压电层，所述压电层内部或表面具有温度补偿层和至少一层第一晶格诱导层，所述至少一层第一晶格诱导层设置于所述温度补偿层背离所述衬底的一侧，并且，任一所述第一晶格诱导层与所述压电层的晶格失配度小于所述温度补偿层与所述压电层的晶格失配度；

在所述压电层背离所述衬底的一侧形成第二电极。

可选的，在所述第一电极背离所述衬底的一侧形成压电层，所述压电层内部具有温度补偿层和至少一层第一晶格诱导层，包括：

在所述第一电极背离所述衬底的一侧形成第一子压电层；

在所述第一子压电层背离所述衬底的一侧形成温度补偿层；

在所述温度补偿层背离所述衬底的一侧形成至少一层第一晶格诱导层；

在所述至少一层第一晶格诱导层背离所述衬底的一侧形成第二子压电层，所述第一子压电层和所述第二子压电层形成所述压电层。

可选的，在所述第一子压电层背离所述衬底的一侧形成温度补偿层之前，还包括：

在所述第一子压电层背离所述衬底的一侧形成第二晶格诱导层，所述第二晶格诱导层和所述第一晶格诱导层包裹所述温度补偿层，且所述第二晶格诱导层与所述压电层的晶格失配度小于所述温度补偿层与所述压电层的晶格失配度。

可选的，在所述第一电极背离所述衬底的一侧形成压电层，所述压电层表面具有温度补偿层和至少一层第一晶格诱导层，包括：

在所述第一电极背离所述衬底的一侧形成温度补偿层；

在所述温度补偿层背离所述衬底的一侧形成至少一层第一晶格诱导层；