[发明专利]谐振器及其制备方法、滤波器

说明书

一种谐振器及其制备方法、滤波器，涉及谐振器技术领域。该制备方法包括：在第一衬底上形成压电层、第一电极层和第一键合层；对第一键合层进行图案化以形成第一键合环、第二键合环和第三键合环；并刻蚀露出的第一电极层以形成第一窗口；在第二衬底上形成第一支撑层和第二键合层；对第二键合层进行图案化以形成第四键合环和第五键合环；并刻蚀露出的第一支撑层以形成第二窗口和第三窗口，得到位于第三窗口和第二窗口之间的边界环；将第三键合环和第五键合环键合、第二键合环和第四键合环键合得到谐振器的空腔结构；去除第一衬底，并在压电层上形成第二电极层。该制备方法通过封装键合工艺实现边界环的制备，其制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及谐振器技术领域，具体而言，涉及一种谐振器及其制备方法、滤波器。

背景技术

随着无线通信的迅猛发展，无线信号变得越来越拥挤，对工作在射频频段的滤波器提出了集成化、微型化、低功耗、高性能、低成本等新的要求。传统的声表面波谐振器因为频率及承受功率等的限制，无法达到这样的技术指标。薄膜体声波谐振器(FBAR)由于具有CMOS工艺兼容、高品质因数(Q值)、低损耗、低温度系数、高的功率承载能力的特性已逐渐成为射频滤波器领域研究的热点。

薄膜体声波谐振器是利用压电薄膜的压电效应，在上、下电极之间施加一个电信号，由于压电薄膜的压电效应会产生声信号，声信号在电极之间振荡，声波分为沿厚度方向的振动模式和横向振动模式，其中只有满足声波全反射条件的沿厚度方向的振动模式的声波才会被保留下来，横向振动模式的声波将被消耗，保留下来的声信号再转化为电信号输出，从而实现电信号的选频。由于横向振动模式的声波造成了声波能量的损失，降低了能量转换效率，增大了FBAR的插入损耗，降低了品质因子Q值，因此，为提升器件品质因数，减少能量损耗目前较常用的方法包括设置边界环等。然而，现有技术中的边界环通常通过正面制备的方式获得，其制备工艺复杂，且制备得到的边界环尺寸精度不高，难以满足日益发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谐振器及其制备方法、滤波器，该谐振器的制备方法通过封装键合工艺实现边界环的制备，其制备工艺简单。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的一方面，提供一种谐振器的制备方法，该谐振器的制备方法包括：在第一衬底上依次形成压电层、第一电极层和第一键合层；对第一键合层进行图案化，以形成第一键合环、围设于第一键合环外周的第二键合环，以及围设于第二键合环外周的第三键合环；并刻蚀露出的第一电极层，以形成位于第三键合环和第二键合环之间的第一窗口；在第二衬底上依次形成第一支撑层和第二键合层；对第二键合层进行图案化，以形成第四键合环和围设于第四键合环外周的第五键合环；并刻蚀露出的第一支撑层，以形成位于第四键合环和第五键合环之间的第二窗口和位于第四键合环内的第三窗口，得到位于第三窗口和第二窗口之间的边界环；将第三键合环和第五键合环键合、第二键合环和第四键合环键合，以得到谐振器的空腔结构；去除第一衬底，并在压电层上形成第二电极层。该谐振器的制备方法通过封装键合工艺实现边界环的制备，其制备工艺简单。

可选地，在第一衬底上依次形成压电层、第一电极层和第一键合层，包括：在第一衬底上形成第二支撑层；在第二支撑层上依次形成压电层、第一电极层和第一键合层。

可选地，去除第一衬底，并在压电层上形成第二电极层，包括：去除第一衬底；刻蚀第二支撑层和压电层，以形成露出第一电极层的第一通孔；刻蚀第二支撑层以形成露出压电层的第二通孔，其中，第一通孔和第二通孔在压电层上的正投影无交叠；在压电层上沉积金属材料，并刻蚀金属材料以形成间隔的第二电极层和引出电极，第二电极层穿过第二通孔与压电层互联，引出电极穿过第一通孔和第一电极层互联。

可选地，第一支撑层和第二支撑层的材料均为二氧化硅。