[发明专利]一种通带展宽的BAW梯型滤波器及其制造方法

摘要

本发明公开了一种通带展宽的BAW梯型滤波器及其制造方法，该滤波器包括制备于衬底上的彼此互连的m个串联和n个并联FBAR单元、信号输入端子、信号输出端子、结点N₁~N_n+1；该滤波器设计方法主要通过：构建FBAR单元的Mason仿真电路模型、调整FBAR单元各膜层的厚度、确定滤波器的级联阶数和拓扑结构、使用参数化设计方法仿真得到BAW梯型滤波器串、并联FBAR的谐振区面积、使用优化方法对带内插损、带内纹波进行优化；在制造过程中，采用DRIE+RIE的两步法工艺方法刻蚀FBAR背部以形成空腔，提高BAW滤波器的成品率；本发明能提高BAW梯型滤波器滤波性能，缩短滤波设计周期，提高BAW滤波器器件可靠性。

主权项

1.一种通带展宽的BAW梯型滤波器，其特征在于：包括制备衬底上的信号输入端Vin、信号输出端Vout、结点N1~Nn+1和彼此互连的n个串联的FBAR单元、m个并联的FBAR单元，m和n为正整数，其中，m=n+1，n>1；所述FBAR包括制备在衬底上的自下而上依次沉积的支撑层、底电极、压电层、顶电极；所述信号输入端子Vin与第一个串联FBAR单元之间的结点为结点N1，第n个串联FBAR单元与所述信号输出端子Vout之间的结点为结点Nn+1，结点N1与结点Nn+1连接，第二个串联FBAR单元到第n‑1个串联FBAR单元之间，每相邻两个串联FBAR单元之间的结点分别连接一个所述并联FBAR单元的一端，每个并联FBAR单元的另一端接地；所述BAW梯型滤波器的设计步骤为：S1，构建FBAR单元的Mason仿真电路模型；S2，根据BAW梯型滤波器的中心频率调整FBAR单元支撑层、底电极、压电层、顶电极的厚度；S3，根据宽带宽指标，在工艺厚度约束条件下，调节支撑层厚度，再次微调串、并联FBAR的顶电极厚度，使BAW梯型滤波器的中心频率不变；S4，根据带外抑制指标，确定BAW梯型滤波器的级联阶数和拓扑结构；S5，根据BAW梯型滤波器的带外抑制、带内插损、带内纹波，使用参数化设计方法仿真得到BAW梯型滤波器串、并联FBAR的谐振区面积；S6，使用带内插损、带内纹波的优化方法对设计的BAW梯型滤波器带内插损、带内纹波进行优化。