薄膜体声波谐振器制造技术

本发明专利技术提供了一种薄膜体声波谐振器，包括：基底，该基底具有腔体结构；下电极层，该下电极层形成在所述基底之上并遮盖至少部分所述腔体结构；所述腔体结构与所述下电极层共同组成空腔；压电层，该压电层形成在所述下电极层之上；上电极层，该上电极层形成在所述压电层之上；导热介质层，该导热介质层覆盖所述基底的上表面，并与所述下电极层、所述压电层、所述上电极层三者中的至少一个形成接触。与传统的薄膜体声波谐振器相比，本发明专利技术所提供的薄膜体声波谐振器在不增加器件面积的前提下具有更优的功率承受能力。

【技术实现步骤摘要】
薄膜体声波谐振器
本专利技术涉及谐振器领域，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器。
技术介绍
随着无线通讯技术的快速发展以及用户需求的不断扩展，手持移动通信产品正在迅速地往微型化和轻便化发展。通常情况下，在手持移动通信产品中，相对于以CMOS、GaAs工艺为主的有源电路来说，分立的无源器件往往占据更大的体积。作为无源器件代表的滤波器，在微型化的发展浪潮中扮演着极为重要的角色。目前，手持移动通信产品主要采用基于压电材料制作的滤波器，其中，构成这种高性能压电滤波器的基本单元主要包括薄膜体声波谐振器（FilmBulkAcousticResonator，FBAR）。请参考图1(a)和图1(b)，其中，图1(a)是现有技术中薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图，图1(b)是图1(a)所示薄膜体声波谐振器的俯视结构示意图。如图所示，薄膜体声波谐振器从下至上依次包括基底100、下电极层110、压电层120以及上电极层130，其中，在基底100与下电极层110之间进一步还存在用于反射声波能量的空腔结构101。其中，薄膜体声波谐振器的有效工作面积由上电极层130、下电极层110以及空腔结构101的重叠部分决定。图1(a)和图1(b)所示的薄膜体声波谐振器的有效工作面积为上电极层130。从图中可以看出，薄膜体声波谐振器的下电极层110越过空腔结构101，其目的是利用基底100对薄膜体声波谐振器的薄膜提供支撑从而令其不会塌陷，否则，薄膜体声波谐振器的薄膜塌陷碰到基底100会极大地损失薄膜体声波谐振器的品质因素。因此，下电极层110越过空腔结构101的距离（在图中以D表示）需要综合考虑下电极层110的厚度、薄膜应力、薄膜电阻、器件的总体尺寸等因素。在对薄膜体声波谐振器批量生产时，在满足上述各个因素的前提下通常会尽可能减小下电极层110越过空腔结构101的距离，以此达到尽可能缩小器件尺寸的目的。虽然减小下电极层110越过空腔结构101的距离可以达到缩小器件尺寸的目的，但是由于下电极层110与基底100之间的接触面积非常小，因此不利于薄膜体声波谐振器的散热。特别是在给薄膜体声波谐振器加大功率信号的过程中，上电极层130、压电层120以及下电极层110会产生较大的热量，如果产生的热量不能及时有效地扩散开，就会在薄膜体声波谐振器中产生热积累效应，从而导致薄膜体声波谐振器烧毁。为了解决上述问题，现有的做法是将单个薄膜体声波谐振器拆分为两个串联的薄膜体声波谐振器，其中，拆分后的每个薄膜体声波谐振器的上电极层、压电层以及下电极层的厚度保持不变。为保持薄膜体声波谐振器的有效工作面积不变，拆分后的每个薄膜体声波谐振器面积均为原来单个薄膜体声波谐振器面积的两倍，这样拆分后的每个薄膜体声波谐振器上承受的功率密度为原来单个薄膜体声波谐振器的四分之一，从而提高了薄膜体声波谐振器的功率承受能力。但是，两个拆分的薄膜体声波谐振器的面积之和为原来单个薄膜体声波谐振器的四倍，不但大幅度增加了器件的面积，还会在批量生产时增加器件的成本。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种薄膜体声波谐振器，该薄膜体声波谐振器包括：基底，该基底具有腔体结构；下电极层，该下电极层形成在所述基底之上并遮盖至少部分所述腔体结构；所述腔体结构与所述下电极层共同组成空腔；压电层，该压电层形成在所述下电极层之上；上电极层，该上电极层形成在所述压电层之上；导热介质层，该导热介质层覆盖所述基底的上表面，并与所述下电极层、所述压电层、所述上电极层三者中的至少一个形成接触。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过形成导热介质层，令该导热介质层覆盖薄膜体声波谐振器基底的上表面并与薄膜体声波谐振器的下电极层、压电层、上电极层三者中的至少一个形成接触，使得在不增加薄膜体声波谐振器器件面积的前提下，有效地提升薄膜体声波谐振器的散热性能，从而提高薄膜体声波谐振器的功率承受能力，进而扩大薄膜体声波谐振器的应用领域，例如用于微小型通讯基站、卫星通讯系统、军用手持终端等。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1(a)是现有技术中薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；图1(b)是图1(a)所示薄膜体声波谐振器的俯视结构示意图；图2(a)是根据本专利技术一个具体实施例的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；图2(b)是图2(a)所示薄膜体声波谐振器的俯视结构示意图；图3是根据本专利技术另一个具体实施例的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；图4是根据本专利技术又一个具体实施例的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；图5是根据本专利技术又一个具体实施例的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；图6是根据本专利技术又一个具体实施例的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；图7是根据本专利技术又一个具体实施例的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合对本专利技术的实施例作详细描述。在对本专利技术所提供的薄膜体声波谐振器的具体结构进行描述之前，需要说明的是，图2(a)、图2(b)、图3至图7所示的结构包括两个相邻的薄膜体声波谐振器，分别是薄膜体声波谐振器1和薄膜体声波谐振器2，其意在说明相邻的薄膜体声波谐振器可以共用导热介质层。其中，薄膜体声波谐振器1包括基底200、下电极层210a、压电层220a以及上电极层230a，薄膜体声波谐振器2包括基底200、下电极层210b、压电层220b以及上电极层230b。由于薄膜体声波谐振器1和薄膜体声波谐振器2的结构相同，因此，为了简明起见，在下文中仅对图中的薄膜体声波谐振器1进行说明。请参考图2(a)、图2(b)、图3至图7，如图所示，本专利技术提供了一种薄膜体声波谐振器1，该薄膜体声波谐振器1包括：基底200，该基底200具有腔体结构；下电极层210a，该下电极层210a形成在所述基底200之上并遮盖至少部分所述腔体结构；所述腔体结构与所述下电极层210a共同组成空腔201a；压电层220a，该压电层220a形成在所述下电极层210a之上；上电极层230a，该上电极层230a形成在所述压电层220a之上；导热介质层，该导热介质层覆盖所述基底200的上表面，并与所述下电极层210a、所述压电层220a、所述上电极层230a三者中的至少一个形成接触。具体地，如图所示，薄膜体声波谐振器1包括基底200、下电极层210a、压电层220a以及上电极层230a。基底200具有上表面以及与该上表面相对的下表面，其中，在基底200的上表面具有腔体结构。在本实施例中，基底200的材料包括高阻硅、玻璃等。下电极层210a形成在基底200的上表面上，该下电极层210a遮盖部分或者全部所述腔体结构，所述下电极层210a与所述腔体结构共同组成空腔201a，该空腔201a用于反射声波能量。在本实施例中，下电极层210a的材料包括钼、钨，铝等。压电层220a形成在下电极层210之上。在本实施例中，压电层220a的材料包括氮化铝、氧化锌等。上电极层230a形成在压电层220a之上。在本实施例中，上电极层230a的材料包括钼、钨，铝等。优选地，上电极层230a没有越过下电极层210a以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜体声波谐振器，该薄膜体声波谐振器包括：基底，该基底具有腔体结构；下电极层，该下电极层形成在所述基底之上并遮盖至少部分所述腔体结构；所述腔体结构与所述下电极层共同组成空腔；压电层，该压电层形成在所述下电极层之上；上电极层，该上电极层形成在所述压电层之上；导热介质层，该导热介质层覆盖所述基底的上表面，并与所述下电极层、所述压电层、所述上电极层三者中的至少一个形成接触。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜体声波谐振器，该薄膜体声波谐振器包括：基底，该基底具有腔体结构；下电极层，该下电极层形成在所述基底之上并遮盖至少部分所述腔体结构；所述腔体结构与所述下电极层共同组成空腔；压电层，该压电层形成在所述下电极层之上；上电极层，该上电极层形成在所述压电层之上；导热介质层，该导热介质层覆盖所述基底的上表面，并与所述下电极层、所述压电层、所述上电极层三者中的至少一个形成接触。2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其中：所述导热介质层覆盖所述下电极层周围的所述基底的上表面，所述导热介质层与所述下电极层、所述压电层、所述上电极层三者中的至少一个形成接触。3.根据权利要求2所述的薄膜体声波谐振器，其中，所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡念楚，杨清华，周冲，
申请(专利权)人：贵州中科汉天下电子有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52