当前位置: 首页 > 专利查询>天津大学专利>正文

体声波谐振器制造技术

技术编号:21369101 阅读:34 留言:0更新日期:2019-06-15 11:04
本发明专利技术提供一种体声波谐振器,包括由下至上依次排列的基底、声学镜结构、下电极、压电薄膜结构、上电极,所述上电极和/或下电极的上表面和/或下表面具有附属结构,所述附属结构在垂直于上电极表面的方向上具有凸起或凹陷。

Bulk acoustic resonator

The invention provides a bulk acoustic wave resonator, which comprises a bottom-to-top sequential arrangement of a base, an acoustic mirror structure, a bottom electrode, a piezoelectric film structure and an upper electrode. The upper and/or lower surfaces of the upper and/or lower electrodes have an appendage structure, and the appendage structure has a protrusion or depression in a direction perpendicular to the surface of the upper electrode.

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振器
本专利技术涉及半导体
,特别地涉及一种体声波谐振器。
技术介绍
体声波谐振器的传统俯视结构如图1所示,沿图1中的折线AOA’剖开可得到图2中的剖视结构,图1和图2中包含的体声波基本结构包括基底SUB,嵌入于基底上的声学镜结构AM,位于基底和声学镜之上的下电极BE,位于下电极和基底之上的压电薄膜结构PZ,以及位于压电薄膜之上的上电极TE。其中图1中还包含下电极引脚BEC和上电极引脚TEC,此两部分结构在图2中未示出。体声波谐振器的理想工作状态是:在上下电极TE和BE施加射频输入电压时,压电薄膜PZ会响应该电压产生活塞模式的机械振动,从而将电能转化为机械能。然而,在传统结构的体波谐振器的实际工作状态中,除了产生活塞模式的振动之外,还会产生大量的寄生模式振动(杂波),杂波的存在会占据可观的能量从而导致谐振器的品质因数(Q值)劣化,此外由多个谐振器构成的滤波器的性能也会因此大幅下降。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种体声波谐振器,能够减少杂波,具有更高品质因素。本专利技术的体声波谐振器,包括由下至上依次排列的基底、声学镜结构、下电极、压电薄膜结构、上电极,所述上电极和/或下电极的上表面和/或下表面具有附属结构,所述附属结构在垂直于上电极表面的方向上具有凸起或凹陷。可选地,所述凸起高度或所述凹陷深度范围为至可选地,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿直线轨迹进行平面分布,且每个所述晶胞在至少两个不同方向上呈周期性分布。可选地,所述晶胞具有一个中心圆形和三个周边圆形,且三个周边圆形和中心圆形由三个棒状结构相连接,所述晶胞沿中心圆圆心和三个周边圆圆心的三个连心线方向进行周期分布。可选地,所述晶胞具有一个中心圆形和六个平均地放射状分布的相同棒状结构,所述晶胞沿所述六个棒状结构所在的三条直线方向进行周期分布。可选地,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿同心封闭曲线迹进行平面分布。可选地,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿同心封闭曲线的轨迹进行平面分布。可选地,所述同心封闭曲线为同心圆。可选地,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿螺旋曲线或螺旋折线的轨迹进行平面分布。可选地,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式中,所述晶胞存在预设规律性的缺失。可选地,所述附属结构的图形的占空比的取值范围为5%-95%。可选地,所述基底材料包括:单晶硅、砷化镓、石英或者蓝宝石。可选地,所述上电极和所述下电极的材料包括:钼、钌、金、铝、镁、钨、铜,钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金。可选地,所述附属结构的材料包括:二氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅、多聚物、钼、钌、金、铝、镁、钨、铜,钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金。可选地,所述压电层的材料包括:氮化铝、氧化锌、钛锆酸铅、掺杂氮化铝、掺杂氧化锌,所述压电层掺杂有如下元素中的一种或多种:钪、钇、镁、钛、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。本专利技术的体声波谐振器通过对谐振器的电极的上下表面添加附属结构,并且改变压电薄膜上表面的结构来抑制谐振器中的寄生振动模式,从而达到提高谐振器的Q值,并改善谐振器和由其构成的滤波器或其他电子器件的性能的目的。同时该附属结构还起到调节谐振器的振动频率的功能。附图说明附图用于更好地理解本专利技术,不构成对本专利技术的不当限定。其中:图1是体声波谐振器传统结构俯视图;图2是体声波谐振器传统结构剖视图;图3是本专利技术实施例的体声波谐振器的附属结构位于上电极上表面位置的示意图;图4是本专利技术实施例的体声波谐振器的附属结构位于上电极下表面位置的示意图;图5是本专利技术实施例的体声波谐振器的附属结构位于上电极上表面和下表面位置的示意图;图6是本专利技术实施例的体声波谐振器的具有图案的上电极附加结构的俯视示意图;图7a是第一实施例的附属结构的凸起或凹陷的分布形式示意图;图7b为图7a对应的无缺陷全密排情况下的晶胞图案投影;图8是第二实施例的附属结构的凸起或凹陷的分布形式示意图;图9是第三实施例的附属结构的凸起或凹陷的分布形式示意图;图10是第四实施例的附属结构的凸起或凹陷的分布形式示意图;图11是第五实施例的附属结构的凸起或凹陷的分布形式示意图;图12a是单条螺旋线的示意图;图12b是五条螺旋线的示意图;图13a是宽度恒定的螺旋分布条形凸起或凹陷的晶胞的示意图;图13b是宽度渐变的螺旋分布条形凸起或凹陷的晶胞的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。本专利技术实施例的体声波谐振器,包括由下至上依次排列的基底、声学镜结构、下电极、压电薄膜结构、上电极,其中,上电极和/或下电极的上表面和/或下表面具有附属结构,该附属结构在垂直于上电极表面的方向上具有凸起或凹陷。具体地,在图3所示的谐振器结构中附加层MLU1位于上电极TE上表面。在图4所示的谐振器结构中附加层MLL2位于上电极TE2下表面和压电层之间。在图5所示的谐振器结构中附加层MLU3和MLL3分别位于上电极TE3的上表面和下表面。其中附属结构在垂直于上电极表面的方向上具有凸起或凹陷形状。凸起高度或凹陷深度范围为至优选范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体声波谐振器,包括由下至上依次排列的基底、声学镜结构、下电极、压电薄膜结构、上电极,其特征在于,所述上电极和/或下电极的上表面和/或下表面具有附属结构,所述附属结构在垂直于上电极表面的方向上具有凸起或凹陷。

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器,包括由下至上依次排列的基底、声学镜结构、下电极、压电薄膜结构、上电极,其特征在于,所述上电极和/或下电极的上表面和/或下表面具有附属结构,所述附属结构在垂直于上电极表面的方向上具有凸起或凹陷。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述凸起高度或所述凹陷深度范围为至3.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿直线轨迹进行平面分布,且每个所述晶胞在至少两个不同方向上呈周期性分布。4.根据权利要求3所述的体声波谐振器,其特征在于,所述晶胞具有一个中心圆形和三个周边圆形,且三个周边圆形和中心圆形由三个棒状结构相连接,所述晶胞沿中心圆圆心和三个周边圆圆心的三个连心线方向进行周期分布。5.根据权利要求3所述的体声波谐振器,其特征在于,所述晶胞具有一个中心圆形和六个平均地放射状分布的相同棒状结构,所述晶胞沿所述六个棒状结构所在的三条直线方向进行周期分布。6.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿同心封闭曲线迹进行平面分布。7.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述附属结构的凸起或凹陷的分布形式具有如下特征:具有最小晶胞结构,所述晶胞沿同心封闭曲线的轨迹进行平面分...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨清瑞庞慰孙晨张孟伦
申请(专利权)人:天津大学诺思天津微系统有限责任公司
类型:发明
国别省市:天津,12

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1