体声波谐振器及其制造方法和滤波器、射频通信系统技术方案

本发明专利技术提供一种体声波谐振器及其制造方法和滤波器、射频通信系统，形成于压电谐振层外围的且悬空于空腔上方的底电极凹陷部和顶电极凹陷部，能够阻挡压电谐振层产生的横波向空腔外围传输，将横波反射回有效工作区中，继而减少和降低了声波损耗，使谐振器的品质因子得到提高，最终能够提高器件性能。进一步地，底电极搭接部和顶电极搭接部与空腔的重叠部分均是悬空的，且底电极搭接部和顶电极搭接部相互错开，可以大大降低寄生参数，并避免漏电、短路等问题，能够提高器件可靠性。

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振器及其制造方法和滤波器、射频通信系统
本专利技术涉及射频通信
，尤其涉及一种体声波谐振器及其制造方法和滤波器、射频通信系统。
技术介绍
射频(RF)通信，如在移动电话中使用的通信，需要运用射频滤波器，每一个射频滤波器都能传递所需的频率，并限制所有其他频率。随着移动通信技术的发展，移动数据传输量也迅速上升。因此，在频率资源有限以及应当使用尽可能少的移动通信设备的前提下，提高无线基站、微基站或直放站等无线功率发射设备的发射功率成了必须考虑的问题，同时也意味着对移动通信设备前端电路中滤波器功率的要求也越来越高。目前，无线基站等设备中的大功率滤波器主要是以腔体滤波器为主，其功率可达上百瓦，但是这种滤波器的尺寸太大。也有的设备中使用介质滤波器，其平均功率可达5瓦以上，这种滤波器的尺寸也很大。由于尺寸大，所以这两种滤波器无法集成到射频前端芯片中。随着MEMS技术越来越成熟，由体声波(BAW)谐振器构成的滤波器，能够很好地克服了上述两种滤波器存在的缺陷。体声波谐振器具有陶瓷介质滤波器不可比拟的体积优势、声表面波(SAW)谐振器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：/n衬底；/n底电极层，设置在所述衬底上，且所述底电极层和所述衬底之间形成有空腔，所述底电极层具有底电极凹陷部，所述底电极凹陷部位于所述空腔的区域中且向着靠近所述空腔的底面的方向凹陷；/n压电谐振层，形成在所述空腔上方的所述底电极层上；/n顶电极层，形成在所述压电谐振层上，所述顶电极层具有顶电极凹陷部，所述顶电极凹陷部位于所述空腔的区域中并向着靠近所述空腔的底面的方向凹陷，所述顶电极凹陷部和所述底电极凹陷部均位于所述压电谐振层外围的空腔区域中，所述底电极凹陷部与所述顶电极凹陷部均围绕所述压电谐振层的周边方向延伸，且二者至少部分相对。/n

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：
衬底；
底电极层，设置在所述衬底上，且所述底电极层和所述衬底之间形成有空腔，所述底电极层具有底电极凹陷部，所述底电极凹陷部位于所述空腔的区域中且向着靠近所述空腔的底面的方向凹陷；
压电谐振层，形成在所述空腔上方的所述底电极层上；
顶电极层，形成在所述压电谐振层上，所述顶电极层具有顶电极凹陷部，所述顶电极凹陷部位于所述空腔的区域中并向着靠近所述空腔的底面的方向凹陷，所述顶电极凹陷部和所述底电极凹陷部均位于所述压电谐振层外围的空腔区域中，所述底电极凹陷部与所述顶电极凹陷部均围绕所述压电谐振层的周边方向延伸，且二者至少部分相对。


2.如权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极层还包括底电极搭接部，所述底电极搭接部一端连接所述底电极凹陷部，另一端搭接到所述空腔外围的衬底上；所述顶电极层还包括顶电极搭接部，所述顶电极搭接部一端连接所述顶电极凹陷部，另一端延伸到所述空腔外围的衬底上方；所述底电极搭接部和所述顶电极搭接部相互错开。


3.如权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极层还包括与所述压电谐振层重叠的底电极谐振部，所述顶电极层还包括与所述压电谐振层重叠的顶电极谐振部，所述底电极谐振部和所述顶电极谐振部均为多边形。


4.如权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极凹陷部沿着所述底电极谐振部的边设置且至少设置在所述底电极搭接部和所述底电极谐振部对齐的区域中，所述顶电极凹陷部沿着所述顶电极谐振部的边设置且至少设置在所述顶电极搭接部和所述顶电极谐振部对齐的区域中。


5.如权利要求4所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极凹陷部在所述空腔上方至少与所述顶电极搭接部相互错开，或者，所述底电极凹陷部环绕所述底电极谐振部一周；所述顶电极凹陷部在所述空腔上方至少与所述底电极搭接部相互错开，或者，所述顶电极凹陷部环绕所述顶电极谐振部一周。


6.如权利要求5所述的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极凹陷部和所述底电极凹陷部在所述空腔的底面上的投影正好相接或相互错开或具有重叠。


7.如权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极凹陷部、所述底电极搭接部和所述底电极谐振部采用同一膜层形成，所述顶电极凹陷部、所述顶电极搭接部和所述顶电极谐振部采用同一膜层形成。


8.如权利要求4所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极搭接部在自身所处的空腔部分上方完全遮盖空腔，且在所述顶电极搭接部的宽度方向，与所述顶电极搭接部无重叠。


9.如权利要求1至8中任一项所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极凹陷部与所述压电谐振层之间的水平距离为制造所述底电极凹陷部的工艺所允许的最小距离；所述顶电极凹陷部与所述压电谐振层之间的水平距离为制造所述顶电极凹陷部的工艺所允许的最小距离。


10.如权利要求1至8中任一项所述的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极凹陷部的侧壁相对所述压电谐振层的顶面倾斜，所述底电极凹陷部的侧壁相对所述压电谐振层的底面倾斜。


11.如权利要求10所述的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极凹陷部的侧壁和所述压电谐振层的顶面之间的夹角小于等于45度，所述底电极凹陷部的侧壁与所述压电谐振层的底面之间的夹角小于等于45度。


12.如权利要求1至8或11中任一项所述的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极凹陷部的线宽为制造所述底电极凹陷部的工艺所允许的最小线宽；所述顶电极凹陷部的线宽为制造所述顶电极凹陷部的工艺所允许的最小线宽。


13.如权利要求1至8或11中任一项所述的体声波谐振器，其特征在于，所述空腔为整个底部凹陷在所述衬底中的凹槽结构或者为整体上凸设在所述衬底表面上的腔体结构。


14.一种滤波器，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至13中任一项所述的体声波谐振器。


15.一种射频通信系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求14所述的滤波器。


16.一种体声波谐振器的制造方法，其特征在于，包括：
提供衬底，形成第一牺牲层于部分所述衬底上；
形成第一凹槽于所述第一牺牲层的边缘部分中，且所述第一凹槽未暴露出所述第一牺牲层下方的衬底的表面；
形成底电极层于所述第一牺牲层上，所述底电极层覆盖在所述第一凹槽的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海龙，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司上海分公司，
类型：发明
国别省市：上海;31