一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器制造技术

本发明专利技术涉及电子通信技术领域，具体公开了一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，包括顶电极层、压电层、底电极层、空腔和衬底，其中，所述衬底的顶部开口处设置有空腔，所述空腔上方形成有所述底电极层，所述底电极层上形成有所述压电层，所述压电层上形成有所述顶电极层，其中，所述压电层的横截面为第一多边形，所述第一多边形的所有内角中角度值小于180度的角均倒圆为第一圆角。本发明专利技术提供的抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，通过对传统顶电极

【技术实现步骤摘要】
一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器


[0001]本专利技术涉及电子通信
，更具体地，涉及一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器。

技术介绍

[0002]伴随全球第五代(5G)移动通信事业的蓬勃发展，基站的需求量呈指数式增长，这直接地对滤波器的性能和尺寸提出了更高的要求。且单个手持移动通信设备不仅需要集成5G新频段，对原有2G，3G，和4G等频段的兼容亦对滤波器的性能提出更大的挑战。
[0003]现阶段使用较广的无源滤波器主要是声学滤波器，声学滤波器包括声表面波滤波器（SAW）和体声波滤波器（BAW）两种。声表面波滤波器由于其表面的插指换能器的线宽的限制，其主要工作在3GHz以下的低频频段。在未来高频的应用场景下，体声波滤波器将成为主流。作为薄膜体声波滤波器的基本单元，薄膜体声波谐振器（FBAR）的性能至关重要。
[0004]常用FBAR通常为顶电极
‑
压电层
‑
底电极型的三明治结构，为了减少谐振器的横向能量泄露，现有技术常通过将电极层和压电层的横向平面设计成任意两边不平行的形状，从而增加器件内部的声波散射，以此将能量限制在器件内部。
[0005]但是上述方法抑制能量泄露的效果有限，采用具有任意两边不平行形状的压电层的FBAR谐振器仍存在严重的横向能量泄露，影响器件性能。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，可以增加压电层和电极层内角处的声波反射，更好地将能量限制在谐振器内部，在一定程度上提高了FBAR器件的性能。
[0007]作为本专利技术的第一个方面，提供一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，所述薄膜体声波谐振器包括顶电极层、压电层、底电极层、空腔和衬底，其中，所述衬底的顶部开口处设置有空腔，所述空腔上方形成有所述底电极层，所述底电极层上形成有所述压电层，所述压电层上形成有所述顶电极层，其中，所述压电层的横截面为第一多边形，所述第一多边形的所有内角中角度值小于180度的角均倒圆为第一圆角。
[0008]进一步地，所述第一多边形的形状为正多边形或不规则多边形。
[0009]进一步地，所述第一多边形的各个第一圆角的半径全部相同、部分相同或全部不同。
[0010]进一步地，所述顶电极层和/或底电极层的横截面为第二多边形，其中，所述第二多边形的所有内角中角度值小于180度的角均倒圆为第二圆角。
[0011]进一步地，所述第二多边形的各个第二圆角的半径全部相同、部分相同或全部不同。
[0012]进一步地，所述第二多边形的形状为正多边形或不规则多边形。
[0013]进一步地，所述第一多边形内部包括声波传输曲线。
[0014]进一步地，所述空腔形成声阻抗为0的空气界面。
[0015]进一步地，所述压电层内部包括纵向电场。
[0016]本专利技术提供的抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器具有以下优点：通过对传统顶电极
‑
压电层
‑
底电极型的FBAR的压电层的小于180度的内角处进行倒圆角处理，增加声波在内角处的散射，从而最大限度地将声波能量限制在器件内部，减少能量的横向泄露，提高器件性能。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0018]图1为本专利技术提供的抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器的剖视图。
[0019]图2为本专利技术提供的抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器的俯视图。
[0020]图3为本专利技术提供的压电层或电极层平面的内部声波传输示意图。
[0021]图4为本专利技术提供的横截面为正六边形的压电层的截面图。
[0022]图5为本专利技术提供的横截面为不规则多边形的压电层的截面图。
[0023]附图标记说明：20
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薄膜体声波谐振器；21
‑
顶电极层；22
‑
压电层；23
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底电极层；24
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空腔；25
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衬底；26
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纵向电场；27
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坐标示意图；39
‑
声波传输曲线。
具体实施方式
[0024]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0025]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]在本专利技术第一实施例中提供了一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，如图1
‑
2所示，所述抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器20包括顶电极层21、压电层22、底电极层23、空腔24和衬底25，其中，所述衬底25的顶部开口处设置有空腔24，所述空腔24上方形成有所述底电极层23，所述底电极层23上形成有所述压电层22，所述压电层22上形成有所述顶电极层21，其中，所述压电层22的横截面为第一多边形，所述第一多边形的所有内角中角度值小于180度的角均倒圆为第一圆角。
[0027]具体地，如图1
‑
2所示，本专利技术提供的抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器20包括顶电极层21和底电极层23以及被两者限制在中间部分的压电层22，空腔24形成声阻抗为0的空气层，提供了电极
‑
空气层界面；衬底25用来承载谐振器结构；电场26代表在压电体内部
假想的的纵向电场；坐标27明确了谐振器20内部的声波的传输方向，其中Z方向代表任何形式的纵向声波传输方向，X和Y方向代表了不同模态的横向声波传输方向；其中，压电层22为经过倒圆角处理的立方体形状，顶电极层21和/或底电极层23为经过倒圆角处理的立方体形状。
[0028]本专利技术以三明治结构FBAR为基础，对压电层和电极层横向平面的任意多边形的小于180度的内角进行倒圆角处理，以此增加压电层和电极层内角处的声波反射，更好地将能量限制在谐振器内部。
[0029]优选地，所述第一多边形的形状为正多边形或不规则多边形。
[0030]优选地，所述第一多边形的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述薄膜体声波谐振器（20）包括顶电极层（21）、压电层（22）、底电极层（23）、空腔（24）和衬底（25），其中，所述衬底（25）的顶部开口处设置有空腔（24），所述空腔（24）上方形成有所述底电极层（23），所述底电极层（23）上形成有所述压电层（22），所述压电层（22）上形成有所述顶电极层（21），其中，所述压电层（22）的横截面为第一多边形，所述第一多边形的所有内角中角度值小于180度的角均倒圆为第一圆角。2.根据权利要求1所述的一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一多边形的形状为正多边形或不规则多边形。3.根据权利要求1所述的一种抑制寄生杂波的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一多边形的各个第一圆角的半径全部相同、部分相同或全部不同。4.根据权利要求1所述的一种抑制寄生杂波的薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，欧文，
申请(专利权)人：江苏物联网研究发展中心，
类型：发明
国别省市：