一种薄膜体声谐振器ＦＢＡＲ器件（１００）包括基底（１０２）、该基底上方的声布拉格反射器（１８０）、在该声布拉格反射器上方的压电元件（１１６）和该压电元件上方的远侧电极（１１４）。声布拉格反射器包括与塑料布拉格层（１８４）邻接的金属布拉格层（１８２）。塑料布拉格层的塑料材料与金属布拉格层的金属的声阻抗之间的大比值提供了ＦＢＡＲ与基底之间的充分的声隔离，使ＦＢＡＲ器件的频率响应即便存在由于ＦＢＡＲ与基底之间不希望的声耦合而引起乱真的假象，也很少。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
含有一个或更多个薄膜体声谐振器(FBAR)的FBAR器件形成种类越来越多的电子产品尤其是无线产品的一部分。例如，现代移动电话包括双工器，在双工器中每个带通滤波器包括梯形电路，在梯形电路中梯形电路的每个元件是一个FBAR。包括FBAR的双工器由Bradley等人在名称为Duplexer Incorporating Thin-film Bulk AcousticResonators(FBARs)的美国专利No.6262637中公开了，该专利被转让给本公开的受让人并且以引用的方式包含在本公开中。这种双工器由在发射器的输出端与天线之间串联连接的发射器带通滤波器和在天线与接收器的输入端之间与90°移相器串联连接的接收器带通滤波器构成。发射器带通滤波器和接收器带通滤波器的通带的中心频率彼此之间具有偏移。基于FBAR的梯形滤波器也应用在其它的应用中。图1示出了适合于充当双工器的发射器带通滤波器的FBAR基带通滤波器10的代表性实施方式。发射器带通滤波器由连接在梯形电路中的串联FBAR 12和并联FBAR 14构成。串联FBAR 12具有比并联FBAR14高的谐振频率。图2示出了FBAR的代表性实施方式30。FBAR 30由一对电极32和34以及位于电极之间的压电元件36构成。压电元件和电极悬浮于在基底42中形成的空腔44的上方。悬浮FBAR的这种方式使得FBAR能够响应于在电极之间施加的电信号而机械谐振。美国专利申请序列No.10/699289公开了一种带通滤波器，这种带通滤波器包括由下FBAR、层叠在下FBAR上的上FBAR以及在FBAR之间的声解耦器所构成的解耦层叠体声谐振器(DSBAR)。每个FBAR由一对电极和位于电极之间的压电元件构成。在下FBAR的电极之间施加电输入信号，上FBAR在它的电极之间提供带通滤波的电输出信号。也可以备选地在上FBAR的电极之间施加电输入信号，在这种情况下，从下FBAR的电极之间提取电输出信号。美国专利申请序列No.10/699481公开了一种由两个解耦层叠体声谐振器(DSBAR)构成的薄膜声耦转换器(FACT)。第一电路使DSBAR的下FBAR串联或并联连接。第二电路使DSBAR的上FBAR串联或并联连接。取决于电路的配置，能够获得具有1∶1或1∶4的阻抗转换比的平衡或不平衡FACT实施方式。这种FACT还提供第一电路与第二电路之间的电绝缘。在上述的DSBAR和FACT中，每个下FBAR悬浮于类似于上面参考图2所描述的空腔44的基底中的空腔的上方。空腔使得作为构成部分的FBAR能够响应于在一个或更多个FBAR的电极之间所施加的电信号而机械谐振。在本公开中，一般把上面参考图2所描述的FBAR和包括一个或更多个FBAR的例如梯形滤波器、DSBAR和FACT的器件称为FBAR器件。例如如美国专利申请序列No.10/699,298中所述，FBAR器件的实际实施方式是通过以下步骤制造的在例如硅基底的刚性基底中形成空腔、用牺牲材料填充该空腔、对基底的表面进行平面化然后在牺牲材料的表面上沉积并图形化FBAR器件的各个层，但是牺牲材料表面的一部分保持暴露。提供压电元件116的至少该压电材料层的一部分此外还与空腔之外的基底重叠。在沉积和图形化所有的层之后，进行释放蚀刻将牺牲材料从空腔中除去。这使FBAR器件如图2所示悬浮于空腔的上方。在制备工艺的最后进行释放蚀刻的需要把可以用来形成FBAR器件的基底、电极和压电元件的材料选择限制为与释放蚀刻相兼容的材料。有时希望不受这种限制。而且，甚至当使用与蚀刻兼容的材料时，释放蚀刻也会引起FBAR器件的层之间的层离和随后产生的性能受损。因此，想得到不涉及进行释放蚀刻制造FBAR器件的可选择的方法。Lakin的美国专利No.6107721公开了一种FBAR器件，其具有设置在FBAR器件与基底之间的声反射器。在这种器件的制备中不需要进行释放蚀刻。该声反射器基于布拉格反射器并且由二氧化硅和非压电氮化铝的交替层构成。在Lakin所公开的实施例中，声反射器具有九层。Lakin还指出可以使用更多或更少的层。需要沉积九层或更多附加层材料来形成声反射器尽管没有进行释放蚀刻，但使制备FBAR器件的工艺显著复杂化了。而且，通过减少层的数量来简化工艺的尝试导致FBAR器件的频率响应表现出不希望的乱真假象。这种假象来自于层数量的减少所产生的隔离的降低，使得FBAR器件与基底发生机械相互作用。一些商业上可得到的FBAR器件包括由二氧化硅和金属的交替层构成的声反射器。然而，这种FBAR器件的频率响应表现出不希望的乱真假象，例如在抑制频带中的附加发射峰值。因此需要一种不需要释放蚀刻、不过度地使制备工艺复杂化并且提供FBAR器件与基底之间充分隔离地以将FBAR器件与基底隔离的方法，其中FBAR器件的频率响应没有不希望的乱真假象。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供一种包括基底、基底上方的声布拉格反射器、声布拉格反射器上方的压电元件和压电元件上方的远侧电极的薄膜体声谐振器(FBAR)。声布拉格反射器包括金属布拉格层和与金属布拉格层邻接的塑料布拉格层。FBAR器件的实施例包括FBAR，例如提供梯形滤波器元件的FBAR、层叠体声谐振器(SBAR)、解耦层叠体声谐振器(DSBAR)、带通滤波器和薄膜声耦转换器(FACT)。在一个实施方式中，对金属布拉格层进行图形化来形成基底侧电极。在另一个实施方式中，金属布拉格层是第一金属布拉格层，声布拉格反射器还包括与塑料布拉格层邻接的第二金属布拉格层，并且FBAR器件还包括在声布拉格反射器与压电元件之间的基底侧电极。金属布拉格层的金属与塑料布拉格层的塑料材料的声阻抗之间大比值提供了FBAR与基底之间充分的声隔离，使得如果由于FBAR器件与基底之间不希望的声耦合而使FBAR器件的频率响应表现出乱真假象的化，也很少。这对于具有第三布拉格层和基底层电极的实施方式来说尤其正确。金属布拉格层的金属与塑料布拉格层的塑料材料的声阻抗之间的大比值意味着FBAR器件除构成FBAR自身的层之外可以典型地在一个和四个布拉格层之间构成。这意味着根据本专利技术的FBAR的制备工艺如果确实比同样类型常规FBAR的制备工艺复杂的化，也是最低限度地。尤其是，该制备工艺缺少上面提到的释放蚀刻操作。附图说明图1是根据现有技术包括FBAR的梯形滤波器的示意图。图2是根据现有技术的FBAR的横截面图。图3A是根据本专利技术FBAR器件的第一实施方式的平面图。图3B是FBAR器件的第一实施方式沿图3A中示出的截线3B-3B的横截面图。图3C-3F是图3A中示出的FBAR器件的声布拉格反射器的可选择的结构的横截面图。图4是根据本专利技术FBAR器件的第二实施方式的横截面图。图5A是根据本专利技术FBAR器件的第三实施方式的平面图。图5B是FBAR器件的第三实施方式沿图5A中示出的截线5B-5B的横截面图。图6A是根据本专利技术FBAR器件的第四实施方式的平面图。图6B是图6A中示出的FBAR器件的第四实施方式沿截线6B-6B的横截面图。图6C是FBAR器件的第四实施方式沿图6A中示出的截线6C-6C的横截面图。图6D是根据本专利技术FBAR器件的第四实施方式的电路的示意图。图7A-7K是示出制作根据本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄膜体声谐振器（ＦＢＡＲ）器件，包括：基底；在基底上方的声布拉格反射器，该声布拉格反射器包括金属布拉格层和与该金属布拉格层邻接的塑料布拉格层；在声布拉格反射器上方的压电元件；和在压电元件上方的远侧电极。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JD拉森三世，SL艾利斯，Y奥什迈安斯基，PA布拉利，
申请(专利权)人：阿瓦戈科技无线IP新加坡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]
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