体声波谐振器组件、滤波器及电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种体声波谐振器组件，所述体声波谐振器组件包括两个体声波谐振器。所述体声波谐振器包括：基底；谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间。所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。本发明专利技术还涉及一种滤波器以及一种电子设备。及一种电子设备。及一种电子设备。

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振器组件、滤波器及电子设备


[0001]本专利技术的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器组件、一种包括该体声波谐振器组件的滤波器，以及一种包括该体声波谐振器组件或该滤波器的电子设备。

技术介绍

[0002]随着5G通信技术的日益发展，对通信频段的要求越来越高。传统的射频滤波器受结构和性能的限制，不能满足高频通信的要求。薄膜体声波谐振器(FBAR)作为一种新型的MEMS器件，具有体积小、质量轻、插入损耗低、频带宽以及品质因子高等优点，很好地适应了无线通信系统的更新换代，使FBAR技术成为通信领域的研究热点之一。
[0003]薄膜体声波谐振器的结构主体为由电极
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压电薄膜
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电极组成的“三明治”结构，即两层金属电极层之间夹一层压电材料。通过在两电极间输入正弦信号，FBAR利用逆压电效应将输入电信号转换为机械谐振，并且再利用压电效应将机械谐振转换为电信号输出。
[0004]为了使用方便，通常将多个体声波谐振器制造在同一个基底上，构成一个体声波谐振器组件。
[0005]图16为现有技术中的一种体声波谐振器组件的截面示意图。在图16所示的现有的体声波谐振器组件中，包括压电层109、底电极107和顶电极111的谐振结构被直接支撑在基底101上。也就是说，在谐振结构和基底101之间无支撑层。声学镜103为嵌入基底101中的空腔。在图16所示的现有技术中，在理想情况下，两个体声波谐振器反向连接后，线性度将大幅提高；但由于体声波谐振器的基底中存在寄生电容Cp，该寄生电容Cp将使得这种连接结构无法有效地抑制非线性。

技术实现思路

[0006]为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本专利技术。
[0007]根据本专利技术的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器组件，包括两个体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：
[0008]基底；
[0009]谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；
[0010]支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和
[0011]声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间，
[0012]其中：
[0013]所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。
[0014]根据本专利技术的实施例的另一个方面，还提供一种包括前述体声波谐振器组件的滤波器。
[0015]根据本专利技术的实施例的还一个方面，还提供一种包括前述体声波谐振器组件或滤波器的电子设备。
附图说明
[0016]以下描述与附图可以更好地帮助理解本专利技术所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
[0017]图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图；
[0018]图2为图1中沿剖切线AA
’
的剖面示意图；
[0019]图3为图1
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2所示的体声波谐振器组件的电路原理图；
[0020]图4为由图2所示的体声波谐振器组件组成的滤波器电路原理图；
[0021]图5为根据本专利技术的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
[0022]图6为根据本专利技术的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
[0023]图7为根据本专利技术的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
[0024]图8为根据本专利技术的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图；
[0025]图9为根据本专利技术的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图。
[0026]图10为图9中沿剖切线AA
’
的剖面示意图；
[0027]图11为图9
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10所示的体声波谐振器组件的电路原理图；
[0028]图12为根据本专利技术的另一个示例性实施例的体声波谐振器组件的平面示图；
[0029]图13为图12中沿剖切线AA
’
的剖面示意图；
[0030]图14为图12中沿剖切线BB
’
的剖面示意图；
[0031]图15为图12
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14所示的体声波谐振器组件的电路原理图；
[0032]图16为现有技术中的一种体声波谐振器组件的截面示意图。
具体实施方式
[0033]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。专利技术的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]首先，本专利技术的附图中的附图标记说明如下：
[0035]101：基底。用于承载并封闭声学器件，材料通常可选单晶硅，石英，砷化镓或蓝宝石等等。
[0036]103：声学镜。声学镜位于基底的上表面或嵌于基底的内部，在图示实施例中声学镜为位于基底的上表面并嵌入支撑层中的空腔，但是任何其它的声学镜结构如布拉格反射层也同样适用。
[0037]105：支撑层。材料为介电常数小于硅的材料，包括但不限于ALN或掺杂ALN、二氧化硅(silicon oxide)或掺杂二氧化硅、PSG、BPSG、BSG、氮化硅(silicon nitride)、碳化硅(silicon carbon)、多孔硅(porous silica)、氟化非晶碳(fluorinated amorphous carbon)、氟聚合物(fluoro
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polymer)、聚对二甲苯(parylene)、聚芳醚(polyarylene ether)、氢倍半硅氧烷(HSQ)、交联聚苯聚合物(SiLK)、双苯环丁烯(BCB)、氟化二氧化硅(fluorinated silicon dioxide)、碳掺杂氧化物(carbon doped oxide)或者金刚石(diamond like carbon)中的一种或两种以上的组合。
[0038]105A：支撑肋，为支撑层的组成部分。
[0039]107：底电极。底电极材料可为：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)，钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)、锇(Os)、镁(Mg)、金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、锗(Ge)、铜(Cu)、铝(Al)、铬(Cr)、砷掺杂金等类似金属形成。
[0040]109：压电层。压电层可以为单晶压电层，例如单晶氮化铝、单晶氮化镓、单晶铌酸锂、单晶锆钛酸铅、单晶铌酸钾、单晶石英薄膜、或者单晶钽酸锂等材料，还可以为多晶压电层，如多晶氮化铝、氧化锌、PZT等。还可包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料，例如可以是掺杂氮化铝，掺杂氮化铝至少含一种稀土元素，如钪(Sc本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器组件，至少包括两个体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：基底；谐振结构，包括压电层、底电极和顶电极；支撑层，设置在所述基底和所述谐振结构之间；和声学镜，设置在所述支撑层和所述谐振结构之间，其中：所述支撑层的材料为介电常数小于硅的材料。2.根据权利要求1所述的组件，其中：所述两个体声波谐振器的底电极相连或被制成一体，且所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的顶电极。3.根据权利要求2所述的组件，其中：所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在底电极与基底之间。4.根据权利要求3所述的组件，其中：所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或所述声学镜的底侧由所述基底限定。5.根据权利要求4所述的组件，其中：所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振器的声学镜不同。6.根据权利要求2所述的组件，其中：所述声学镜设置在所述支撑层和所述底电极之间，且所述两个体声波谐振器共用同一个声学镜。7.根据权利要求2所述的组件，其中：所述基底包基底本体以及设置在基底本体上侧的粘接层，所述粘接层被设置在所述基底本体和所述支撑层之间。8.根据权利要求2所述的组件，其中：所述体声波谐振器还包括与所述顶电极电连接的外接引线。9.根据权利要求1所述的组件，其中：所述两个体声波谐振器的顶电极相连或被制成一体，且所述两个体声波谐振器分别具有一个单独的底电极。10.根据权利要求9所述的组件，其中：所述两个体声波谐振器的声学镜之间设置有支撑肋，所述支撑肋设置在压电层与基底之间且在水平方向上将两个体声波谐振器的底电极间隔开。11.根据权利要求10所述的组件，其中：所述声学镜的底侧由所述支撑层限定；或所述声学镜的底侧由所述基底限定。12.根据权利要求11所述的组件，其中：所述两个体声波谐振器中的一个体声波谐振器的声学镜与另一个体声波谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟伦，庞慰，
申请(专利权)人：诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：