体声波谐振结构及声波器件制造技术

本公开实施例提供一种体声波谐振结构，包括：衬底；依次位于所述衬底上的反射结构、第一电极、压电层和第二电极；其中，所述第一电极在所述衬底的正投影与所述反射结构在所述衬底的正投影的重叠区域为第一重叠区；第一凸起结构，位于所述压电层或所述第二电极相对远离所述衬底的一侧；其中，所述第一凸起结构在所述衬底的正投影与所述第一重叠区至少部分重叠；第二凸起结构，至少部分位于所述第二电极相对远离所述衬底的一侧；其中，所述第二凸起结构在所述衬底的正投影与所述第一凸起结构在所述衬底的正投影至少部分重叠；修频层，覆盖所述第二电极、所述压电层、所述第一凸起结构和所述第二凸起结构相对远离所述衬底的表面。所述第二凸起结构相对远离所述衬底的表面。所述第二凸起结构相对远离所述衬底的表面。

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振结构及声波器件


[0001]本公开涉及半导体
，特别涉及一种体声波谐振结构及声波器件。

技术介绍

[0002]在广泛使用的诸如移动电话的通信设备中，通常包括使用声波的声波器件作为通讯设备的滤波器。作为声波器件的示例，存在使用表面声波(Surface Acoustic Wave，SAW)的器件，或者使用体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)的器件等。声波器件的性能会影响通信设备的通信效果。
[0003]随着通讯技术的发展，如何在顺应通信设备集成化和小型化发展趋势的同时，提高声波器件的性能成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供了一种体声波谐振结构，包括：
[0005]衬底；
[0006]依次位于所述衬底上的反射结构、第一电极、压电层和第二电极；其中，所述第一电极在所述衬底的正投影与所述反射结构在所述衬底的正投影的重叠区域为第一重叠区；
[0007]第一凸起结构，位于所述压电层或所述第二电极相对远离所述衬底的一侧；其中，所述第一凸起结构在所述衬底的正投影与所述第一重叠区至少部分重叠，用于反射所述第一重叠区内的横向剪切波；
[0008]第二凸起结构，至少部分位于所述第二电极相对远离所述衬底的一侧；其中，所述第二凸起结构在所述衬底的正投影与所述第一凸起结构在所述衬底的正投影至少部分重叠，用于反射所述第一重叠区内的横向剪切波；
[0009]修频层，覆盖所述第二电极、所述压电层、所述第一凸起结构和所述第二凸起结构相对远离所述衬底的表面。
[0010]根据本公开实施例的第二方面，提供了一种声波器件，包括根据上述实施例所述的体声波谐振结构。
[0011]本公开实施例提出的体声波谐振结构中，一方面，增设第一凸起结构，该第一凸起结构位于压电层或第二电极相对远离衬底的一侧；其中，第一电极在衬底的正投影与反射结构在衬底的正投影的投影重叠区域为第一重叠区，第一凸起结构在衬底的正投影与第一重叠区至少部分重叠。可以理解的是，本公开实施例中在第一重叠区对应的谐振结构内设置有第一凸起结构，第一凸起结构用于反射第一重叠区内的横向剪切波，通过第一凸起结构能够衰减横向剪切波，使得能量集中在第一重叠区内的纵波上，达到抑制横向寄生模态(即抑制寄生谐振)和增加品质因数(Quality Factor，Q值)的作用。
[0012]另一方面，第二凸起结构至少部分位于第二电极相对远离衬底的一侧，并且第二凸起结构在衬底的正投影与第一凸起结构在衬底的正投影至少部分重叠。可以理解的是，第二凸起结构呈纵向至少部分叠置于第二电极之上，第二凸起结构形成质量负载结构，因
此，在横向剪切波传播到第二凸起结构时，可以反射传播到该区域的横向剪切波，减小声波能量泄漏，从而提高体声波谐振结构的Q值。
[0013]本公开实施例中，在体声波谐振结构中增设第一凸起结构与第二凸起结构。通过第一凸起结构和第二凸起结构衰减横向剪切波，减小声波能量泄漏，从而提升体声波谐振结构的Q值。
附图说明
[0014]图1为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第一示意图；
[0015]图2a为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第二示意图；
[0016]图2b为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构的试验结果示意图；
[0017]图3为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第三示意图；
[0018]图4为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构中第二凸起结构的俯视示意图；
[0019]图5为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第四示意图；
[0020]图6为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第五示意图；
[0021]图7为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第六示意图；
[0022]图8为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第七示意图；
[0023]图9为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第八示意图；
[0024]图10为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构在垂直衬底方向的局部剖面第九示意图；
[0025]图11为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构的制备方法的第一流程示意图；
[0026]图12a至图12n为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构的制备方法的过程剖面示意图；
[0027]图13为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构的制备方法的过程中封闭环形第一凸起结构的剖面示意图；
[0028]图14为根据一示例性实施例示出的体声波谐振结构的制备方法的第二流程示意图。
具体实施方式
[0029]以下结合说明书附图及具体实施例对本公开的技术方案做进一步的详细阐述。
[0030]在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。
[0031]在本公开实施例中，术语“A与B接触”包含A与B直接接触的情形，或者A、B两者之间还间插有其它部件而A间接地与B接触的情形。
[0032]在本公开实施例中，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在下方或上方结构的整体之上延伸，或者可以具有小于下方或上方结构范围的范围。此外，层可以是厚度小于连续结构厚度的均质或非均质连续结构的区域。例如，层可位于连续结构的顶表面和底表面之间，或者层可在连续结构顶表面和底表面处的任何水平面对之间。层可以水平、垂直和/或沿倾斜表面延伸。并且，层可以包括多个子层。
[0033]可以理解的是，本公开中的“在
……
上”、“在
……
之上”和“在
……
上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在
……
上”不仅表示其“在”某物“上”且其间没有居间特征或层(即直接在某物上)的含义，而且还包括“在”某物“上”且其间有居间特征或层的含义。
[0034]近年来，移动数据的指数型增长及新兴消费电子的巨大需求，带动着无线通信技术行业的迅速发展，对终端设备的使用需求也愈加复杂化和多功能化，终端设备的功能不断丰富意味着内部芯片的集成化与进一步小型化，这对终端设备收发模块中的重要结构即射频前端，提出了新的要求。从移动网络的发展过程来看，每一次移动网络更新换代产生的新通讯协议推动所需配置的射频器件模块升级，滤波器组件数量也进一步提升。
[0035]谐振器包括介质谐振器、声表面波谐振器(Surface Acoustic Wave，SAW)以及体声波谐振器。介质谐振器较大的功率容量是这种技术的优势所在，但其体积较大不能很好的满足芯片小型化、集成化的发展，再加上目前移动通信领域不同频段间的频率差越来越小，这对滤波器的信号选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振结构，其特征在于，包括：衬底；依次位于所述衬底上的反射结构、第一电极、压电层和第二电极；其中，所述第一电极在所述衬底的正投影与所述反射结构在所述衬底的正投影的重叠区域为第一重叠区；第一凸起结构，位于所述压电层或所述第二电极相对远离所述衬底的一侧；其中，所述第一凸起结构在所述衬底的正投影与所述第一重叠区至少部分重叠，用于反射所述第一重叠区内的横向剪切波；第二凸起结构，至少部分位于所述第二电极相对远离所述衬底的一侧；其中，所述第二凸起结构在所述衬底的正投影与所述第一凸起结构在所述衬底的正投影至少部分重叠，用于反射所述第一重叠区内的横向剪切波；修频层，覆盖所述第二电极、所述压电层、所述第一凸起结构和所述第二凸起结构相对远离所述衬底的表面。2.根据权利要求1所述的体声波谐振结构，其特征在于，所述第一凸起结构，仅位于所述压电层和所述第二电极之间；其中，所述第一凸起结构在所述衬底的正投影落入所述第一重叠区内；所述第二凸起结构，仅位于所述第二电极相对远离所述衬底的表面上；其中，所述第二凸起结构在所述衬底的正投影落入所述第一重叠区内。3.根据权利要求2所述的体声波谐振结构，其特征在于，所述第二凸起结构在所述衬底的正投影落入所述第一凸起结构在所述衬底的正投影内。4.根据权利要求2所述的体声波谐振结构，其特征在于，所述第一电极在所述衬底的正投影、所述压电层在所述衬底的正投影和所述第二电极在所述衬底的正投影的重叠区域为第二重叠区；所述第一凸起结构在所述衬底的正投影与所述第二重叠区至少部分重叠；所述第二电极包括：第三凸起结构，朝远离所述衬底方向凸起，且位于所述第二电极的边缘，所述第三凸起结构的第一端与所述压电层接触，所述第三凸起结构的第二端仅位于所述修频层和所述第一凸起结构之间；其中，所述第三凸起结构的第一端与第二端为相反端；所述第一凸起结构相对远离所述第三凸起结构的第二端的侧边，与所述第三凸起结构的第二端具有预设距离；其中，所述预设距离大于0，且所述预设距离小于或等于10μm。5.根据权利要求1所述的体声波谐振结构，其特征在于，所述第二凸起结构设置为环状。6.根据权利要求1所述的体声波谐振结构，其特征在于，所述第一凸起结构，至少部分位于所述压电层和所述第二电极之间；其中，所述第一凸起结构的第一端在所述衬底的正投影，落入所述第一电极在所述衬底的正投影和所述第二电极在所述衬底的正投影的重叠区域内；所述第一凸起结构的第二端在所述衬底的正投影，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董雨轩，张大鹏，徐丰，
申请(专利权)人：武汉光钜微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：