谐振器、谐振器组件、滤波器、电子设备及制作方法技术

本申请提供了一种谐振器、谐振器组件、滤波器、电子设备及制作方法，所述谐振器包括：衬底，具有相对第一表面和第二表面，位于所述第一表面上的第一电极，所述第一电极包括远离第一表面凸起的第一凸起部分和位于第一表面上的第一平坦部分，所述第一凸起部分与所述第一表面之间形成空腔，压电层，位于所述第一电极背离所述衬底的一侧，所述压电层与所述第一表面平行，第二电极，位于所述压电层背离所述第一电极的一侧。由于压电层与所述第一表面平行，因此在整个压电层的应力变化幅度很小，从而保证了压电层压电性能的一致性，同时由于压电层的形变较小，因此机械结构比较稳定，在面对外界冲击时不容易断裂。对外界冲击时不容易断裂。对外界冲击时不容易断裂。

【技术实现步骤摘要】
谐振器、谐振器组件、滤波器、电子设备及制作方法


[0001]本申请属于半导体领域，具体涉及一种谐振器、谐振器组件、滤波器、电子设备及制作方法。

技术介绍

[0002]随着电磁频谱的日益拥挤、无线通讯设备频段与功能的不断增加、以及无线通讯电磁频谱从500MHz到5GHz以上的高速增长，人们对性能高、成本低、功耗低、体积小的射频前端模块的需求与日俱增。滤波器作为射频前端模块之一，具有改善发射和接收信号的功能，在射频前端模块中发挥着举足轻重的作用。
[0003]在现有技术中的谐振器制作过程是依次层叠衬底、第一电极、压电层和第二电极，其中第一电极具有凸起结构，其凸起结构与衬底形成空腔，而压电层直接层叠在第一电极表面，压电层在空腔边缘位置发生较大的形貌变化，导致压电层在此位置的生长缺陷较大，同时会造成此处压电层的应力较大，造成整个晶圆的应力分布范围波动较大，影响器件良率。另外，器件在冷热冲击环境中，会造成机械结构可靠性较差。
[0004]同时，声波在谐振器中的传播模式以纵向模式为主，但还存在不希望出现的横向模式。横向模式会导致声能损失，降低器件Q因子。因此，为了提高器件的Q因子，需要减少或者抑制横向模式。其中一种方式即为将横向模式的声波(横波)在器件的谐振区域边界位置再次反射进入器件内，并将一部分的横波转化为纵波。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的第一方面提供了一种谐振器，方案如下：
[0006]一种谐振器，包括：
[0007]衬底，具有相对第一表面和第二表面；/>[0008]位于所述第一表面上的第一电极，所述第一电极包括远离所述第一表面凸起的第一凸起部分和位于所述第一表面上的第一平坦部分，所述第一凸起部分与所述第一表面之间形成空腔；
[0009]压电层，位于所述第一电极背离所述衬底的一侧，所述压电层与所述第一表面平行；
[0010]第二电极，位于所述压电层背离所述第一电极的一侧。
[0011]优选的，在上述谐振器中，所述第一电极的第一平坦部分与所述压电层之间具有第一间隙。
[0012]优选的，在上述谐振器中，所述第一间隙包括空气间隙或填充有介电材料。
[0013]优选的，在上述谐振器中，至少一侧所述第一平坦部分的外侧连接有支撑结构，所述支撑结构与所述第一凸起部分齐平。
[0014]优选的，在上述谐振器中，所述支撑结构包括：
[0015]远离所述第一表面凸起的第二凸起部分和位于所述第一表面上的第二平坦部分。
[0016]优选的，在上述谐振器中，所述支撑结构为导电材料或者不导电材料。
[0017]优选的，在上述谐振器中，所述支撑结构的第二凸起部分与所述第一表面之间具有第二间隙。
[0018]优选的，在上述谐振器中，所述第二间隙内填充的介质包括空气、低声阻抗介质或者两者的组合。
[0019]本申请的第二方面，提供一种谐振器组件，包括上述任一所述的谐振器，至少一所述谐振器与另一所述谐振器相互连接。
[0020]优选的，在上述谐振器组件中，一所述谐振器与另一所述谐振器的相互连接区域的压电层与所述第一电极之间和/或与所述第一表面之间具有第三间隙。
[0021]优选的，在上述谐振器组件中，所述第三间隙包括空气间隙或填充有介电材料。
[0022]优选的，在上述谐振器组件中，所述第三间隙上方的压电层以及所述第一凸起部分和所述第一平坦部分之间的第一电极设置释放孔，用于输入刻蚀试剂以形成所述第三间隙以及所述空腔。
[0023]优选的，在上述谐振器组件中，一所述谐振器与另一所述谐振器的第一电极相互连接；
[0024]或者，一所述谐振器与另一所述谐振器的第二电极相互连接；
[0025]或者，一所述谐振器的第一电极与另一所述谐振器的第二电极相互连接。
[0026]优选的，在上述谐振器组件中，一所述谐振器与另一所述谐振器的第一电极通过支撑结构相互连接；
[0027]或者一所述谐振器的第二电极通过支撑结构与另一所述谐振器的第一电极连接。
[0028]优选的，在上述谐振器组件中，一所述谐振器的第二电极通过贯穿另一所述谐振器的压电层的过孔与另一所述谐振器的第一电极连接。
[0029]优选的，在上述谐振器组件中，所述谐振器的第一电极和/或第二电极的对外连接端通过所述支撑结构与焊盘、电容或电感连接。
[0030]本申请的第三方面，提供一种滤波器，包括上述任一所述的谐振器。
[0031]本申请的第四方面，提供一种电子设备，包括上述任一所述的谐振器。
[0032]本申请的第五方面，提供一种谐振器的制作方法，包括：
[0033]提供一衬底，所述衬底具有相对第一表面和第二表面；
[0034]在所述第一表面上形成第一电极，所述第一电极包括远离所述第一表面凸起的第一凸起部分和位于所述第一表面上的第一平坦部分，所述第一凸起部分与所述第一表面之间形成空腔；
[0035]在所述第一电极背离所述衬底的一侧形成压电层，所述压电层与所述第一表面平行；
[0036]在所述压电层背离所述第一电极的一侧形成第二电极。
[0037]优选的，在上述谐振器的制作方法中，所述空腔的形成方法包括：
[0038]在待形成所述空腔的区域形成第一牺牲层，待所述第二电极形成之后，再去除所述第一牺牲层
[0039]优选的，在上述谐振器的制作方法中，所述第一电极的第一平坦部分与所述压电层之间形成有第一间隙。
[0040]优选的，在上述谐振器的制作方法中，所述第一间隙的形成方法包括：
[0041]在待形成所述第一间隙的区域形成第二牺牲层，待所述第二电极形成之后，再去除所述第二牺牲层；
[0042]或，在待形成所述第一间隙的区域形成介质层。
[0043]优选的，在上述谐振器的制作方法中，在所述压电层形成之前，还包括：
[0044]在所述第一电极的外侧形成支撑结构，所述支撑结构包括远离所述第一表面凸起的第二凸起部分和位于所述第一表面上的第二平坦部分，所述第二凸起部分与所述第一凸起部分齐平。
[0045]优选的，在上述谐振器的制作方法中，所述第二凸起部分与所述第一表面之间具有第二间隙；
[0046]所述支撑结构的形成方法包括：
[0047]在待形成所述第二间隙的区域形成第三牺牲层，在所述第三牺牲层上形成所述支撑结构，待所述第二电极形成之后，去除所述第三牺牲层；
[0048]或，在待形成所述第二间隙的区域形成介质层，在所述介质层上形成所述支撑结构。
[0049]优选的，在上述谐振器的制作方法中，所述支撑结构与所述第一电极同时一体形成。
[0050]通过上述描述可知，本申请技术提供的谐振器压电层与衬底的第一表面平行或近似平行，其局部形变较小，因此生长缺陷较小，整个压电层的应力变化幅度很小，整个压电层的压电性能的一致性比较好。同时由于整个压电层的形变较小，因此机械结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器，其特征在于，包括：衬底，具有相对第一表面和第二表面；位于所述第一表面上的第一电极，所述第一电极包括远离所述第一表面凸起的第一凸起部分和位于所述第一表面上的第一平坦部分，所述第一凸起部分与所述第一表面之间形成空腔；压电层，位于所述第一电极背离所述衬底的一侧，所述压电层与所述第一表面平行；第二电极，位于所述压电层背离所述第一电极的一侧。2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述第一电极的第一平坦部分与所述压电层之间具有第一间隙。3.根据权利要求2所述的谐振器，其特征在于，所述第一间隙包括空气间隙或填充有介电材料。4.根据权利要求1的所述的谐振器，其特征在于，至少一侧所述第一平坦部分的外侧连接有支撑结构，所述支撑结构与所述第一凸起部分齐平。5.根据权利要求4的所述的谐振器，其特征在于，所述支撑结构包括：远离所述第一表面凸起的第二凸起部分和位于所述第一表面上的第二平坦部分。6.根据权利要求4的所述的谐振器，其特征在于，所述支撑结构为导电材料或者不导电材料。7.根据权利要求4的所述的谐振器，其特征在于，所述支撑结构的第二凸起部分与所述第一表面之间具有第二间隙。8.根据权利要求7所述的谐振器，其特征在于，所述第二间隙内填充的介质包括空气、低声阻抗介质或者两者的组合。9.一种谐振器组件，其特征在于，包括多个如权利要求1
‑
8任意一项所述的谐振器，至少一所述谐振器与另一所述谐振器相互连接。10.根据权利要求9所述的谐振器组件，其特征在于，一所述谐振器与另一所述谐振器的相互连接区域的压电层与所述第一电极之间和/或与所述第一表面之间具有第三间隙。11.根据权利要求10所述的谐振器组件，其特征在于，所述第三间隙包括空气间隙或填充有介电材料。12.根据权利要求10所述的谐振器组件，其特征在于，所述第三间隙上方的压电层以及所述第一凸起部分和所述第一平坦部分之间的第一电极设置释放孔，用于输入刻蚀试剂以形成所述第三间隙以及所述空腔。13.根据权利要求9所述的谐振器组件，其特征在于，一所述谐振器与另一所述谐振器的第一电极相互连接；或者，一所述谐振器与另一所述谐振器的第二电极相互连接；或者一所述谐振器的第一电极与另一所述谐振器的第二电极相互连接。14.根据权利要求9所述的谐振器组件，其特征在于，一所述谐振器与另一所述谐振器的第一电极通过支撑结构相互连接；或者一所述谐振器的第二电极通过支撑结构与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林萍，
申请(专利权)人：见闻录浙江半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：