体声波谐振器、滤波器、多工器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种体声波谐振器、滤波器、多工器及其制作方法，通过合理设置下电极、压电层和上电极和衬底、声反射结构，形成至少一个第一重叠区域，提高了器件的机械强度，保证了可靠性。并且通过沟槽和抑制结构的设置既抑制了第一重叠区域中的纵向能量泄露，也抑制体声波谐振器的横向能量泄露，而不需要专门对上电极进行过多特殊的工艺处理，更好地保证了体声波谐振器整体更好的性能，实现了可靠性和器件性能二者更好的兼顾。本发明专利技术还公开了体声波谐振器的制作方法，通过较少的工艺即可以保证上述多种效果的实现。上述多种效果的实现。上述多种效果的实现。

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振器、滤波器、多工器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及滤波器
，尤其涉及一种体声波谐振器、滤波器、多工器及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着新一代信息技术的不断革新和发展，支撑该技术的各种电子器件正向着微型化、高集成度的方向迅速发展。特别是对于射频领域，5G技术的逐步普及进一步对射频前端的高频率、多频段和低功耗等有了更高的要求。示例性地，对于应用于各种移动终端的射频前端模组而言，滤波器的需求在5G技术的应用场景中更为迫切，更多的数量、更高的频率以及更高的可靠性等都对滤波器的设计带来了极大的挑战。体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)滤波器正是在这种技术背景下滤波器器件的一个较佳的选择。体声波滤波器主要采用将声波限制在上电极
‑
压电层
‑
下电极组成的谐振区域中的体声波谐振器实现。体声波谐振器声波器件具有体积小,成本低,品质因数(Q)高、功率承受能力强等特点。
[0003]然而，体声波谐振器中存在的声波能量泄露的问题限制了其性能的进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种体声波谐振器、滤波器、多工器及其制作方法，以解决现有的体声波谐振器中存在的声波能量泄露的问题限制了其性能的进一步提高的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种体声波谐振器，包括：
[0006]衬底；
[0007]声反射镜，设置在所述衬底中或者在所述衬底之上；
[0008]设置在所述衬底和所述声反射镜上方的下电极、压电层和上电极，所述压电层包括设置在压电层上表面的沟槽；
[0009]所述衬底、声反射镜、下电极、压电层和上电极的重叠区域形成所述体声波谐振器的有效谐振区，所述下电极、压电层和上电极包括在有效谐振区外形成的至少一个第一重叠区域；
[0010]抑制结构，所述抑制结构包括形成在所述沟槽中的第一部分，以及自所述沟槽朝向所述有效谐振区延伸至所述压电层上表面的第二部分，所述沟槽至少部分设置在至少一个所述第一重叠区域内；
[0011]上电极，设置在所述压电层和所述抑制结构之上，包括在所述第二部分之上对应形成的第一电极凸起部。
[0012]进一步地，所述沟槽和/或所述抑制结构至少横向覆盖所述第一重叠区域。
[0013]进一步地，所述抑制结构为低介电常数的介质材料。
[0014]进一步地，所述抑制结构的第一部分未填满所述沟槽，所述上电极还包括形成在所述第一部分之上的凹陷部。
[0015]进一步地，所述第二部分自所述第一重叠区域延伸至所述有效谐振区。
[0016]进一步地，所述抑制结构还包括自所述沟槽朝向远离所述有效谐振区方向延伸至所述压电层上表面的第三部分，所述第三部分至少部分设置在所述第一重叠区域之外。
[0017]进一步地，所述上电极还包括形成在所述第三部分之上的第二电极凸起部。
[0018]进一步地，所述沟槽沿着远离所述有效谐振区的方向横向超出所述第一重叠区域。
[0019]进一步地，所述抑制结构至少部分围绕所述有效谐振区形成。
[0020]进一步地，所述抑制结构的第二部分至少部分围绕所述有效谐振区形成，所述第一电极凸起部围绕所述有效谐振区。
[0021]进一步地，所述声反射镜为空腔结构。
[0022]进一步地，所述抑制结构包括第一层和第二层，所述第二层位于所述第一层之上，所述第一层为介质层，所述第二层为金属层。
[0023]第二方面，本专利技术实施例还提供一种滤波器，包括上述体声波谐振器。
[0024]第三方面，本专利技术实施例还提供一种多工器，包括上述滤波器。
[0025]第四方面，本专利技术实施例还提供一种体声波谐振器的制作方法，包括：
[0026]在衬底和下电极上形成压电层，其中，所述体声波谐振器的衬底、声反射镜、下电极、压电层和上电极的重叠区域形成所述体声波谐振器的有效谐振区，所述下电极、压电层和上电极包括在有效谐振区外形成的至少一个第一重叠区域；
[0027]在压电层上表面形成沟槽，所述沟槽至少部分设置在至少一个所述第一重叠区域内；
[0028]在压电层和所述沟槽上形成抑制结构，所述抑制结构包括形成在所述沟槽中的第一部分，以及自所述沟槽朝向所述有效谐振区延伸至所述压电层上表面的第二部分；
[0029]在所述压电层和所述抑制结构上形成上电极，所述上电极包括在所述第二部分之上对应形成的第一电极凸起部。
[0030]本专利技术实施例的体声波谐振器中，通过合理设置下电极、压电层和上电极和衬底、声反射结构，形成至少一个第一重叠区域，提高了器件的机械强度，保证了可靠性。在压电层中设置了沟槽，并且通过设置一抑制结构来抑制第一重叠区域中的纵向能量泄露，进一步地，抑制结构包括自所述沟槽朝向所述有效谐振区延伸至所述压电层上表面的第二部分，该第二部分使得上电极对应形成了第一电极凸起部，该第一电极凸起部对于第一电极其他部分具有更高的声阻抗，通过上电极的声阻抗失配可以抑制体声波谐振器的横向能量泄露。即通过沟槽和抑制结构的设置既抑制了第一重叠区域中的纵向能量泄露，也抑制体声波谐振器的横向能量泄露，而不需要专门对上电极进行过多特殊的工艺处理，更好地保证了体声波谐振器整体更好的性能，实现了可靠性和器件性能二者更好的兼顾。
[0031]本专利技术实施例中提声波谐振器的制作方法中，通过在衬底和下电极上形成压电层，其中，所述体声波谐振器的衬底、声反射镜、下电极、压电层和上电极的重叠区域形成所述体声波谐振器的有效谐振区，所述下电极、压电层和上电极包括在有效谐振区外形成的至少一个第一重叠区域；在压电层上表面形成沟槽，所述沟槽至少部分设置在至少一个所述第一重叠区域内；在压电层和所述沟槽上形成抑制结构，所述抑制结构包括形成在所述沟槽中的第一部分，以及自所述沟槽朝向所述有效谐振区延伸至所述压电层上表面的第二部分；在所述压电层和所述抑制结构上形成上电极，所述上电极包括在所述第二部分之上
对应形成的第一电极凸起部。通过简单的沟槽和抑制结构的设置，可以提高了器件的机械强度，保证了可靠性，在压电层中设置了沟槽，并且通过设置一抑制结构来抑制第一重叠区域中的纵向能量泄露，进一步地，抑制结构包括自所述沟槽朝向所述有效谐振区延伸至所述压电层上表面的第二部分，该第二部分使得上电极对应形成了第一电极凸起部，该第一电极凸起部对于第一电极其他部分具有更高的声阻抗，通过上电极的声阻抗失配可以抑制体声波谐振器的横向能量泄露。即通过沟槽和抑制结构的设置既抑制了第一重叠区域中的纵向能量泄露，也抑制体声波谐振器的横向能量泄露，而不需要专门对上电极进行过多特殊的工艺处理，更好地保证了体声波谐振器整体更好的性能，实现了可靠性和器件性能二者更好的兼顾。通过较少的工艺即可以实现上述多种效果。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：衬底；声反射镜，设置在所述衬底中或者在所述衬底之上；设置在所述衬底和所述声反射镜上方的下电极、压电层和上电极，所述压电层包括设置在压电层上表面的沟槽；所述衬底、声反射镜、下电极、压电层和上电极的重叠区域形成所述体声波谐振器的有效谐振区，所述下电极、压电层和上电极包括在有效谐振区外形成的至少一个第一重叠区域；抑制结构，所述抑制结构包括形成在所述沟槽中的第一部分，以及自所述沟槽朝向所述有效谐振区延伸至所述压电层上表面的第二部分，所述沟槽至少部分设置在至少一个所述第一重叠区域内；上电极，设置在所述压电层和所述抑制结构之上，包括在所述第二部分之上对应形成的第一电极凸起部。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述沟槽和/或所述抑制结构至少横向覆盖所述第一重叠区域。3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述抑制结构为低介电常数的介质材料。4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述抑制结构的第一部分未填满所述沟槽，所述上电极还包括形成在所述第一部分之上的凹陷部。5.根据权利要求1或4所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二部分自所述第一重叠区域延伸至所述有效谐振区。6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述抑制结构还包括自所述沟槽朝向远离所述有效谐振区方向延伸至所述压电层上表面的第三部分，所述第三部分至少部分设置在所述第一重叠区域之外。7.根据权利要求6所述的体声波谐振器，其特征在于，所述上电极还包括形成在所述第三部分之上的第二电极凸起部。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜波，王华磊，霍振选，倪建兴，
申请(专利权)人：锐石创芯重庆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：