谐振器及谐振器的制作方法技术

本发明专利技术实施例属于电子器件技术领域，尤其涉及一种谐振器及谐振器的制作方法。包括衬底和依次层叠设置在衬底上的下电极层、压电层以及上电极层，衬底设置有悬空腔体，下电极层、压电层以及上电极层的重叠区域构成有效区域，上电极层具有凹陷结构，上电极层背离衬底的一侧还覆盖有凸起结构，凹陷结构和凸起结构均位于有效区域内，在平行于衬底的方向上，凹陷结构与凸起结构之间具有预设距离。通过在凹陷结构和凸起结构之间设置预设距离，有利于调整杂散模的整体的抑制效果，从而提高谐振器性能。从而提高谐振器性能。从而提高谐振器性能。

【技术实现步骤摘要】
谐振器及谐振器的制作方法


[0001]本专利技术实施例涉及电子器件
，尤其涉及一种谐振器及谐振器的制作方法。

技术介绍

[0002]在现今的无线通信和传感器领域，薄膜体声波谐振器因其频率高、体积小、功率容量大、Q值高等优点已然成为最具潜力的器件之一。然而谐振器的性能会因主谐振模之外的杂散模的出现而恶化。
[0003]相关技术中，通常在谐振器的上电极上设置凸起结构和凹陷结构，其中凸起结构用于抑制位于串联谐振点和并联谐振点之间的杂散模，凹陷结构用于抑制小于串联谐振点的杂散模。然而，凸起结构和凹陷结构的抑制效果相互制约，导致整体抑制效果较低，谐振器性能降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种谐振器及谐振器的制作方法，用以解决相关技术中谐振器的抑制杂散模的效果较低，谐振器性能降低的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种谐振器，包括：衬底和依次层叠设置在所述衬底上的下电极层、压电层以及上电极层，所述衬底设置有悬空腔体，所述下电极层、压电层以及上电极层的重叠区域构成有效区域，所述上电极层具有凹陷结构，所述上电极层背离所述衬底的一侧还覆盖有凸起结构，所述凹陷结构和所述凸起结构均位于所述有效区域内，在平行于所述衬底的方向上，所述凹陷结构与所述凸起结构之间具有预设距离。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述凹陷结构和所述凸起结构在所述衬底上的正投影均位于所述悬空腔体。
[0007]在一种可能的实现方式中，在平行于所述衬底的平面内，所述凸起结构与所述凹陷结构的截面形状均为环形，所述凹陷结构与所述凸起结构之间的所述预设距离D沿所述环形的周向方向均相等。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述凸起结构具有斜面，所述斜面的最高点位于所述斜面远离所述上电极层的一端，所述斜面的最低点位于所述斜面靠近所述上电极层的一端。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述凸起结构包括第一沉积层，所述第一沉积层的材质包括钼、铝、钌、金、铂金中的一种或者多种。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述凸起结构包括第二沉积层，所述第二沉积层与所述第一沉积层层叠设置，所述第二沉积层的材质包括氮化铝、二氧化硅、氮化硅中的一种或者多种。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述凸起结构包括层叠设置的多个所述第一沉积层和多个所述第二沉积层。
[0012]在一种可能的实现方式中，还包括种子层，所述种子层位于所述衬底和所述下电极层之间。
[0013]在一种可能的实现方式中，还包括保护层，所述保护层覆盖在所述凸起结构、所述凹陷结构以及所述上电极层背离所述衬底的一侧。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供一种谐振器的制作方法，包括：提供衬底，所述衬底上依次层叠设置有下电极层、压电层以及上电极层，所述衬底设置有悬空腔体，所述下电极层、压电层以及上电极层的重叠区域构成有效区域；去除部分所述上电极层，以形成凹陷结构，所述凹陷结构位于所述有效区域内；形成凸起结构，所述凸起结构覆盖所述上电极层背离所述衬底的一侧，所述凸起结构位于所述有效区域内，在平行于所述衬底的方向上，所述凹陷结构与所述凸起结构之间具有预设距离。
[0015]本专利技术实施例提供一种谐振器，包括衬底和依次层叠设置在衬底上的下电极层、压电层以及上电极层，衬底设置有悬空腔体，下电极层、压电层以及上电极层的重叠区域构成有效区域，上电极层具有凹陷结构，上电极层背离衬底的一侧还覆盖有凸起结构，凹陷结构和凸起结构均位于有效区域内，在平行于衬底的方向上，凹陷结构与凸起结构之间具有预设距离。通过在凹陷结构和凸起结构之间设置预设距离，有利于调整杂散模的整体的抑制效果，从而提高谐振器性能。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种谐振器的结构示意图；图2为对比例一的谐振器的结构示意图；图3为对比例二的谐振器的结构示意图；图4为对比例一和对比例二的导纳实部与频率的仿真关系曲线图；图5为对比例一和对比例二的仿真史密斯圆图；图6为本专利技术实施例和对比例二的导纳实部与频率的仿真关系曲线图；图7为本专利技术实施例和对比例二的仿真史密斯圆图；图8为本专利技术实施例和对比例三的导纳实部与频率的仿真关系曲线图；图9为本专利技术实施例和对比例三的仿真史密斯圆图；图10为本专利技术实施例提供的一种谐振器的制作方法的步骤流程图。
[0018]附图标记说明：10、衬底；20、种子层；30、下电极层；40、压电层；50、上电极层；51、凹陷结构；60、凸起结构；70、保护层。
具体实施方式
[0019]常规体声波谐振器容易产生横向电场，激励起额外的杂散模，导致谐振器的谐振
曲线出现寄生峰，从而恶化谐振器的性能。相关技术中，通常在谐振器的上电极上设置凸起结构和凹陷结构，其中凸起结构用于抑制位于串联谐振点和并联谐振点之间的杂散模，凹陷结构用于抑制小于串联谐振点的杂散模。然而，凸起结构和凹陷结构的抑制效果相互制约，导致整体抑制效果较低，谐振器性能降低。
[0020]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种谐振器，包括衬底和依次层叠设置在衬底上的下电极层、压电层以及上电极层，衬底设置有悬空腔体，下电极层、压电层以及上电极层的重叠区域构成有效区域，上电极层具有凹陷结构，上电极层背离衬底的一侧还覆盖有凸起结构，凹陷结构和凸起结构均位于有效区域内，在平行于衬底的方向上，凹陷结构与凸起结构之间具有预设距离D。通过在凹陷结构和凸起结构之间设置预设距离D，有利于调整杂散模的整体的抑制效果，从而提高谐振器性能。
[0021]下面结合附图对本专利技术的几种可选地实现方式进行介绍，当本领域技术人员应当理解，下述实现方式仅是示意性的，并非是穷尽式的列举，在这些实现方式的基础上，本领域技术人员可以对某些特征或者某些示例进行替换、拼接或者组合，这些仍应视为本专利技术的公开内容。
[0022]参照图1，谐振器包括衬底10和依次层叠设置在衬底10上的下电极层30、压电层40以及上电极层50。衬底10设置有悬空腔体，示例性的，悬空腔体位于衬底10背离下电极层30的一端，悬空腔体还与外部环境连通。如图所示，压电层40覆盖在下电极层30背离衬底10的一侧，上电极层50覆盖在压电层40背离下电极层30的一侧，下电极层30、压电层40以及上电极层50的重叠区域构成有效区域，该有效区域为引发谐振效应的区域。在实际的应用过程中，需要在上电极层50和下电极层30分别施加电信号，从而在压电层40内部激发包含纵向、横向的声波，不同类型的声波在压电层40的内部传播并引起谐振，其中，纵向（也即垂直于压电层40）传播的声波引发谐振效应，而横向（也即平行于压电层40）传播的声波会耗散其系统内部的能量，激励起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器，其特征在于，包括：衬底和依次层叠设置在所述衬底上的下电极层、压电层以及上电极层，所述衬底设置有悬空腔体，所述下电极层、压电层以及上电极层的重叠区域构成有效区域，所述上电极层具有凹陷结构，所述上电极层背离所述衬底的一侧还覆盖有凸起结构，所述凹陷结构和所述凸起结构均位于所述有效区域内，在平行于所述衬底的方向上，所述凹陷结构与所述凸起结构之间具有预设距离。2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述凹陷结构和所述凸起结构在所述衬底上的正投影均位于所述悬空腔体。3.根据权利要求2所述的谐振器，其特征在于，在平行于所述衬底的平面内，所述凸起结构与所述凹陷结构的截面形状均为环形，所述凹陷结构与所述凸起结构之间的所述预设距离沿所述环形的周向方向均相等。4.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述凸起结构具有斜面，所述斜面的最高点位于所述斜面远离所述上电极层的一端，所述斜面的最低点位于所述斜面靠近所述上电极层的一端。5.根据权利要求1
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4任一项所述的谐振器，其特征在于，所述凸起结构包括第一沉积层，所述第一沉积层的材质包括钼、铝、钌、金、铂金中的一种或者多种。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安明，姜伟，
申请(专利权)人：浙江星曜半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：