声波谐振器、滤波器、通信设备及其制造方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种声波谐振器、滤波器、通信设备及其制造方法，其中所述声波谐振器包括：衬底；凹陷部，形成在所述衬底内或所述衬底上的外延层内，所述凹陷部在所述衬底表面或所述外延层表面具有开口轮廓；下电极，与所述开口轮廓所处平面接触；压电层，形成在所述下电极上；上电极，形成在所述压电层上；其中所述下电极的下电极轮廓与所述开口轮廓具有至少三个交点，第一直线与第一部分轮廓的交点到质心的距离大于第一直线与第二部分轮廓的交点到质心的距离。点到质心的距离。点到质心的距离。

【技术实现步骤摘要】
声波谐振器、滤波器、通信设备及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种声波谐振器、滤波器、通信设备及其制造方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造
存在薄膜体声波谐振器(FBAR)、声表面波谐振器(SAW)等，其中薄膜体声波谐振器(FBAR)更适合于便携式通信装置，其与标准的集成制造技术兼容。如图1所示，其中图1是沿图3中的A
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A的剖视图，现有薄膜体声波谐振器通常结构为包括衬底101、形成在衬底101中的空腔102、下电极103、上电极105以及夹在上下电极之间的压电层104。其中上下电极和压电层形成“三明治”结构。在输入电信号施加在上下电极之间的情况下，逆向压电效应使得所述压电层由于压电材料的极化而机械地膨胀或收缩。随着输入电信号随时间变化，所述压电层的膨胀和收缩产生沿各种方向传播的声波，并且通过压电效应被转换为电信号。
[0003]现有技术中如图2所示，所述“三明治”结构中下电极103全面覆盖在空腔102上，从而导致所述三明治结构与薄膜体声波谐振器(FBAR)的空腔102外的衬底接触面积较大，薄膜体声波谐振器(FBAR)在工作过程中，有相当多的能量沿着边界重叠部分向外泄露，从而影响产品的质量因子和性能。
[0004]进一步的，为了释放牺牲层以形成空腔102，以及为了减少释放孔对所述三明治结构的影响，需要将释放孔106设置为略偏离空腔的位置，如图3所示，从而需要额外增加释放通道107来将释放孔106延伸至空腔内，这样一方面导致了工艺难度增加，一方面导致空腔材料释放不干净。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种声波谐振器、滤波器、通信设备及其制造方法，以解决现有技术中形成空腔的难度大，空腔材料不易释放干净的技术问题。
[0006]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种声波谐振器，其特征在于，包括：衬底；凹陷部，形成在所述衬底内或所述衬底上的外延层内，所述凹陷部在所述衬底表面或所述外延层表面具有开口轮廓；下电极，与所述开口轮廓所处平面接触；压电层，形成在所述下电极上；上电极，形成在所述压电层上；其中所述下电极的下电极轮廓与所述开口轮廓具有至少三个交点，所述下电极轮廓在一对相邻交点之间具有第一部分轮廓，所述开口轮廓在所述一对相邻交点之间具有第二部分轮廓，所述第一部分轮廓上的任一点与所述下电极轮廓和所述开口轮廓的重叠区域的质心连成一第一直线，所述第一直线穿过所述第一部分轮廓和所述第二部分轮廓，所述第一直线与所述第一部分轮廓的交点到所述质心的距离大于所述第一直线与所述第二部分轮廓的交点到所述质心的距离。
[0007]可选地，所述下电极轮廓在另一对相邻交点之间具有第三部分轮廓，所述开口轮廓在所述另一对相邻交点之间具有第四部分轮廓，所述第三部分轮廓上的任一点与所述下
电极轮廓和所述开口轮廓的重叠区域的质心连成一第二直线，所述第二直线穿过所述第三部分轮廓和所述第四部分轮廓，所述第二直线与所述第三部分轮廓的交点到所述质心的距离小于所述第二直线与所述第四部分轮廓的交点到所述质心的距离。
[0008]可选地，所述第三部分轮廓外侧且所述第四部分轮廓内侧具有释放孔。
[0009]可选地，所述一对相邻交点与所述另一对相邻交点至少存在一个不同的交点。
[0010]可选地，所述下电极轮廓和所述开口轮廓为多边形、圆形或椭圆形。
[0011]可选地，所述多边形为三角形、四边形、六边形或八边形。
[0012]可选地，所述下电极轮廓和所述开口轮廓的几何中心重合。
[0013]可选地，所述下电极轮廓相对于所述开口轮廓旋转预定角度偏移。
[0014]可选地，所述下电极包括至少两层第一导电层，其中远离所述压电层的第一导电层的声阻抗大于靠近所述压电层的第一导电层的声阻抗。
[0015]可选地，所述上电极包括至少两层第二导电层，其中远离所述压电层的第二导电层的声阻抗大于靠近所述压电层的第二导电层的声阻抗。
[0016]可选地，所述下电极由两种不同材料制成，其中所述下电极位于所述开口轮廓内的第一部分由第一材料制成；所述下电极位于所述开口轮廓外的第二部分由第二材料制成；所述第一材料和所述第二材料的声阻抗不同；或者所述第二材料具有与所述压电层不同的温度系数。
[0017]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种声波谐振器的制造方法，包括：在衬底内或所述衬底上的外延层内形成凹陷部，所述凹陷部在所述衬底表面或所述外延层表面具有开口轮廓；在所述凹陷部内形成牺牲层，并平坦化所述牺牲层；在所述牺牲层上形成下电极，所述下电极与所述开口轮廓所处平面接触；在所述下电极上形成压电层；在所述压电层上形成上电极；其中所述下电极的下电极轮廓与所述开口轮廓具有至少三个交点，所述下电极轮廓在一对相邻交点之间具有第一部分轮廓，所述开口轮廓在所述一对相邻交点之间具有第二部分轮廓，所述第一部分轮廓上的任一点与所述下电极轮廓和所述开口轮廓的重叠区域的质心连成一第一直线，所述第一直线穿过所述第一部分轮廓和所述第二部分轮廓，所述第一直线与所述第一部分轮廓的交点到所述质心的距离大于所述第一直线与所述第二部分轮廓的交点到所述质心的距离。
[0018]可选地，所述下电极轮廓在另一对相邻交点之间具有第三部分轮廓，所述开口轮廓在所述另一对相邻交点之间具有第四部分轮廓，所述第三部分轮廓上的任一点与所述下电极轮廓和所述开口轮廓的重叠区域的质心连成一第二直线，所述第二直线穿过所述第三部分轮廓和所述第四部分轮廓，所述第二直线与所述第三部分轮廓的交点到所述质心的距离小于所述第二直线与所述第四部分轮廓的交点到所述质心的距离。
[0019]可选地，所述方法还包括：在所述第三部分轮廓外侧且所述第四部分轮廓内侧的所述牺牲层上或该位置的所述牺牲层上方的所述压电层和/或所述上电极上形成释放孔，以通过所述释放孔去除所述牺牲层。
[0020]可选地，所述一对相邻交点与所述另一对相邻交点至少存在一个不同的交点。
[0021]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种滤波器，包括至少一个上述第一方面中任一项所述的声波谐振器。
[0022]根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种滤波器的制造方法，所述滤波器包括至
少一个声波谐振器，所述至少一个声波谐振器采用上述第二方面中任一项所述的声波谐振器的制造方法。
[0023]根据第五方面，本专利技术实施例提供了一种通信设备，包括上述第三方面所述的滤波器。
[0024]本专利技术实施例的声波谐振器中，由于第一直线与下电极轮廓中的第一部分轮廓的交点到质心的距离大于第一直线与开口轮廓中的第二部分轮廓的交点到质心的距离，从而下电极有部分区域与能够与开口轮廓所处平面接触，使得声波谐振器能更加稳定地架设于凹陷部之上。
[0025]进一步地，本专利技术实施例的声波谐振器中，由于第二直线与下电极轮廓中的第三部分轮廓的交点到质心的距离小于第二直线与开口轮廓中的第四部分轮廓的交点到质心的距离，从而可以使得凹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声波谐振器，其特征在于，包括：衬底；凹陷部，形成在所述衬底内或所述衬底上的外延层内，所述凹陷部在所述衬底表面或所述外延层表面具有开口轮廓；下电极，与所述开口轮廓所处平面接触；压电层，形成在所述下电极上；上电极，形成在所述压电层上；其中所述下电极的下电极轮廓与所述开口轮廓具有至少三个交点，所述下电极轮廓在一对相邻交点之间具有第一部分轮廓，所述开口轮廓在所述一对相邻交点之间具有第二部分轮廓，所述第一部分轮廓上的任一点与所述下电极轮廓和所述开口轮廓的重叠区域的质心连成一第一直线，所述第一直线穿过所述第一部分轮廓和所述第二部分轮廓，所述第一直线与所述第一部分轮廓的交点到所述质心的距离大于所述第一直线与所述第二部分轮廓的交点到所述质心的距离。2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述下电极轮廓在另一对相邻交点之间具有第三部分轮廓，所述开口轮廓在所述另一对相邻交点之间具有第四部分轮廓，所述第三部分轮廓上的任一点与所述下电极轮廓和所述开口轮廓的重叠区域的质心连成一第二直线，所述第二直线穿过所述第三部分轮廓和所述第四部分轮廓，所述第二直线与所述第三部分轮廓的交点到所述质心的距离小于所述第二直线与所述第四部分轮廓的交点到所述质心的距离。3.根据权利要求2所述的声波谐振器，其特征在于，所述第三部分轮廓外侧且所述第四部分轮廓内侧具有释放孔。4.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述一对相邻交点与所述另一对相邻交点至少存在一个不同的交点。5.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述下电极轮廓和所述开口轮廓为多边形、圆形或椭圆形。6.根据权利要求5所述的声波谐振器，其特征在于，所述多边形为三角形、四边形、六边形或八边形。7.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述下电极轮廓和所述开口轮廓的几何中心重合。8.根据权利要求7所述的声波谐振器，其特征在于，所述下电极轮廓相对于所述开口轮廓旋转预定角度偏移。9.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述下电极包括至少两层第一导电层，其中远离所述压电层的第一导电层的声阻抗大于靠近所述压电层的第一导电层的声阻抗。10.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述上电极包括至少两层第二导电层，其中远离所述压电层的第二导电层的声阻抗大于靠近所述压电层的第二导电层的声阻抗。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的声波谐振器，其特征在于，所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小军，赖志国，杨清华，
申请(专利权)人：苏州汉天下电子有限公司，
类型：发明
国别省市：