体声波谐振器及相关设备、体声波谐振器的制备方法技术

本申请公开了一种体声波谐振器及相关设备，包括谐振器组件、滤波器和电子设备，以及体声波谐振器的制备方法，该体声波谐振器通过在第一电极和衬底之间至少空腔以外的衬底表面上设置第一膜层，以利用第一膜层隔离至少部分牺牲层和衬底接触，减少牺牲层中的材料元素向衬底内的扩散，保护衬底免被变性而影响体声波谐振器的性能；同时，在第一电极和衬底之间且空腔和第一膜层之间还设置第二膜层，隔离空腔和第一膜层接触，第二膜层与腐蚀牺牲层而形成空腔的腐蚀物质不反应，以在采用腐蚀物质腐蚀牺牲层而形成空腔时，防止过度腐蚀到第二膜层而造成第一电极、压电层和第二电极这些谐振功能层与衬底分离，提高体声波谐振器的可靠性和稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
体声波谐振器及相关设备、体声波谐振器的制备方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种体声波谐振器及其制备方法、一种谐振器组件、一种滤波器和一种电子设备。

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。由多个体声波谐振器以拓扑网络结构连接组成的滤波器，因具有体积小、集成能力强、高频下仍具有高品质因子和强功率承受能力等特点而满足了射频前端模块的高标准要求。因而，体声波谐振器的性能尤为重要。
[0003]体声波谐振器通常包括依次层叠的空腔、底电极、压电层和顶电极，顶电极上表面与空气接触使得声波在顶电极与空气交界处发生全反射而抑制能量泄露，与此同时，底电极下方的空腔使得声波能量不至于泄露到衬底并储存在体声波谐振器内。高性能体声波谐振器的制备成为如今的研究热门之一。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种体声波谐振器及其制备方法、一种谐振器组件、一种滤波器和一种电子设备，以提高体声波谐振器的性能。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0006]根据本申请的第一方面，一种体声波谐振器，至少包括：
[0007]衬底；
[0008]位于所述衬底一侧的空腔、第一电极、压电层和第二电极，所述压电层位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述空腔位于所述第一电极和所述衬底之间，所述空腔由腐蚀物质对预先形成的牺牲层腐蚀而形成；
[0009]所述第一电极和所述衬底之间还设置有第一膜层和第二膜层，所述第一膜层至少位于所述空腔之外的衬底表面上，所述第二膜层位于所述空腔和所述第一膜层之间，隔离所述空腔和所述第一膜层接触，所述第二膜层与所述腐蚀物质不反应。
[0010]根据本申请的第二方面，一种体声波谐振器的制备方法，包括：
[0011]提供一衬底；
[0012]在所述衬底一侧依次形成空腔对应的牺牲层、第一电极、压电层和第二电极，所述压电层位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述牺牲层位于所述第一电极和所述衬底之间，所述第一电极和所述衬底之间还设置有第一膜层和第二膜层，所述第一膜层至少位于所述牺牲层之外的衬底表面上，所述第二膜层位于所述牺牲层和所述第一膜层之间，隔离所述牺牲层和所述第一膜层接触；
[0013]采用腐蚀物质腐蚀所述牺牲层，且所述第二膜层与所述腐蚀物质不反应，从而在
所述第一电极和所述衬底之间形成空腔。
[0014]根据本申请的第三方面，一种谐振器组件，包括上述体声波谐振器。
[0015]根据本申请的第四方面，一种滤波器，包括上述体声波谐振器。
[0016]根据本申请的第五方面，一种电子设备，包括上述体声波谐振器。
[0017]与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
[0018]本申请实施例所提供的体声波谐振器，包括衬底和位于衬底一侧依次层叠的空腔、第一电极、压电层和第二电极，其中，空腔由腐蚀物质对预先形成的牺牲层腐蚀而形成，由于在形成牺牲层时，通常是先在衬底表面整面覆盖牺牲层，然后将空腔以外的牺牲层去除，再在第一电极、压电层和第二电极形成后，采用腐蚀物质将空腔对应的牺牲层腐蚀掉而形成空腔，那么，在衬底表面整面覆盖牺牲层时，牺牲层中的材料元素容易扩散到衬底内，使衬底性能改变，进而影响体声波谐振器的性能，因而，在本申请实施例所提供的体声波谐振器中，在第一电极和衬底之间至少空腔以外的衬底表面上设置第一膜层，以利用第一膜层隔离至少部分牺牲层和衬底接触，减少牺牲层中的材料元素向衬底内的扩散，保护衬底免被变性而影响体声波谐振器的性能，从而提高体声波谐振器的性能；同时，在第一电极和衬底之间还设置第二膜层，第二膜层位于空腔和第一膜层之间，隔离空腔和第一膜层接触，第二膜层与腐蚀物质不反应，以在采用腐蚀物质对空腔对应的牺牲层腐蚀形成空腔时，防止过度腐蚀到第二膜层而造成第一电极、压电层和第二电极这些谐振功能层与衬底分离，提高体声波谐振器的可靠性和稳定性。
[0019]进一步地，第一膜层可以为介电常数小于衬底介电常数的绝缘膜层，使第一电极与低介电常数的第一膜层直接接触而不与高介电常数的衬底直接接触，从而降低器件的介电损耗。此时，衬底可以为硅衬底，空腔对应的牺牲层可以为磷酸石英玻璃(PSG)层，第一膜层可以为二氧化硅层，从而可采用HF酸溶液快速腐蚀磷酸石英玻璃(PSG)牺牲层而形成空腔，同时HF酸溶液因第二膜层的隔离而不会与第一膜层反应，且HF酸溶液与硅衬底不反应，具有高选择比，保证空腔结构的完整性，工艺难度低，成本低。
[0020]本申请的其他目的、优点将结合附图在下述实施例中进行详细说明。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0022]图1为本申请实施例所提供的体声波谐振器的一种结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例所提供的体声波谐振器的另一种结构示意图；
[0024]图3为本申请实施例所提供的体声波谐振器的又一种结构示意图；
[0025]图4为本申请实施例所提供的体声波谐振器的再一种结构示意图；
[0026]图5为本申请实施例所提供的体声波谐振器的又一种结构示意图；
[0027]图6为本申请实施例所提供的体声波谐振器的再一种结构示意图；
[0028]图7为本申请实施例所提供的体声波谐振器的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0032]正如
技术介绍
部分所述，高性能体声波谐振器的制备成为如今的研究热门之一。
[0033]有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器，至少包括：衬底；位于所述衬底一侧的空腔、第一电极、压电层和第二电极，所述压电层位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述空腔位于所述第一电极和所述衬底之间，所述空腔由腐蚀物质对预先形成的牺牲层腐蚀而形成；其特征在于，所述第一电极和所述衬底之间还设置有第一膜层和第二膜层，所述第一膜层至少位于所述空腔之外的衬底表面上，所述第二膜层位于所述空腔和所述第一膜层之间，隔离所述空腔和所述第一膜层接触，所述第二膜层与所述腐蚀物质不反应。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一膜层为绝缘膜层，所述第一膜层的介电常数小于所述衬底的介电常数。3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二膜层为金属膜层或绝缘膜层。4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一膜层和所述第二膜层均位于所述空腔之外的衬底表面上，且所述空腔、所述第二膜层和所述第一膜层在平行于所述衬底所在平面的方向上依次紧邻设置。5.根据权利要求4所述的体声波谐振器，其特征在于，在所述第一膜层指向所述空腔的方向上，所述第二膜层的厚度逐渐增大。6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一膜层位于所述空腔之外的衬底表面上，所述第二膜层位于所述空腔对应的衬底表面上，且所述空腔在所述衬底所在平面的正投影与所述第二膜层在所述衬底所在平面的正投影重叠；所述第二膜层的厚度大于或等于所述第一膜层的厚度。7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一膜层同时位于所述空腔对应的衬底表面上以及所述空腔之外的衬底表面上，所述第一膜层、所述第二膜层和所述空腔沿背离所述衬底的方向依次层叠设置，所述第二膜层朝向所述空腔的表面面积不小于所述空腔朝向所述第二膜层的表面面积。8.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二膜层朝向所述空腔的表面与所述空腔朝向所述第二膜层的表面重合。9.根据权利要求8所述的体声波谐振器，其特征在于，所述空腔的侧壁和所述第二膜层的侧壁位于与所述衬底所在平面成倾斜夹角的同一斜面上。10.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二膜层朝向所述空腔的表面面积大于所述空腔朝向所述第二膜层的表面面积。11.根据权利要求7所述的体声波谐...

【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：