[发明专利]体声波谐振器及其制造方法、滤波器和电子设备

说明书

本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极；顶电极；压电层，设置在底电极与顶电极之间，其中：顶电极、压电层、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；所述谐振器还包括支撑梁，所述支撑梁用于保持所述有效区域；所述支撑梁在谐振器的横向方向上的内端连接到有效区域，在谐振器的横向方向上的外端由基底支撑；所述支撑梁为金属梁，且所述内端至少部分设置在压电层中。本发明还涉及一种滤波器、一种电子设备以及体声波谐振器制造方法。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器及其制造方法，一种滤波器以及一种电子设备。

背景技术

随着当今无线通讯技术的飞速发展，小型化便携式终端设备的应用也日益广泛，因而对于高性能、小尺寸的射频前端模块和器件的需求也日益迫切。近年来，以例如为薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，简称FBAR)为基础的滤波器、双工器等滤波器件越来越为市场所青睐。一方面是因为其插入损耗低、过渡特性陡峭、选择性高、功率容量高、抗静电放电(ESD)能力强等优异的电学性能，另一方面也是因为其体积小、易于集成的特点所致。

传统薄膜体声波谐振器为三明治结构。谐振器需要支撑结构进行机械固定和基底进行承载；一般情况下，谐振器的声波能量损失主要来自于从有效区域通过支撑结构向支撑基底泄露；传统结构中，支撑结构为压电层延伸和电极层延伸的组合(压电层+上电极或压电层+下电极)，这种结构造成声波能量泄露，进而Q值(尤其是并联谐振点及其附近的Q值)较低。

此外，常规薄膜体声波谐振器除了滤波功能所需的共振(称为TE模式)之外，还会激发不必要的振荡模式(称为寄生模式)，这些寄生模式会降低谐振器的质量因数Q，从而导致滤波器的能量损耗。

发明内容

为缓解或解决使用现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本发明。

本发明提供一种能够进一步提高体声波谐振器Q值(尤其是并联谐振点及其附近的Q值)的节点金属支撑梁结构。在谐振器有效区域外侧，提供一种支点在谐振器振动节点的金属支撑梁结构，此节点金属支撑梁结构可提高谐振器的Q值。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器，包括：

基底；

声学镜；

底电极；

顶电极；

压电层，设置在底电极与顶电极之间，

其中：

顶电极、压电层、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；

所述谐振器还包括支撑梁，所述支撑梁用于保持所述有效区域；

所述支撑梁在谐振器的横向方向上的内端连接到有效区域，在谐振器的横向方向上的外端由基底支撑；

所述支撑梁为金属梁，且所述内端至少部分设置在压电层中。

本发明的实施例还涉及一种滤波器，包括上述的体声波谐振器。

本发明的实施例也涉及一种电子设备，具有上述体声波谐振器或滤波器。

本发明的实施例还涉及一种体声波谐振器的制造方法，其中，所述体声波谐振器包括压电层，所述方法包括步骤：

提供金属支撑梁，所述支撑梁的一端连接到谐振器的有效区域且至少部分设置在压电层中。

附图说明

以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：