[发明专利]一种薄膜体声波谐振器及其制造方法

说明书

本发明提供一种薄膜体声波谐振器及其制造方法，薄膜体声波谐振器包括：承载衬底；支撑层，键合于承载衬底上，支撑层围成第一空腔，第一空腔暴露出承载衬底；压电叠层结构，位于支撑层上方，覆盖第一空腔，压电叠层结构从下至上包括依次层叠的第一电极、压电层和第二电极，位于第一空腔上方的第一电极、压电层和第二电极在垂直于压电层表面方向上相互重叠的区域构成谐振器的有效谐振区；有效谐振区边界处设置有第一凸起和第二凸起，第一凸起位于第一电极所在侧，第二凸起位于第二电极所在侧，所述第一凸起和/或所述第二凸起在所述压电层所在平面上的投影包括环形，所述环形包括开环或闭环。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种薄膜体声波谐振器及其制造方法。

背景技术

随着无线通讯技术的不断发展，为了满足各种无线通讯终端的多功能化需求，终端设备需要能够利用不同的载波频谱传输数据，同时，为了在有限的带宽内支持足够的数据传输率，对于射频系统也提出了严格的性能要求。射频滤波器是射频系统的重要组成部分，可以将通信频谱外的干扰和噪声滤出以满足射频系统和通信协议对于信噪比的需求。以手机为例，由于每一个频带需要有对应的滤波器，一台手机中可能需要设置数十个滤波器。

通常，薄膜体声波谐振器包括两个薄膜电极，并且两个薄膜电极之间设有压电薄膜层，其工作原理为利用压电薄膜层在交变电场下产生振动，该振动激励出沿压电薄膜层厚度方向传播的体声波，此声波传至上下电极与空气交界面被反射回来，进而在薄膜内部来回反射，形成震荡。当声波在压电薄膜层中传播正好是半波长的奇数倍时，形成驻波震荡。

但是，目前制作出的空腔型薄膜体声波谐振器，存在横波损失，结构强度不够，使品质因子(Q)无法进一步提高、成品率低等问题，因此无法满足高性能的射频系统的需求。

发明内容

本发明揭示了一种薄膜体声波谐振器及其制造方法，能够解决薄膜体声波谐振器横波泄露造成品质因数不高，以及结构强度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种薄膜体声波谐振器，包括：

承载衬底；

支撑层，键合于所述承载衬底上，所述支撑层围成第一空腔，所述第一空腔暴露出所述承载衬底；

压电叠层结构，位于所述支撑层上方，覆盖所述第一空腔，所述压电叠层结构从下至上包括依次层叠的第一电极、压电层和第二电极，其中位于所述第一空腔上方的所述第一电极、压电层和第二电极在垂直于所述压电层表面方向上相互重叠的区域构成谐振器的有效谐振区；

有效谐振区边界处设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起位于所述第一电极所在侧，所述第二凸起位于所述第二电极所在侧，所述第一凸起和/或所述第二凸起在所述压电层所在平面上的投影包括环形，所述环形包括开环或闭环。

本发明还提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：

提供临时衬底；

在所述临时衬底上形成压电叠层结构及第一凸起，所述压电叠层结构包括依次形成在所述临时衬底上的第二电极、压电层、第一电极，所述第一凸起位于所述第一电极所在侧；

形成支撑层，覆盖所述压电叠层结构；

图形化所述支撑层，形成第一空腔，所述第一空腔贯穿所述支撑层，所述第一凸起位于所述第一空腔围成的区域内；

在所述支撑层上键合承载衬底，所述承载衬底覆盖所述第一空腔；

去除所述临时衬底；

在所述第二电极上形成第二凸起，所述第一凸起和/或所述第二凸起在所述压电层所在平面上的投影包括环形，所述环形包括开环或闭环。

本发明的有益效果在于：