[发明专利]一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和滤波器

说明书

本发明提供一种薄膜体声波谐振器及其制造方法和滤波器，其中，薄膜体声波谐振器包括：第一衬底，第一衬底的上表面设有第一空腔；压电叠层结构，设置于第一衬底的上表面，覆盖第一空腔，压电叠层结构从下至上包括依次层叠的第二电极、压电层和第一电极；沟槽，包括第一沟槽和/或第二沟槽，第一沟槽贯穿第一电极，并延伸至压电层中或贯穿压电层，第二沟槽贯穿第二电极并延伸至压电层中或贯穿压电层；加固层，设置于沟槽的底部位置的第一电极或第二电极的至少一侧。本发明在沟槽的底部设置加固层，加固层能够加固沟槽区域的电极，防止薄膜状的电极破损。

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和滤波器。

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，沟槽处的电极容易破损的问题。

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：

第一衬底，所述第一衬底的上表面设有第一空腔；

压电叠层结构，设置于所述第一衬底的上表面，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二电极、压电层和第一电极；

沟槽，包括第一沟槽和/或第二沟槽，所述第一沟槽贯穿所述第一电极，并延伸至所述压电层中或贯穿所述压电层，所述第二沟槽贯穿所述第二电极并延伸至所述压电层中或贯穿所述压电层；

加固层，设置于所述沟槽的底部位置的所述第一电极或所述第二电极的至少一侧。

本发明还提供了一种滤波器，包括至少一个上述的薄膜体声波谐振器。

本发明还提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法，包括：

提供承载衬底，

在所述承载衬底上依次形成第一电极、压电层和第二电极；

在所述第二电极上形成带有第一空腔的第一衬底；

去除所述承载衬底；

所述薄膜体声波谐振器包括第二沟槽和第二加固层，形成所述第二沟槽和第二加固层包括：形成所述第一电极前在所述承载衬底上形成第二加固层；形成所述第二电极后在所述第二加固层的区域上方形成贯穿所述第二电极，并延伸至所述压电层中或贯穿所述压电层的第二沟槽；和/或，

所述薄膜体声波谐振器包括第一沟槽和第一加固层，形成所述第一沟槽和第一加固层包括：形成所述第二电极后，在所述第二电极上形成第一加固层；去除所述承载衬底后，在所述第一加固层的区域上方形成贯穿所述第一电极，并延伸至所述压电层中或贯穿所述压电层的第一沟槽。

本发明的有益效果在于：