[发明专利]一种薄膜体声波谐振器及其制备方法

权利要求书

1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：衬底层、绝缘层、第一温度补偿层、第一电极、压电层、第二电极和第二温度补偿层；

所述衬底层、所述绝缘层、所述第一温度补偿层、所述第一电极、所述压电层、所述第二电极和所述第二温度补偿层沿第一方向叠放设置；

所述第二电极包括若干个侧面；其中，至少一个侧面包括悬臂梁结构、悬空梁结构和高低跨梁结构；

所述悬臂梁结构、所述悬空梁结构和所述高低跨梁结构均与所述压电层之间设有间隙；

所述绝缘层上设有沿第二方向凹陷的凹陷区域；其中，所述第二方向与所述第一方向反向平行。

2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述悬臂梁结构和所述高低跨梁结构分别位于所述压电层的两侧；所述悬空梁结构位于所述悬臂梁结构和所述高低跨梁结构之间。

3.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述凹陷区域的水平位置位于所述压电层和所述第一电极在第三方向上的重叠区域内；其中，所述第三方向与所述第一方向垂直。

4.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一温度补偿层包括沿所述第一方向叠放设置的第一子层和第二子层；

所述第二温度补偿层包括沿所述第一方向叠放设置的第三子层和第四子层；

所述第一子层的组成材料、所述第二子层的组成材料、所述第三子层的组成材料和所述第四子层的组成材料均包括二氧化硅、氮氧化硅和氮化硅中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一温度补偿层的厚度取值范围为50纳米至600纳米；所述第二温度补偿层的厚度取值范围为50纳米至500纳米。

6.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极的组成材料包括钼金属材料、铂金属材料、钌金属材料、金金属材料、银金属材料和铜金属材料中的一种或多种；

所述第二电极的组成材料包括钼金属材料、铂金属材料、钌金属材料、金金属材料、银金属材料和铜金属材料中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极的厚度取值范围和所述第二电极的厚度取值范围均为20纳米至800纳米。

8.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述压电层的组成材料包括氮化铝材料、氮化铝钪材料、氧化锌材料、铌酸锂晶体材料或钛锆酸铅材料。

9.一种如权利要求1至8任一所述薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底层上制作绝缘层；

通过刻蚀工艺在所述绝缘层上制作空腔；

在所述空腔中填充第一牺牲层；

在所述绝缘层上制作第一温度补偿层；

在所述第一温度补偿层上设置并图形化第一电极；

在所述第一电极上设置并图形化压电层；

在所述压电层上设置第二牺牲层；

通过刻蚀工艺将所述第二牺牲层刻蚀为衬垫结构；其中，所述衬垫结构包括悬臂梁倒模结构、悬空梁倒模结构和高低跨梁倒模结构；

在所述衬垫结构上设置并图像化第二电极；

在所述第二电极上设置第二温度补偿层；

通过刻蚀工艺，对所述第二温度补偿层和所述第二电极进行图形化处理，制作所述第二电极的接触窗口结构和悬臂梁结构；

释放所述第一牺牲层和所述衬垫结构，形成所述第二电极的悬臂梁结构、悬空梁结构和高低跨梁结构与所述压电层之间的空气间隙。

10.根据权利要求9所述的薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述释放所述第一牺牲层和所述衬垫结构，包括：

若所述第一牺牲层的组成材料和所述衬垫结构的组成材料为非晶硅材料或多晶硅材料，则采用气态氟化氙释放所述第一牺牲层和所述衬垫结构；

若所述第一牺牲层的组成材料和所述衬垫结构的组成材料为二氧化硅材料或掺磷二氧化硅材料，则采用气态氟化氢释放所述第一牺牲层和所述衬垫结构。