[发明专利]石英薄膜谐振器及其制造方法

权利要求书

1.一种石英薄膜谐振器，其特征在于：包括依次堆叠的基底、底电极、石英层、顶电极，其中，

所述石英层包括位于谐振器有效区域内部的石英压电区和位于所述谐振器有效区域外的石英机械区；

所述石英压电区的厚度小于所述石英机械区的厚度，

所述基底与所述石英层在所述石英机械区通过键合层键合，所述键合层的左右两侧与石英机械区的边缘之间分别有距离d1和d2，其中d1、d2＞0。

2.根据权利要求1所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述顶电极下方具有金属刻蚀阻挡层。

3.根据权利要求1所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述顶电极下方具有顶电极连接结构。

4.根据权利要求1所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述顶电极下方具有的顶电极连接结构位于所述石英压电区内。

5.根据权利要求1所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述石英机械区位于所述石英压电区的双侧或单侧。

6.根据权利要求2所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：

所述石英压电区的下表面具有凹槽，所述底电极和所述顶电极连接结构位于所述下表面的凹槽中；或者，

所述石英压电区的上表面具有凹槽，所述顶电极、所述金属刻蚀阻挡层位于所述上表面的凹槽之中；或者，

所述石英压电区的上表面和下表面均具有凹槽，所述顶电极、所述金属刻蚀阻挡层位于所述上表面的凹槽之中，所述底电极和所述顶电极连接结构位于所述下表面的凹槽之中。

7.根据权利要求1所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述石英压电区的上下表面具有凹陷结构和凸起结构。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述石英压电区的厚度范围为0.1微米至50微米，所述石英机械区的厚度范围为50微米至100微米。

9.根据权利要求8所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：所述基底的材料为硅或玻璃。

10.根据权利要求8所述的石英薄膜谐振器，其特征在于：还包括封装层，所述封装层的材料为硅或玻璃。

11.一种石英薄膜谐振器的制造方法，其特征在于，包括：

在石英晶体的第一侧依次形成金属刻蚀阻挡层和顶电极；

将当前所得结构作第一次倒转后键合到牺牲基底之上；

在所述石英晶体中形成位于谐振器有效区域内部的石英压电区和位于所述谐振器有效区域外的石英机械区，其中，所述石英压电区的厚度小于所述石英机械区的厚度；

在所述石英压电区之上形成底电极；

去除所述牺牲基底；

将当前所得结构作第二次倒转后键合到基底上。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于：通过在所述石英晶体第二侧进行减薄、薄膜沉积、光刻和刻蚀的方式，在所述石英晶体中形成位于谐振器有效区域内部的石英压电区和位于所述谐振器有效区域外的石英机械区。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于：所述石英压电区的厚度范围为0.1微米至50微米，所述石英机械区的厚度范围为50微米至100微米。

14.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于：所述基底的材料为硅或玻璃。

15.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于：所述基底与所述石英晶体在所述石英机械区键合。