[发明专利]横向激励剪切模式的声学谐振器的制造方法

说明书

本发明涉及一种横向激励剪切模式的声学谐振器的制造方法，包括：提供压电层，压电层包括单晶材料的铌酸锂和/或单晶材料的钽酸锂；在压电层的第一表面形成声学镜；声学镜包括至少一第一声反射层和至少一第二声反射层，第一声反射层和第二声反射层交替叠设，各第一声反射层的声阻抗小于各第二声反射层的声阻抗；在声学镜的第一表面键合承载晶圆；在压电层的第二表面形成电极单元和横向反射器。本发明将采用单晶材料的铌酸锂或钽酸锂的压电层集成到定制开发的微加工工艺流程中，形成的谐振器通过电极单元产生电场，并通过横向反射器对声波进行横向反射，从而可以激励为横向的剪切振动模式，并在3GHz以上的频率下具有高机电耦合系数和高Q值。

技术领域

本申请涉及谐振器技术领域，特别是涉及一种横向激励剪切模式的声学谐振器的制造方法。

背景技术

射频声学谐振器是用于合成滤波功能或作为频率源的小型微合成结构。声学谐振器由于具有更小的体积和更高的品质因子(Q)，从而取代了手机、小型基站和物联网设备中使用的其他类型的谐振器，声学谐振器可以实现低损耗(低功耗)、高抑制和高信号噪声比，及更为超薄的封装。

随着新的通信标准(即第五代移动网络)的发布，有必要将谐振器的工作范围扩大到更高的频率同时保持高机电耦合系数和高Q值。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够在3GHz以上的频率下具有高机电耦合系数和高Q值的横向激励剪切模式的声学谐振器的制造方法。

一种横向激励剪切模式的声学谐振器的制造方法，包括：提供压电层，所述压电层包括单晶材料的铌酸锂和/或单晶材料的钽酸锂，所述压电层具有相对的第一表面和第二表面；在所述第一表面形成声学镜；所述声学镜包括至少一第一声反射层和至少一第二声反射层，所述第一声反射层和第二声反射层交替叠设且最靠近所述压电层的为一第一声反射层，各所述第一声反射层的声阻抗小于各所述第二声反射层的声阻抗；在所述声学镜的第一表面键合承载晶圆；所述声学镜的第一表面是背离所述压电层的一面；在所述第二表面形成电极单元和横向反射器；所述电极单元用于形成电场，所述横向反射器包括位于所述电极单元的第一侧的第一反射器和位于所述电极单元的第二侧的第二反射器，所述第一侧和第二侧为相对侧，所述横向反射器用于对声波进行横向反射。

在其中一个实施例中，所述在所述第一表面形成声学镜的步骤包括形成三层第一声反射层和两层第二声反射层。

在其中一个实施例中，离所述压电层越远的第一声反射层的厚度越厚；离所述压电层越远的第二声反射层的厚度越厚。

在其中一个实施例中，所述在所述第二表面形成电极单元和横向反射器的步骤包括：沉积并刻蚀第一金属层，形成所述电极单元和横向反射器；所述电极单元包括第一公共电极、第二公共电极、多条第一叉指电极及多条第二叉指电极，各所述第一叉指电极与所述第一公共电极电性连接，各所述第二叉指电极与所述第二公共电极电性连接，且各第一叉指电极与各第二叉指电极之间绝缘设置，所述第一公共电极用于接入输入电压，所述第二公共电极用于接地。

在其中一个实施例中，所述电极单元用于形成主要平行于所述压电层的电场，并用于在整个压电层的厚度上产生剪切模式的机械波。

在其中一个实施例中，所述在所述第二表面形成电极单元和横向反射器的步骤还包括：在所述电极单元上沉积并刻蚀第二金属层，形成设于所述第一公共电极上的第一金属件和第二公共电极上的第二金属件，所述第一金属件和第二金属件的厚度大于所述电极单元的厚度，所述第一金属件和第二金属件用于在第一方向上进行声学反射，所述第一方向垂直于所述声波的传播方向。