[发明专利]体声波谐振装置及其形成方法

说明书

一种体声波谐振装置及其形成方法，其中装置包括：第一层，第一层包括第一侧及相对的第二侧，第一层包括压电部以及位于压电部水平方向外侧的非压电部，非压电部的材料包括非压电性材料；第一电极层，位于第一侧，覆盖压电部及部分非压电部；第二层，位于第一侧，第一电极层位于第二层与第一层之间，且嵌入第二层；第二电极层，位于第二侧，覆盖压电部及部分非压电部；以及空腔，空腔位于第二层与第一层之间，嵌入第二层，第一电极层的至少一端位于空腔内。通过在所述压电部外侧设置所述非压电部，以衰减谐振区产生的横向传播的声波，抑制寄生边缘模态，提升Z_p及相应Q值，同时对Kt²的影响较小，从而可以提升体声波谐振装置的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种体声波谐振装置及其形成方法。

背景技术

无线通信设备的射频（Radio Frequency，RF）前端芯片包括功率放大器、天线开关、射频滤波器、包括双工器的多工器、和低噪声放大器等。其中，射频滤波器包括声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器、体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器、微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）滤波器、集成无源装置（IntegratedPassive Devices，IPD）滤波器等。

声表面波谐振器和体声波谐振器的品质因数值（Q值）较高，由声表面波谐振器和体声波谐振器制作成的低插入损耗、高带外抑制的射频滤波器，即声表面波滤波器和体声波滤波器，是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流射频滤波器。其中，Q值是谐振器的品质因数值，定义为中心频率除以谐振器3dB带宽。声表面波滤波器的使用频率一般为0.4GHz至2.7GHz，体声波滤波器的使用频率一般为0.7GHz至7GHz。

与声表面波谐振器相比，体声波谐振器的性能更好，但是由于工艺步骤复杂，体声波谐振器的制造成本比SAW谐振器高。然而，当无线通信技术逐步演进，所使用的频段越来越多，同时随着载波聚合等频段叠加使用技术的应用，无线频段之间的相互干扰变得愈发严重。高性能的体声波技术可以解决频段间的相互干扰问题。随着5G时代的到来，无线移动网络引入了更高的通信频段，当前只有体声波技术可以解决高频段的滤波问题。

然而，现有技术中形成的体声波谐振装置仍存在诸多问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种体声波谐振装置及其形成方法，以提升器件性能。

为解决上述问题，本发明提供一种体声波谐振装置，包括：第一层，所述第一层包括第一侧及与所述第一侧垂直方向上相对的第二侧，所述第一层包括压电部以及位于所述压电部水平方向外侧的非压电部，所述非压电部的材料包括非压电性材料；第一电极层，位于所述第一侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；第二层，位于所述第一侧，所述第一电极层位于所述第二层与所述第一层之间，且嵌入所述第二层；第二电极层，位于所述第二侧，与所述压电部重合及与部分所述非压电部重合；以及空腔，位于所述第一侧，所述空腔位于所述第二层与所述第一层之间，嵌入所述第二层，所述第一电极层的至少一端位于所述空腔内。

可选的，所述第二层包括：基底及中间层，所述中间层位于所述基底与所述第一层之间，所述第一电极层嵌入所述中间层，所述空腔嵌入所述中间层。

可选的，所述中间层的材料包括：聚合物、绝缘电介质和多晶硅中一种或多种。

可选的，所述聚合物包括：苯并环丁烯、光感环氧树脂光刻胶和聚酰亚胺中的一种或多种。

可选的，所述绝缘电介质包括：氮化铝、二氧化硅、氮化硅和氧化钛中的一种或多种。

可选的，所述第二层还包括：多晶层，所述多晶层位于所述基底和所述中间层之间。

可选的，所述多晶层的材料包括：多晶材料。