[发明专利]横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法，横向激励薄膜体声波谐振器包括压电板、叉指换能器、若干镂空槽和介电材料，镂空槽设在压电板的正面，若干镂空槽分别设在靠近两个汇流条的位置，且位于叉指电极的末端附近，介电材料声速低于压电板声速，介电材料包括填充在镂空槽内的填充介电材料。本发明提供的横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法通过设置镂空槽形成强烈的活塞模式，并在镂空槽内填充低声速介电材料，改善了具有活塞模式结构的横向激励薄膜体声波谐振器的结构强度和散热能力，利于未来高功率器件的设计。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法。

背景技术

无线通信终端中包含有射频滤波器，目前最广泛应用的射频滤波器有声表滤波器(SAW，Sound Acoustic Wave)、薄膜体声波滤波器(Film Bulk Acoustic Resonator，FBAR)，但是随着5G时代的到来，传统的SAW技术和FBAR技术难以突破频率和工作带宽的瓶颈，不能满足5G通信的高频率、大宽带的技术要求。移动终端向高速通信工具的演进是未来发展的必然之路。

横向激励体声波谐振器(Laterally excited bulk wave resonators，XBAR)是一种利用纵向体声波进行谐振的技术，通过压电薄膜的逆压电效应将电能量转化为纵向声波进行谐振，谐振器只能使特定频率的波通过，具有高Q值、高频率、机电耦合系数大的优点，能够满足5G通信高频以及大带宽的滤波器需求，是应对下一代通信终端所带来的挑战的潜在选择，有很大的发展前景和空间。但是在目前XBAR的设计结构中，XBAR具有很强的横向模式，导致器件的通带波纹很大，未来的应用和发展中还需要逐步改进和完善XBAR的横向模式问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种横向激励薄膜体声波谐振器及其制备方法。

本发明一方面实施例提供的横向激励薄膜体声波谐振器，包括：压电板；叉指换能器，所述叉指换能器设在所述压电板的正面，所述叉指换能器包括两个相互平行的汇流条，以及分别从所述两个汇流条相向延伸形成的叉指电极，每个所述汇流条至少与一个叉指电极的末端相连，相对的叉指电极在所述汇流条的长度方向上交替排布；若干镂空槽，所述镂空槽设在所述压电板的正面，若干所述镂空槽分别设在靠近两个所述汇流条的位置，且位于所述叉指电极的末端附近；介电材料，所述介电材料声速低于压电板声速，所述介电材料包括填充在所述镂空槽内的填充介电材料。

本发明实施例提供的横向激励薄膜体声波谐振器通过设置镂空槽形成强烈的活塞模式，并在镂空槽内填充低声速介电材料，改善了具有活塞模式结构的横向激励薄膜体声波谐振器的结构强度和散热能力，利于未来高功率器件的设计。

在一些实施例中，所述镂空槽在厚度方向上贯穿所述压电板。

在一些实施例中，所述介电材料还包括介电材料层，所述介电材料层至少覆盖在所述压电板和所述叉指换能器的位于相对的两个镂空槽之间的正表面上。

在一些实施例中，所述填充介电材料与所述介电材料层的介电材料相同或不同。

在一些实施例中，所述介电材料为二氧化硅、氧化锌、环氧树脂中的一种或多种。

在一些实施例中，所述镂空槽沿所述汇流条的长度方向延伸，所述镂空槽为沿其长度方向贯穿所述压电板的连续镂空槽。

在一些实施例中，所述镂空槽设在两个所述汇流条之间。

在一些实施例中，所述镂空槽位于所述汇流条的正下方，所述镂空槽的宽度大于所述汇流条的宽度。

在一些实施例中，所述镂空槽为间断式的镂空槽，所述镂空槽包括在所述汇流条的长度方向上依次排布的若干子镂空槽，若干所述子镂空槽在所述长度方向上与所述叉指电极交替排布。