[发明专利]一种体声波谐振器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种体声波谐振器及其制备方法，涉及半导体器件制造技术领域，包括衬底，所述衬底的表面具有凹腔；第一电极层，所述第一电极层的一面覆盖于所述凹腔；压电层，所述压电层贴合所述衬底，所述压电层将所述第一电极层的其余面覆盖；第二电极层，所述第二电极层贴合连接所述压电层远离所述衬底的一面；以及敏感层，所述敏感层贴合连接所述第二电极层远离所述压电层的一面。本发明实施例提供一种体声波谐振器，优化体声波谐振器的结构，使得体声波谐振器的频率能够在一定范围内调节。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种体声波谐振器及其制备方法。

背景技术

薄膜体声波谐振器利用压电材料将电学信号转换成为声学信号，由于声波的速度较低，声波波长短，因此与其他种类的谐振器相比，具有体积小、工作频率高的优点，广泛应用于射频前端电路。目前薄膜体声波滤波器已经大规模应用于5G滤波器，但是基于氮化铝的薄膜体声波滤波器仍然存在着各种各样的缺陷。频率固定或者不可调严重限制了谐振器的多频率应用，目前关于频率可调体声波谐振器的报道仍然很少。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种体声波谐振器，优化体声波谐振器的结构，使得体声波谐振器的频率能够在一定范围内调节。

本发明实施例还提供一种体声波谐振器的制备方法。

根据本发明第一方面的实施例，提供一种体声波谐振器，包括衬底，所述衬底的表面具有凹腔；第一电极层，所述第一电极层的一面覆盖于所述凹腔；压电层，所述压电层贴合所述衬底，所述压电层将所述第一电极层的其余面覆盖；第二电极层，所述第二电极层贴合连接所述压电层远离所述衬底的一面；以及敏感层，所述敏感层贴合连接所述第二电极层远离所述压电层的一面。

上述体声波谐振器，至少具有以下有益效果：改变电极层的层叠结构，减小电极层的面积和厚度，降低声波的泄漏，设置的敏感层可以大量吸收氢气，因此，利用选择性的通入氮气和氢气，即可实现体声波谐振器的频率移动和恢复。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述凹腔的深度为2μm～30μm，所述凹腔的截面形状为矩形、三角形、梯形中的其中一种。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述第一电极层与所述衬底贴合的一面的面积小于所述衬底与所述第一电极层贴合的一面的面积的二分之一。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述敏感层的厚度范围在10nm～300nm。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述敏感层的厚度为200nm。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述敏感层由钯制成。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述压电层由氮化铝制成，所述压电层的厚度范围在100nm～5μm。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述压电层的厚度为1000nm。

根据本发明第一方面所述的体声波谐振器，所述第一电极层和所述第二电极层的厚度和形状均相同，所述第二电极层和所述第一电极层均由Pt、Mo、Ag、Al、Au中的其中一种制成，所述第二电极层的厚度范围在60nm～700nm。

根据本发明第二方面的实施例，提供一种体声波谐振器的制备方法，用于制备上述的体声波谐振器，包括如下步骤：

采用晶面高阻硅制备衬底；

在衬底的表面制造凹腔；

在凹腔内形成持平衬底表面的支撑层，支撑层的材质为磷硅玻璃；

在衬底和支撑层上形成覆盖于凹腔的第一电极层；