[發(fā)明專利]薄膜體聲波諧振器及其制造方法和濾波器、射頻通信系統(tǒng)

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• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN112039475A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 隋歡;齊飛;楊國煌
• 申請（專利權）人: 中芯集成電路（寧波）有限公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/05;H03H9/13;H03H3/02
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識產(chǎn)權代理有限公司 11614
• 代理人: 張立君

1.一種薄膜體聲波諧振器，其特征在于，包括：

第一襯底及設置于所述第一襯底上的支撐層，所述支撐層中設置有頂部開口的空腔；

蓋設于空腔上的壓電疊層，包括依次設置在所述支撐層上的第一電極、壓電層和第二電極，所述壓電疊層包括位于所述空腔中央上方的有效諧振區(qū)和包圍所述效諧振區(qū)的無效諧振區(qū)；

至少兩個溝槽，分布于所述有效諧振區(qū)和無效諧振區(qū)的交界處以界定有效諧振區(qū)的范圍，所述溝槽包括第一溝槽和第二溝槽，所述第二溝槽貫穿所述第二電極和所述壓電層，所述第一溝槽貫穿所述第一電極和所述壓電層并與所述空腔連通。

2.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述第一溝槽的側壁與所述第二電極所在平面的夾角為鈍角，所述第二溝槽的側壁與所述第一電極所在平面的夾角為鈍角。

3.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述支撐層與第一襯底鍵合連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述鍵合的方式包括熱壓鍵合和干膜鍵合。

5.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述有效諧振區(qū)在所述壓電層所在平面的投影為多邊形，且所述多邊形的任意兩邊不平行。

6.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述第一電極還包括第一電極搭接區(qū)和第一電極諧振區(qū)，所述第一電極諧振區(qū)與所述有效諧振區(qū)重疊，所述第一電極搭接區(qū)連接第一電極諧振區(qū)和所述支撐層。

7.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述第二電極還包括第二電極搭接區(qū)和第二電極諧振區(qū)，所述第二電極諧振區(qū)與所述有效諧振區(qū)重疊，所述第二電極搭接區(qū)連接第二電極諧振區(qū)和所述空腔外圍的壓電疊層，所述第二電極搭接區(qū)與所述第一電極搭接區(qū)在所述壓電層平面的投影不重疊。

8.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述支撐層的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅中的至少一種。

9.根據(jù)權利要求1所述的薄膜體聲波諧振器，其特征在于，所述壓電層的材料包括氮化鋁、氧化鋅、鋯鈦酸鉛、鈮酸鋰、石英、鈮酸鉀中的至少一種。

10.一種濾波器，其特征在于，包括至少一個如權利要求1至9中任一項所述的薄膜體聲波諧振器。

11.一種射頻通信系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個如權利要求10所述的濾波器。

12.一種薄膜體聲波諧振器的制造方法，其特征在于，包括：提供第二襯底，在所述第二襯底上形成壓電疊層，所述壓電疊層包括依次形成在所述第二襯底上的第二電極層、壓電層及第一電極層；

在所述第一電極層上形成支撐層，在所述支撐層中形成具有開口的空腔以暴露部分所述第一電極層；

刻蝕所述第一電極層和所述壓電層形成至少一個第一溝槽，所述第一溝槽與所述空腔連通；

提供第一襯底，將所述第一襯底與所述支撐層鍵合以封閉所述空腔的開口；

去除所述第二襯底；

刻蝕所述第二電極層和所述壓電層形成至少一個第二溝槽，所述第一溝槽和所述第二溝槽在所述壓電層所在平面上的投影圍成有效諧振區(qū)。

13.如權利要求12所述的薄膜體聲波諧振器的制造方法，其特征在于，在所述刻蝕所述第一電極層和所述壓電層形成至少一個第一溝槽步驟中，包括：通過第一光罩圖形，刻蝕所述第一電極層和所述壓電層，形成至少一個所述第一溝槽，所述第一溝槽的側壁與所述第二電極層所在平面的夾角為鈍角。