[發明專利]可調式諧振器及其制造方法

在審

• 申請號: 202010728289.4
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111786636A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 吳明;唐兆云;賴志國;楊清華;王家友
• 申請（專利權）人: 蘇州漢天下電子有限公司
• 主分類號: H03B5/32
• 分類號: H03B5/32;H03H3/02;H03H9/17
• 代理公司: 北京藍智輝煌知識產權代理事務所(普通合伙) 11345
• 代理人: 陳紅;陳軼蘭

1.一種可調式諧振器，包括：

諧振腔，在襯底中，至少包括中心的第一諧振腔和外圍的第二諧振腔；

第一堆疊結構，在第一諧振腔上，依次包括下電極第一部分、壓電層第一部分和上電極第一部分；

第二堆疊結構，在第二諧振腔上，依次包括下電極第二部分、壓電層第二部分和上電極第二部分；

第一絕緣層，在襯底上，位于下電極第一部分和下電極第二部分之間。

2.根據權利要求1的諧振器，進一步包括第二絕緣層，在壓電層第一部分和壓電層第二部分上，位于上電極第一部分和上電極第二部分之間；優選地，壓電層第一部分和壓電層第二部分連接，或者由第二絕緣層間隔開。

3.根據權利要求1的可調式諧振器，其中，第一諧振腔、下電極第一部分、上電極第一部分在平視圖中為多邊形、圓形或橢圓形；優選地，第一諧振腔頂部尺寸大于下電極第一部分或上電極第一部分的尺寸，任選地，第二諧振腔頂部尺寸大于下電極第二部分或上電極第二部分的尺寸；優選地，下電極第一部分和上電極第一部分邊緣對齊，下電極第二部分和上電極第二部分邊緣對齊。

4.根據權利要求1的可調式諧振器，其中，向第二堆疊結構施加與第一堆疊結構不同的信號以調節諧振器的諧振狀態，所述諧振狀態包括振幅、頻率、相位的至少一個或其組合。

5.根據權利要求1至4任一項的可調式諧振器，其中，襯底材料為Si、SOI、Ge、GeOI、化合物半導體；任選地，壓電層第一部分、壓電層第二部分的材料為ZnO、AlN、BST(鈦酸鍶鋇)、BT(鈦酸鋇)、PZT(鋯鈦酸鉛)、PBLN(鈮酸鉛鋇鋰)、PT(鈦酸鉛)，進一步優選地壓電材料中摻雜稀土元素；任選地，第一或第二絕緣層的材料為氮化物，諸如氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氮化硼；任選地，下電極第一部分、下電極第二部分、上電極第一部分、上電極第二部分的任一個的材料為選自Mo、W、Ru、Al、Cu、Ti、Ta、In、Zn、Zr、Fe、Mg的金屬單質或金屬合金、或者這些金屬的導電氧化物、或導電氮化物，以及上述材料的任意組合。

6.一種可調式諧振器制造方法，包括：

在襯底中形成犧牲層，包括中心的第一犧牲層圖形和外圍的第二犧牲層圖形；

在犧牲層上形成下電極層，包括在第一犧牲層圖形上的下電極第一部分、和在第二犧牲層圖形上的下電極第二部分；

在下電極第一部分和下電極第二部分之間形成第一絕緣層；

在第一絕緣層和下電極層上形成壓電層，至少包括在第一犧牲層圖形之上的壓電層第一部分、和在第二犧牲層圖形之上的壓電層第二部分；

在壓電層上形成上電極層，包括在壓電層第一部分上的上電極第一部分、和在壓電層第二部分上的上電極第二部分；

去除犧牲層，在襯底中留下諧振腔，包括中心的第一諧振腔和外圍的第二諧振腔。

7.根據權利要求6的可調式諧振器制造方法，形成上電極層之后進一步包括，至少在上電極第一部分和上電極第二部分之間形成第二絕緣層；優選地，壓電層第一部分和壓電層第二部分連接，或者由第二絕緣層間隔開。

8.根據權利要求6的可調式諧振器制造方法，其中，第一諧振腔、下電極第一部分、上電極第一部分在平視圖中為多邊形、圓形或橢圓形；優選地，第一諧振腔頂部尺寸大于下電極第一部分或上電極第一部分的尺寸，任選地，第二諧振腔頂部尺寸大于下電極第二部分或上電極第二部分的尺寸；優選地，下電極第一部分和上電極第一部分邊緣對齊，下電極第二部分和上電極第二部分邊緣對齊。