[發明專利]一種彈性波諧振器及其制備方法

在審

• 申請號: 202110665708.9
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113328723A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 歐欣;吳進波;張師斌;周鴻燕;張麗萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H03H9/17
• 分類號: H03H9/17;H03H9/13;H03H9/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

本發明提供一種彈性波諧振器及其制備方法，所述彈性波諧振器至少包括：支撐襯底；壓電層，形成于所述支撐襯底的上表面；叉指電極，形成于所述壓電層的上表面；反射增強結構，至少形成于所述叉指電極的左右兩側，且形成于所述壓電層的上表面及/或所述壓電層中。通過本發明提供的彈性波諧振器及其制備方法，改善了現有彈性波諧振器聲學能量泄露的問題。

技術領域

本發明屬于微電子器件技術領域，特別是涉及一種彈性波諧振器及其制備方法。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，電子技術向5G邁進并朝向更小、更輕、更薄的方向發展。壓電射頻(RF)微機電系統(MEMS)諧振器已經被用來作為射頻系統前端以實現選頻和抑制干擾功能，其工作原理是利用壓電薄膜實現機械能和電能的轉換。

現代通訊行業對信號質量的要求越來越高以及對通信頻譜資源的爭奪也越演越烈，低損耗、寬帶寬、可調諧以及溫度穩定性已經成為通訊行業的普遍追求目標。聲學諧振器包括聲表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)諧振器和體聲波(Bulk Acoustic Wave，BAW)諧振器，因其體積小、帶寬大、Q值高目前已經廣泛應用于通信領域。其中SAW諧振器成本較低，在2.7GHz以下的頻段有無可取代的優勢，而體聲波諧振器通過減小壓電薄膜厚度輕松實現更高頻段的濾波器。然而不論是SAW諧振器還是BAW諧振器，如何進一步減少聲學損耗提高Q值成為了當前的首要挑戰。

對于SAW諧振器，由于聲波會向四周以及襯底泄露，因此反射柵電極以及異質襯底被應用來抑制這種聲學損耗；低損耗、低電導率、低介電常數以及高聲速的支撐襯底已經被應用在SAW諧振器器件中，但是很少有在反射柵的優化上實現諧振器Q值的明顯提高。對于BAW諧振器，通過背部掏空工藝能夠抑制聲波向襯底泄漏，但由于沒有定義水平方向的聲學邊界，反射柵電極仍然是十分重要的約束聲學能量的方法，因此即便對于BAW諧振器，通過優化反射柵來優化器件性能仍然是一個十分重要的途徑。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種彈性波諧振器及其制備方法，用于解決現有彈性波諧振器聲學能量泄露的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種彈性波諧振器，所述彈性波諧振器至少包括：

支撐襯底；

壓電層，形成于所述支撐襯底的上表面；

叉指電極，形成于所述壓電層的上表面；

反射增強結構，至少形成于所述叉指電極的左右兩側，且形成于所述壓電層的上表面及/或所述壓電層中。

可選地，所述反射增強結構包括：加厚反射柵或嵌入反射柵；其中，

所述加厚反射柵包括：反射柵電極和至少一層電極加厚層，所述反射柵電極形成于所述叉指電極的左右兩側，且形成于所述壓電層的上表面，所述電極加厚層形成于所述反射柵電極的上表面；

所述嵌入反射柵包括：反射柵電極，形成于所述叉指電極的左右兩側，且至少部分嵌入所述壓電層中；或者，

所述嵌入反射柵包括：反射柵電極和至少一層電極加厚層，所述反射柵電極形成于所述叉指電極的左右兩側，所述電極加厚層形成于所述反射柵電極的上表面，所述反射柵電極和所述電極加厚層至少部分嵌入所述壓電層中。

可選地，所述反射增強結構還包括：柵電極指間槽和匯流條側槽中的至少一種；其中，所述柵電極指間槽形成于所述反射柵電極的相鄰兩電極指之間，且形成于所述壓電層中；所述匯流條側槽形成于所述叉指電極前后兩側，且形成于所述壓電層中。