[發(fā)明專利]具有環(huán)形電極的薄膜體聲波諧振器

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• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113364422A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 吳偉敏
• 申請（專利權）人: 深圳市封神微電子有限公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02
• 代理公司: 杭州昊澤專利代理事務所(特殊普通合伙) 33449
• 代理人: 黃前澤

本發(fā)明公開了具有環(huán)形電極的薄膜體聲波諧振器，包括襯底、壓電堆疊結構、環(huán)形電極和接觸電極；襯底上刻蝕有空腔，空腔上方設有壓電堆疊結構；壓電堆疊結構包括下電極、壓電層和上電極；襯底以及空腔上設有下電極；下電極的面積大于空腔的面積；襯底以及下電極上沉積有壓電層，壓電層上沉積有上電極；壓電層包裹下電極；上電極上沉積有互不接觸的多圈環(huán)形電極；壓電層中刻蝕有通孔一，通孔一刻蝕到下電極的上表面；壓電層和下電極中刻蝕有與空腔連通的通孔二；通孔一中以及壓電層上表面遠離上電極的方向沉積有接觸電極，接觸電極與下電極相連。本發(fā)明的多個環(huán)形電極可有效抑制薄膜體聲波諧振器的橫波產生，提高薄膜體聲波諧振器的Q值。

技術領域

本發(fā)明屬于微電子技術領域，具體涉及一種具有環(huán)形電極的薄膜體聲波諧振器。

背景技術

在移動通訊領域中，射頻器件例如天線和濾波器發(fā)揮著重要的作用，同時5G技術的普及，要求射頻系統(tǒng)要朝著高頻率、寬頻段的目標不斷發(fā)展，要求的射頻前端器件性能也越來越高。濾波器作為射頻器件中最核心的部件，其性能的好壞直接決定了射頻前端性能的好壞。薄膜體聲波濾波器具有體積小、諧振頻率高、功率損耗低、品質因子(Q)高、功率容量大的優(yōu)點，因此在此相關領域有著廣闊的應用和發(fā)展前景，已然成為工業(yè)界和學術界的研究熱門。

薄膜體聲波諧振器是薄膜體聲波濾波器的主要構成單元，其基本結構是由下電極-壓電層-上電極的三層堆疊結構，Q值是衡量薄膜體聲波諧振器性能的一項重要指標。薄膜體聲波諧振器的縱波是其工作模式，但由于器件不可能無限大，就會產生橫波振動，降低Q值，影響諧振器的性能。

因此，如何阻止諧振器工作時橫向聲波的產生，使得薄膜體聲波諧振器Q值進一步升高，成為目前亟待解決的技術難題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有環(huán)形電極的薄膜體聲波諧振器，以解決諧振器工作時橫向聲波導致Q值降低的問題。

本發(fā)明具有環(huán)形電極的薄膜體聲波諧振器，包括襯底、壓電堆疊結構、環(huán)形電極和接觸電極；所述的襯底上刻蝕有空腔，空腔上方設有壓電堆疊結構；所述的壓電堆疊結構包括下電極、壓電層和上電極；襯底以及空腔上設有下電極；所述下電極的面積大于空腔的面積；襯底以及下電極上沉積有壓電層，所述的壓電層上沉積有上電極；壓電層的面積大于上電極以及下電極的面積，且壓電層包裹下電極；所述的上電極上沉積有層層嵌套的多圈環(huán)形電極，且相鄰兩圈環(huán)形電極不接觸；所述的壓電層中刻蝕有通孔一，通孔一刻蝕到下電極的上表面；所述的壓電層和下電極中刻蝕有通孔二，通孔二與空腔連通；通孔一中以及壓電層上表面遠離上電極的方向沉積有接觸電極，接觸電極與下電極相連。

優(yōu)選地，制備下電極時，首先在空腔內沉積有犧牲層，然后在襯底以及犧牲層上沉積下電極；而犧牲層的去除方式為：在刻蝕好通孔二后，在通孔二中釋放腐蝕液或腐蝕氣體，來腐蝕犧牲層，從而重新形成開放的空腔。

優(yōu)選地，所述空腔的形狀為梯形、三角形、長方形、正方形、非規(guī)則多邊形、圓形或橢圓形中的一種。

優(yōu)選地，所述下電極和上電極的材料均為銅、銀、鈦、鉬、鎢、鋁、金或鉑中的一種。

優(yōu)選地，所述壓電層的材料為氮化鋁、氧化鋅、鈮酸鋰、鎳酸鋰或鋯鈦酸鉛中的一種。

優(yōu)選地，所述壓電堆疊結構的形狀為梯形、三角形、長方形、正方形、非規(guī)則多邊形、圓形或橢圓形中的一種。

優(yōu)選地，所述環(huán)形電極的材料為銅、銀、鈦、鉬、鎢、鋁、金、鉑中的一種或多種按任意配比組合，且相鄰圈環(huán)形電極的材料不相同。

優(yōu)選地，所述環(huán)形電極的形狀為三角形、長方形、正方形、圓環(huán)、橢圓環(huán)或非規(guī)則多邊形中的一種。

優(yōu)選地，所述接觸電極的材料為銅、銀、鈦、鉬、鎢、鋁、金、鉑中的一種或多種按任意配比組合。

本發(fā)明具有的有益效果：