[發明專利]一種可調諧的薄膜體聲波諧振器及其制備方法

在審

• 申請號: 202210478378.7
• 申請日: 2022-05-05
• 公開（公告）號: CN114826196A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 王雅馨;劉炎;蔡耀;孫博文;孫成亮
• 申請（專利權）人: 武漢敏聲新技術有限公司
• 主分類號: H03H9/17
• 分類號: H03H9/17;H03H9/02;H03H3/04
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 崔熠

本申請公開了一種可調諧的薄膜體聲波諧振器及其制備方法，涉及微電子技術領域。該可調諧的薄膜體聲波諧振器，包括襯底，以及依次設置于所述襯底上的底電極、壓電層和頂電極，所述襯底設置有凹槽以與所述底電極之間形成空腔，所述底電極、所述壓電層和所述頂電極在所述襯底上的正投影的共同部分與所述空腔在所述襯底上的正投影的交疊區域作為有效振動區，所述壓電層上開設有容置槽，所述容置槽在所述襯底上的正投影與所述空腔在所述襯底上的正投影交疊，且所述容置槽內填充有介電質，以使所述容置槽處形成電容結構。能夠提升Q值，以提升收發機的性能。

技術領域

本申請涉及微電子技術領域，具體而言，涉及一種可調諧的薄膜體聲波諧振器及其制備方法。

背景技術

隨著無線通信的迅猛發展，無線信號變得越來越擁擠，對工作在射頻頻段的濾波器提出了集成化、微型化、低功耗、高性能、低成本等新的要求。傳統的聲表面波濾波器因為頻率及承受功率等的限制，將越來越無法達到這樣的標準。薄膜體聲波諧振器(Film BulkAcoustic Resonator，FBAR)由于其高工作頻率、具有CMOS工藝兼容、高品質因數Q值、低損耗、低溫度系數、高功率承載能力、可集成及體積小等特性逐漸成為射頻濾波器研究的熱點，并在無線通信領域得到了廣泛的應用。

薄膜體聲波諧振器的諧振頻率由其厚度決定，其厚度必須精確的控制，以便獲得所需的諧振頻率，但在薄膜體聲波諧振器的加工過程中，很容易出現加工誤差。加工后的薄膜體聲波諧振器的諧振頻率往往沒有達到期望值，因此需要通過調諧(電調)來校正薄膜體聲波諧振器的諧振頻率。

現有的薄膜體聲波諧振器電調技術主要有:使用外接LC電路或PIN可變電容來實現電調，或利用鐵電體在不同偏壓下介電常數的變化來調諧。但是上述方法都需要采用體積較大的電子元器件，不能集成到芯片中，只能作為分立器件外接于芯片，這種外加電子元器件的形式使得電容電感的值的射頻電路等分布效應很明顯、Q值很低，極大影響收發機的性能。

發明內容

本申請的目的在于提供一種可調諧的薄膜體聲波諧振器及其制備方法，能夠提升Q值，以提升收發機的性能。

本申請的實施例是這樣實現的：

本申請實施例的一方面，提供一種可調諧的薄膜體聲波諧振器，包括襯底，以及依次設置于所述襯底上的底電極、壓電層和頂電極，所述襯底設置有凹槽以與所述底電極之間形成空腔，所述底電極、所述壓電層和所述頂電極在所述襯底上的正投影的共同部分與所述空腔在所述襯底上的正投影的交疊區域作為有效振動區，所述壓電層上開設有容置槽，所述容置槽在所述襯底上的正投影與所述空腔在所述襯底上的正投影交疊，且所述容置槽內填充有介電質，以使所述容置槽處形成電容結構。

可選地，位于所述有效振動區內的所述底電極和所述頂電極的形狀相同。

可選地，位于所述有效振動區內的所述底電極的面積大于所述壓電層的面積。

可選地，所述介電質為空氣、二氧化硅或碳化硅。

可選地，所述有效振動區設置有貫穿所述底電極、所述壓電層和所述頂電極的釋放孔，所述釋放孔與所述容置槽的正投影相對應，或，偏離所述容置槽。

本申請實施例的另一方面，提供一種可調諧的薄膜體聲波諧振器的制備方法，所述方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上依次形成底電極和壓電層；

在所述壓電層上刻蝕形成容置槽，并在所述容置槽內填充填充物；

在所述壓電層上形成頂電極，以使所述底電極、所述填充物和所述頂電極之間形成電容結構。

可選地，所述在所述襯底上依次形成底電極和壓電層之前，所述方法還包括：

在所述襯底上刻蝕出凹槽；