[發明專利]一種集成電容體聲波諧振器、濾波器及制造方法

在審

• 申請號: 202211715516.5
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115694412A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 雷強;董元旦;楊濤;許夏茜;趙孟娟
• 申請（專利權）人: 成都頻岢微電子有限公司
• 主分類號: H03H9/17
• 分類號: H03H9/17;H03H9/13;H03H9/02;H03H9/54;H03H3/02
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

1.一種集成電容體聲波諧振器，其特征在于：包括體聲波諧振器（100或200）和集成電容，所述體聲波諧振器包括由下至上依次設置的襯底（111或211）、聲學鏡（112或212）、底電極（113或213）、壓電層（114或214）、頂電極（115或215）、介質層（116或216）和互連金屬層（117或217），所述互連金屬層（117或217）一側與壓電層（114或214）、介質層（116或216）互連，所述體聲波諧振器（100或200）有效區由聲學鏡（112或212）投影區域wa或wb組成，所述集成電容有效區由頂電極（115或215）和互連金屬層（117或217）正對區域wp或ws組成。

2.根據權利要求1所述的集成電容體聲波諧振器，其特征在于：當頂電極（115）與互連金屬層（117）接觸時，頂電極（115）和互連金屬層（117）正對區域wp組成的集成電容為集成并聯電容(101)，此時體聲波諧振器為并聯集成電容諧振器；當頂電極（215）與互連金屬層（217）不接觸時，頂電極（215）和互連金屬層（217）正對區域ws組成的集成電容為集成串聯電容（201），此時體聲波諧振器為串聯集成電容諧振器。

3.根據權利要求1所述的集成電容體聲波諧振器，其特征在于：所述聲學鏡（112或212）為嵌入襯底中的空腔結構構成，或所述聲學鏡（112或212）結構為布拉格反射器。

4.根據權利要求1所述的集成電容體聲波諧振器，其特征在于：所述底電極（113或213）和頂電極（115或215）的材料為鉬、金、鎢、鉑、釕中的一種或多種；所述壓電層（114或214）的材料為氮化鋁、摻雜氮化鋁、氧化鋅、鋯鈦酸鉛、鈮酸鋰、石英或鉭酸鋰中的一種或多種，所述摻雜氮化鋁至少含一種稀土元素；所述襯底（111或211）材料為硅、砷化鎵、藍寶石、石英中的一種或多種；所述介質層（116或216）材料為氮化硅、氧化硅中的一種或多種。

5.一種集成電容體聲波諧振器的制造方法，其特征在于：包括步驟，

1）在襯底（111或211）上刻蝕形成空腔結構，然后在襯底（111或211）上形成犧牲層，并對形成的犧牲層進行平坦化，只保留空腔結構部分；

2）在襯底（111或211）上沉積底電極（113或213）和壓電層（114或214）；

3）在壓電層（114或214）上沉積頂電極（115或215）并圖形化，得到形成集成電容，諧振器有效區以及金屬互連等部分；

4）形成介質層（116或216），并圖形化得到諧振器電極互聯的通孔；

5）形成互連金屬層（117或217），并圖形化得到形成集成電容，諧振器電極互聯通孔以及金屬互連等部分；

6）釋放犧牲層，形成體聲波諧振器空腔聲學鏡（112或212）。

6.根據權利要求5所述的集成電容體聲波諧振器的制造方法，其特征在于：所述犧牲層為多晶硅、非晶硅、氧化硅中的一種。

7.一種濾波器，其特征在于：包括權利要求1-4任一所述的集成電容體聲波諧振器。

8. 根據權利要求7所述的濾波器，其特征在于：包括天線端子（ANT）、發送端子（TX），所述天線端子（ANT）和發送端子（TX）之間連接有發送濾波器，所述發送濾波器包括四個串聯諧振臂TS1、TS2、TS3、TS4，四個所述串聯諧振臂TS1、TS2、TS3、TS4與地電位之間連接有并聯臂TP1、TP2 、TP3、TP4；所述串聯諧振臂TS1包括兩個串聯的體聲波BAW諧振器TS1A和TS1B；所述并聯臂TP1位于串聯諧振臂TS1與串聯諧振臂TS2之間，所述并聯臂TP2位于串聯諧振臂TS2與串聯諧振臂TS3之間，所述并聯臂TP3位于串聯諧振臂TS3與串聯諧振臂TS4之間，所述并聯臂TP4位于串聯諧振臂TS4與發送端子（TX）之間，所述并聯臂TP1包括兩個并聯的BAW諧振器TP1A和TP1B； 所述并聯臂TP1和并聯臂TP2的輸出端通過電感LT1連接地電位，所述并聯臂TP3和并聯臂TP4的輸出端通過電感LT2連接地電位。