CN109167586A - 一种电容-压电式薄膜体声波器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容‑压电式薄膜体声波器件及其制备方法，器件包括衬底、位于衬底上表面的下电极层、通过第一支撑区域与衬底相接触且位于下电极层上方的压电层、通过第二支撑区域与衬底相接触且位于压电层上方的上电极层，其中，在外加偏压的作用下，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调，还包括：从有效谐振区域的边缘部分引出的下电极引出线和上电极引出线，有效谐振区域为下电极层与上电极层正对的区域，下电极引出线与下电极层相连，上电极引出线与上电极层相连。本申请公开的上述技术方案，通过对可调间距进行调节，以实现对谐振频率的调节，最终实现对等效耦合系数的调节，以扩大薄膜体声波器件的应用范围。

Description

一种电容-压电式薄膜体声波器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及体声波滤波器技术领域，更具体地说，涉及一种电容-压电式薄膜体声波器件及其制备方法。

背景技术

射频MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)器件广泛应用于时钟和无线通信领域，其中，射频MEMS谐振器依靠其高Q值和可集成性而在射频滤波器和振荡器等领域中的应用逐步走向成熟。

射频MEMS谐振器主要分为静电电容式和压电式两类：静电电容式谐振器具有很高的Q值，但是动态损耗比较大，其适用于振荡器和时钟等高精度的应用；压电谐振器在具备较高Q值的同时，动态阻抗接近50的特性阻抗，因此，如薄膜体声波器件(FBAR，Film BulkAcoustic Resonator)和固态装配性谐振器(SMR，Solidly Mounted Resonator)等压电谐振器构成的滤波器在射频前端系统中占据越来越高的比重。

如图1所示，其示出了现有常用薄膜体声波器件的结构示意图，从下至上依次为衬底、空气腔、底电极、压电层和顶电极，但这种结构的薄膜体声波器件的等效耦合系数一般相对固定，即无法实现对等效耦合系数的调节，相应地，利用这种薄膜体声波器件所得到的滤波器则具有固定的频段和带宽，而这则会限制薄膜体声波器件的应用范围。

综上所述，如何实现薄膜体声波器件的等效耦合系数可调，以便于得到频段和带宽可调的滤波器，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电容-压电式薄膜体声波器件及其制备方法，以实现对薄膜体声波器件等效耦合系数的调节，从而便于得到频段和带宽可调的滤波器。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电容-压电式薄膜体声波器件，包括衬底、位于所述衬底上表面的下电极层、通过第一支撑区域与所述衬底相接触且位于所述下电极层上方的压电层、通过第二支撑区域与所述衬底相接触且位于所述压电层上方的上电极层，其中，在外加偏压的作用下，所述下电极层、所述压电层、所述上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调，还包括：

从有效谐振区域的边缘部分引出的下电极引出线和上电极引出线，其中，所述有效谐振区域为所述下电极层与所述上电极层正对的区域，所述下电极引出线与所述下电极层相连，所述上电极引出线与所述上电极层相连。

优选的，当所述压电层与所述上电极层之间的间距可调时，所述下电极层与所述压电层之间设置有第一牺牲层；

当所述下电极层与所述压电层之间的间距可调时，所述压电层与所述上电极层之间设置有第二牺牲层。

优选的，所述第一牺牲层、所述第二牺牲层为二氧化硅、磷硅玻璃。

优选的，当所述压电层与所述上电极层之间的间距可调时，所述上电极引出线上设置有折叠梁结构。

优选的，所述衬底为硅衬底。

优选的，所述下电极层、所述上电极层均为金属。

优选的，所述压电层为氮化铝和/或氧化锌，其中，所述压电层中掺杂有钪和/或镁。

优选的，所述有效谐振区域为不规则形状或者椭圆形。

一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法，应用于上述任一项所述的电容-压电式薄膜体声波器件，包括：

在衬底上表面沉积下电极层，并对所述下电极层作图形化处理；

在所述下电极层上方沉积压电层，所述压电层的第一支撑区域与所述衬底相接触，并对所述压电层作图形化处理；

在所述压电层上方沉积上电极层，所述上电极层的第二支撑区域与所述衬底相接触，并对所述上电极层作图形化处理，以得到电容-压电式薄膜体声波器件，其中，在外加偏压的作用下，所述下电极层、所述压电层、所述上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调。

优选的，还包括：

在所述下电极层与所述压电层之间沉积第一牺牲层，并在所述压电层与所述上电极层之间沉积第二牺牲层；

在对所述上电极层作图形化处理之后，选择性刻蚀掉所述第一牺牲层和/或所述第二牺牲层。

本发明提供了一种电容-压电式薄膜体声波器件及其制备方法，其中该器件包括衬底、位于衬底上表面的下电极层、通过第一支撑区域与衬底相接触且位于下电极层上方的压电层、通过第二支撑区域与衬底相接触且位于压电层上方的上电极层，其中，在外加偏压的作用下，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调，还包括：从有效谐振区域的边缘部分引出的下电极引出线和上电极引出线，其中，有效谐振区域为下电极层与上电极层正对的区域，下电极引出线与下电极层相连，上电极引出线与上电极层相连。

本申请公开的上述技术方案，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间具有可调间距，在外加偏压的作用下，该可调间距可以发生变化(即下电极层与压电层之间的距离、和/或压电层与上电极层之间的距离会发生改变)，由于上述可调间距相当于在器件中串联了等效电容，因此，可调间距的变化则会使器件的谐振频率fs发生变化(反谐振频率fp不变)，根据可知，谐振频率fs的变化会引起等效耦合系数的变化，因此，则可以实现对等效耦合系数的调节，从而便于得到频段和带宽可调的滤波器，以扩大薄膜体声波器件的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有常用薄膜体声波器件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的俯视图；

图3为本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的第一具体实施例的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的第二具体实施例的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的第三具体实施例的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的在电容-压电式薄膜体声波器件的信号端施加外加偏压时的连接示意图；

图7为本发明实施例提供的通过调节压电层与上电极层之间的可调间距deltaT的大小所得到的器件谐振特性的仿真结果图；

图8为本发明实施例提供的另一种电容-压电式薄膜体声波器件的俯视图；

图9为本发明实施例提供的与图8对应的电容-压电式薄膜体声波器件的第四具体实施例的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法的流程图；

图11为本发明实施例提供的刻蚀掉第二牺牲层而保留第一牺牲层时所对应的器件的结构图；

图12为本发明实施例提供的刻蚀掉第一牺牲层而保留第二牺牲层所对应的器件的结构图；

图13为本发明实施例提供的保留第一牺牲层和第二牺牲层所得到的电容-压电式薄膜体声波器件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图2至图6，其中，图2示出了本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的俯视图，图3示出了本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的第一具体实施例的结构示意图，图4示出了本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的第二具体实施例的结构示意图，图5示出了本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的第三具体实施例的结构示意图，图6示出了本发明实施例提供的在电容-压电式薄膜体声波器件的信号端施加外加偏压时的连接示意图。其中，图3-图5均为图2中沿1A-1A方向的截面图。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，可以包括衬底1、位于衬底1上表面的下电极层2、通过第一支撑区域与衬底1相接触且位于下电极层2上方的压电层3、通过第二支撑区域与衬底1相接触且位于压电层3上方的上电极层4，其中，在外加偏压的作用下，下电极层2、压电层3、上电极层4中的至少任意相邻两层之间的间距可调，还可以包括：

从有效谐振区域的边缘部分引出的下电极引出线21和上电极引出线41，其中，有效谐振区域为下电极层2与上电极层4正对的区域，下电极引出线21与下电极层2相连，上电极引出线41与上电极层4相连。

电容-压电式薄膜体声波器件可以包括起支撑作用的衬底1、位于衬底1上表面的下电极层2、位于下电极层2上方的压电层3、以及位于压电层3上方的上电极层4。压电层3通过第一支撑区域与衬底1相接触、上电极层4通过第二支撑区域与衬底1相接触，以利用衬底1分别为压电层3和上电极层4提供支撑。

其中，下电极层2与上电极层4的正对区域构成器件的有效谐振区域(包含位于正对区域内的压电层3)，并从有效谐振区域的边缘部分引出上电极引出线41和下电极引出线21，以便于通过上电极引出线41和下电极引出线21连接其他器件。

另外，下电极层2、压电层3、上电极层4中的至少任意相邻两层之间的间距可调，即至少任意相邻两层之间具有可调间距，具体分为如下三种情况：下电极层2与压电层3之间、及压电层3与上电极层4之间均具有可调间距(具体可以参见图3)；压电层3与上电极层4之间具有可调间距，而下电极层2与压电层3之间不具有可调间距(具体可以参见图4)；下电极层2与压电层3之间具有可调间距，而压电层3与上电极层4之间不具有可调间距(具体可以参见图5)。

上述可调间距在外加偏压的作用下能够发生变化，其中，这里以压电层3与上电极层4之间具有可调间距为例进行说明，至于下电极层2与压电层3之间是否具有可调间距在此不做限定：具体可以参见图6，在器件的信号端通过bias-T结构同时施加交流RF(RadioFrequency，射频)信号和直流偏压DC(Direct Current，直流电)，其中，直流偏压DC(即外加偏压)施加在上电极层4上。在器件发生谐振的同时，上电极层4会发生垂直方向的振动，此时，压电层3与上电极层4之间的可调间距deltaT会发生变化。压电层3与上电极层4之间所具有的可调间距deltaT相当于在器件中串联了等效电容，因此，可调间距deltaT的变化会使器件的谐振频率fs发生变化，而器件的反谐振频率fp并未发生变化。由等效耦合系数的计算公式：

可知，在谐振频率fs发生变化时，等效耦合系数则会发生变化。因此，则可以通过调节直流偏压DC的大小而对可调间距deltaT的大小进行调节，从而实现对等效耦合系数的调节，以便于得到频段和带宽可调的滤波器，也即便于将多个滤波器的功能集成在一个滤波器上，从而扩展滤波器的功能。另外，电极层与压电层3之间所存在的可调间距可以减少电极层与压电层3之间所发生的接触损耗，因此，在一定程度上可以提升器件的Q值。

请参见图7，其示出了本发明实施例提供的通过调节压电层与上电极层之间的可调间距deltaT的大小所得到的器件谐振特性的仿真结果图，其中，第一个峰(即数值相对较大的峰)所对应的频率为器件的谐振频率fs，第二个峰(即数值相对比较小的峰)所对应的频率为器件的反谐振频率fp。由图可知，可调间距deltaT的变化会引起器件谐振频率fs的变化，但几乎不会引起器件反谐振频率fp的变化，而且随着可调间距deltaT的逐渐减小，谐振频率fs逐渐往低频方向移动，在此过程中，反谐振频率fp与谐振频率fs的差值逐渐增大，最终当deltaT无限小时，谐振频率fs接近不存在上电极层4和下电极层2时所对应的器件的谐振频率。

另外，需要说明的是，如图3所示，当压电层3与上电极层4、及压电层3与下电极层2之间均相互分离时，这种结构的器件的谐振频率fs则只有压电层3的厚度决定(近似成反比)，因此，该结构的器件适用于高频领域。

本申请公开的上述技术方案，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间具有可调间距，在外加偏压的作用下，该可调间距可以发生变化(即下电极层与压电层之间的距离、和/或压电层与上电极层之间的距离会发生改变)，由于上述可调间距相当于在器件中串联了等效电容，因此，可调间距的变化则会使器件的谐振频率fs发生变化(反谐振频率fp不变)，根据可知，谐振频率fs的变化会引起等效耦合系数的变化，因此，则可以实现对等效耦合系数的调节，从而便于得到频段和带宽可调的滤波器，以扩大薄膜体声波器件的应用范围。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，当压电层3与上电极层4之间的间距可调时，下电极层2与压电层3之间可以设置有第一牺牲层5；

当下电极层2与压电层3之间的间距可调时，压电层3与上电极层4之间可以设置有第二牺牲层6。

当压电层3与上电极层4之间的间距可调时，即当压电层3与上电极层4之间相互分离(存在可调间距)时，则可以在下电极层2与压电层3之间设置第一牺牲层5(如图4所示)，以将下电极层2与压电层3分离开来。此时，这种结构的器件的谐振频率fs则由压电层3、第一牺牲层5、下电极层2三者的厚度共同决定，该结构所对应的等效耦合系数会比下电极层2与压电层3之间存在第一牺牲层5、且压电层3与上电极层4之间存在第二牺牲层6所对应的结构的等效耦合系数小，但是上述结构依靠其不对称性可激发出较高的等效耦合系数的二阶模式。另外，因牺牲层一般都具有正的频率温度系数，因此，在一定程度上可以补偿压电层3所具有的负的频率温度系数，从而可以降低器件频率的温漂。

当然，当压电层3与上电极层4之间的间距可调时，除了使下电极层2与压电层3之间通过第一牺牲层5相接触外，也可以使下电极层2与压电层3之间直接相接触，这种结构的器件也可以实现对等效耦合系数的调节。

当下电极层2与压电层3之间的间距可调时，即当下电极层2与压电层3之间相互分离(存在可调间距)时，则可以在压电层3与上电极层4之间设置第二牺牲层6(如图5所示)，此时，器件的谐振频率fs则由压电层3、第二牺牲层6、上电极层4这三者的厚度共同决定。需要说明的是，第二牺牲层6的存在所带来的影响和上述第一牺牲层5存在所带来的影响相同，具体可以参见上述对第一牺牲层5相关的描述，在此不再赘述。当然，当下电极层2与压电层3之间的间距可调时，也可以不在压电层3与上电极层4之间设置第二牺牲层6，也即使压电层3与上电极层4之间直接相接触，这种结构的器件同样也可以实现对等效耦合系数的调节。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，第一牺牲层5、第二牺牲层6可以为二氧化硅、磷硅玻璃。

第一牺牲层5、第二牺牲层6具体可以为二氧化硅、磷硅玻璃。

当然，也可以利用其他材料作为牺牲层，如多孔硅、光刻胶等。另外，为了进一步提升温度补偿效果，则可以对第一牺牲层5、第二牺牲层6进行氟元素等掺杂，以更好地补偿压电层3所具有的负的频率温度系数，从而进一步降低器件频率的温漂。

请参见图8和图9，其中，图8示出了本发明实施例提供的另一种电容-压电式薄膜体声波器件的俯视图，图9示出了本发明实施例提供的与图8对应的电容-压电式薄膜体声波器件的第四具体实施例的结构示意图，其中，图9为图8中沿1B-1B方向的截面图。本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，当压电层3与上电极层4之间的间距可调时，上电极引出线41上可以设置有折叠梁结构410。

当压电层3与上电极层4之间的间距可调时，则可以在上电极引出线41上设置折叠梁结构410，其中间为悬空结构。

当上电极层4在外加偏压的作用下发生垂直方向的振动时，上电极引出线41上所设置的折叠梁结构410可以保证上电极层4进行自由振动而不发生弯曲，从而可以减少应力所带来的影响。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，衬底1可以为硅衬底。

电容-压电式薄膜体声波器件中所包含的衬底1具体可以为硅衬底，其具有较低的热传导特性。

当然，也可以利用其他具有低热传导特性的材料作为衬底1，如砷化镓、玻璃等。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，下电极层2、上电极层4均可以为金属。

电容-压电式薄膜体声波器件中所包含的下电极层2、上电极层4具体可以为具有良好导电性的金属，其具体可以为与半导体工艺兼容的铝、钼、铜、金、铂、银、镍、铬、钨等。当然，下电极层2、上电极层4也可以为这些金属所组成的合金。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，压电层3可以为氮化铝和/或氧化锌，其中，压电层中掺杂有钪和/或镁。

电容-压电式薄膜体声波器件中所包含的压电层3具体可以为氮化铝、氧化锌，或者可以为两者的混合物，而且还可以在这些压电材料中掺杂钪和/或镁，以进一步提高电容-压电式薄膜体声波器件的等效耦合系数

当然，也可以利用掺杂钪和/或镁的锆钛酸铅等，或者无掺杂的氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅等作为电容-压电式薄膜体声波器件中的压电层3。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件，有效谐振区域可以为不规则形状或者椭圆形。

下电极层2和上电极层4的正对区域所构成的有效谐振区域可以为不规则形状或者椭圆形，其中，所提及的不规则形状具体可以为不规则多边形等。

本发明实施例还提供了一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法，应用于上述任一种电容-压电式薄膜体声波器件，如图10所示，其示出了本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法的流程图，可以包括：

S11：在衬底上表面沉积下电极层，并对下电极层作图形化处理。

将衬底清洗干净，并通过蒸镀、磁控溅射法等在衬底的上表面沉积下电极层。然后，对下电极层作图形化处理(即刻蚀)，以在下电极层上刻蚀出所需的图案。

需要说明的是，这里所提及的图形化处理具体可以通过光刻工艺进行实现。

S12：在下电极层上方沉积压电层，压电层的第一支撑区域与衬底相接触，并对压电层作图形化处理。

在对下电极层进行图形化处理之后，在下电极层上方沉积压电层，其中压电层通过第一支撑区域与衬底相接触，以利用衬底为压电层提供支撑。

然后，则可以对压电层作图形化处理，以在压电层上制备所需图案。

需要说明的是，这里对压电层作图形化处理所采用的方式与上述对下电极层作图形化处理所采用的方式可以相同，也可以不相同。

S13：在压电层上方沉积上电极层，上电极层的第二支撑区域与衬底相接触，并对上电极层作图形化处理，以得到电容-压电式薄膜体声波器件，其中，在外加偏压的作用下，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调。

在对压电层进行图形化处理之后，则可以在压电层的上方沉积上电极层，其中，所沉积的上电极层的第二支撑区域与衬底相接触，以利用衬底为其提供支撑。

然后，与上述S11和S12这两个步骤相类似的，则对上电极层作图形化处理，以制备得到电容-压电式薄膜体声波器件。

其中，在所制备出的电容-压电式薄膜体声波器件中，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距在外加偏压的作用下能够发生改变，具体可以为如下三种情况：下电极层与压电层之间的间距、及压电层与上电极层之间的间距均可调(即存在可调间距)；压电层与上电极层之间的间距可调(即存在可调间距)，而下电极层与压电层之间的间距不可调；下电极层与压电层之间的间距可调(即存在可调间距)，而压电层与上电极层之间的间距不可调。

在外加偏压的作用下，上述可调间距可以发生变化，由于该器件中所具有的可调间距相当于在器件中串联了等效电容，因此，可调间距的变化会引起谐振频率fs的变化，从而会引起器件等效耦合系数的变化。

另外，上述制备方法并不需要对衬底进行CMP(ChemicalMechanical Polishing，化学机械抛光)等工艺，因此，则可以简化薄膜体声波器件的制备工艺，降低薄膜体声波器件的制备成本，提高薄膜体声波器件的制备效率。

本申请公开的上述技术方案，下电极层、压电层、上电极层中的至少任意相邻两层之间具有可调间距，在外加偏压的作用下，该可调间距可以发生变化(即下电极层与压电层之间的距离、和/或压电层与上电极层之间的距离会发生改变)，由于上述可调间距相当于在器件中串联了等效电容，因此，可调间距的变化则会使器件的谐振频率fs发生变化(反谐振频率fp不变)，根据可知，谐振频率fs的变化会引起等效耦合系数的变化，因此，则可以实现对等效耦合系数的调节，从而便于得到频段和带宽可调的滤波器，以扩大薄膜体声波器件的应用范围。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法，还可以包括：

在下电极层与压电层之间沉积第一牺牲层，并在压电层与上电极层之间沉积第二牺牲层；

在对上电极层作图形化处理之后，选择性刻蚀掉第一牺牲层和/或第二牺牲层。

在制备电容-压电式薄膜体声波器件时，具体可以通过如下方式来在下电极层、压电层、上电极层中的至少任意两层之间设置可调间距：

在对下电极层进行完图形化处理之后，在下电极层的上表面沉积第一牺牲层，并对第一牺牲层作图形化处理；然后，在第一牺牲层的上表面沉积压电层，在对压电层进行完图形化处理之后，在压电层的上表面沉积第二牺牲层，并对第二牺牲层作图形化处理；之后，则在第二牺牲层的表面沉积上电极层，在对上电极层进行完图形化处理之后，选择性刻蚀掉第一牺牲层和/或第二牺牲层。

具体地，刻蚀掉第一牺牲层、保留第二牺牲层，则可以得到下电极层与压电层之间具有可调间距，而压电层与上电极层之间通过第二牺牲层相接触的器件；刻蚀掉第二牺牲层、保留第一牺牲层，则可以得到压电层与上电极层之间具有可调间距，而下电极层与压电层之间通过第一牺牲层相接触的器件；同时刻蚀掉第一牺牲层和第二牺牲层，则可以得到下电极层与压电层之间、及压电层与上电极层之间均具有可调间距的器件。

其中，上述刻蚀掉第二牺牲层、保留第一牺牲层的具体实现过程为：在沉积压电层时，压电层将第一牺牲层全部覆盖住；在沉积上电极层时，上电极层并未将第二牺牲层完全覆盖住，而是留出部分区域的第二牺牲层与空气相接触，最后将器件放置在腐蚀液中，以刻蚀掉第二牺牲层，并保留住第一牺牲层，最终所得到的器件如图11所示，其示出了本发明实施例提供的刻蚀掉第二牺牲层而保留第一牺牲层时所对应的器件的结构图，其中，压电层3将第一牺牲层5完全覆盖住，以避免腐蚀液将位于下电极层2及压电层3之间的第一牺牲层5刻蚀掉。

上述刻蚀掉第一牺牲层、保留第二牺牲层的过程与上述刻蚀掉第二牺牲层、保留第一牺牲层的具体实现过程相类似，在此不再赘述。其中，刻蚀掉第一牺牲层、保留第二牺牲层的过程最终得到的器件如图12所示，其示出了本发明实施例提供的刻蚀掉第一牺牲层而保留第二牺牲层所对应的器件的结构图，其中，上电极层4将第二牺牲层6完全覆盖住，以避免腐蚀液将位于压电层3及上电极层4之间的第二牺牲层6刻蚀掉。

需要说明的是，若所沉积的第一牺牲层和第二牺牲层最后均没有被刻蚀掉，则最终可以得到从下至上依次为衬底、下电极层、第一牺牲层、压电层、第二牺牲层、上电极层的器件，其中，该器件的谐振频率fs则由压电层、第一牺牲层、下电极层、第二牺牲层、及上电极层这五层的厚度共同决定。另外，由于该器件中的下电极层与衬底之间并不存在空气腔，而是直接相接触的，因此，其谐振特性类似于HBAR(High overtone Bulk AcousticResonator，高次谐波体声波器件)，其中，该结构的器件适用于振荡器领域。上述器件的具体结构可以参见图13，其示出了本发明实施例提供的保留第一牺牲层和第二牺牲层所得到的电容-压电式薄膜体声波器件的结构示意图，从下至上依次为衬底1、下电极层2、第一牺牲层5、压电层3、第二牺牲层6、上电极层4。

本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法中相关部分的具体说明可以参照本发明实施例提供的一种电容-压电式薄膜体声波器件中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，包括衬底、位于所述衬底上表面的下电极层、通过第一支撑区域与所述衬底相接触且位于所述下电极层上方的压电层、通过第二支撑区域与所述衬底相接触且位于所述压电层上方的上电极层，其中，在外加偏压的作用下，所述下电极层、所述压电层、所述上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调，还包括：

从有效谐振区域的边缘部分引出的下电极引出线和上电极引出线，其中，所述有效谐振区域为所述下电极层与所述上电极层正对的区域，所述下电极引出线与所述下电极层相连，所述上电极引出线与所述上电极层相连。

2.根据权利要求1所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，当所述压电层与所述上电极层之间的间距可调时，所述下电极层与所述压电层之间设置有第一牺牲层；

当所述下电极层与所述压电层之间的间距可调时，所述压电层与所述上电极层之间设置有第二牺牲层。

3.根据权利要求2所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，所述第一牺牲层、所述第二牺牲层为二氧化硅、磷硅玻璃。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，当所述压电层与所述上电极层之间的间距可调时，所述上电极引出线上设置有折叠梁结构。

5.根据权利要求4所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，所述衬底为硅衬底。

6.根据权利要求4所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，所述下电极层、所述上电极层均为金属。

7.根据权利要求4所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，所述压电层为氮化铝和/或氧化锌，其中，所述压电层中掺杂有钪和/或镁。

8.根据权利要求4所述的电容-压电式薄膜体声波器件，其特征在于，所述有效谐振区域为不规则形状或者椭圆形。

9.一种电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任一项所述的电容-压电式薄膜体声波器件，包括：

在衬底上表面沉积下电极层，并对所述下电极层作图形化处理；

在所述下电极层上方沉积压电层，所述压电层的第一支撑区域与所述衬底相接触，并对所述压电层作图形化处理；

在所述压电层上方沉积上电极层，所述上电极层的第二支撑区域与所述衬底相接触，并对所述上电极层作图形化处理，以得到电容-压电式薄膜体声波器件，其中，在外加偏压的作用下，所述下电极层、所述压电层、所述上电极层中的至少任意相邻两层之间的间距可调。

10.根据权利要求9所述的电容-压电式薄膜体声波器件的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述下电极层与所述压电层之间沉积第一牺牲层，并在所述压电层与所述上电极层之间沉积第二牺牲层；

在对所述上电极层作图形化处理之后，选择性刻蚀掉所述第一牺牲层和/或所述第二牺牲层。