CN111211757A - 一种体声波谐振器的顶电极结构及制作工艺 - Google Patents

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    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
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    • HELECTRICITY
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    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks

Abstract

本发明公开了一种体声波谐振器的顶电极结构及制作工艺,制备设置有空腔的衬底,在衬底上依次制作覆盖空腔的底电极层和压电层;在压电层上制作介质隔离层,使介质隔离层覆盖于压电层顶部的部分上表面;以及在介质隔离层和压电层上制作顶电极层,顶电极层覆盖在介质隔离层上,并且至少有一边延伸到空腔在压电层上的投影区域的边缘。介质隔离层作为增加器件层应力变化时的缓冲,增强机械可靠性,还可以减少射频信号的寄生、反射横波。质量负载层能够在顶电极层的边缘形成声阻抗的突变,增大并联谐振器阻抗,可以大大削弱寄生谐振,减少伪谐振,达到提高Q值的目的。

Description

一种体声波谐振器的顶电极结构及制作工艺
技术领域
本申请涉及通信器件领域,主要涉及一种体声波谐振器的顶电极结构及制作工艺。
背景技术
随着电磁频谱的日益拥挤、无线通讯设备的频段与功能增多,无线通讯使用的电磁频谱从500MHz到5GHz以上高速增长,也对性能高、成本低、功耗低、体积小的射频前端模块的需求日益增多。滤波器是射频前端模块之一,主要由多个谐振器通过拓扑网络结构连接而成,可改善发射和接收信号。Fbar(Thin film bulk acoustic resonator)是一种体声波谐振器,由它组成的滤波器具有体积小、集成能力强、高频工作时保证高品质因素Q、功率承受能力强等优点而作为射频前端的核心器件。
Fbar的基本结构是上下电极和夹在上下电极间的压电层。压电层可实现电能与机械能的转化。当Fbar的上下电极施加电场时,压电层产生机械能,这些机械能是以声波的形式存在。声波可分为横波和纵波,Fbar需要的是沿压电层Z轴方向传播的纵波,而不是带走谐振器能量使品质因素Q值减弱的横波。横波的产生几乎无法避免,现有技术中采用上电极和空气腔达到很大的声阻抗比,使横波更容易反射回谐振器的谐振区域。但是现有技术中的体声波谐振器结构比较复杂,机械可靠性不好。
因此,本发明旨在设计改进的谐振器顶电极结构,从而解决了谐振器谐振区域的横波带走能量导致的不良影响,改善了顶电极层应力,提高谐振器Q值。
发明内容
针对上述提到的体声波谐振器谐振区域的横波容易被带走能量导致的不良影响,顶电极层膜层应力等问题。本申请提出了一种体声波谐振器的顶电极制作工艺及体声波谐振器来解决上述存在的问题。
在第一方面,本申请提出了一种体声波谐振器的顶电极制作工艺,包括以下步骤:
S1,制备设置有空腔的衬底,在衬底上依次制作覆盖空腔的底电极层和压电层;
S2,在压电层上制作介质隔离层,使介质隔离层覆盖于压电层顶部的部分上表面;以及
S3,在介质隔离层和压电层上制作顶电极层,顶电极层覆盖在介质隔离层上,并且至少有一边延伸到空腔在压电层上的投影区域的边缘。
通过顶电极层材料和介质隔离层材料的声阻抗不匹配,可以将横波困在谐振器的谐振区域内,避免横波带走谐振器能量,改善顶电极层应力问题,减少射频信号的寄生,增强器件的机械可靠性。
在一些实施例中,S2包括以下子步骤:S21,在压电层上无需布置介质隔离层的区域制作掩膜;S22,通过旋涂、曝光和显影工艺制作介质隔离层;以及S23,去除掩膜。掩膜可以用来保护压电层材料不被显影液腐蚀。
在一些实施例中,在介质隔离层上制作第二掩膜以保护介质隔离层。第二掩膜可以保证介质隔离层的稳定性。
在一些实施例中,步骤S2具体包括以下子步骤:在压电层上制作掩膜;通过旋涂、曝光和显影工艺在掩膜上制作介质隔离层;以及通过蚀刻工艺去除未施加介质隔离层的区域的掩膜。在压电层上制作掩膜同样可以保护压电层材料不被显影液腐蚀。
在一些实施例中,掩膜的厚度为10-20nm。掩膜的厚度根据器件加工的条件可以进行调整。
在一些实施例中,还包括以下步骤:
S4,通过沉积在介质隔离层上制作阻挡层;
S5,在阻挡层上制作第二隔离层;
S6,在顶电极层上制作第二质量负载层;以及
S7,将第二隔离层刻蚀掉。
阻挡层可以保证介质隔离层的稳定性,第二质量负载层可以大幅提高谐振器的Q值,能够在顶电极层的边缘形成声阻抗的突变,增大并联谐振的阻抗,可以大大削弱串联谐振频率以下的寄生谐振,减少伪谐振,达到提高Q值的目的。
在一些实施例中,S6中第二质量负载层在顶电极层上延伸至第二隔离层。第二质量负载层可以反射横波,抑制寄生谐振,使并联谐振阻抗上升,增大Q值。
在一些实施例中,底电极层和顶电极层在垂直于衬底方向上的形状为直线和弧线形成的封闭不规则形状。在此形状下的底电极层和顶电极层可以有效抑制串联谐振频率以上的寄生谐振,并提高器件的Q值。
在一些实施例中,步骤S2还包括对介质隔离层进行烘烤。对介质隔离层烘烤后使介质隔离层固化。
在一些实施例中,介质隔离层的材料包括PI材料,介质隔离层的烘烤温度设定为200-250℃。PI材料对温度和频率的变化不敏感,介电常数和介电损耗较低,可靠性和稳定性非常好,在工业上易于加工固化成型。
在一些实施例中,S2还包括以下步骤:利用光刻或蚀刻工艺调整介质隔离层的边缘。因此可以调整介质隔离层边缘形貌,改善顶电极层的应力问题,增强器件的机械可靠性。
在一些实施例中,介质隔离层的上表面的高度接近压电层的上表面。此时介质隔离层的上表面与压电层的上表面几乎在同一水平面,介质隔离层不完全覆盖空腔上部的压电层,而是与顶电极层部分重合,利用顶电极层材料与介质隔离层材料的声阻抗不匹配,能够有效反射横波并将横波困在谐振区域内。
第二方面,本申请提出了一种薄膜体声波谐振器,包括依次设置在具有空腔的衬底上的底电极层、压电层和顶电极层,并且还包括介质隔离层,介质隔离层被设置在压电层和顶电极层之间,并且覆盖在压电层顶部的部分上表面,顶电极层覆盖在介质隔离层上方,并且至少有一边延伸到空腔垂直于压电层的投影区域的边缘。
在一些实施例中,谐振器还包括设置在介质隔离层与压电层之间的掩膜。掩膜可以用来保护压电层材料不被显影液腐蚀。
在一些实施例中,谐振器还包括设置在介质隔离层上并且延伸到介质隔离层与顶电极层之间的第二掩膜。此时第二掩膜可以保证介质隔离层的稳定性。
在一些实施例中,谐振器还包括设置在介质隔离层上方的暴露于外部的区域上的阻挡层。阻挡层可以保护介质隔离层,保证介质隔离层的稳定性。
在一些实施例中,谐振器还包括设置在顶电极层上并且延伸到顶电极层之外的第二质量负载层。质量负载层可以反射横波,抑制串联谐振频率以下的寄生谐振,使并联谐振阻抗上升。
在一些实施例中,底电极层和顶电极层在垂直于衬底方向上的形状为直线和弧线形成的封闭不规则形状。在此形状下的底电极层和顶电极层可以有效抑制串联谐振频率以上的寄生谐振,并提高器件的Q值。
在一些实施例中,介质隔离层的材料包括PI材料。因此介质隔离层的材料和顶电极层的材料声阻抗不匹配,能够将横波反射到谐振区域内。
本申请基于声波从一种材料传播到另一种声阻抗不匹配的材料将发生反射的原理,提出了一种体声波谐振器的顶电极结构及制作工艺,在压电层上制作介质隔离层,使介质隔离层覆盖于压电层顶部的部分上表面;并且在介质隔离层和压电层上制作顶电极层,使顶电极层覆盖在介质隔离层上,并且至少有一边延伸到空腔在压电层上的投影区域的边缘。通过顶电极层和介质隔离层的材料声阻抗不匹配,将即将传出的横波反射回谐振器的谐振区域并困在谐振区域内,也可以改善顶电极膜层应力,从而提高Q值。并且在介质隔离层与压电层之间制作掩膜可以保护压电层材料不被显影液腐蚀,在介质隔离层上制作第二掩膜以保证介质隔离层的稳定性,介质隔离层作为增加器件层应力变化时的缓冲,增强机械可靠性,还可以减少射频信号的寄生、反射横波。质量负载层能够在顶电极层的边缘形成声阻抗的突变,增大并联谐振器阻抗,可以大大削弱串联谐振频率以下的寄生谐振,减少伪谐振,达到提高Q值的目的。
附图说明
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点,因为通过引用以下详细描述,它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
图1示出了根据本发明的实施例的体声波谐振器的顶电极结构的工艺方法的流程图;
图2a-2j示出了根据本发明的实施例一的体声波谐振器的顶电极制作工艺制作体声波谐振器的结构示意图;
图2k-2l示出了根据本发明的实施例二的体声波谐振器的顶电极制作工艺制作体声波谐振器的结构示意图;
图2m-2q示出了根据本发明的实施例三的体声波谐振器的顶电极制作工艺制作体声波谐振器的结构示意图;
图2r-2w示出了根据本发明的实施例四的体声波谐振器的顶电极制作工艺制作体声波谐振器的结构示意图;
图3示出了根据本发明的实施例的体声波谐振器的顶电极制作工艺制作的体声波谐振器的电极形状的俯视图;
图4示出了根据本发明的实施例的体声波谐振器的顶电极结构的工艺方法的S2的子步骤的流程图;
图5示出了根据本发明的实施例四的体声波谐振器的顶电极制作工艺中S4-S7步骤的流程图;
图6示出了根据本发明的实施例四的体声波谐振器的顶电极制作工艺制作的体声波谐振器的仿真图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。应当注意到,附图中的部件的尺寸以及大小并不是按照比例的,可能会为了明显示出的原因突出显示了某些部件的大小。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提出了一种体声波谐振器的顶电极制作工艺,如图1所示,包括以下步骤:
S1,制备设置有空腔1的衬底4,在衬底4上依次制作覆盖空腔1的底电极层2和压电层3;
S2,在压电层3上制作介质隔离层5;使介质隔离层5覆盖于压电层3顶部的部分上表面;以及
S3:在介质隔离层5和压电层3上制作顶电极层6,顶电极层6覆盖在介质隔离层5上,并且至少有一边延伸到空腔1在压电层3上的投影区域的边缘。
在具体的实施例中,如图2a所示,在衬底4上蚀刻出空腔1,在优选的实施例中,衬底4的材料为硅,空腔1的高度3-4μm。具体的空腔1高度可以根据器件的要求进行调整。如图2b所示,在空腔1中沉积牺牲材料7,空腔1被牺牲材料7填充后,在对填充牺牲材料7的衬底4表面进行化学机械抛光(CMP)。如图2b所示,通过化学机械抛光后可以清除衬底4表面的牺牲材料7,使衬底4和牺牲材料7的表面平坦化,在优选的实施例中,经过化学机械抛光后空腔1的高度为2μm。
在具体的实施例中,通过溅镀、光刻与蚀刻工艺在空腔1上方制作底电极层2,其中底电极层2的材料为Mo。在优选的实施例中,如图2c所示,底电极层2的边缘相对于衬底4具有一定倾斜度,同时底电极层2的边缘的末端被蚀刻有缺角从而未形成尖端。底电极层2的边缘加工成与衬底4呈锐角,会由于锐角而导致小角度放电,因此需要将锐角的尖端切除。在另外一个优选的实施例中,底电极层2在垂直于衬底4的方向上的截面整体呈矩形形状。因此可以有效减小尖端放电效应,减少制备工艺上由静电导致的缺陷。
在具体的实施例中,底电极层2和顶电极层6在垂直于所述衬底方向上的形状为直线和弧线形成的封闭不规则形状,也就是由直线/任意弧度的弧线/直线以任意组合方式围成的封闭图形。如图3所示,在此形状下的底电极层2和顶电极层6可以有效提高器件的Q值。空腔1的俯视图形状依据电极的形状来制作。
在具体的实施例中,如图2d所示,在底电极层2上通过溅镀、光刻与蚀刻工艺制作压电层3,其中压电层3材料为AlN。
实施例一
如图4所示,S2包括以下子步骤:
S21,在压电层3上无需布置介质隔离层5的区域制作掩膜8;
S22,通过旋涂、曝光和显影工艺制作介质隔离层5;以及
S23,去除掩膜8。
在具体的实施例中,如图2e-2g所示,通过CVD、光刻与蚀刻工艺制作掩膜8,其中掩膜8材料为SiO2。掩膜8制作在压电层3上无需布置介质隔离层5的区域上。在此基础上,通过旋涂、曝光与显影工艺制作介质隔离层5,然后对介质隔离层5烘烤,使介质隔离层5固化。在优选的实施例中,介质隔离层5的材料包括PI,烘烤温度为200-250℃。PI材料对温度和频率的变化不敏感,介电常数和介电损耗较低,可靠性和稳定性非常好,在工业上易于加工固化成型。
在优选的实施例中,介质隔离层5经过固化后,介质隔离层5的上表面的高度接近压电层3的上表面。此时介质隔离层5的上表面与压电层3的上表面几乎在同一水平面,介质隔离层5覆盖于压电层3顶部的部分上表面,空腔上方部分顶电极层6与介质隔离层5重合,因此能够有效反射横波并将横波困在谐振区域内。最后通过蚀刻工艺去除掩膜8,其中蚀刻剂为HF。掩膜8的作用是保护压电层3材料在光刻工艺中不被显影液腐蚀。在其他优选的实施例中,S2还包括以下步骤:利用光刻或蚀刻工艺调整介质隔离层5的边缘。如图2h所示,通过调整介质隔离层5边缘形貌,可以改善顶电极层6的应力问题,增强器件的机械可靠性。
在具体的实施例中,如图2i所示,通过溅镀、光刻与蚀刻工艺依次制作顶电极层6与质量负载层9,其中,顶电极层6和质量负载层9的材料都为Mo。如图2j所示,最后通过干法蚀刻或湿法蚀刻工艺将空腔1内牺牲材料7清除,其中采用的蚀刻剂可以为HF。通过顶电极层6材料和介质隔离层5材料的声阻抗不匹配,可以反射横波并将横波困在谐振器的谐振区域内,避免横波带走谐振器能量,改善顶电极层6应力问题,减少射频信号的寄生,增强器件的机械可靠性。
实施例二
在实施例一中的S22和S23制作介质隔离层5并去除掩膜8之后,如图2k所示,在介质隔离层5上制作第二掩膜10以保护介质隔离层5。第二掩膜10的作用是保证介质隔离层5的稳定性。在优选的实施例中,第二掩膜10的材料为SiO2,厚度为10-20nm。第二掩膜10的具体厚度可以根据器件加工条件和器件要求可以进行调整。在优选的实施例中,介质隔离层5经过固化后,介质隔离层5的上表面的高度低于压电层3的上表面。此时在介质隔离层5的上面制作第二掩膜10后,第二掩膜10的上表面与压电层3的上表面几乎在同一水平面,第二掩膜10不完全覆盖空腔1上部的压电层3,而是从空腔1的在垂直于衬底4的方向上的投影区域外延伸到投影区域内,能够有效反射横波并将横波困在谐振区域内。如图2l所示,制作好第二掩膜10后,在第二掩膜10和压电层3的上表面制作顶电极层6与质量负载层9。
实施例三
如图2m-2q所示,在步骤S1的基础上,改变介质隔离层5的制作工艺,步骤S2具体可以包括以下子步骤:
在压电层3上制作掩膜8;
通过旋涂、曝光和显影工艺在掩膜8上制作介质隔离层5;以及
通过蚀刻工艺去除未施加介质隔离层5的区域的掩膜8。
在具体的实施例中,通过CVD工艺在压电层3上制作掩膜8,其中掩膜8的材料包括SiO2,掩膜8的厚度为10-20nm。掩膜8的具体厚度可以根据器件加工条件和器件要求可以进行调整。此时掩膜8的作用是保护压电层3材料不被显影液腐蚀。通过旋涂、曝光与显影工艺制作介质隔离层5,然后对介质隔离层5烘烤,使介质隔离层5固化。在优选的实施例中,介质隔离层5的材料包括PI,烘烤温度为200-250℃。PI材料对温度和频率的变化不敏感,介电常数和介电损耗较低,可靠性和稳定性非常好,在工业上易于加工固化成型。
在优选的实施例中,介质隔离层5经过固化后,介质隔离层5的上表面的高度接近掩膜8的上表面。此时介质隔离层5的上表面与掩膜8的上表面几乎在同一水平面,介质隔离层5和掩膜8覆盖于压电层3顶部的部分上表面,顶电极层6覆盖在介质隔离层5上,在空腔1的投影范围内顶电极层6与介质隔离层5重合,能够有效反射横波并将横波困在谐振区域内。最后通过蚀刻工艺去除未施加介质隔离层5的区域上的掩膜8,其中蚀刻剂为HF。再通过溅镀、光刻与蚀刻工艺依次制作顶电极层6与质量负载层9,其中,顶电极层6和质量负载层9的材料都为Mo。如图2q所示,最后通过干法蚀刻或湿法蚀刻工艺将空腔1内牺牲材料7清除,其中采用的蚀刻剂可以为HF。
实施例四
在实施例一制作好介质隔离层5和顶电极层6的基础上,如图5所示,本申请的实施例还包括以下步骤:
S4,通过沉积在介质隔离层5上制作阻挡层11;
S5,在阻挡层11上制作第二隔离层12;
S6,在顶电极层6上制作第二质量负载层13;以及
S7,将第二隔离层12刻蚀掉。
在具体的实施例中,如图2r-2w所示,通过CVD、光刻和蚀刻工艺在介质隔离层5上沉积阻挡层11,其中阻挡层11材料为SiO2,厚度为10-20nm。阻挡层11的具体厚度可以根据器件加工条件和器件要求可以进行调整。在优选的实施例中,阻挡层11设置在介质隔离层5上方未被顶电极层6所覆盖的区域。通过旋涂、曝光与显影工艺制作第二隔离层12,然后对第二隔离层12烘烤,使第二隔离层12固化。在优选的实施例中,第二隔离层12的材料包括PI。然后在阻挡层12和顶电极层6上方制作第二质量负载层13,其中第二质量负载层13的材料为Mo。在优选的实施例中,S6中第二质量负载层13在顶电极层6上延伸至第二隔离层12。第二质量负载层13可以反射横波,抑制串联谐振频率以下的寄生谐振,使并联谐振阻抗上升。
在具体的实施例中,通过干法蚀刻工艺对阻挡层11和第二质量负载层13之间的第二隔离层12刻蚀,其中,蚀刻剂可选择氧的plasma。最后保留第二质量负载层13。因此阻挡层11可以保证介质隔离层5的稳定性,第二质量负载层13可以大幅提高谐振器的Q值,能够在顶电极层6的边缘形成声阻抗的突变,可以大大削弱串联谐振频率以下的寄生谐振,减少伪谐振,达到提高Q值的目的。
如图2w所示,最后通过干法蚀刻或湿法蚀刻工艺将空腔1内牺牲材料7清除,其中采用的蚀刻剂可以为HF。该制作工艺简单方便。采用实施例四的制作工艺制作进行设计仿真,在如图6所示的Smith圆图中,谐振器的Q-circle如果越接近圆形,与圆形的重合度越高,则Q值越高,谐振器性能更好,A组是没有添加第二质量负载层13的仿真曲线,左下方显示有明显的寄生效应。B组是带有优化设计的第二质量负载层13,Fs(串联谐振频率)下的寄生效应非常小,和圆形的重合度很高。
本申请的实施例中还提出了一种薄膜体声波谐振器,如图2j所示,包括依次设置在具有空腔1的衬底4上的底电极层2、压电层3和顶电极层6,并且还包括介质隔离层5,介质隔离层5被设置在压电层3和顶电极层6之间,并且覆盖在压电层3顶部的部分上表面,顶电极层6覆盖在介质隔离层5上方,并且至少有一边延伸到空腔1垂直于压电层3的投影区域的边缘。
在具体的实施例中,如图2r所示,谐振器还包括设置在介质隔离层5与压电层3之间的掩膜8。掩膜8可以用来保护压电层3材料不被显影液腐蚀。
在具体的实施例中,如图2l所示,谐振器还包括设置在介质隔离层5上并且延伸到介质隔离层5与顶电极层6之间的第二掩膜10。此时第二掩膜10可以保证介质隔离层5的稳定性。
在具体的实施例中,如图2w所示,谐振器还包括设置在介质隔离层5上方的暴露于外部的区域上的阻挡层11。阻挡层11可以保护介质隔离层5,保证介质隔离层5的稳定性。
在具体的实施例中,谐振器还包括设置在顶电极层6上并且延伸到顶电极层6之外的第二质量负载层13。第二质量负载层13可以反射横波,抑制串联谐振频率以下的寄生谐振,使并联谐振阻抗上升。
在具体的实施例中,底电极层2和顶电极层6在垂直于衬底4方向上的形状为直线和弧线形成的封闭不规则形状,也就是由直线/任意弧度的弧线/直线以任意组合方式围成的封闭图形。在此形状下的底电极层2和顶电极层6可以有效提高器件的Q值。空腔1的俯视图形状依据电极的形状来制作。
在具体的实施例中,介质隔离层5的材料包括PI材料。因此介质隔离层5的材料和顶电极层6的材料声阻抗不匹配,能够将横波反射到谐振区域内。PI材料对温度和频率的变化不敏感,介电常数和介电损耗较低,可靠性和稳定性非常好,在工业上易于加工固化成型。
本发明提出了一种体声波谐振器的顶电极结构及制作工艺,在压电层上制作介质隔离层,使介质隔离层覆盖于压电层顶部的部分上表面;并且在介质隔离层和压电层上制作顶电极层,使顶电极层覆盖在介质隔离层上,并且至少有一边延伸到空腔在压电层上的投影区域的边缘。通过顶电极层和介质隔离层的材料声阻抗不匹配,将即将传出的横波反射回谐振器的谐振区域并困在谐振区域内,也可以改善顶电极膜层应力,从而提高Q值。并且在介质隔离层与压电层之间制作掩膜可以保护压电层材料不被显影液腐蚀,在介质隔离层上制作第二掩膜以保证介质隔离层的稳定性,介质隔离层作为增加器件层应力变化时的缓冲,增强机械可靠性,还可以减少射频信号的寄生,反射横波。质量负载层能够在顶电极层的边缘形成声阻抗的突变,增大并联谐振器阻抗,可以大大削弱串联谐振频率以下的寄生谐振,减少伪谐振,达到提高Q值的目的。
以上描述了本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。措词‘包括’并不排除在权利要求未列出的元件或步骤的存在。元件前面的措词‘一’或‘一个’并不排除多个这样的元件的存在。在相互不同从属权利要求中记载某些措施的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于改进。在权利要求中的任何参考符号不应当被解释为限制范围。

Claims (19)

1.一种体声波谐振器的顶电极制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1,制备设置有空腔的衬底,在所述衬底上依次制作覆盖所述空腔的底电极层和压电层;
S2,在所述压电层上制作介质隔离层,使所述介质隔离层覆盖于所述压电层顶部的部分上表面;以及
S3,在所述介质隔离层和所述压电层上制作所述顶电极层,所述顶电极层覆盖在所述介质隔离层上,并且至少有一边延伸到所述空腔在所述压电层上的投影区域的边缘。
2.根据权利要求1所述的制作工艺,其特征在于,所述S2包括以下子步骤:
S21,在所述压电层上无需布置所述介质隔离层的区域制作掩膜;
S22,通过旋涂、曝光和显影工艺制作所述介质隔离层;以及
S23,去除所述掩膜。
3.根据权利要求2所述的制作工艺,其特征在于,在所述介质隔离层上制作第二掩膜以保护所述介质隔离层。
4.根据权利要求1所述的制作工艺,其特征在于,所述步骤S2具体包括以下子步骤:
在所述压电层上制作掩膜;
通过旋涂、曝光和显影工艺在所述掩膜上制作介质隔离层;以及
通过蚀刻工艺去除未施加所述介质隔离层的区域的掩膜。
5.根据权利要求4所述的制作工艺,其特征在于,所述掩膜的厚度为10-20nm。
6.根据权利要求1所述的制作工艺,其特征在于,还包括以下步骤:
S4,通过沉积在所述介质隔离层上制作阻挡层;
S5,在所述阻挡层上制作第二隔离层;
S6,在所述顶电极层上制作第二质量负载层;以及
S7,将所述第二隔离层刻蚀掉。
7.根据权利要求6所述的制作工艺,其特征在于,所述S6中所述第二质量负载层在所述顶电极层上延伸至所述第二隔离层。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制作工艺,其特征在于,所述底电极层和顶电极层在映射到所述衬底上的轮廓形状为由直线和弧线连接而成的封闭不规则形状。
9.根据权利要求1-7任一项所述的制作工艺,其特征在于,所述步骤S2还包括对所述介质隔离层进行烘烤。
10.根据权利要求9所述的制作工艺,其特征在于,所述介质隔离层的材料包括PI材料,所述介质隔离层的烘烤温度设定为200-250℃。
11.根据权利要求1-7任一项所述的制作工艺,其特征在于,所述S2还包括以下步骤:利用光刻或蚀刻工艺调整所述介质隔离层的边缘。
12.根据权利要求1-7任一项所述的制作工艺,其特征在于,所述介质隔离层的上表面的高度接近所述压电层的上表面。
13.一种薄膜体声波谐振器,其特征在于,包括依次设置在具有空腔的衬底上的底电极层、压电层和顶电极层,并且还包括介质隔离层,所述介质隔离层被设置在所述压电层和顶电极层之间,并且覆盖在所述压电层顶部的部分上表面,所述顶电极层覆盖在所述介质隔离层上方,并且至少有一边延伸到所述空腔垂直于所述压电层的投影区域的边缘。
14.根据权利要求13所述的谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括设置在所述介质隔离层与所述压电层之间的掩膜。
15.根据权利要求13所述的谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括设置在所述介质隔离层上并且延伸到所述介质隔离层与所述顶电极层之间的掩膜。
16.根据权利要求13所述的谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括设置在所述介质隔离层上方的暴露于外部的区域上的阻挡层。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的谐振器,其特征在于,所述谐振器还包括设置在所述顶电极层上并且延伸到所述顶电极层之外的第二质量负载层。
18.根据权利要求13-16中任一项所述的谐振器,其特征在于,所述底电极层和顶电极层在映射到所述衬底上的轮廓形状为由直线和弧线连接形成的封闭不规则形状。
19.根据权利要求13-16中任一项所述的谐振器,其特征在于,所述介质隔离层的材料包括PI材料。
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