CN111262542A - 一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺，包括衬底、形成在衬底上并且表面设置有绝缘层的金属散热层以及形成在绝缘层上的谐振功能层，金属散热层和绝缘层在衬底上包围形成空腔，谐振功能层中的底电极层覆盖空腔。空腔的周围设置有金属散热层以及金属柱，因此器件在使用过程中能够及时将热量导出，提高器件的使用寿命。该体声波谐振器在结构上尽量避免金属散热层和底电极层以及顶电极层形成电容，减少谐振器寄生电容，有效提高谐振器的性能。而且该器件还可以具有电磁屏蔽结构，基于减少谐振器寄生电容的前提下，使器件在使用过程中具有良好的散热性及抗电磁屏蔽效果，使器件在正常、稳定工作的同时又具有良好的可靠性。

Description

一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺
技术领域
本申请涉及通信器件领域，主要涉及一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺。
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需求日益增长。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，可改善发射信号和接收信号。Fbar(Thin film bulk acoustic resonator)是一种体声波谐振器，由Fbar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势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，机械能是以声波的形式存在。Fbar的基本结构、衬底及选材特性，导致Fbar不具有良好的散热性。此外，电磁波的日益拥挤与射频终端产品内部器件相互电磁干扰会影响器件使用效果。
在现有技术中，体声波谐振器的空腔一般在衬底或支撑层上蚀刻形成，衬底或支撑层的材料通常使用Si或Si3N4，因此不具有散热效果，可靠性也会受到影响，因此，本发明旨在设计一种散热性好、可屏蔽电磁干扰的体声波谐振器。
发明内容
针对上述提到的体声波谐振器不具备散热效果和电磁屏蔽效果等问题。本申请提出了一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺来解决上述存在的问题。
在第一方面，本申请提出了一种具有散热结构的体声波谐振器，包括衬底、形成在衬底上并且表面设置有绝缘层的金属散热层以及形成在绝缘层上的谐振功能层，金属散热层和绝缘层在衬底上包围形成空腔，谐振功能层中的底电极层覆盖空腔。金属散热层的存在可以使器件具有散热效果。
在一些实施例中，底电极层的边缘架设在形成于空腔侧边的绝缘层上方。因此底电极层不会设置在金属散热层上方，不会形成电容影响器件性能，减小寄生效应。
在一些实施例中，谐振功能层还包括在底电极层上依次层叠的压电层和顶电极层。底电极层、压电层和顶电极层在空腔上方形成有效谐振区域，谐振功能层将电能转化为机械能，以声波的形式进行产生谐振效果。
在一些实施例中，顶电极层包括从谐振功能层的有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部，金属散热层未完全在连接部下方分布。顶电极层下方尽量避免金属散热层存在，就不容易形成电容，不会影响器件性能。
在一些实施例中，连接部与压电层下方的空隙设置有牺牲材料层，牺牲材料层的上表面与绝缘层的上表面平齐，压电层设置在牺牲材料层、绝缘层以及底电极层的上表面。因此可以保证压电层具有较为平整的表面，减少应力影响，提高器件谐振性能，牺牲材料层起介质填充作用。
在一些实施例中，在有效谐振区域和连接部以外区域的压电层上设置有金属柱，金属柱穿过压电层和绝缘层，并延伸到金属散热层。金属柱用于将热量引出到外界，提高散热效果，金属柱设置在有效谐振区域之外不会影响器件的性能。
在一些实施例中，还包括在衬底上设置有粘附层。粘附层可以起到增加金属屏蔽层的粘附性的作用，还可以起到电磁屏蔽效果。
在一些实施例中，在粘附层上设置有金属屏蔽层。金属屏蔽层与金属散热层和金属柱导通，因此可以形成电磁屏蔽结构，屏蔽外部的干扰以及内部对外部的干扰。
在一些实施例中，金属散热层的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe和Sn中的一种或多种材料组成的复合的多层金属层材料。金属散热层选择的材料具有较高的导热系数，并且能够起到支撑起上部膜层的作用。
在一些实施例中，绝缘层的材料包括AlN、Si和SiN中的一种或多种材料复合而成。绝缘层材料的导热系数也比较高，并且可以隔绝底电极层和金属散热层，并且能够起到保护金属散热层的作用，提高器件的使用寿命和可靠性。
在一些实施例中，金属柱的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe或Sn。金属柱的材料同样需要具备良好的导热效果。
在第二方面，本申请还提出了一种具有散热结构的体声波谐振器的制作工艺，包括以下步骤：
S1，在衬底上制作金属散热层，并对金属散热层进行蚀刻以形成第一空腔；
S2，在衬底和金属散热层上制作绝缘层，绝缘层在第一空腔上形成第二空腔；
S3，用牺牲材料填充第二空腔；以及
S4，在牺牲材料和绝缘层上依次制作谐振功能层，谐振功能层的底电极层覆盖第二空腔。
金属散热层可以将器件的热量传递出去，使器件具有良好的散热效果。
在一些实施例中，S1具体包括：通过溅镀、光刻与蚀刻工艺或蒸镀与剥离工艺或电镀工艺在衬底上制作出具有第一空腔的金属散热层。上述制备工艺简单，技术成熟度高。
在一些实施例中，谐振功能层包括依次层叠的底电极层、压电层和顶电极层，顶电极层包括从有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部，金属散热层未完全在连接部下方分布。顶电极层下方尽量避免金属散热层存在，就不容易形成电容，不会影响器件性能。
在一些实施例中，S3还包括：用牺牲材料填充连接部与绝缘层之间的空隙并且进行化学机械抛光以使得牺牲材料和绝缘层的上表面保持平整的步骤。因此可以保证压电层具有较为平整的表面，减少应力影响，提高器件谐振性能，此处的牺牲材料起介质填充作用。
在一些实施例中，底电极层的边缘架设在形成于第一空腔侧边的绝缘层上方。因此底电极层不会设置在金属散热层上方，不会形成电容影响器件性能，减小寄生效应。
在一些实施例中，还包括以下步骤：
S5：在谐振功能层的有效谐振区域和连接部之外区域的压电层上制作穿过压电层和绝缘层并到达金属散热层的孔；以及
S6：在孔中制作金属柱。
金属柱制作在有效谐振区域和连接部之外的区域上，不会影响器件的性能，并且能够将金属散热层中的热量导出去。
在一些实施例中，在步骤S6后还包括以下步骤：去除第二空腔内的牺牲材料。第二空腔内的牺牲材料去除后可以释放出第二空腔形成具有谐振功能的器件。
在一些实施例中，S1之前还包括以下步骤：在衬底上制作粘附层。粘附层可以起到增加金属屏蔽层的粘附性的作用，还可以起到电磁屏蔽效果。
在一些实施例中，S1之前还包括以下步骤：在粘附层上制作金属屏蔽层。金属屏蔽层与金属散热层和金属柱导通，因此可以形成电磁屏蔽结构，屏蔽外部的干扰以及内部对外部的干扰。
在一些实施例中，金属散热层的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe和Sn中的一种或多种材料组成的复合的多层金属层材料。金属散热层选择的材料具有较高的导热系数，并且能够起到支撑起上部膜层的作用。
在一些实施例中，绝缘层的材料包括AlN、Si和SiN中的一种或多种材料复合而成。绝缘层材料的导热系数也比较高，并且可以隔绝底电极层和金属散热层，并且能够起到保护金属散热层的作用，提高器件的使用寿命和可靠性。
在一些实施例中，金属柱的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe或Sn。金属柱的材料同样需要具备良好的导热效果。
本申请提出了一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺，该体声波谐振器包括衬底、形成在衬底上并且表面设置有绝缘层的金属散热层以及形成在绝缘层上的谐振功能层，金属散热层和绝缘层在衬底上包围形成空腔，谐振功能层中的底电极层覆盖空腔。空腔的周围设置有金属散热层，因此器件在使用过程中能够及时将热量导出，提高器件的使用寿命。本申请的体声波谐振器在结构上尽量避免金属散热层和底电极层以及顶电极层形成电容，减少谐振器寄生电容，有效提高谐振器的性能。而且该器件还可以具有电磁屏蔽结构，基于减少谐振器寄生电容的前提下，使器件在使用过程中具有良好的散热性及抗电磁屏蔽效果，使器件在正常、稳定工作的同时又具有良好的可靠性。
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具有散热结构的体声波谐振器的截面图；
图2示出了根据本发明的实施例的具有散热结构的体声波谐振器的俯视图；
图3示出了根据本发明的另一个实施例的具有散热结构的体声波谐振器的截面图；
图4示出了根据本发明的实施例的具有散热结构的体声波谐振器的制造工艺的流程图；
图5a-5j示出了根据本发明的实施例的具有散热结构的体声波谐振器的制造工艺制作体声波谐振器的结构示意图；
图6示出了根据本发明的实施例的具有散热结构的体声波谐振器的制作工艺步骤S5-S6的流程图；
图7a-7b示出了本发明的另一个实施例的具有散热结构的体声波谐振器的制造工艺制作体声波谐振器的结构示意图。
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。
本发明提出了一种具有散热结构的体声波谐振器，如图1所示，该体声波谐振器包括衬底101、形成在衬底101上并且表面设置有绝缘层201的金属散热层301以及形成在绝缘层201上的谐振功能层401。绝缘层201覆盖在金属散热层301表面，可以隔绝谐振功能层401和金属散热层301，还可以保护金属散热层301，避免金属散热层301被腐蚀，提高器件的使用寿命和可靠性。在具体的实施例中，绝缘层201可以覆盖在衬底101及金属散热层301的表面，也可以仅包覆在金属散热层301表面。金属散热层301和绝缘层201在衬底101上包围形成空腔501，空腔501的周围存在金属散热层301，因此很容易将器件的热量传导出去。在优选的实施例中，金属散热层301的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe和Sn中的一种或多种材料组成的复合的多层金属层材料。金属散热层301的材料具有较高的导热系数和硬度，能够支撑起上部膜层。绝缘层201的材料包括AlN、Si和SiN中的一种或多种材料复合而成，优选AlN作为绝缘层201材料，AlN的导热系数比较高。衬底101的材料包括Si/Glass/蓝宝石(Sapphire)/尖晶石等。
在具体的实施例中，底电极层402的边缘架设在形成于空腔501侧边的绝缘层201上方。金属散热层301和绝缘层201在衬底101上包围形成空腔501，而且金属散热层301被绝缘层201所覆盖，因此空腔501也形成在绝缘层201上。底电极层402架设在绝缘层201上方并覆盖空腔501。底电极层402的边缘架设在形成于空腔501侧边的绝缘层201上方，底电极层402在衬底101上的投影区域不会超出空腔501侧边的绝缘层201的区域。因此不会导致底电极层402与金属散热层301之间形成电容，可以有效减小寄生效应，不会影响器件性能。
在具体的实施例中，谐振功能层401还包括在底电极层402上依次层叠的压电层403和顶电极层404。谐振功能层401将电能转化为机械能，机械能以声波的形式进行传播并产生谐振效果。底电极层402、压电层403和顶电极层404都覆盖在空腔501上方，并形成有效谐振区域。在具体的实施例中，顶电极层404包括从谐振功能层401的有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部4041，金属散热层301未完全在连接部4041下方分布。如图2所示，图1为图2中A-A位置的截面图，其中110和120为两个相连的谐振器，其中4041为谐振器之间互联或配线区域，100为谐振器外部的区域。在顶电极层404的连接部4041与有效谐振区域相连接的下方存在部分起支撑作用的金属散热层301，该部分金属散热层301支撑底电极层402并与绝缘层201形成空腔501。顶电极层404下方尽量减少金属散热层301的存在，因此不容易形成电容，不会影响器件性能。在顶电极层404的连接部4041的下方缺少金属散热层301，因此也会导致顶电极层404的连接部4041的下方的压电层403出现应力变化，容易影响器件的谐振性能。在优选的实施例中，连接部4041和压电层403下方的空隙设置有牺牲材料层601。在一种情况下，牺牲材料层601可以形成在绝缘层201的上方，使得牺牲材料层601的上表面与绝缘层201的上表面平齐，因此压电层403设置在牺牲材料层601、绝缘层201以及底电极层402上可以获得较为平整的压电层403。在另外一种情况下，牺牲材料层601也可以形成在绝缘层201下方，此时压电层403形成在具有平整表面的绝缘层201和底电极层402上。因此可以保证压电层403具有较为平整的表面，减小膜层的应力变化对器件的谐振性能的影响，可以有效提高谐振器的谐振性能。在这两种情况下，牺牲材料层601起到介质填充的作用，以保证压电层403具有较为平整的表面。
在具体的实施例中，在有效谐振区域和连接部4041以外区域的压电层403上设置有金属柱701，金属柱701穿过压电层403和绝缘层201，并延伸到金属散热层301。金属柱701设置在有效谐振区域和连接部4041之外的区域上不会影响器件的性能，金属柱701主要用于与金属散热层301连接，将金属散热层301收集的热量引出到外界，提高散热效果。在优选的实施例中，金属柱701的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe或Sn。金属柱701的材料同样需要具备良好的导热效果，才能将热量传导出去。
在具体的实施例中，如图3所示，体声波谐振器还包括在衬底101上设置有粘附层801。在粘附层801上设置有金属屏蔽层901。因此在金属屏蔽层901上面制作金属散热层301，金属屏蔽层901与金属散热层301和金属柱701导通，若将金属柱701接地，金属屏蔽层901与金属散热层301和金属柱701之间可以形成电磁屏蔽结构，屏蔽外部电磁干扰源以及内部对外部的电磁干扰，使体声波谐振器具有电磁屏蔽效果。粘附层801设置在衬底101上可以起到增加金属屏蔽层901的粘附性的作用，还可以起到电磁屏蔽效果。优选的，粘附层801的材料可以选择Ti或TiW，金属屏蔽层901的材料可以选择Cu等金属。
本申请还提出了一种具有散热结构的体声波谐振器的制作工艺，如图4所示，包括以下步骤：
S1，在衬底上制作金属散热层，并对金属散热层进行蚀刻以形成第一空腔；
S2，在衬底和金属散热层上制作绝缘层，绝缘层在第一空腔上形成第二空腔；
S3，用牺牲材料填充第二空腔；以及
S4，在牺牲材料和绝缘层上依次制作谐振功能层，谐振功能层的底电极层覆盖第二空腔。
在具体的实施例中，图5a-5j表示具有散热结构的体声波谐振器的制造工艺的结构示意图。如图5a所示，S1具体包括：通过溅镀、光刻与蚀刻工艺或蒸镀与剥离工艺或电镀工艺在衬底111上制作出具有第一空腔511的金属散热层311。金属散热层311在衬底111上包围形成第一空腔511，第一空腔511的周围存在金属散热层311，因此很容易将器件的热量传导出去。在优选的实施例中，衬底111的材料包括Si/Glass/蓝宝石(Sapphire)/尖晶石等。金属散热层311的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe和Sn中的一种或多种材料组成的复合的多层金属层材料。金属散热层311的材料具有较高的导热系数和硬度，能够支撑起上部膜层。
在此基础上，如图5b所示，通过PECVD或溅镀工艺在衬底111和金属散热层311上沉积绝缘层211。绝缘层211覆盖在金属散热层311表面，可以隔绝谐振功能层411和金属散热层311，还可以保护金属散热层311，避免金属散热层311被腐蚀，提高器件的使用寿命和可靠性。绝缘层211的材料包括AlN、Si和SiN中的一种或多种材料复合而成，优选AlN作为绝缘层211材料，AlN的导热系数比较高。
在具体的实施例中，谐振功能层411包括依次层叠的底电极层412、压电层413和顶电极层414，顶电极层414包括从有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部4141。如图5c所示，通过PECVD工艺在绝缘层211上沉积牺牲材料611，S3还包括：用牺牲材料611填充连接部4141与压电层413下方的空隙。如图5d所示，将牺牲材料611进行抛光以使得牺牲材料611的上表面与绝缘层211的上表面平齐，优选的，通过CMP(化学机械抛光)工艺对牺牲材料611和绝缘层211的上表面进行研磨。最后保证牺牲材料611和绝缘层211的上表面保持平整。因此可以保证压电层413具有较为平整的表面，减少应力影响，提高器件谐振性能。牺牲材料611在第二空腔512内起牺牲材料的作用，在第二空腔512外起介质填充作用。
在具体的实施例中，如图5e所示，在牺牲材料611和绝缘层211上通过溅镀、光刻与蚀刻工艺制作覆盖第二空腔512的底电极层412，底电极层412的边缘架设在形成于第二空腔512侧边的绝缘层211上方。金属散热层311在衬底111上包围形成第一空腔511，而且金属散热层311被绝缘层211所覆盖，因此第一空腔511上也形成有绝缘层211，使得绝缘层211上方形成第二空腔512。底电极层412架设在绝缘层211上方并覆盖第二空腔512。底电极层412的边缘架设在形成于第一空腔511侧边的绝缘层211上方，底电极层412在衬底111上的投影区域不会超出第一空腔511的范围。因此不会导致底电极层412与金属散热层311之间形成电容，可以有效减小寄生效应，不会影响器件性能。如图5f所示，通过溅镀、光刻与蚀刻工艺在底电极层412上方制作压电层413。并且如图5g所示，通过溅镀、光刻与蚀刻工艺在压电层413上方制作顶电极层414。其中，底电极层412和顶电极层414的材料包括Mo，压电层413的材料包括AlN。
在优选的实施例中，顶电极层414包括从有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部4141。金属散热层311未完全在连接部4141下方分布。在顶电极层414的连接部4141与有效谐振区域相连接的下方存在部分起支撑作用的金属散热层311，该部分金属散热层311支撑底电极层412并与绝缘层211形成第二空腔512。顶电极层414下方尽量减少金属散热层311的存在，因为顶电极层414和金属散热层311之间容易形成电容，会影响器件性能。
在具体的实施例中，如图6所示，还包括以下步骤：
S5：在谐振功能层的有效谐振区域和连接部之外区域的压电层上制作穿过压电层和绝缘层并到达金属散热层的孔；以及
S6：在孔中制作金属柱。
在优选的实施例中，如图5h和5i所示，通过光刻、蚀刻、溅镀(或电镀)工艺制作金属柱711。先蚀刻出穿过压电层413和绝缘层211并到达金属散热层311的孔712。然后在孔712中制作金属柱711。金属柱711制作在有效谐振区域和顶电极层414的连接部4141之外的区域上，不会影响器件的性能，并且能够将金属散热层311中的热量传导出去。
在具体的实施例中，如图5j所示，在步骤S6后还包括以下步骤：去除第二空腔512内的牺牲材料611。第二空腔512内的牺牲材料611去除后形成完整的第二空腔512的结构。
在具体的实施例中，如图7a所示，S1之前还包括以下步骤：在衬底111上制作粘附层811。粘附层811可以起到增加金属屏蔽层911的粘附性的作用，还可以起到电磁屏蔽效果。体声波谐振器还包括在粘附层811上设置的金属屏蔽层911。在其他步骤都一样的情况下，最后得到如图7b所示的体声波谐振器。因此在金属屏蔽层911上面制作金属散热层311，金属屏蔽层911与金属散热层311和金属柱711导通，若将金属柱711接地，金属屏蔽层911与金属散热层311和金属柱711之间可以形成电磁屏蔽结构，屏蔽外部电磁干扰源以及内部对外部的电磁干扰，使体声波谐振器具有电磁屏蔽效果。粘附层811设置在衬底111上可以起到增加金属屏蔽层911的粘附性的作用，还可以起到电磁屏蔽效果。优选的，粘附层811的材料可以选择Ti或TiW，金属屏蔽层911的材料可以选择Cu等金属。因此最后制造得到的体声波谐振器既具有良好的散热效果，又具有优良的电磁屏蔽效果。
本申请的实施例中公开了一种具有散热结构的体声波谐振器及制造工艺，该体声波谐振器包括衬底、形成在衬底上并且表面设置有绝缘层的金属散热层以及形成在绝缘层上的谐振功能层，金属散热层和绝缘层在衬底上包围形成空腔，谐振功能层中的底电极层覆盖空腔。空腔的周围设置有金属散热层，因此器件在使用过程中能够及时将热量导出，提高器件的使用寿命。本申请的实施例的体声波谐振器在结构上尽量避免金属散热层和底电极层以及顶电极层形成电容，减少谐振器寄生电容，有效提高谐振器的性能。而且该器件还可以具有电磁屏蔽结构，基于减少谐振器寄生电容的前提下，使器件在使用过程中具有良好的散热性及抗电磁屏蔽效果，使器件在正常、稳定工作的同时又具有良好的可靠性。
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 (23)

1.一种具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，包括衬底、形成在所述衬底上并且表面设置有绝缘层的金属散热层以及形成在所述绝缘层上的谐振功能层，所述金属散热层和所述绝缘层在所述衬底上包围形成空腔，所述谐振功能层中的底电极层覆盖所述空腔。
2.根据权利要求1所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述底电极层的边缘架设在形成于所述空腔侧边的所述绝缘层上方。
3.根据权利要求1所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述谐振功能层还包括在所述底电极层上依次层叠的压电层和顶电极层。
4.根据权利要求3所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述顶电极层包括从所述谐振功能层的有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部，所述金属散热层未完全在所述连接部下方分布。
5.根据权利要求4所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述连接部与所述压电层下方的空隙设置有牺牲材料层，所述牺牲材料层的上表面与所述绝缘层的上表面平齐，所述压电层设置在所述牺牲材料层、所述绝缘层以及所述底电极层的上表面。
6.根据权利要求4所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，在所述有效谐振区域和所述连接部以外区域的所述压电层上设置有金属柱，所述金属柱穿过所述压电层和所述绝缘层，并延伸到所述金属散热层。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，还包括在所述衬底上设置有粘附层。
8.根据权利要求7所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，在所述粘附层上设置有金属屏蔽层。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述金属散热层的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe和Sn中的一种或多种材料组成的复合的多层金属层材料。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述绝缘层的材料包括AlN、Si和SiN中的一种或多种材料复合而成。
11.根据权利要求6所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述金属柱的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe或Sn。
12.一种具有散热结构的体声波谐振器的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在衬底上制作金属散热层，并对所述金属散热层进行蚀刻以形成第一空腔；
S2，在所述衬底和所述金属散热层上制作绝缘层，绝缘层在所述第一空腔上形成第二空腔；
S3，用牺牲材料填充所述第二空腔；以及
S4，在所述牺牲材料和所述绝缘层上依次制作谐振功能层，所述谐振功能层的底电极层覆盖所述第二空腔。
13.根据权利要求12所述的制造工艺，其特征在于，所述S1具体包括：通过溅镀、光刻与蚀刻工艺或蒸镀与剥离工艺或电镀工艺在所述衬底上制作出具有所述第一空腔的所述金属散热层。
14.根据权利要求12所述的具有散热结构的体声波谐振器，其特征在于，所述谐振功能层包括依次层叠的所述底电极层、压电层和顶电极层，所述顶电极层包括从所述有效谐振区域延伸到周边的谐振器的连接部，所述金属散热层未完全在所述连接部下方分布。
15.根据权利要求14所述的制造工艺，其特征在于，所述S3还包括：用牺牲材料填充所述连接部与所述压电层下方的空隙并且进行化学机械抛光以使得所述牺牲材料、所述绝缘层的上表面保持平整的步骤。
16.根据权利要求12所述的制造工艺，其特征在于，所述底电极层的边缘架设在形成于所述第二空腔侧边的所述绝缘层上方。
17.根据权利要求14所述的制造工艺，其特征在于，还包括以下步骤：
S5：在所述谐振功能层的有效谐振区域和所述连接部之外区域的所述压电层上制作穿过所述压电层和所述绝缘层并到达所述金属散热层的孔；以及
S6：在所述孔中制作金属柱。
18.根据权利要求17所述的制造工艺，其特征在于，在步骤S6后还包括以下步骤：去除所述第二空腔内的牺牲材料。
19.根据权利要求12-18中任一项所述的制造工艺，其特征在于，所述S1之前还包括以下步骤：在所述衬底上制作粘附层。
20.根据权利要求19所述的制造工艺，其特征在于，所述S1之前还包括以下步骤：在所述粘附层上制作金属屏蔽层。
21.根据权利要求12-18中任一项所述的制造工艺，其特征在于，所述金属散热层的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe和Sn中的一种或多种材料组成的复合的多层金属层材料。
22.根据权利要求12-18中任一项所述的制造工艺，其特征在于，所述绝缘层的材料包括AlN、Si和SiN中的一种或多种材料复合而成。
23.根据权利要求17所述的制造工艺，其特征在于，所述金属柱的材料包括Ag、Cu、Au、Al、Mo、W、Zn、Ni、Fe或Sn。
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Denomination of invention: A bulk acoustic resonator with heat dissipation structure and its manufacturing process

Effective date of registration: 20231018

Granted publication date: 20220325

Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Jianwenlu (Zhejiang) Semiconductor Co.,Ltd.

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