CN114337577B - 一种调谐器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调谐器件及其制备方法，涉及半导体技术领域。本发明的调谐器件，包括薄膜体声波谐振结构和封装结构，薄膜体声波谐振结构包括层叠设置的第一衬底层、底电极层、压电层、顶电极层和第一金属层，封装结构包括第二衬底层和设置在第二衬底层上的第二金属层，第二金属层包括第一子金属层和第二子金属层，第一子金属层和第二子金属层之间设置有电介质层，以使得第一子金属层、电介质层和第二子金属层形成电容，第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层连接以使电容与薄膜体声波谐振结构串联或并联。本发明提供的调谐器件，结构简单，具有较大的带宽且易于调节谐振频率。

Description

一种调谐器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种调谐器件及其制备方法。

背景技术

随着薄膜与微纳制造技术的发展，电子器件正向微型化、高密集复用、高频率和低功耗的方向迅速发展。近年来发展起来的薄膜体声波谐振滤波器因具有体积小、成本低、品质因数高、功率承受能力强、频率高且与IC技术兼容等特点，在新一代无线通信系统和超微量生化检测等领域具有良好的应用前景。薄膜体声波谐振滤波器的相对带宽受其压电材料机电耦合系数的限制，很难做宽，常规的薄膜体声波谐振滤波器的相对带宽只能做到1-4％，大大限制了薄膜体声波谐振滤波器的应用。

现有技术通过为压电谐振器串联一个电感形成新的谐振单元，使得新的谐振单元的等效机电耦合系数相对于未串联电感之前的压电谐振器的等效机电耦合系数有所增加，形成的薄膜体声波谐振滤波器具有较大的相对带宽。但该方法得到的薄膜体声波谐振滤波器结构复杂，且电感和谐振器的连接方式固定，无法进行调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调谐器件及其制备方法，调谐器件结构简单，具有较大的带宽且易于调节谐振频率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种调谐器件，其包括薄膜体声波谐振结构和封装结构，薄膜体声波谐振结构包括层叠设置的第一衬底层、底电极层、压电层、顶电极层和第一金属层，底电极层和顶电极层在第一衬底层上的正投影部分重合，第一衬底层的表面设有凹槽，底电极层覆盖凹槽的开口，封装结构包括第二衬底层和设置在第二衬底层上的第二金属层，第二金属层包括第一子金属层和第二子金属层，第一子金属层和第二子金属层之间设置有电介质层，以使得第一子金属层、电介质层和第二子金属层形成电容，第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层连接以使电容与薄膜体声波谐振结构串联或并联。

可选的，作为一种可实施的方式，压电层上设有第一通孔，第一金属层上设有第二通孔，第一金属层通过第一通孔与底电极层连接，第二通孔将顶电极层的边缘和压电层露出，第一子金属层通过第一金属层与底电极层连接，第二子金属层与第一金属层分离。

可选的，作为一种可实施的方式，第一子金属层与第一金属层连接，第二子金属层与第一金属层分离。

可选的，作为一种可实施的方式，第二金属层还包括第三子金属层，第三子金属层与第二子金属层之间设有沟道，第三子金属层与第一金属层连接。

可选的，作为一种可实施的方式，压电层上设有第三通孔，第一金属层上设有第四通孔，第一金属层通过第三通孔与底电极层连接，第四通孔将压电层露出，第一子金属层通过第一金属层与底电极层连接，第二子金属层通过第一金属层与顶电极层连接。

可选的，作为一种可实施的方式，第一衬底层包括硅片和覆盖在硅片上的氮化硅层，凹槽位于氮化硅层的表面并延伸至硅片上。

一种调谐器件的制备方法，其包括制备第一衬底层，并在第一衬底层的第一区域沉积第一导电金属以形成底电极层；在底电极层和位于第一区域外的第一衬底层沉积压电材料以形成压电层；在压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层，其中，第一区域和第二区域在第一衬底层上的正投影部分重合；在位于第二区域外的压电层和顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层；制备第二衬底层，并在第二衬底层上沉积第二金属以形成第二金属层；刻蚀第二金属层并将第二衬底层露出以形成第一子金属层和第二子金属层；将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合；在第一衬底层的表面形成凹槽，底电极层覆盖凹槽的开口。

可选的，作为一种可实施的方式，第一子金属层的厚度大于第二子金属层的厚度；在压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层之后，方法还包括：在压电层开设第一通孔以露出底电极层，第一通孔位于第二区域之外；在位于第二区域外的压电层和顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层包括：在开设第一通孔的压电层和顶电极层上沉积第一金属以形成第一金属层；在第一金属层上开设第二通孔以露出压电层和顶电极层；将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合包括：将第一子金属层与第一金属层上与底电极层接触的区域封装键合以使第一子金属层通过第一金属层与底电极层电连接。

可选的，作为一种可实施的方式，第一子金属层的厚度大于第二子金属层的厚度；将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合包括：将第一子金属层与第一金属层封装键合以使第一子金属层通过第一金属层与顶电极层电连接。

可选的，作为一种可实施的方式，在压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层之后，方法还包括：在压电层开设第三通孔以露出底电极层，第三通孔位于第二区域外；在位于第二区域外的压电层和顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层包括：在开设第三通孔的压电层和顶电极层上沉积第一金属以形成第一金属层；在第一金属层上开设第四通孔以露出压电层，第四通孔在压电层上的正投影位于第三通孔和顶电极层之间；将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合包括：将第一子金属层与第一金属层上与底电极层接触的区域封装键合以使第一子金属层通过第一金属层与底电极层电连接；将第二子金属层与第一金属层上与顶电极层接触的区域封装键合以使第二子金属层通过第一金属层与顶电极层电连接。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明提供的调谐器件，包括薄膜体声波谐振结构和封装结构，薄膜体声波谐振结构包括层叠设置的第一衬底层、底电极层、压电层、顶电极层和第一金属层，底电极层和顶电极层在第一衬底层上的正投影部分重合，第一衬底层的表面设有凹槽，底电极层覆盖凹槽的开口，封装结构包括第二衬底层和设置在第二衬底层上的第二金属层，第二金属层包括第一子金属层和第二子金属层，第一子金属层和第二子金属层之间设置有电介质层，以使得第一子金属层、电介质层和第二子金属层形成电容，第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层连接以使电容与薄膜体声波谐振结构串联或并联。上述调谐器件本身具有电容，通过电容与谐振器主体串联或并联，即可获得较大的带宽，无需通过外部电路连接外部电容，结构简单，且通过改变电容与谐振器主体之间的连接形式(串联或并联)，还能取得不同的调频效果。另外，通过改变电容中电介质层的宽度和高度，可以调节电容的大小，进而改变谐振频率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的调谐器件的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的调谐器件的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的调谐器件的结构示意图之三；

图4为本发明实施例提供的调谐器件的制备方法的流程图之一；

图5为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构的制备示意图；

图6为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构的结构示意图之一；

图7为本发明实施例提供的调谐器件中封装结构的制备示意图之一；

图8为本发明实施例提供的调谐器件中封装结构的的结构示意图之一；

图9为本发明实施例提供的调谐器件中封装结构的制备示意图之二；

图10为本发明实施例提供的调谐器件中封装结构的的结构示意图之二；

图11为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构和封装结构的连接示意图之一；

图12为本发明实施例提供的调谐器件中第一衬底层的制备示意图之一；

图13为本发明实施例提供的调谐器件中第一衬底层的制备示意图之二；

图14为本发明实施例提供的调谐器件中第一衬底层的制备示意图之三；

图15为本发明实施例提供的调谐器件的制备方法的流程图之二；

图16为本发明实施例提供的调谐器件的制备方法的流程图之三；

图17为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构的结构示意图之二；

图18为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构和封装结构的连接示意图之二；

图19为本发明实施例提供的调谐器件的制备方法的流程图之四；

图20为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构的结构示意图之三；

图21为本发明实施例提供的调谐器件中薄膜体声波谐振结构和封装结构的连接示意图之三。

图标：100-调谐器件；110-薄膜体声波谐振结构；111-第一衬底层；1111-硅片；1112-氮化硅层；1113-二氧化硅层；1114-光刻胶层；1114a-过孔；1115-凹槽；112-底电极层；113-压电层；1131-第一通孔；1132-第三通孔；114-顶电极层；115-第一金属层；1151-第二通孔；1152-第四通孔；116-谐振器主体；120-封装结构；121-第二衬底层；122-第二金属层；1221-第一子金属层；1222-第二子金属层；1223-第三子金属层；1224-沟道；123-电容。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图3，本实施例提供一种调谐器件100，包括薄膜体声波谐振结构110和封装结构120，薄膜体声波谐振结构110包括层叠设置的第一衬底层111、底电极层112、压电层113、顶电极层114和第一金属层115，底电极层112和顶电极层114在第一衬底层111上的正投影部分重合，第一衬底层111的表面设有凹槽1115，底电极层112覆盖凹槽1115的开口，封装结构120包括第二衬底层121和设置在第二衬底层121上的第二金属层122，第二金属层122包括第一子金属层1221和第二子金属层1222，第一子金属层1221和第二子金属层1222之间设置有电介质层，以使得第一子金属层1221、电介质层和第二子金属层1222形成电容123，第一子金属层1221和/或第二子金属层1222与第一金属层115连接以使电容123与薄膜体声波谐振结构110串联或并联。

调谐器件100包括薄膜体声波谐振结构110和封装结构120，如图1至3所示，以图中虚直线为界，虚直线上方是封装结构120，虚直线下方是薄膜体声波谐振结构110。

薄膜体声波谐振结构110包括第一衬底层111、底电极层112、压电层113、顶电极层114和第一金属层115，具体地，底电极层112部分覆盖第一衬底层111的表面，压电层113覆盖在底电极层112和被底电极层112露出的第一衬底层111的表面，顶电极层114部分覆盖压电层113的表面，顶电极层114和底电极层112位于第一衬底层111上方的不同区域内，两者在第一衬底层111上的正投影存在不重合的区域，第一金属层115则覆盖在顶电极层114和被顶电极层114露出的压电层113的表面。第一衬底层111接触底电极层112的表面设有凹槽1115，凹槽1115内存有空气，使底电极层112与空气接触进而反射声波。图1至3中薄膜体声波谐振结构110中部的虚线框内划分的区域即为谐振器主体116。

封装结构120包括第二衬底层121和第二金属层122，第二金属层122覆盖在第二衬底层121的表面，第二金属层122包括相互分离的第一子金属层1221和第二子金属层1222，第一子金属层1221和第二子金属层1222中间夹持有电介质层，第一子金属层1221、电介质层和第二子金属层1222共同形成了电容123。如图1和图2所示，第二衬底层121可以为表面具有凸起的结构，第二金属层122包裹第二衬底层121的凸起设置，此时，电介质层即为夹持在第一子金属层1221和第二子金属层1222之间的凸起。如图3所示，第二衬底层121也可以为表面平坦的结构，此时，电介质层为第一子金属层1221和第二子金属层1222之间的空气。

第一子金属层1221和第二子金属层1222分别与第一金属层115连接，或者，第一子金属层1221和第二子金属层1222中的一个与第一金属层115连接，另一个与第一金属层115分离，以实现电容123与谐振器主体116之间的串联或者并联。

上述调谐器件100本身具有电容123，通过电容123与谐振器主体116串联或并联，即可获得较大的带宽，无需通过外部电路连接外部电容，结构简单，且通过改变电容123与谐振器主体116之间的连接形式(串联或并联)，还能取得不同的调频效果。另外，通过改变电容123中电介质层的宽度和高度，可以调节电容123的大小，进而改变谐振频率。

可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第一衬底层111包括硅片1111和覆盖在硅片1111上的氮化硅层1112，凹槽1115位于氮化硅层1112的表面并延伸至硅片1111上。

在硅片1111的表面沉积氮化硅(Si₃N₄)以形成氮化硅层1112，氮化硅层1112上设有凹槽1115，凹槽1115的底部延伸至硅片1111内部。

请参照图1，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，压电层113上设有第一通孔1131，第一金属层115上设有第二通孔1151，第一金属层115通过第一通孔1131与底电极层112连接，第二通孔1151将顶电极层114的边缘和压电层113露出，第一子金属层1221通过第一金属层115与底电极层112连接，第二子金属层1222与第一金属层115分离。

压电层113上未覆盖顶电极层114的区域设有第一通孔1131，第一通孔1131将压电层113下方的底电极层112露出，第一金属层115上对应压电层113和顶电极层114交界的区域设有第二通孔1151，第二通孔1151将顶电极层114和压电层113露出，第一通孔1131与第二通孔1151互不连通。第一子金属层1221的厚度大于第二子金属层1222的厚度，在第一子金属层1221与第一金属层115连接后，第二子金属层1222与第一金属层115分离。第一子金属层1221在位置上对应第一金属层115上直接与压电层113接触的部分，且该部分的第一金属层115通过第一通孔1131延伸至底电极层112的表面，第一子金属层1221通过该部分的第一金属层115与底电极层112电连接。上述调谐器件100中，电容123的一端与底电极层112连接、另一端不接电极，电容123与谐振器主体116之间的连接方式为并联，此时，电容123能够调节谐振器主体116的并联谐振频率，当电容123增大时，并联谐振频率减小，当电容123减小时，并联谐振频率增大。

请参照图2，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第一子金属层1221与第一金属层115连接，第二子金属层1222与第一金属层115分离。

第一金属层115覆盖在压电层113和顶电极层114的表面，第一子金属层1221的厚度大于第二子金属层1222的厚度，在第一子金属层1221与第一金属层115连接后，第二子金属层1222与第一金属层115分离，第一子金属层1221通过第一金属层115与顶电极层114电连接。上述调谐器件100中，电容123的一端与顶电极层114连接、另一端不接电极，电容123与谐振器主体116之间的连接方式为串联，此时，电容123能够调节谐振器主体116的串联谐振频率，当电容123增大时，串联谐振频率增大，当电容123减小时，串联谐振频率减小。

请参照图1和图2，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第二金属层122还包括第三子金属层1223，第三子金属层1223与第二子金属层1222之间设有沟道1224，第三子金属层1223与第一金属层115连接。

第二金属层122还包括第三子金属层1223，第三子金属层1223与第二子金属层1222之间设有沟道1224，沟道1224使第二衬底层121露出以使第三子金属层1223与第二子金属层1222相互分离。第三子金属层1223与第一金属层115连接，以提高薄膜体声波谐振结构110与封装结构120之间连接的稳定性。

请参照图3，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，压电层113上设有第三通孔1132，第一金属层115上设有第四通孔1152，第一金属层115通过第三通孔1132与底电极层112连接，第四通孔1152将压电层113露出，第一子金属层1221通过第一金属层115与底电极层112连接，第二子金属层1222通过第一金属层115与顶电极层114连接。

压电层113上未覆盖顶电极层114的区域设有第三通孔1132，第三通孔1132将压电层113下方的底电极层112露出，第一金属层115上对应压电层113的区域设有第四通孔1152，第四通孔1152将压电层113露出，第三通孔1132与第四通孔1152互不连通。第一子金属层1221在位置上对应第一金属层115上直接与压电层113接触的部分，且该部分的第一金属层115通过第三通孔1132延伸至底电极层112的表面，第一子金属层1221通过该部分的第一金属层115与底电极层112电连接。第二子金属层1222在位置上对应第一金属层115上覆盖顶电极层114的部分，第二子金属层1222通过该部分的第一金属层115与顶电极层114电连接。上述调谐器件100中，电容123的一端与底电极层112连接、另一端与顶电极层114连接，电容123与谐振器主体116之间的连接方式为并联，此时，电容123能够调节谐振器主体116的并联谐振频率，当电容123增大时，并联谐振频率减小，当电容123减小时，并联谐振频率增大。

请参照图4，本发明实施例还公开了一种调谐器件的制备方法，其包括：

S100：制备第一衬底层，并在第一衬底层的第一区域沉积第一导电金属以形成底电极层。

S200：在底电极层和位于第一区域外的第一衬底层沉积压电材料以形成压电层。

S300：在压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层，其中，第一区域和第二区域在第一衬底层上的正投影部分重合。

S400：在位于第二区域外的压电层和顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层。

S500：制备第二衬底层，并在第二衬底层上沉积第二金属以形成第二金属层。

S600：刻蚀第二金属层并将第二衬底层露出以形成第一子金属层和第二子金属层。

S700：将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合。

S800：在第一衬底层的表面形成凹槽，底电极层覆盖凹槽的开口。

S100～S400为制备薄膜体声波谐振结构110的步骤，如图5和图6所示，在制备得到第一衬底层111之后，在第一衬底层111上划分出第一区域，并在第一区域的表面沉积第一导电金属(例如Mo)以形成底电极层112。在未被底电极层112覆盖的第一衬底层111和底电极层112上沉积压电材料以形成压电层113。在压电层113上划分出第二区域，并在第二区域的表面沉积第二导电金属(例如Mo)以形成顶电极层114，压电层113在受到压力作用时会在两端面间出现电压，使底电极层112和顶电极层114之间出现电位差。在未被顶电极层114覆盖的压电层113和顶电极层114上沉积第一金属(如Au)以形成第一金属层115。

底电极层112和顶电极层114在第一衬底层111上的正投影仅部分重合，即压电层113上存在三类区域，第一类为下表面与底电极层112接触，上表面不与顶电极层114接触，第二类为上、下表面分别与顶电极层114和底电极层112接触，第三类为上表面与顶电极层114接触，但下表面不与底电极层112接触。

S500和S600为制备封装结构120的步骤，如图7至图10所示，在第二衬底层121上沉积第二金属(如Au)以形成第二金属层122，然后对第二金属层122进行刻蚀，并将第二衬底层121露出以形成电容123。两层金属平板之间加入电介质材料即可形成电容123，本实施例中，形成电容123的电介质材料可以根据第二衬底层121的结构不同而有所改变，如图8所示，若第二衬底层121的表面设有凸起，则电容123由第一子金属层1221、夹持在第一子金属层1221和第二子金属层1222之间的凸起、第二子金属层1222形成；如图10所示，若第二衬底层121的表面为平面，则电容123由第一子金属层1221、第一子金属层1221和第二子金属层1222之间的空气、第二子金属层1222形成。

如图11所示，在分别制备得到薄膜体声波谐振结构110和封装结构120后，采用封装键合的方式通过第一金属层115和第二金属层122将两者连接，通过改变第一金属层115与第二金属之间的具体连接关系，实现电容123与薄膜体声波谐振结构110中谐振器主体116的串联或并联。如图1所示，在第一衬底层111接触底电极层112的表面形成凹槽1115，通过凹槽1115内存有空气，使得底电极层112的底部与空气接触，以反射声波。

如图12至图14所示，示例地，制备第一衬底层包括：在硅片1111表面沉积氮化硅以形成氮化硅层1112，并在氮化硅层1112上涂布光刻胶以形成光刻胶层1114，光刻胶层1114上开设有过孔1114a，过孔1114a将氮化硅层1112露出；刻蚀露出的氮化硅层1112和硅片1111以形成凹槽1115，并去除光刻胶层1114；在凹槽1115以及凹槽1115两侧的氮化硅层1112表面沉积二氧化硅，并刻蚀去除凹槽1115之外的二氧化硅以形成二氧化硅层1113。在封装键合完成之后，采用腐蚀液(如氢氟酸)腐蚀二氧化硅层1113，以使凹槽1115再次露出，底电极层112的下表面与空气接触。在形成凹槽1115后，还可以对第二衬底层121进行减薄处理，以减小形成的谐振器件的体积。

上述调谐器件的制备方法通过改变电容123与谐振器主体116之间的连接形式(串联或并联)，能够取得不同的调频效果。通过改变电容123中电介质层的宽度和高度，可以调节电容123的大小，进而改变谐振频率。此外，通过上述调谐方法获得的调谐器件100结构简单且具有较大的带宽。

请参照图15，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第一子金属层1221的厚度大于第二子金属层1222的厚度。

在压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层之后，方法还包括：

S910：在压电层开设第一通孔以露出底电极层，第一通孔位于第二区域之外。

在位于第二区域外的压电层和顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层包括：

S410：在开设第一通孔的压电层和顶电极层上沉积第一金属以形成第一金属层。

S420：在第一金属层上开设第二通孔以露出压电层和顶电极层。

将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合包括：

S710：将第一子金属层与第一金属层上与底电极层接触的区域封装键合以使第一子金属层通过第一金属层与底电极层电连接。

请结合参照图5和图6，在压电层113上未被顶电极层114覆盖的区域开设第一通孔1131，第一通孔1131使下方的底电极层112露出，然后在被顶电极层114露出的压电层113和顶电极层114上沉积第一金属，以形成第一金属层115。在第一金属层115上对应压电层113和顶电极层114交界的位置处开设第二通孔1151，第二通孔1151使下方的压电层113和顶电极层114的边缘同时露出，但第二通孔1151和第一通孔1131在第一衬底层111上的正投影无重合部分。待制备得到薄膜体声波谐振结构110和封装结构120后，将第一子金属层1221与第一金属层115上与底电极层112接触的区域封装键合，第二子金属层1222因厚度小于第一子金属层1221，不与第一金属层115接触，如图1所示，此时，电容123的一端与底电极层112连接、另一端不接电极，电容123与谐振器主体116之间的连接方式为并联，电容123能够调节谐振器主体116的并联谐振频率，当电容123增大时，并联谐振频率减小，当电容123减小时，并联谐振频率增大。

请参照图16，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第一子金属层的厚度大于第二子金属层的厚度。

将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合包括：

S720：将第一子金属层与第一金属层封装键合以使第一子金属层通过第一金属层与顶电极层电连接。

请结合参照图8、图17和图18，待制备得到薄膜体声波谐振结构110和封装结构120后，将第一子金属层1221与第一金属层115上与底电极层112接触的区域封装键合，第二子金属层1222因厚度小于第一子金属层1221，不与第一金属层115接触，如图2所示，此时，电容123的一端与顶电极层114连接、另一端不接电极，电容123与谐振器主体116之间的连接方式为串联，此时，电容123能够调节谐振器主体116的串联谐振频率，当电容123增大时，串联谐振频率增大，当电容123减小时，串联谐振频率减小。

请参照图19，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，在压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层之后，方法还包括：

S920：在压电层开设第三通孔以露出底电极层，第三通孔位于第二区域外。

在位于第二区域外的压电层和顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层包括：

S430：在开设第三通孔的压电层和顶电极层上沉积第一金属以形成第一金属层。

S440：在第一金属层上开设第四通孔以露出压电层，第四通孔在压电层上的正投影位于第三通孔和顶电极层之间。

将第一子金属层和/或第二子金属层与第一金属层封装键合包括：

S730：将第一子金属层与第一金属层上与底电极层接触的区域封装键合以使第一子金属层通过第一金属层与底电极层电连接。

S740：将第二子金属层与第一金属层上与顶电极层接触的区域封装键合以使第二子金属层通过第一金属层与顶电极层电连接。

请结合参照图10、图20和图21，在压电层113上未被顶电极层114覆盖的区域开设第三通孔1132，第三通孔1132使下方的底电极层112露出，然后在被顶电极层114露出的压电层113和顶电极层114上沉积第一金属，以形成第一金属层115。在第一金属层115上对应压电层113的位置处开设第四通孔1152，第四通孔1152使下方的压电层113露出，但第四通孔1152和第三通孔1132在第一衬底层111上的正投影无重合部分。待制备得到薄膜体声波谐振结构110和封装结构120后，将第一子金属层1221与第一金属层115上与底电极层112接触的区域封装键合，第二子金属层1222与第一金属层115上与顶电极层114接触的区域封装键合，如图3所示，此时，电容123的一端与底电极层112连接、另一端与顶电极层114连接，电容123与谐振器主体116之间的连接方式为并联，电容123能够调节谐振器主体116的并联谐振频率，当电容123增大时，并联谐振频率减小，当电容123减小时，并联谐振频率增大。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调谐器件，其特征在于，包括薄膜体声波谐振结构和封装结构，所述薄膜体声波谐振结构包括层叠设置的第一衬底层、底电极层、压电层、顶电极层和第一金属层，所述底电极层和所述顶电极层在所述第一衬底层上的正投影部分重合，所述第一衬底层的表面设有凹槽，所述底电极层覆盖所述凹槽的开口，所述封装结构包括第二衬底层和设置在所述第二衬底层上的第二金属层，所述第二金属层包括第一子金属层和第二子金属层，所述第一子金属层和所述第二子金属层之间设置有电介质层，以使得所述第一子金属层、所述电介质层和所述第二子金属层形成电容；所述第一子金属层和所述第二子金属层与所述第一金属层连接以使所述电容与所述薄膜体声波谐振结构串联或并联，或者，所述第一子金属层与所述第一金属层连接以使所述电容与所述薄膜体声波谐振结构串联或并联。

2.根据权利要求1所述的调谐器件，其特征在于，所述压电层上设有第一通孔，所述第一金属层上设有第二通孔，所述第一金属层通过所述第一通孔与所述底电极层连接，所述第二通孔将所述顶电极层的边缘和所述压电层露出，所述第一子金属层通过所述第一金属层与所述底电极层连接，所述第二子金属层与所述第一金属层分离。

3.根据权利要求1所述的调谐器件，其特征在于，所述第一子金属层与所述第一金属层连接，所述第二子金属层与所述第一金属层分离。

4.根据权利要求2或3所述的调谐器件，其特征在于，所述第二金属层还包括第三子金属层，所述第三子金属层与所述第二子金属层之间设有沟道，所述第三子金属层与所述第一金属层连接。

5.根据权利要求1所述的调谐器件，其特征在于，所述压电层上设有第三通孔，所述第一金属层上设有第四通孔，所述第一金属层通过所述第三通孔与所述底电极层连接，所述第四通孔将所述压电层露出，所述第一子金属层通过所述第一金属层与所述底电极层连接，所述第二子金属层通过所述第一金属层与所述顶电极层连接。

6.根据权利要求1所述的调谐器件，其特征在于，所述第一衬底层包括硅片和覆盖在所述硅片上的氮化硅层，所述凹槽位于所述氮化硅层的表面并延伸至所述硅片上。

7.一种调谐器件的制备方法，其特征在于，包括：

制备第一衬底层，并在所述第一衬底层的第一区域沉积第一导电金属以形成底电极层；

在所述底电极层和位于所述第一区域外的所述第一衬底层沉积压电材料以形成压电层；

在所述压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层，其中，所述第一区域和所述第二区域在所述第一衬底层上的正投影部分重合；

在位于所述第二区域外的所述压电层和所述顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层；

制备第二衬底层，并在所述第二衬底层上沉积第二金属以形成第二金属层；

刻蚀所述第二金属层并将所述第二衬底层露出以形成第一子金属层和第二子金属层；

将所述第一子金属层和/或所述第二子金属层与所述第一金属层封装键合；

在所述第一衬底层的表面形成凹槽，所述底电极层覆盖所述凹槽的开口。

8.根据权利要求7所述的调谐器件的制备方法，其特征在于，所述第一子金属层的厚度大于所述第二子金属层的厚度；

所述在所述压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层之后，所述方法还包括：

在所述压电层开设第一通孔以露出所述底电极层，所述第一通孔位于所述第二区域之外；

所述在位于所述第二区域外的所述压电层和所述顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层包括：

在开设所述第一通孔的所述压电层和所述顶电极层上沉积第一金属以形成第一金属层；

在所述第一金属层上开设第二通孔以露出所述压电层和所述顶电极层；

所述将所述第一子金属层和/或所述第二子金属层与所述第一金属层封装键合包括：

将所述第一子金属层与所述第一金属层上与所述底电极层接触的区域封装键合以使所述第一子金属层通过所述第一金属层与所述底电极层电连接。

9.根据权利要求7所述的调谐器件的制备方法，其特征在于，所述第一子金属层的厚度大于所述第二子金属层的厚度；

所述将所述第一子金属层和/或所述第二子金属层与所述第一金属层封装键合包括：

将所述第一子金属层与所述第一金属层封装键合以使所述第一子金属层通过所述第一金属层与所述顶电极层电连接。

10.根据权利要求7所述的调谐器件的制备方法，其特征在于，所述在所述压电层的第二区域沉积第二导电金属以形成顶电极层之后，所述方法还包括：

在所述压电层开设第三通孔以露出所述底电极层，所述第三通孔位于所述第二区域外；

所述在位于所述第二区域外的所述压电层和所述顶电极层沉积第一金属以形成第一金属层包括：

在开设所述第三通孔的所述压电层和所述顶电极层上沉积第一金属以形成第一金属层；

在所述第一金属层上开设第四通孔以露出所述压电层，所述第四通孔在所述压电层上的正投影位于所述第三通孔和所述顶电极层之间；

所述将所述第一子金属层和/或所述第二子金属层与所述第一金属层封装键合包括：

将所述第一子金属层与所述第一金属层上与所述底电极层接触的区域封装键合以使所述第一子金属层通过所述第一金属层与所述底电极层电连接；

将所述第二子金属层与所述第一金属层上与所述顶电极层接触的区域封装键合以使所述第二子金属层通过所述第一金属层与所述顶电极层电连接。