CN114337589A - 声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置和射频前端装置 - Google Patents

Abstract

一种声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置和射频前端装置，涉及半导体技术领域，其中声表面波谐振装置包括：压电基底，包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区；位于叉指重合区内的金属扩散部；位于压电基底表面的电极层，包括：位于第一总线区上的第一总线、位于第二总线区上的第二总线、与第一总线连接的若干第一电极条、以及与第二总线连接的若干第二电极条，第一电极条和第二电极条在第二方向上交替排布，第二方向垂直于第一方向，第一电极条位于第一间隔区和叉指重合区表面上，第二电极条位于第二间隔区和叉指重合区表面上。因此，可减少横向声波泄漏，提升并联Q值。

Description

声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置和射频前端装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置和射频前端装置。

背景技术

无线通信设备的射频(Radio Frequency，RF)前端芯片包括：功率放大器（PowerAmplifier，PA）、天线开关、RF滤波器、包括双工器（duplexer）在内的多工器（multiplexer）和低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）等。其中，RF滤波器包括压电声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）滤波器、压电体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器、微机电系统（Micro Electro Mechanical System，MEMS）滤波器、集成无源装置（IntegratedPassive Devices，IPD）滤波器等。

SAW谐振器的Q值较高，因此，基于SAW谐振器制作的RF滤波器（即SAW滤波器）插入损耗(insertion loss)低、带外抑制(out of band rejection)高，是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流RF滤波器。其中，所述Q值是谐振器的品质因数值，定义为中心频率除以谐振器3dB带宽，SAW滤波器的使用频率一般为0.4GHz~2.7GHz。

然而，现有的谐振器的Q值仍然有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置和射频前端装置，以减少横向声波泄漏，提升所述声表面波谐振装置的并联Q值。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种声表面波谐振装置，包括：压电基底，所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区；位于所述叉指重合区内的金属扩散部；位于所述压电基底表面的电极层，所述电极层包括：位于所述第一总线区表面上的第一总线、位于所述第二总线区表面上的第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条，所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上。

可选的，声波在所述叉指重合区传播的波速大于声波在所述第一总线区、所述第一间隔区、所述第二间隔区和所述第二总线区传播的波速。

可选的，所述压电基底还包括：在所述第一方向上，位于所述第一总线区和所述第一间隔区之间的第一假指区、以及位于所述第二总线区和所述第二间隔区之间的第二假指区；所述第一电极条还位于所述第一假指区表面，所述第二电极条还位于所述第二假指区表面，且所述电极层还包括：与所述第一总线连接的若干第三电极条、以及与所述第二总线连接的若干第四电极条，所述第三电极条位于所述第一假指区表面，所述第三电极条与所述第一电极条在所述第二方向上交替排布，所述第四电极条位于所述第二假指区表面，所述第四电极条与所述第二电极条在所述第二方向上交替排布，并且，在所述第一方向上，所述第三电极条与所述第二电极条在所述第一间隔区的两侧相对，所述第四电极条与所述第一电极条在所述第二间隔区的两侧相对，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第三电极条的长度，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第四电极条的长度。

可选的，声波在所述第一间隔区和所述第二间隔区传播的波速大于声波在所述第一总线区和所述第二总线区传播的波速，声波在所述第一总线区和所述第二总线区传播的波速大于声波在所述第一假指区和所述第二假指区传播的波速。

可选的，所述压电基底的材料包括铌酸锂或钽酸锂，所述金属扩散部内的扩散金属包括钛、镍和铬中至少一种的。

本发明的技术方案还提供一种滤波装置，包括：至少一个如上任一所述的声表面波谐振装置。

本发明的技术方案还提供一种射频前端装置，包括：功率放大装置和至少一个如上所述的滤波装置，所述功率放大装置与所述滤波装置连接。

本发明的技术方案还提供一种射频前端装置，包括：低噪声放大装置和至少一个如上所述的滤波装置，所述低噪声放大装置与所述滤波装置连接。

本发明的技术方案还提供一种射频前端装置，包括：多工装置，所述多工装置包括至少一个如上所述的滤波装置。

本发明的技术方案还提供一种声表面波谐振装置的形成方法，包括：提供压电基底，所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区；在所述叉指重合区内形成金属扩散部；形成所述金属扩散部后，在所述压电基底表面形成电极层，所述电极层包括：位于所述第一总线区表面上的第一总线、位于所述第二总线区表面上的第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条，所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上。

可选的，声波在所述叉指重合区传播的波速大于声波在所述第一总线区、所述第一间隔区、所述第二间隔区和所述第二总线区传播的波速。

可选的，所述在所述叉指重合区内形成金属扩散部，包括：在所述叉指重合区表面形成金属层，暴露出所述第一总线区、所述第一间隔区、所述第二间隔区和所述第二总线区；形成所述金属层后进行加热步骤，使所述金属层扩散进入所述叉指重合区，形成金属扩散部。

可选的，所述压电基底还包括：在所述第一方向上，位于所述第一总线区和所述第一间隔区之间的第一假指区、以及位于所述第二总线区和所述第二间隔区之间的第二假指区；所述第一电极条还位于所述第一假指区表面，所述第二电极条还位于所述第二假指区表面，且所述电极层还包括：与所述第一总线连接的若干第三电极条、以及与所述第二总线连接的若干第四电极条，所述第三电极条位于所述第一假指区表面，所述第三电极条与所述第一电极条在所述第二方向上交替排布，所述第四电极条位于所述第二假指区表面，所述第四电极条与所述第二电极条在所述第二方向上交替排布，并且，在所述第一方向上，所述第三电极条与所述第二电极条在所述第一间隔区的两侧相对，所述第四电极条与所述第一电极条在所述第二间隔区的两侧相对，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第三电极条的长度，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第四电极条的长度。

可选的，所述在所述叉指重合区表面形成金属层，包括：在所述压电基底表面形成金属材料层；在所述金属材料层表面形成掩膜层，暴露出所述第一总线区、所述第一假指区、所述第一间隔区、所述第二间隔区、所述第二假指区和所述第二总线区上的金属材料层表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述金属材料层，直至暴露出所述压电基底表面。

可选的，采用剥离工艺在所述叉指重合区表面形成所述金属层。

可选的，所述加热步骤采用的温度范围为250℃~1100℃。

可选的，所述金属层的厚度范围是50纳米~150纳米。

可选的，所述金属层的材料包括钛、镍和铬中的至少一种。

可选的，所述压电基底的材料包括铌酸锂或钽酸锂。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案提供的声表面波谐振装置中，所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区，并且，所述金属扩散部位于所述叉指重合区内，所述第一总线位于所述第一总线区表面上、所述第二总线位于所述第二总线区表面上，所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上。所述叉指重合区表面上同时具有若干所述第一电极条和若干所述第二电极条，因此，所述叉指重合区是谐振区，产生横向（所述第一方向）传播和纵向（所述第二方向）传播的剪切波。由于所述金属扩散部位于所述叉指重合区内，因此，可提升声波在所述叉指重合区传播的波速，减少横向声波的泄漏，从而，提升所述声表面波谐振装置的并联Q值。

本发明的技术方案提供的声表面波谐振装置的形成方法中，提供压电基底，所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区；在所述叉指重合区内形成金属扩散部；形成所述金属扩散部后，在所述压电基底表面形成电极层，所述电极层包括：位于所述第一总线区表面上的第一总线、位于所述第二总线区表面上的第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条，所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上。所述叉指重合区表面上同时形成有若干所述第一电极条和若干所述第二电极条，因此，所述叉指重合区是谐振区，产生横向（所述第一方向）传播和纵向（所述第二方向）传播的剪切波。在形成所述电极层之前，在所述叉指重合区内形成所述金属扩散部，因此，可提升声波在所述叉指重合区传播的波速，减少横向声波的泄漏，从而，提升形成的所述声表面波谐振装置的并联Q值。

进一步，由于形成所述金属层后进行加热步骤，使所述金属层扩散进入所述叉指重合区，形成金属扩散部；当所述压电基底的材料包括铌酸锂或钽酸锂时，所述加热过程还可使氧化锂自暴露的所述压电基底内向外扩散，从而，在提高声波在所述叉指重合区传播的波速的同时，降低声波在所述叉指重合区以外的区域传播的波速，更容易实现声波在所述叉指重合区传播的波速大于在所述叉指重合区以外的区域传播的波速。

附图说明

图1是一种SAW谐振器的俯视结构示意图；

图2是图1中沿方向A1-A2的剖面结构示意图及其对应的声速分布示意图；

图3至图11是本发明一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图；

图12是本发明一实施例的声表面波谐振装置对应的声速分布示意图；

图13和图14是本发明另一实施例的声表面波谐振装置的结构示意图；

图15是本发明另一实施例的声表面波谐振装置对应的声速分布示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的谐振器的Q值仍然有待提升。以下结合附图进行详细说明。

图1是一种SAW谐振器的俯视结构示意图，图2是图1中沿方向A1-A2的剖面结构示意图及其对应的声速分布示意图。

请参考图1和图2，所述SAW谐振器包括：压电基底110，所述压电基底110包括沿第一方向X依次排布的第一总线区VI、第一假指区I、第一间隔区II、叉指重合区III、第二间隔区IV、第二假指区V和第二总线区VII；位于所述压电基底110表面的电极层，所述电极层包括：第一总线（Busbar）121、与所述第一总线121连接的多个第一电极条122、与所述第一总线121连接的多个第二电极条123、第二总线（Busbar）131、与所述第二总线131连接的多个第三电极条132、以及与所述第二总线131连接的多个第四电极条133。

其中，所述第一总线121位于所述第一总线区VI表面上，所述第二总线131位于所述第二总线区VII表面上，所述第一电极条122位于所述第一假指区I表面上，所述第二电极条123位于所述第一假指区I、所述第一间隔区II和所述叉指重合区III表面上，所述第三电极条132位于所述第二假指区V表面上，所述第四电极条133位于所述叉指重合区III、所述第二间隔区IV和所述第二假指区V表面上。

在所述第一方向X上，多个所述第一电极条122、多个所述第二电极条123、多个所述第三电极条132、以及多个所述第四电极条133位于所述第一总线121和所述第二总线131之间，并且，所述第一电极条122与所述第四电极条133在所述第一间隔区II的两侧相对，所述第二电极条123与所述第三电极条132在所述第二间隔区IV的两侧相对。在第二方向Y上，所述第一电极条122和所述第二电极条123交替排布，所述第三电极条132和所述第四电极条133交替排布，所述第二电极条123和所述第四电极条133交替排布，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X。

由于所述第二电极条123位于所述第一假指区I、所述第一间隔区II和所述叉指重合区III表面上，所述第四电极条133位于所述叉指重合区III、所述第二间隔区IV和所述第二假指区V表面上，且在所述第二方向Y，所述第二电极条123和所述第四电极条133交替排布，因此，所述叉指重合区III上同时具有交替排布的所述第二电极条123和所述第四电极条133，所述叉指重合区III是谐振区，产生纵向（所述第二方向Y）传播和横向（所述第一方向X）传播的剪切波。

请继续参考图2，声波在所述第一间隔区II和所述第二间隔区IV传播的波速大于声波在所述第一总线区VI和所述第二总线区VII传播的波速，声波在所述第一总线区VI和所述第二总线区VII传播的波速大于在所述叉指重合区III、所述第一假指区I和所述第二假指区V传播的波速。

横向传播的剪切波会向高声速区域传播，因此，横向传播的剪切波会自所述谐振区向所述第一总线区VI和所述第二总线区VII传播，导致横向声波的泄漏。

上述实施例中，声波在所述第一假指区I传播的波速与声波在所述第一间隔区II传播的波速具有较大差异，声波在所述第二假指区V传播的波速与声波在所述第二间隔区IV传播的波速具有较大差异，以此，对自所述谐振区向所述第一总线区VI和所述第二总线区VII传播的横向声波反射，减少横向声波的泄漏。

然而，仍有横向声波自所述谐振区向所述第一总线区VI和所述第二总线区VII传播，导致横向声波泄漏，造成所述SAW谐振器的Q值降低。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种声表面波谐振装置及形成方法、滤波装置和射频前端装置，由于所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区，所述金属扩散部位于所述叉指重合区内，并且，所述第一总线位于所述第一总线区表面上、所述第二总线位于所述第二总线区表面上，所述第一电极条和所述第二电极条在所述第二方向上交替排布，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上，因此，可提升声波在所述叉指重合区传播的波速，减少横向声波的泄漏，从而，提升所述声表面波谐振装置的并联Q值。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图3至图11是本发明一实施例的声表面波谐振装置的形成方法各步骤的结构示意图。

请参考图3和图4，图3是图4中沿方向A的俯视结构示意图，图4是图3中沿方向A3-A4的剖面结构示意图，提供压电基底200。

所述压电基底200包括：沿第一方向X依次排布的第一总线区X1、第一间隔区X3、叉指重合区X4、第二间隔区X5和第二总线区X7。

在本实施例中，所述压电基底200还包括：在所述第一方向X上，位于所述第一总线区X1和所述第一间隔区X3之间的第一假指区X2、以及位于所述第二总线区X7和所述第二间隔区X5之间的第二假指区X6。

所述压电基底200的材料包括钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝、铌镁酸铅—钛酸铅、氮化铝合金、氮化镓和氧化锌中的一种或多种的组合。

优选的，所述压电基底200的材料至少包括钽酸锂和铌酸锂中的一种。

接着，在所述叉指重合区X4内形成金属扩散部。形成所述金属扩散部的详细步骤请参考图5至图9。

请参考图5和图6，图5是图6中沿方向A的俯视结构示意图，图6是图5中沿方向A3-A4的剖面结构示意图，在所述叉指重合区X4表面形成金属层210，暴露出所述第一总线区X1、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区X5和所述第二总线区X7。

在本实施例中，还暴露出所述第一假指区X2和所述第二假指区X6。

在本实施例中，所述金属层210的材料包括钛、镍和铬中的至少一种。

在本实施例中，所述金属层210的厚度H1的范围是50纳米~150纳米。

在本实施例中，所述在所述叉指重合区X4表面形成金属层210，包括：在所述压电基底200表面形成金属材料层（未图示）；在所述金属材料层表面形成掩膜层（未图示），暴露出所述第一总线区X1、所述第一假指区X2、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区X5、所述第二假指区X6和所述第二总线区X7上的金属材料层表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述金属材料层，直至暴露出所述压电基底200表面。

在本实施例中，以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述金属材料层的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的至少一种。

在本实施例中，所述掩膜层的材料包括：光刻胶、介质层或金属层。

在本实施例中，所述在所述金属材料层表面形成掩膜层，包括：在所述金属材料层表面形成掩膜材料层；图形化所述掩膜材料层，直至暴露出所述第一总线区X1、所述第一假指区X2、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区X5、所述第二假指区X6和所述第二总线区X7上的金属材料层表面。其中，图形化所述掩膜材料层的工艺包括曝光显影工艺和刻蚀工艺中的至少一种。

在本实施例中，形成所述金属层210后，去除残留的所述掩膜层。

在其他实施例中，也可采用剥离工艺在叉指重合区表面形成金属层。

请参考图7，图7与图6的视图方向一致，形成所述金属层210后进行加热步骤，使所述金属层210扩散进入所述叉指重合区X4，以形成金属扩散部。

通过所述金属扩散部可提升声波在所述叉指重合区X4传播的波速，使声波在所述叉指重合区X4传播的波速大于声波在所述叉指重合区X4以外的区域传播的声速。

具体的，在本实施例中，所述叉指重合区X4及其上方区域以外的区域包括：所述第一总线区X1、所述第一假指区X2、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区、所述第二假指区X6、以及所述第二总线区X7。

此外，由于通过进行加热步骤，使所述金属层210扩散进入所述叉指重合区X4，以形成所述金属扩散部；当所述压电基底200的材料包括铌酸锂或钽酸锂时，所述加热过程还可使氧化锂自暴露的所述压电基底200内向外扩散，从而，在提高声波在所述叉指重合区X4传播的波速的同时，降低声波在所述叉指重合区X4以外的区域传播的波速，更容易实现声波在所述叉指重合区X4传播的波速大于在所述叉指重合区X4以外的区域传播的波速。

需要理解的是，所述金属扩散部的深度H2（如图9所示）越深，对声波波速的提升效果越好。

在本实施例中，所述加热步骤采用的温度范围为250℃~1100℃。

需要理解的是，所述加热步骤的温度越高、时间越长，在所述叉指重合区X4内扩散的金属越深，形成的所述金属扩散部的深度H2（如图9所示）越大。

请参考图8和图9，图8是图9中沿方向A的俯视结构示意图，图9是图8中沿方向A3-A4的剖面结构示意图，在所述叉指重合区X4内形成金属扩散部220。

需要说明的是，图7是进行所述加热步骤的过程中的结构示意图，图8和图9是完成所述加热步骤时的结构示意图。

在本实施例中，所述金属扩散部220内的扩散金属包括钛、镍和铬中至少一种的。具体而言，通过使金属扩散部220内包含钛、镍和铬中的至少一种，可实现对所述叉指重合区X4的声波波速的提升。

本实施例中，在所述第一方向X上，所述金属扩散部220的宽度W1与所述叉指重合区X4的宽度相等。

在本实施例中，形成所述金属扩散区220后，去除残留的金属层210。

请参考图10和图11，图10是图11中沿方向A的俯视结构示意图，图11是图10中沿方向A3-A4的剖面结构示意图，形成所述金属扩散部220后，在所述压电基底200表面形成电极层230。

所述电极层230包括：位于所述第一总线区X1表面上的第一总线231、位于所述第二总线区X7表面上的第二总线232、与所述第一总线231连接的若干第一电极条233、以及与所述第二总线232连接的若干第二电极条234。

其中，在所述第一方向X上，若干所述第一电极条233和若干所述第二电极条234位于所述第一总线231和所述第二总线232之间。

所述第一电极条233和所述第二电极条234在第二方向Y上交替排布，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X，所述第一电极条233位于所述第一间隔区X3和所述叉指重合区X4表面上，所述第二电极条234位于所述第二间隔区X5和所述叉指重合区X4表面上。

由于所述第一电极条233和所述第二电极条234在所述第二方向Y上交替排布，并且，所述第一电极条233位于所述第一间隔区X3和所述叉指重合区X4表面上，所述第二电极条234位于所述第二间隔区X5和所述叉指重合区X4表面上，因此，所述叉指重合区X4表面上同时具有若干所述第一电极条233和若干所述第二电极条234，从而，所述叉指重合区X4是谐振区，产生横向（所述第一方向X）传播和纵向（所述第二方向Y）传播的剪切波。由于在形成所述电极层230之前，在所述叉指重合区X4内形成所述金属扩散部220，因此，可提升声波在所述叉指重合区X4传播的波速，减少横向声波的泄漏，从而，提升形成的所述声表面波谐振装置的并联Q值。

在本实施例中，所述第一电极条233还位于所述第一假指区X2表面，所述第二电极条234还位于所述第二假指区X6表面，以确保第一电极条233与第一总线231的连接、第二电极条234与第二总线232的连接。

在本实施例中，所述电极层230还包括：与所述第一总线231连接的若干第三电极条235、以及与所述第二总线232连接的若干第四电极条236。

其中，在所述第一方向X上，若干所述第三电极条235和若干所述第四电极条236也位于所述第一总线231和所述第二总线232之间。

在本实施例中，所述第三电极条235位于所述第一假指区X2表面，所述第三电极条235与所述第一电极条233在所述第二方向Y上交替排布，所述第四电极条236位于所述第二假指区X6表面，所述第四电极条236与所述第二电极条234在所述第二方向Y上交替排布，并且，在所述第一方向X上，所述第三电极条235与所述第二电极条234在所述第一间隔区X3的两侧相对，所述第四电极条236与所述第一电极条233在所述第二间隔区X5的两侧相对，所述第一电极条233的长度、所述第二电极条234的长度均大于所述第三电极条235的长度，所述第一电极条233的长度、所述第二电极条234的长度均大于所述第四电极条236的长度。

具体的，如图12所示，声波在所述叉指重合区X4传播的波速大于声波在所述第一总线区X1、所述第二总线区X7、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区X5、所述第一假指区X2和所述第二假指区X6传播的波速。因此，减少了横向声波的泄漏，从而，提升形成的所述声表面波谐振装置的并联Q值。

此外，由于所述电极层230还包括若干所述第三电极条235和若干所述第四电极条236，因此，可使声波在所述第一假指区X2传播的声速与在所述第一间隔区X3传播的声速具有较大差异，使声波在所述第二假指区X6传播的声速与在所述第二间隔区X5传播的声速具有较大差异，从而，对自所述谐振区向所述第一总线区X1和所述第二总线区X7传播的横向声波反射，以进一步降低横向声波的泄漏风险。

具体的，请继续参考图12，声波在所述第一总线区X1和所述第二总线区X7传播的波速相近，声波在所述第一间隔区X3和所述第二间隔区X5传播的波速相近，波速在所述第一假指区X2和所述第二假指区X6及其表面的电极层230的波速相近。声波在所述第一间隔区X3和所述第二间隔区X5传播的波速，大于声波在所述第一假指区X2和所述第二假指区X6传播的波速。

在另一实施例中，压电基底300（如图13中所示）不包括第一假指区和第二假指区，并且，电极层不包括第三电极条和第四电极条。

在本实施例中，所述金属扩散部220在所述压电基底200表面具有扩散部投影（图中未表示），若干所述第一电极条233和若干所述第二电极条234在所述压电基底200表面具有叉指投影，并且，在所述叉指重合区X4内，所述叉指投影在所述扩散部投影的范围内，以确保所述叉指重合区X4表面的全部电极层230均位于声波波速提升的区域内。

在本实施例中，所述电极层230的材料包括：钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁和钪中的一种或2种以上的合金。

相应的，本发明一实施例还提供一种可由上述方法形成的声表面波谐振装置，请继续参考图10和图11，包括：压电基底200，所述压电基底200包括：沿第一方向X依次排布的第一总线区X1、第一间隔区X3、叉指重合区X4、第二间隔区X5和第二总线区X7；位于所述叉指重合区X4内的金属扩散部220；位于所述压电基底200表面的电极层230，所述电极层230包括：位于所述第一总线区X1表面上的第一总线231、位于所述第二总线区X7表面上的第二总线232、与所述第一总线231连接的若干第一电极条233、以及与所述第二总线232连接的若干第二电极条234。

其中，在所述第一方向X上，若干所述第一电极条233和若干所述第二电极条234位于所述第一总线231和所述第二总线232之间。

所述第一电极条233和所述第二电极条234在第二方向Y上交替排布，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X，所述第一电极条233位于所述第一间隔区X3和所述叉指重合区X4表面上，所述第二电极条234位于所述第二间隔区X5和所述叉指重合区X4表面上。

由于所述第一电极条233和所述第二电极条234在所述第二方向Y上交替排布，并且，所述第一电极条233位于所述第一间隔区X3和所述叉指重合区X4表面上，所述第二电极条234位于所述第二间隔区X5和所述叉指重合区X4表面上，因此，所述叉指重合区X4表面上同时具有若干所述第一电极条233和若干所述第二电极条234，从而，所述叉指重合区X4是谐振区，产生横向（所述第一方向X）传播和纵向（所述第二方向Y）传播的剪切波。由于所述金属扩散部220位于所述叉指重合区X4内，因此，可提升声波在所述叉指重合区X4传播的波速，减少横向声波的泄漏，从而，提升所述声表面波谐振装置的并联Q值。

具体的，所述叉指重合区X4以外的区域至少包括：所述第一总线区X1、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区X5、以及所述第二总线区X7。

在本实施例中，所述压电基底200还包括：在所述第一方向X上，位于所述第一总线区X1和所述第一间隔区X3之间的第一假指区X2、以及位于所述第二总线区X7和所述第二间隔区X5之间的第二假指区X6。

在本实施例中，所述电极层230还包括：与所述第一总线231连接的若干第三电极条235、以及与所述第二总线232连接的若干第四电极条236，所述第三电极条235位于所述第一假指区X2表面，所述第三电极条235与所述第一电极条233在所述第二方向Y上交替排布，所述第四电极条236位于所述第二假指区X6表面，所述第四电极条236与所述第二电极条234在所述第二方向Y上交替排布，并且，在所述第一方向X上，所述第三电极条235与所述第二电极条234在所述第一间隔区X3的两侧相对，所述第四电极条236与所述第一电极条233在所述第二间隔区X5的两侧相对，所述第一电极条233的长度、所述第二电极条234的长度均大于所述第三电极条235的长度，所述第一电极条233的长度、所述第二电极条234的长度均大于所述第四电极条236的长度。

其中，在所述第一方向X上，若干所述第三电极条235和若干所述第四电极条236也位于所述第一总线231和所述第二总线232之间。

由此，在本实施例中，所述叉指重合区X4以外的区域还包括：所述第一假指区X2和所述第二假指区X6。

由于所述电极层230还包括若干所述第三电极条235和若干所述第四电极条236，因此，能够对自所述谐振区向所述第一总线区X1和所述第二总线区X7传播的横向声波反射，以进一步降低横向声波的泄漏风险。

具体的，如图12所示，声波在所述叉指重合区X4传播的波速大于声波在所述第一总线区X1、所述第二总线区X7、所述第一间隔区X3、所述第二间隔区X5、所述第一假指区X2和所述第二假指区X6传播的波速。因此，减少了横向声波的泄漏，从而，提升形成的所述声表面波谐振装置的并联Q值。

此外，声波在所述第一总线区X1和所述第二总线区X7传播的波速相近，声波在所述第一间隔区X3和所述第二间隔区X5传播的波速相近，波速在所述第一假指区X2和所述第二假指区X6及其表面的电极层230的波速相近。声波在所述第一间隔区X3和所述第二间隔区X5传播的波速，大于声波在所述第一假指区X2和所述第二假指区X6传播的波速。

其中，声波在所述第一假指区X2传播的波速与声波在所述第一间隔区X3传播的波速具有较大差异，声波在所述第二假指区X6传播的波速与声波在所述第二间隔区X5传播的波速具有较大差异，因此，自所述谐振区向所述第一总线区X1和所述第二总线区X7传播的横向声波被反射，进一步降低了横向声波的泄漏风险。

所述压电基底200的材料包括钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝、铌镁酸铅—钛酸铅、氮化铝合金、氮化镓和氧化锌中的一种或多种的组合。

优选的，所述压电基底200的材料至少包括钽酸锂和铌酸锂中的一种。

在本实施例中，所述金属扩散部220内的扩散金属包括钛、镍和铬中至少一种的。具体而言，通过使所述金属扩散部220内包含钛、镍和铬中的至少一种，可实现对所述叉指重合区X4及其上方区域的声波波速的提升。需要理解的是，所述金属扩散部220的深度H2越深，对声波波速的提升效果越好。

本实施例中，在所述第一方向X上，所述金属扩散部220的宽度W1与所述叉指重合区X4的宽度相等，并且，所述金属扩散部220在所述压电基底200表面具有扩散部投影（图中未表示），若干所述第一电极条233和若干所述第二电极条234在所述压电基底200表面具有叉指投影，并且，在所述叉指重合区X4内，所述叉指投影在所述扩散部投影的范围内。因此，可确保位于所述叉指重合区X4表面的全部电极层230均在声波波速提升的区域内。

在本实施例中，所述第一电极条233还位于所述第一假指区X2表面，所述第二电极条234还位于所述第二假指区X6表面，以确保所述第一电极条233与所述第一总线231的连接、所述第二电极条234与所述第二总线232的连接。

在本实施例中，所述电极层230的材料包括：钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁和钪中的一种或2种以上的合金。

图13和图14是本发明另一实施例的声表面波谐振装置的结构示意图。

相应的，本发明另一实施例还提供一种可由上述方法形成的声表面波谐振装置，请参考图13和图14，图13是图14中沿方向D的俯视结构示意图，图14是图13中沿方向D1-D2的剖面结构示意图，包括：压电基底300，所述压电基底300包括：沿第一方向X依次排布的第一总线区Z1、第一间隔区Z3、叉指重合区Z4、第二间隔区Z5和第二总线区Z7；位于所述叉指重合区Z4内的金属扩散部320；位于所述压电基底300表面的电极层330，所述电极层330包括：位于所述第一总线区Z1表面上的第一总线331、位于所述第二总线区Z7表面上的第二总线332、与所述第一总线331连接的若干第一电极条333、以及与所述第二总线332连接的若干第二电极条334。

其中，在所述第一方向X上，若干所述第一电极条333和若干所述第二电极条334位于所述第一总线331和所述第二总线332之间。

所述第一电极条333和所述第二电极条334在第二方向Y上交替排布，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X，所述第一电极条333位于所述第一间隔区Z3和所述叉指重合区Z4表面上，所述第二电极条334位于所述第二间隔区Z5和所述叉指重合区Z4表面上。

由于所述第一电极条333和所述第二电极条334在所述第二方向Y上交替排布，并且，所述第一电极条333位于所述第一间隔区Z3和所述叉指重合区Z4表面上，所述第二电极条334位于所述第二间隔区Z5和所述叉指重合区Z4表面上，因此，所述叉指重合区Z4表面上同时具有若干所述第一电极条333和若干所述第二电极条334，从而，所述叉指重合区Z4是谐振区，产生横向（所述第一方向X）传播和纵向（所述第二方向Y）传播的剪切波。由于所述金属扩散部320位于所述叉指重合区Z4内，因此，可提升声波在所述叉指重合区Z4传播的波速，减少横向声波的泄漏，从而，提升所述声表面波谐振装置的并联Q值。

在本实施例中，所述叉指重合区Z4以外的区域包括：所述第一总线区Z1、所述第一间隔区Z3、所述第二间隔区Z5和所述第二总线区Z7。

具体的，如图15所示，声波在所述叉指重合区Z4传播的波速大于声波在所述第一总线区Z1、所述第二总线区Z7、所述第一间隔区Z3和所述第二间隔区Z5传播的波速。因此，减少了横向声波的泄漏，从而，提升形成的所述声表面波谐振装置的并联Q值。

所述压电基底300的材料包括钽酸锂、铌酸锂、锆钛酸铅、氮化铝、铌镁酸铅—钛酸铅、氮化铝合金、氮化镓和氧化锌中的一种或多种的组合。

优选的，所述压电基底300的材料至少包括钽酸锂和铌酸锂中的一种。

在本实施例中，所述金属扩散部320内的扩散金属包括钛、镍和铬中至少一种的。具体而言，通过使所述金属扩散部320内包含钛、镍和铬中的至少一种，可实现对所述叉指重合区Z4及其上方区域的声波波速的提升。

需要理解的是，所述金属扩散部320的深度H3（如图14中所示）越深，对声波波速的提升效果越好。

本实施例中，在所述第一方向X上，所述金属扩散部320的宽度与所述叉指重合区Z4的宽度相等，并且，所述金属扩散部320在所述压电基底300表面具有扩散部投影（图中未表示），若干所述第一电极条333和若干所述第二电极条334在所述压电基底300表面具有叉指投影，并且，在所述叉指重合区Z4内，所述叉指投影在所述扩散部投影的范围内。因此，可确保位于所述叉指重合区Z4表面的全部电极层330均在声波波速提升的区域内。

在本实施例中，所述电极层330的材料包括：钼、钌、钨、铂、铱、铝、铍、金、钛、铜、铬、镁和钪中的一种或2种以上的合金。

相应的，本发明实施例还提供一种滤波装置，包括：至少一个上述实施例其中之一提供的声表面波谐振装置。

相应的，本发明实施例还提供一种射频前端装置，包括：功率放大装置和至少一个上述实施例提供的滤波装置，所述功率放大装置与所述滤波装置连接。

相应的，本发明实施例还提供一种射频前端装置，包括：低噪声放大装置和至少一个上述实施例提供的滤波装置，所述低噪声放大装置与所述滤波装置连接。

相应的，本发明实施例还提供一种射频前端装置，包括：多工装置，所述多工装置包括至少一个上述实施例提供的滤波装置。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种声表面波谐振装置，其特征在于，包括：

压电基底，所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区；

位于所述叉指重合区内的金属扩散部；

位于所述压电基底表面的电极层，所述电极层包括：位于所述第一总线区表面上的第一总线、位于所述第二总线区表面上的第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条，所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上。

2.如权利要求1所述的声表面波谐振装置，其特征在于，声波在所述叉指重合区传播的波速大于声波在所述第一总线区、所述第一间隔区、所述第二间隔区和所述第二总线区传播的波速。

3.如权利要求2所述的声表面波谐振装置，其特征在于，所述压电基底还包括：在所述第一方向上，位于所述第一总线区和所述第一间隔区之间的第一假指区、以及位于所述第二总线区和所述第二间隔区之间的第二假指区；所述第一电极条还位于所述第一假指区表面，所述第二电极条还位于所述第二假指区表面，且所述电极层还包括：与所述第一总线连接的若干第三电极条、以及与所述第二总线连接的若干第四电极条，所述第三电极条位于所述第一假指区表面，所述第三电极条与所述第一电极条在所述第二方向上交替排布，所述第四电极条位于所述第二假指区表面，所述第四电极条与所述第二电极条在所述第二方向上交替排布，并且，在所述第一方向上，所述第三电极条与所述第二电极条在所述第一间隔区的两侧相对，所述第四电极条与所述第一电极条在所述第二间隔区的两侧相对，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第三电极条的长度，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第四电极条的长度。

4.如权利要求3所述的声表面波谐振装置，其特征在于，声波在所述第一间隔区和所述第二间隔区传播的波速大于声波在所述第一总线区和所述第二总线区传播的波速，声波在所述第一总线区和所述第二总线区传播的波速大于声波在所述第一假指区和所述第二假指区传播的波速。

5.如权利要求1所述的声表面波谐振装置，其特征在于，所述压电基底的材料包括铌酸锂或钽酸锂，所述金属扩散部内的扩散金属包括钛、镍和铬中至少一种的。

6.一种滤波装置，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1至5中任一所述的声表面波谐振装置。

7.一种射频前端装置，其特征在于，包括：功率放大装置和至少一个如权利要求6所述的滤波装置，所述功率放大装置与所述滤波装置连接。

8.一种射频前端装置，其特征在于，包括：低噪声放大装置和至少一个如权利要求6所述的滤波装置，所述低噪声放大装置与所述滤波装置连接。

9.一种射频前端装置，其特征在于，包括：多工装置，所述多工装置包括至少一个如权利要求6所述的滤波装置。

10.一种声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，包括：

提供压电基底，所述压电基底包括沿第一方向依次排布的第一总线区、第一间隔区、叉指重合区、第二间隔区和第二总线区；

在所述叉指重合区内形成金属扩散部；

形成所述金属扩散部后，在所述压电基底表面形成电极层，所述电极层包括：位于所述第一总线区表面上的第一总线、位于所述第二总线区表面上的第二总线、与所述第一总线连接的若干第一电极条、以及与所述第二总线连接的若干第二电极条，所述第一电极条和所述第二电极条在第二方向上交替排布，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一电极条位于所述第一间隔区和所述叉指重合区表面上，所述第二电极条位于所述第二间隔区和所述叉指重合区表面上。

11.如权利要求10所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，声波在所述叉指重合区传播的波速大于声波在所述第一总线区、所述第一间隔区、所述第二间隔区和所述第二总线区传播的波速。

12.如权利要求10所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述在所述叉指重合区内形成金属扩散部，包括：在所述叉指重合区表面形成金属层，暴露出所述第一总线区、所述第一间隔区、所述第二间隔区和所述第二总线区；形成所述金属层后进行加热步骤，使所述金属层扩散进入所述叉指重合区，形成金属扩散部。

13.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述压电基底还包括：在所述第一方向上，位于所述第一总线区和所述第一间隔区之间的第一假指区、以及位于所述第二总线区和所述第二间隔区之间的第二假指区；所述第一电极条还位于所述第一假指区表面，所述第二电极条还位于所述第二假指区表面，且所述电极层还包括：与所述第一总线连接的若干第三电极条、以及与所述第二总线连接的若干第四电极条，所述第三电极条位于所述第一假指区表面，所述第三电极条与所述第一电极条在所述第二方向上交替排布，所述第四电极条位于所述第二假指区表面，所述第四电极条与所述第二电极条在所述第二方向上交替排布，并且，在所述第一方向上，所述第三电极条与所述第二电极条在所述第一间隔区的两侧相对，所述第四电极条与所述第一电极条在所述第二间隔区的两侧相对，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第三电极条的长度，所述第一电极条的长度、所述第二电极条的长度均大于所述第四电极条的长度。

14.如权利要求13所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述在所述叉指重合区表面形成金属层，包括：在所述压电基底表面形成金属材料层；在所述金属材料层表面形成掩膜层，暴露出所述第一总线区、所述第一假指区、所述第一间隔区、所述第二间隔区、所述第二假指区和所述第二总线区上的金属材料层表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述金属材料层，直至暴露出所述压电基底表面。

15.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，采用剥离工艺在所述叉指重合区表面形成所述金属层。

16.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述加热步骤采用的温度范围为250℃~1100℃。

17.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述金属层的厚度范围是50纳米~150纳米。

18.如权利要求12所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料包括钛、镍和铬中的至少一种。

19.如权利要求10所述的声表面波谐振装置的形成方法，其特征在于，所述压电基底的材料包括铌酸锂或钽酸锂。

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