CN114928348B - 一种滤波器、通信设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种滤波器、通信设备及其制造方法，以谐振频率最高的谐振器的上或下电极厚度作为基准电极厚度，其它谐振器在基准电极厚度的基础上具有不同厚度的质量负载结构，以最厚的质量负载结构厚度作为基准厚度；包括：形成与所述谐振器对应的声波反射区域；在其上形成压电层；在所述压电层上或下形成所述谐振器的功能复合层；所述功能复合层至少包括一上或下电极及设置在其上方的框架结构，所述框架结构包括凸起结构和凹陷结构；所述功能复合层的工序包括：形成一导电材料层，所述导电材料层的厚度为凸起结构厚度以及质量负载结构基准厚度和上或下电极基准厚度的总和，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层。

Description

一种滤波器、通信设备及其制造方法

技术领域

本公开内容涉及一种通信设备及其制造方法，更具体而言，涉及一种带有滤波器的通信设备及其制造方法。

背景技术

现有技术中，薄膜体声波谐振器（FBAR）更适合于便携式通信装置，其与标准的集成制造技术兼容。薄膜体声波谐振器（FBAR）通常结构为包括夹在两个电极之间的压电层，然后将该结构置于在输入电信号施加在两个平板电极之间的情况下，逆向压电效应使得所述压电层由于压电材料的极化而机械地膨胀或收缩。 随着输入电信号随时间变化，所述压电层的膨胀和收缩产生沿各种方向传播的声波，并且通过压电效应被转换为电信号。

上述结构的薄膜体声波谐振器（FBAR）中包括可能受到不同类型的谐振或者谐振模式影响的不同横向区域，上下平板电极与压电材料重叠的第一区域和上下电极与压电材料不重叠的第二区域的边缘处包括有电激发模式中的能量散射产生的横向模式。横向模式对于薄膜体声波谐振器（FBAR）的性能具有有害的影响。

现有技术中为解决上述问题，先在压电层上形成上电极，然后在上电极上根据实际需要沉积质量负载层，最后再在质量负载层上形成框架结构，如图1所示在上电极30的上表面另行沉积一薄膜层然后通过光刻、刻蚀形成包括凸起和凹陷的框架结构40以抑制或减轻横向模式。或者也可以在所述压电层上形成薄膜层，通过光刻、刻蚀形成凸起结构，然后在沉积了所述凸起结构的压电层上沉积金属层，再通过在所述金属层上用光刻工艺获得图案化的光刻胶结构，继续沉积金属层，利用去胶液溶解光刻胶从而形成具有凹陷结构的上电极。当在上电极30上沉积薄膜层再刻蚀形成框架结构40时，由于框架结构40的形成多采用干法刻蚀，因此刻蚀过程中会对压电层20造成一定的损伤，进而影响器件性能。而且在上电极30上沉积薄膜层再刻蚀形成框架结构时，分步骤形成的方式造成工艺复杂，特别是若上电极和框架结构使用不同材质时，还需要配置不同在线量测步骤，造成生产效率低下。

此外，将谐振器按照一定拓扑结构连接就可以构成频率滤波器件，最常见的一种谐振器的拓扑结构为梯形拓扑结构。在上述梯形拓扑结构中，梯形滤波器的每一级由一个串联谐振器和一个并联谐振器构成，并联谐振器与串联谐振器的谐振频率不同，一般并联谐振器的谐振频率会小于串联谐振器的谐振频率。实际加工的任意一个串联谐振器与任意一个并联谐振器之间的谐振频率的差过大或者过小将导致滤波器的带宽或者通带特性无法达到要求。

基于上述谐振频率不同的技术问题，现有技术中经常是通过在上电极或者在下电极设置质量负载层来调整谐振频率。

在质量负载层的设置方法上，现有技术中如图2所示常常在上电极的表面上另行沉积一层薄膜层或多层薄膜层，并通过剥离（lift off）工艺形成质量负载层50，具体而言，在上电极上用光刻工艺获得图案化的光刻胶结构作为掩膜，在掩膜上沉积形成所述薄膜层或多层薄膜层，再利用剥离溶液溶解光刻胶获得所需要的质量负载层。形成质量负载层后，再在上电极层的上表面包括凸起和凹陷的框架结构，所述框架结构的制造方法如前所述，在此不再赘述。由于剥离（lift off）工艺要求设备腔体的温度要足够低，避免光刻胶污染腔体、靶材；而电极制备中要求溅射腔体温度适当高，以得到低电阻率、晶向一致性高的多晶薄膜；因此剥离（lift off）工艺需要单独设备或者腔体，从而制造成本高，而且由于剥离（lift off）工艺需要在低温下进行，因此即便质量负载层50（mass load）与所述上电极30的材质相同，由于生长的速率慢，薄膜的质量和上电极30的质量上也有差异，因此在线量测困难，生产效率低下。

本公开内容针对上述技术问题，设计出了一种新颖的薄膜体声波滤波器的制备工艺，其能更好解决横向模式对于薄膜体声波谐振器（FBAR）性能的有害影响，以及能提高杂波抑制能力，提高滤波器的带宽和插入损耗，简化工艺和方便在线量测，提高产量和良率。

发明内容

在下文中将给出关于本公开内容的简要概述，以便提供关于本公开内容某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开内容的穷举性概述。它并不是意图确定本公开内容的关键或重要部分，也不是意图限定本公开内容的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本公开内容的一方面提供一种滤波器制造方法，所述滤波器包括具有不同谐振频率的至少两个谐振器，以所述滤波器中谐振频率最高的谐振器的上电极厚度作为基准上电极厚度，不同于最高谐振频率谐振器的其它谐振器的上电极在基准上电极厚度的基础上具有不同厚度的质量负载结构，以所述滤波器中质量负载结构最厚的厚度作为基准质量负载结构厚度；包括：提供一衬底，所述衬底中或所述衬底表面形成有至少两个声波反射区域；所述声波反射区域与所述谐振器对应；在所述声波反射区域上形成所述谐振器的下电极层；在所述下电极层上形成压电层；在所述压电层上形成所述谐振器的功能复合层；所述功能复合层至少包括一上电极及设置在其上方的框架结构，所述框架结构包括凸起结构和凹陷结构；在所述压电层上形成所述功能复合层的工序包括：在所述压电层上形成一导电材料层，所述导电材料层的厚度为凸起结构的厚度以及所述基准质量负载结构厚度和所述基准上电极厚度的总和，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层。

本公开内容的另一方面提供一种滤波器制造方法，所述滤波器包括具有不同谐振频率的至少两个谐振器，以所述滤波器中谐振频率最高的谐振器的下电极厚度作为基准下电极厚度，不同于最高谐振频率谐振器的其它谐振器的下电极在基准下电极厚度的基础上具有不同厚度的质量负载结构，以所述滤波器中质量负载结构最厚的厚度作为基准质量负载结构厚度；包括：提供一衬底，所述衬底中或所述衬底表面形成有至少两个声波反射区域；所述声波反射区域与所述谐振器对应；在所述声波反射区域上形成所述谐振器的功能复合层，所述功能复合层至少包括一下电极及设置在其上方的框架结构，所述框架结构包括凸起结构和凹陷结构；在所述功能复合层上形成压电层；在所述压电层上形成所述谐振器的上电极层；

在所述声波反射区域上形成所述功能复合层的工序包括：在所述声波反射区域上形成一导电材料层，所述导电材料层的厚度为凸起结构的厚度以及所述基准质量负载结构厚度和所述基准下电极厚度的总和，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层。

进一步的，所述功能复合层还包括不同谐振器上/下电极之间的连接层。

进一步的，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层包括第一次减法工艺、第二次减法工艺和第三次减法工艺；

进一步的，第一次减法工艺是以图案化的第一硬掩膜为掩膜刻蚀所述导电材料层，所述导电材料层被刻蚀的次数等于质量负载结构厚度的种类。

进一步的，所述导电材料层每次被刻蚀的量为所述质量负载结构厚度值从大到小排列的数列中从首项开始相邻项之间的差值。

进一步的，所述导电材料层每次被刻蚀时，大于和等于所述数列中的被减项厚度的质量负载结构处的导电材料层被保留，所述导电材料层的其余部分被刻蚀相应的量。

进一步的，所述第二次减法工艺是以图案化的第二硬掩膜为掩膜向下图案化所述导电材料层而形成框架结构中的凸起结构。

进一步的，所述第三次减法工艺是以图案化的第三硬掩膜为掩膜向下图案化所述导电材料层而形成框架结构中的凹陷结构。

进一步的，所述凸起结构的高度为200-2000埃，所述凹陷结构的深度为10-200埃。

进一步包括向下刻蚀远离所述凹陷结构的所述凸起结构的侧壁外的所述导电材料层以完成所述功能复合层的制备。

进一步的，所述图案化的第一、第二和或第三硬掩膜是通过至少包含湿法腐蚀的方法形成的。

本公开内容的另一方面提供上述任一种制造方法制备得到的滤波器。

本公开内容的另一方面提供一种通信设备，其包括由上述制造方法制备得到的滤波器。

本公开内容的方案至少能有助于实现如下效果之一：解决横向模式对于薄膜体声波谐振器（FBAR）性能的有害影响，提高薄膜体声波谐振器（FBAR）杂波抑制能力，解决相对质量负载效应带来的不良影响，提高滤波器的带宽和插入损耗，简化工艺和方便在线量测，提高产量和良率。

附图说明

参照附图下面说明本公开内容的具体内容，这将有助于更加容易地理解本公开内容的以上和其他目的、特点和优点。附图只是为了示出本公开内容的原理。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。

图1-2示出了现有技术中的薄膜体声波谐振器的结构示意图；

图3a-21示出了根据本公开内容的滤波器的结构和工艺流程的示意图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本公开内容的示例性公开内容进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实现本公开内容的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实现本公开内容的过程中可以做出很多特定于本公开内容的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着本公开内容的不同而有所改变。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开内容，在附图中仅仅示出了与根据本公开内容的方案密切相关的器件结构，而省略了与本公开内容关系不大的其他细节。

应理解的是，本公开内容并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。本文中，在可行的情况下，不同实施方案之间的特征可替换或借用、以及在一个实施方案中可省略一个或多个特征。应理解的是，本公开内容的制造步骤在实施例中为示例性的，其顺序步骤可调。

参见图3a示出本公开内容滤波器的结构及方法的实施方案，其中相同的附图标记表示相同的部件。

如图3a所示，所述滤波器包括谐振频率不同的至少两个体声波谐振器。所述滤波器的结构包括：一衬底100，在所述衬底100中形成有由牺牲层填充的空气腔或布拉格反射层之类结构构成的声波反射区域200，此处示例性的画出两个声波反射区域，所述声波反射区域与所述谐振器相对应。所述衬底100可以是例如硅（Si）、砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、玻璃、蓝宝石、氧化铝、碳化硅（SiC ）等与所述半导体工艺兼容的材料形成。所述空气腔可以通过刻蚀而形成；所述布拉格反射层由不同声阻抗薄膜堆叠而成。更优选的，所述布拉格反射层是由不同声阻抗薄膜且薄膜控制在约1/4波长厚度堆叠而成。

在所述衬底上形成一完全覆盖所述声波反射区域200的下电极层300，所述下电极层300可以为单层或多层，在所述下电极层300上形成压电层400，所述下电极层可以由一种或多种导电材料形成，例如与包括钨（W）、钼（Mo）、铱（Ir）、铝（Al），铂（Pt）、钌（Ru）、铌（Nb）或铪（Hf）等半导体工艺兼容的各种金属。所述压电层400可以由例如氮化铝（AlN）、掺杂氮化铝或锆酸钛酸盐（PZT）等与半导体工艺兼容的任何压电材料形成。以及设置在所述压电层400上的功能复合层501。图3a中所述功能复合层501的局部放大图如图3b所示。由图3b中可见所述功能复合层501中一体集成了上电极502，框架结构、质量负载结构503。所述框架结构上具有凸起结构5011和凹陷结构5012。虽然在图3a-3b的图示中所示凸起和凹陷在主视图上看沿着垂直衬底方向的剖面为长方形，本领域技术人员可以理解的是所述凸起和所述凹陷结构从主视图上看沿着垂直衬底方向的剖面还可以为正方形或者倒台阶型、倒梯形等等。所述框架结构有利于反射横波，减弱或减低了谐振器由于横向模式引发的能量衰减等不利影响，改善谐振器的品质因数和减小谐振器寄生振荡造成的损耗。所述框架结构的厚度可以在10埃-5000埃之间。较优的，所述凸起结构的高度H为200-2000埃，所述凹陷结构的深度D为20-200埃。

所述功能复合层可以由一种或多种导电材料形成，例如与包括钨（W）、钼（Mo）、铱（Ir）、铝（Al），铂（Pt）、钌（Ru）、铌（Nb）或铪（Hf）等半导体工艺兼容的各种金属。所述复合功能层与所述下电极的材料可以相同或不同。

由于并联谐振器的谐振频率低于串联谐振器的谐振频率，因此有必要引入质量负载结构。在并联谐振器的上电极的表面设置质量负载结构（mass load）能使得谐振频率偏移到规定值。

如图3b中所示，右边的谐振器与左边的谐振器由于谐振频率不同，因此设置的质量负载结构的厚度不同，右边虚线框代表即为右边的谐振器相对左边的谐振器去除掉的质量负载层。从而使得不同谐振器的功能复合层的高度差可变，图3b中两虚线之间的距离为不同功能复合层的高度差，该高度差也与所述虚线框中去除掉的质量负载层的高度相同。

基于本公开第一实施方案的器件结构，如图4-21所示下面对其制作方法做进一步的详述。

如图4所示，提供一衬底100，所述衬底材料的选择如前所述，在此不再赘述。所述衬底主要起到支撑载体的作用，以Si衬底为例，其机械鲁棒性较好，可保证在加工和封装过程中比较坚固可靠。

刻蚀所述衬底，形成一空气腔200，在所述空气腔中填充例如约1/4波长厚度的不同声阻抗薄膜叠层，或者在所述空气腔中填充一牺牲层，所述牺牲层201用于支撑上面薄膜的沉积。还应当理解的是，也可以在所述衬底上形成支撑层，通过刻蚀所述支撑层形成凹槽，在所述凹槽中填充所述牺牲层。所述牺牲层可选自磷硅玻璃、二氧化硅、非晶硅等能兼容后续薄膜的沉积温度，不污染工艺系统，有良好刻蚀选择性和化学抛光性的薄膜材料即可。

然后，在所述衬底上形成所述下电极层300，应当理解的是，所述下电极的材料不限于如前所述的电极材料，具有高声阻抗和高声速的电极材料即可。还应当理解的是，也可以在所述衬底上先形成一支撑层结构，通过刻蚀所述支撑层形成凹槽，在所述凹槽中和凹槽上沉积所述下电极材料，在去除有源区外的下电极材料，形成所述下电极层。所述支撑层可以选择氮化硅、碳化硅或AlN等。还可以理解的是所述下电极层可以刻蚀形成分立的形式，也可以在衬底上形成连续的形式。

在所述下电极层上沉积形成一压电层400，所述压电层材料选择满足无线移动通信收发信号的带宽需求的材料即可，如前所述，优选考虑与所述半导体工艺兼容的材料例如氮化铝（AlN）或锆酸钛酸盐（PZT）。

在所述压电层上一次性沉积一导电材料层500，所述导电材料层的厚度为分步沉积时的所述框架结构中凸起结构5011厚度、质量负载结构厚度和上电极厚度的总和。更具体而言，本领域技术人员应当理解的是，滤波器可以由多于两个谐振器构成的体声波滤波器。本公开中以两个谐振器构成的体声波滤波器为例，由两个不同谐振频率的谐振器构成的体声波滤波器中必然存在一个较厚的质量负载层，因此所述质量负载层的厚度是以所述体声波滤波器中所需的最厚质量负载结构厚度为基准质量负载结构厚度。以及上电极厚度以滤波器中谐振频率最高的谐振器的上电极厚度作为基准上电极厚度，进而使得所述导电材料层厚度为凸起结构的厚度以及所述基准质量负载结构厚度和所述基准下电极厚度的总和，然后在所述导电材料层上通过减法工艺形成如图3a所示一体集成了框架结构、上电极502、质量负载结构503的所述复合功能层501。具体制备工艺具体如下：

如图5所示，在所述导电材料层上沉积一第一硬掩膜层600，藉由所述第一硬掩膜层600既可以有效保护所述导电材料层不被光刻胶污染，也可以通过控制所述第一硬掩膜层600的形貌来更好的调整后续复合功能层的形貌。所述第一硬掩膜层600可以选用如厚度为2000埃-20000埃的未掺杂的硅酸盐玻璃（USG）、磷硅酸盐玻璃（PSG）、硼磷硅玻璃(BPSG)、氮化硅（SiN）、多晶硅（poly）等材质。应指出的是，刻蚀所述第一硬掩膜层600的工艺可以是纯湿法腐蚀工艺，也可以是干法刻蚀和湿法刻蚀的混合腐蚀工艺，根据所述第一硬掩膜层600的材质，选择对应的湿法腐蚀溶液，例如缓冲氧化物蚀刻剂(BOE)/氢氟酸（HF）等，实现选择性刻蚀，以使得对所述导电材料层的损伤控制在10埃的范围内。

如图6-8所示，进行第一次减法工艺，所述减法工艺为在第一硬掩膜层600上形成光刻胶图案700，光刻、刻蚀将光刻图案转移到所述第一硬掩膜层600上，以形成图案化的第一硬掩膜601，以图形化后的所述第一硬掩膜601为掩膜，图案化所述导电材料层，所述图案化的方法，示例性的，可为通过修整处理(TRIM)或离子刻蚀工艺。图案化过程使得未被所述第一硬掩膜层覆盖的所述导电材料层500的厚度减薄。凸起结构可以理解的是，本公开中以两个谐振器为例进行说明，其中左侧谐振器具有质量负载结构，右侧谐振器不含质量负载结构或所含质量负载结构的厚度小于左侧谐振器。对本领域技术人员可以理解的是，本公开的谐振器的个数可以不止两个。如图9所示，左侧的谐振器为滤波器中具有最厚的质量负载的谐振器，右侧的谐振器为滤波器具有较薄的质量负载或者不需要质量负载的谐振器。因此所述质量负载层被刻蚀掉的厚度可以是在不需要质量负载的区域去除掉所述质量负载结构的厚度，以及也可以是根据两个谐振器上所述质量负载结构厚度的不同，去除掉所述两个谐振器上的质量负载结构的厚度差。可以理解的是，所述谐振器不止为两个时，所述导电材料层的厚度被减薄的次数对应于所述滤波器中的所述质量负载结构的厚度差的种类。所述导电材料层每次被刻蚀的量为所述质量负载结构厚度值从大到小排列的数列中从首项开始，相邻项之间的差值。其中所述导电材料层每次被刻蚀时，厚度值大于和等于所述数列中的被减项值的质量负载结构处的导电材料层被保留，所述导电材料层的其余部分被刻蚀相应的量。

如图9-10所示，去除所述图案化的第一硬掩膜，然后沉积第二硬掩膜层800，所述第二硬掩膜层的材质可与第一硬掩膜层的材质一致，所起的作用同样是藉由所述第二硬掩膜层既可以有效保护前述被图案化的导电材料层不被光刻胶污染，也可以通过控制所述第二硬掩膜层的形貌来更好的调整后续复合功能层的形貌。应指出的是，图案化所述第二硬掩膜层的工艺同样是纯湿法刻蚀工艺，也可以是干法刻蚀和湿法刻蚀的混合工艺。

如图11-13所示，进行第二次减法工艺，所述减法工艺为在所述第二硬掩膜层800上形成光刻胶图案900，然后图案化所述第二硬掩膜层800，以将框架结构中的凸起结构图案转移到所述第二硬掩膜层上。所述图案化的方法可为光刻、刻蚀的方法。然后以图案化的所述第二硬掩膜801为掩膜，通过修整处理(TRIM)或刻蚀工艺向下去除部分所述导电材料层以形成框架结构中的凸起结构5011。

如图14-15所示，去除图案化的所述第二硬掩膜层，然后沉积第三硬掩膜层1000，所述第三硬掩膜层1000的材质与第一/第二硬掩膜层的材质一致，所起的作用、所采用的工艺方法都可与所述第一/第二硬掩膜层一致。

如图16-18所示，进行第三次减法工艺，所述减法工艺为在所述第三硬掩膜层1000上形成光刻胶图案1100，图案化所述第三硬掩膜1000，以将框架结构中的凹陷结构图案转移到所述第三硬掩膜层1000上。所述图案化的方法可为光刻、刻蚀的方法。然后以图案化的所述第三硬掩膜1000为掩膜，所述图案化的方法可为修整处理(TRIM)或离子刻蚀方法。较优的选择所述图案化的方法为修整处理(TRIM)方法。通过修整处理(TRIM)或离子刻蚀工艺沿着所述凸起结构的内侧刻蚀形成框架结构中的凹陷结构5012。

如图19-20所示，去除图案化的所述第三硬掩膜，然后进行上电极刻蚀，去除掉远离所述凹陷结构的所述凸起结构的侧壁以外的所述导电材料层直至所述压电层表面。

然后如图21所示，将所述牺牲层去除，释放空腔200，完成所述谐振器结构的制作。

通过所述减法工艺无需在上电极层上分步沉积薄膜层再刻蚀形成框架结构、质量负载结构时，避免了分步骤方式造成工艺难度，使得形成极薄的质量负载层极为容易，避免了分步沉积法形成质量负载层中层厚不好控制、不好量测的缺点，提升了生产的良率。由于无需通过剥离工艺形成质量负载层，从而有效降低生产成本高，且由于质量负载层与所述上电极的材质相同，因此使得在线量测容易，生产效率得到提升。

对于本领域技术人员还可以理解的是将前述器件中的功能复合层与下电极的位置互换。即在所述衬底上形成一完全覆盖所述声波反射区域的功能复合层，所述功能复合层一体集成了框架结构、下电极、质量负载结构。所述功能复合层的材料、结构与前述相同，在此不再赘述。然后在所述功能复合层上形成的压电层，所述压电层的材料与前述相同。以及设置在所述压电层上的上电极层，所述上电极层可以为单层或多层，所述上电极层可以由一种或多种导电材料形成，例如与包括钨（W）、钼（Mo）、铱（Ir）、铝（Al），铂（Pt）、钌（Ru）、铌（Nb）或铪（Hf）等半导体工艺兼容的各种金属。

将前述器件中的功能复合层与下电极的位置互换后的制造步骤与前述器件基本类似，在此简述如下。

提供一衬底，所述衬底材料的选择原则及作用以及刻蚀所述衬底，形成一空气腔的具体步骤如前所述，在此不再赘述。

然后，在所述衬底上一次性沉积一导电材料层，所述导电材料层的厚度为分步沉积的框架结构中凸起结构、质量负载层和下电极的厚度总和，具体导电材料层厚度的设置原则如前所述，在此不再赘述。

同样的，通过减法工艺在所述导电材料层上形成一体集成了框架结构、下电极、质量负载结构的功能复合层。所述减法工艺的步骤与前述步骤类似，简述如下：

在所述导电材料层上沉积一层第一硬掩膜层，藉由第一硬掩膜层既可以有效保护所述导电材料层不被光刻胶污染，也可以通过控制所述第一硬掩膜层的形貌来更好的调整后续复合功能层的形貌。所述第一硬掩膜层可以选用厚度为2000埃-20000埃的未掺杂的硅酸盐玻璃（USG）、磷硅酸盐玻璃（PSG）、硼磷硅玻璃(BPSG)、氮化硅（SiN）、多晶硅（poly）等材质。应指出的是，刻蚀所述第一硬掩膜层的工艺可以是纯湿法腐蚀工艺，也可以是干法刻蚀和湿法刻蚀的混合腐蚀工艺，根据所述第一硬掩膜层的材质，选择对应的湿法腐蚀溶液，例如缓冲氧化物蚀刻剂(BOE)/氢氟酸HF等，实现选择性刻蚀，以使得对所述导电材料层的损伤控制在10埃的范围内。

第一次减法工艺为在第一硬掩膜层上形成光刻胶图案，通过光刻、刻蚀将光刻图案转移到所述第一硬掩膜层上以形成图案化的第一硬掩膜，以图形化后的所述第一硬掩膜为掩膜，图案化所述导电材料层，所述图案化的方法，示例性的，可为通过修整处理(TRIM)或离子刻蚀工艺图案化过程中使得未被所述第一硬掩膜层覆盖的所述导电材料层的厚度减薄。可以理解的是，本公开中以两个谐振器为例进行说明，其中左侧谐振器具有质量负载层，右侧谐振器不含质量负载层或所含质量负载层的厚度小于左侧谐振器。对本领域技术人员可以理解的是，本公开的谐振器的个数可以不止两个。左侧的谐振器为滤波器中具有最厚的质量负载的谐振器，右侧的谐振器为滤波器为具有较薄的质量负载或者不需要质量负载的谐振器。因此所述质量负载层被刻蚀掉的厚度可以是在不需要质量负载的区域去除掉所述质量负载层的厚度，以及也可以是根据两个谐振器上所述质量负载厚度的不同，去除掉所述两个谐振器上的质量负载的厚度差。

去除所述图案化的第一硬掩膜，然后沉积第二硬掩膜层，所述第二硬掩膜层的材质可与第一硬掩膜层的材质一致，所起的作用同样是藉由所述第二硬掩膜层既可以有效保护前述被图案化的导电材料层不被光刻胶污染，也可以通过控制所述第二硬掩膜层的形貌来更好的调整后续复合功能层的形貌。应指出的是，图案化所述第二硬掩膜层的工艺同样是纯湿法刻蚀工艺，也可以是干法刻蚀和湿法刻蚀的混合工艺。

进行第二次减法工艺，所述减法工艺为在所述第二硬掩膜层上形成光刻胶图案，然后图案化所述第二硬掩膜层，以将框架结构中的凸起结构图案转移到所述第二硬掩膜层上。所述图案化的方法可为光刻、刻蚀的方法。然后以图案化的所述第二硬掩膜为掩膜，通过修整处理(TRIM)或刻蚀工艺向下去除部分所述导电材料层以形成框架结构中的凸起结构。

去除图案化的所述第二硬掩膜，然后沉积第三硬掩膜层，所述第三硬掩膜层的材质与第一/第二硬掩膜层的材质一致，所起的作用、所采用的工艺方法都可与所述第一/第二硬掩膜层一致。

进行第三次减法工艺，所述减法工艺为在所述第三硬掩膜层上形成光刻胶图案，图案化所述第三硬掩膜，以将框架结构中的凹陷结构图案转移到所述第三硬掩膜层上。所述图案化的方法可为光刻、刻蚀的方法。然后以图案化的所述第三硬掩膜为掩膜，所述图案化的方法可为修整处理(TRIM)或刻蚀方法。较优的选择所述图案化的方法为修整处理(TRIM)方法。通过修整处理(TRIM)或刻蚀工艺沿着所述凸起结构的内侧刻蚀形成框架结构中的凹陷结构。

去除所述第三硬掩膜层，然后进行下电极刻蚀，去除掉远离所述凹陷结构的所述凸起结构的侧壁以外的所述导电材料层直至所述衬底表面。

在所述功能复合层上沉积形成一压电层，所述压电层材料选择满足无线移动通信收发信号的带宽需求的材料即可，如前所述，优选考虑与所述半导体工艺兼容的材料例如氮化铝（AlN）或锆酸钛酸盐（PZT）。

在所述压电层上一次性沉积一上电极层，可以理解的是所述上电极层可以刻蚀形成分立的形式，也可以在压电层上形成连续的形式。然后将所述牺牲层去除，释放空腔，完成所述谐振器结构的制作。

一种滤波器，所述滤波器可以用于手机、个人数字助理（PDA）、个人穿戴设备、电子游戏设备等便携式通信设备领域中，所述滤波器可以包括本公开内容的声波谐振器中的任一种。

以上结合具体的实施方案对本公开内容进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本公开内容的保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本公开内容的精神和原理对本公开内容做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本公开内容的范围内。

Claims (13)

1.一种滤波器的制造方法，所述滤波器包括具有不同谐振频率的至少两个谐振器，以所述滤波器中谐振频率最高的谐振器的上电极厚度作为基准上电极厚度，不同于最高谐振频率谐振器的其它谐振器的上电极在基准上电极厚度的基础上具有不同厚度的质量负载结构，以所述滤波器中质量负载结构最厚的厚度作为基准质量负载结构厚度；其特征在于，包括：

提供一衬底，所述衬底中或所述衬底表面形成有至少两个声波反射区域；所述声波反射区域与所述谐振器对应；

在所述声波反射区域上形成所述谐振器的下电极层；

在所述下电极层上形成压电层；

在所述压电层上形成所述谐振器的功能复合层；

所述功能复合层至少包括一上电极及设置在其上方的框架结构，所述框架结构包括凸起结构和凹陷结构；

其中，在所述压电层上形成所述功能复合层的工序包括：

在所述压电层上一次性形成一导电材料层，所述导电材料层的厚度为凸起结构的厚度以及所述基准质量负载结构厚度和所述基准上电极厚度的总和，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层。

2.一种滤波器的制造方法，所述滤波器包括具有不同谐振频率的至少两个谐振器，以所述滤波器中谐振频率最高的谐振器的下电极厚度作为基准下电极厚度，不同于最高谐振频率谐振器的其它谐振器的下电极在基准下电极厚度的基础上具有不同厚度的质量负载结构，以所述滤波器中质量负载结构最厚的厚度作为基准质量负载结构厚度；其特征在于包括：

提供一衬底，所述衬底中或所述衬底表面形成有至少两个声波反射区域；所述声波反射区域与所述谐振器对应；

在所述声波反射区域上形成所述谐振器的功能复合层，所述功能复合层至少包括一下电极及设置在其上方的框架结构，所述框架结构包括凸起结构和凹陷结构；

在所述功能复合层上形成压电层；

在所述压电层上形成所述谐振器的上电极层；

其中，在所述声波反射区域上形成所述功能复合层的工序包括：

在所述声波反射区域上一次性形成一导电材料层，所述导电材料层的厚度为凸起结构的厚度以及所述基准质量负载结构厚度和所述基准下电极厚度的总和，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层。

3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中所述功能复合层还包括不同谐振器上/下电极之间的连接层。

4.如权利要求1或2所述的制造方法，以所述导电材料层的上表面为起始面，向下图形化以形成所述功能复合层包括第一次减法工艺、第二次减法工艺和第三次减法工艺；

其中第一次减法工艺是以图案化的第一硬掩膜层为掩膜刻蚀所述导电材料层，所述导电材料层被刻蚀的次数等于质量负载结构厚度的种类。

5.如权利要求4所述的制造方法，其中所述导电材料层每次被刻蚀的量为所述质量负载结构厚度值从大到小排列的数列中从首项开始相邻项之间的差值。

6.如权利要求5所述的制造方法，其中所述导电材料层每次被刻蚀时，厚度值大于和等于所述数列中的被减项值的质量负载结构处的导电材料层被保留，所述导电材料层的其余部分被刻蚀相应的量。

7.如权利要求6所述的制造方法，其中第二次减法工艺是以图案化的第二硬掩膜层为掩膜向下图案化所述导电材料层而形成框架结构中的凸起结构。

8.如权利要求7所述的制造方法，其中第三次减法工艺是以图案化的第三硬掩膜层为掩膜向下图案化所述导电材料层而形成框架结构中的凹陷结构。

9.如权利要求8所述的制造方法，其中所述凸起结构的高度为200-2000埃，所述凹陷结构的深度为10-200埃。

10.如权利要求9所述的制造方法，进一步包括向下刻蚀远离所述凹陷结构的所述凸起结构的侧壁外的所述导电材料层以完成所述功能复合层的制备。

11.如权利要求8所述的制造方法，其中所述图案化的第一、第二和/或第三硬掩膜层是通过至少包含湿法腐蚀的方法形成的。

12.一种采用权利要求1-11中任一项所述的制造方法制备得到的滤波器。

13.一种通信设备，其包括权利要求12所述的滤波器。

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