CN115250107A - 体声波谐振器及其制造方法、滤波器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极；顶电极；和压电层，设置在底电极与顶电极之间，其中：压电层为单晶压电层；基底设置有在厚度方向上贯穿其的空腔，底电极包括在水平方向上延伸过整个空腔且在空腔内的水平电极部，水平电极部与空腔的侧壁相接；声学镜包括空腔的位于水平电极部下侧的声学腔。本发明还涉及一种体声波谐振器的制造方法、一种滤波器和一种电子设备。

Description

体声波谐振器及其制造方法、滤波器和电子设备

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器及其制造方法、一种滤波器和一种电子设备。

背景技术

电子器件作为电子设备的基本元素，已经被广泛应用，其应用范围包括移动电话、汽车、家电设备等。此外，未来即将改变世界的人工智能、物联网、 5G通讯等技术仍然需要依靠电子器件作为基础。

薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，简称FBAR，又称为体声波谐振器，也称BAW)作为压电器件的重要成员正在通信领域发挥着重要作用，特别是FBAR滤波器在射频滤波器领域市场占有份额越来越大，FBAR具有尺寸小、谐振频率高、品质因数高、功率容量大、滚降效应好等优良特性，其滤波器正在逐步取代传统的声表面波(SAW)滤波器和陶瓷滤波器，在无线通信射频领域发挥巨大作用，其高灵敏度的优势也能应用到生物、物理、医学等传感领域。

薄膜体声波谐振器的结构主体为由底电极-压电薄膜或压电层-顶电极组成的“三明治”结构，即两层金属电极层之间夹一层压电材料。通过在两电极间输入正弦信号，FBAR利用逆压电效应将输入电信号转换为机械谐振，并且再利用压电效应将机械谐振转换为电信号输出。

目前的薄膜体声波谐振器的结构中，通常将底电极沉积在基底形成的空腔中并进行图案化处理。但是，在现有方案中，难以准确控制底电极在有效区域的形状和尺寸边界，导致体声波谐振器的Q值(品质因数)较低。

发明内容

为解决或缓解现有技术中的技术问题的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器，包括：

基底；

声学镜；

底电极；

顶电极；和

压电层，设置在底电极与顶电极之间，

其中：

所述压电层为单晶压电层；

所述基底设置有在厚度方向上贯穿其的空腔，所述底电极包括在水平方向上延伸过整个所述空腔且在所述空腔内的水平电极部，所述水平电极部与所述空腔的侧壁相接；

所述声学镜包括所述空腔的位于所述水平电极部下侧的声学腔。

根据本发明的实施例的再一方面，提出了一种体声波谐振器的制造方法，包括步骤：

提供基底与单晶压电层，单晶压电层设置在基底的第一侧；

在基底的第二侧形成在基底的厚度方向上贯穿基底的空腔；和

形成水平电极部，所述水平电极部在所述空腔内且为谐振器的底电极的组成部分，所述水平电极部在水平方向上延伸过整个所述空腔且与所述空腔的侧壁相接，所述水平电极部的下侧限定谐振器的空腔型声学镜的上侧。

根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种滤波器，包括上述的体声波谐振器。

根据本发明的实施例的还一方面，提出了一种电子设备，包括上述的体声波谐振器、或者上述的滤波器。

附图说明

以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：

图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性剖视图；

图2-1-图2-8示例性示出了图1中的体声波谐振器的制造方法；

图3为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性剖视图，其中顶电极包括桥结构和悬翼结构；

图4为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性剖视图，其中底电极两侧延伸至部分基底上；

图5为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性剖视图，其中底电极两侧置于声学镜内并与基底相连；

图6为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性剖视图，其中体声波谐振器右侧将引出电极从第二封装基板延伸至底电极。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。下述参照附图对本发明示例性实施例的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

在本发明实施例中，可以基于POI(Piezoelectrics on Insulator，绝缘体上的单晶压电层)衬底制作体声波谐振器。POI晶圆包括基底、单晶压电层以及设置在单晶压电层与基底之间的隔离层。

下面参照图1-6具体说明本发明的实施例。

本发明的附图中的附图标记示例性说明如下：

10：基底，具体材料可选为硅、碳化硅、蓝宝石、二氧化硅，或其他硅基材料。

101：在厚度方向上贯穿基底10的空腔。

1011：空腔10的侧壁。

15：绝缘层或隔离层，设置在基底与压电层之间，此层材料也可以没有。其材料可以为二氧化硅、氮化硅、碳化硅、蓝宝石等。

20：声学镜，可为空腔，也可采用布拉格反射层及其他等效形式。本发明所示的实施例中采用的是空腔。

30：底电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。

301：水平电极部，水平电极部301为底电极30的组成部分。

302：壁部，壁部302为底电极30的组成部分。

303：覆盖金属层，覆盖金属层303为底电极30的组成部分。

40：单晶压电层，可选单晶氮化铝、单晶氮化镓、单晶铌酸锂、单晶锆钛酸铅、单晶铌酸钾、单晶石英薄膜、或者单晶钽酸锂等材料，还可包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料，例如可以是掺杂氮化铝，掺杂氮化铝至少含一种稀土元素，如钪(Sc)、钇(Y)、镁(Mg)、钛(Ti)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等。

401：过孔，压电层40的厚度方向上贯穿压电层40的过孔401。

50：顶电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。顶电极膜层的材料可以与底电极膜层的材料相同或不同。

60：密封部，用于对顶电极50键合密封。

701：第一导电路径，702：第二导电路径，703：第三导电路径，704：第四导电路径，用于将电极引出。

70：电连接部(pad)，用于从导电路径中引出电连接。

80：第二封装基板(cap)，具体材料可选为硅、碳化硅、蓝宝石、二氧化硅，或其他硅基材料。

85：第一封装基板(cap)，具体材料可选为硅、碳化硅、蓝宝石、二氧化硅，或其他硅基材料。

90：绝缘层或隔离层，其材料可以为例如二氧化硅、氮化硅、碳化硅、蓝宝石等。此层材料也可以没有。

100：牺牲层，材料可以是多晶硅、无定形硅、二氧化硅、磷掺杂二氧化硅 (PSG)、氧化锌、氧化镁、聚合物高分子及类似材料等。

110：粘附层，可以为一层胶，具体材料不做限定，只要起到适合起到粘合的作用以及便于被移除即可。

120：电极引出部，与顶电极50同层布置且间隔开，与顶电极50的电极连接边电连接。

图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性剖视图；

图2-1-图2-8示例性示出了图1中的体声波谐振器的制造方法，下面具体说明该方法。如图2-2至图2-8所示，该方法包括：

步骤1：提供基底10与单晶压电层40，单晶压电层40设置在基底10的第一侧，例如图2-1所示；

步骤2：在基底10的第二侧形成在基底10的厚度方向上贯穿基底10的空腔101，例如图2-5所示；和

步骤3：形成水平电极部301，水平电极部301在空腔101内且为谐振器的底电极30的组成部分，水平电极部301在水平方向上延伸过整个空腔101且与空腔101的侧壁1011相接(例如参见图2-5至图2-7)，水平电极部301的下侧限定谐振器的空腔型声学镜200的上侧(例如参见图1和图3)。

应用本发明实施例，在空腔101上形成底电极30，能够准确控制底电极30 在有效区域的形状和尺寸边界。在本发明中，有效区域是指声学镜、底电极、压电层和顶电极在谐振器的厚度方向上的重叠区域。此外，在本发明中，底电极30在空腔101内的部分不进行任何图案化，省去了复杂繁琐且难以控制的深孔内图案化工艺，因此简化了工艺难度，降低了成本。

图2-1对应于步骤1：提供基底10与单晶压电层40，单晶压电层40设置在基底10的第一侧。

例如，可以提供POI晶圆，POI晶圆可以包括自下而上的基底10、隔离层 90(可选)和单晶压电层40。

本发明的一种示例性实施例中，体声波谐振器的制造方法还可以包括步骤 1a：在压电层40的上侧设置顶电极50；以及步骤1b：提供第二封装基板80，第二封装基板80适于在压电层40的上侧形成封装。

图2-2对应于步骤1a，在单晶压电层40上形成顶电极50，举例来说，可以利用光刻刻蚀沉积等方式，在单晶压电层40上形成顶电极50。顶电极50的下方为牺牲层100，该牺牲层100支撑起顶电极50的桥结构。牺牲层100可以是多晶硅、非晶硅、二氧化硅、掺杂二氧化硅等材料。

图2-3对应于步骤1b，在顶电极50上粘附一层胶(将其称为粘附层110) 及第二封装基板(cap)80，第二封装基板80在单晶压电层40的上侧形成封装。

本发明的一种示例性实施例中，步骤1a可以包括：如图1和图2-2所示，形成与顶电极50同层布置且间隔开的电极引出部120；电极引出部120适于经由在压电层40的厚度方向上贯穿压电层40的过孔401而与顶电极50的电极连接边电连接；

所述方法还可以包括步骤：

如图1所示，形成第三导电路径703和第四导电路径704，第三导电路径 703从第二封装基底80的上侧向下延伸而与顶电极50的电连接边电连接，第四导电路径704从第二封装基底80的上侧向下延伸而与电极引出部120电连接。

如图2-4所示，可以在图2-3的基础上将体声波谐振器上下翻转180度。在本发明的一种示例性实施例中，可以将基底10的上层进行减薄直至达到预设厚度。该预设厚度可以为5-100μm，进一步可选的范围在10-50μm。

图2-5对应于步骤2：在基底10的第二侧(远离单晶压电层40的一侧)形成在基底的厚度方向上贯穿基底的空腔101。

举例来说，可以在图2-4的基础上，利用刻蚀工艺手段，将基底10中心刻蚀干净，以在基底的厚度方向上形成贯穿基底的空腔101。如图2-5所示，在设置了隔离层90的情况下，空腔101同样贯穿了隔离层90，从而空腔101在图 2-5中的下侧由压电层40限定。

图2-6和图2-7对应于步骤3：形成水平电极部301，水平电极部301在空腔101内且为谐振器的底电极30的组成部分，水平电极部301在水平方向上延伸过整个空腔101且与空腔101的侧壁1011相接。如图2-8所示，水平电极部 301的下侧限定谐振器的空腔型声学镜20的上侧。如能够理解的，步骤3中所说的上侧和下侧与图2-8中的上下方向相反，图2-8示出的是翻转180度后的体声波谐振器结构。

在本发明的一种示例性实施例中，步骤3中，形成水平电极部的步骤可以包括：

步骤31：如图2-6所示，在基底10的第二侧设置金属层，所述金属层包括处于空腔内的水平电极部301、壁部302和覆盖金属层303，壁部302连接水平电极部301与覆盖金属层303且覆盖空腔101的侧壁1011，覆盖金属层303覆盖基底10的第二侧除了空腔101所在区域之外的部分；和

步骤32：如图2-7所示，移除所述覆盖金属层的至少一部分，以形成底电极图案。

图2-7所示的结构中，移除全部的覆盖金属层303。在其他示例性实施例中，例如图4所示的结构中，未移除全部覆盖金属层303，而是移除了覆盖金属层 303的一部分，使得剩下的与水平电极部301电连接的覆盖金属层303包括水平延伸部，水平延伸部覆盖基底10的第二侧在空腔101附近的部分。例如，可以利用光刻刻蚀工艺手段，移除全部或部分的覆盖金属层303。

可见，应用本发明的示例性实施例，在基底一侧形成金属层，只需要移除掉全部或部分覆盖金属层，便形成了底电极，而不需要对在空腔101内的部分执行其他图案化工艺，从而省去了复杂繁琐且难以控制的深孔内图案化工艺，因此简化了工艺难度，降低了成本。

在本发明的一种示例性实施例中，体声波谐振器的制造方法还可以包括步骤4：如图2-8所示，提供第一封装基板85，第一封装基板85覆盖基底10的下侧，第一封装基板85的上侧与水平电极部301的下侧分别限定声学镜20的下侧与上侧，第一封装基板85适于在基底10的下侧形成封装。本示例性实施例中所说的上侧和下侧与图2-8中的上下方向相反，图2-8示出的是翻转180度后的体声波谐振器。

在本发明的另一种示例性实施例中，步骤4可以包括：如图4所示，提供第一封装基板85，在基底10的厚度方向上水平延伸部(剩余的覆盖金属层303) 与第一封装基板85的上侧间隔开，第一封装基板85适于在基底10的下侧形成封装。

在本发明的一种示例性实施例中，体声波谐振器的制造方法还可以包括步骤5：如图6所示，形成第一导电路径701和第二导电路径702，第一导电路径 701从第一封装基底80的下侧向上延伸而与顶电极50的电连接边电连接，第二导电路径702从第一封装基底80的下侧向上延伸而与水平延伸部(剩余的覆盖金属层303)电连接。本示例性实施例中所说的上侧和下侧与图6中的上下方向相反，图6示出的是翻转180度后的体声波谐振器。

此外，如图1所示，还可以将压电层40与第二封装基板80之间层级的边缘使用键合材料键合密封，形成密封部60，密封部60用于对顶电极50键合密封。图1中还示出了隔离层15，其设置于基底10和压电层40之间，隔离层15 为可选的一层，可以去除掉。

如图1、图3、图4、图5、图6所示的体声波谐振器，包括：基底10、声学镜20、底电极30、顶电极50和设置在底电极30与顶电极50之间的压电层 40，其中：

压电层40为单晶压电层；

基底10设置有在厚度方向上贯穿其的空腔101，底电极30包括在水平方向上延伸过整个空腔101且在空腔101内的水平电极部301，水平电极部301与空腔101的侧壁1011相接；

声学镜20包括空腔101的位于水平电极部301下侧的声学腔。

本发明的一种示例性实施例中，如图5所示，底电极30可以仅包括水平电极部。或者，本发明的另一种示例性实施例中，如图1及图3所示，底电极30 可以包括水平电极部301以及壁部302，壁部302自水平电极部301远离压电层 40以覆盖空腔101的侧壁1011的方式延伸，壁部302的下端与基底10的下侧齐平。

本发明的一种示例性实施例中，如图3所示，体声波谐振器还包括：第一封装基板85，覆盖基底10的下侧，第一封装基板85的上侧与水平电极部301 的下侧分别限定声学腔20的下侧与上侧，第一封装基板85适于在基底10的下侧形成封装。

本发明的一种示例性实施例中，如图4所示，底电极30包括水平电极部301、壁部302以及水平延伸部303，壁部302以覆盖空腔101的侧壁1011的方式连接在水平电极部301与水平延伸部303之间，壁部302的下端与基底10的下侧齐平，水平延伸部303自壁部302向外侧延伸且至少覆盖基底10的下侧的一部分。

应用本示例性实施例，底电极30与基底10的接触面积较大，因此提高了谐振器的散热性，最终提高了功率容量。，而且本示例性实施例中，移除部分覆盖金属层303，使得底电极的刻蚀工艺进一步简化，进一步降低了成本。

本发明的一种示例性实施例中，如图4所示，体声波谐振器还包括：第一封装基板85，在基底10的厚度方向上水平延伸部303与第一封装基板85间隔开，第一封装基板85适于在基底10的下侧形成封装。

本发明的一种示例性实施例中，所述顶电极在电极连接边设置有桥结构；和/或所述顶电极在电极非连接端设置有悬翼结构或桥结构。如图1、图3、图4、图5和所示，顶电极50在电极连接边设置有桥结构，如图3所示，顶电极50 在电极非连接端设置有悬翼结构或桥结构。本发明实施例并不对顶电极50的具体结构进行限定。

本示例性实施例限定的顶电极50的形状能够有效定义有效区域的范围，精确地控制了有效区域的形状、尺寸和边界，进一步提高谐振器电性能和一致性的作用。并且顶电极桥结构+悬翼结构能够有效提高谐振器的并联谐振频率处的品质因数，增加并联谐振频率处的阻抗，这样能够优化谐振器的性能。

本发明的一种示例性实施例中，如图1所示，压电层40设置有压电层过孔 401，所述谐振器还包括与顶电极50同层布置的电极引出部120，电极引出部 120经由过孔401而与底电极30电连接。

本发明的一种示例性实施例中，如图1所示，谐振器还包括：多个第二电连接部70；和第二封装基板80，第二封装基板适于在压电层40的上侧形成封装，其中：对应的第二电连接部(设置于第三导电路径703中的第二电连接部) 70贯穿第二封装基板80而与电极引出部120电连接，对应的第二电连接部(设置于第四导电路径704中的第二电连接部)70贯穿第二封装基板80而与顶电极 50的电连接边电连接。

本发明的一种示例性实施例中，如图6所示，谐振器包括多个第一电连接部；

对应的第一电连接部(设置于第一导电路径701中的第一电连接部)贯穿第一密封基板85、基底10和压电层40而与顶电极50的电连接边电连接，对应的第一电连接部(设置于第二导电路径702中的第一电连接部)贯穿第一密封基板85而与底电极30的水平延伸部303电连接。

在本发明中，上和下是相对于谐振器的基底的底面而言的，对于一个部件，其靠近该底面的一侧为下侧，远离该底面的一侧为上侧。

在本发明中，内和外是相对于谐振器的有效区域(压电层、顶电极、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成有效区域)的中心(即有效区域中心)在横向方向或者径向方向上而言的，一个部件的靠近有效区域中心的一侧或一端为内侧或内端，而该部件的远离有效区域中心的一侧或一端为外侧或外端。对于一个参照位置而言，位于该位置的内侧表示在横向方向或径向方向上处于该位置与有效区域中心之间，位于该位置的外侧表示在横向方向或径向方向上比该位置更远离有效区域中心。

如本领域技术人员能够理解的，根据本发明的体声波谐振器可以用于形成滤波器或电子设备。

这里的电子设备，包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品，以及手机、WIFI、无人机等终端产品。

基于以上实施例及其附图，本发明提出了如下技术方案：

1、一种体声波谐振器，包括：

基底；

声学镜；

底电极；

顶电极；和

压电层，设置在底电极与顶电极之间，

其中：

所述压电层为单晶压电层；

所述基底设置有在厚度方向上贯穿其的空腔，所述底电极包括在水平方向上延伸过整个所述空腔且在所述空腔内的水平电极部，所述水平电极部与所述空腔的侧壁相接；

所述声学镜包括所述空腔的位于所述水平电极部下侧的声学腔。

2、根据1所述的谐振器，其中：

所述底电极仅包括所述水平电极部；或者

所述底电极包括所述水平电极部以及壁部，所述壁部自所述水平电极部远离压电层以覆盖所述空腔的侧壁的方式延伸，所述壁部的下端与所述基底的下侧齐平。

3、根据2所述的谐振器，还包括：

第一封装基板，覆盖所述基底的下侧，所述第一封装基板的上侧与所述水平电极部的下侧分别限定所述声学腔的下侧与上侧，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

4、根据1所述的谐振器，其中：

所述底电极包括所述水平电极部、壁部以及水平延伸部，所述壁部以覆盖所述空腔的侧壁的方式连接在水平电极部与水平延伸部之间，所述壁部的下端与所述基底的下侧齐平，所述水平延伸部自所述壁部向外侧延伸且至少覆盖所述基底的下侧的一部分。

5、根据4所述的谐振器，还包括：

第一封装基板，在基底的厚度方向上所述水平延伸部与所述第一封装基板间隔开，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

6、根据1所述的谐振器，其中：

所述顶电极在电极连接边设置有桥结构；和/或

所述顶电极在电极非连接端设置有悬翼结构或桥结构。

7、根据1-6中任一项所述的谐振器，其中：

所述压电层设置有压电层过孔，所述谐振器还包括与所述顶电极同层布置的电极引出部，所述电极引出部经由所述过孔而与所述底电极电连接。

8、根据7所述的谐振器，还包括：

多个第二电连接部；和

第二封装基板，第二封装基板适于在所述压电层的上侧形成封装，

其中：

对应的第二电连接部贯穿所述第二封装基板而与所述电极引出部电连接，对应的第二电连接部贯穿所述第二封装基板而与所述顶电极的电连接边电连接。

9、根据5所述的谐振器，其中：

所述谐振器包括多个第一电连接部；

对应的第一电连接部贯穿第一密封基板、基底和压电层而与顶电极的电连接边电连接，对应的第一电连接部贯穿第一密封基板而与底电极的水平延伸部电连接。

10、一种体声波谐振器的制造方法，包括步骤：

提供基底与单晶压电层，单晶压电层设置在基底的第一侧；

在基底的第二侧形成在基底的厚度方向上贯穿基底的空腔；和

形成水平电极部，所述水平电极部在所述空腔内且为谐振器的底电极的组成部分，所述水平电极部在水平方向上延伸过整个所述空腔且与所述空腔的侧壁相接，所述水平电极部的下侧限定谐振器的空腔型声学镜的上侧。

11、根据10所述的方法，其中：

形成水平电极部的步骤包括：

在基底的第二侧设置金属层，所述金属层包括处于空腔内的所述水平电极部、壁部和覆盖金属层，所述壁部连接水平电极部与覆盖金属层且覆盖所述空腔的侧壁，所述覆盖金属层覆盖基底的第二侧除了空腔所在区域之外的部分；和

移除所述覆盖金属层的至少一部分，以形成底电极图案。

12、根据11所述的方法，其中：

移除所述覆盖金属层的至少一部分的步骤包括：移除全部的覆盖金属层。

13、根据12所述的方法，还包括步骤：

提供第一封装基板，所述第一封装基板覆盖所述基底的下侧，所述第一封装基板的上侧与所述水平电极部的下侧分别限定所述声学镜的下侧与上侧，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

14、根据11所述的方法，其中：

移除所述覆盖金属层的至少一部分的步骤包括：使得剩下的与水平电极部电连接的覆盖金属层包括水平延伸部，所述水平延伸部覆盖基底的第二侧在所述空腔附近的部分。

15、根据14所述的方法，还包括步骤：

提供第一封装基板，在基底的厚度方向上所述水平延伸部与所述第一封装基板的上侧间隔开，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

16、根据15所述的方法，还包括步骤：

形成第一导电路径和第二导电路径，所述第一导电路径从所述第一封装基底的下侧向上延伸而与顶电极的电连接边电连接，所述第二导电路径从所述第一封装基底的下侧向上延伸而与所述水平延伸部电连接。

17、根据11所述的方法，还包括步骤：

在压电层的上侧设置顶电极；以及

提供第二封装基板，第二封装基板适于在所述压电层的上侧形成封装。

18、根据17所述的方法，其中：

在压电层的上侧设置顶电极的步骤包括：形成与所述顶电极同层布置且间隔开的电极引出部；

所述电极引出部适于经由在压电层的厚度方向上贯穿压电层的过孔而与底电极的电极连接边电连接；

所述方法还包括步骤：

形成第三导电路径和第四导电路径，所述第三导电路径从所述第二封装基底的上侧向下延伸而与顶电极的电连接边电连接，所述第四导电路径从所述第二封装基底的上侧向下延伸而与所述电极引出部电连接。

19、一种滤波器，包括根据1-9中任一项所述的谐振器。

20、一种电子设备，包括根据19所述的滤波器或者根据1-9中任一项所述的谐振器。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种体声波谐振器，包括：

基底；

声学镜；

底电极；

顶电极；和

压电层，设置在底电极与顶电极之间，

其中：

所述压电层为单晶压电层；

所述基底设置有在厚度方向上贯穿其的空腔，所述底电极包括在水平方向上延伸过整个所述空腔且在所述空腔内的水平电极部，所述水平电极部与所述空腔的侧壁相接；

所述声学镜包括所述空腔的位于所述水平电极部下侧的声学腔。

2.根据权利要求1所述的谐振器，其中：

所述底电极仅包括所述水平电极部；或者

所述底电极包括所述水平电极部以及壁部，所述壁部自所述水平电极部远离压电层以覆盖所述空腔的侧壁的方式延伸，所述壁部的下端与所述基底的下侧齐平。

3.根据权利要求2所述的谐振器，还包括：

第一封装基板，覆盖所述基底的下侧，所述第一封装基板的上侧与所述水平电极部的下侧分别限定所述声学腔的下侧与上侧，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

4.根据权利要求1所述的谐振器，其中：

所述底电极包括所述水平电极部、壁部以及水平延伸部，所述壁部以覆盖所述空腔的侧壁的方式连接在水平电极部与水平延伸部之间，所述壁部的下端与所述基底的下侧齐平，所述水平延伸部自所述壁部向外侧延伸且至少覆盖所述基底的下侧的一部分。

5.根据权利要求4所述的谐振器，还包括：

第一封装基板，在基底的厚度方向上所述水平延伸部与所述第一封装基板间隔开，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

6.根据权利要求1所述的谐振器，其中：

所述顶电极在电极连接边设置有桥结构；和/或

所述顶电极在电极非连接端设置有悬翼结构或桥结构。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的谐振器，其中：

所述压电层设置有压电层过孔，所述谐振器还包括与所述顶电极同层布置的电极引出部，所述电极引出部经由所述过孔而与所述底电极电连接。

8.根据权利要求7所述的谐振器，还包括：

多个第二电连接部；和

第二封装基板，第二封装基板适于在所述压电层的上侧形成封装，

其中：

对应的第二电连接部贯穿所述第二封装基板而与所述电极引出部电连接，对应的第二电连接部贯穿所述第二封装基板而与所述顶电极的电连接边电连接。

9.根据权利要求5所述的谐振器，其中：

所述谐振器包括多个第一电连接部；

对应的第一电连接部贯穿第一密封基板、基底和压电层而与顶电极的电连接边电连接，对应的第一电连接部贯穿第一密封基板而与底电极的水平延伸部电连接。

10.一种体声波谐振器的制造方法，包括步骤：

提供基底与单晶压电层，单晶压电层设置在基底的第一侧；

在基底的第二侧形成在基底的厚度方向上贯穿基底的空腔；和

形成水平电极部，所述水平电极部在所述空腔内且为谐振器的底电极的组成部分，所述水平电极部在水平方向上延伸过整个所述空腔且与所述空腔的侧壁相接，所述水平电极部的下侧限定谐振器的空腔型声学镜的上侧。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

形成水平电极部的步骤包括：

在基底的第二侧设置金属层，所述金属层包括处于空腔内的所述水平电极部、壁部和覆盖金属层，所述壁部连接水平电极部与覆盖金属层且覆盖所述空腔的侧壁，所述覆盖金属层覆盖基底的第二侧除了空腔所在区域之外的部分；和

移除所述覆盖金属层的至少一部分，以形成底电极图案。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

移除所述覆盖金属层的至少一部分的步骤包括：移除全部的覆盖金属层。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：

提供第一封装基板，所述第一封装基板覆盖所述基底的下侧，所述第一封装基板的上侧与所述水平电极部的下侧分别限定所述声学镜的下侧与上侧，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

14.根据权利要求11所述的方法，其中：

移除所述覆盖金属层的至少一部分的步骤包括：使得剩下的与水平电极部电连接的覆盖金属层包括水平延伸部，所述水平延伸部覆盖基底的第二侧在所述空腔附近的部分。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括步骤：

提供第一封装基板，在基底的厚度方向上所述水平延伸部与所述第一封装基板的上侧间隔开，第一封装基板适于在所述基底的下侧形成封装。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括步骤：

形成第一导电路径和第二导电路径，所述第一导电路径从所述第一封装基底的下侧向上延伸而与顶电极的电连接边电连接，所述第二导电路径从所述第一封装基底的下侧向上延伸而与所述水平延伸部电连接。

17.根据权利要求11所述的方法，还包括步骤：

在压电层的上侧设置顶电极；以及

提供第二封装基板，第二封装基板适于在所述压电层的上侧形成封装。

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

在压电层的上侧设置顶电极的步骤包括：形成与所述顶电极同层布置且间隔开的电极引出部；

所述电极引出部适于经由在压电层的厚度方向上贯穿压电层的过孔而与底电极的电极连接边电连接；

所述方法还包括步骤：

形成第三导电路径和第四导电路径，所述第三导电路径从所述第二封装基底的上侧向下延伸而与顶电极的电连接边电连接，所述第四导电路径从所述第二封装基底的上侧向下延伸而与所述电极引出部电连接。

19.一种滤波器，包括根据权利要求1-9中任一项所述的谐振器。

20.一种电子设备，包括根据权利要求19所述的滤波器或者根据权利要求1-9中任一项所述的谐振器。

Images