CN117134739B - 滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法 - Google Patents

滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法，该滤波器包括电容器、金属层及至少一个体声波谐振器；体声波谐振器和电容器均包括衬底、声学镜、下电极、压电层及上电极，电容器的上电极和下电极之间形成电容区；金属层包括同层设置的第一金属区和第二金属区，第一金属区与电容区重叠以降低其频率，第二金属区位于体声波谐振器的谐振区的边缘以免其能量横向泄漏；电容器和体声波谐振器共用一个衬底和一个压电层，且二者的声学镜、下电极及上电极均同层设置，这样二者的声学镜、下电极、上电极及金属层的两个金属区分别可以在同一工序中制备，这样不会额外增加工艺，从而可以简化滤波器的生产工艺、降低工艺成本、提高生产效率。

Description

滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法
技术领域
本发明属于射频滤波技术领域，涉及一种滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法。
背景技术
声波滤波器包括声表面波滤波器和体声波滤波器，其中，体声波滤波器由体声波谐振器组成，其由上而下依次设有上电极、压电层、下电极、声学镜以及支撑这四者的衬底。
在梯形结构的滤波器中，一般可以分为串联臂谐振器和并联臂谐振器，为了改善滤波器的矩形度，通常会设置相应的电容器，该电容器可以是与串联臂谐振器并联，也可以是与并联臂谐振器并联或者串联。
但现有技术中，电容器的设置往往会增加额外的工艺，使得整个滤波器的生产工艺复杂，工艺成本增加。
发明内容
本发明提供一种滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法，旨在解决现有技术中电容器的设置往往会增加额外的工艺，使得整个滤波器的生产工艺复杂，工艺成本增加的问题。
本发明实施例提供一种滤波器，包括电容器、金属层以及至少一个体声波谐振器；所述至少一个体声波谐振器和所述电容器均包括衬底、声学镜、下电极、压电层以及上电极；所述下电极位于所述压电层的下表面，所述上电极位于所述压电层的上表面，所述声学镜位于所述下电极和所述衬底之间，其中，所述至少一个体声波谐振器的衬底与所述电容器的衬底为同一衬底，所述至少一个体声波谐振器的压电层与所述电容器的压电层为同一压电层；所述电容器的下电极和所述电容器的上电极重叠的区域形成电容区；所述金属层位于所述压电层的上方，所述金属层包括第一金属区和第二金属区，所述第一金属区和所述第二金属区同层设置，所述第一金属区与所述电容区重叠，所述第二金属区位于所述至少一个体声波谐振器的谐振区的边缘。
可选的，所述电容器的频率不在所述滤波器的通带范围内。。
可选的，在所述至少一个体声波谐振器的谐振区与所述电容区之间的区域内，所述金属层与所述下电极不重叠，所述上电极与所述下电极不重叠。
可选的，所述至少一个体声波谐振器为并联臂谐振器；所述滤波器还包括质量加载层，所述质量加载层位于所述压电层的上方；在所述至少一个体声波谐振器的谐振区与所述电容区之间的区域内，所述质量加载层与所述下电极不重叠；所述质量加载层包括第一加载区和第二加载区，所述第一加载区与所述电容区重叠，所述第二加载区与所述至少一个体声波谐振器的谐振区重叠。
可选的，所述至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器和第二体声波谐振器，所述滤波器还包括走线和介质层；所述第一体声波谐振器与所述第二体声波谐振器之间的上电极或下电极通过所述走线电性连接；所述介质层的至少一部分位于所述走线和所述衬底之间。
可选的，所述介质层包括第一介质区和第二介质区；所述第一介质区与所述电容区重叠，所述第二介质区位于所述走线和所述衬底之间。
可选的，所述压电层包括第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述电容区，所述第二区域位于所述至少一个体声波谐振器的谐振区；所述第一区域的厚度小于所述第二区域的厚度。
可选的，所述滤波器为梯型结构滤波器或混合型结构滤波器。
可选的，所述电容器与所述至少一个体声波谐振器并联或者串联。
本发明实施例还提供一种多工器，包括上述任一项所述的滤波器。
本发明实施例还提供一种射频前端模组，包括上述任一项所述的滤波器。
本发明实施例还提供一种滤波器的制备方法，包括：在衬底的上表面制备电容器的声学镜和至少一个体声波谐振器的声学镜；在所述衬底的上表面制备下电极，所述电容器的声学镜以及所述至少一个体声波谐振器的声学镜位于所述衬底与所述下电极之间，所述下电极包括所述电容器的下电极和所述至少一个体声波谐振器的下电极；制备压电层，所述压电层覆盖所述电容器的下电极的上表面和所述至少一个体声波谐振器的下电极的上表面；制备上电极和金属层；其中，所述上电极位于所述压电层的上表面，所述上电极包括所述电容器的上电极和所述至少一个体声波谐振器的上电极，所述电容器的下电极与所述电容器的上电极之间重叠的区域形成电容区；所述金属层位于所述压电层的上方，所述金属层包括第一金属区和第二金属区，所述第一金属区和所述第二金属区同层设置，所述第一金属区与所述电容区重叠，所述第二金属区位于所述至少一个体声波谐振器的谐振区的边缘。
可选的，所述制备上电极和金属层，包括：在所述压电层的上表面制备第一金属导电层；图案化所述第一金属导电层，以得到所述上电极；在所述第一金属导电层的上表面制备第二金属导电层；图案化所述第二金属导电层，以得到所述金属层。
可选的，所述制备上电极和金属层，包括：在所述压电层的上表面制备第一金属导电层；图案化所述第一金属导电层，以得到所述金属层；在所述第一金属导电层的上表面制备第二金属导电层；图案化所述第二金属导电层，以得到所述上电极。
在本发明实施例提供的滤波器、多工器、射频前端模组及滤波器的制备方法中，滤波器和体声波谐振器共用一个衬底和一个压电层，且电容器和体声波谐振器二者的声学镜同层设置、电容器和体声波谐振器二者的下电极同层设置、电容器和体声波谐振器二者的上电极同层设置。生产时，电容器和体声波谐振器二者的声学镜可以在同一工序中制备，电容器和体声波谐振器二者的下电极可以在同一工序中制备，电容器和体声波谐振器二者的上电极可以在同一工序中制备，这样制备滤波器时，不会额外增加工艺，从而可以简化滤波器的生产工艺、降低工艺成本、提高生产效率。
第一金属区可以降低电容器的频率，第二金属区可以有效防止体声波谐振器的能量横向泄露。而且第一金属区和第二金属区同层设置，这样可以在同一工序中制备第一金属区和第二金属区，不会额外增加工艺，从而可以提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的滤波器的示意图一；
图2是本发明实施例一提供的滤波器的示意图二；
图3是本发明实施例一提供的滤波器的示意图三；
图4是本发明实施例一提供的滤波器的剖面示意图；
图5是本发明实施例二提供的滤波器的剖面示意图；
图6是本发明实施例三提供的滤波器的剖面示意图；
图7是本发明实施例四提供的滤波器的剖面示意图；
图8是本发明实施例五提供的滤波器的剖面示意图；
图9是本发明实施例六提供的滤波器的剖面示意图；
图10是本发明一实施例提供的滤波器的制备流程示意图一；
图11是本发明一实施例提供的滤波器的制备流程示意图二；
图12是本发明一实施例提供的滤波器的制备流程示意图三。
说明书中的附图标记如下：
100、滤波器；10、电容器；20、体声波谐振器；1、衬底；2、声学镜；3、下电极；4、压电层；5、上电极；2a、第一声学镜；2b、第二声学镜；3a、第一下电极；3b、第二下电极；5a、第一上电极；5b、第二上电极；6、金属层；61、第一金属区；62、第二金属区；7、质量加载层；71、第一加载区；72、第二加载区；8、走线；9、介质层；91、第一介质区；92、第二介质区。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1至图4所示，在实施例一中，滤波器100包括电容器10以及至少一个体声波谐振器20；各体声波谐振器20和电容器10均包括衬底1、声学镜2、下电极3、压电层4以及上电极5；其中，下电极3位于压电层4的下表面，上电极5位于压电层3的上表面，声学镜2位于下电极3和衬底1之间。各体声波谐振器20可以共用一个衬底1和一个压电层4。另外，各体声波谐振器20的衬底1与电容器10的衬底1为同一衬底1，各体声波谐振器20的压电层4与电容器10的压电层4为同一压电层4。
定义电容器10的上电极5为第一上电极5a，电容器10的下电极3为第一下电极3a，电容器10的声学镜2为第一声学镜2a，各体声波谐振器20的上电极5为第二上电极5b，各体声波谐振器20的下电极3为第二下电极3b，各体声波谐振器20的声学镜2为第二声学镜2b。
在本实施例中，“下电极3位于压电层4的下表面”是指第一下电极3a和第二下电极3b均位于压电层4的下表面；“上电极5位于压电层3的上表面”是指第一上电极5a和第二上电极5b均位于压电层4的下表面；“声学镜2位于下电极3和衬底1之间”是指第一声学镜2a位于第一下电极3a和衬底1之间，第二声学镜2b位于第二下电极3b和衬底1之间。
在本实施例中，第一上电极5a与第一下电极3a之间重叠的区域形成电容区。其中，第一上电极5a与第一下电极3a之间重叠的区域是指第一上电极5a与第一下电极3a二者在衬底1的正投影所能够重叠的区域，即第一上电极5a与第一下电极3a隔着压电层4形成电容区。
另外，在本实施例中，电容区与第一声学镜2a二者在衬底1上的正投影也具有相互重叠的区域，通过第一声学镜2a的设置可以防止电容器的能量从衬底1远离第一下电极3a的一面反射，从而避免在衬底1到电容器10上表面之间的垂直空间内形成谐振。
此外，在本实施例中，第二声学镜2b、第二下电极3b、压电层4以及第二上电极5b相互重叠的区域形成体声波谐振器的谐振区。
在本实施例所描述的结构中，第一声学镜2a与第二声学镜2b同层设置、第一下电极3a与第二下电极3b同层设置、第一上电极5a与第二上电极5b同层设置。生产时，第一声学镜2a和第二声学镜2b可以在同一工序中制备，第一下电极3a和第二下电极3b可以在同一工序中制备，第一上电极5a和第二上电极5b可以在同一工序中制备，这样制备滤波器100时，不会额外增加工艺，从而可以简化滤波器100的生产工艺、降低工艺成本、提高生产效率。
另外，第一上电极5a和第二上电极5b的材质相同、第一下电极3a与第二下电极3b的材质相同、第一声学镜2a与第二声学镜2b的材质或结构相同，这样可以更方便滤波器100的生产制备。
在本实施例中，上电极5(包括第一上电极5a、第二上电极5b)可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质。可选地，上电极5可以是钼、钨、钌、金、镁、铝、铜、铬、钛、锇、铱或者是上述金属的复合或合金中的一种。下电极3(包括第一下电极3a、第二下电极3b)可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质。可选地，下电极3可以是钼、钨、钌、金、镁、铝、铜、铬、钛、锇、铱或者是上述金属的复合或合金中的一种。另外，上电极5与下电极3的材质可以相同也可以不同。
衬底1的材质可以是单晶硅、砷化镓、氮化镓、蓝宝石以及石英等。第一声学镜2a、第二声学镜2b均可以是空腔、布拉格反射层或者其他等效形式。压电层4的材质可以是氮化铝、氧化锌、锆钛酸铅(PZT)或上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料，当然，压电层4也可以选择单晶压电层4材料，比如单晶氮化铝、铌酸锂、钽酸锂、石英等。
在实施例一中，电容器的频率不在滤波器100的通带范围内。需要说明的是，电容器10由衬底1、第一声学镜2a、第一下电极3a、压电层4以及第一上电极5a等基本结构组成，相当于是一个谐振器，其频率即为该谐振器的谐振频率。
在实施例一的一种可实现的实施方式中，电容器10的频率小于滤波器100的通带范围的下限值。具体的，如图4所示，在该实施方式中，滤波器100还包括金属层6，金属层6位于压电层4的上方。其中，在实施例一中，金属层6可以是设置在上电极5和压电层4之间。当然，在其他实施例中，金属层6也可以是设置在其他位置，比如参考图6，在该实施例中，金属层6设置在上电极5的上表面。
另外，如图4所示，在该实施方式中，金属层6包括第一金属区61和第二金属区62。其中，第一金属区61与电容区重叠，通过第一金属区61可以降低电容器10的频率，使电容器10的频率小于滤波器100的通带范围的下限值。第二金属区62位于所述至少一个体声波谐振器20的谐振区的边缘，通过第二金属区62设置可以增大谐振区边缘的声阻抗，有效降低体声波谐振器20的能量横向泄露。
在本实施例中，两个物体“重叠”可以是指二者完全重叠，也可以是二者部分重叠。其中，第一金属区61与电容区完全重叠时，二者在衬底1上的正投影完全重合；第一金属区61与电容区部分重叠时，二者在衬底1上的正投影只有一部分重合，且第一金属区61与电容区部分重叠时，第一金属区61通常与电容区的中间部分重叠。
在本实施例中，第二金属区62位于所述至少一个体声波谐振器20的谐振区的边缘包括：第二金属区62位于各体声波谐振器20中的某一个的谐振区的边缘；第二金属区62分别位于各体声波谐振器20中的多个的谐振区的边缘。另外，第二金属区62位于体声波谐振器20的谐振区的边缘，是指该谐振区的边缘与第二金属区62重叠。此外，当一个体声波谐振器20的谐振区边缘设置有第二金属区62时，第二金属区62可以是环绕在该谐振区边缘。
另外，第一金属区61和第二金属区62同层设置，这样可以在同一工序中制备第一金属区61和第二金属区62，从而可以提高生产效率。其中，“第一金属区61和第二金属区62同层”可以是指二者相对于上电极5的位置相同，比如二者均位于上电极5的下表面，或者均位于上电极5的上表面。
此外，金属层6的第一金属区61和第二金属区62的材质是相同的。在本实施例中，通过金属层6的设置能够在降低体声波谐振器20的能量横向泄露，并在避免额外增加工艺的前提下，使电容器10的谐振频率远离特定频段，这样可减小工艺复杂度，降低制作成本，其中，该特定频段包括滤波器通带和带外抑制有严格要求的频段。
在图4示出的实施方式中，第一上电极5a设置在第一金属区61的上表面，第二上电极5b的边缘位于第二金属区62的上表面。此时第二上电极5b位于第二金属区62上表面的部分与位于压电层4上表面的部分相比，前者凸起于后者，使得第二上电极5b的边缘高于第二上电极5b的其他区域，这样可以降低体声波谐振器20的能量横向泄露。
在实施例一中，金属层6的材质可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质。可选的，金属层6可以是钼、钨、钌、金、镁、铝、铜、铬、钛、锇、铱，或者是以上金属的复合或其合金中的一种。另外，金属层6的材质与第一上电极5a的材质可以是相同的，也可以是不同的。
如图4所示，在实施例一中，电容器10与体声波谐振器20之间的连接可以是通过第一下电极3a和第二下电极3b连接来实现，此时，在体声波谐振器20的谐振区与电容区之间的区域(定义该区域为过渡区)内，设置有下电极3，相当于是在位于过渡区内的衬底部分的上表面设置了相应的走线，以使第一下电极3a和第二下电极3b电连接。为了避免过渡区的走线重叠产生寄生谐振，进而造成谐振器性能的恶化，在过渡区内，金属层6与下电极3不重叠、上电极5与下电极3不重叠。在其他实施例中，电容器10与体声波谐振器20之间的连接可以是通过第一上电极5a和第二上电极5b连接来实现，此时，在过渡区内部不设置下电极3，以免过渡区的走线产生寄生谐振，另外，在此实施例中，过渡区内可以设置金属层6，也可以不设置金属层6。
需要说明的是，本申请附图仅示出电容器10与至少一个体声波谐振器20串联连接的情况，并联连接的情况附图并未示出，也应当在本发明保护范围之内。
在实施例一的另一种可实现的实施方式中，压电层4包括第一区域和第二区域，第一区域位于电容区，此时第一区域和电容区二者在衬底1上的正投影完全重叠；第二区域位于所述至少一个体声波谐振器20的谐振区，即各体声波谐振器20的压电层为第二区域；另外，第一区域的厚度小于第二区域的厚度。在该实施方式中，根据压电层第一区域的厚度与第二区域厚度的差异大小，电容器10的频率可能会大于滤波器100的通带范围的上限值，也可能会小于滤波器100的通带范围的下限值。这样一方面可以减小电容器10的介质厚度，有利于减小电容面积，一方面可以增加电容器谐振频率的调节范围，避免电容器谐振频率对滤波器性能造成影响。生产时，在制备完成压电层4以后，可以通过化学反应蚀刻或离子束刻蚀等方式对压电层4的上表面相应区域进行处理，以去除该区域一定厚度的压电层4，进而形成第一区域。
如图1至图3所示，滤波器100为梯型结构滤波或者混合型结构滤波器。电容器10与所述至少一个体声波谐振器10并联或者串联。其中，“电容器10与所述至少一个体声波谐振器10并联”是指：电容器10并联在一个体声波谐振器的两端；或者电容器10并联在多个体声波谐振器的两端，假设该多个体声波谐振器组成一个模组，则电容器10并联在该模组的两端，另外，该模组中各体声波谐振器之间的关系可以是只有串联，也可以是同时包括串联和并联。“电容器10与所述至少一个体声波谐振器10者串联”是指电容器10与一个体声波谐振器10串联，或者电容器10与多个体声波谐振器10串联。其中，“多个”是指大于或等于两个。
在实施例一中，所述至少一个体声波谐振器为并联臂谐振器，此时，如图4所示，滤波器100还包括质量加载层7，质量加载层7位于压电层4的上方。其中，质量加载层7可以是单一金属材料或者不同金属的复合或者合金材质。可选的，质量加载层7可以是钼、钨、钌、金、镁、铝、铜、铬、钛、锇、铱或以上金属的复合或其合金中的一种，当然，质量加载层7也可为氮化铝、二氧化硅、氮化硅等介质材料。
需要说明的是，并联臂谐振器指的是，在梯型结构滤波器或者混合型结构滤波器中，在输入端与输出端之间的线路中，一个端口连接串联谐振器，另一个端口连接到地焊盘的谐振器。
如图4所示，在实施例一中，当所述至少一个体声波谐振器为并联臂谐振器时，质量加载层7包括第一加载区71和第二加载区72，第一加载区71与电容区重叠，以降低电容器10的频率。第二加载区72与所述至少一个体声波谐振器的谐振区重叠，以降低所述至少一个体声波谐振器的频率。其中，第一加载区71和第二加载区72同层设置，“第二加载区72与所述至少一个体声波谐振器的谐振区重叠”是指第二加载区72与至少一个体声波谐振器中的一个或多个体声波谐振器的谐振区重叠，即至少一个体声波谐振器中的一个或多个体声波谐振器设置有质量加载层。
在本实施例中，第一加载区71和第二加载区72的材质相同，以便提高生产效率。当设置质量加载层7以降低并联臂谐振器的频率时，还可以使质量加载层7覆盖至电容区，即在制备形成第二加载区72的同时，还可以制备形成第一加载区71，这样可以在不增加工艺的前提下降低电容器10的频率。另外，第一加载区71与电容区可以完全重叠，二者在衬底1上的正投影完全重合；第一加载区71与电容区可以部分重叠，二者在衬底1上的正投影只有一部分重合。第二加载区72与所述至少一个体声波谐振器的谐振区可以完全重叠，二者在衬底1上的正投影完全重合；第二加载区72与所述至少一个体声波谐振器的谐振区可以部分重叠，二者在衬底1上的正投影只有一部分重合。
此外，在本实施例中，在过渡区域内，质量加载层7与下电极3不重叠。其中，当过渡区内设置有下电极，以连接第一下电极3a和第二下电极3b时，过渡区内不设置质量加载层7，此时，第一加载区71和第二加载区72间隔设置；当过渡区内未设置有下电极3时，过渡区内可以设置质量加载层7，也可以不设置质量加载层7。
在图4示出的实施例中，质量加载层7位于第一上电极5a的上表面，且质量加载层7还位于第二上电极5b的上表面，此时，第一加载区71位于第一上电极5a的上表面，第二加载区72位于第二上电极5b的上表面。
应当理解的，当滤波器为梯形滤波器时，所述至少一个体声波谐振器也可以是串联臂谐振器。
如图1和图4所示，在实施例一中，至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器20a和第二体声波谐振器20b，滤波器100还包括走线8和介质层9。第一谐振器20a的上电极5与第二谐振器20b的上电极5通过走线8电性连接；介质层9的至少一部分位于走线8和衬底1之间。其中，介质层9的材质可以是低介电常数材料，比如氮化铝、氮化硅、氧化硅、氟氧化硅等，走线8的材质可以是与上电极5的材质相同。另外，如图4所示，在实施例一中，介质层9位于压电层4的上表面，此时第二金属区62至少有一部分位于介质层9的上方，走线8至少有一部分位于第二金属区62的上方。
通过介质层9可以避免走线8与其他导电结构之间产生寄生电容，其中，导电结构可以是第一体声波谐振器20的下电极3、第二体声波谐振器20的下电极3、电连接其他两个体声波谐振器20的上电极5的走线或者滤波器100的焊盘等。
如图1所示，第一体声波谐振器20a为并联臂谐振器和第二体声波谐振器20b为串联臂谐振器。当然，在其他实施例中，第一体声波谐振器20a也可以是串联臂谐振器(如图3所示)，此时，第二体声波谐振器20b可以是串联臂谐振器，也可以是并联臂谐振器。
在实施例一中，介质层9具有一部分环绕在第一谐振器20a的上电极的边缘，并与第一谐振器20a的上电极的边缘重叠，此时通过介质层9还可以抬高第一谐振器20a的上电极的边缘的高度，以减少第一谐振器20a的能量横向泄漏。同样的，介质层9具有一部分环绕在第二谐振器20b的上电极的边缘，并与第二谐振器20b的上电极的边缘重叠，此时通过介质层9还可以抬高第二谐振器20b的上电极的边缘的高度，避免第二谐振器20b的能量横向泄漏。
实施例二
如图5所示，实施例二与实施例一的区别在于：在实施例二中，介质层9除了有一部分位于衬底1和走线8之间外，还有一部分位于电容区。
具体的，如图5所示，介质层9包括第一介质区91和第二介质区92。其中，第一介质区91与电容区的重叠，通过第一介质区91也可以降低电容器10的频率。第二介质区92位于走线8和所述衬底1之间，以避免走线8与其他导电结构之间产生寄生电容。另外，第一介质区91和第二介质区92同层设置，二者可以在同一工序中制备，进而提高生产效率。
此外，如图5所示，在实施例二中，第一金属区61位于第一介质区91的上表面，第二金属区62的至少有一部分位于第二介质区92的上表面。
实施例三
如图6所示，实施例三与实施例一的区别在于：在实施例三中，金属层6位于上电极5的上表面，此时，第一金属区61位于第一上电极5a的上表面，第二金属区62位于第二上电极5b的上表面；另外，第一加载区71位于第一金属区61的上表面，第二加载区72位于第二金属区62的上表面。
实施例四
如图7所示，实施例四与实施例一的区别在于：在实施例四中，第一加载区71设置在第二上电极5b的上表面，第一金属区61设置在第一加载区71的上表面，第二加载区72设置在第二上电极5b的上表面，第二金属区62设置在第二加载区72的上表面。
实施例五
如图8所示，实施例五与实施例二的区别在于：在实施例五中，第一谐振器20a的下电极3与第二谐振器20b的下电极3通过走线8电性连接，此时，介质层的至少一部分也位于走线8和衬底1之间，以避免走线8与其他导电结构之间产生寄生电容，在该实施例中，其他导电结构可以是第一体声波谐振器20的上电极5、第二体声波谐振器20的上电极5、电连接其他两个体声波谐振器20的下电极3的走线8或者滤波器100的焊盘等。
另外，在实施例五的一种可实现的实施方式中，介质层9包括第一介质区91和第二介质区92，其中，第一介质区91与电容区重叠，第二介质区92位于衬底1和走线8之间。在实施例五的另一种可实现的实施方式中，只具有第二介质区92。
实施例六
如图9所示，实施例六与实施例五的区别在于：在实施例六中，第一金属区61位于第一上电极5a的上表面，第二金属区62位于第二上电极5b的上表面；此时，第一加载区71位于第一金属区61的上表面，第二加载区72位于第二金属区62的上表面。
本发明实施例还提供了一种多工器，该多工器包括了上述任一实施例所描述的滤波器100，其中，多工器可以是双工器、三工器等。
本发明实施例还提供了一种射频前端模组，该射频前端模组包括了上述任一实施例所描述的滤波器100。
如图10所示，本发明实施例还提供了一种滤波器100的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤S1、在衬底1的上表面制备电容器10的声学镜(第一声学镜2a)和至少一个体声波谐振器20的声学镜(第二声学镜2b)；步骤S2、在所述衬底1的上表面制备下电极3，第一声学镜2a和第二声学镜2b位于所述衬底1与所述下电极3之间，所述下电极3包括所述电容器10的下电极(第一下电极3a)和所述至少一个体声波谐振器20的下电极(第二下电极3b)；其中，第一声学镜2a位于衬底1和第一下电极3a之间，第二声学镜2b位于衬底1和第二下电极3b之间；步骤S3、制备压电层4，所述压电层4覆盖第一下电极3a的上表面和第二下电极3b的上表面；步骤S4、制备上电极5和金属层6；其中，所述上电极5位于所述压电层4的上表面，所述上电极5包括所述电容器10的上电极(第一上电极5a)和所述至少一个体声波谐振器的上电极(第二上电极5b)，第一下电极3a与第一上电极5a之间重叠的区域形成电容区；所述金属层6位于所述压电层4的上方，所述金属层6包括第一金属区61和第二金属区62，所述第一金属区61和所述第二金属区62同层设置，所述第一金属区61与所述电容区重叠，所述第二金属区62位于所述至少一个体声波谐振器20的谐振区的边缘。
在步骤S1中可以通过蚀刻等方式在在衬底1的上表面制备多个空腔结构，这些空腔结构中有的为第一声学镜2a，有的为第二声学镜2b。
步骤S2包括：步骤S21、在各空腔结构内填充牺牲材料，形成牺牲层，其中，牺牲层的上表面与衬底1的上表面平齐；步骤S22、在衬底1的上表面制备金属导电层；步骤S23、对金属导电层进行图案化处理，以得到第一下电极3a和第二下电极3b。其中，步骤S22中可以通过磁控溅射的方式制备金属导电层，步骤S23中可以通过涂胶、曝光、显影以及蚀刻等工艺实现对金属导电层的图案化处理。
另外，在步骤S22和步骤S21之间还包括制备种子层的步骤，其中，种子层的材质可以是氮化铝、钛等，种子层覆盖衬底1的上表面以及牺牲层的上表面，种子层可以通过磁控溅射的方式制备，金属导电层制备在种子层的上表面。
此外，在步骤S4制备完成以后，还包括制备调频层和去除牺牲层的步骤，其中，去除牺牲层步骤中可以通过湿法或气体刻蚀的方法去除牺牲层。
在步骤S3中可以通过磁控溅射等方式制备压电层4。
如图11所示，当上电极5位于压电层4和金属层6之间时，步骤S4包括：步骤S41、在压电层4的上表面制备第一金属导电层；步骤S42、图案化所述第一金属导电层，以得到所述上电极4；步骤S43、在第一金属导电层的上表面制备第二金属导电层；步骤S44、图案化第二金属导电层，以得到金属层6。其中，第一金属导电层以及第二金属导电层均可以通过磁控溅射的方式制备，各图案化处理也都可以通过涂胶、曝光、显影以及蚀刻等工艺实现。
如图12所示，当金属层6位于压电层4和上电极5之间时，步骤S4，包括：步骤S41’、在所述压电层的上表面制备第一金属导电层；步骤S42’、图案化所述第一金属导电层，以得到所述金属层；步骤S43’、在所述第一金属导电层的上表面制备第二金属导电层；步骤S44’、图案化所述第二金属导电层，以得到所述上电极4。
当压电层4分为第一区域和第二区域，且第一区域的厚度小于第二区域的厚度时，步骤S3和步骤S4之间还包括去除第一区域一定厚度的步骤，在该步骤中，可以通过化学反应蚀刻或离子束刻蚀等方式对压电层4的第一区域的上表面进行处理，使第一区域的厚度小于第二区域的厚度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种滤波器，其特征在于，包括电容器、金属层以及至少一个体声波谐振器；
所述至少一个体声波谐振器和所述电容器均包括衬底、声学镜、下电极、压电层以及上电极；所述下电极位于所述压电层的下表面，所述上电极位于所述压电层的上表面，所述声学镜位于所述下电极和所述衬底之间，其中，所述至少一个体声波谐振器的衬底与所述电容器的衬底为同一衬底，所述至少一个体声波谐振器的压电层与所述电容器的压电层为同一压电层；所述电容器的下电极和所述电容器的上电极重叠的区域形成电容区；
所述金属层位于所述压电层的上方，所述金属层包括第一金属区和第二金属区，所述第一金属区和所述第二金属区同层设置，所述第一金属区与所述电容区重叠，所述第二金属区位于所述至少一个体声波谐振器的谐振区的边缘。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述电容器的频率不在所述滤波器的通带范围内。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，在所述至少一个体声波谐振器的谐振区与所述电容区之间的区域内，所述金属层与所述下电极不重叠，所述上电极与所述下电极不重叠。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述至少一个体声波谐振器为并联臂谐振器；
所述滤波器还包括质量加载层，所述质量加载层位于所述压电层的上方；
在所述至少一个体声波谐振器的谐振区与所述电容区之间的区域内，所述质量加载层与所述下电极不重叠；
所述质量加载层包括第一加载区和第二加载区，所述第一加载区与所述电容区重叠，所述第二加载区与所述至少一个体声波谐振器的谐振区重叠。
5.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述至少一个体声波谐振器包括第一体声波谐振器和第二体声波谐振器，所述滤波器还包括走线和介质层；
所述第一体声波谐振器与所述第二体声波谐振器之间的上电极或下电极通过所述走线电性连接；
所述介质层的至少一部分位于所述走线和所述衬底之间。
6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述介质层包括第一介质区和第二介质区；所述第一介质区与所述电容区重叠，所述第二介质区位于所述走线和所述衬底之间。
7.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述压电层包括第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述电容区，所述第二区域位于所述至少一个体声波谐振器的谐振区；
所述第一区域的厚度小于所述第二区域的厚度。
8.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器为梯型结构滤波器或混合型结构滤波器。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述电容器与所述至少一个体声波谐振器并联或者串联。
10.一种多工器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的滤波器。
11.一种射频前端模组，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的滤波器。
12.一种滤波器的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底的上表面制备电容器的声学镜和至少一个体声波谐振器的声学镜；
在所述衬底的上表面制备下电极，所述电容器的声学镜以及所述至少一个体声波谐振器的声学镜位于所述衬底与所述下电极之间，所述下电极包括所述电容器的下电极和所述至少一个体声波谐振器的下电极；
制备压电层，所述压电层覆盖所述电容器的下电极的上表面和所述至少一个体声波谐振器的下电极的上表面；
制备上电极和金属层；其中，所述上电极位于所述压电层的上表面，所述上电极包括所述电容器的上电极和所述至少一个体声波谐振器的上电极，所述电容器的下电极与所述电容器的上电极之间重叠的区域形成电容区；所述金属层位于所述压电层的上方，所述金属层包括第一金属区和第二金属区，所述第一金属区和所述第二金属区同层设置，所述第一金属区与所述电容区重叠，所述第二金属区位于所述至少一个体声波谐振器的谐振区的边缘。
13.根据权利要求12所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述制备上电极和金属层，包括：
在所述压电层的上表面制备第一金属导电层；
图案化所述第一金属导电层，以得到所述上电极；
在所述第一金属导电层的上表面制备第二金属导电层；
图案化所述第二金属导电层，以得到所述金属层。
14.根据权利要求12所述的滤波器的制备方法，其特征在于，所述制备上电极和金属层，包括：
在所述压电层的上表面制备第一金属导电层；
图案化所述第一金属导电层，以得到所述金属层；
在所述第一金属导电层的上表面制备第二金属导电层；
图案化所述第二金属导电层，以得到所述上电极。
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