CN118057728A - 横向电场激励谐振器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种横向电场激励谐振器及其制造方法。该横向电场激励谐振器包括：衬底105；介质层104，其设置于所述衬底的表面，所述介质层的表面具有凹陷部；单晶压电薄膜101，其被支承于所述凹陷部的外周，并覆盖所述凹陷部的至少一部分，所述单晶压电薄膜101与所述凹陷部之间形成空腔106；以及电极层102，其设置于所述单晶压电薄膜101的至少一个表面，所述电极层102包括至少两组指电极102a，在第一方向上，所述至少两组指电极102a交叉设置，各组指电极102a分别与对应的总线102b连接。本申请的横向电场激励谐振器的能量损失较低，Q值被提升；此外，本申请的制造方法利用牺牲层释放技术来实现空腔，工艺简单且可靠性高。

Description

横向电场激励谐振器及其制造方法

技术领域

本申请涉及微机电(MEMS)技术领域，尤其涉及一种横向电场激励谐振器及其制造方法。

背景技术

电场对压电材料的激励分为横向电场激励(LateralFieldExcitation，LFE)和厚度电场激励(ThicknessFieldExcitation，TFE)。

横向电场激励是指，电极之间产生的电场方向与压电材料表面的方向平行，即，电场的激励方向相对于压电材料的表面而言是横向。厚度电场激励是指，电极之间产生的电场方向与压电材料表面的方向垂直，即，电场的激励方向沿着压电材料的厚度方向。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

横向电场激励谐振器是基于横向电场激励的谐振器，如何降低横向电场激励谐振器的能量损失，是一个亟待解决的课题。

为了解决至少上述技术问题或类似的技术问题，本申请实施例提供一种横向电场激励谐振器及其制造方法。该横向电场激励谐振器中具有空腔，该空腔的边界可以形成一个声学阻抗失配的边界，由此，压电薄膜中产生的横向传播的声波会由于该边界的阻抗失配而被反射，从而降低该横向电场激励谐振器的能量损失，提高品质因子(即，Q值)；此外，在本申请的制造方法中，利用牺牲层释放技术来实现空腔，工艺简单且可靠性高。

本申请实施例提供一种横向电场激励谐振器，所述横向电场激励谐振器包括：

衬底105；

介质层104，其设置于所述衬底的表面，所述介质层的表面具有凹陷部；

单晶压电薄膜101，其被支承于所述凹陷部的外周，并覆盖所述凹陷部的至少一部分，所述单晶压电薄膜101与所述凹陷部之间形成空腔106；以及

电极层102，其设置于所述单晶压电薄膜101的至少一个表面，

所述电极层102包括至少两组指电极102a，

在第一方向上，所述至少两组指电极102a交叉设置，

各组指电极102a分别与对应的总线102b连接。

本申请实施例还提供一种横向电场激励谐振器的制造方法，该制造方法包括：

在单晶压电薄膜101的第一表面上的预定位置形成牺牲层103，所述单晶压电薄膜101设置在支撑衬底100上；

在所述第一表面以及所述牺牲层103的表面形成介质层104；

将所述介质层104的表面与衬底105键合；

去除所述支撑衬底100；以及

去除所述牺牲层103，在所述单晶压电薄膜101和所述介质层104之间形成空腔106；

所述制造方法还包括：

在形成所述牺牲层103之前，在所述单晶压电薄膜101的所述第一表面上形成电极层102，并图形化所述电极层102，以形成指电极；和/或

在去除所述支撑衬底100之后，在所述单晶压电薄膜101的所述第二表面上形成电极层102，并图形化所述电极层102，以形成指电极。

本申请实施例的有益效果在于：横向电场激励谐振器的能量损失较低，Q值得到提升；此外，利用牺牲层释放技术来实现空腔，工艺简单且可靠性高。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。在附图中：

图1是图2沿直线AA’剖开形成的剖视图；

图2是第一方面的实施例的横向电场激励谐振器的俯视图；

图3是横向电场激励谐振器的另一个俯视图；

图4是横向电场激励谐振器的又一个俯视图；

图5是横向电场激励谐振器的第一变形例的一个剖面图；

图6是横向电场激励谐振器的第二变形例的一个剖面图；

图7是横向电场激励谐振器的第三变形例的一个剖面图；

图8是横向电场激励谐振器的第三变形例的一个剖面图；

图9是横向电场激励谐振器的第四变形例的一个剖面图；

图10是横向电场激励谐振器的第五变形例的一个剖面图；

图11是第二方面的实施例的横向电场激励谐振器的制造方法的一个示意图；

图12～图21是实施例1的制造方法中各步骤对应的器件剖面图；

图22～图31是实施例2的制造方法中各步骤对应的器件剖面图；

图32～图41是实施例3的制造方法中各步骤对应的器件剖面图；

图42是释放孔的设置位置的一个示意图；

图43是释放孔的设置位置的另一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请的限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

另外，在本申请的下述说明中，为了说明的方便，将与压电薄膜的表面平行的方向称为“横向”；与压电薄膜的表面垂直的方向称为“纵向”；沿着“纵向”，从压电薄膜指向介质层的方向为“下”方向，反之为“上”方向。上述对于方向的描述只是为了说明方便，并不用于限定本申请的横向电场激励谐振器在制造和使用时的方向。

第一方面的实施例

本申请第一方面的实施例提供一种横向电场激励谐振器。

图1是图2沿直线AA’剖开形成的剖视图，图2是第一方面的实施例的横向电场激励谐振器的俯视图。

如图1所示，横向电场激励谐振器1包括：衬底105，介质层104，压电薄膜101以及电极层102。

衬底105的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等，本申请对此不做限制。

介质层104设置于衬底105的表面。介质层104的表面具有凹陷部1041。介质层104可以是单层也可以是复合层。介质层104的材料可以包括二氧化硅，氮化硅，氧化铝或氮化铝等，本申请对此不做限制。

压电薄膜101被支承于凹陷部1041外周的介质层104表面上，并覆盖凹陷部1041的至少一部分，由此，压电薄膜101与凹陷部1041之间形成空腔106。空腔106中可以填充有具有预定压力的气体(例如，空气)，或者，空腔106中为真空。

压电薄膜101由具有压电特性的单晶材料制成，例如，单晶铌酸锂(LiNbO₃，LN)或单晶钽酸锂(LiTaO₃，LT)等。

电极层102设置于压电薄膜101的至少一个表面，例如，在图1中，电极层102设置在压电薄膜101的第一表面，即，下表面。

如图2所示，电极层102可以包括至少两组指电极102a，例如，一组为指电极102a1，另一组为指电极102a2。在第一方向D1上，该至少两组指电极102a交叉设置，形成叉指电极(IDE)。例如，指电极102a1和102a2交叉设置，其中，交叉设置的形式可以是两个指电极102a1之间插入一个或多个指电极102a2等。

在至少一个实施例中，各组指电极102a分别与对应的总线102b连接。例如，各指电极102a1与总线102b1连接，各指电极102a2与总线102b2连接。

在至少一个实施例中，总线102b可以沿着第一方向D1延伸，指电极102a与总线102b相交，例如，指电极102a与总线102b垂直。

在至少一个实施例中，电极层102还可以包括连接部，连接部可以将横向电场激励谐振器1的电极信号引出，例如，连接部可以与指电极102a电连接。

图3是横向电场激励谐振器的另一个俯视图。图3示出了连接部。在如图3所示的实施例中，连接部102d可以位于空腔106的边界104a外侧。

图4是横向电场激励谐振器的又一个俯视图。图4也示出了连接部。如图4所示的实施例中，连接部102d可以位于空腔106的边界104a内侧。

在本申请中，连接部102d能够用于横向电场激励谐振器1之间的电学信号连接以及横向电场激励谐振器1与外部信号的连接。图3和图4中未画出连接部102d和插电极102a的连接方式，他们之间可以通过多种方式连接。

根据本申请第一方面的横向电场激励谐振器1，当在连接部102d上施加交变电压时，在叉指电极间会形成交变电场，在该电场的激励下，压电波膜101上会产生横向传播的声波。而空腔106的边界104a可以形成一个声学阻抗失配的边界，当上述声波传播至边界104a时，大部分的声能会由于该边界的阻抗失配而被反射，从而能够显著降低能量损失，实现高Q值。

在本申请中，横向电场激励谐振器1的电极层102的设定形式可以有多种变形。

图5是横向电场激励谐振器的第一变形例的一个剖面图。图5与图1的区别在于，在压电薄膜101的第一表面(即，下表面)和第二表面(即，上表面)都设置有指电极102a。

图6是横向电场激励谐振器的第二变形例的一个剖面图。图6与图1的区别在于，在压电薄膜101的第二表面(即，上表面)设置有指电极102a。

图7是横向电场激励谐振器的第三变形例的一个剖面图。图7与图1的区别在于，图7中示出了连接部102d。如图7所示，连接部102d位于压电薄膜101的第一表面(即，下表面)，并且，连接部102d位于空腔106的边界104a(图7未示出)外侧，即，连接部102d位于介质层104中。

图8是横向电场激励谐振器的第三变形例的一个剖面图。图8与图1的区别在于，图8中示出了连接部102d，并且，指电极102a位于压电薄膜101的第二表面(即，表面)。如图8所示，连接部102d位于压电薄膜101的第二表面(即，上表面)，并且，连接部102d位于空腔106的边界104a(图8未示出)外侧，即，连接部102d位于介质层104中。

图9是横向电场激励谐振器的第四变形例的一个剖面图。图9与图1的区别在于，图9中示出了连接部102d。如图9所示，连接部102d的第一部分位于压电薄膜101的第一表面(即，下表面)，连接部102d的第二部分位于压电薄膜101的第二表面(即，上表面)，连接部102d的该第一部分和该第二部分通过压电薄膜101的贯通孔内的导体102f彼此电连接。在图9中，连接部102d位于空腔106的边界104a(图9未示出)外侧。

图10是横向电场激励谐振器的第五变形例的一个剖面图。图10与图1的区别在于，图10中示出了连接部102d，并且，指电极102a位于压电薄膜101的第二表面(即，上表面)。如图10所示，连接部102d的第一部分位于压电薄膜101的第一表面(即，下表面)，连接部102d的第二部分位于压电薄膜101的第二表面(即，上表面)，连接部102d的该第一部分和该第二部分通过压电薄膜101的贯通孔内的导体102f彼此电连接。在图10中，连接部102d位于空腔106的边界104a(图10未示出)外侧。

当在压电薄膜101的第一表面和第二表面均设置指电极102a时，其中，某一表面的指电极102a与其对应的连接部102d可采用图7～图10中任何一个实施例所示的位置配合关系。

第二方面的实施例

本申请第二方面的实施例提供一种横向电场激励谐振器的制造方法，该制造方法用于制造如第一方面的实施例所述的横向电场激励谐振器1。

图11是第二方面的实施例的横向电场激励谐振器的制造方法的一个示意图，如图11所示，该制造方法包括：

操作1101、在压电薄膜101的第一表面上的预定位置形成牺牲层103，该压电薄膜101被支撑于支撑衬底；

操作1102、在第一表面以及该牺牲层103的表面形成介质层104；

操作1103、将该介质层104的表面与衬底105键合；

操作1104、去除该支撑衬底；以及

操作1105、去除该牺牲层103，在该压电薄膜101和该介质层104之间形成空腔106。

在至少一个实施例中，支撑衬底的材料可以与压电薄膜101的材料相同。此外，支撑衬底的材料也可以不同于压电薄膜101的材料，例如，支撑衬底的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等，本申请对此不做限制。

压电薄膜101为具有压电特性的材料，可以是单晶材料。例如，该压电薄膜101为单晶铌酸锂或单晶钽酸锂。

牺牲层103的材料例如是磷硅玻璃(PSG)。此外，本申请不限于此，牺牲层103也可以采用其它材料。

介质层104的材料可以包括二氧化硅，氮化硅，氧化铝或氮化铝等，本申请对此不做限制。

衬底105的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等，本申请对此不做限制。

在操作1101中，可以首先在压电薄膜101的第一表面上全部沉积牺牲层103，然后对牺牲层103进行图形化，从而保留位于压电薄膜101的第一表面上的预定位置的牺牲层103。对牺牲层103进行图形化的方法可以参考相关技术，例如：可以在牺牲层103表面涂覆光刻胶，对该光刻胶进行曝光和显影处理，以形成光刻胶掩膜，然后，利用该光掩膜对牺牲层103进行干法刻蚀或湿法腐蚀，从而去除从光掩膜中露出的那部分牺牲层103，由此，对牺牲层103进行图形化。

在操作1102中，可以利用例如化学气相沉积(CVD)等方法沉积该介质层104。

在操作1103中，介质层104的表面与衬底105的表面可以通过半导体工艺中常见的键合方式进行键合，例如，共晶键合、静电键合或直接键合等。

在操作1104中，去除支撑衬底100的方法可以是研磨、腐蚀或基于离子注入的剥离等。可以基于支撑衬底100的类型，采用相应的去除方法。

例如，支撑衬底100与压电薄膜101是不同的材料，该压电薄膜101可以通过外延的方法形成于支撑衬底100的表面，或者，可以将压电材料块体与该支撑衬底100键合，然后对压电材料块体进行减薄等处理，从而形成支撑于衬底100的表面的压电薄膜101。对于上述的支撑衬底100，可以通过研磨和/或腐蚀等方法去除。

又例如，支撑衬底100与压电薄膜101是相同的材料。在至少一个例子中，该压电薄膜101可以是具有预定厚度的压电材料衬底的一部分，该支撑衬底是该压电材料衬底的另一部分，该压电薄膜101的第一表面是该压电材料衬底的表面，即，压电薄膜101和支撑衬底共同构成一块完整的压电材料块(即，压电材料衬底)。

由此，针对上述的压电材料衬底，操作1104的去除支撑衬底的方法可以是：对该压电材料衬底进行减薄处理(例如，研磨和/或腐蚀等)，该减薄处理后，该压电材料衬底保留的部分为该压电薄膜101。

或者，可以在形成该牺牲层103之前，对该压电材料衬底进行离子注入处理，在该压电材料衬底中形成离子注入层，例如，通过注入氢离子等来形成该离子注入层。然后，在操作1104中，可以由该离子注入层剥离支撑衬底，进行该剥离后，该压电材料衬底保留的部分为该压电薄膜101。例如，可以对压电材料衬底进行加热，在离子注入层位置产生连续的空腔，从而使支撑衬底被剥离。

在操作1105中，可以通过释放孔101h(见图42、图43)，利用气态或液态的腐蚀材料对牺牲层103进行腐蚀，从而去除牺牲层103，由此，原本由牺牲层103占据的空间成为空腔106。其中，气态或液态的腐蚀材料例如是气态氢氟酸或液态氢氟酸等。关于释放孔101h，将结合后述的图42、图43进行说明。

如图11所示，该横向电场激励谐振器的制造方法还可以包括：

操作1106、在形成该牺牲层103之前(例如，操作1101之前)，在该压电薄膜101的该第一表面上形成电极层102，并图形化该电极层102；和/或

操作1107、在去除该支撑衬底100之后(例如，操作1104之后或操作1105之后)，在该压电薄膜101的该第二表面上形成电极层102，并图形化该电极层102。

通过操作1106和/或操作1107，能够在压电薄膜101的至少一个表面形成电极层102。电极层102的图形可以参考第一方面的实施例中的对应说明，例如，图形化后的该电极层102可以包括指电极102a、102b等。

需要说明的是，在采用操作1107形成电极层102的方案中，由于去除支撑衬底100的过程会在压电薄膜101的第二表面形成部分缺陷，即使将第二表面进行抛光和/或减薄等后处理，这种缺陷仍然在一定程度上存在，因此，将电极层102的指电极等结构形成于压电薄膜101的第一表面(即，操作1106)，将使横向电场激励谐振器的性能和可靠性更优。

根据上述的操作1101～操作1107，能够利用牺牲层释放技术来实现空腔，从而制造横向电场激励谐振器1，其工艺简单且可靠性高。

需要说明的是，以上的操作1101～1107仅是本申请中横向电场激励谐振器的制造方法的主要操作步骤，该制造方法中还可以包括其它的操作步骤。

例如，该制造方法还可以包括：在形成该介质层104之前(即，操作1102之前)，对该牺牲层103的表面进行平整化处理。在一个具体实施方式中，该平整化处理可以是抛光处理，例如，化学机械抛光(CMP)等。该平整化处理能够使牺牲层103的表面平坦，便于对牺牲层103进行图形化；此外，能够改善牺牲层103与介质层104的界面，从而使空腔106具有平整的底面。此外，对牺牲层103进行图形化的处理可以在对牺牲层103的表面进行平整化处理之后进行。对牺牲层103的图形化关系到空腔的边界104a的划定，此外，还可能涉及到释放孔101h的位置以及后述的释放通道103c(见图43)的位置等。

又例如，该制造方法还包括：在将该介质层104的表面与该衬底105键合之前(即，操作1103之前)，对该介质层104的表面进行平整化处理。在一个具体实施方式中，该平整化处理可以是抛光处理，例如，化学机械抛光(CMP)等。该平整化处理能够使介质层104的表面平坦，便于提高介质层104与衬底105的键合效果。

以上，结合图11，对本申请的横向电场激励谐振器的制造方法进行了说明。下面，结合具体的实施例和器件剖面图，对该制造方法的流程进行说明，其中，对于各层材料的说明，可以参考上述的对应说明内容。

实施例1

图12～图21是实施例1的制造方法中各步骤对应的器件剖面图。

实施例1的制造方法如下：

如图12所示，提供一支撑衬底100以及被支撑于支撑衬底100表面的压电薄膜101。其中，支撑衬底100的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等。压电薄膜101为单晶铌酸锂或单晶钽酸锂等。

该压电薄膜101可以通过外延的方法形成于支撑衬底100的表面，或者，可以将压电材料块体与该支撑衬底100键合，然后对压电材料块体进行减薄等处理，从而形成支撑于衬底100的表面的压电薄膜101。

如图13所示，在压电薄膜101的第一表面沉积电极材料，并进行图形化，从而形成电极层102。电极材料可以是导电材料，例如，金属材料或掺杂的多晶硅等。

如图14所示，在电极层102和压电薄膜101的第一表面沉积一定厚度的牺牲层103，例如，磷硅玻璃(PSG)。

如图15所示，通过化学机械抛光等方法对牺牲层103的表面进行平整化处理。

如图16所示，将平整化处理后的牺牲层103进行图形化，以露出牺牲层103周围的压电薄膜101的第一表面。

如图17所示，在牺牲层103表面以及压电薄膜101的第一表面沉积一定厚度的介质层104。介质层104的材料可以包括二氧化硅，氮化硅，氧化铝或氮化铝等，本实施例对此不做限制。

如图18所示，通过化学机械抛光等方法对介质层104的表面进行平整化处理。

如图19所示，在平整化处理后的介质层104的表面键合衬底105。衬底105的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等，本实施例对此不做限制。

如图20所示，去除用于支撑压电薄膜101的支撑衬底100，例如，通过研磨或腐蚀的方法去除支撑衬底100。

如图21所示，通过液态或气态的氢氟酸(HF)去除牺牲材料103，以形成空腔106。

实施例2

图22～图31是实施例2的制造方法中各步骤对应的器件剖面图。

实施例2的制造方法如下：

如图22所示，提供一具有预定厚度的压电材料衬底100a。该压电材料衬底100a的材料为单晶铌酸锂或单晶钽酸锂等。压电材料衬底100a的上表面即为后述形成的压电薄膜101的第一表面。

如图23所示，在压电材料衬底100a的上表面沉积电极材料，并进行图形化，从而形成电极层102。电极材料可以是导电材料，例如，金属材料或掺杂的多晶硅等。

如图24所示，在电极层102和压电材料衬底100a的上表面沉积一定厚度的牺牲层103，例如，磷硅玻璃(PSG)。

如图25所示，通过化学机械抛光等方法对牺牲层103的表面进行平整化处理。

如图26所示，将平整化处理后的牺牲层103进行图形化，以露出牺牲层103周围的压电材料衬底100a的上表面。

如图27所示，在牺牲层103表面以及压电材料衬底100a的上表面沉积一定厚度的介质层104。介质层104的材料可以包括二氧化硅，氮化硅，氧化铝或氮化铝等，本实施例对此不做限制。

如图28所示，通过化学机械抛光等方法对介质层104的表面进行平整化处理。

如图29所示，在平整化处理后的介质层104的表面键合衬底105。衬底105的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等，本实施例对此不做限制。

如图30所示，从背面对压电材料衬底100a进行研磨，压电材料衬底100a经过研磨后保留的部分即为压电薄膜101。

如图31所示，通过液态或气态的氢氟酸(HF)去除牺牲材料103，以形成空腔106。

实施例3

图32～图41是实施例3的制造方法中各步骤对应的器件剖面图。

实施例3的制造方法如下：

如图32所示，提供一具有预定厚度的压电材料衬底100a。该压电材料衬底100a的材料为单晶铌酸锂或单晶钽酸锂等。压电材料衬底100a的上表面即为后述形成的压电薄膜101的第一表面。对该压电材料衬底100a注入离子束J001(例如，氢离子束)，以在其中形成离子注入层101a。离子注入层101a作为支撑衬底100和压电薄膜101的分界处。

如图33所示，在压电材料衬底100a的上表面沉积电极材料，并进行图形化，从而形成电极层102。电极材料可以是导电材料，例如，金属材料或掺杂的多晶硅等。

如图34所示，在电极层102和压电材料衬底100a的上表面沉积一定厚度的牺牲层103，例如，磷硅玻璃(PSG)。

如图35所示，通过化学机械抛光等方法对牺牲层103的表面进行平整化处理。

如图36所示，将平整化处理后的牺牲层103进行图形化，以露出牺牲层103周围的压电材料衬底100a的上表面。

如图37所示，在牺牲层103表面以及压电材料衬底100a的上表面沉积一定厚度的介质层104。介质层104的材料可以包括二氧化硅，氮化硅，氧化铝或氮化铝等，本实施例对此不做限制。

如图38所示，通过化学机械抛光等方法对介质层104的表面进行平整化处理。

如图39所示，在平整化处理后的介质层104的表面键合衬底105。衬底105的材料可以包括单晶硅，砷化镓，蓝宝石或石英等，本实施例对此不做限制。

如图40所示，经由离子注入层101a剥离支撑衬底，压电材料衬底100a经过剥离后保留的部分即为压电薄膜101。

如图41所示，通过液态或气态的氢氟酸(HF)去除牺牲材料103，以形成空腔106。

下面，结合图42、图43，对释放孔101h进行说明。

如图42所示，在至少一个实施例中，释放孔101h可以位于空腔106的边界104a内侧。例如，释放孔101h可以是形成于压电薄膜101中的通孔，该通孔直接连通外界刻蚀性化学物质和位于压电薄膜101之下的牺牲材料103，从而能够通过该通孔实现释放效果。图42中的释放孔101h的加工分为两种情况：情况1，当压电薄膜101外表面有电极时，可在电极图形化之后再对压电薄膜101进行图形化，从而形成释放孔101h；情况2，当压电薄膜101外表面没有电极时，可在去除衬底100或减薄压电材料衬底100a从而形成压电薄膜101之后，对压电薄膜101进行图形化，形成释放孔101h。

如图43所示，在至少另一个实施例中，释放孔101h可以位于空腔106的边界104a外侧。例如，释放孔101h可以是压电薄膜101中的通孔，并且，该释放孔101h可以和释放通道103c连通，该释放通道103c可以位于压电薄膜101之下且嵌入在介质层104中。由此，通过释放孔101h和释放通道103c，外部刻蚀性化学物质能够与牺牲材料103接触。

在图43中，释放孔101h的加工与图42相同。释放通道103c可以利用牺牲材料103形成，例如，在图形化牺牲材料103时，将释放通道103c的形状一起加工出来(即，加工出与释放通道103c的形状对应的牺牲材料填充图形)，再将介质层104沉积覆盖到图形化后的牺牲材料103上，这样，与释放通道103c的形状对应的牺牲材料填充图形就会嵌入到介质层104中。在释放过程中，化学物质首先通过通孔101h释放掉与释放通道103c的形状对应的牺牲材料填充图形，从而在介质层104中形成释放通道103c，然后，化学物质沿着释放通道103c，与更多的牺牲材料进行接触，从而并释放掉牺牲材料，以形成空腔。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种横向电场激励谐振器的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：

在单晶压电薄膜(101)的第一表面上的预定位置形成牺牲层(103)，所述单晶压电薄膜(101)设置在支撑衬底(100)上；

在所述第一表面以及所述牺牲层(103)的表面形成介质层(104)；

将所述介质层(104)的表面与衬底(105)键合；

去除所述支撑衬底(100)；以及

去除所述牺牲层(103)，在所述单晶压电薄膜(101)和所述介质层(104)之间形成空腔(106)，

所述制造方法还包括：

在形成所述牺牲层(103)之前，在所述单晶压电薄膜(101)的所述第一表面上形成电极层(102)，并图形化所述电极层(102)，以形成指电极；和/或

在去除所述支撑衬底(100)之后，在所述单晶压电薄膜(101)的第二表面上形成电极层(102)，并图形化所述电极层(102)，以形成指电极。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述单晶压电薄膜(101)通过外延或键合形成于所述支撑衬底(100)的表面。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述单晶压电薄膜是具有预定厚度的压电材料衬底的一部分，

所述支撑衬底是所述压电材料衬底的另一部分，

所述单晶压电薄膜的第一表面是所述压电材料衬底的表面。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，

去除所述支撑衬底的步骤包括：

对所述压电材料衬底进行减薄处理，所述减薄处理后，所述压电材料衬底保留的部分为所述单晶压电薄膜(101)。

5.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，

所述制造方法还包括：

在形成所述牺牲层(103)之前，对所述压电材料衬底进行离子注入处理，在所述压电材料衬底中形成离子注入层(101a)；

其中，去除所述支撑衬底的步骤包括：

经由所述离子注入层(101a)剥离所述支撑衬底，进行所述剥离后，所述压电材料衬底保留的部分为所述单晶压电薄膜(101)。

6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述制造方法还包括：

在形成所述介质层(104)之前，对所述牺牲层(103)的表面进行平整化处理。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，

所述方法还包括：

对平整化处理后的所述牺牲层(103)进行图形化处理。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述制造方法还包括：

在将所述介质层(104)的表面与所述衬底(105)键合之前，对所述介质层(104)的表面进行平整化处理。

9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述单晶压电薄膜(101)为单晶铌酸锂或单晶钽酸锂。

10.一种横向电场激励谐振器，其特征在于，所述横向电场激励谐振器包括：

衬底(105)；

介质层(104)，其设置于所述衬底的表面，所述介质层的表面具有凹陷部；

单晶压电薄膜(101)，其被支承于所述凹陷部的外周，并覆盖所述凹陷部的至少一部分，所述单晶压电薄膜(101)与所述凹陷部之间形成空腔(106)；以及

电极层(102)，其设置于所述单晶压电薄膜(101)的至少一个表面，

所述电极层(102)包括至少两组指电极(102a)，

在第一方向上，所述至少两组指电极(102a)交叉设置，

各组指电极(102a)分别与对应的总线(102b)连接。

11.如权利要求10所述的横向电场激励谐振器，其特征在于，

所述单晶压电薄膜为单晶铌酸锂或单晶钽酸锂。

12.如权利要求10所述的横向电场激励谐振器，其特征在于，

所述电极层(102)还包括：

连接部(102d)，其与所述指电极(102a)电连接，

所述连接部(102d)位于所述空腔(106)的边界内侧或外侧，

其中，

所述连接部(102d)位于所述单晶压电薄膜(101)的面向所述介质层(104)的第一表面；或者

所述连接部(102d)位于所述单晶压电薄膜(101)的远离所述介质层(104)的第二表面；或者

所述连接部(102d)的第一部分位于所述单晶压电薄膜(101)的所述第一表面，所述连接部(102d)的第二部分位于所述单晶压电薄膜(101)的所述第二表面，所述连接部(102d)的所述第一部分和所述第二部分通过所述单晶压电薄膜(101)的贯通孔内的导体(102f)彼此电连接。