CN118138007A - 一种声表面谐振器及制备方法、滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种声表面波谐振及制备方法、滤波器，涉及射频技术领域，该声表面波谐振器中，基底与压电薄膜之间具有至少一个膜层交界面，在该膜层交界面的一侧的表面，具有在第一方向上间隔设置的多个凹陷区域，由于多个凹陷区域在所在膜层一侧的表面间隔排布，而键合结构位于凹陷区域内，所以多个键合结构也在第一方向上间隔设置，键合结构的材料与凹陷区域所在膜层的材料不同，且键合结构可以实现反射效果，所以当声表面波谐振器产生的杂波在垂直方向上传递时，杂波会被键合结构反射，从而破坏杂波的谐振条件，减小了杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

Description

一种声表面谐振器及制备方法、滤波器

技术领域

本发明涉及射频技术领域，更具体地说，涉及一种声表面谐振器及制备方法、滤波器。

背景技术

声表面波(Surface Acoustic Wave，简称SAW)谐振器及滤波器是一种广泛应用在射频领域的器件，集较低的插损和良好的抑制性能于一体，同时体积也较小，其主要利用压电效应将电能和机械能互相转换，用于组合对信号传输来实现选通特性。其中声表面波是一种能量集中在表面附近的弹性波。

对于现有的SAW器件，横向传播的声波都会导致谐振器出现横向谐振模，即出现在通带内及通带附近的杂波，该杂波会增大SAW器件的损耗，使Q值出现大幅度波动，从而降低谐振器或滤波器的性能。

因此，如何提高声表面波谐振器的性能，就是现今谐振器设计中的重中之重。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种声表面谐振器及制备方法、滤波器，技术方案如下：

一种声表面波谐振器，所述声表面波谐振器包括：

基底；位于所述基底一侧的压电薄膜；位于所述压电薄膜背离所述基底一侧的叉指电极；

其中，所述基底与所述压电薄膜之间具有至少一个膜层交界面；至少一个所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域，多个所述凹陷区域在所述第一方向上间隔排布；所述第一方向平行于所述基底所在平面；所述凹陷区域内具有键合结构；所述键合结构的材料与所述凹陷区域的所在膜层的材料不同。

可选的，在上述声表面波谐振器中，所述声表面波谐振器还包括：

位于所述基底与所述压电薄膜之间的N层第一介质层，N≥0，且N为自然数。

可选的，在上述声表面波谐振器中，当N＝0时，所述基底与所述压电薄膜之间具有一个所述膜层交界面，所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域。

可选的，在上述声表面波谐振器中，当N≥1时，所述基底与所述压电薄膜之间具有N+1个所述膜层交界面，至少一个所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域。

可选的，在上述声表面波谐振器中，同层的多个所述键合结构中，部分所述键合结构在第二方向上的高度为h1，另一部分所述键合结构在所述第二方向上的高度为h2，h1≠h2；

所述第二方向垂直于所述基底所在平面。

可选的，在上述声表面波谐振器中，所述键合结构在所述第二方向上的高度大于10nm，且小于所述凹陷区域的所在膜层的厚度的一半。

可选的，在上述声表面波谐振器中，同层的多个所述键合结构中，部分所述键合结构在所述第一方向上的最大宽度为L1，另一部分所述键合结构在所述第一方向上的最大宽度为L2，L1≠L2。

可选的，在上述声表面波谐振器中，同层的多个所述键合结构中，部分相邻两个所述键合结构在所述第一方向上的间距为H1，另一部分相邻两个所述键合结构在所述第一方向上的间距为H2，H1≠H2。

可选的，在上述声表面波谐振器中，同层的多个所述键合结构中，至少两个所述键合结构的形状不同。

可选的，在上述声表面波谐振器中，所述键合结构的形状为锥形或梯形或凸面为曲面的形状。

可选的，在上述声表面波谐振器中，所述键合结构的材料为牺牲材料。

可选的，在上述声表面波谐振器中，所述声表面波谐振器还包括：

位于所述叉指电极背离所述基底一侧的钝化层；

所述钝化层在所述基底所在平面上的正投影至少完全覆盖所述叉指电极在所述基底所在平面上的正投影。

一种声表面波谐振器的制备方法，所述声表面波谐振器的制备方法包括：

提供一基底；

在所述基底一侧形成压电薄膜；

在所述压电薄膜背离所述基底的一侧形成叉指电极；其中，所述基底与所述压电薄膜之间具有至少一个膜层交界面；至少一个所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域，多个所述凹陷区域在所述第一方向上间隔排布；所述第一方向平行于所述基底所在平面；所述凹陷区域内具有键合结构；所述键合结构的材料与所述凹陷区域的所在膜层的材料不同。

可选的，在上述声表面波谐振器的制备方法中，所述基底与所述压电薄膜之间具有一个所述膜层交界面，在提供一所述基底之后，且在所述基底一侧键合所述压电薄膜之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

对所述基底的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；所述键合结构位于所述基底与所述压电薄膜之间。

可选的，在上述声表面波谐振器的制备方法中，所述基底与所述压电薄膜之间具有一个所述膜层交界面，所述在所述基底一侧形成所述压电薄膜包括：

对所述压电薄膜的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；

将所述基底与所述压电薄膜进行键合处理，键合处理后所述键合结构位于所述基底与所述压电薄膜之间。

可选的，在上述声表面波谐振器的制备方法中，所述基底与所述压电薄膜之间具有一层第一介质层，在提供一所述基底之后，且在所述基底一侧形成所述压电薄膜之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

在所述基底一侧形成所述第一介质层；

对所述第一介质层的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；所述键合结构位于所述第一介质层与所述压电薄膜之间。

可选的，在上述声表面波谐振器的制备方法中，所述基底与所述压电薄膜之间具有一层第一介质层，在提供一所述基底之后，且在所述基底一侧形成所述压电薄膜之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

在所述基底一侧形成所述第一介质层；

对所述压电薄膜的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；

将所述第一介质层与所述压电薄膜进行键合处理，键合处理后所述键合结构位于所述第一介质层与所述压电薄膜之间。

一种滤波器，所述滤波器包括上述任一所述的声表面波谐振器。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

本发明提供了一种声表面波谐振器，该声表面波谐振器中，基底与压电薄膜之间具有至少一个膜层交界面，在该膜层交界面的一侧的表面，具有在第一方向上间隔设置的多个凹陷区域，由于多个凹陷区域在所在膜层一侧的表面间隔排布，而键合结构位于凹陷区域内，所以多个键合结构也在第一方向上间隔设置，键合结构的材料与凹陷区域所在膜层的材料不同，且键合结构可以实现反射效果，所以当声表面波谐振器产生的杂波在垂直方向上传递时，杂波会被键合结构反射，从而破坏杂波的谐振条件，减小了杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图4-图7为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图8-图13为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图19为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图20为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图21为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的俯视结构示意图；

图22为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的俯视结构示意图；

图23为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的俯视结构示意图；

图24为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；

图25为现有的一种声表面波谐振器的仿真Y参数示意图；

图26为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的仿真Y参数示意图；

图27位本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的制备方法的流程示意图；

图28为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的部分结构示意图；

图29-33为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的部分结构示意图；

图34-38为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的结构示意图；所述声表面波谐振器包括：

基底11；位于所述基底11一侧的压电薄膜12；位于所述压电薄膜12背离所述基底11一侧的叉指电极13。

所述基底11与所述压电薄膜12之间具有至少一个膜层交界面X；至少一个所述膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域，多个所述凹陷区域在所述第一方向M上间隔排布；所述第一方向M平行于所述基底11所在平面。

所述凹陷区域内具有键合结构14；所述键合结构14的材料与所述凹陷区域的所在膜层的材料不同。

具体的，基底11的材料可以为Si材料或SiO₂材料或蓝宝石(Sapphire)材料或尖晶石(Spinel)材料或AlN材料等，压电薄膜12的材料可以为LiTaO₃材料或LiNbO₃材料等，叉指电极13的材料可以为金属材料，对于基底11、压电薄膜12以及叉指电极13的材料并不做具体的限定。

基底11与压电薄膜12之间具有至少一个膜层交界面X，每一个膜层交界面X都为相邻的接触的第一膜层与第二膜层之间交界面。至少一个膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域包括，在第一膜层面向第二膜层的一侧的表面具有多个凹陷区域，或者在第二膜层面向第一膜层的一侧的表面具有多个凹陷区域。需要说明的是，由于膜层交界面X不做具体的限定，所以第一膜层与第二膜层仅为举例说明。

在声表面波谐振器工作时声表面波会从叉指电极13所在区域的下方产生，并且沿着平行于基底11所在平面的方向传播，此时无可避免的，声表面波谐振器还会产生垂直方向上杂波，例如体声波，这些杂波会沿着垂直方向产生谐振，从而增大器件损耗，使Q值出现大幅度波动，进而降低谐振器或滤波器的性能。键合结构14位于凹陷区域内，凹陷区域是在第一方向M上间隔设置的，所以键合结构14也是间隔设置的，由于键合结构14与凹陷区域所在膜层的材料不相同，所以在凹陷区域所在膜层形成了不规则的结构，这些键合结构14可以反射声波，由于声表面波沿着平行于基底11所在平面的方向传播所以不会被干扰，而在垂直方向上的杂波会被该键合结构14反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。此外，键合结构14还可以起到键合膜层交界面X两侧第一膜层与第二膜层的效果，能够提高薄膜声表面波谐振器的键合质量和键合效率。

可选的，参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述声表面波谐振器还包括：

位于所述基底11与所述压电薄膜12之间的N层第一介质层15，N≥0，且N为自然数。

具体的，第一介质层15可以为键合层、温度补偿层、低声速层、高声速层等中的任意一种；当第一介质层15为低声速层或高声速层时，不同声速的材料形成了声波传播速度有较大差异的交界面，从而增加反射以抑制杂波，增加了声表面波谐振器的性能；当第一介质层15为反射层时，反射层可以通过高声阻抗材料实现反射效果，将能量抑制在结构上方，从而减少泄露，增加声表面波谐振器的性能；当第一介质层15为键合层时，键合层可以帮助实现键合效果，键合层可以为单晶硅层或多晶硅层等。对第一介质层15并不做具体的限定。

需要说明的是，N为自然数，即第一介质层15的个数可以为0、1、2、3……；也就是说，如图1所示，基底11与压电薄膜12之间也可以不设置第一介质层。

需要说明的是，图1中基底11与压电薄膜12之间没有设置第一介质层，所以第一膜层为基底11，第二膜层为压电薄膜12；当基底11与压电薄膜12之间设置第一介质层时，第一介质层也可以为第一膜层或第二膜层。显然可以知道具有多种不同的形式，下面将对不同的方案进行阐述。

可选的，参考图1，参考图3，图3为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，当N＝0时，所述基底11与所述压电薄膜12之间具有一个所述膜层交界面X，所述膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域。

具体的，基底11与压电薄膜12之间具有一个膜层交界面X时，第一膜层为基底11，第二膜层为压电薄膜12，也就是说，此时基底11与压电薄膜12接触，膜层交界面X为基底11与压电薄膜12的交界面，膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域包括两种结构。

如图1所示的，基底11面向压电薄膜12的一侧具有多个凹陷区域，压电薄膜12面向基底11的一侧平整。此时键合结构14位于基底11的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。或如图3所示的，压电薄膜12面向基底11的一侧具有多个凹陷区域，基底11面向压电薄膜12的一侧平整。此时，键合结构14位于压电薄膜12的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

可选的，参考图2，并参考图4-图7，图4-图7为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，当N≥1时，所述基底11与所述压电薄膜12之间具有N+1个所述膜层交界面X，至少一个所述膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域。

具体的，N≥1时，以N＝1为例进行说明，当基底11与压电薄膜12之间具有一层第一介质层15，基底11与第一介质层15接触，第一膜层为基底11，第二膜层为第一介质层15，且基底11与第一介质层15之间的交界面为第一个膜层交界面X1。第一介质层15与压电薄膜12接触，第一膜层为第一介质层15，第二膜层为压电薄膜12，且第一介质层15与压电薄膜12之间的交界面为第二个膜层交界面X2。膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域包括多种结构。

仅在第一个膜层交界面X1的一侧的表面具有多个凹陷结构，如图2所示的，基底11面向第一介质层15的一侧的表面具有多个凹陷区域，第一介质层15面向基底11的一侧平整。此时键合结构14位于基底11的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。或如图4所示的，第一介质层15面向基底11的一侧的表面具有多个凹陷区域，基底11面向第一介质层15的一侧平整。此时，键合结构14位于第一介质层15的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

仅在第二个膜层交界面X2的一侧的表面具有多个凹陷结构，如图5所示的，第一介质层15面向压电薄膜12的一侧的表面具有多个凹陷区域，压电薄膜12面向第一介质层15的一侧平整。此时键合结构14位于第一介质层15的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。或如图6所示的，压电薄膜12面向第一介质层15的一侧的表面具有多个凹陷区域，第一介质层15面向压电薄膜12的一侧平整。此时，键合结构14位于压电薄膜12的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

在第一个膜层交界面X1的一侧的表面具有多个凹陷结构，且在第二个膜层交界面X2的一侧的表面具有多个凹陷结构，如图7所示的，第一介质层15面向基底11的一侧的表面具有多个凹陷区域，基底11面向第一介质层15的一侧平整，且第一介质层15面向压电薄膜12的一侧的表面具有多个凹陷区域，压电薄膜12面向第一介质层15的一侧平整。此时，第一个膜层交界面X1与第二个膜层交界面X2处的键合结构14均位于第一介质层15的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。显然可以知道还有三种形式的结构，其原理相同，在此不再进行赘述。

此外，N≥1时，以N＝2为例进行说明，第一介质层可以为键合层、温度补偿层、低声速层、高声速层等，多层第一介质层堆叠设置，堆叠层中任意两层可以通过键合工艺来结合，其交界面处可以为Si-Si直接键合，Si、二氧化硅、石英、石英玻璃、其他玻璃等的键合，GaAs、InP、GaP等材料的键合，压电氧化物LiTaO3/LiNbO3等的键合，一般而言，在表面微粗糙度<0.5nm的情况下，都可以进行键合。对第一介质层并不做具体的限定。基底与压电薄膜之间设置两层第一介质层时，两层第一介质层不相同。

参考图8-图13，图8-图13为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图。

当N为2时，基底11与压电薄膜12之间在第二方向上依次堆叠设置了第一介质层15a与第一介质层15b。第一介质层15a与第一介质层15b不相同。此时，基底11与第一介质层15a接触，第一膜层为基底11，第二膜层为第一介质层15a，基底11与第一介质层15a之间的交界面为第一个膜层交界面X3。第一介质层15a与第一介质层15b接触，第一膜层为第一介质层15a，第二膜层为第一介质层15b，第一介质层15a与第一介质层15b之间的交界面为第二个膜层交界面X4。第一介质层15b与压电薄膜12接触，第一膜层为第一介质层15b，第二膜层为压电薄膜12，第一介质层15b与压电薄膜12之间的交界面为第三个膜层交界面X5。膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域包括多种结构。

仅在第一个膜层交界面X3的一侧的表面具有多个凹陷结构，如图8所示的，基底11面向第一介质层15a的一侧的表面具有多个凹陷区域，第一介质层15a面向基底11的一侧平整。此时键合结构14位于基底11的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。或如图9所示的，第一介质层15a面向基底11的一侧的表面具有多个凹陷区域，基底11面向第一介质层15a的一侧平整。此时，键合结构14位于第一介质层15的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

仅在第二个膜层交界面X4的一侧的表面具有多个凹陷结构，如图10所示的，第一介质层15a面向第一介质层15b的一侧的表面具有多个凹陷区域，第一介质层15b面向第一介质层15a的一侧平整。此时键合结构14位于第一介质层15a的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。或如图11所示的，第一介质层15b面向第一介质层15a的一侧的表面具有多个凹陷区域，第一介质层15a面向第一介质层15b的一侧平整。此时，键合结构14位于第一介质层15b的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

仅在第三个膜层交界面X5的一侧的表面具有多个凹陷结构，如图12所示的，第一介质层15b面向压电薄膜12的一侧的表面具有多个凹陷区域，压电薄膜12面向第一介质层15b的一侧平整。此时键合结构14位于第一介质层15b的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。或如图13所示的，压电薄膜12面向第一介质层15b的一侧的表面具有多个凹陷区域，第一介质层15b面向压电薄膜12的一侧平整。此时，键合结构14位于压电薄膜12的一侧，当声表面波谐振器工作时，键合结构14将垂直方向上产生的杂波进行反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

此外，还包括在第一个膜层交界面X3的一侧的表面具有多个凹陷结构，且在第二个膜层交界面X4的一侧的表面具有多个凹陷结构；或者，在第二个膜层交界面X4的一侧的表面具有多个凹陷结构，且在第三个膜层交界面X5的一侧的表面具有多个凹陷结构；或者，在第三个膜层交界面X5的一侧的表面具有多个凹陷结构；且在第一个膜层交界面X3的一侧的表面具有多个凹陷结构；或者，在第一个膜层交界面X3的一侧的表面具有多个凹陷结构，且在第二个膜层交界面X4的一侧的表面具有多个凹陷结构，且在第三个膜层交界面X5的一侧的表面具有多个凹陷结构，等等不同的形式，在此不再进行赘述。

需要说明的是，多个膜层交界面X中，至少有一个膜层交界面X的一侧设置有键合结构14。并且，设置有N层第一介质层15时，第一介质层15均不相同。

可选的，参考图14，图14为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，同层的多个所述键合结构14中，部分所述键合结构14在第二方向上的高度为h1，另一部分所述键合结构14在所述第二方向上的高度为h2，h1≠h2；

所述第二方向垂直于所述基底所在平面。

具体的，同一层内，部分键合结构14在第二方向N上的高度为h1，另一部分键合结构14在第二方向N上的高度为h2，h1≠h2，也就是说，不同键合结构14的高度可以不同，这样可以实现更好的杂波抑制效果。

可选的，在本发明的另一实施例中，所述键合结构14在所述第二方向N上的高度大于10nm，且小于所述凹陷区域的所在膜层的厚度的一半。

具体的，键合结构14的厚度需要大于10nm，并小于所在膜层的厚度的一半，例如，当所在膜层为基底11时，小于基底11的厚度的一半；当所在膜层为第一介质层15时，小于第一介质层15厚度的一半；当所在膜层为压电薄膜12时，小于压电薄膜12厚度的一半。

可选的，参考图15，图15为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，同层的多个所述键合结构14中，部分所述键合结构14在第一方向M上的最大宽度为L1，另一部分所述键合结构14在所述第一方向M上的最大宽度为L2，L1≠L2。

具体的，同一层内，部分键合结构14在第一方向M上的最大宽度为L1，另一部分键合结构14在第一方向M上的最大宽度为L2，L1≠L2，也就是说，不同键合结构14的最大宽度可以不同，这样也可以实现更好的杂波抑制效果。

可选的，参考图16，图16为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，同层的多个所述键合结构14中，部分相邻两个所述键合结构14在第一方向M上的间距为H1，另一部分相邻两个所述键合结构14在所述第一方向上的间距为H2，H1≠H2。

具体的，同一层内，部分相邻两个键合结构14在第一方向M上的间距为H1，另一部分相邻两个键合结构14在第一方向M上的最大宽度为H2，H1≠H2，也就是说，不同键合结构14的之间的间距可以不同，这样也可以实现更好的杂波抑制效果。

可选的，参考图17，图17为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；参考图18，图18为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述键合结构14的形状为锥形或梯形或凸面为曲面的形状。

具体的，如图16所示，键合结构14的形状可以为锥形，如图17所示，键合结构14的形状可以为梯形，如图18所示，键合结构14的形状可以为半圆形，或者凸面为曲面的形状，该曲面可以为光滑的曲面，也可以为非光滑的曲面。需要说明的是，键合结构14的形状中，至少有一个不平行于且不垂直于杂波传播方向的表面即可，并不做具体的限定。

可选的，参考图19，图19为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，同层的多个所述键合结构14中，至少两个所述键合结构14的形状不同。

具体的，针对上述键合结构14的设置，当声表面波谐振器中多个膜层交界面的一侧均设置有键合结构时，键合结构14的形状、位置不均匀且不对应分布时，可以实现更好的杂波抑制效果。

可选的，参考图20，图20为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述键合结构14的材料为牺牲材料。

具体的，该键合结构14在形成时，采用牺牲材料填充，例如SiO₂等，在形成结构后去除，从而形成空腔，当键合结构14为空腔时，由于空气具有很高的声阻抗，因此也可以形成很好的反射效果，从而抑制杂波等带来的性能影响。

可选的，参考图21，图21为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的俯视结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述插指电极13包括：

汇流条，该汇流条包括在第三方向Y上相对设置的第一汇流条13a和第二汇流条13b，以及位于所述第一汇流条13a上的第一电极指条13c和位于所述第二汇流条13b上的第二电极指条13d；第一汇流条13a和第二汇流条13b的长度延伸方向相同，均沿第四方向Z延伸，第三方向Y和第四方向Z平行于基底11所在平面，且所述第三方向Y和所述第四方向Z相交；如图21所示以第三方向Y和第四方向Z垂直为例进行说明。

可选的，参考图22，图22为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的俯视结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述叉指电极还包括：

位于第一汇流条13a上的多条第一假电极指条13e，位于第二汇流条13b上的多条第二假电极指条13f，其中假电极指条的长度延伸方向与第三方向Y平行，第一汇流条13a上的多条第一假电极指条13e和多条第一电极指条13c在第四方向Z上依次间隔排布，第二汇流条13b上的多条第二假电极指条13f和多条第二电极指条13d在第四方向Z上依次间隔排布，且在第三方向Y上第一汇流条13a上的第一电极指条13c与第二汇流条13b上的第二假电极指条13f相对设置，且二者之间具有间隔，第一汇流条13a上的第一假电极指条13e与第二汇流条13b上的第二电极指条13d相对设置，同样二者之间也具有间隔。

也就是说，在本发明实施例中叉指电极13可以采用没有假电极指条的叉指电极，也可以采用如图22所示的具有假电极指条的叉指电极，当叉指电极13设置有假电极指条时，假电极指条的设置也是可以起到抑制杂波和提高声表面波谐振器品质因数的效果。

可选的，参考图23，图23为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的俯视结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述叉指电极还包括：

位于所述叉指电极13沿所述第四方向Z的至少一端的反射栅16，需要说明的是，在本发明实施例中以叉指电极13沿所述第四方向Z的两端均设置有反射栅16为例进行说明。其中第四方向Z也可以理解为该声表面波谐振器的主声学模式传播方向。

具体的，在本发明实施例中还可以在所述叉指电极13沿所述第四方向Z的至少一端设置反射栅16，用于将声波反射回谐振区域，让声波在谐振区域继续形成谐振，从而形成更好的谐振效果和模式，提高声表面波谐振器的传输性能。

可选的，参考图24，图24为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的结构示意图；在本发明的另一实施例中，所述声表面波谐振器还包括：位于所述叉指电极13背离所述基底11一侧的钝化层17，所述钝化层17在所述基底11所在平面上的正投影至少完全覆盖所述叉指电极13在所述基底11所在平面上的正投影。

具体的，在该实施例中，在叉指电极13所在区域背离基底11的一侧形状钝化层17，该钝化层17可以实现对叉指电极的钝化保护，以提高声表面波谐振器的工作稳定性。

参考图25，图25为现有的一种声表面波谐振器的仿真Y参数示意图；其中，曲线1表示Abs_Y曲线(导纳-频率曲线)，曲线2表示Real_Y曲线(电导-频率曲线)，纵坐标为为dB，图36所示结果可以看出，带内(谐振频率和反谐振频率之间的区域)的杂波干扰较为明显。

参考图26，图26为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的仿真Y参数示意图；其中，曲线3表示Abs_Y曲线(导纳-频率曲线)，曲线4表示Real_Y曲线(电导-频率曲线)，纵坐标为为dB，图37所示结果可以看出，设置有键合结构的声表面波谐振器显然能够抑制杂波，其带内横向模态和体波影响较弱。

通过上述描述可知，本发明实施例提供的一种声表面波谐振器，在第一方向上，由于多个凹陷区域在所在膜层一侧的表面间隔排布，而键合结构位于凹陷区域内，所以多个键合结构也在第一方向上间隔设置，键合结构的材料与凹陷区域所在膜层的材料不同，且键合结构可以实现反射效果，所以在声表面波谐振器产生的杂波在垂直方向上传递时，杂波会被键合结构反射，从而破坏杂波的谐振条件，减小了杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。

基于上述实施例提供的声表面波谐振器，本发明还提供了一种声表面波谐振器的制备方法，参考图27，图27位本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的制备方法的流程示意图；且参考图1，所述声表面波谐振器的制备方法包括：

S101：提供一基底11。

具体的，参考图28，图28为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的部分结构示意图，该基底11的材料可以为Si材料或SiO₂材料或蓝宝石(Sapphire)材料或尖晶石(Spinel)材料或AlN材料等。

S102：在所述基底11一侧形成压电薄膜12。

S103：在所述压电薄膜12背离所述基底11的一侧形成叉指电极13，其中，所述基底11与所述压电薄膜12之间具有至少一个膜层交界面X；至少一个所述膜层交界面X的一侧的表面具有多个凹陷区域，多个所述凹陷区域在所述第一方向M上间隔排布；所述第一方向M平行于所述基底11所在平面；所述凹陷区域内具有键合结构14；所述键合结构14的材料与所述凹陷区域的所在膜层的材料不同。

在本发明一可选实施例中，如图1所示，当基底11与压电薄膜12之间仅具有一个膜层交界面X时，在提供一所述基底11之后，且在所述基底11一侧键合所述压电薄膜12之前，声表面波谐振器的制备方法还包括：

S201：对所述基底11的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向M上间隔排布的多个凹陷区域。

具体的，对基底11的一侧的表面进行处理可以采用离子轰击的方式。

S202：在所述凹陷区域中形成所述键合结构14；所述键合结构14位于所述基底11与所述压电薄膜12之间。

需要说明的是，在基底11具有凹陷区域的一侧沉积一层键合结构14材料，并采用平坦化工艺，对其表面进行磨平，使键合结构14仅位于凹陷区域，也就是说，暴露出部分基底11。然后在设置有键合结构14的基底11的一侧上继续形成后续的压电薄膜12与插指电极13。

在本发明另一可选实施例中，如图3所示，当所述基底11与所述压电薄膜12之间具有一个所述膜层交界面X，所述在所述基底11一侧形成所述压电薄膜12包括：

S301：对所述压电薄膜12的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向M上间隔排布的多个凹陷区域。

具体的，对压电薄膜12的一侧的表面进行处理可以采用离子轰击的方式。

S302：在所述凹陷区域中形成所述键合结构14。

具体的，在压电薄膜12具有凹陷区域的一侧沉积一层键合结构14材料，并采用平坦化工艺，对其表面进行磨平，使键合结构14仅位于凹陷区域，也就是说，暴露出部分压电薄膜12。

S303：将所述基底11与所述压电薄膜12进行键合处理，键合处理后所述键合结构14位于所述基底11与所述压电薄膜12之间。

具体的，将设置有键合结构14的压电薄膜12的一侧与基底11进行键合处理，键合处理后所述键合结构14位于所述基底11与所述压电薄膜12之间，再继续制备后续的压电薄膜12与插指电极13。

此外，在形成插指电极13之后，继续在叉指电极13背离基底11的一侧形成钝化层。

上述两个实施例分别形成了本发明实施例中的两种声表面波谐振器，该声表面波谐振器中，在垂直方向上的杂波会被该键合结构14反射或散射，从而破坏杂波的谐振条件，减小杂波带来的能量损耗，提高了声表面波谐振器的性能。此外，键合结构14还可以起到键合第一膜层与第二膜层的效果，能够提高薄膜声表面波谐振器的键合质量和键合效率。

对于键合结构位置不同的声表面波谐振器，制备方法会有少许不同，但是在形成键合结构时是可以通用的，下面将以包括具有一层第一介质层为例，阐述制备过程。

可选的，在本发明的另一实施例中，所述基底11与所述压电薄膜12之间具有一层第一介质层15，在提供一所述基底11之后，且在所述基底11一侧形成所述压电薄膜12之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

S401：在所述基底11一侧形成所述第一介质层15。

S402：对所述第一介质层15的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向M上间隔排布的多个凹陷区域。

S403：在所述凹陷区域中形成所述键合结构14；所述键合结构14位于所述第一介质层15与所述压电薄膜12之间。

具体的，当键合结构14位于第一介质层15时，参考图29-33，图28-33为本发明实施例提供的另一种声表面波谐振器的部分结构示意图；首先如图28，提供一下基底11，如图29所示，在基底11的一侧沉积一层第一介质层15c；如图30所示，采用离子轰击的方式，在第一介质层15c背离基底11的一侧的表面形成多个在第一方向M上间隔排布的凹陷区域Q；如图31所示，在第一介质层15c具有凹陷区域Q的一侧沉积一层介质材料层14a；如图32所示，利用表面平坦化工艺，例如，采用化学和机械抛光结合的方式，对介质材料层14a的表面进行磨平，并使介质材料仅位于凹陷区域Q内，也就是说，暴露出部分第一介质层15c，从而在第一介质层15c一侧形成间隔设置的键合结构14，该键合结构14的材料与第一介质层15c的材料不同；如图33所示，在键合结构14背离基底11的一侧键合压电薄膜12，对压电薄膜12背离基底11的一侧进行磨平处理；如图5所示，在压电薄膜12背离基底11的一侧形成叉指电极13，形成了本发明实施例的一种声表面波谐振器。

可选的，在本发明的另一实施例中，所述基底11与所述压电薄膜12之间具有一层第一介质层15，在提供一所述基底11之后，且在所述基底11一侧形成所述压电薄膜12之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

S501：在所述基底11一侧形成所述第一介质层15。

S502：对所述压电薄膜12的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向M上间隔排布的多个凹陷区域。

S503：在所述凹陷区域中形成所述键合结构14。

S504：将所述第一介质层15与所述压电薄膜12进行键合处理，键合处理后所述键合结构14位于所述第一介质层15与所述压电薄膜12之间。

具体的，当键合结构14位于压电薄膜12时，首先如图28所示，提供一基底11，如图29所示，在基底11一侧形成第一介质层15。其次，参考图34-38，图34-38为本发明实施例提供的又一种声表面波谐振器的部分结构示意图；如图34所示，提供一压电薄膜12；如图35所示，采用离子轰击的方式，在压电薄膜12的一侧的表面形成多个在第一方向M上间隔排布的凹陷区域Q；如图36所示，在压电薄膜12具有凹陷区域Q的一侧沉积一层介质材料层14a；如图37所示，采用化学机械抛光(CMP)工艺将介质材料层14a打磨光滑，并使介质材料仅位于凹陷区域Q内，也就是说，暴露出部分压电薄膜12，从而在压电薄膜12一侧形成间隔设置的键合结构14，该键合结构14的材料与压电薄膜12的材料不同；如图38所示，将图37的结构翻转，并将第一介质层15c背离基底11的一侧与键合结构14背离压电薄膜12的一侧进行键合处理，此时，键合处理后键合结构14位于第一介质层15与压电薄膜12之间，对压电薄膜12背离基底11的一侧进行磨平处理；如图6所示，在压电薄膜12背离基底11的一侧形成叉指电极13，形成了本发明实施例的另一种声表面波谐振器。

需要说明的是，键合结构14除了与所在膜层的材料不同以外，还可以为牺牲材料，例如SiO₂等，在结构形成后去除，就可以形成空腔，当键合结构14位空腔时，也可以实现很好的杂波抑制效果。

可选的，基于本发明上述实施例，本发明提供的另一实施例中还提供了一种滤波器，该滤波器包括上述实施例所述的声表面波谐振器。

需要说明的是，该滤波器具有与上述实施例中声表面波谐振器相同的效果。

以上对本发明所提供的一种声表面波谐振器及制备方法、滤波器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种声表面波谐振器，其特征在于，所述声表面波谐振器包括：

基底；位于所述基底一侧的压电薄膜；位于所述压电薄膜背离所述基底一侧的叉指电极；

其中，所述基底与所述压电薄膜之间具有至少一个膜层交界面；至少一个所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域，多个所述凹陷区域在所述第一方向上间隔排布；所述第一方向平行于所述基底所在平面；所述凹陷区域内具有键合结构；所述键合结构的材料与所述凹陷区域的所在膜层的材料不同。

2.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述声表面波谐振器还包括：

位于所述基底与所述压电薄膜之间的N层第一介质层，N≥0，且N为自然数。

3.根据权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于，当N＝0时，所述基底与所述压电薄膜之间具有一个所述膜层交界面，所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域。

4.根据权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于，当N≥1时，所述基底与所述压电薄膜之间具有N+1个所述膜层交界面，至少一个所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域。

5.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，同层的多个所述键合结构中，部分所述键合结构在第二方向上的高度为h1，另一部分所述键合结构在所述第二方向上的高度为h2，h1≠h2；

所述第二方向垂直于所述基底所在平面。

6.根据权利要求5所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述键合结构在所述第二方向上的高度大于10nm，且小于所述凹陷区域的所在膜层的厚度的一半。

7.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，同层的多个所述键合结构中，部分所述键合结构在所述第一方向上的最大宽度为L1，另一部分所述键合结构在所述第一方向上的最大宽度为L2，L1≠L2。

8.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，同层的多个所述键合结构中，部分相邻两个所述键合结构在所述第一方向上的间距为H1，另一部分相邻两个所述键合结构在所述第一方向上的间距为H2，H1≠H2。

9.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，同层的多个所述键合结构中，至少两个所述键合结构的形状不同。

10.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述键合结构的形状为锥形或梯形或凸面为曲面的形状。

11.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述键合结构的材料为牺牲材料。

12.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述声表面波谐振器还包括：

位于所述叉指电极背离所述基底一侧的钝化层；

所述钝化层在所述基底所在平面上的正投影至少完全覆盖所述叉指电极在所述基底所在平面上的正投影。

13.一种声表面波谐振器的制备方法，其特征在于，所述声表面波谐振器的制备方法包括：

提供一基底；

在所述基底一侧形成压电薄膜；

在所述压电薄膜背离所述基底的一侧形成叉指电极；其中，所述基底与所述压电薄膜之间具有至少一个膜层交界面；至少一个所述膜层交界面的一侧的表面具有多个凹陷区域，多个所述凹陷区域在所述第一方向上间隔排布；所述第一方向平行于所述基底所在平面；所述凹陷区域内具有键合结构；所述键合结构的材料与所述凹陷区域的所在膜层的材料不同。

14.根据权利要求13所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述基底与所述压电薄膜之间具有一个所述膜层交界面，在提供一所述基底之后，且在所述基底一侧键合所述压电薄膜之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

对所述基底的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；所述键合结构位于所述基底与所述压电薄膜之间。

15.根据权利要求13所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述基底与所述压电薄膜之间具有一个所述膜层交界面，所述在所述基底一侧形成所述压电薄膜包括：

对所述压电薄膜的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；

将所述基底与所述压电薄膜进行键合处理，键合处理后所述键合结构位于所述基底与所述压电薄膜之间。

16.根据权利要求13所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述基底与所述压电薄膜之间具有一层第一介质层，在提供一所述基底之后，且在所述基底一侧形成所述压电薄膜之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

在所述基底一侧形成所述第一介质层；

对所述第一介质层的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；所述键合结构位于所述第一介质层与所述压电薄膜之间。

17.根据权利要求13所述的声表面波谐振器，其特征在于，所述基底与所述压电薄膜之间具有一层第一介质层，在提供一所述基底之后，且在所述基底一侧形成所述压电薄膜之前，所述声表面波谐振器的制备方法还包括：

在所述基底一侧形成所述第一介质层；

对所述压电薄膜的一侧的表面进行处理，形成在所述第一方向上间隔排布的多个凹陷区域；

在所述凹陷区域中形成所述键合结构；

将所述第一介质层与所述压电薄膜进行键合处理，键合处理后所述键合结构位于所述第一介质层与所述压电薄膜之间。

18.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括权利要求1-12任一项所述的声表面波谐振器。