CN1929303A - 频率温度系数经调整过的谐振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种经温度补偿后的谐振器对。该经温度补偿后的谐振器对包括配置成在第一频率下谐振并且具有第一频率温度系数的第一谐振器，配置成在第二频率下谐振并且具有第二频率温度系数的第二谐振器。第二频率大于第一频率；第二频率温度系数小于第一频率温度系数，在共同的衬底上制造第一谐振器和第二谐振器。

Description

频率温度系数经调整过的谐振器
技术领域
本发明涉及一种谐振器。
背景技术
从简单的手表到更复杂的计算机服务器的许多现代电子设备取决于一个或多个时钟信号或振荡信号的产生。为了满足各种应用的需要，所产生的信号必须精确和稳定。此外，所产生信号的工作频率不应该随温度的变化而明显偏离设计频率。
基本上所有蜂窝电话、计算机、微波炉和许多其它电子产品使用石英晶体谐振器以产生预定频率(通常是约20MHz)的基准信号。这种振荡器称为晶体控制振荡器。在这些产品中的门使用基准信号以预定的频率“计时”或切换。任何和所有“时间基准”从这个石英谐振器-振荡器产生。在蜂窝电话、膝上型计算机和其它便携式设备中的石英谐振器电路比所需要的要大。通常，谐振器需要在产品的整个工作温度范围内具有约+/-2ppm频率漂移。为了实现这级的频率控制，石英谐振器通常封装在具有金属盖的密封陶瓷封装中。金属盖绕其周长进行电弧焊。因而，该封装较贵。一个示例是零件号为KT21的Kyocera TCXO。这种产品设置在3.3×2.5×1mm3陶瓷封装中，具有从-30℃到85℃的+/-2ppm精确度，并且抽取2mA电流。由于这种晶体的谐振频率是20MHz，来自使用这种产品的振荡器的信号必须被其它耗电电子设备进行增加。进一步地，所造成的谐频一般而言仅仅相对于基频率抑制约5dB。
振荡器还能够使用其它类型的谐振器构建，例如，标准的L-C(电感-电容)谐振器、薄膜体声波谐振器(FBAR)等。尽管这种谐振器没有石英谐振器贵，但是一般而言频率漂移特性对于上述应用难以接受。
发明内容
在示例性实施例中，公开了一种经温度补偿后的谐振器对。经温度补偿后的谐振器对包括第一谐振器和第二谐振器。第一谐振器配置成在第一频率下谐振，并且具有第一频率温度系数。第二谐振器配置成在第二频率下谐振，并且具有第二频率温度系数。第二频率大于第一频率；第二频率温度系数小于第一频率温度系数；第一和第二谐振器在共同的衬底上制造。
在另一个示例性实施例中，公开了一种在衬底上制造第一谐振器和第二谐振器的方法。该方法包括形成第一底部电极和第二底部电极，形成第一底部压电层和第二底部压电层，形成空隙层，形成第一顶部压电层和第二顶部压电层，形成第一顶部电极和第二顶部电极。第一底部电极和第二顶部电极部分地覆盖衬底；第一底部压电层至少部分地覆盖第一底部电极；第二底部压电层至少部分地覆盖第二底部电极；空隙层至少部分地覆盖第一底部压电层；第一顶部压电层至少部分覆盖空隙层；第二顶部压电层至少部分覆盖第二底部压电层；第一顶部电极位于第一顶部压电层的至少一部分上方，第二顶部电极至少部分地覆盖第二顶部压电层。
在另一个示例性实施例中，公开了一种衬底上制造第一谐振器和第二谐振器的方法。该方法包括形成部分覆盖衬底的第一底部电极和部分覆盖衬底的第二底部电极，形成第一压电层和第二压电层，形成第一顶部电极和第二顶部电极，和形成质量负载层。第一压电层至少部分地覆盖第一底部电极；第二压电层至少部分地覆盖第二底部电极；第二顶部电极至少部分地覆盖第二压电层；质量负载层的刚度的温度系数不同于第二顶部电极的刚度的温度系数。第一顶部电极至少部分地覆盖第一压电层和质量负载层至少部分地覆盖第一顶部电极，或者质量负载层至少部分地覆盖第一压电层和第一顶部电极至少部分地覆盖质量负载层。
在另一个示例性实施例中，公开一种在衬底上制造第一谐振器和第二谐振器的方法。该方法包括形成底部质量负载层，形成第一底部电极和第二底部电极，形成第一压电层和第二压电层和形成第一顶部电极和第二顶部电极。第二压电层部分地覆盖衬底；底部质量负载层的刚度的温度系数不同于第二底部电极的刚度的温度系数，并且第二压电层至少部分地覆盖第二底部电极。底部质量负载层部分地覆盖衬底，第一底部电极层至少部分地覆盖底部质量负载层，第一压电层至少部分地覆盖第一底部电极，或者，第一底部电极部分地覆盖衬底，底部质量负载层至少部分地覆盖第一底部电极，第一压电层至少部分地覆盖底部质量负载层。第一顶部电极位于第一压电层上，第二顶部电极至少部分覆盖第二压电层。
从下面详细的描述中，结合附图，此处提供的本示例性实施例的其它方面和优点将变得明显。
附图说明
附图提供直观的示例，该示例将用来更充分地描述各种示例性实施例，并且能够被本技术领域的一般技术人员用来更好地理解本发明和其固有的优点。在这些附图中，类似的参考标号指示对应的元件
图1是如在各种示例性实施例中描述的振荡电路的方框图；
图2A是对于图1中混频器信号分量，混频器输出与频率的关系图；
图2B是对于图1中滤波器，传递函数与频率的关系图；
图2C是图1中第一谐振电路和第二谐振电路的频率温度系数的图；
图2D是薄膜体声波谐振器(FBAR)的等效电路的图；
图3A是如在各种示例性实施例中所描述的另一个谐振器结构图；
图3B是如在各种示例性实施例中所描述的另一个谐振器结构图；
图3C是如在各种示例性实施例中所描述的另一个谐振器结构图；
图3D是如在各种示例性实施例中所描述的另一个谐振器结构图；
图4是制造图3A和图3B的谐振器结构的方法流程图；
图5A是对于图3A的谐振器结构，电路频率温度系数与所去除的顶部晶片压电层厚度的关系图；
图5B是对于图3A的谐振器结构，差频与所去除的顶部晶片压电层的厚度的关系图；
图6A是对于图3A的谐振器结构，电路频率温度系数与从第一谐振器所去除的质量负载的关系图；
图6B是对于图3A的谐振器结构，差频与从第一谐振器去除的质量负载关系图；
图7是制造图3C的谐振器结构的方法流程图；
图8是制造图3D的谐振器结构的方法流程图；
图9是制造部分图1的振荡电路的方法流程图。
具体实施方式
如出于图示目的在附图中所示，示出能够适当的调节其谐振频率和频率漂移特性以形成具有很小相对于温度的频率漂移特性的振荡电路的新型谐振器。适当谐振器对能够使用集成电路技术制造，该技术相对于石英晶体具有综合的成本和尺寸优势，而在过去是使用石英晶体获得可比的频率漂移特性。之前，石英晶体已经仔细地切割和调谐，以提供相对于温度的低频率漂移。
在示例性实施例中，以不同的速率随温度漂移的两个谐振器用在振荡电路中，以产生差频。在蜂窝电话、便携式计算机和其它可比设备的标准的整个温度范围上，差频的净温度漂移如果不是零，也是很小的。谐振器能够制造成薄膜体声波谐振器(FBAR)，并且与其它集成电路组合以形成硅芯片，硅芯片可以是厚约0.2mm和面积小于1×1mm2。此外，输出信号的频率能够比石英谐振器的频率高得多。因而，相对来来说能够没有寄生模式。结果，在制造所需的“纯净”高频音调中消耗更少的电力。
在下面详细的说明中和在附图的若干图中，类似的元件用类似的参考数字识别。
图1是如在各种示例性实施例中描述的振荡电路100的方框图。在图1中，振荡电路100包括第一振荡器110、第二振荡器120、混频器电路130和滤波器140。第一振荡器110包括第一谐振器111和第一放大器112。第二振荡器120包括第二谐振器121和第二放大器122。
第一放大器112的输出经由第一谐振器111反馈回到第一放大器的输入，这导致第一振荡器110产生第一频率f01的第一振荡信号115，该第一频率f01是第一谐振器111的谐振频率。
第二放大器122的输出经由第二谐振器121反馈回到第二放大器122的输入，这导致第二振荡器120产生第二频率f02的第二振荡信号125，该振荡频率f02是第二谐振器的谐振频率。
在图1的示例性实施例中，第二频率f02大于第一频率f01。在图1中示出的第一振荡器110和第二振荡器120的细节仅仅出于示例性目的。振荡电路的各种构造能够用于第一和第二谐振器111、121中。
混频器电路130从第一振荡器110接收第一频率f01的第一振荡信号115，并且从第二振荡器120接收第二频率f02的第二振荡信号125。第一振荡信号115和第二振荡信号125由混频器电路130混频以产生混频器信号135。混频器信号135包括差频fB的信号分量136(见图2A)以及和频FS的其它信号分量137(见图2A)，其中，差频FB等于第一频率f01减去第二频率f02，和频fS等于第一频率f01和第二频率f02之和。
滤波器140从混频器电路130接收混频器信号135，使混频器信号135的差频fB信号分量136通过，禁止混频器信号135的和频fS的其它信号分量137，结果获得最终的滤波器信号145，此处，还称为输出信号145，作为滤波器的输出。结果，滤波器信号145主要包括由滤波器140的传递函数转换的差频fB信号。通常，滤波器信号145的和频fS的任何分量被滤波器140的传递函数大大地减少。
图2A是对于图1的混频器信号135的分量，混频器输出235与频率之间的关系图。混频器输出235是混频器信号135，如上所述，混频器信号135包括差频fB的信号分量136和和频fS的其它信号分量137。信号分量136和其它信号分量137都在图2A中示出。信号分量136在差频fB＝(f02-f01)处绘制，其它信号分量137在和频fS＝(f02+f01)处绘制。还在图2A中，第一频率f01和第二频率f02以相对的位置示出。
图2B是对于图1的滤波器140，传递函数250与频率的关系图。在图2B的示例性实施例中，滤波器140是低通滤波器，然而，只要滤波器140的传递函数250使混频器信号135的差频fB的信号分量136通过，并且禁止诸如混频器信号135的和频fS的其它信号分量137的其它重要分量，就能够使用各种滤波器140的构造。因而，如之前所述，滤波器140输出的滤波器信号145主要包括由滤波器140的传递函数250转换的差频fB的信号。通常，这时滤波器信号145的和频fS的任何分量将被滤波器140的传递函数250大大地减少。
图2C是图1的第一谐振器111和第二谐振器121的频率温度系数TC的关系图。基准频率fR的谐振电路的频率温度系数TC的值由TC＝(1/fR)(ΔfR/Δt)给出，其中，ΔfR是由温度变化Δt引起的fR的频率漂移。频率温度系数TC值通常表示为每兆每摄氏度的频率漂移部分(ppm/℃)。假定在给定的振荡器中没有其它重要的频率依赖分量，该振荡器的温度系数的值将与谐振电路的温度系数的值相同。第一谐振器111具有第一频率温度系数TC1，第二谐振器121具有第二频率温度系数TC2。注意，第二频率温度系数TC2值小于第一频率温度系数TC1值。
接着，振荡电路100的差频fB具有电路频率温度系数TCC，TCC等于第二频率f02乘以第二频率温度系数TC2减去第一频率f01乘以第一频率温度系数TC1(即，TCC＝[f01×TC2]-[f01×TC2])。因而，能够选定第一频率f01、第一频率温度系数TC1、第二频率f02、第二频率温度系数TC2以适合地满足特定应用的需要。仔细调整这些参数能够导致与通过使用石英晶体获得的电路频率温度系数可比的和比之更好的电路频率温度系数TCC。实际上，可以通过仔细选择和调节这些参数，获得零电路频率温度系数TCC。
图2D是薄膜体声波谐振器(FBAR)的等效电路260的图。薄膜体声波谐振器能够用在此处的各种示例性实施例中，这是由于以下事实：其制造技术兼容集成电路的制造技术，这导致相对于其它技术在成本、可靠性和尺寸上的相对优势。图2D是改进的Butterworth-Van Dyke模式的薄膜体声波谐振器。从这个等效电路260中，能够观察到薄膜体声波谐振器具有两个谐振频率。第一谐振频率称为串联谐振频率fSER，串联谐振频率fSER是由电感LM和电容CM串联组合导致的。第二谐振频率称为并联谐振频率fPAR，并联谐振频率fPAR是由并联电容器CP和上述电感LM和电容CM串联组合的并联组合导致的。并联谐振频率fPAR还称为反谐振频率fPAR。电阻器RSERIES和分流电阻器RSHUNT表示在结构中非理想电阻元件。利用选择适合的滤波器140，能够选定并联谐振频率fPAR或者串联谐振频率fSER确定最终的输出信号145的频率。根据以上所述和在一个给定的实施例中，第一频率f01能够要么是第一谐振器111的并联谐振频率fPAR或者要么是串联谐振频率fSER，第二频率f02能够要么是第二谐振器121的并联谐振频率fPAR或者要么是串联谐振频率fSER。如本技术领域的一般技术人员认识到，两个薄膜体声波谐振器的混频器电路130的输出是八个单独的频率(而不是在图2A中两个频率)的信号的组合。这八个频率是如下：(1)fPAR-1+/-fPAR-2，(2)fPAR-1+/-fSER-2，(3)fSER-1+/-fPAR-2，(4)fSER-1+/-fSER-2。作为在任何给定应用的结果，滤波器140将需要滤掉不需要的七个频率到所需要的等级。由于对于任何给定的谐振器，并联谐振频率fPAR小于串联谐振频率fSER，适合设计的低通滤波器140能够仅仅使频率(fPAR-1-fPAR-2)通过。
图3A是如在各种示例性实施例中描述的谐振器结构300的图。在图3A中，谐振器对300包括第一谐振器111和第二谐振器121，第一谐振器111和第二谐振器121以侧视图示出，并且使用集成电路处理兼容程序制造。在这个示例中，谐振器111、121是薄膜体声波谐振器(FBAR)。谐振器111、121加工在衬底305上。衬底305，例如，可以是硅305或其它适合材料。谐振器111、121分别在第一空腔311和第二空腔312上制造，这是因为谐振器111、121是利用机械波的声波谐振器。空腔将谐振器111、121与衬底305隔离，以减少否则会在衬底305中耗散的振动能量。第一空腔311和第二空腔312在衬底305的顶面306上形成。
第一谐振器111在第一空腔311上制造，并且跨越第一空腔311。第一谐振器111包括第一底部电极321、第一顶部电极331和夹在第一底部电极321和第一顶部电极331之间的第一压电结构341。第一压电结构341包括在第一底部电极321顶部上的第一底部压电层351、在第一底部压电层351顶部上的空隙层361和在空隙层361顶部上的第一顶部压电层371。第一顶部电极331在第一顶部压电层371的顶部上。在图3中还示出在第一顶部电极331上的质量负载层381。
第二谐振器121在第二空腔312上制造，并且跨越第二空腔312。第二谐振器121包括第二底部电极322、第二顶部电极332和夹在第二底部电极322和第二顶部电极332之间的第二压电结构342。第二压电结构342包括在第二底部电极322顶部上的第二底部压电层352、在第二底部压电层352顶部上的第二顶部压电层372。第二顶部电极332在第二顶部压电层372的顶部上。
压电层351、352、371、372能够使用氮化铝(AlN)或任何适合的压电材料制造。在氮化铝的情况下，压电层351、352、371、372能够在适合的处理步骤下通过蒸气沉积而形成。电极321、322、331、332能够例如是钼或其它任何适合的导体。理想地，空隙层361具有随温度变化的刚度系数，该随温度变化的刚度系数大于压电层351、352、371、372的随温度变化的刚度系数。在这种情况下，空隙层361更大的随温度变化的刚度系数将导致大于第二频率温度系数TC2的第一频率温度系数TC1。由于钼的随温度变化的刚度系数大于氮化铝的随温度变化的刚度系数，所以钼能够用于空隙层361。
由于质量负载层381和其它设计考虑，包括空隙层361的厚度以及各种压电层351、352、371、372的相对厚度，第一谐振器111能够制成具有第一谐振频率f01(即，第一频率)，该第一谐振频率f01低于第二谐振器121的第二谐振频率f02(即，第二频率)。一般而言，质量负载层381的重量越大，谐振器的谐振频率越低。还有，压电层越厚，谐振器的谐振频率越低。
一般而言，向质量负载层381添加重量不会明显改变频率温度系数，这是由于质量负载层381主要地用作“无效重量”，不随温度变化而变化。然而，添加更多的质量负载会减少第一谐振频率f01，这可以是或可以不是在给定的应用中是所需的。质量负载越大，差频fB将越高。
图3B是如在各种示例性实施例中描述的另一种谐振器结构390的图。在图3B中，谐振器对390包括以侧视图示出，并且使用集成电路处理兼容程序制造的第一谐振器111和第二谐振器121。在这个示例中，谐振器111、121是薄膜体声波谐振器(FBAR)。谐振器111、121在衬底305(例如，可以是硅305或其它适合材料)上制造。在图3B中，与图3A相反，谐振器111、121在单个空腔313上制造(此处还称为空腔313)。单个空腔313在衬底305的顶面306上形成。单个空腔313将谐振器111、121与衬底305隔离，以象在图3A中那样减少在衬底305中耗散的振动能量。然而，附图3B的结构会导致比在图3A结构中出现更多的谐振器111、121之间的振动耦合。
第一谐振器111在单个空腔313上制造。第一谐振器111包括第一底部电极321、第一顶部电极331和夹在第一底部电极321和第一顶部电极331之间的第一压电结构341。第一压电结构341包括在第一底部电极321顶部上的第一底部压电层351、在第一底部压电层351顶部上的空隙层361和在空隙层361顶部上的第一顶部压电层371。第一顶部电极331在第一顶部压电层371的顶部上。在图3B中还示出在第一顶部电极331顶部上的质量负载层381。
第二谐振器121也在单个空腔313上制造。第二谐振器121包括与第一谐振器111共同的第一底部电极321、第二顶部电极332和夹在第一底部电极321和第二顶部电极332之间的第二压电结构342。第二压电结构342包括在第一底部电极321顶部上的第二底部压电层352、在第二底部压电层352顶部上的第二顶部压电层372。第二顶部电极332在第二顶部压电层372的顶部上。出于结构的目的，图3B还指示了底部连接压电层353和顶部连接压电层373。
如在图3A中那样，能够使用氮化铝(AlN)或任何适合的压电材料制造压电层351、352、371、372。在氮化铝的情况下，能够在适合的处理步骤下通过蒸气沉积而形成压电层351、352、371、372。电极321、322、331、332能够例如是钼或其它任何适合的导体。理想地，空隙层361具有随温度变化的刚度系数，该随温度变化的刚度系数大于压电层351、352、371、372的随温度变化的刚度系数。在这种情况下，空隙层361更大的随温度变化的刚度系数将导致大于第二频率温度系数TC2的第一频率温度系数TC1。由于钼随温度变化的刚度系数大于氮化铝的随温度变化的刚度系数，所以钼能够用于空隙层361。
由于质量负载层381和其它设计考虑(包括空隙层361的厚度以及各种压电层351、352、371、372的相对厚度)，第一谐振器111能够制成具有第一谐振频率f01(即，第一频率)，该第一谐振频率f01低于第二谐振器121的第二谐振频率f02(即，第二频率)。
图3C是如在各种示例性实施例中描述的另一个谐振器结构300的图。在图3C的可选的实施例中，与图3A和图3B的谐振器结构300、390相反的是，省略了第一谐振器111的空隙层361。在图3C中，谐振器对300包括以侧视图示出，并且使用集成电路处理兼容程序制造的第一谐振器111和第二谐振器121。在这个示例中，谐振器111、121是薄膜体声波谐振器(FBAR)。谐振器111、121在衬底305(例如，可以是硅305或其它适合材料)上制造。并且谐振器111、121分别在第一空腔311和第二空腔312上制造，这是因为谐振器111、121是利用机械波的声波谐振器。空腔将谐振器111、121与衬底305隔离，以减少否则会在衬底305中耗散的振动能量。第一空腔311和第二空腔312在衬底305的顶面306上形成。
第一谐振器111在第一空腔311上制造，并且跨越第一空腔311。第一谐振器111包括第一底部电极321、第一压电层351(第一底部压电层351)、第一顶部电极331和质量负载层381。第一压电层351在第一底部电极321顶部上；第一顶部电极331在第一压电层351顶部上；质量负载层381在第一顶部电极331顶部上。
第二谐振器121在第二空腔312上制造，并且跨越第二空腔312。第二谐振器121包括第二底部电极322、第二压电层352(第二底部压电层352)和第二顶部电极332。第二压电层352在第二底部电极322的顶部上。第二顶部电极332在第二压电层352的顶部上。
压电层351、352能够使用氮化铝(AlN)或任何适合的压电材料制造。在氮化铝的情况下，压电层351、352能够在适合的处理步骤下通过蒸气沉积而形成。例如，电极321、322、331、332能够是钼或其它任何适合的导体。
优选地，在图3C实施例中的质量负载层381是经受刚度随温度变化较大的材料，尤其是大于第二顶部电极332的刚度随温度的变化。质量负载层381能够是氧化物。进一步地，质量负载层381能够是有机材料，该有机材料可以是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PY(有机材料的聚酰亚胺族中一种)、BCB(苯并环丁烯)或其它适合的材料。质量负载层381还可以是树脂。该树脂能够是低介电常数介质树脂。低介电常数材料通常具有小于或等于3.5的介电常数。适合的低介电常数的介质树脂的示例是Dow Chemical的SILK材料。SILK是随温度软化的有机材料。因而，质量负载层381的更大随温度变化的刚度系数将导致大于第二频率温度系数TC2的第一频率温度系数TC1。附加的保护层可以覆盖质量负载层381。
由于质量负载层381，第一谐振器111能够制成有第一谐振频率f01(即，第一频率)，第一谐振频率f01低于第二谐振器121的第二谐振频率f02(即，第二频率)。一般而言，质量负载层381的重量越大，谐振器的谐振频率越低。还有，压电层越厚，谐振器的谐振频率越低。
对于这种质量负载层381的材料不同于第一顶部电极331和第二顶部电极332的材料的示例性实施例，当质量负载层381的刚度随温度变化而改变时，质量负载层381的厚度和材料能够明显地改变频率温度系数。质量负载越大，差频fB将越高。
在示例性实施例中，第一谐振器111和第二谐振器121还构建在类似于图3B的仅仅单个空腔313上。
图3D是如在各种示例性实施例中描述的另一个谐振器结构300的图。在图3D的可选的实施例中，如图3C中那样，与图3A和图3B的谐振器结构300、390相反，省略了第一谐振器111的空隙层361。在图3D中，谐振器对300包括以侧视图示出，并且使用集成电路处理兼容程序制造的第一谐振器111和第二谐振器121。在这个示例中，谐振器111、121是薄膜体声波谐振器(FBAR)。谐振器111、121在衬底305(例如，可以是硅305或其它适合材料)上制造。并且谐振器111、121分别在第一空腔311和第二空腔312上制造，这是因为谐振器111、121是利用机械波的声波谐振器。空腔将谐振器111、121与衬底305隔离，以减少否则会在衬底305中耗散的振动能量。第一空腔311和第二空腔312在衬底305的顶面306上形成。
第一谐振器111在第一空腔311上制造，并且跨越第一空腔311。第一谐振器111包括底部质量负载层382、第一底部电极321、第一压电层351(第一底部压电层351)、第一顶部电极331和可选的质量负载层381。第一底部电极321在底部质量负载层382顶部上；第一压电层351在第一底部电极321顶部上；第一顶部电极331在第一压电层351顶部上；可选的质量负载层381在第一顶部电极331顶部上。
优选地，在图3D实施例中的底部质量负载层382是经受刚度随温度变化较大的材料，尤其是大于第二底部电极322的刚度随温度的变化。底部质量负载层382能够是氧化物。进一步地，底部质量负载层382能够是有机材料，该有机材料可以是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PY(有机材料的聚酰亚胺族中一种)、BCB(苯并环丁烯)或其它适合的材料。底部质量负载层382还可以是树脂。该树脂能够是低介电常数介质树脂。低介电常数材料通常具有小于或等于3.5的介电常数。适合的低介电常数的介质树脂的示例是Dow Chemical的SILK材料。SILK是随温度软化的有机材料。因而，底部质量负载层382的更大的随温度变化的刚度系数将导致大于第二频率温度系数TC2的第一频率温度系数TC1。
第二谐振器121在第二空腔312上制造，并且跨越第二空腔312。第二谐振器121包括第二底部电极322、第二压电层352(第二底部压电层352)和第二顶部电极332。第二压电层352在第二顶部电极322的顶部上。第二顶部电极332在第二压电层352的顶部上。
压电层351、352能够使用氮化铝(AlN)或任何适合的压电材料制造。在氮化铝的情况下，压电层351、352能够在适合的处理步骤下通过蒸气沉积而形成。电极321、322、331、332能够例如是钼或其它任何适合的导体。质量负载层381可以例如是钼或其它任何适合的材料。
由于底部质量负载层382，第一谐振器111能够制成有第一谐振频率f01(即，第一频率)，第一谐振频率f01低于第二谐振器121的第二谐振频率f02(即，第二频率)。一般而言，底部质量负载层382的重量和质量负载层381的重量越大，谐振器的谐振频率越低。还有，压电层越厚，谐振器的谐振频率越低。
对于这种底部质量负载层382的材料不同于第二底部电极322材料的示例性实施例，当底部质量负载层382的刚度随温度变化而改变时，底部质量负载层382的厚度和材料能够明显地改变频率温度系数。质量负载越大，差频fB将越高。
在示例性实施例中，第一谐振器111和第二谐振器121还构建在类似于图3B的仅仅单个空腔313上。
图4是制造图3A和图3B的谐振器结构300、390的方法400的流程图。在方框410，对于图3A的谐振器结构300，将空腔311、312蚀刻到衬底305中。然而，对于图3B的另一个谐振器结构390，仅仅将单个空腔313蚀刻到衬底305中。方框410接着将控制转移到方框420。
在方框420，对于图3A的谐振器结构300，空腔311、312填充有牺牲材料。对于图3B的另一个谐振器结构390，用牺牲材料填充将单个空腔313。牺牲材料能够在以后去除，并且能够是含磷的硅玻璃材料。方框420接着将控制转移到方框430。
在方框430，对于图3A的谐振器结构300，制造第一底部电极321和第二底部电极322。对于图3B的另一个谐振器结构390，制造第一底部电极321。在图3A的情况下的第一底部电极321和第二底部电极322或在图3B的情况下的第一底部电极321能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个示例，钼层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼。方框430接着将控制转移到方框440。
在方框440，对于图3A的谐振器结构300，底部压电层351、352(可以是同时沉积的相同的层，在此处在图案化之前总称为底部晶片压电层350)沉积在底部电极321、322上。对于图3B的另一个谐振器结构390，底部压电层351、352沉积在第一底部电极321上。再次，使用众所周知的光刻步骤来限定和产生第一底部压电层351和第二底部压电层352。作为一个示例，氮化铝层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行暴露以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻氮化铝。方框440接着将控制转移到方框450。
在方框450，在第一谐振器111的第一底部压电层351的顶部上添加空隙层361。空隙层361能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术制造。作为一个示例，钼层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼。方框450接着将控制转移到方框460。
在方框460，顶部压电层371、372(可以是同时沉积的相同的层，在此处在图案化之前总称为顶部晶片压电层370)沉积在第一谐振器111的空隙层361上和第二谐振器121的第二底部压电层352上。再次，使用众所周知的光刻步骤来限定和产生第一和第二顶部压电层371、372。作为一个示例，氮化铝层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻氮化铝。方框460接着将控制转移到方框470。
在方框470，制造第一顶部电极331和第二顶部电极332。第一顶部电极331和第二顶部电极332能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个示例，钼层能够沉积到顶部压电层371、372上，之后将光刻胶旋涂到所沉积的钼上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼形成第一顶部电极331和第二顶部电极332。方框470接着将控制转移到方框480。
在方框480，在第一谐振器111的第一顶电极331的顶部上添加质量负载层381。质量负载层381能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个示例，钼或者其他材料层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼以将质量负载层381留在第一顶部电极331上。方框480接着将控制转移到方框485。
在方框485，去除第一顶部电极331的一部分厚度和第二顶部电极332的一部分厚度，或者，去除第二顶部电极332的一部分厚度和质量负载层381的一部分厚度。合适的话，方框485的动作也可以反过来发生在方框480之前。方框485接着将控制转移到方框490。
在方框490，去除第一压电层351的一部分厚度，而同时保持第二压电层352的厚度，去除第二压电层352的一部分厚度而同时保持第一压电层351的厚度，去除第一顶部电极331的一部分厚度同时保持第二顶部电极332的厚度，去除第二顶部电极332的一部分厚度同时保持第一顶部电极331的厚度，去除质量负载层381的一部分厚度同时保持第二顶部电极332的厚度，或者去除第二顶部电极332的一部分厚度，同时保持质量负载层381的厚度。合适的话，方框485的动作也可以反过来在方框480之前发生。方框490接着将控制转移到方框495。
在方框495，对于图3A的谐振器结构，去除之前沉积在空腔311、312内的牺牲材料。对于图3B的另一个谐振器结构390，去除之前沉积之在单个空腔313内的牺牲材料。如果牺牲材料是玻璃，能够酌情使用氢氟酸来从空腔311、312或单个空腔313中蚀刻牺牲材料。方框495接着结束程序。
作为一个示例，第一振荡器110能够使用第一谐振器111以产生2.3GHz的第一频率f01的第一振荡信号115，第二振荡器120能够使用第二谐振器121以产生2.0GHz的第二频率f02的第二振荡信号125。那么差频fB是300MHz。
对于本技术领域的一般技术人员公知，在其它示例性实施例中，能够对上述的处理进行各种变化而实现类似于刚才所描述的结构。具体地，能够修改上述处理，使得在衬底305上制造仅仅图3A的第一谐振器111。在这情况下，能够使用上述技术更改第一频率f01和频率温度系数TC。如果空隙层361的随温度变化的刚度系数小于第一底部压电层351和第一顶部压电层371的随温度变化的刚度系数，则第一频率温度系数TC1将比没有空隙层361的情况下的频率温度系数小。无论如何，通过调节空隙层361的参数，能够调节第一频率温度系数TC1。进一步地，通过在关于离子铣削步骤中包括附加的光刻技术，能够更改第一频率f01和第二频率f02中任一个或两者。还有，通过适合地去除某些步骤，例如在(1)方框450(添加空隙层)和在(2)方框460(添加顶部压电层)的步骤，能够构建图3C的示例性实施例。
图5A是对于图3A-图3B的谐振器结构300、390，电路频率温度系数TCC与顶部谐振器层395所去除的厚度的关系曲线图。此处，质量负载层381和第二顶部电极332总称为在附图中没有具体指定的顶部谐振器层395。图5B是对于图3A的谐振器结构300和图3B的另一个谐振器结构390，差频fB与所去除的顶部谐振器层395的厚度的关系曲线图。在图5A-图5B中，使用全面去除处理(blanket removal process)(可以是离子铣削)在整个晶片上去除顶部谐振器层395材料，并且去除相同数量的质量负载层381和第二顶部电极332的量。全面离子铣削调整第一谐振器111和第二谐振器121的第一谐振频率f01和第二谐振频率f02，以及第一谐振器111和第二谐振器121的第一频率温度系数TC1和第二频率温度系数TC2。这样做，全面离子铣削调节所得到的振荡电路100的差频fB和差频fB的最终的温度漂移(电路频率温度系数TCC)。因而，全面离子铣削能够用将振荡电路100的差频fB或差频fB的最终温度漂移(电路频率温度系数TCC)作为目标，但不是两者。在添加质量负载层381之前，全面离子铣削还在第一顶部电极331和第二顶部电极332上执行。
图6A是图3A-图3B的谐振器结构300、390的电路频率温度系数TCC与所去除的质量负载层381的厚度的关系曲线图。图6B是图3A-图3B的谐振器结构300、390的差频fB与所去除的质量负载层381的厚度的关系曲线图。在图6A-图6B中，厚度去除处理称为差别离子铣削处理(differential ion milling process)，不但从质量负载层381去除材料，而且还已用来从第二顶部电极332去除材料。因而，差别离子铣削能够分别调节第一谐振器111或第二谐振器121的第一谐振频率f01或第二谐振频率f02，以及第一谐振器111或第二谐振器121的第一频率温度系数TC1或第二频率温度系数TC2。这样做，差别离子铣削调节振荡电路100所得的差频fB和差频fB的最终温度飘移(电路频率温度系数TCC)。因而，差别离子铣削能够用来以振荡电路100的差频fB或差频fB的最终温度飘移(电路频率温度系数TCC)为目标，但不是两者。差别离子铣削处理还能够用来去除第一压电层351的一部分厚度，同时保持第二压电层352的厚度，去除第二压电层352的一部分厚度而同时保持第一压电层351的厚度，去除第一顶部电极331的一部分厚度同时保持第二顶部电极332的厚度，去除第二顶部电极332的一部分厚度同时保持第一顶部电极331的厚度，去除质量负载层381的一部分厚度同时保持第二顶部电极332的厚度，或者去除第二顶部电极332的一部分厚度，同时保持质量负载层381的厚度。
从图6A-图6B中，能够观察到，将振荡电路100的差频fB或差频fB的最终电路频率温度系数TCC作为目标而进行的差别离子铣削，既可以在全面离子铣削所进行的目标过程之间，也可以在其之后。因而，通过将这两个处理(全面离子铣削和差别离子铣削)组合，可以把所需的差频fB和电路频率温度系数TCC(即，差频fB的频率温度系数)作为目标。
在一个示例性实施例中，能够通过在第一压电结构341的中心使用500A的钼而形成165MHz和约0ppm/C电路频率温度系数TCC的差频fB。谐振结构300的示例值如下：(1)第一底部电极321、第二底部电极322、第一顶部电极331和第二顶部电极332每一个是1500埃的钼，(2)第一底部压电层351、第二底部压电层352、第一顶部压电层371和第二顶部压电层372的每一个是1.1微米的氮化铝，(3)对于空隙层361和对于质量负载层381每一个位1000埃的钼。
图7是用于制造图3C的谐振器结构300的方法700的流程图。经过适当的修改，该处理还可以用来形成如在图3C中的结构但是仅仅具有如在图3B中示出的单个空腔313。在方框710，空腔311、312或单个空腔313被蚀刻到衬底305中。方框710接着将控制转移到方框720。
在方框720，空腔311、312或单个空腔313填充有牺牲材料。牺牲材料能够在以后去除，并且能够是含磷硅玻璃材料。方框720接着将控制转移到方框730。
在方框730，制造第一底部电极321和第二底部电极322。或者，制造组合的第一底部电极321。第一底部电极321和第二底部电极322或第一底部电极321能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个示例，钼层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼。方框730接着将控制转移到方框740。
在方框740，第一压电层351和第二压电层352(可以是同时沉积的相同的层，在此处在图案化之前总称为底部晶片压电层350)沉积在第一电极321和第二电极322上或在组合的底部电极321上。再次，使用众所周知的光刻步骤来限定和产生第一压电层351和第二压电层352。作为一个示例，氮化铝层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻氮化铝。方框740接着将控制转移到方框770。
在方框770，制造第一顶部电极331和第二顶部电极332。第一顶部电极331和第二顶部电极332能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个例子，钼层能够沉积到第一压电层351和第二压电层352上，之后将光刻胶旋涂到所沉积的钼层上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼以形成第一顶部电极331和第二顶部电极332。方框770接着将控制转移到方框780。
在方框780，在第一谐振器111的第一顶部电极331的顶部上添加质量负载层381。质量负载层381能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。在这个实施例中的质量负载层381的刚度的温度系数不同于第二顶部电极332的刚度的温度系数。对于质量负载层381来说，有各种选择，如前面所讨论过的那样。质量负载层381可以是有机材料或树脂。有机材料或树脂能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻该材料以将质量负载层381留在第一顶部电极331上。方框780接着将控制转移到方框785。
在方框785，去除第一顶部电极331的一部分厚度和第二顶部电极332的一部分厚度，或者去除第二顶部电极332的一部分厚度和质量负载层381的一部分厚度。合适的话，方框785的动作可以反过来发生在方框780之前。方框785接着将控制转移到方框790。
在方框490，去除第一压电层351的一部分厚度，同时保持第二压电层352的厚度，去除第二压电层352的一部分厚度，同时保持第一压电层351的厚度，去除第一顶部电极331的一部分厚度，同时保持第二顶部电极332的厚度，去除第二顶部电极332的一部分厚度，同时保持第一顶部电极331的厚度，去除质量负载层381的一部分厚度，同时保持第二顶部电极332的厚度，或者去除第二顶部电极332的一部分厚度，同时保持质量负载层381的厚度。合适的话，方框790的动作可以反过来发生在方框770的动作或方框780的动作或者方框785的动作之前。方框790接着将控制转移到方框795。
在方框795，去除之前沉积在空腔311、312或单个空腔313内的牺牲材料。如果牺牲材料是玻璃，则合适的话能够使用氢氟酸来从空腔311、312或单个空腔313蚀刻牺牲材料。方框795接着结束程序。
在上述方法的另一个实施例中，在添加第一顶部电极331和第二顶部电极332的步骤之前，质量负载层381添加在第一谐振器111的第一压电层351的顶部上。换句话说，方框770和方框780的顺序倒过来了。
图8是制造图3D的谐振器结构300的方法800的流程图，经过适当的修改，该处理还可以用来形成如在图3D中的结构但是仅仅具有如在图3B中示出的单个空腔313。在方框810，空腔311、312或单个空腔313被蚀刻到衬底305中。方框810接着将控制转移到方框820。
在方框820，空腔311、312或单个空腔313填充有牺牲材料。牺牲材料能够在以后去除，并且能够是含磷硅玻璃材料。方框820接着将控制转移到方框825。
在方框825，制造底部质量负载层382。底部质量负载层382能够使用诸如沉积和光刻的众所周知的技术制造。在这个实施例中的底部质量负载层382的刚度的温度系数不同于第二底部电极322或在单个空腔313情况下的组合底部电极321的刚度的温度系数。对于底部质量负载层382，如之前所述，存在各种选择。底部质量负载层382可以是有机材料或树脂。有机材料或树脂能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻该材料以将底部质量负载层382留在第一顶部电极331上。方框825接着将控制转移到方框830。
在方框830，制造第一底部电极321和第二底部电极322。或者，制造组合的第一底部电极321。第一底部电极321和第二底部电极322或第一底部电极321能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个示例，钼层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼。方框830接着将控制转移到方框840。
在方框840，第一压电层351和第二压电层352(可以是同时沉积的相同的层，在此处在图案化之前总称为底部晶片压电层350)沉积在第一电极321和第二电极322上或在组合的底部电极321上。再次，使用众所周知的光刻步骤来限定和产生第一压电层351和第二压电层352。作为一个示例，氮化铝层能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻氮化铝。方框840接着将控制转移到方框870。
在方框870，制造第一顶部电极331和第二顶部电极332。第一顶部电极331和第二顶部电极332能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。作为一个示例，钼层能够沉积到第一压电层351和第二压电层352上，之后将光刻胶旋涂到所沉积的钼上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼以形成第一顶部电极331和第二顶部电极332。方框870接着将控制转移到方框880。
在方框880，在第一谐振器111的第一顶部压电层331的顶部上添加质量负载层381。质量负载层381能够使用诸如金属沉积和光刻的众所周知的技术而制造。例如，钼能够沉积到晶片上，之后将光刻胶旋涂到晶片上，光刻胶可以进行曝光以适合地对光刻胶进行图案化，随后可以对光刻胶进行显影，接着蚀刻钼以将质量负载层381留在第一顶部电极331上。方框880接着将控制转移到方框885。
在方框885，去除第一顶部电极331的一部分厚度和第二顶部电极332的一部分厚度，或者去除第二顶部电极332的一部分厚度和质量负载层381的一部分厚度。合适的话，方框885的动作可以反过来在方框880之前发生。方框885接着将控制转移到方框890。
在方框490，去除第一压电层351的一部分厚度，同时保持第二压电层352的厚度，去除第二压电层352的一部分厚度，同时保持第一压电层351的厚度，去除第一顶部电极331的一部分厚度，同时保持第二顶部电极332的厚度，去除第二顶部电极332的一部分厚度，同时保持第一顶部电极331的厚度，去除质量负载层381的一部分厚度，同时保持第二顶部电极332的厚度，或者去除第二顶部电极332的一部分厚度，同时保持质量负载层381的厚度。合适的话，方框890的动作可以反过来在方框870的动作或方框880的动作或者方框885的动作之前发生。方框890接着将控制转移到方框895。
在方框895，去除之前沉积在空腔311、312或单个空腔313内的牺牲材料。如果牺牲材料是玻璃，则合适的话能够使用氢氟酸来从空腔311、312或单个空腔313蚀刻牺牲材料。方框895接着结束程序。
在上述方法的另一个实施例中，在添加第一顶部电极331和第二顶部电极332的步骤之后，在第一谐振器111的第一压电层351的下方添加质量负载层382。换句话说，方框825和方框830的顺序倒过来了。
图9是制造图1的振荡电路100零件的方法900的流程图。在方框910，制造配置成产生在第一频率f01的第一振荡信号115并且具有第一频率温度系数TC1的第一振荡器110。方框910接着将控制转移到方框920。
在方框920，制造配置成产生在第二频率f02的第二振荡信号125并且具有第二频率温度系数TC2的第二振荡器120，其中，第二频率f02大于第一频率f01，其中，第二频率温度系数TC2小于第一频率温度系数TC1，其中，第二频率f02乘以第二频率温度系数TC2与第一频率f01乘以第一频率温度系数的差等于零。方框920接着将控制转移到方框930。
在方框930，第一振荡器110和第二振荡器120的输出连接在一起。方框930，接着结束该程序。
除了氮化铝以外的各种材料也能够用于第一底部压电层351和第二底部压电层352的压电材料。还有，除了钼以外的材料也能够用于底部电极321、322，用于空隙层361和用于顶部电极331、332。此外，其它各种材料也是可行的。
在示例性实施例中，振荡电路110、120使用成对谐振器111、121，谐振器111、121的振荡频率f01、f02和频率漂移特性TC1、TC2能够被适当地调节到产生具有很小的随温度变化的频率飘移特性(TC)的振荡电路100。适合的成对振荡器11、121能够使用集成电路技术制造，且相比于石英晶体具有总的成本和尺寸优势，在过去已经使用石英晶体获得可比的频率漂移特性。此外，单个振荡器还能够用作为目标的谐振频率和频率温度系数构建。
在示例性实施例中，随温度以不同速率漂移的两个谐振器111、121用在振荡电路110、120以产生差频fB。差频fB净温度漂移TCC在蜂窝电话、膝上型计算机和其它可比设备的标准的整个温度范围内，如果不是零的话，也是很小的。谐振器能够制造成薄膜体声波谐振器(FBARS)，并且与其它集成电路组合以产生可以是约0.2mm厚和小于1×1mm2面积的硅芯片。此外，输出信号相对来说能够没有寄生模式，并且频率能够比石英谐振器的频率高得多。结果，在制造所需的纯净高频音调中消耗更低的电力。
已经此处详细描述的示例性实施例是通过示例的方式而不是限制的方式提供的。对于本技术领域的一般技术人员，将理解到可以对所述实施例的形式和细节上进行各种变化，所产生的等同实施例仍然在权利要求范围内。
本发明主题涉及下列美国专利的主题：(1)由Ruby等人发明，名称为“Tunable Thin Film Acoustic Resonators and Method for Making theSame”，于1996年12月24日发布，并且转让给Agilent Technologies，Inc.的美国专利No.5,587,620，(2)由Ruby等人发明，名称为“Method ofMaking Tunable Thin Film Acoustic Resonators”，于1999年2月23日发布，并且转让给Agilent Technologies，Inc.的美国专利No.5,873,153，(3)由Ruby等人发明，名称为“SBAR Structures and Method of Fabrication ofSBAR.FBAR  Film Processing Techniques for the Manufacturing ofSBAR/BAR Filters”，于2000年5月9日发布，并且转让给AgilentTechnologies，Inc.的美国专利No.6,060,818，这些专利描述了制造可调薄膜声波谐振器的基本技术，这些技术包括上面所描述的示例性实施例的部件。因而，上述每一个美国专利在这里通过引用的方式全部包含于此。

Claims (50)

1.一种经温度补偿后的谐振器对，包括：
第一谐振器，所述第一谐振器配置成在第一频率下谐振，并且具有第一频率温度系数；
第二谐振器，所述第二谐振器配置成在第二频率下谐振，并且具有第二频率温度系数，其中，所述第二频率大于所述第一频率，所述第二频率温度系数小于第一频率温度系数，所述第一谐振器和所述第二谐振器加工在共同的衬底上。
2.根据权利要求1所述的经温度补偿后的谐振器对，
其中，所述第一谐振器包括：
第一底部电极，覆盖部分所述衬底；
第一压电结构，所述第一压电结构覆盖至少部分所述第一底部电极上；
第一顶部电极，其中，所述第一顶部电极位于至少部分所述第一压电结构的上方；
其中，所述第二谐振器包括：
第二底部电极，所述第二底部电极覆盖部分所述衬底；
第二压电结构，所述第二压电结构覆盖至少部分所述第二底部电极；
第二顶部电极，所述第二顶部电极覆盖至少部分所述第二压电结构。
3.根据权利要求2所述的经温度补偿后的谐振器对，进一步包括：
质量负载层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一顶部电极，其中，所述第一电极覆盖至少部分所述第一压电结构。
4.根据权利要求2所述的经温度补偿后的谐振器对，进一步包括：
质量负载层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一压电结构，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述质量负载层。
5.根据权利要求2所述的经温度补偿后的谐振器对，
其中，所述第一压电结构包括：
第一底部压电层，所述第一底部压电层覆盖至少部分所述第一底部电极；
空隙层，所述空隙层覆盖至少部分所述第一压电层；
第一顶部压电层，所述第一顶部压电层覆盖至少部分所述空隙层；
其中，所述第二压电结构包括：
第二底部压电层，所述第二底部压电层覆盖至少部分所述第二底部电极；
第二顶部压电层，所述第二顶部压电层覆盖至少部分所述第二底部压电层。
6.根据权利要求5所述的经温度补偿后的谐振器对，进一步包括：
质量负载层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一顶部电极，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述第一压电结构。
7.根据权利要求5所述的经温度补偿后的谐振器对，进一步包括：
质量负载层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一压电结构，其中所述第一顶部电极覆盖至少部分所述质量负载层。
8.根据权利要求1所述的经温度补偿后的谐振器对，
其中，所述第一谐振器包括：
第一底部电极，所述第一底部电极覆盖至少部分所述衬底；
第一压电层，所述第一压电层覆盖至少部分所述第一底部电极；
第一顶部电极；
质量负载层，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述第一压电层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一顶部电极，或者其中，所述质量负载层覆盖至少部分所述压电层，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述质量负载层；
其中，所述第二谐振器，包括：
第二底部电极，所述第二底部电极覆盖至少部分所述衬底；
第二压电层，所述第二压电层覆盖至少部分所述第二底部电极；
第二顶部电极，所述第二顶部电极覆盖至少部分所述第二压电层，其中，所述质量负载层的刚度的温度系数不同于所述第二顶部电极的刚度的温度系数。
9.根据权利要求8所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述质量负载层是有机材料。
10.根据权利要求9所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述有机材料选自由以下材料组成的组中：PMMA、PY、BCB。
11.根据权利要求8所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述质量负载层是树脂。
12.根据权利要求11所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述树脂是低介电常数材料。
13.根据权利要求8所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述质量负载层是氧化物。
14.根据权利要求1所述的经温度补偿后的谐振器对，
其中，所述第一谐振器包括：
底部质量负载层；
第一底部电极；
第一压电层，其中，所述底部质量负载层覆盖部分所述衬底，所述第一底部电极覆盖至少部分所述底部质量负载层，所述第一压电层覆盖至少部分所述第一底部电极，或者其中，所述第一底部电极覆盖至少部分所述衬底，所述底部质量负载层覆盖至少部分所述第一底部电极，所述第一压电层覆盖至少部分所述底部质量负载层；
第一顶部电极，所述第一顶部电极位于至少部分所述第一压电层的上方；
其中，所述第二谐振器包括：
第二底部电极，所述第二底部电极覆盖至少部分所述衬底；
第二压电层，所述第二压电层覆盖至少部分所述第二底部电极；
第二顶部电极，所述第二顶部电极覆盖至少部分所述第二压电层，其中，所述底部质量负载层的刚度的温度系数不同于所述第二底部电极的刚度的温度系数。
15.根据权利要求14所述的经温度补偿后的谐振器对，进一步包括：
质量负载层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一顶部电极，其中，所述第一顶部顶部电极覆盖至少部分所述第一压电结构。
16.根据权利要求14所述的经温度补偿后的谐振器对，进一步包括：
质量负载层，所述质量负载层覆盖至少部分所述第一压电结构，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述质量负载层。
17.根据权利要求14所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述质量负载层是有机材料。
18.根据权利要求17所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述有机材料选自由以下材料组成的组群：PMMA、PY、BCB。
19.根据权利要求14所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述质量负载层是树脂。
20.根据权利要求19所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述树脂是低介电常数材料。
21.根据权利要求14所述的经温度补偿后的谐振器对，其中，所述质量负载层是氧化物。
22.一种在衬底上制造第一谐振器和第二谐振器的方法，包括：
形成第一底部电极和第二底部电极，其中，所述第一顶部电极和所述第二底部电极部分地覆盖所述衬底；
形成第一底部压电层和第二底部压电层，其中，所述第一底部压电层至少部分地覆盖所述第一底部电极，所述第二底部压电层至少部分地覆盖所述第二底部电极；
形成空隙层，其中，所述空隙层至少部分地覆盖所述第一底部压电层；
形成第一顶部压电层和第二顶部压电层，其中，所述第一顶部压电层至少部分地覆盖所述空隙层，所述第二顶部压电层至少部分地覆盖所述第二底部压电层；
形成第一顶部电极和第二顶部电极，其中，所述第一顶部电极位于至少部分所述第一顶部压电层的上方，所述第二顶部电极至少部分地覆盖所述第二顶部压电层。
23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
形成覆盖至少部分所述第一顶部电极的质量负载层，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述第一压电结构。
24.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
在形成第一顶部电极和第二顶部电极的所述步骤之前，形成覆盖至少部分所述第一压电结构的质量负载层，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述质量负载层。
25.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
去除所述第一顶部电极的一部分厚度和所述第二顶部电极的一部分厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度和所述质量负载层的一部分厚度。
26.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
去除第一顶部压电层的一部分厚度，同时保持所述第二顶部压电层的厚度，或者去除所述第二顶部压电层的一部分厚度，同时保持所述第一顶部压电层的厚度，或者去除所述第一顶部电极的一部分厚度，同时保持所述第二顶部电极的厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度，同时保持所述第一顶部电极的厚度，或者去除所述质量负载层的一部分厚度，同时保持所述第二顶部电极的厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度，同时保持所述质量负载层的厚度。
27.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
在形成所述第一底部电极和所述第二底部电极之前，在所述衬底的顶面上形成第一空腔和第二空腔；
用牺牲材料填充所述第一空腔和所述第二空腔，其中，所述第一底部电极覆盖部分所述第一空腔，所述衬底的一部分包围所述第一空腔，所述第二底部电极覆盖部分所述第二空腔，所述衬底的一部分包围所述第二空腔；
随后，去除所述牺牲材料。
28.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
在形成所述第一底部电极和所述第二底部电极之前，在所述衬底的顶面上形成一个空腔；
用牺牲材料填充所述空腔，其中，所述第一底部电极和所述第二底部电极形成复合底部电极，所述复合底部电极覆盖至少部分所述空腔和部分包围所述空腔的衬底；
随后，去除牺牲材料。
29.一种在衬底上制造第一谐振器和第二谐振器的方法，包括：
形成部分地覆盖所述衬底的第一底部电极和部分地覆盖所述衬底的第二底部电极；
形成第一压电层和第二压电层，其中，所述第一压电层至少部分地覆盖所述第一底部电极，和其中，所述第二压电层至少部分地覆盖所述第二底部电极；
形成第一顶部电极和第二顶部电极，其中，所述第二顶部电极至少部分地覆盖所述第二压电层；
形成质量负载层，其中，所述质量负载层刚度的温度系数不同于所述第二顶部电极刚度的温度系数，所述第一顶部电极至少部分地覆盖所述第一压电层和所述质量负载层至少部分地覆盖所述第一顶部电极，或者所述质量负载层至少部分地覆盖所述第一压电层和所述第一顶部电极至少部分地覆盖所述质量负载层。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述质量负载层是有机材料。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述有机材料选自由以下材料组成的组群：PMMA，PY，BCB。
32.根据权利要求29所述的方法，其中，所述质量负载层是树脂。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述树脂是低介电常数材料。
34.根据权利要求29所述的方法，其中，所述质量负载层是氧化物。
35.根据权利要求29所述的方法，进一步包括：
去除所述第一顶部电极的一部分厚度和所述第二顶部电极的一部分厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度和所述质量负载层的一部分厚度。
36.根据权利要求29所述的方法，进一步包括：
去除所述第一压电层的一部分厚度，同时维持所述第二压电层的厚度，或者去除所述第二压电层的一部分厚度，同时保持所述第一压电层的厚度，或者去除所述第一顶部电极的一部分厚度，同时保持所述第二顶部电极的厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度，同时保持所述第一顶部电极的厚度，或者去除所述质量负载层的一部分厚度，同时保持所述第二顶部电极的厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度，同时保持所述质量负载层的厚度。
37.根据权利要求29所述的方法，进一步包括：
在形成所述第一底部电极和所述第二底部电极之前，在所述衬底的顶面上形成第一空腔和第二空腔。
用牺牲材料填充所述第一空腔和所述第二空腔，其中，所述第一底部电极覆盖部分所述第一空腔，和部分包围所述第一空腔的所述衬底，所述第二底部电极覆盖部分所述第二空腔，和部分包围所述第二空腔的所述衬底；
随后，去除所述牺牲材料。
38.根据权利要求29所述的方法，进一步包括：
在形成所述第一底部电极和所述第二底部电极之前，在所述衬底的顶面上形成一个空腔；
用牺牲材料填充所述空腔，其中，所述第一底部电极和所述第二底部电极形成复合底部电极，所述复合底部电极覆盖至少部分所述空腔和部分包围所述空腔的衬底；
随后，去除所述牺牲材料。
39.一种在衬底上制造第一谐振器和第二谐振器的方法，包括：
形成底部质量负载层；
形成第一底部电极和第二底部电极，其中，所述第二底部电极部分地覆盖所述衬底，所述底部质量负载层的刚度的温度系数不同于所述第二底部电极的刚度的温度系数；
形成第一压电层和第二压电层，其中，所述第二压电层至少部分地覆盖所述第二底部电极，所述第一压电层至少部分地覆盖所述第一底部质量负载层，或者，所述第一底部电极部分覆盖所述衬底，所述底部质量负载层至少部分覆盖所述第一底部电极，所述第一压电层至少部分覆盖所述底部质量负载层；
形成第一顶部电极和第二顶部电极，其中，所述第一顶部电极位于所述第一压电层的上方，所述第二顶部电极至少部分地覆盖所述第二压电层。
40.根据权利要求39所述的方法，进一步包括：
形成覆盖至少部分所述第一顶部电极的质量负载层，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述第一压电结构。
41.根据权利要求39所述的方法，进一步包括：
在形成第一顶部电极和第二顶部电极的步骤之前，形成覆盖至少部分所述第一压电结构的质量负载层，其中，所述第一顶部电极覆盖至少部分所述质量负载层。
42.根据权利要求39所述的方法，其中，所述质量负载层是有机材料。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述有机材料选自由以下材料组成的组群中：PMMA，PY，BCB。
44.根据权利要求39所述的方法，其中，所述质量负载层是树脂。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述树脂是低介电常数材料。
46.根据权利要求39所述的方法，其中，所述质量负载层是氧化物。
47.根据权利要求39所述的方法，进一步包括：
去除所述第一顶部电极的一部分厚度和所述第二顶部电极的一部分厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度和所述质量负载层的一部分厚度。
48.根据权利要求39所述的方法，进一步包括：
去除第一压电层的一部分厚度，同时维持所述第二压电层的厚度，或者去除所述第二压电层的一部分厚度，同时保持所述第一压电层的厚度，或者去除所述第一顶部电极的一部分厚度，同时保持所述第二顶部电极的厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度，同时保持所述第一顶部电极的厚度，或者去除所述质量负载层的一部分厚度，同时保持所述第二顶部电极的厚度，或者去除所述第二顶部电极的一部分厚度，同时保持所述质量负载层的厚度。
49.根据权利要求39所述的方法，进一步包括：
在形成所述底部质量负载和所述第二底部电极之前，在所述衬底的顶面上形成第一空腔和第二空腔；
用牺牲材料填充所述第一空腔和所述第二空腔，其中，所述底部质量负载层覆盖部分所述第一空腔和部分包围所述第一空腔的所述衬底，所述第二底部电极覆盖部分所述第二空腔和部分包围所述第二空腔的所述衬底；
随后，去除所述牺牲材料。
50.根据权利要求39所述的方法，进一步包括：
在形成所述底部质量负载层和所述第二底部电极之前，在所述衬底的顶面上形成一个空腔；
用牺牲材料填充所述空腔，其中，所述第一底部电极和所述第二底部电极形成复合底部电极，所述复合底部电极覆盖部分所述空腔和部分包围所述空腔的衬底；
随后，去除所述牺牲材料。
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