CN219107411U - 体声波谐振器 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种体声波谐振器，包括：衬底；第一电极层，位于衬底上，第一电极层和衬底之间形成有空腔；其中，空腔的底部宽度大于或等于空腔的顶部宽度；连接结构，与第一电极层连接，包括：覆盖空腔的第一侧壁的第一连接层和覆盖衬底的第二连接层；第一增厚结构，位于衬底上，包括：至少覆盖空腔的第二侧壁的第一增厚层和覆盖衬底的第二增厚层；其中，第一增厚层与第二侧壁接触的第一侧面和衬底之间具有第一夹角，第一增厚层的第二侧面和衬底之间具有第二夹角，第二夹角小于第一夹角；第二侧面与第一侧面相对设置；第二侧壁与第一侧壁相对设置；压电层，覆盖第一电极层、连接结构和第一增厚结构。

Description

体声波谐振器

技术领域

本公开实施例涉及谐振器领域，尤其涉及一种体声波谐振器。

背景技术

在广泛使用的诸如移动电话的通信设备中，通常包括使用声波谐振器作为通讯设备的滤波器。作为声波谐振器的示例，存在使用表面声波(Surface Acoustic Wave，SAW)谐振器或者使用体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)谐振器等。声波谐振器的性能会影响通信设备的通信效果。

随着通讯技术的发展，如何在顺应通信设备集成化和小型化发展趋势的同时，提高声波谐振器的性能成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本公开实施例提供一种体声波谐振器，包括：

衬底；

第一电极层，位于所述衬底上，所述第一电极层和所述衬底之间形成有空腔；其中，所述空腔的底部宽度大于或等于所述空腔的顶部宽度；

连接结构，与所述第一电极层连接，包括：覆盖所述空腔的第一侧壁的第一连接层和覆盖所述衬底的第二连接层；

第一增厚结构，位于所述衬底上，包括：至少覆盖所述空腔的第二侧壁的第一增厚层和覆盖所述衬底的第二增厚层；其中，所述第一增厚层与所述第二侧壁接触的第一侧面和所述衬底之间具有第一夹角，所述第一增厚层的第二侧面和所述衬底之间具有第二夹角，所述第二夹角小于所述第一夹角；所述第二侧面与所述第一侧面相对设置；所述第二侧壁与所述第一侧壁相对设置；

压电层，覆盖所述第一电极层、所述连接结构和所述第一增厚结构。

在一些实施例中，所述体声波谐振器还包括：第二增厚结构，位于所述连接结构上，包括：覆盖所述第一连接层的第三增厚层和覆盖所述第二连接层的第四增厚层；其中，所述第三增厚层与所述第一连接层接触的第三侧面和所述衬底之间具有第三夹角，所述第三增厚层的第四侧面和所述衬底之间具有第四夹角，所述第四夹角小于所述第三夹角。

在一些实施例中，所述第二增厚结构的材料和所述连接结构的材料相同。

在一些实施例中，所述第四夹角等于所述第二夹角。

在一些实施例中，所述第三夹角小于或者等于所述第一夹角。

在一些实施例中，所述第一增厚层相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐；和/或，所述第三增厚层相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐。

在一些实施例中，所述第一增厚结构相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐；和/或，所述第二增厚结构相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐。

在一些实施例中，所述第二侧面包括：平面或曲面；所述第四侧面包括：平面或曲面。

在一些实施例中，所述第二侧面和所述第一电极层相对远离所述连接结构的侧壁共面。

在一些实施例中，所述体声波谐振器还包括：

第二电极层，位于所述压电层上；

至少一个孔结构，贯穿所述第二电极层、所述压电层和所述第一电极层。

在一些实施例中，所述体声波谐振器还包括：

低声阻抗层，位于所述压电层中；

第二电极层，位于所述压电层上且覆盖所述低声阻抗层。

在一些实施例中，所述低声阻抗层的材料，包括：二氧化硅、碳化硅或空气。

本公开实施例中，通过设置第一增厚结构，第一增厚结构包括至少覆盖空腔的第二侧壁的第一增厚层和覆盖衬底的第二增厚层，并且第一增厚层与第二侧壁接触的第一侧面和衬底之间具有第一夹角，第一增厚层的第二侧面和衬底之间具有第二夹角，第二夹角小于第一夹角，可使得压电层爬坡的角度变缓、爬坡的次数变少，并且第二增厚层覆盖衬底，可使得压电层爬坡的距离变短，有利于压电层的生长，从而减小压电层出现位错或缺陷的概率，提高压电层的晶格生长质量，减小压电层发生断裂的概率，进而提高体声波谐振器的性能以及减小体声波谐振器出现失效的概率。

相较于采用小角度的空腔，本公开实施例通过设置第一增厚结构，在不改变空腔角度的基础上，即可减小压电层爬坡的角度，还不会额外增加爬坡的长度，即不会额外占用衬底的面积，有利于实现器件的小型化，并且不受限于刻蚀工艺，有利于简化制作工艺。

附图说明

图1a是根据一示例性实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图；

图1b是根据一示例性实施例示出的一种空腔的示意图；

图2a是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图一；

图2b是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图二；

图3是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图三；

图4是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图四；

图5是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图五；

图6是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图六；

图7是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图七；

图8是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图八；

图9a至图9g是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的制作过程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方法，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体的描述本公开。根据下面说明和权利要求书，本公开的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。

可以理解的是，本公开的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示其“在”某物“上”且其间没有居间特征或层(即直接在某物上)的含义，而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义。

在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本公开实施例中，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在下方或上方结构的整体之上延伸，或者可以具有小于下方或上方结构范围的范围。此外，层可以是厚度小于连续结构厚度的均质或非均质连续结构的区域。例如，层可位于连续结构的顶表面和底表面之间，或者层可在连续结构顶表面和底表面处的任何水平面对之间。层可以水平、垂直和/或沿倾斜表面延伸。层可以包括多个子层。

需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

体声波谐振器使用和集成电路(Integrated Circuit，IC)工艺具有高兼容性的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)技术，可以应用于频率范围为1-2GHz的L波段和频率范围为2-4GHz的S波段，体声波谐振器中声波主要的传递方式可以分成纵波和剪波。

体声波谐振器包括用于产生声波振动的压电层、用于连接压电讯号的上电极和下电极以及声波边界介质层。为了使所有的声波能量局限于压电层中以降低能量的损失，声波边界介质层通常被设计为一个低声阻抗的接口，例如，空腔，如此，压电层在与空腔交接的部分，可产生一个完全反射声波的自由面。

目前设置有空腔的体声波谐振器包括两种，第一种是空腔设置在衬底内部，整个器件呈现为平板膜层的堆叠，这种结构自身的稳定性较好，不存在膜层的爬坡现象，但制作难度较大，且在刻蚀衬底表面形成空腔的过程中，容易造成破片；第二种是空腔设置在衬底上方，整个器件截面的形状呈拱桥形，下电极上方的膜层会有两次爬坡的过程，导致下电极上方的膜层容易断裂。

图1a是根据一示例性实施例示出的一种体声波谐振器的剖视图。参照图1a所示，体声波谐振器100包括在衬底101上依次堆叠设置的空腔102、下电极103、压电层104和上电极105。在图1a所示的示例中，空腔设置在衬底上方，并且由于空腔高度和下电极厚度的影响，压电层在空腔和下电极的侧壁处均发生倾斜，即压电层会有两次爬坡的过程，如图1a中虚线框所示。

需要说明的是，压电层通常为具有纤锌矿晶体结构的材料，其晶胞为柱状生长。在两次爬坡的过程中，压电层的晶柱方向发生突变，产生晶格错位，使得压电层出现位错或缺陷，导致压电层的晶格生长较差、容易断裂，影响器件的性能甚至导致器件失效。

为了解决压电层断裂的问题，可以采用角度较小的空腔，使其斜坡变缓，如图1b所示，将空腔102变为空腔102’。在谐振面积相同时，倾角的减小会导致斜坡拉长，使得占用衬底的面积增大，不利于器件的小型化，并且小角度的空腔受限于刻蚀工艺，制作难度较大。

有鉴于此，本公开实施例提供一种体声波谐振器。

图2a和图2b是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器200的剖视图。参照图2a或图2b所示，体声波谐振器200包括：

衬底201；

第一电极层203，位于衬底201上，第一电极层203和衬底201之间形成有空腔202；其中，空腔202的底部宽度大于或等于空腔202的顶部宽度；

连接结构204，与第一电极层203连接，包括：覆盖空腔的第一侧壁202a的第一连接层204a和覆盖衬底201的第二连接层204b；

第一增厚结构205，位于衬底201上，包括：至少覆盖空腔的第二侧壁202b的第一增厚层205a和覆盖衬底201的第二增厚层205b；其中，第一增厚层205a与第二侧壁202b接触的第一侧面和衬底201之间具有第一夹角α₁，第一增厚层205a的第二侧面和衬底201之间具有第二夹角α₂，第二夹角α₂小于第一夹角α₁；第二侧面与第一侧面相对设置；第二侧壁202b与第一侧壁202a相对设置；

压电层，覆盖第一电极层203、连接结构204和第一增厚结构205。

需要说明的是，图2a或图2b所示的体声波谐振器200仅是本公开实施例的一种示例，不用于限制本公开实施例中体声波谐振器200的特征，在后面的实施例中还示出了体声波谐振器200的其他示例。

衬底201的材料包括单质半导体材料(例如硅、锗)、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料、有机半导体材料或者本领域已知的其它半导体材料。

空腔202用于反射声波信号。当压电层产生的声波信号向空腔202传播时，声波信号可在第一电极层203和空腔202接触的界面处发生全反射，使得声波信号反射回压电层中。空腔202可经由衬底201、第一电极层203、连接结构204和增厚结构205定义。例如，空腔202的底表面即为衬底201的顶表面，空腔202的顶表面即为第一电极层203的底表面，空腔的第一侧壁202a即为第一连接层204a朝向空腔202的表面，空腔的第二侧壁202b即为第一增厚层205a朝向空腔202的表面(即第一侧面)。

第一电极层203可以称为下电极或底电极，位于空腔202和压电层之间。第一电极层203的材料包括：铝、钼、钌、铬、铱或者铂等。

连接结构204可以称为下电极引线，用于将下电极203引出。连接结构204的材料包括：铝、钼、钌、铬、铱或者铂等。在一具体示例中，连接结构204和第一电极层203可同时形成，即二者的材料相同。在其它示例中，连接结构204和第一电极层203可分开形成。

第一增厚结构205用于减小第一电极层203上方的膜层爬坡的角度、第一电极层203上方的膜层爬坡的次数和第一电极层203上方的膜层爬坡的距离中的至少一个。

在一些实施例中，第一增厚结构205包括第一增厚层205a，第一增厚层205a包括第一侧面和第二侧面，第一侧面与第二侧壁202b接触，第二侧面与第一侧面相对设置，由于第二侧面和衬底之间具有的第二夹角α₂小于第一侧面和衬底之间具有的第一夹角α₁，可使得第一电极层203上方的膜层爬坡的角度变缓。

第一增厚层205a覆盖空腔的第二侧壁202b和第一电极层203相对远离连接结构204的侧壁，可使得第一电极层203上方的膜层爬坡的次数变少(由两次爬坡变为至多一次爬坡)。在其它实施例中，第一增厚层205a可仅覆盖空腔的第二侧壁202b，将在图4所示的示例中进行说明。

在一些实施例中，第一增厚结构205还包括第二增厚层205b，可减小空腔高度和下电极厚度的对后续膜层爬坡距离的影响，即减小第一电极层203上方的膜层爬坡的距离。

第一增厚结构205的材料包括与形成空腔202的牺牲层的材料具有不同的刻蚀选择比的材料。空腔202可通过去除牺牲层的方式形成，通过设置第一增厚结构205的材料与牺牲层的材料具有不同的刻蚀选择比，可保证在去除牺牲层时，第一增厚结构不被去除，减小对压电层的影响。

压电层可以用于根据逆压电特性产生振动，将加载在下电极和上电极上的电信号转换为声波信号，实现电能到机械能的转化。压电层的材料可以包括：具有压电特性的材料，例如，氮化铝、氧化锌、钽酸锂、锆钛酸铅或者钛酸钡等。压电层的材料还可包括通过掺杂具有压电特性的材料，掺杂的可以是过渡金属或稀有金属，例如，掺钪的氮化铝等。

需要说明的是，本公开实施例中可以衬底作为参考面，例如，衬底的顶表面或底表面作为参考面，增厚结构的侧面和衬底之间的夹角即为增厚结构的侧面和衬底的顶表面(或底表面)之间的夹角，此后不再赘述。

本公开实施例中，通过设置第一增厚结构，第一增厚结构包括至少覆盖空腔的第二侧壁的第一增厚层和覆盖衬底的第二增厚层，并且第一增厚层与第二侧壁接触的第一侧面和衬底之间具有第一夹角，第一增厚层的第二侧面和衬底之间具有第二夹角，第二夹角小于第一夹角，可使得压电层爬坡的角度变缓、爬坡的次数变少，并且第二增厚层覆盖衬底，可使得压电层爬坡的距离变短，有利于压电层的生长，从而减小压电层出现位错或缺陷的概率，提高压电层的晶格生长质量，减小压电层发生断裂的概率，进而提高体声波谐振器的性能以及减小体声波谐振器出现失效的概率。

相较于采用小角度的空腔，本公开实施例通过设置第一增厚结构，在不改变空腔角度的基础上，即可减小压电层爬坡的角度，还不会额外增加爬坡的长度，即不会额外占用衬底的面积，有利于实现器件的小型化，并且不受限于刻蚀工艺，有利于简化制作工艺。

在一些实施例中，参照图2a或图2b所示，体声波谐振器200还包括：第二增厚结构206，位于连接结构204上，包括：覆盖第一连接层204a的第三增厚层206a和覆盖第二连接层204b的第四增厚层206b；其中，第三增厚层206a与第一连接层204a接触的第三侧面和衬底201之间具有第三夹角α₃，第三增厚层206a的第四侧面和衬底201之间具有第四夹角α₄，第四夹角α₄小于第三夹角α₃。

第二增厚结构206用于减小第一电极层203上方的膜层爬坡的角度、第一电极层203上方的膜层爬坡的次数和第一电极层203上方的膜层爬坡的距离中的至少一个。

在一些实施例中，第二增厚结构206包括第三增厚层206a，第三增厚层206a包括第三侧面和第四侧面，第三侧面与第一连接层204a接触，第四侧面与第三侧面相对设置，由于第四侧面和衬底之间具有的第四夹角α₄小于第三侧面和衬底之间具有的第三夹角α₃，可使得第一电极层203上方的膜层爬坡的角度变缓。

第三增厚层206a覆盖第一连接层204a，可使得第一电极层203上方的膜层爬坡的次数变少(由两次爬坡变为至多一次爬坡)。

在一些实施例中，第二增厚结构206还包括第四增厚层206b，可减小空腔高度和下电极厚度的对后续膜层爬坡距离的影响，即减小第一电极层203上方的膜层爬坡的距离。

第二增厚结构206的材料包括与形成空腔202的牺牲层的材料具有不同的刻蚀选择比的材料。通过设置第二增厚结构206的材料与牺牲层的材料具有不同的刻蚀选择比，可保证在去除牺牲层形成空腔时，第二增厚结构不被去除，减小对压电层的影响。

可以理解的是，在本公开实施例中，压电层覆盖第一增厚结构、第一电极层和第二增厚结构，通过在空腔和第一电极层的两侧分别设置第一增厚结构和第二增厚结构，覆盖空腔和第一电极层两侧的压电层的爬坡的角度变缓、爬坡的次数变少以及爬坡的距离变短，有利于进一步减小压电层发生断裂的概率。

在一些实施例中，参照图2a或图2b所示，第四夹角α₄等于第二夹角α₂，即位于第一电极层203两侧的压电层的爬坡角度相同，更有利于压电层的生长，提高压电层的晶格生长质量，进一步减小压电层发生断裂的概率。在其它实施例中，第四夹角α₄和第二夹角α₂可以不同。

在一些实施例中，参照图2a或图2b所示，第三夹角α₃小于或者等于第一夹角α₁。这里，当第三夹角α₃等于第一夹角α₁时，第一增厚结构和第二增厚结构的爬坡角度相同，更有利于第四夹角和第二夹角的调控。在其它实施例中，第三夹角α₃和第一夹角α₁可以不同。

在一具体实施例中，第四夹角α₄等于第二夹角α₂，第三夹角α₃等于第一夹角α₁。

在一些实施例中，参照图2a或图2b所示，第一增厚层205a相对远离衬底201的表面与第一电极层203的表面平齐；和/或，第三增厚层206a相对远离衬底201的表面与第一电极层203的表面平齐。

这里，通过设置第一增厚层相对远离衬底的表面与第一电极层的表面平齐，可将覆盖第一增厚结构和第一电极层的压电层的爬坡次数由两次减少为至多一次；通过设置第三增厚层相对远离衬底的表面与第一电极层的表面平齐，可将覆盖第二增厚结构和第一电极层的压电层的爬坡次数由两次减少为至多一次。

在一具体实施例中，第一增厚层205a相对远离衬底201的表面、第一电极层203的表面和第三增厚层206a相对远离衬底201的表面平齐，即覆盖第一增厚结构、第二增厚结构和第一电极层的压电层的爬坡次数均由两次减少为至多一次。

在一些实施例中，第二侧面包括：平面或曲面；第四侧面包括：平面或曲面。例如，图2a所示的示例中，第二侧面和第四侧面均为曲面，图2b所示的示例中，第二侧面和第四侧面均为平面。在其它示例中，第二侧面为曲面，第四侧面为平面；或者，第二侧面为平面，第四侧面为曲面。

需要说明的是，当第二侧面和第四侧面均为曲面时，曲面与衬底之间的夹角可用曲面的切线和衬底的顶表面(或底表面)之间的夹角表示，如图2a所示。

图3是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器300的剖视图三，图3中的衬底301、空腔302、第一电极层303、连接结构304、第一增厚结构305可与上述实施例中所示的结构类似，此处不再赘述。

在一些实施例中，第二增厚结构的材料和连接结构的材料相同，如图3所示。这里，第二增厚结构306和连接结构304采用相同的填充标记，以表示二者的材料相同，第二增厚结构306和连接结构304可以是同一膜层的不同部分。即本公开实施例中，可通过增厚连接结构的方式形成第二增厚结构，使得压电层爬坡的角度变缓。

图4是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器400的剖视图四，图4的剖面贯穿下电极引线(即连接结构404)。图4中的衬底401、空腔402、第一电极层403、连接结构404、第二增厚结构406可与上述实施例中所示的结构类似，此处不再赘述。

在一些实施例中，第二侧面和第一电极层相对远离连接结构的侧壁共面。这里，共面表示的是第一增厚层的第二侧面和第一电极层403相对远离连接结构404的侧壁处于同一平面，覆盖第一增厚结构405和第一电极层403的压电层407仅需一次爬坡，有利于减小压电层因爬坡而断裂的风险，如图4所示。

在一些实施例中，参照图4所示，体声波谐振器400还包括：

第二电极层408，位于压电层407上；其中，第二电极层408位于谐振区；

上电极引线409，位于压电层407上，且与第二电极层408连接；其中，上电极引线409位于非谐振区。

第二电极层408可以称为上电极或顶电极，电能可以通过第一电极层403和第二电极层408施加到压电层407上。第二电极层408的材料包括：铝、钼、钌、铬、铱或者铂等。第一电极层403和第二电极层408的材料可以相同或者不同。在一具体实施例中，第一电极层403和第二电极层408的材料相同。

需要说明的是，本公开实施例中，可将体声波谐振器中空腔、第一电极层、压电层和第二电极层重叠的区域定义为谐振区，体声波谐振器中谐振区之外的区域定义为非谐振区，下电极引线和上电极引线位于非谐振区。

在一些实施例中，参照图4所示，体声波谐振器400还包括：接触插塞(或称为接触焊盘)，贯穿压电层407且与连接结构404连接。这里，接触插塞可通过第四增厚层与连接结构404连接，第一电极层403可通过连接结构404、第二增厚结构406和接触插塞引出，接触插塞可位于非谐振区。

图5是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器500的剖视图五，与图4不同的是，图5的剖面贯穿下电极引线之外的位置。图5中的衬底501、空腔502、第一电极层503、第一增厚结构505、第二增厚结构506、压电层507、第二电极层508和上电极引线509可与上述实施例中所示的结构类似，此处不再赘述。

在一些实施例中，参照图5所示，在下电极引线之外的位置，第一增厚结构505覆盖空腔的第二侧壁，第二增厚结构506覆盖空腔的第一侧壁。

在一些实施例中，参照图5所示，在下电极引线之外的位置，第一增厚结构505和第二增厚结构506对称设置。

图6是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器600的剖视图六。图6中的衬底601、空腔602、第一电极层603、连接结构604、压电层607和第二电极层608可与上述实施例中所示的结构类似，此处不再赘述。

参照图6所示，第一增厚结构605相对远离衬底601的表面与第一电极层603的表面平齐；和/或，第二增厚结构606相对远离衬底601的表面与第一电极层603的表面平齐。

这里，通过设置第一增厚结构相对远离衬底的表面与第一电极层的表面平齐，可将覆盖第一增厚结构和第一电极层的压电层的爬坡次数由两次减少为零次，即压电层的生长无需爬坡；通过设置第二增厚结构相对远离衬底的表面与第一电极层的表面平齐，可将覆盖第二增厚结构和第一电极层的压电层的爬坡次数由两次减少为零次，即压电层的生长无需爬坡。

在一具体实施例中，第一增厚结构605相对远离衬底601的表面、第一电极层603的表面和第二增厚结构606相对远离衬底601的表面平齐，即覆盖第一增厚结构、第二增厚结构和第一电极层的压电层的爬坡次数均由两次减少为零次，压电层无需爬坡，可避免压电层因爬坡而断裂的风险。

在一些实施例中，参照图6所示，体声波谐振器600还包括：至少一个孔结构610，贯穿第二电极层608、压电层607和第一电极层603。这里，孔结构610可位于声波谐振器600的谐振区，孔结构610的数量可以是一个或多个，本公开实施例对孔结构610的数量并无特殊限制。

图7是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器700的剖视图七。图7中的衬底701、空腔702、第一电极层703、第一增厚结构705、第二增厚结构706、压电层707、第二电极层708、孔结构710可与上述图6中所示的结构类似，此处不再赘述。与图6所示的不同的是，图7中的连接结构704的至少部分的厚度大于图6中的连接结构604的至少部分的厚度，通过增加连接结构的厚度，可减小连接结构的电阻，有利于电信号的传输。

图8是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器800的剖视图八。图8中的衬底801、空腔802、第一电极层803、连接结构804、第一增厚结构805、第二增厚结构806、压电层807、第二电极层808可与上述图7中所示的结构类似，此处不再赘述。

在一些实施例中，参照图8所示，体声波谐振器800还包括：低声阻抗层811，位于压电层807中；第二电极层808，位于压电层807上且覆盖低声阻抗层811。

需要说明的是，低声阻抗层811可位于谐振区的边缘，进一步地，低声阻抗层811还可延伸至谐振区外，但一般不会延伸至谐振区的中心区域。

在一些实施例中，低声阻抗层811的材料包括低声阻抗材料，例如，二氧化硅、碳化硅或空气。

这里，低声阻抗材料指的是声阻抗范围为0至1.25e7kg·m^-2·s^-1的材料；例如，空气的声阻抗值为416kg·m^-2·s^-1，二氧化硅的声阻抗值为1.25e7kg·m^-2·s^-1。在压电层中设置低声阻抗层有利于提高体声波谐振器的效率。

基于上述体声波谐振器，本公开实施例还提供一种体声波谐振器的制作方法。

图9a至图9g是根据本公开实施例示出的一种体声波谐振器的制作过程示意图。下面将结合图9a至图9g对本公开实施例提供的制作方法进行详细说明。对于图9a至图9g中衬底、第一电极层、连接结构、第一增厚结构、压电层的材料可以参考上述体声波谐振器中各实施例的相关描述，下文不再赘述。

参照图9a所示，提供衬底901，在衬底901上形成牺牲层902’。这里，可在衬底901上沉积牺牲材料，对牺牲材料进行刻蚀形成牺牲层902’，牺牲层902’的底部宽度大于或等于牺牲层902’的顶部宽度。牺牲层可以在后续的工艺过程中被去除而形成空腔。牺牲层902’的材料包括但不限于磷硅酸玻璃(PSG)或者二氧化硅等。

参照图9b所示，形成覆盖衬底、牺牲层的第一侧壁、牺牲层的顶部和牺牲层的第二侧壁的第一电极材料层903’。可采用薄膜沉积工艺形成第一电极材料层903’。

参照图9c所示，去除覆盖牺牲层的第二侧壁的第一电极材料层903’，形成至少覆盖牺牲层的第二侧壁的第一增厚材料层905’。

需要说明的是，在图9b和图9c所示的示例中，先去除覆盖牺牲层的第二侧壁的第一电极材料层903’，再形成覆盖牺牲层的第二侧壁的第一增厚材料层905’。在其它实施例中，也可先形成覆盖牺牲层的第二侧壁的第一增厚材料层905’，再形成覆盖衬底、牺牲层的第一侧壁、牺牲层的顶部和第一增厚材料层905’的第一电极材料层903’，以形成如图4所示的结构。

参照图9d所示，形成覆盖部分第一电极材料层903’和部分第一增厚材料层905’的光阻层9051；根据光阻层9051向下刻蚀第一电极材料层903’，可形成第一电极层903和连接结构904，如图9e所示；根据光阻层9051向下刻蚀第一增厚材料层905’，可形成第一增厚结构905，如图9e所示。这里，刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀中的至少一种。

第一增厚结构905包括覆盖牺牲层902’的第二侧壁的第一增厚层905a和覆盖衬底的第二增厚层905b，第一增厚层905a与牺牲层902’的第二侧壁接触的第一侧面和衬底之间具有第一夹角α₁，第一增厚层905a的第二侧面和衬底之间具有第二夹角α₂，第二夹角α₂小于第一夹角α₁。这里，可通过调整光阻层9051倾斜的角度，形成外侧面(即第二侧面)倾斜角度更小的第一增厚结构。

在一些实施例中，上述制作方法还包括：形成覆盖连接结构的第二增厚结构。参照图9e所示，根据光阻层向下刻蚀第一电极材料层后，覆盖牺牲层的第一侧壁的第一电极材料层可分别作为连接结构904和第二增厚结构906。

连接结构904包括覆盖牺牲层的第一侧壁的第一连接层和覆盖衬底的第二连接层。第二增厚结构906包括覆盖第一连接层的第三增厚层和覆盖第二连接层的第四增厚层，第三增厚层与第一连接层接触的第三侧面和衬底之间具有第三夹角α₃，第三增厚层的第四侧面和衬底之间具有第四夹角α₄，第四夹角α₄小于第三夹角α₃。这里，可通过调整光阻层9051倾斜的角度，形成外侧面(即第四侧面)倾斜角度更小的第二增厚结构906。

本实施例中，第二增厚结构906和连接结构904可以是同一膜层的不同部分(如图9e中白色虚线所示)。在其它实施例中，还可通过薄膜沉积的工艺形成第二增厚结构。

本实施例中，可以通过增厚连接结构形成第二增厚结构，第二增厚结构即为连接结构的增厚部分。在实际应用中，当通过薄膜沉积的工艺形成第二增厚结构，即未加厚连接结构时，连接结构可与第一电极层同时形成。

参照图9f所示，形成覆盖第一电极层、连接结构和第一增厚结构的压电层907；形成覆盖至少部分压电层907的第二电极层908；形成与第二电极层908连接的上电极引线909。这里，可形成覆盖压电层907的第二电极材料层，对第二电极材料层执行光刻处理，形成如图9f所示的第二电极层908和上电极引线909。

参照图9g所示，去除牺牲层，形成空腔902。

需要说明的是，第一增厚结构的材料和第二增厚结构的材料与牺牲层的材料具有不同的刻蚀选择比，在去除牺牲层形成空腔时，第一增厚结构和第二增厚结构不会被去除，减小对压电层的影响。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：

衬底；

第一电极层，位于所述衬底上，所述第一电极层和所述衬底之间形成有空腔；其中，所述空腔的底部宽度大于或等于所述空腔的顶部宽度；

连接结构，与所述第一电极层连接，包括：覆盖所述空腔的第一侧壁的第一连接层和覆盖所述衬底的第二连接层；

第一增厚结构，位于所述衬底上，包括：至少覆盖所述空腔的第二侧壁的第一增厚层和覆盖所述衬底的第二增厚层；其中，所述第一增厚层与所述第二侧壁接触的第一侧面和所述衬底之间具有第一夹角，所述第一增厚层的第二侧面和所述衬底之间具有第二夹角，所述第二夹角小于所述第一夹角；所述第二侧面与所述第一侧面相对设置；所述第二侧壁与所述第一侧壁相对设置；

压电层，覆盖所述第一电极层、所述连接结构和所述第一增厚结构。

2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器还包括：

第二增厚结构，位于所述连接结构上，包括：覆盖所述第一连接层的第三增厚层和覆盖所述第二连接层的第四增厚层；其中，所述第三增厚层与所述第一连接层接触的第三侧面和所述衬底之间具有第三夹角，所述第三增厚层的第四侧面和所述衬底之间具有第四夹角，所述第四夹角小于所述第三夹角。

3.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二增厚结构的材料和所述连接结构的材料相同。

4.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第四夹角等于所述第二夹角。

5.根据权利要求2或4所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第三夹角小于或者等于所述第一夹角。

6.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，

所述第一增厚层相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐；

和/或，

所述第三增厚层相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐。

7.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，

所述第一增厚结构相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐；

和/或，

所述第二增厚结构相对远离所述衬底的表面与所述第一电极层的表面平齐。

8.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，

所述第二侧面包括：平面或曲面；

所述第四侧面包括：平面或曲面。

9.根据权利要求1或2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二侧面和所述第一电极层相对远离所述连接结构的侧壁共面。

10.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器还包括：

第二电极层，位于所述压电层上；

至少一个孔结构，贯穿所述第二电极层、所述压电层和所述第一电极层。

11.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器还包括：

低声阻抗层，位于所述压电层中；

第二电极层，位于所述压电层上且覆盖所述低声阻抗层。

12.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其特征在于，所述低声阻抗层的材料，包括：二氧化硅、碳化硅或空气。

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