CN219999344U - 一种薄膜体声波谐振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体技术领域，提出了一种薄膜体声波谐振器，该薄膜体声波谐振器包括：衬底；压电叠层结构；其中，所述压电叠层结构包括从下至上依次设置在所述衬底上的底电极、压电材料层和顶电极，所述底电极、所述压电材料层和所述顶电极在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上相互重叠的区域形成所述压电叠层结构的有效谐振区；所述压电叠层结构的有效谐振区在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上远离衬底凸起形成空气腔；所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成平面高低落差结构。能够在解决常规声波谐振器机械强度低的问题的同时，提高谐振器Q值，进而提高器件性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种薄膜体声波谐振器。
背景技术
随着5G通信技术的快速发展，薄膜体声波谐振器作为诸多滤波器的基础器件，其性能将直接决定滤波器的滤波效果。
薄膜体声波谐振器(FilmBulkAcousticResonator,FBAR)，一般制作在能进行工业生产的半导体(例如硅/碳化硅/氮化镓等)衬底基片上，主要由声波反射结构/金属下电极/压电薄膜/金属上电极/以及与外界互联的引出电连接线构成。在压电薄膜两端施加周期性的交变电场，压电薄膜产生形变从而产生声波，该声波在压电薄膜的纵向传播时，在特定频率下，会产生驻波共振，此时，压电薄膜的厚度为此压电薄膜内声波波长的一半。这样，压电薄膜就会表现出如同石英晶体谐振器一样的电学谐振特性，可以用来制作电磁波谐振器和滤波器。
现有技术中提供了可提高薄膜体声波谐振器品质因子Q值的结构，通过改变薄膜体声波谐振器的部分结构，达到改变边界声阻抗条件，抑制寄生横波的存在的目的，减少期望纵向机械波能量的损失进而实现提升器件品质因子(Q)值及产品良率。然而，常规的基于硅反面蚀刻结构的薄膜体声波谐振器，其机械强度低，结构稳定性差，并且其Q值很难提高，从而导致谐振器的陡峭性较差、插入损耗较高。
实用新型内容
为解决上述现有技术问题，本实用新型提供了一种薄膜体声波谐振器及其制造方法，旨在提高薄膜体声波谐振器的机械强度低和Q值。
本实用新型提出了一种薄膜体声波谐振器，包括：
衬底；
压电叠层结构；
其中，所述压电叠层结构包括从下至上依次设置在所述衬底上的底电极、压电材料层和顶电极，所述底电极、所述压电材料层和所述顶电极在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上相互重叠的区域形成所述压电叠层结构的有效谐振区；
其中，所述压电叠层结构的有效谐振区在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上远离衬底凸起形成空气腔；
其中，所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成落差方向垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的平面高低落差结构。
可选的，所述底电极包括位于有效谐振区的底电极谐振部、延伸至有效谐振区外的底电极引出部和连接底电极谐振部与底电极引出部的底电极连接部；所述顶电极包括位于有效谐振区的顶电极谐振部、延伸至有效谐振区外的顶电极引出部和连接顶电极谐振部与顶电极引出部的顶电极连接部。
可选的，所述底电极引出部、所述顶电极引出部在所述压电材料层表面的投影相互错开。
可选的，所述平面高低落差结构包括设置于所述顶电极上的凸起结构。
可选的，所述平面高低落差结构包括所述顶电极形成的凹陷结构。
可选的，所述平面高低落差结构包括所述顶电极形成的凹陷结构和设置于所述顶电极上的凸起结构。
可选的，所述凸起结构具有平行于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的上表面和下表面，所述上表面和所述下表面构成垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向的平面高低落差。
可选的，所述凸起结构的上表面为远离所述顶电极的平面，所述凸起结构的下表面为靠近所述顶电极的平面，所述上表面的面积小于下表面的面积，且所述上表面在所述顶电极表面的第一投影被所述下表面在所述顶电极表面的第二投影覆盖。
可选的，所述凹陷结构具有平行于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的凹陷底面和凹陷开口面，所述凹陷平面和所述凹陷开口面构成垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向的平面高低落差。
可选的，所述凹陷底面为所述顶电极内部平面，所述凹陷开口面与所述顶电极的上表面重合，所述凹陷底面的面积与所述凹陷开口面的面积大小不同，且所述凹陷底面在所述顶电极表面的第三投影被所述凹陷开口面在所述顶电极表面的第四投影覆盖，或所述凹陷开口面在所述顶电极表面的第四投影被所述凹陷底面在所述顶电极表面的第三投影覆盖。
本实用新型的有益效果体现在：
提供了一种薄膜体声波谐振器，通过在衬底和压电叠层结构之间设置空气腔，从而在衬底和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，进而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题；通过在压电叠层结构上设置平面高低落差结构，可以有效地提高谐振器的Q值，解决了现有基于硅反面蚀刻结构的薄膜体声波谐振器存在的机械强度低、Q值很难提高的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中具有凸起结构的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；
图2是本实用新型实施例1中原始谐振器与具有凸起结构的谐振器的频率响应对比图；
图3是本实用新型实施例1中凸起结构的第一种形状示意图(直角梯形)；
图4是本实用新型实施例1中凸起结构的第二种形状示意图(等腰梯形)；
图5是本实用新型实施例1中凸起结构的第三种形状示意图(一般梯形)；
图6是本实用新型实施例1中具有凹陷结构的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；
图7是本实用新型实施例1中原始谐振器与具有凹陷结构的谐振器的频率响应对比图；
图8是本实用新型实施例1中凹陷结构的第一种结构形式(等腰梯形)；
图9是本实用新型实施例1中凹陷结构的第一种结构形式(中心旋转180°后的等腰梯形)；
图10是本实用新型实施例1中具有凸起结构和凹陷结构的薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图；
图11是本实用新型实施例1中原始谐振器与具有凸起结构和凹陷结构的谐振器的频率响应对比图；
图12是本实用新型实施例2中具有凸起结构的薄膜体声波谐振器的制造方法流程示意图。
附图标记：
1-衬底；2-种子层；3-底电极；4-压电材料层；5-顶电极；6-内部连接金属；7-空气腔；8-凸起结构；9-凹陷结构。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
薄膜体声波谐振器(FilmBulkAcousticResonator,FBAR)，一般制作在能进行工业生产的半导体(例如硅/碳化硅/氮化镓等)衬底基片上，主要由声波反射结构/金属下电极/压电薄膜/金属上电极/以及与外界互联的引出电连接线构成。在压电薄膜两端施加周期性的交变电场，压电薄膜产生形变从而产生声波，该声波在压电薄膜的纵向传播时，在特定频率下，会产生驻波共振，此时，压电薄膜的厚度为此压电薄膜内声波波长的一半。这样，压电薄膜就会表现出如同石英晶体谐振器一样的电学谐振特性，可以用来制作电磁波谐振器和滤波器。
现有技术中提供了可提高薄膜体声波谐振器品质因子Q值的结构，通过改变薄膜体声波谐振器的部分结构，达到改变边界声阻抗条件，抑制寄生横波的存在的目的，减少期望纵向机械波能量的损失进而实现提升器件品质因子(Q)值及产品良率。然而，常规的基于硅反面蚀刻结构的薄膜体声波谐振器，其机械强度低，结构稳定性差，并且其Q值很难提高，从而导致谐振器的陡峭性较差、插入损耗较高。
因此，本申请通过在衬底和压电叠层结构之间设置空气腔，从而在衬底和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，进而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题；通过在压电叠层结构上设置平面高低落差结构，可以有效地提高谐振器的Q值，解决了现有基于硅反面蚀刻结构的薄膜体声波谐振器存在的机械强度低、Q值很难提高的问题。
实施例1：
参照图1，图1为本实用新型实施例1的一种薄膜体声波谐振器的剖面结构示意图，该薄膜体声波谐振器包括：
衬底1；
压电叠层结构；
其中，所述压电叠层结构包括从下至上依次设置在所述衬底1上的底电极3、压电材料层4和顶电极5，所述底电极3、所述压电材料层4和所述顶电极5在垂直于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面方向上相互重叠的区域形成所述压电叠层结构的有效谐振区；
其中，所述压电叠层结构的有效谐振区在垂直于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面方向上远离衬底1凸起形成空气腔7；
其中，所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成落差方向垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的平面高低落差结构。
需要说明的是，衬底1的材质可以为本领域技术人员熟知的任意合适的底材，例如可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅(Si)、锗(Ge)、锗硅(SiGe)、碳硅(SiC)、碳锗硅(SiGeC)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)，或者还可以为双面抛光硅片(DoubleSidePolishedWafers，DSP)，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。
需要说明的是，压电材料层4可以为氮化铝(AlN)、掺钪氮化铝(AlScN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)等。底电极3和顶电极5为金属电极，一般常用铂(Pt)、铝(Al)、钌(Ru)、钼(Mo)、金(Au)等材料。其中，底电极3可以直接接地或者电性浮接。
在一实施例中，采用在压电材料层4形成用于放置内部连接金属6的电极引出口，该内部连接金属6用于连接并引出压电材料层4下的底电极3，控制底电极3的电位，进而在底电极3和顶电极5之间形成电势差。
在优选的实施例中，所述底电极3包括位于有效谐振区的底电极3谐振部、延伸至有效谐振区外的底电极3引出部和连接底电极3谐振部与底电极3引出部的底电极3连接部；所述顶电极5包括位于有效谐振区的顶电极5谐振部、延伸至有效谐振区外的顶电极5引出部和连接顶电极5谐振部与顶电极5引出部的顶电极5连接部。
需要说明的是，在底电极3谐振部和顶电极5的谐振部之间的区域，当底电极3和顶电极5之间存在电势差时，二者之间的电场可以在压电材料层4中有效地激励起声波谐振，从而产生如图2实线所示的频率响应。
同时，压电叠层结构的有效谐振区在垂直于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面方向上远离衬底1凸起形成空气腔7，利用空气腔7的设置，在衬底1和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，可以有效地限制声波于压电震荡堆内并且保持谐振器的机械强度。
在优选的实施例中，所述底电极3引出部、所述顶电极5引出部在所述压电材料层4表面的投影相互错开。
本实施例中，在有效谐振区以外的无效谐振区，顶电极5和底电极3在垂直于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面方向上无重叠的区域，如此可以避免由于存在电位浮空产生的高频耦合问题，防止形成寄生电容，有利于提高谐振器的Q值。
在一实施例中，所述衬底1上还镀有一层种子层2，能够促进衬底1上沉积物的表面均匀性，提高器件的性能。
为了优化谐振器性能，在本实施例中，所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成落差方向垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的平面高低落差结构，该平面高低落差结构可以有效地提高谐振器在谐振频率fp处的Q值，如图2虚线所示。
在一实施例中，如图1所示，所述平面高低落差结构包括凸起结构8，所述凸起结构8具有平行于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面的上表面和下表面，所述上表面和所述下表面构成垂直于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面方向的平面高低落差。
需要说明的是，本实施例所提出的凸起结构8可以使用金属材料和介质材料，其中金属材料可以为钨(W)、铂(Pt)、铝(Al)、钌(Ru)、钼(Mo)、金(Au)等，介质材料可以为二氧化硅(SiO2)、氮化镓(GaN)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)等。
在优选的实施例中，所述凸起结构8的上表面的面积小于所述凸起结构8的下表面的面积，且所述凸起结构8的上表面在所述顶电极5表面的第一投影被所述凸起结构8的下表面在所述顶电极5表面的第二投影覆盖。
具体而言，如图3所示，该凸起结构8可以为直角梯形结构，其尺寸由厚度T1，底边长度L1和底角θ1定义，且底边长度L1和厚度T1的值由谐振器工作频率决定。其中厚度T1一般为50纳米到1微米之间，底边长度L1一般在0.5微米到10微米之间，而底角θ1则一般在10°到90°之间。
除了图3所示的直角梯形结构，本实施例所提出的凸起结构8还可以为图4所示的等腰梯形结构(即底角θ2等于θ3)，以及图5所示的一般梯形结构(即底角θ4不等于θ5且θ4、θ5小于90°)。在实际设计加工中，可以根据具体要求和加工工艺来合理的选择凸起结构8的形状。
本实施例提供了一种薄膜体声波谐振器，通过采用空气腔7，在硅衬底1和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题，并通过设置凸起结构8，可以有效地提高谐振器的Q值，从而改善谐振器的陡峭性并减少插入损耗。
在另一实施例中，如图6所示，所述平面高低落差结构包括凹陷结构9，所述凹陷结构9具有平行于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面的凹陷底面和凹陷开口面，所述凹陷平面和所述凹陷开口面构成垂直于所述衬底1与所述压电叠层结构的接触面方向的平面高低落差。
本实施例中，所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成有凹陷结构9。需要说明的是，通过引入该凹陷结构9，图7中谐振器在谐振频率fs和fp之间的Q值会得到有效提高，从而有效地改善谐振器的陡峭性和插入损耗。此外，凹陷结构9还可以帮助谐振器抑制杂散模，从而使得谐振器的频率响应更加平滑。
在优选的实施例中，所述凹陷底面的面积与所述凹陷开口面的面积大小不同，且所述凹陷底面在所述顶电极5表面的第三投影被所述凹陷开口面在所述顶电极5表面的第四投影覆盖，或所述凹陷开口面在所述顶电极5表面的第四投影被所述凹陷底面在所述顶电极5表面的第三投影覆盖。
具体而言，如图8所示，该凹陷结构9可以为等腰梯形凹陷结构9，其具体尺寸由高度T2，底边长度L2和底角的补角θ6来定义。其中，凹陷结构9的高度T2一般在电极厚度的5％到90％之间，底角的补角θ6一般在10°到90°之间。如图9所示，该凹陷结构9还可以为图8所示的等腰梯形凹陷结构9中心旋转180°获得的图形结构。在实际设计加工中，可以根据实际需求和工艺水准来合理选择凹陷结构9的具体形状、尺寸等。
本实施例提供了一种薄膜体声波谐振器，通过采用空气腔7，在硅衬底1和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题，并通过设置凹陷结构9，可以有效地提高谐振器的Q值，且可以有效地抑制杂散模，使得谐振器的响应更加平滑。
在又一实施例中，如图10所示，所述平面高低落差结构包括凸起结构8和凹陷结构9。
本实施例中，所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成有凸起结构8和凹陷结构9。图11所示为图10中谐振器的频率响应，该谐振器的Q值得到了大幅提高，从而改善了谐振器的陡峭性和插入损耗。此外，谐振器的杂散模也得到了有效地抑制，从而使得谐振器的频率响应更加平滑。
本实施例提供了一种薄膜体声波谐振器，结合了凸起结构8和凹陷结构的优点，通过采用空气腔7，在硅衬底1和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题，通过设置凸起结构8，可以有效地提高谐振器的Q值，从而改善谐振器的陡峭性并减少插入损耗，并通过设置凹陷结构9，可以有效地提高谐振器的Q值，且可以有效地抑制杂散模，使得谐振器的响应更加平滑。
实施例2
参照图12，图12为本实用新型实施例2的一种薄膜体声波谐振器的制造方法的流程示意图，用于制造如实施例1所述的薄膜体声波谐振器，该方法包括：
S1：提供衬底；
S2：在所述衬底上形成牺牲凸起，所述牺牲凸起位于有效谐振区下方；
S3：在所述衬底和所述牺牲凸起上依次形成压电叠层结构的底电极、压电材料层和顶电极；
S4：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成平面高低落差结构；
S5：去除所述牺牲凸起，形成空气腔。
在优选的实施例中，所述依次形成压电叠层结构的底电极、压电材料层和顶电极的方法包括：
S31：在所述衬底和所述牺牲凸起上形成底电极，所述底电极包括位于有效谐振区的底电极谐振部、延伸至有效谐振区外的底电极引出部和连接底电极谐振部与底电极引出部的底电极连接部；
S32：在所述衬底和所述底电极上形成压电材料层，所述压电材料层包括位于有效谐振区的压电材料谐振部、延伸至有效谐振区外的第一压电材料引出部、延伸至有效谐振区外的第二压电材料引出部、连接所述压电材料谐振部与所述第一压电材料引出部的第一压电材料连接部和连接所述压电材料谐振部与所述第二压电材料引出部的第二压电材料连接部；
S33：在所述压电材料层上形成顶电极，所述顶电极包括位于有效谐振区的顶电极谐振部、延伸至有效谐振区的顶电极引出部和连接所述顶电极谐振部与顶电极引出部的顶电极连接部。
本实施例中，在所述衬底上形成牺牲凸起后，依次执行在所述衬底和所述牺牲凸起上形成底电极、在所述衬底和所述底电极上形成压电材料层和在所述压电材料层上形成顶电极的压电叠层结构的生成步骤。
由此，利用牺牲凸起在所述压电叠层结构的有效谐振区沿垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上远离衬底凸起形成压电叠层结构的凸起部位，并在去除所述牺牲凸起后，形成空气腔。能够使得制造的薄膜体声波谐振器在限制声波于压电震荡堆内的同时，提高谐振器的机械强度。
在优选的实施例中，所述底电极引出部、所述顶电极引出部在所述压电材料层表面的投影相互错开。
本实施例中，在有效谐振区以外的无效谐振区，顶电极和底电极在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上无重叠的区域，如此可以避免由于存在电位浮空产生的高频耦合问题，防止形成寄生电容，有利于提高谐振器的Q值。
在一实施例中，所述步骤S1：提供衬底，还包括：
S11：在所述衬底上生长一种子层。
需要说明的是，在衬底上生长的种子层，能够促进衬底上沉积物的表面均匀性，提高器件的性能。
在一实施例中，所述步骤S3：在所述衬底和所述牺牲凸起上依次形成压电叠层结构的底电极、压电材料层和顶电极，之后，所述方法还包括：
S31：在所述压电材料层上形成电极引出口；
S32：在所述电极引出口生长内部连接金属。
需要说明的是，该内部连接金属用于连接并引出压电材料层下的底电极，控制底电极的电位，进而在底电极和顶电极之间形成电势差。
在一实施例中，所述步骤S4：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成平面高低落差结构，具体包括：
S41：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成凸起结构。
本实施例提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法，在衬底上形成牺牲凸起，通过在衬底和牺牲凸起上形成的压电叠层结构形成空气腔，在硅衬底和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题；同时，在压电叠层结构的有效谐振区上方形成凸起结构，可以有效地提高谐振器的Q值，从而改善谐振器的陡峭性并减少插入损耗。
在另一实施例中，所述步骤S4：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成平面高低落差结构，具体包括：
S42：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成凹陷结构。
具体而言，形成凹陷结构具有两种可实施的工艺方法。
其一，本工艺方法通过先生长好顶电极整体，然后利用干法蚀刻(Dryetching)来蚀刻出特定形状的凹陷结构。
具体而言，所述步骤S42：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成凹陷结构，具体包括：
S421：在顶电极上蚀刻形成特定形状的凹陷结构。
其二，本工艺方法通过将顶电极分为上下两层进行加工，先生长好底部的实心金属层，再在该层上利用光刻“揭开-剥离”(lift-off)工艺来加工凹陷结构。
具体而言，在所述衬底和所述底电极上形成压电材料层之后，还包括：在所述压电材料层上形成顶电极的底层，所述顶电极的底层包括位于有效谐振区的顶电极谐振部、延伸至有效谐振区的顶电极引出部和连接所述顶电极谐振部与顶电极引出部的顶电极连接部。
在此基础上，所述步骤S42：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成凹陷结构，具体包括：
S422：在所述顶电极的底层上光刻剥离形成特定形状的凹陷结构。
需要说明的是，对于如实施例1中图8所示的等腰梯形凹陷结构，可采用上述两种中的任意一种工艺方法形成凹陷结构；而对于如实施例1中图9所示的等腰梯形凹陷结构，仅可采用第二种工艺方法形成凹陷结构。
本实施例提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法，在衬底上形成牺牲凸起，通过在衬底和牺牲凸起上形成的压电叠层结构形成空气腔，在硅衬底和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题；同时，在压电叠层结构的有效谐振区上方形成凹陷结构，可以有效地提高谐振器的Q值，且可以有效地抑制杂散模，使得谐振器的响应更加平滑。
在又一实施例中，所述步骤S4：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成平面高低落差结构，具体包括：
S43：在所述压电叠层结构的有效谐振区上方形成凸起结构和凹陷结构。
本实施例提供了一种薄膜体声波谐振器的制造方法，结合了凸起结构和凹陷结构的优点，在衬底上形成牺牲凸起，通过在衬底和牺牲凸起上形成的压电叠层结构形成空气腔，在硅衬底和谐振器震荡区域之间形成金属和空气的交界面，从而在限制声波于压电震荡堆内的同时，解决了常规声波谐振器机械强度低的问题；同时，在压电叠层结构的有效谐振区上方形成凸起结构，可以有效地提高谐振器的Q值，从而改善谐振器的陡峭性并减少插入损耗，在压电叠层结构的有效谐振区上方形成凹陷结构，可以有效地提高谐振器的Q值，且可以有效地抑制杂散模，使得谐振器的响应更加平滑。
在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。
在本实用新型的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本实用新型的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：
衬底；
压电叠层结构；
其中，所述压电叠层结构包括从下至上依次设置在所述衬底上的底电极、压电材料层和顶电极，所述底电极、所述压电材料层和所述顶电极在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上相互重叠的区域形成所述压电叠层结构的有效谐振区；
其中，所述压电叠层结构的有效谐振区在垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向上远离衬底凸起形成空气腔；
其中，所述压电叠层结构的有效谐振区在顶部形成落差方向垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的平面高低落差结构。
2.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述底电极包括位于有效谐振区的底电极谐振部、延伸至有效谐振区外的底电极引出部和连接底电极谐振部与底电极引出部的底电极连接部；所述顶电极包括位于有效谐振区的顶电极谐振部、延伸至有效谐振区外的顶电极引出部和连接顶电极谐振部与顶电极引出部的顶电极连接部。
3.根据权利要求2所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述底电极引出部、所述顶电极引出部在所述压电材料层表面的投影相互错开。
4.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述平面高低落差结构包括设置于所述顶电极上的凸起结构。
5.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述平面高低落差结构包括所述顶电极形成的凹陷结构。
6.根据权利要求1所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述平面高低落差结构包括所述顶电极形成的凹陷结构和设置于所述顶电极上的凸起结构。
7.根据权利要求4或6所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述凸起结构具有平行于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的上表面和下表面，所述上表面和所述下表面构成垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向的平面高低落差。
8.根据权利要求7所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述凸起结构的上表面为远离所述顶电极的平面，所述凸起结构的下表面为靠近所述顶电极的平面，所述上表面的面积小于下表面的面积，且所述上表面在所述顶电极表面的第一投影被所述下表面在所述顶电极表面的第二投影覆盖。
9.根据权利要求5或6所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述凹陷结构具有平行于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面的凹陷底面和凹陷开口面，所述凹陷底面和所述凹陷开口面构成垂直于所述衬底与所述压电叠层结构的接触面方向的平面高低落差。
10.根据权利要求9所述的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述凹陷底面为所述顶电极内部平面，所述凹陷开口面与所述顶电极的上表面重合，所述凹陷底面的面积与所述凹陷开口面的面积大小不同，且所述凹陷底面在所述顶电极表面的第三投影被所述凹陷开口面在所述顶电极表面的第四投影覆盖，或所述凹陷开口面在所述顶电极表面的第四投影被所述凹陷底面在所述顶电极表面的第三投影覆盖。
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