一种体声波谐振器及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113346864A(43)申请公布日2021.09.03(21)申请号202110598312.7(22)申请日2021.05.28(71)申请人杭州星阖科技有限公司地址310016浙江省杭州市上城区钱江国际商务中心1416室(72)发明人李林萍盛荆浩江舟(74)专利代理机构厦门福贝知识产权代理事务所(普通合伙)35235代理人陈远洋(51)Int.Cl.H03H9/17(2006.01)H03H3/02(2006.01)H03H9/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图13页(54)发明名称一种体声波谐振器及其制作方法(57)摘要本申请公开了一种体声波谐振器，包括衬底和设置在衬底上的谐振功能层，谐振功能层与衬底包围形成谐振腔，谐振功能层包括依次形成在衬底上的底电极层、压电层和顶电极层，还包括在谐振腔周边形成的释放腔，释放腔与谐振腔位于不同平面且相互错位连通。还公开了一种用于体声波谐振器的制作方法，在衬底的表面上制作一个或多个凹槽，沉积牺牲材料以填充凹槽并在衬底表面形成至少覆盖凹槽之间的衬底表面和部分凹槽牺牲层，依次形成底电极、压电层和顶电极层，利用释放药液经由从底电极层未覆盖区域穿过压电层以到达凹槽对应位置释放孔释放牺牲材料。本申请避免了牺牲层释放过程中应力突变的问题，空腔结构稳定性和器件谐振性能的一致性得到显著提升。CN113346864ACN113346864A权利要求书1/2页1.一种体声波谐振器，包括衬底和设置在所述衬底上的谐振功能层，所述谐振功能层与所述衬底包围形成谐振腔，所述谐振功能层包括依次形成在衬底上的底电极层、压电层和顶电极层，其中所述谐振器还包括在所述谐振腔的周边形成的释放腔，所述释放腔与所述谐振腔在水平维度上位于不同的平面并且相互错位连通。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中所述谐振腔位于所述衬底面向所述谐振功能层的表面之上，并且所述释放腔位于所述衬底面向所述谐振功能层的表面之下。3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中所述谐振器包括多个释放腔，分别被设置在所述衬底的不同边缘处从而相互独立。4.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中所述释放腔相对于所述谐振腔具有0.5‑5微米的深度。5.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中所述谐振器包括释放孔，所述释放孔与所述释放腔直接连通，从而间接与所述谐振腔连通。6.根据权利要求5所述的体声波谐振器，其中所述释放孔穿过所述压电层形成。7.根据权利要求6所述的体声波谐振器，其中所述底电极层在所述衬底上的投影覆盖所述顶电极层在所述衬底上的投影，并且所述底电极层的投影边缘与相邻的所述顶电极层的投影边缘的距离大于2微米。8.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其中所述底电极层在所述衬底上的投影覆盖所述谐振腔的全部以及所述释放腔的部分。9.根据权利要求1‑8中任一项所述的体声波谐振器，其中所述释放腔的侧壁相对于所述衬底表面形成一定倾斜角度。10.一种用于体声波谐振器的制作方法，包括以下步骤：S1、在衬底的表面上制作一个或多个凹槽，并且在所述衬底的表面上沉积牺牲材料以填充所述凹槽，并且在所述衬底的表面上形成牺牲层，所述牺牲层至少覆盖所述凹槽之间的衬底表面并且还覆盖部分所述凹槽；S2、制作底电极层，所述底电极层覆盖高于所述衬底表面的牺牲层，并且露出所述凹槽中的部分牺牲材料；S3、在所述底电极层上制作压电层，并且所述压电层完全覆盖所述凹槽以及所述底电极层；S4、在所述压电层上制作顶电极层，所述顶电极层覆盖所述凹槽之间的区域；S5、制作对应于所述一个或多个凹槽的一个或多个释放孔，所述释放孔从底电极层未覆盖的区域穿过所述压电层以到达所述凹槽对应的位置；以及S6、利用释放药液经由所述释放孔释放所述牺牲材料。11.根据权利要求10所述的制作方法，其中所述在所述衬底的表面上沉积牺牲材料这一步骤具体包括：在所述衬底上沉积大于所述凹槽的深度的牺牲材料以至少填充所述凹槽，然后对所述牺牲材料进行化学机械抛光CMP以在所述凹槽中形成第一牺牲层，然后进一步沉积牺牲材料以在所述衬底的表面形成第二牺牲层，然后对所述第二牺牲层进行图案化以使得所述第二牺牲层至少覆盖所述凹槽之间的衬底表面并且还覆盖所述第一牺牲层的一部分。12.根据权利要求10所述的制作方法，其中所述在所述衬底的表面上沉积牺牲材料这2CN113346864A权利要求书2/2页一步骤具体包括：在所述衬底上沉积大于所述凹槽的深度的牺牲材料以至少填充所述凹槽，然后对所述牺牲材料进行图形化，以去除位于所述凹槽上面靠外边缘的部分牺牲材料，从而使得所述牺牲层至少覆盖所述凹槽之间的衬底表面并且还覆盖部分所述凹槽。13.根据权利要求12所述的制作方法，其中在图形化