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附加结构与顶电极分离的体声波谐振器滤波器电子设备

阅读:751发布:2020-05-12

专利汇可以提供附加结构与顶电极分离的体声波谐振器滤波器电子设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种体 声波 谐振器 ,包括:基底;声学镜;底 电极 ,设置在基底上方;顶电极,具有电极连接部;和压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,其中:所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层填充所述间隙且 覆盖 所述附加结构的至少一部分和/或所述顶电极的至少一部分。本发明还涉及一种具有上述 半导体 器件的 电子 设备。,下面是附加结构与顶电极分离的体声波谐振器滤波器电子设备专利的具体信息内容。

1.一种体声波谐振器,包括:
基底;
声学镜;
电极,设置在基底上方;
顶电极,具有电极连接部;和
压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,
其中:
所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;
所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层填充所述间隙且覆盖所述附加结构的至少一部分和/或所述顶电极的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述不导电材料层从附加结构和顶电极的上方覆盖附加结构与顶电极。
3.根据权利要求2所述的谐振器,其中:
所述不导电材料层完全覆盖所述顶电极以及所述附加结构。
4.根据权利要求3所述的谐振器,其中:
所述不导电材料层为钝化层。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的谐振器,其中:
所述不导电材料层在所述间隙处形成有凹陷。
6.根据权利要求3或4所述的谐振器,其中:
所述不导电材料层的顶面平齐。
7.根据权利要求1所述的谐振器,其中:
所述附加结构的下侧具有第一空隙,顶电极边缘的下侧具有第二空隙,所述第一空隙、第二空隙和所述间隙形成倒T形的空隙结构;且
所述不导电材料层至少填充所述空隙结构中的横向部分对应的空间。
8.根据权利要求7所述的谐振器,其中:
所述附加结构为第一凸起结构,所述顶电极的边缘设置有第二凸起结构;且第一凸起结构的跨接宽度以及第二凸起结构的跨接宽度均在1-3μm的范围内。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的谐振器,其中:
所述顶电极的边缘设置有顶电极凸起结构,所述顶电极凸起结构与所述附加结构之间形成所述间隙。
10.根据权利要求9所述的谐振器,其中:
所述附加结构为凸起结构;且
所述顶电极的凸起结构的厚度与所述附加结构的凸起结构的厚度相同。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的谐振器,其中:
所述附加结构为凸起结构。
12.根据权利要求1或11所述的谐振器,其中:
所述附加结构的宽度大于2μm。
13.根据权利要求12所述的谐振器,其中:
所述附加结构的宽度大于5μm。
14.根据权利要求1-6中任一项所述的谐振器,其中:
所述附加结构为凸起结构与凹陷结构的组合,其中附加结构的凹陷结构在附加结构的凸起结构的内侧。
15.根据权利要求14所述的谐振器,其中:
所述不导电材料层完全覆盖所述顶电极以及所述附加结构。
16.根据权利要求14所述的谐振器,其中:
附加结构的凹陷结构的厚度与所述顶电极的厚度相同;且
所述附加结构的凹陷结构的宽度在1-3μm的范围内。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的谐振器,其中:
所述间隙的宽度在0.1μm-0.5μm的范围内。
18.根据权利要求17所述的谐振器,其中:
所述间隙的宽度范围为0.1-2μm。
19.一种体声波谐振器,包括:
基底;
声学镜;
底电极,设置在基底上方;
顶电极,具有电极连接部;和
压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,
其中:
所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;
所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层覆盖所述间隙的同时也覆盖间隙两侧的所述附加结构的至少一部分和所述顶电极的至少一部分。
20.一种滤波器,包括根据权利要求1-19中任一项所述的体声波谐振器。
21.一种电子设备,包括根据权利要求20所述的滤波器或者根据权利要求1-19中任一项所述的谐振器。

说明书全文

附加结构与顶电极分离的体声波谐振器滤波器电子设备

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及半导体领域,尤其涉及一种附加结构与顶电极分离的体声波谐振器、一种具有该谐振器的滤波器,以及一种具有该谐振器或者该滤波器的电子设备。

背景技术

[0002] 薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator,简称FBAR,又称为体声波谐振器,也称BAW)作为一种MEMS芯片在通信领域发挥着重要作用,FBAR滤波器具有尺寸小(μm级)、谐振频率高(GHz)、品质因数高(1000)、功率容量大、滚降效应好等优良特性,正在逐步取代传统的声表面波(SAW)滤波器和陶瓷滤波器,在无线通信射频领域发挥巨大作用,其高灵敏度的优势也能应用到生物、物理、医学等传感领域。
[0003] 薄膜体声波谐振器的结构主体为由电极-压电薄膜-电极组成的“三明治”结构,即两层金属电极层之间夹一层压电薄膜材料。通过在两电极间输入正弦信号,FBAR利用逆压电效应将输入电信号转换为机械谐振,并且再利用压电效应将机械谐振转换为电信号输出。薄膜体声波谐振器主要利用压电薄膜的纵向压电系数(d33)产生压电效应,所以其主要工作模式为厚度方向上的纵波模式(Thickness Extensional Mode,简称TE模式)。
[0004] 理想地,薄膜体声波谐振器仅激发厚度方向(TE)模,但是除了期望的TE模式之外,还会产生横向的寄生模式,如瑞利-拉姆模声波。这些横向模式的波会在谐振器的边界处损失掉,从而使得谐振器所需的纵模的能量损失,最终导致谐振器Q值的下降。为了抑制谐振器在边缘处横向模式声波的泄露,一般会在谐振器顶电极的边缘处增加一框架结构(包括凸起结构和凹陷结构),从而将横向模式的声波限定在谐振器的有效区域内,避免其泄露。但是当谐振器工作时,由于框架结构与顶电极相连,因此当对谐振器的顶电极和底电极施加一电压时,除了谐振器的主体部分会在压电材料的压电效应下产生主谐振之外,也会在框架结构中产生次谐振,因为次谐振的谐振频率与主谐振不同,所以会影响滤波器的性能,如图1(A)所示。在图中,Rm代表次谐振,SW1代表寄生模式,它们的峰高越大,对谐振器和滤波器性能的负面影响越大。
[0005] 为了解决这一问题,现有技术中将框架结构与顶电极分离开来即有一空气隙结构如图1(B)所示中15所示。图1中,10为谐振器底部的空腔结构,11为底电极,12为压电层,13为顶电极,14为凸起结构,15为凸起结构与顶电极之间的空气隙结构。空气隙结构15的存在能够消除凸起结构中的次谐振。但是这种结构的存在,会导致谐振器的Rp值降低。同时在加工的过程中也不不容易实现,空隙形成的时候会很容易产生对准偏移。

发明内容

[0006] 为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面,提出本发明。
[0007] 根据本发明的实施例的一个方面,提出了一种体声波谐振器,包括:
[0008] 基底;
[0009] 声学镜;
[0010] 底电极,设置在基底上方;
[0011] 顶电极,具有电极连接部;和
[0012] 压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,
[0013] 其中:
[0014] 所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;
[0015] 所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层填充所述间隙且覆盖所述附加结构的至少一部分和/或所述顶电极的至少一部分。
[0016] 可选的,所述不导电材料层从附加结构和顶电极的上方覆盖附加结构与顶电极。进一步可选的,所述不导电材料层完全覆盖所述顶电极以及所述附加结构。更进一步地,所述不导电材料层可以为钝化层。在可选的实施例中,所述不导电材料层在所述间隙处形成有凹陷。或者,所述不导电材料层的顶面平齐。
[0017] 可选的,所述附加结构的下侧具有第一空隙,顶电极边缘的下侧具有第二空隙,所述第一空隙、第二空隙和所述间隙形成倒T形的空隙结构;且所述不导电材料层至少填充所述空隙结构中的横向部分对应的空间。进一步可选的,所述附加结构为第一凸起结构,所述顶电极的边缘设置有第二凸起结构;且第一凸起结构的跨接宽度以及第二凸起结构的跨接宽度均在1-3μm的范围内。
[0018] 可选的,所述顶电极的边缘设置有顶电极凸起结构,所述顶电极凸起结构与所述附加结构之间形成所述间隙。进一步地,所述附加结构为凸起结构;且所述顶电极的凸起结构的厚度与所述附加结构的凸起结构的厚度相同。
[0019] 可选的,所述附加结构为凸起结构。
[0020] 可选的,所述附加结构的宽度大于2μm,进一步的,大于5μm。
[0021] 可选的,所述附加结构为凸起结构与凹陷结构的组合,其中附加结构的凹陷结构在附加结构的凸起结构的内侧。进一步地,所述不导电材料层完全覆盖所述顶电极以及所述附加结构。或者可选的,附加结构的凹陷结构的厚度与所述顶电极的厚度相同;且所述附加结构的凹陷结构的宽度在1-3μm的范围内。
[0022] 可选的,所述间隙的宽度在0.1μm-0.5μm的范围内。进一步地,所述间隙的宽度可以为0.1-2μm。
[0023] 本发明的实施例还涉及一种体声波谐振器,包括:
[0024] 基底;
[0025] 声学镜;
[0026] 底电极,设置在基底上方;
[0027] 顶电极,具有电极连接部;和
[0028] 压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,
[0029] 其中:
[0030] 所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;
[0031] 所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层覆盖所述间隙的同时也覆盖间隙两侧的所述附加结构的至少一部分和所述顶电极的至少一部分。
[0032] 本发明的实施例还涉及一种滤波器,包括上述的体声波谐振器。
[0033] 本发明的实施例也涉及一种电子设备,包括上述的滤波器或者上述的谐振器。
[0034] 利用本发明的技术方案,有助于在保证谐振器的高Q值和Rp值同时,能够有效消除其中的次谐振影响,进而能够有效提升谐振器和滤波器的性能。附图说明
[0035] 以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点,图中相同的附图标记始终表示相同的部件,其中:
[0036] 图1A为谐振器中次谐振产生示意图;
[0037] 图1B为现有技术的体声波谐振器的剖面示意图;
[0038] 图2A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0039] 图2B为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0040] 图2C为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0041] 图3为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0042] 图4A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0043] 图4B为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0044] 图5A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0045] 图5B为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图;
[0046] 图6为现有技术中的体声波谐振器的Rp值随凸起结构与顶电极之间的间隙的宽度变化的仿真结果示意图,其中示出了凸起结构与顶电极之间相连接的仿真结果,以及凸起结构与顶电极之间具有不同间隙宽度的仿真结果;
[0047] 图7为对不同结构的体声波谐振器中凸起结构的宽度与Rp值之间的关系的仿真结果示意图,其中示出了凸起结构与顶电极相连的情况,凸起结构与顶电极之间存在间隙但没有覆盖的情况,以及凸起结构与顶电极之间存在间隙、不导电介质层填充该间隙且覆盖凸起结构与顶电极的情况;
[0048] 图8为示例性示出不同的间隙宽度对于Rp值的影响的仿真结果示意图;
[0049] 图9为示例性示出不导电材料的填充方式对Rp值的影响的仿真结果示意图;
[0050] 图10中的图a)示出了传统结构的体声波谐振器频率(Freq.)阻抗(Mag.)曲线,图b)示出了根据本发明的示例性实施例的体声波谐振器的频率阻抗曲线,图c)示出了在串联谐振器频率以下60MHz以内谐振器(凸起结构与顶电极分离且不导电介质层填充该间隙并完全覆盖凸起结构与顶电极)Q值的变化情况Qsw1的仿真结果示意图,图d)示出了在Qsw1以下190MHz以内谐振器(凸起结构与顶电极分离且不导电介质层填充该间隙并完全覆盖凸起结构与顶电极)Q值的变化情况即为Qsw2的仿真结果示意图;
[0051] 图11示例性示出了基于本发明中附加结构与顶电极的不同结构,附加结构的宽度与Rp之间的关系的仿真结构示意图。

具体实施方式

[0052] 下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。
[0053] 在本发明中,通过改变体声波谐振器顶电极边缘的框架结构(即后文提及的附加结构,包括凸起结构或者凸起结构和凹陷结构),在易于加工实现的同时,能够将谐振器中横向模式的声波能量限定在有效区域内,保证谐振器的高Q值和Rp值同时,能够有效消除其中的次谐振影响,进而能够有效提升谐振器和滤波器的性能。
[0054] 在本发明中,因为附加结构与顶电极之间存在间隙,从而电学隔离。
[0055] 下面参照附图示例性描述根据本发明的实施例的附加结构与顶电极分离而形成间隙、非导电材料层填充该间隙并覆盖附加结构的至少一部分和顶电极至少一部分的体声波谐振器。
[0056] 图2A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。图2A所示的实施例中:10为谐振器的声反射镜结构,其可以为在基底中刻蚀出的空腔结构或者为向上凸起的空腔结构,也可以为布拉格反射结构等声波反射形式在图2A中为在基底中刻蚀出的空腔结构,这同样适用于本发明的其他示例性实施例。另外,在图2A中,11为谐振器的底电极;12为谐振器的压电层;13为谐振器的顶电极;14为凸起结构;15为凸起结构与顶电极之间的间隙,典型地间隙宽度可以为0.25μm,其优选范围为0.1-0.5μm,进一步可选范围为:0.1-2μm;22为不导电介质层,其填充间隙15并完全覆盖住凸起结构14和顶电极13。
[0057] 在图2A所示的实施例中,凸起结构的存在能够起到声学耦合的作用,即由于凸起结构中的声阻抗与谐振器有效区域中的声阻抗不匹配,会使得声波在边界处传输不连续,因此在边界处,一部分声能就会耦合且反射到有效激励区域中,并且转换成与压电层表面垂直的活塞声波模式,从而使得谐振器的Q因子得到提高;
[0058] 同时,由于凸起结构与顶电极之间是电绝缘的且完全被不导电材料覆盖,即能够起到电学隔离的作用。因此当谐振器工作时,在凸起结构下面的压电层中没有电场,也就不会产生次谐振,所以能够有效消除谐振器中次谐振杂波的影响。另外,凸起结构与顶电极之间是通过不导电材料连接在一起的,因此其相比于空气隙结构,能够进一步增加声波耦合的作用,所以其Rp值相比于已有技术中即图1(B)要高;
[0059] 另外,一般认为凸起结构宽度越大,Rp值越高。但传统上寄生模式和次谐振也会随着凸起结构宽度变大而变大。通过本专利这种结构的设计,可以避免或者减少次谐振的出现,并减弱寄生模式的强度,因此可以采用大宽度凸起结构,大幅度提高Rp值,且不出现或者减少次谐振。优选凸起结构宽度远大于2μm,进一步可以大于5μm。
[0060] 图2B为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。其与图2A结构相似,不同之处在于当空气隙结构15的宽度较宽时,在形成不导电介质层22的过程中会在空气隙(即间隙)的上表面形成一凹坑形状。
[0061] 图2C为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。其与图2A结构相似,不同之处在于不导电介质层22的表面是光滑平坦的,可以采用化学机械抛光的工艺进行处理。
[0062] 图3为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。其与图2A结构相似,不同之处在于在顶电极的周围多了一凹陷结构31,在本实施例中凹陷结构的厚度要小于顶电极的厚度。凹陷结构的存在能够提高谐振器Qsw值,可以有效抑制谐振器中的寄生模式,能够进一步提升谐振器的性能。
[0063] 图4A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。图4A中,10为谐振器的声反射镜结构;11为谐振器的底电极;21为位于底电极两侧的平坦层;12为谐振器的压电层;13为谐振器的顶电极;14为凸起结构,凸起结构14的内侧设置有凹陷结构;
15为凸起结构与顶电极之间的间隙,典型地间隙宽度d2为0.25μm,其位于顶电极之中且与顶电极的边缘处存在一距离d1,典型地可以为1-3μm;22为不导电介质层,其填充间隙15并完全覆盖凸起结构14和顶电极13。在图4A的实施例中,可以认为附加结构的凹陷结构的厚度与所述顶电极的厚度相同。
[0064] 间隙15的加工制作过程主要是由光刻、刻蚀形成的,即首先通过光刻的方法,将掩模版上的图案转移到顶电极表面的光刻胶上,然后通过刻蚀的方法将间隙结构处的薄膜材料蚀刻干净,最后将光刻胶去除形成间隙。而在光刻工艺中,在将掩模版上的图案转移到光刻胶的过程中,会产生对准偏移的问题,即掩模版上的对准标记和基片上的对准标记在对准的过程中会发生偏移,因而最终做出的间隙结构的位置就会发生改变。通过图11的仿真结果可知,当间隙位于凸起结构上即情况a)要比间隙位于顶电极上即情况c)谐振器的性能好。
[0065] 如果对于传统的结构即没有设置对准偏移结构来说,当加工过程中发生了偏移,使得一个间隙位于凸起结构上,另一间隙位于顶电极结构中,则会降低器件的性能。而通过这种结构的设计,即使在加工的过程中发生了对准偏移,也不会改变谐振器的最终结构,因而对其性能就不会产生影响。
[0066] 图4B为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。其与图4A结构相似,不同之处在于间隙15位于凸起结构14中且与顶电极的边缘处存在一距离d2。或者可以认为在图4B中,顶电极的边缘设置有凸起结构,该顶电极的凸起结构与作为附加结构的凸起结构彼此间隔开。
[0067] 图5A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。图5A中,10为谐振器的声反射镜结构;11为谐振器的底电极;12为谐振器的压电层;13为谐振器的顶电极;14为凸起结构;51为不导电介质层(由不导电材料组成),凸起结构14与顶电极13都跨越不导电材料层15的两端且不相连。其中,间隙的宽度d3典型地可以为0.25μm,顶电极跨越不导电介质层的宽度d2和凸起结构跨越不导电介质层的宽度d1,可以为1-3μm。通过这种结构的设计可以有效防止在加工过程对准偏移对器件性能产生的影响。
[0068] 图5B为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的剖面示意图。图5B所示的实施中,间隙15中填充有不导电介质材料且覆盖住凹陷结构31和顶电极13的一部分,且在本实施例中凹陷结构的厚度要小于顶电极的厚度。通过这种结构的设计能够有效防止在加工过程对准偏移对器件性能的产生的影响。
[0069] 图6为现有技术中的体声波谐振器的Rp值随凸起结构与顶电极之间的间隙的宽度变化的仿真结果示意图,其中,Reference线为凸起结构与顶电极之间相连接的仿真结果,其余都是凸起结构与顶电极之间具有间隙的情况。图6中,纵坐标代表谐振器的Rp值,横坐标代表凸起结构的宽度。在图6中可以看出,当凸起结构与顶电极之间的间隙从0增加到2μm时,其Rp值从4100减小到1500左右,即凸起结构与顶电极之间分开的距离越大,其Rp值越差。
[0070] 图7为对不同结构的体声波谐振器中凸起结构的宽度与Rp值之间的关系的仿真结果示意图,其中示出了凸起结构与顶电极相连的情况,凸起结构与顶电极之间存在间隙但没有覆盖的情况,以及凸起结构与顶电极之间存在间隙、钝化层填充该间隙且覆盖凸起结构与顶电极的情况。在图7中对不同结构的谐振器进行了仿真,三种仿真结果对应为右图所示的三种结构。从图中可以看出,相比与凸起结构与顶电极相连接的情况,当凸起结构与顶电极分离后会使谐振器的Rp值变差,即凸起结构与顶电极分离的谐振器的性能要比凸起结构与顶电极相连接的情况要差;而当用不导电材料完全覆盖住凸起结构与顶电极并填充它们之间的间隙后,能使谐振器的Rp值提高,即不导电材料填充间隙并完全覆盖凸起与顶电极的谐振器的性能要比凸起结构与顶电极相连接的情况要好。
[0071] 图8为示例性示出不同的间隙宽度对于Rp值的影响的仿真结果示意图。当在器件顶部形成钝化层并填充凸起结构与顶电极之间的间隙时,为了验证间隙大小是否会对谐振器的性能产生影响,进行了仿真验算。从图8中可以看出当间隙宽度从0.25μm,增加到0.5μm、1μm、1.5μm、2μm,其Rp值是逐渐降低的。因此凸起结构之间的间隙并不是越大越好,其最大值在0.25μm左右。
[0072] 图9为示例性示出不导电材料的填充方式对Rp值的影响的仿真结果示意图。从图9中可以看出,当用不导电材料只填充凸起结构与顶电极之间的间隙时,虽然能够提高谐振器的Rp值,但是其效果不如用不导电材料完全覆盖住凸起结构与顶电极并填充它们之间间隙。
[0073] 图10中的图a)示出了传统结构的体声波谐振器频率阻抗曲线,图b)示出了根据本发明的示例性实施例的体声波谐振器的频率阻抗曲线,图c)示出了Qsw1的仿真结果示意图,图d)示出了Qsw2的仿真结果示意图。谐振器阻抗频率曲线中,在串联谐振器频率以下60MHz以内谐振器Q值的变化情况即为Qsw1,在Qsw1以下190MHz以内谐振器Q值的变化情况即为Qsw2。其中,Qsw1和Qsw2内谐振器Q值的变化情况,分别代表着谐振器内寄生模式和次谐振的强度,Q值越高代表强度越弱。
[0074] 在图10a)中可以看到传统结构的谐振器在Qsw1和Qsw2内,有明显的杂波。而当凸起结构与顶电极分开后且间隙中填充不导电材料并覆盖住凸起结构和顶电极,仿真结果如图c)、d)所示,可以看到其Qsw1和Qsw2比传统结构中即凸起结构与顶电极相连的情况要高很多,即寄生模式和次谐振杂波得到了明显抑制,如图b)所示。
[0075] 需要说明的是,在本发明中,填充间隙不仅包括了图2A-2C,图3,图4A-4B,图5B所示的填充情形,也包括了图5A所示的填充情形,此外在图5A中,竖向的空隙部分也可以填充,这些均在本发明的保护范围之内。
[0076] 此外,虽然没有示出,本发明也可以仅仅覆盖附加结构的至少一部分或者顶电极的至少一部分,相较于现有技术中仅仅填充间隙而不覆盖间隙两侧的附加结构和顶电极边缘的情形,也产生了有利的技术效果。
[0077] 另外,虽然没有示出,本发明也可以覆盖间隙的同时也覆盖间隙两侧的附加结构的至少一部分和顶电极的至少一部分,相较于现有技术中仅仅填充间隙而不覆盖间隙两侧的附加结构和顶电极边缘的情形,也产生了有利的技术效果。
[0078] 基于以上,本发明提出了一种体声波谐振器,包括:
[0079] 基底;
[0080] 声学镜;
[0081] 底电极,设置在基底上方;
[0082] 顶电极,具有电极连接部;和
[0083] 压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,
[0084] 其中:
[0085] 所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;
[0086] 所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层填充所述间隙且覆盖所述附加结构的至少一部分和/或所述顶电极的至少一部分。
[0087] 本发明还提出了一种体声波谐振器,包括:
[0088] 基底;
[0089] 声学镜;
[0090] 底电极,设置在基底上方;
[0091] 顶电极,具有电极连接部;和
[0092] 压电层,设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间,
[0093] 其中:
[0094] 所述谐振器还包括附加结构,所述附加结构设置在顶电极的边缘且顶电极与附加结构之间具有间隙;
[0095] 所述谐振器还包括不导电材料层,所述不导电材料层覆盖所述间隙的同时也覆盖间隙两侧的所述附加结构的至少一部分和所述顶电极的至少一部分。
[0096] 图11示例性示出了基于本发明中附加结构与顶电极的不同结构,附加结构的宽度与Rp之间的关系的仿真结构示意图。图11中的情况a)对应于图4B的情形,情况b)对应于图2A的情形,情况c)对应于图4A的情形。从图11中可以看出,图4B中的情形最优,图2A次之,图
4A再次之。
[0097] 本发明中,所述的电极组成材料可以是金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt),钌(Ru)、铱(Ir)、钨(TiW)、(Al)、钛(Ti)等类似金属形成。
[0098] 压电层材料可以为氮化铝(AlN)、化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(Quartz)、铌酸(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等材料。
[0099] 不导电介质层的材料可以为:二氧化、氮化铝、氮化硅、化硅、树脂橡胶等不导电材料组成。
[0100] 虽然没有示出,本发明的实施例也涉及一种滤波器,包括上述的体声波谐振器。
[0101] 本发明的实施例也涉及一种电子设备,包括上述的谐振器或者上述的滤波器。
[0102] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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