一種體聲波諧振器及其制備方法與流程
1.本發(fā)明涉及濾波器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種體聲波諧振器及其制備方法。
背景技術(shù)：
2.fbar濾波器(film bulk acoustic resonator，薄膜腔聲諧振濾波器)作為rf(radio frequency，射頻)前端的核心器件之一，正在受到越來越大的關(guān)注，主要是因?yàn)閒bar濾波器的高功率、高帶寬以及優(yōu)異的滾降等性能，可以很好的滿足當(dāng)下對(duì)于射頻性能的需求。特別是和saw(surface acoustic wave，聲表面波)濾波器相比，fabr濾波器的高功率方面有很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閒bar濾波器屬于體聲波的縱波傳播方式，可以利用aln材料優(yōu)異的e33性能，對(duì)聲波能量有更好的轉(zhuǎn)化。
3.但是，對(duì)于fbar濾波器來說，壓電層材料和電極材料不是完美的z軸晶型取向，會(huì)存在一定的缺陷，導(dǎo)致縱波傳播過程會(huì)耦合出橫波，如果不對(duì)這部分能量進(jìn)行限制，就會(huì)從橫向泄露出去，進(jìn)而降低fbar濾波器的q值(品質(zhì)因數(shù))。為了限制能量的橫向泄露，現(xiàn)有技術(shù)一般是在頂電極上制備框架結(jié)構(gòu)來限制濾波器邊緣的震動(dòng)強(qiáng)度，從而減少邊緣的能量泄露，提升q值。
4.此外，在fbar濾波器的連接邊上會(huì)存在下面的問題：1、因?yàn)榈纂姌O在連接邊進(jìn)行刻蝕，會(huì)在刻蝕邊界處對(duì)后續(xù)的膜層造成較大的段差；2、在連接邊會(huì)存在pz層、頂電極層、空氣環(huán)層、框架結(jié)構(gòu)層和保護(hù)層等多膜層，多膜層結(jié)構(gòu)加上高的段差，會(huì)對(duì)連接邊處的膜層帶來較大的應(yīng)力，在高功率和可靠性方面帶來較大的問題，使得膜層在連接邊處容易發(fā)生斷裂。所以在限制能量的橫向泄露的同時(shí)改善器件在連接邊處的可靠性將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)fbar濾波器的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.有鑒于此，本公開實(shí)施例提供一種體聲波諧振器及其制備方法，至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
6.第一方面，本公開實(shí)施例提供了一種體聲波諧振器，包括：
7.襯底(10)，所述襯底(10)包括空腔(19)；
8.底電極(12)，形成在所述襯底(10)上方，并覆蓋所述空腔(19)；
9.壓電功能層(13)，形成在所述底電極(12)上方；
10.框架結(jié)構(gòu)，形成在所述壓電功能層(13)上方；以及
11.頂電極(16)，形成在所述框架結(jié)構(gòu)上方，
12.其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。
13.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，在所述壓電功能層(13)和所述框架結(jié)構(gòu)之間還包括空氣環(huán)結(jié)構(gòu)(11)，所述空氣環(huán)結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊為橋梁結(jié)構(gòu)，并且在所述體聲波諧振器的非連接邊為懸臂結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連
接邊的厚度比所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的非連接邊的厚度小。
15.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的非連接邊為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述雙層厚度框架結(jié)構(gòu)包括疊層的第一框架結(jié)構(gòu)(14)和第二框架結(jié)構(gòu)(15)，其中所述第一框架結(jié)構(gòu)(14)為靠近所述壓電功能層(13)的框架結(jié)構(gòu)，并且第二框架結(jié)構(gòu)(15)為遠(yuǎn)離所述壓電功能層(13)的框架結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度不同；或者
18.所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度相同。
19.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度的范圍均為0.1μm-10μm。
20.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述體聲波諧振器為凸多邊形結(jié)構(gòu)，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處的框架結(jié)構(gòu)的厚度比其他部分的框架結(jié)構(gòu)的厚度小。
21.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處設(shè)置為單層厚度框架結(jié)構(gòu)。
22.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述體聲波諧振器為凸五邊形結(jié)構(gòu)。
23.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處的單層厚度框架結(jié)構(gòu)的寬度大于0.1μm。
24.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述體聲波諧振器還包括上凸結(jié)構(gòu)(18)，設(shè)置在所述頂電極(16)上方。
25.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述體聲波諧振器還包括保護(hù)層(17)，設(shè)置在所述頂電極(16)和所述上凸結(jié)構(gòu)(18)上方。
26.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述框架結(jié)構(gòu)的材料選自鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金。
27.第二方面，本公開實(shí)施例提供了一種制備體聲波諧振器的方法，包括：
28.在襯底(10)上刻蝕出空腔(19)結(jié)構(gòu)；
29.在所述襯底(10)上方形成底電極(12)，所述底電極(12)覆蓋所述空腔(19)；
30.在所述底電極(12)上方形成壓電功能層(13)；
31.在所述壓電功能層(13)上方形成框架結(jié)構(gòu)；以及
32.在所述框架結(jié)構(gòu)上方形成頂電極(16)；
33.其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。
34.根據(jù)本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述方法還包括：在所述壓電功能層(13)和所述框架結(jié)構(gòu)之間形成空氣環(huán)結(jié)構(gòu)(11)。
35.第三方面，本公開實(shí)施例提供了一種濾波器，包括根據(jù)本公開實(shí)施例第一方面或其任一具體實(shí)現(xiàn)方式所述的體聲波諧振器。
36.第四方面，本公開實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括根據(jù)本公開實(shí)施例第一方面或其任一具體實(shí)現(xiàn)方式所述的體聲波諧振器或者包括本公開實(shí)施例第三方面所述的濾波器。
37.本公開實(shí)施例中的體聲波諧振器包括：襯底，所述襯底包括空腔；底電極，形成在所述襯底上方，并覆蓋所述空腔；壓電功能層，形成在所述底電極上方；框架結(jié)構(gòu)，形成在所述壓電功能層上方；以及頂電極，形成在所述框架結(jié)構(gòu)上方，其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。通過本公開的處理方案，在限制能量的橫向泄露的同時(shí)改善器件在連接邊處的可靠性。
附圖說明
38.為了更清楚地說明本公開實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
39.圖1為本公開實(shí)施例提供的一種體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)圖；
40.圖2為本公開實(shí)施例提供的設(shè)置單層厚度框架結(jié)構(gòu)時(shí)的應(yīng)力結(jié)果仿真圖；
41.圖3為本公開實(shí)施例提供的設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)時(shí)的應(yīng)力結(jié)果仿真圖；
42.圖4為本公開實(shí)施例提供的另一種體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)圖；
43.圖5為本公開實(shí)施例提供的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)置示意圖；
44.圖6為本公開實(shí)施例提供的另一種框架結(jié)構(gòu)的設(shè)置示意圖；
45.圖7-圖15為制作本公開實(shí)施例的體聲波諧振器的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
46.下面結(jié)合附圖對(duì)本公開實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
47.以下通過特定的具體實(shí)例說明本公開的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本公開的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本公開一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本公開還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本公開的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合?；诒竟_中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開保護(hù)的范圍。
48.需要說明的是，下文描述在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的實(shí)施例的各種方面。應(yīng)顯而易見，本文中所描述的方面可體現(xiàn)于廣泛多種形式中，且本文中所描述的任何特定結(jié)構(gòu)及/或功能僅為說明性的。基于本公開，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本文中所描述的一個(gè)方面可與任何其它方面獨(dú)立地實(shí)施，且可以各種方式組合這些方面中的兩者或兩者以上。舉例來說，可使用本文中所闡述的任何數(shù)目個(gè)方面來實(shí)施設(shè)備及/或?qū)嵺`方法。另外，可使用除了本文中所闡述的方面中的一或多者之外的其它結(jié)構(gòu)及/或功能性實(shí)施此設(shè)備及/或?qū)嵺`此方法。
49.還需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本公開的基本構(gòu)想，圖式中僅顯示與本公開中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪
制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
50.另外，在以下描述中，提供具體細(xì)節(jié)是為了便于透徹理解實(shí)例。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述方面。
51.傳統(tǒng)的體聲波諧振器一般通過設(shè)置單層的框架結(jié)構(gòu)，來提升體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp。在本公開實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提升體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp，繼續(xù)在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)置上進(jìn)行創(chuàng)新，具體地，在制備體聲波諧振器過程中通過在非連接邊設(shè)置雙層厚度的框架結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提升fbar濾波器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp大約20-30％。
52.接下來，參考附圖，具體描述本公開實(shí)施例的體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)。
53.首先，描述本公開實(shí)施例中的附圖標(biāo)記。
54.10：襯底，可選材料為單晶硅、砷化鎵、藍(lán)寶石、石英、碳化硅、soi等，優(yōu)選的襯底材料為單晶硅。
55.11：空氣環(huán)結(jié)構(gòu)，其為體聲波諧振器的壓電功能層13上方由空氣或者其他低聲阻的介質(zhì)材料(例如，sio)形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。具體地，在本公開實(shí)施例中，在非連接邊，因?yàn)轫旊姌O和框架結(jié)構(gòu)被刻蝕，壓電功能層13和框架結(jié)構(gòu)或者頂電極形成的結(jié)構(gòu)為懸臂結(jié)構(gòu)；在連接邊，壓電功能層13和框架結(jié)構(gòu)或者頂電極形成的結(jié)構(gòu)為橋梁結(jié)構(gòu)。
56.12：底電極，材料可選鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅、鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金等。
57.13：壓電功能層，可選單晶壓電材料、多晶壓電材料，或者是包含上述材料的一定原子比的稀土元素?fù)诫s材料。
58.具體地，單晶壓電材料可選的是單晶氮化鋁、單晶氮化鎵、單晶鈮酸鋰、單晶鋯鈦酸鉛(pzt)、單晶鈮酸鉀、單晶石英薄膜、或者單晶鉭酸鋰等材料；多晶壓電材料(與單晶相對(duì)應(yīng)，非單晶材料)，可選地是多晶氮化鋁、氧化鋅、pzt等；包含上述材料的一定原子比的稀土元素?fù)诫s材料，例如可以是摻雜氮化鋁，摻雜氮化鋁至少含一種稀土元素，如鈧(sc)、釔(y)、鎂(mg)、鈦(ti)、鑭(la)、鈰(ce)、鐠(pr)、釹(nd)、钷(pm)、釤(sm)、銪(eu)、釓(gd)、鋱(tb)、鏑(dy)、鈥(ho)、鉺(er)、銩(tm)、鐿(yb)、镥(lu)等。
59.16：頂電極，其材料可與底電極12材料相同，材料可選鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金等。但是應(yīng)當(dāng)理解，頂電極16和底電極12材料也可以不同。
60.17：保護(hù)層，其材料不做限制，優(yōu)選的材料可以是氧化鋁、氧化硅，其作用是修頻和保護(hù)頂電極16。
61.18：上凸結(jié)構(gòu)，材料可選鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金等，其能夠限制體聲波諧振器的寄生模式，提升性能。
62.19：空腔，由空氣組成的反射結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解的是，也可采用布拉格反射層及其他等效形式。在本公開實(shí)施例中采用的是空腔形式。
63.20、21：犧牲材料，可以是氧化硅及其摻雜物。
64.14：第一框架結(jié)構(gòu)：材料可選鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金等。
65.15：第二框架結(jié)構(gòu)：材料可選鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的
復(fù)合或其合金等。
66.第一實(shí)施例
67.接下來，參考圖1，描述本公開施例的體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1所示的體聲波諧振器可以是沿圖5的aoa'切割后的截面圖。
68.本公開實(shí)施例中的體聲波諧振器最底層為襯底10，其可以是單晶硅、砷化鎵、藍(lán)寶石、石英、碳化硅、soi等材料制成的單層。
69.在襯底10上方，設(shè)置有空腔19，空腔19能夠?qū)Ⅲw聲波諧振器下表面的聲波反射，將聲波能量限制在體聲波諧振器中，形成諧振。
70.在設(shè)置有空腔19的襯底10上方，沉積有底電極12以及未示出的種子層，在本公開實(shí)施例中，種子層可以是氮化鋁材料，其目的是提升底電極12和壓電功能層13的結(jié)晶質(zhì)量，此外底電極12例如可以是鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅、鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金等，并且至少要覆蓋空腔19。
71.在底電極12上方，沉積有壓電功能層13，壓電功能層13可選單晶壓電材料、多晶壓電材料，或者是包含上述材料的一定原子比的稀土元素?fù)诫s材料。
72.在壓電功能層13上，設(shè)置有空氣環(huán)結(jié)構(gòu)11。如上所述，在本公開實(shí)施例中，其為體聲波諧振器的壓電功能層13上方由空氣或者其他低聲阻的介質(zhì)材料(例如，sio)形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)
，
并且空氣環(huán)結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的連接邊為橋梁結(jié)構(gòu)，并且在體聲波諧振器的非連接邊為懸臂結(jié)構(gòu)。
73.在空氣環(huán)結(jié)構(gòu)11和壓電功能層13上，設(shè)置有頂電極16和上凸結(jié)構(gòu)18，頂電極16材料可與底電極12材料相同或者不同，并且上凸結(jié)構(gòu)18為頂電極16上的凸起，并且可選鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金等。在本公開實(shí)施例中，上凸結(jié)構(gòu)18為在頂電極16中心存在的厚度增加的區(qū)域，且該厚度增加的區(qū)域的外邊界在框架結(jié)構(gòu)或者空氣環(huán)結(jié)構(gòu)以內(nèi)。
74.為了保護(hù)頂電極16和上凸結(jié)構(gòu)18，還在頂電極16和上凸結(jié)構(gòu)18上設(shè)置保護(hù)層17，保護(hù)層17的結(jié)構(gòu)不做限制。
75.此外，如圖1所示，在本公開實(shí)施例中，還在壓電功能層13和頂電極16之間設(shè)置有框架機(jī)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)能夠限制體聲波諧振器邊緣的震動(dòng)強(qiáng)度，從而減少邊緣的能量泄露，提升q值。
76.應(yīng)當(dāng)理解的是，在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，可以略去空氣環(huán)結(jié)構(gòu)11、框架結(jié)構(gòu)、上凸結(jié)構(gòu)18和保護(hù)層17，而不影響體聲波諧振器的功能。
77.在本公開實(shí)施例中，為了提升體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp性能，又不降低在連接邊處的可靠性以降低應(yīng)力，設(shè)置框架結(jié)構(gòu)的厚度，以在提高體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp性能的同時(shí)降低應(yīng)力。具體地，在本公開實(shí)施例中，將框架結(jié)構(gòu)的厚度設(shè)置為非均勻的，或者是將框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力大的位置的框架結(jié)構(gòu)的厚度設(shè)置得比其他位置的框架結(jié)構(gòu)的厚度小，從而實(shí)現(xiàn)提高體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp性能的同時(shí)降低應(yīng)力。
78.具體地，在本公開實(shí)施例中，使得框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的連接邊的厚度比框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的非連接邊的厚度小。更具體地，在體聲波諧振器的非連接邊設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)(即，第一框架結(jié)構(gòu)14和第二框架結(jié)構(gòu)15)，而在連接邊處只設(shè)置單層的框架結(jié)構(gòu)(第一框架結(jié)構(gòu)14)，如此實(shí)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的連接邊的厚度比框架結(jié)
構(gòu)在體聲波諧振器的非連接邊的厚度小，以在提高體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp性能的同時(shí)降低應(yīng)力。
79.也就是說，在本公開實(shí)施例中，體聲波諧振器的非連接邊和連接邊的結(jié)構(gòu)設(shè)置是不同的，連接邊左右兩側(cè)都被上方的框架結(jié)構(gòu)包圍，非連接邊左右兩側(cè)只有一側(cè)被包圍，并且在非連接邊和連接邊的框架結(jié)構(gòu)的厚度設(shè)置為不同，以在提高體聲波諧振器的并聯(lián)諧振點(diǎn)阻抗rp性能的同時(shí)降低應(yīng)力。
80.在本公開實(shí)施例中，術(shù)語“連接邊”是指體聲波諧振器和其他體聲波諧振器或者測(cè)試pad連接的邊，一般通過頂電極16或者底電極12相連接，所以這個(gè)邊的頂電極或者底電極并未被刻蝕(如圖1的右側(cè)所示，其頂電極16未被刻蝕)；術(shù)語“非連接邊”是指體聲波諧振器在這個(gè)邊的頂電極16或者底電極12被刻蝕掉，沒有和其他體聲波諧振器或者pad相連接(如圖1的左側(cè)所示，其頂電極16被刻蝕)。也就是說，在圖1中，左側(cè)為非連接邊，右邊為連接邊。
81.另外，在本公開實(shí)施例中，在左側(cè)的非連接邊，在壓電功能層13上設(shè)置雙層的框架結(jié)構(gòu)，即一框架結(jié)構(gòu)14和第二框架結(jié)構(gòu)15，并且在右側(cè)的連接邊，只設(shè)置單層的框架結(jié)構(gòu)，即第一框架結(jié)構(gòu)14。即，在本公開實(shí)施例中，通過在非連接邊設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)，而在連接邊處只設(shè)置單層的框架結(jié)構(gòu)，如此使得非連接邊的框架結(jié)構(gòu)的厚度比連接邊的框架結(jié)構(gòu)的厚度大。
82.如此設(shè)置框架結(jié)構(gòu)是特別有利的，這是因?yàn)樵谶B接邊會(huì)存在壓電功能層13、頂電極16、空氣環(huán)11、框架結(jié)構(gòu)層14和保護(hù)層17等多膜層，多膜層結(jié)構(gòu)加上由于蝕刻導(dǎo)致的高的段差，會(huì)對(duì)連接邊處的膜層帶來較大的應(yīng)力，使得膜層在連接邊處容易發(fā)生斷裂。
83.相比于單層厚度框架結(jié)構(gòu)，雙層厚度框架結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步提升體聲波諧振器的性能，在連接邊設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)同樣可以提升rp，但是會(huì)增加連接邊的應(yīng)力。因此，在本公開實(shí)施例中，通過在非連接邊在壓電功能層13上設(shè)置雙層的框架結(jié)構(gòu)，并且在連接邊只設(shè)置單層的框架結(jié)構(gòu)，可以提升體聲波諧振器的q值的同時(shí)防止在連接邊處發(fā)生斷裂。也就是說，在本公開實(shí)施例中，可以使得非連接邊的框架結(jié)構(gòu)的厚度比連接邊的框架結(jié)構(gòu)的厚度大。
84.另外，可以對(duì)框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的有效長度進(jìn)行設(shè)置。如圖1所示，在存在空氣環(huán)的情況下，d1+d2以及d3分別為非連接邊和連接邊的有效長度，其為空氣環(huán)以內(nèi)的框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的長度，即以空氣環(huán)的靠近體聲波諧振器中心的邊界為起點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的長度。
85.在本公開實(shí)施里中，雙層厚度框架結(jié)構(gòu)中的第一框架結(jié)構(gòu)14和第二框架結(jié)構(gòu)15可以為疊層結(jié)構(gòu)，其中的第一框架結(jié)構(gòu)14為靠近壓電功能層13的框架結(jié)構(gòu)，并且第二框架結(jié)構(gòu)15為遠(yuǎn)離壓電功能層13的框架結(jié)構(gòu)。另外由于存在空氣環(huán)，第一框架結(jié)構(gòu)14可以被設(shè)置為“z”形，其中底邊與壓電功能層13接觸，并且頂邊與第二框架結(jié)構(gòu)15接觸，左側(cè)為空氣環(huán)結(jié)構(gòu)，右側(cè)為頂電極16。在這種情況下，在體聲波諧振器的非連接邊處，在壓電功能層13上方，部分為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)(d1所對(duì)應(yīng)的部分)，并且部分為單層厚度框架結(jié)構(gòu)(d2所對(duì)應(yīng)的部分)。
86.在本公開實(shí)施例中，非連接邊處的有效長度d1+d2可以和連接邊處的有效長度d3相等，可以不相等，取值范圍均是0.1μm-10μm。也就是說，d1+d2的取值范圍是0.1μm-10μm，并且d3的取值范圍也是0.1μm-10μm。在本公開實(shí)施例中，使得非連接邊處的有效長度d1+d2可以和連接邊處的有效長度d3不同，可以抵消由于非連接邊處和連接邊處結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致
的對(duì)聲波的影響。
87.此外，在本公開實(shí)施例中，優(yōu)選的，有效長度d2的值大于有效長度d1的值，如此能夠防止壓電功能層13振動(dòng)過程中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，因?yàn)殡p層厚度框架結(jié)構(gòu)的這種設(shè)置相當(dāng)于懸臂梁結(jié)構(gòu)。
88.接下來，在其他情況保持不變的情況下，對(duì)單層厚度框架結(jié)構(gòu)和雙層厚度框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真得到如下圖2和圖3所示的結(jié)果。
89.圖2表示在連接邊設(shè)置單層厚度框架結(jié)構(gòu)(只包含第一框架結(jié)構(gòu)14)時(shí)的應(yīng)力示意圖，圖3表示在連接邊設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)(包含第一框架結(jié)構(gòu)14和第二框架結(jié)構(gòu)15)時(shí)的應(yīng)力示意圖，由圖可以看到，在連接邊設(shè)置單層厚度框架結(jié)構(gòu)的情況下，其最大應(yīng)力值為2.23*e7pa，而在連接邊設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)的情況下，其最大應(yīng)力值為3.27*e7pa，也就是說，同等條件下，雙層厚度框架結(jié)構(gòu)在連接邊處的應(yīng)力集中點(diǎn)的最大應(yīng)力比單層時(shí)提升了約46％。也就是說，相較于雙層厚度框架結(jié)構(gòu)，單層厚度框架結(jié)構(gòu)能夠降低最大應(yīng)力約31.8％，這減少了膜層在連接邊處發(fā)生斷裂的可能性。
90.在本發(fā)明中，第一和第二框架結(jié)構(gòu)的材料可以相同也可以是不相同的。
91.換句話說，在本公開的第一實(shí)施例中，體聲波諧振器包含：
92.襯底10，襯底10包括空腔19；
93.底電極12，形成在襯底10上方，并覆蓋空腔19；
94.壓電功能層13，形成在底電極12上方；
95.框架結(jié)構(gòu)，形成在壓電功能層13上方；以及
96.頂電極16，形成在框架結(jié)構(gòu)上方，
97.其中，所述框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的連接邊為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的非連接邊為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且在壓電功能層13和框架結(jié)構(gòu)之間還包括空氣環(huán)結(jié)構(gòu)。
98.在本公開實(shí)施例中，通過只在非連接邊設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)，連接邊不設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)而僅設(shè)置單層厚度框架結(jié)構(gòu)，可以提升體聲波諧振器q值，提升可靠性。
99.第二實(shí)施例
100.接下來，參考圖4，描述本公開的第二實(shí)施例，在此僅僅描述與第一實(shí)施例不同的地方而省略相同部分的描述。
101.在第二實(shí)施例中，還可以在壓電功能層13和框架結(jié)構(gòu)之間不設(shè)置空氣環(huán)結(jié)構(gòu)11。此時(shí)的體聲波諧振器包含：
102.襯底10，襯底10包括空腔19；
103.底電極12，形成在襯底10上方，并覆蓋空腔19；
104.壓電功能層13，形成在底電極12上方；
105.框架結(jié)構(gòu)，形成在壓電功能層13上方；以及
106.頂電極16，形成在框架結(jié)構(gòu)上方，
107.其中，所述框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的連接邊為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的非連接邊為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)。
108.此時(shí)，在不存在空氣環(huán)的情況下，連接邊的有效長度是指空腔19以內(nèi)的框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的長度，即以空腔19的邊界為起點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的
長度，而非連接邊的有效長度是指頂電極16蝕刻邊界以內(nèi)的框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的長度，即以蝕刻邊界為起點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)與壓電功能層13接觸的長度。
109.在本公開實(shí)施里中，雙層厚度框架結(jié)構(gòu)中的第一框架結(jié)構(gòu)14和第二框架結(jié)構(gòu)15可以為疊層結(jié)構(gòu)，其中的第一框架結(jié)構(gòu)14為靠近壓電功能層13的框架結(jié)構(gòu)，并且第二框架結(jié)構(gòu)15為遠(yuǎn)離壓電功能層13的框架結(jié)構(gòu)。
110.此時(shí)，與第一實(shí)施例類似，非連接邊處的有效長度可以和連接邊處的有效長度相等，可以不相等，取值范圍均是0.1μm-10μm。
111.雖然沒有具體說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本公開實(shí)施例的體聲波諧振器還可以包括保護(hù)層17和上凸結(jié)構(gòu)18，并且在設(shè)置有空腔19的襯底10上方，還沉積有未示出的種子層。
112.在本公開實(shí)施例中，通過只在非連接邊設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)，連接邊不設(shè)置雙層厚度框架結(jié)構(gòu)而僅設(shè)置單層厚度框架結(jié)構(gòu)，可以提升體聲波諧振器q值，提升可靠性。
113.第三實(shí)施例
114.接下來，描述本公開的第三實(shí)施例，在此僅僅描述與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例不同的地方而省略相同部分的描述。
115.本公開實(shí)施例中的體聲波諧振器可以是如圖5所示的五邊形結(jié)構(gòu)，并且第一實(shí)施例和第二實(shí)施例是沿圖5的aoa'切割后的截面圖，其中ao切割得到的邊是非連接邊，a'o切割得到的邊是連接邊。可以看到，在連接邊，只設(shè)置了第一框架結(jié)構(gòu)14，并且在非連接邊，設(shè)置有第一框架結(jié)構(gòu)14和第二框架結(jié)構(gòu)15的雙層厚度框架結(jié)構(gòu)。
116.另外，雖然在圖5中示出了五邊形結(jié)構(gòu)的體聲波諧振器，但是本公開實(shí)施例不限于此，該體聲波諧振器的結(jié)構(gòu)可以是凸多邊形，例如凸八邊形，凸十二邊形等。
117.此外，由于在凸多邊形(例如，五邊形)的邊和邊的交界處是應(yīng)力較大的地方，也需要避免層數(shù)過多的膜層出現(xiàn)，因此，在本公開實(shí)施例中，在凸多邊形的體聲波諧振器的邊與邊的交界處也僅設(shè)置一層框架結(jié)構(gòu)，如此防止交界點(diǎn)處的應(yīng)力集中。
118.具體地，如圖6所示，可以以交界點(diǎn)為起點(diǎn)，沿著相鄰的邊的方向延伸，在每個(gè)交界點(diǎn)的兩側(cè)只設(shè)置一層框架結(jié)構(gòu)，在這種情況下，為了緩解應(yīng)力集中情況出現(xiàn)，需要交界點(diǎn)的兩側(cè)的單層厚度框架結(jié)構(gòu)的寬度大于0.1μm，優(yōu)選的大于1μm。
119.具體地，如圖6所示，在體聲波諧振器的相鄰的非連接邊的交界點(diǎn)的兩側(cè)一定范圍內(nèi)可以只設(shè)置一層框架結(jié)構(gòu)，并且在體聲波諧振器的連接邊與非連接邊的交界點(diǎn)的靠近非連接邊的一側(cè)，可以設(shè)置一層框架結(jié)構(gòu)也可以設(shè)置兩層框架結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的，在體聲波諧振器的連接邊與非連接邊的交界點(diǎn)的靠近非連接邊的一側(cè)設(shè)置單層框架機(jī)構(gòu)。換句話說，在本公開實(shí)施例中，可以在體聲波諧振器的非連接邊的交界點(diǎn)處沿著非連接邊的一定范圍內(nèi)均只設(shè)置一層框架結(jié)構(gòu)，如此可以減少應(yīng)力集中。
120.雖然在第三實(shí)施例中，未對(duì)體聲波諧振器的其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，但是在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中描述的特征可以與第三實(shí)施例中描述的特征進(jìn)行任意組合。
121.也就是說，在本公開實(shí)施例中，體聲波諧振器包含：
122.襯底10，襯底10包括空腔19；
123.底電極12，形成在襯底10上方，并覆蓋空腔19；
124.壓電功能層13，形成在底電極12上方；
125.框架結(jié)構(gòu)，形成在壓電功能層13上方；以及
126.頂電極16，形成在框架結(jié)構(gòu)上方，
127.其中，所述框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的連接邊為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且框架結(jié)構(gòu)在體聲波諧振器的非連接邊為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且體聲波諧振器可以為凸多邊形結(jié)構(gòu)，其中所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處設(shè)置為單層厚度框架結(jié)構(gòu)。
128.方法實(shí)施例
129.接下來，參考圖7-圖15，描述本發(fā)明第一實(shí)施例的體聲波諧振器的制作工藝，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，可以類似地制備第二和第三實(shí)施例中的體聲波諧振器。
130.步驟1:如圖7所示，在襯底10上刻蝕出空腔19結(jié)構(gòu)，刻蝕工藝可以選用干法刻蝕或者濕法刻蝕，干法刻蝕可以選擇濺射與離子束銑蝕、等離子刻蝕(plasmaetching)、高壓等離子刻蝕、高密度等離子體(hdp)刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕(rie)。
131.步驟2:如圖8所示，在上述刻蝕完成的襯底10上沉積一層磷硅玻璃psg作為犧牲材料，該犧牲材料層的上表面大于襯底10的上表面，并且犧牲材料層的厚度大于空腔19結(jié)構(gòu)的深度。沉積的方式例如可以是化學(xué)氣相沉積cvd或者pevcd。
132.步驟3:如圖9所示，將上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(cmp)，以露出被犧牲材料覆蓋的襯底10的上表面，并使得犧牲材料層的上表面和襯底10的上表面平齊，此時(shí)空腔19被犧牲材料20填充。
133.步驟4:如圖10所示，在圖9所示的結(jié)構(gòu)上沉積種子層和底電極12材料并刻蝕，得到底電極12結(jié)構(gòu)。具體地，可以在襯底10和犧牲材料的表面以濺射或蒸鍍工藝等沉積一層金屬層，并通過光刻及刻蝕工藝將金屬層圖形化而形成底電極12。
134.步驟5:如圖11所示，沉積壓電功能層13，并在壓電功能層13上沉積空氣環(huán)犧牲層21以及圖形化并制備第一層框架結(jié)構(gòu)14。具體地，在襯底10和底電極12的表面沉積一壓電材料層以形成壓電功能層13，并在壓電功能層13上沉積空氣環(huán)犧牲層21以及圖形化并制備第一層框架結(jié)構(gòu)14。
135.步驟6:如圖12所示，在第一框架結(jié)構(gòu)14上圖形化并制備第二層框架結(jié)構(gòu)15。在本公開實(shí)施例中，僅僅在體聲波諧振器的非連接邊制備第二層框架結(jié)構(gòu)15，而不在體聲波諧振器的連接邊制備第二層框架結(jié)構(gòu)15。
136.步驟7:如圖13所示，在圖12所示結(jié)構(gòu)的上表面沉積一層金屬層并將該金屬層圖形化成頂電極16和上凸結(jié)構(gòu)18。
137.步驟8:如圖14所示，在圖13所示結(jié)構(gòu)的上表面設(shè)置和圖形化鈍化層材料而形成保護(hù)層17。
138.步驟9:將犧牲層20和犧牲層21材料釋放掉，得到最終的器件。
139.應(yīng)當(dāng)理解的是，制備第二實(shí)施例中的體聲波諧振器的方法與第四實(shí)施例中的方法類似，不同的是在步驟5中，在沉積壓電功能層13后，在壓電功能層13上不沉積空氣環(huán)犧牲層21，而僅圖形化并制備第一層框架結(jié)構(gòu)14。
140.應(yīng)當(dāng)理解的是，制備第三實(shí)施例中的體聲波諧振器的方法與第四實(shí)施例中的方法類似，不同的是在步驟6中，不僅不在體聲波諧振器的連接邊制備第二層框架結(jié)構(gòu)15，而且在體聲波諧振器的非連接邊交界點(diǎn)的兩側(cè)也不制備第二層框架結(jié)構(gòu)15。
141.此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，根據(jù)本公開的體聲波諧振器可以用于形成濾波器或電子設(shè)備。這里的電子設(shè)備，包括但不限于射頻前端、濾波放大模塊等中間產(chǎn)品，
以及手機(jī)、wifi、無人機(jī)等終端產(chǎn)品。
142.基于以上，本公開實(shí)施例提出了以下的方案：
143.1.一種體聲波諧振器，包括：
144.襯底(10)，所述襯底(10)包括空腔(19)；
145.底電極(12)，形成在所述襯底(10)上方，并覆蓋所述空腔(19)；
146.壓電功能層(13)，形成在所述底電極(12)上方；
147.框架結(jié)構(gòu)，形成在所述壓電功能層(13)上方；以及
148.頂電極(16)，形成在所述框架結(jié)構(gòu)上方，
149.其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。
150.2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體聲波諧振器，其特征在于，在所述壓電功能層(13)和所述框架結(jié)構(gòu)之間還包括空氣環(huán)結(jié)構(gòu)(11)，所述空氣環(huán)結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊為橋梁結(jié)構(gòu)，并且在所述體聲波諧振器的非連接邊為懸臂結(jié)構(gòu)。
151.3.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊的厚度比所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的非連接邊的厚度小。
152.4.根據(jù)3所述的體聲波諧振器，所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的非連接邊為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)。
153.5.根據(jù)4所述的體聲波諧振器，所述雙層厚度框架結(jié)構(gòu)包括疊層的第一框架結(jié)構(gòu)(14)和第二框架結(jié)構(gòu)(15)，其中所述第一框架結(jié)構(gòu)(14)為靠近所述壓電功能層(13)的框架結(jié)構(gòu)，并且第二框架結(jié)構(gòu)(15)為遠(yuǎn)離所述壓電功能層(13)的框架結(jié)構(gòu)。
154.6.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度不同；或者
155.所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度相同。
156.7.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度的范圍均為0.1μm-10μm。
157.8.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述體聲波諧振器為凸多邊形結(jié)構(gòu)，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處的框架結(jié)構(gòu)的厚度比其他部分的框架結(jié)構(gòu)的厚度小。
158.9.根據(jù)8所述的體聲波諧振器，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處設(shè)置為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且其他部分設(shè)置為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)。
159.10.根據(jù)8所述的體聲波諧振器，所述體聲波諧振器為凸五邊形結(jié)構(gòu)。
160.11.根據(jù)9所述的體聲波諧振器，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處的單層厚度框架結(jié)構(gòu)的寬度大于
1μm。
161.12.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述體聲波諧振器還包括上凸結(jié)構(gòu)(18)，設(shè)置在所述頂電極(16)上方。
162.13.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述體聲波諧振器還包括保護(hù)層(17)，設(shè)置在所述頂電極(16)和所述上凸結(jié)構(gòu)(18)上方。
163.14.根據(jù)1或2所述的體聲波諧振器，所述框架結(jié)構(gòu)的材料選自鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金。
164.15.一種制備體聲波諧振器的方法，包括：
165.在襯底(10)上刻蝕出空腔(19)結(jié)構(gòu)；
166.在所述襯底(10)上方形成底電極(12)，所述底電極(12)覆蓋所述空腔(19)；
167.在所述底電極(12)上方形成壓電功能層(13)；
168.在所述壓電功能層(13)上方形成框架結(jié)構(gòu)；以及
169.在所述框架結(jié)構(gòu)上方形成頂電極(16)；
170.其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。
171.16.根據(jù)15所述的制備體聲波諧振器的方法，還包括：在所述壓電功能層(13)和所述框架結(jié)構(gòu)之間形成空氣環(huán)結(jié)構(gòu)(11)。
172.17.一種濾波器，包括根據(jù)1-14中任一項(xiàng)所述的體聲波諧振器。
173.18.一種電子設(shè)備，包括根據(jù)1-14中任一項(xiàng)所述的體聲波諧振器或者包括根據(jù)17所述的濾波器。
174.以上所述，僅為本公開的具體實(shí)施方式，但本公開的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本公開揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本公開的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本公開的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
技術(shù)特征：
1.一種體聲波諧振器，其特征在于，包括：襯底(10)，所述襯底(10)包括空腔(19)；底電極(12)，形成在所述襯底(10)上方，并覆蓋所述空腔(19)；壓電功能層(13)，形成在所述底電極(12)上方；框架結(jié)構(gòu)，形成在所述壓電功能層(13)上方；以及頂電極(16)，形成在所述框架結(jié)構(gòu)上方，其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體聲波諧振器，其特征在于，在所述壓電功能層(13)和所述框架結(jié)構(gòu)之間還包括空氣環(huán)結(jié)構(gòu)(11)，所述空氣環(huán)結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊為橋梁結(jié)構(gòu)，并且在所述體聲波諧振器的非連接邊為懸臂結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊的厚度比所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的非連接邊的厚度小。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的連接邊為單層厚度框架結(jié)構(gòu)，并且所述框架結(jié)構(gòu)在所述體聲波諧振器的非連接邊為雙層厚度框架結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述雙層厚度框架結(jié)構(gòu)包括疊層的第一框架結(jié)構(gòu)(14)和第二框架結(jié)構(gòu)(15)，其中所述第一框架結(jié)構(gòu)(14)為靠近所述壓電功能層(13)的框架結(jié)構(gòu)，并且第二框架結(jié)構(gòu)(15)為遠(yuǎn)離所述壓電功能層(13)的框架結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度不同；或者所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)在所述非連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度和所述框架結(jié)構(gòu)在所述連接邊與所述壓電功能層(13)接觸的有效長度的范圍均為0.1μm-10μm。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述體聲波諧振器為凸多邊形結(jié)構(gòu)，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處的框架結(jié)構(gòu)的厚度比其他部分的框架結(jié)構(gòu)的厚度小。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處設(shè)置為單層厚度框架結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述體聲波諧振器為凸五邊形結(jié)構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述凸多邊形結(jié)構(gòu)的邊和邊的交界點(diǎn)處的單層厚度框架結(jié)構(gòu)的寬度大于0.1μm。12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述體聲波諧振器還包括上凸結(jié)構(gòu)(18)，設(shè)置在所述頂電極(16)上方。13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述體聲波諧振器還包括保護(hù)層(17)，設(shè)置在所述頂電極(16)和所述上凸結(jié)構(gòu)(18)上方。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的體聲波諧振器，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)的材料選自鉬、釕、金、鋁、鎂、鎢、銅，鈦、銥、鋨、鉻或以上金屬的復(fù)合或其合金。15.一種制備體聲波諧振器的方法，其特征在于，包括：在襯底(10)上刻蝕出空腔(19)結(jié)構(gòu)；在所述襯底(10)上方形成底電極(12)，所述底電極(12)覆蓋所述空腔(19)；在所述底電極(12)上方形成壓電功能層(13)；在所述壓電功能層(13)上方形成框架結(jié)構(gòu)；以及在所述框架結(jié)構(gòu)上方形成頂電極(16)；其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制備體聲波諧振器的方法，其特征在于，還包括：在所述壓電功能層(13)和所述框架結(jié)構(gòu)之間形成空氣環(huán)結(jié)構(gòu)(11)。17.一種濾波器，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的體聲波諧振器。18.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的體聲波諧振器或者包括根據(jù)權(quán)利要求17所述的濾波器。
技術(shù)總結(jié)
本公開實(shí)施例中提供了一種體聲波諧振器及其制備方法，該體聲波諧振器包括：襯底，所述襯底包括空腔；底電極，形成在所述襯底上方，并覆蓋所述空腔；壓電功能層，形成在所述底電極上方；框架結(jié)構(gòu)，形成在所述壓電功能層上方；以及頂電極，形成在所述框架結(jié)構(gòu)上方，其中，所述框架結(jié)構(gòu)的厚度是非均勻的。通過本公開的處理方案，在限制能量的橫向泄露的同時(shí)改善了諧振器在連接邊處的可靠性。器在連接邊處的可靠性。器在連接邊處的可靠性。
