[发明专利]具有多个底电极层的体声波谐振器、滤波器及电子设备

说明书

本发明涉及一种体声波谐振器及其制造方法。该谐振器包括：基底；底电极；顶电极；和压电层，其中：所述底电极包括多个电极层，所述多个电极层至少包括在谐振器的厚度方向上设置的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层和第二电极层的材料不同；所述谐振器还包括多个阻挡层，所述多个阻挡层至少包括第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一电极层以面接触的方式覆盖第一阻挡层的上侧的至少一部分，所述第二电极层以面接触的方式覆盖第二阻挡层的上侧的至少一部分。本发明还涉及一种滤波器以及一种电子设备。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器及其制造方法、一种具有该谐振器的滤波器，以及一种电子设备。

背景技术

电子器件作为电子设备的基本元素，已经被广泛应用，其应用范围包括移动电话、汽车、家电设备等。此外，未来即将改变世界的人工智能、物联网、5G通讯等技术仍然需要依靠电子器件作为基础。

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)作为压电器件的重要成员正在通信领域发挥着重要作用，特别是FBAR滤波器在射频滤波器领域市场占有份额越来越大，FBAR具有尺寸小、谐振频率高、品质因数高、功率容量大、滚降效应好等优良特性，其滤波器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。

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。

对于体声波谐振器，采用了将底电极设置为包括多层电极的形式。如图1所示，该谐振器包括基底101、声学镜102、底电极层103、底电极层104、压电层105、顶电极106、钝化层或工艺层107。对于底电极的形成，在刻蚀或图形化一层底电极层的时候，存在对该底电极层下方的膜层表面结构造成损伤的情形。

例如，因为对于两个底电极层的刻蚀会对没有底电极的区域(例如图1中的A区域)的基底101造成一定程度的损伤，这导致图中A区域后续生长的压电层以及顶电极会形成严重缺陷，从而影响谐振器的性能。

发明内容

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。

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：

基底；

底电极；

顶电极；和

压电层，

其中：

所述底电极包括多个电极层，所述多个电极层至少包括在谐振器的厚度方向上设置的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层和第二电极层的材料不同；

所述谐振器还包括多个阻挡层，所述多个阻挡层至少包括第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一电极层以面接触的方式覆盖第一阻挡层的上侧的至少一部分，所述第二电极层以面接触的方式覆盖第二阻挡层的上侧的至少一部分。

根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种上述体声波谐振器的制造方法，包括步骤：

在第一阻挡材料层上形成第一电极材料层，以及图形化所述第一电极材料层以形成第一电极层，所述第一阻挡材料层形成为第一阻挡材料层下方的表面的保护层。

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。

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。

附图说明