[发明专利]并联连接的体声波谐振器及其制造方法、以及电子器件

说明书

本发明提供了一种并联连接的体声波谐振器，包括：基底；叠层结构，位于基底上依次包括上电极、压电层、下电极；声反射结构，位于叠层结构下方，形成在基底内或形成在叠层结构和基底之间；上电极、压电层、下电极位于声反射结构上方的重叠区域构成叠层结构的有效工作区，其包括主体区域以及至少一个局部区域，每一局部区域中上电极、压电层、下电极中至少一层其厚度不同于主体区域中相应层的厚度，且每一局部区域所产生的谐振响应的串联谐振频率低于主体区域所产生的谐振响应的串联谐振频率、或高于主体区域所产生的谐振响应的并联谐振频率。本发明还提供了一种电子器件。本发明所提供的体声波谐振器相当于两个及以上体声波谐振器的并联结构。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种并联连接的体声波谐振器及其制造方法、以及电子器件。

背景技术

体声波谐振器由于具有体积小、工作频率高、效率高、插入损耗低、带外抑制大、高Q、大功率容量、低温度系数以及良好的抗静电冲击能力和半导体工艺兼容性等优点，所以目前被广泛应用于诸如滤波器、双工器、多工器等电子器件的制造中。

如图1所示，现有体声波谐振器主要包括基底10、形成在基底上方的叠层结构、以及形成在叠层结构下方用于声波反射的声反射结构11(此处为空腔)。叠层结构从上至下依次是上电极14、压电层13以及下电极12，其中，上电极14、压电层13以及下电极12位于声反射结构上方的重叠区域构成叠层结构的有效工作区。通常情况下，有效工作区的边缘(例如图中上电极12边缘)形成有凸起的第一框架结构15以及凹陷的第二框架结构16，用于抑制横向声波的泄露。有效工作区除了第一框架结构15以及第二框架结构16之外的其他区域(即体声波谐振器的主要功能区)，其中各层的厚度都是均匀的(即上电极的厚度均匀、压电层的厚度均匀以及下电极的厚度均匀)。体声波谐振器的谐振频率和有效工作区中主要功能区的厚度相关，由于现有体声波谐振器其有效工作区中的主要功能区各层厚度均匀，所以有效工作区中的主要功能区仅产生一个谐振响应。

在体声波谐振器的一些具体应用场景中，会遇到需要将两个或两个以上谐振频率不同的体声波谐振器进行并联的情况。下面以滤波器为例进行说明。现有技术中通常会在滤波器并联支路中已存在一个体声波谐振器1的基础上，再对该体声波谐振器1并联一个或多个体声波谐振器2，其中，体声波谐振器1主要用于构建滤波器的通带，而体声波谐振器2的谐振频率通常远高于或远低于体声波谐振器1的谐振频率以用于形成额外的传输零点，进而提高滤波器的性能。若滤波器是带通滤波器，那么当传输零点落入带通滤波器通带左侧或右侧的边缘时可以有效提高通带的边缘滚降，当传输零点落入带通滤波器的远阻带时可以有效提高远阻带抑制。

考虑到体声波谐振器2如果面积过大会对体声波谐振器1的阻抗产生影响进而影响滤波器的性能，所以体声波谐振器2的面积往往设计为远小于体声波谐振器1的面积。典型地，体声波谐振器2的面积小于2×10³微米²。这种方式虽然可以有效解决体声波谐振器2对体声波谐振器1的阻抗影响，但是体声波谐振器2的面积过小，一方面容易导致体声波谐振器2制造误差增大，另一方面容易导致体声波谐振器2边缘寄生效应提升，从而降低体声波谐振器2自身的性能，进而降低整个滤波器的性能。

为了解决上述问题，现有的做法是采用串联拆分的方式以多个串联的拆分谐振器等效体声波谐振器2，这种方式可以增加各拆分谐振器的面积，从而在一定程度上提高滤波器的性能。但是这种方式在导致成本增加的同时，还导致滤波器面积的增大进而不利于器件小型化。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种并联连接的体声波谐振器，该体声波谐振器包括：

基底；

叠层结构，该叠层结构位于所述基底上且从上至下依次包括上电极、压电层以及下电极；

声反射结构，该声反射结构位于所述叠层结构下方，形成在所述基底内或形成在所述叠层结构和所述基底之间；