[发明专利]体声波谐振装置及其形成方法、滤波装置及射频前端装置

说明书

一种体声波谐振装置及其形成方法、滤波装置及射频前端装置，其中体声波谐振装置包括：空腔；第一电极层，第一电极层的至少一端位于空腔上方或内部；压电层，空腔及第一电极层位于压电层的第一侧；第二电极层，位于第二侧；第一无源结构，位于第一侧，与第一电极层的至少一个边缘具有第一重合部；第二无源结构，位于第二侧，与第二电极层的至少一个边缘具有第二重合部；第一无源结构包括：第一抬起部，位于谐振区内侧；第一延伸部，位于谐振区外侧，第一抬起部相对第一延伸部凸起；其中，第二无源结构包括：第二抬起部，位于谐振区内侧；第二延伸部，位于谐振区外侧，第二抬起部相对第二延伸部凸起。本发明抑制寄生边缘模态，提升Z_p及相应Q值。

本申请要求2021年7月16日提交中国专利局、申请号为202110808204.8、发明名称为“体声波谐振装置及其形成方法、滤波装置及射频前端装置”的中国专利申请的优先权，其内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，本发明涉及一种体声波谐振装置及其形成方法、滤波装置及射频前端装置。

背景技术

无线通信设备的射频(Radio Frequency，RF)前端芯片包括：功率放大器(PowerAmplifier，PA)、天线开关、RF滤波器、包括双工器(duplexer) 的多工器(multiplexer)，和低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)等。其中，RF滤波器包括压电声表面波(SurfaceAcoustic Wave，SAW)滤波器、压电体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)滤波器、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)滤波器、集成无源装置(Integrated PassiveDevices，IPD)滤波器等。

SAW谐振器和BAW谐振器的品质因数值(Q值)较高，由SAW谐振器和BAW谐振器制作成低插入损耗(insertionloss)、高带外抑制 (out-bandrejection)的RF滤波器，即SAW滤波器和BAW滤波器，是目前手机、基站等无线通信设备使用的主流RF滤波器。其中，Q值是谐振器的品质因数值，定义为中心频率除以谐振器3dB带宽。SAW滤波器的使用频率一般为0.4GHz至2.7GHz，BAW滤波器的使用频率一般为0.7GHz至7GHz。

当无线通信技术逐步演进，所使用的频段越来越多，同时随着载波聚合等频段叠加使用技术的应用，无线频段之间的相互干扰变得愈发严重。高性能的BAW技术可以解决频段间的相互干扰问题。随着5G时代的到来，无线移动网络引入了更高的通信频段，当前只有BAW技术可以解决高频段的滤波问题。

图1示出了一种BAW滤波器的电路，包括由多个BAW谐振器组成的梯形电路，所述电路的第一端连接收发端，所述电路的第二端连接天线，其中，f1、f2、f3、f4分别表示4种不同的频率。每个BAW谐振器内，谐振器压电层两侧的金属电极产生交替正负电压，压电层通过交替正负电压产生声波，该谐振器内的声波沿压电层厚度方向垂直传播。为了形成谐振，声波需要在上金属电极的上表面和下金属电极的下表面产生全反射，以形成驻声波。声波反射的条件是与上金属电极的上表面和下金属电极的下表面接触区域的声阻抗与金属电极的声阻抗有较大差别。