[发明专利]谐振器及半导体器件

说明书

本发明涉及半导体技术领域，公开了一种谐振器和半导体器件。该谐振器包括：衬底；多层结构，形成于所述衬底上，所述多层结构由下至上依次包括下电极层、压电层和上电极层；其中，在所述衬底和所述多层结构之间形成有腔体，所述腔体由所述衬底的上侧面和所述多层结构的下侧面围成，所述多层结构的下侧面与所述腔体对应部分的中部区域为平面，且中部区域的边缘与所述腔体边缘之间为圆滑过渡的平滑曲面，所述平滑曲面位于所述衬底的上侧面和所述平面之间。上述谐振器通过设置顶壁为平面的腔体，从而形成一种新型的谐振器结构，且具有较好的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种谐振器及半导体器件。

背景技术

谐振器可以用于各种电子应用中实施信号处理功能，例如，一些蜂窝式电话及其它通信装置使用谐振器来实施用于所发射和/或所接收信号的滤波器。可根据不同应用而使用数种不同类型的谐振器，例如薄膜体声谐振器(FBAR)、耦合式谐振器滤波器(SBAR)、堆叠式体声谐振器(SBAR)、双重体声谐振器(DBAR)及固态安装式谐振器(SMR)。

典型的声谐振器包括上电极、下电极、位于上下电极之间的压电材料、位于下电极下面的声反射结构以及位于声反射结构下面的衬底。通常将上电极、压电层、下电极三层材料在厚度方向上重叠的区域定义为谐振器的有效区域。当在电极之间施加一定频率的电压信号时，由于压电材料所具有的逆压电效应，有效区域内的上下电极之间会产生垂直方向传播的声波，声波在上电极与空气的交界面和下电极下的声反射结构之间来回反射并在一定频率下产生谐振。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种新型结构的谐振器和半导体器件。

本发明实施例的第一方面提供一种谐振器，包括：

衬底；

多层结构，形成于所述衬底上，所述多层结构由下至上依次包括下电极层、压电层和上电极层；

其中，在所述衬底和所述多层结构之间形成有腔体，所述腔体由所述衬底的上侧面和所述多层结构的下侧面围成，所述多层结构的下侧面与所述腔体对应部分的中部区域为平面，且中部区域的边缘与所述腔体边缘之间为圆滑过渡的平滑曲面，所述平滑曲面位于所述衬底的上侧面和所述平面之间。

可选的，所述平滑曲面包括圆滑过渡连接的第一曲面和第二曲面。

可选的，所述第一曲面的竖截面呈倒抛物线状，所述第二曲面的竖截面呈抛物线状，且第一曲面位于第二曲面之下。

可选的，所述平滑曲面各点的曲率小于第一预设值。

可选的，所述平滑曲面与所述衬底接触处的切面与所述衬底的夹角小于45度。

可选的，所述衬底的上侧面与所述腔体对应的部分无突变。

可选的，所述腔体的高度为100纳米至2000纳米之间的任意值。

可选的，所述衬底为砷化镓衬底、碳化硅衬底、蓝宝石衬底、铌酸锂衬底、钽酸锂衬底和各种复合材料衬底中的任一种。

可选的，所述衬底为Si衬底。

本发明实施例的第二方面提供一种半导体器件，包括上述任一种谐振器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明实施例，通过在衬底和多层结构之间形成有腔体，腔体由衬底的上侧面和多层结构的下侧面围成，多层结构的下侧面与腔体对应部分的中部区域为平面，且中部区域的边缘与腔体边缘之间为圆滑过渡的平滑曲面，所述平滑曲面位于所述衬底的上侧面和所述平面之间，从而形成一种新型的谐振器结构，且具有较好的性能。

而且，本申请中腔体结构使得谐振器的制作工艺相对简单、难度较小，因此成品率较高、一致性较好。

附图说明