一种体声波谐振器及其通信器件的制作方法

本实用新型涉及无线通信射频前端器件技术领域，特别是涉及一种体声波谐振器及通信器件

背景技术：

近来，随着通信技术的快速发展，已经需要用于在通信装置中使用的射频(rf)组件技术以及信号处理技术的进一步发展。尤其是，随着朝向无线通信装置的小型化的趋势，也已经需要rf组件的小型化技术。例如，通过利用半导体薄膜晶圆制造技术来制造体声波(baw)谐振器类型的谐振器已经实现了谐振器的小型化。

baw谐振器是包括沉积在诸如硅晶圆的半导体基板上的压电介电材料的薄膜类型元件。baw谐振器利用压电介电材料的压电特性来产生谐振，并且可实现为谐振器。baw谐振器可用在诸如移动通信装置、化学装置或生物装置的小且轻的谐振器、振荡器、谐振元件或声共振质量传感器的应用中。

目前，已经研究了用于增强baw谐振器的特性的各种结构形状和功能，尤其是已经进行了用于减小由于温度变化而导致的装置特性变化的结构和技术的研究，然后，温度补偿层的引入会导致制造工艺难度增大，且谐振器的温度特性有待进一步改善。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的不足而提供一种体声波谐振器及通信器件，通过在底电极与硅基板之间设置温度补偿单元，并将温度补偿层设置于空腔中，能够降低由于温度补偿层而导致的制造工艺的难度的增大并提高谐振器的温度特性，进而提高谐振器的性能与可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括：硅基板，设置于硅基板上的空腔；设置于硅基板上且覆盖空腔的上方的底电极，设置于底电极上的压电材料层，设置于压电材料层上的顶电极，底电极与硅基板之间设置温度补偿单元，温度补偿单元包括设置于底电极与硅基板之间第一温度补偿层与设置于空腔中的第二温度补偿层。

进一步的，空腔的上端设置第一台阶，第二温度补偿层的两端容置于第一台阶中。

进一步的，第一温度补偿层设置于第二温度补偿层的上方，第一温度补偿层的长度大于第二温度补偿层的长度。

进一步的，第一温度补偿层设置于底电极的容置槽中。

进一步的，空腔的上端还设置第二台阶，第二台阶设置于第一台阶的下方。

进一步的，还包括第三温度补偿层，第三温度补偿层的两端容置于第二台阶中。

进一步的，第三温度补偿层设置于第二温度补偿层的下方，第三温度补偿层的长度小于第二温度补偿层的长度。

进一步的，第一温度补偿层、第二温度补偿层与第三温度补偿层的材质相同。

本实用新型还提出一种通信器件，包括本实用新型所提出的体声波谐振器。

相比于现有技术，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型提供了一种体声波谐振器及通信器件，该体声波谐振器包括：硅基板，设置于硅基板上的空腔；设置于硅基板上且覆盖空腔的上方的底电极，设置于底电极上的压电材料层，设置于压电材料层上的顶电极，底电极与硅基板之间设置温度补偿单元，温度补偿单元包括设置于底电极与硅基板之间第一温度补偿层与设置于空腔中的第二温度补偿层。上述体声波谐振器及通信器件，通过在底电极与硅基板之间设置温度补偿单元，并将温度补偿层设置于空腔中，能够降低由于温度补偿层而导致的制造工艺的难度的增大并提高谐振器的温度特性，进而提高谐振器的性能与可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种体声波谐振器的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的又一种体声波谐振器的结构示意图。

其中：1、硅基板；11、空腔；12、第一台阶；13、第二台阶；2、底电极；3、压电材料层；4、顶电极；5、温度补偿单元；51、第一温度补偿层；52、第二温度补偿层；53第三温度补偿层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括：硅基板1，设置于硅基板1上的空腔11；设置于硅基板1上且覆盖空腔11的上方的底电极2，设置于底电极2上的压电材料层3，设置于压电材料层3上的顶电极4，底电极2与硅基板1之间设置温度补偿单元5，温度补偿单元5包括设置于底电极2与硅基板1之间第一温度补偿层51与设置于空腔11中的第二温度补偿层52。

其中，底电极2由诸如钼(mo)、钌(ru)或钨(w)的导电材料形成，用于将电信号(诸如rf信号)施加到压电材料层3的输入电极或输出电极。例如，当下电极2为输入电极时，顶电极4为输出电极。

压电材料层3形成在底电极2上。例如，压电材料层3通过沉积氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅而形成。此外，压电材料层3将从底电极或顶电极输入的电信号转换成声波。

例如，当随时间变化的电场被感应到底电极2时，压电材料层3将输入到底电极2的电信号转换成物理振动。也就是说，当电场被感应到底电极2时，压电材料层3利用感应的电场来产生沿压电材料层3的厚度方向定向的体声波。因此，压电材料层3从电信号产生体声波。

顶电极4形成在压电层140上。例如，顶电极4也可由诸如钼(mo)、钌(ru)或钨(w)的导电材料形成。

此外，顶电极4用作用于将电信号(诸如rf信号)施加到压电层140的输入电极或输出电极。例如，当顶电极4为输出电极时，底电极2为输入电极。

温度补偿单元5设置于底电极2与硅基板1之间，包括设置于底电极2与硅基板1之间第一温度补偿层51与设置于空腔11中的第二温度补偿层52。

优选的，第一温度补偿层51设置于第二温度补偿层52的上方，第一温度补偿层51的长度大于第二温度补偿层52的长度。

优选的，第一温度补偿层51设置于底电极2的容置槽中。

优选的，空腔11的上端设置第一台阶12，第二温度补偿层52的两端容置于第一台阶12中。

优选的，第一温度补偿层51、第二温度补偿层52与第三温度补偿层53的材质相同，由诸如钌(ru)或钼(mo)的金属材料形成。

优选的，如图2所示，在上述实施例的基础上，该又一实施例提供了一种体声波谐振器，该体声波谐振器包括：硅基板1，设置于硅基板1上的空腔11；设置于硅基板1上且覆盖空腔11的上方的底电极2，设置于底电极2上的压电材料层3，设置于压电材料层3上的顶电极4，底电极2与硅基板1之间设置温度补偿单元5，温度补偿单元5包括设置于底电极2与硅基板1之间第一温度补偿层51与设置于空腔11中的第二温度补偿层52，还包括第三温度补偿层53，第三温度补偿层53的两端容置于第二台阶13中。

具体的，空腔11的上端还设置有第二台阶13，第二台阶13位于第一台阶12的下方且一端与第一台阶的端部相连接。

优选的，第三温度补偿层53设置于第二温度补偿层52的下方，第三温度补偿层53的长度小于第二温度补偿层52的长度。

优选的，第一温度补偿层51、第二温度补偿层52与第三温度补偿层53的材质相同。

本实用新型还提出一种通信器件，包括本实用新型所提出的体声波谐振器。例如，滤波器、双工器等。

综上，本实用新型提供了一种体声波谐振器及通信器件，该体声波谐振器包括：硅基板，设置于硅基板上的空腔；设置于硅基板上且覆盖空腔的上方的底电极，设置于底电极上的压电材料层，设置于压电材料层上的顶电极，底电极与硅基板之间设置温度补偿单元，温度补偿单元包括设置于底电极与硅基板之间第一温度补偿层与设置于空腔中的第二温度补偿层。上述体声波谐振器及通信器件，通过在底电极与硅基板之间设置温度补偿单元，并将温度补偿层设置于空腔中，能够降低由于温度补偿层而导致的制造工艺的难度的增大并提高谐振器的温度特性，进而提高谐振器的性能与可靠性。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。