體聲波諧振器的制造方法
【專利摘要】公開了一種體聲波諧振器(BAWR)。BAWR可以包括具有第一電極、第二電極和壓電層的體聲波諧振單元。所述壓電層設置在第一電極和第二電極之間。在距所述體聲波諧振單元的中部的一定距離處形成空氣邊緣。
【專利說明】體聲波諧振器
【技術領域】
[0001]下面的描述涉及一種體聲波諧振器(BAWR)。
【背景技術】
[0002]體聲波諧振器(BAWR)通過將電勢施加到設置在壓電層上和/或壓電層下方的電極而進行操作。壓電層響應于施加到電極的高頻電勢而振蕩。結果，BAWR進行操作。
[0003]BAffR的帶寬與聲電耦合系數成比例。電極和壓電層的膜特性影響聲電耦合系數。因此，為了增加BAWR的帶寬，需要提高聲電耦合系數的值。
[0004]因此，需要持續地開發利用電極和壓電層的膜特性來改善帶寬的技術。
【發明內容】
[0005]技術方案
[0006]在一個總的方面，提供一種體聲波諧振器(BAWR)，所述BAWR包括:體聲波諧振單元，包括第一電極、第二電極以及設置在第一電極和第二電極之間的壓電層；空氣邊緣，形成在距所述體聲波諧振單元的中部的預定位置處。
[0007]所述空氣邊緣可通過沿著豎直方向按照與體聲波諧振單元的厚度大約相同的厚度蝕刻體聲波諧振單元的邊緣的預定部分而形成。
[0008]所述BAWR還可包括空氣間隙，所述空氣間隙設置在所述體聲波諧振單元下方并設置在所述基底上，所述空氣間隙反射從所述體聲波諧振單元產生的豎直聲波。
[0009]所述空氣邊緣可通過沿著豎直方向穿透體聲波諧振單元的邊緣的預定部分直至所述空氣間隙而形成。
[0010]所述空氣邊緣可通過放大設置在所述體聲波諧振單元上的通孔而形成。
[0011]所述第一電極、第二電極和壓電層可通過應用層疊在與體聲波諧振單元的邊緣不同的部分上的光掩模而按照相同的過程被蝕刻，使得空氣邊緣具有陡坡。
[0012]所述空氣邊緣可形成在體聲波諧振單元的邊緣的一部分上，所述部分大于或等于所述的邊緣的20%。
[0013]所述BAWR還可包括橋部，所述橋部設置在體聲波諧振單元的邊緣中的除了形成空氣邊緣的部分之外的區域上，所述橋部支撐所述體聲波諧振單元。
[0014]所述BAWR還可包括鈍化層，所述鈍化層由氧化硅基材料、氮化硅基材料和氮化鋁(AlN)基材料中的一種形成，所述鈍化層設置在壓電層上或者設置在壓電層下方。
[0015]所述BAWR還可包括鈍化層，所述鈍化層由氧化硅基材料、氮化硅基材料和AlN基材料中的一種形成，所述鈍化層設置在第一電極上或者設置在第一電極下方。
[0016]所述BAWR還可包括鈍化層，所述鈍化層由氧化硅基材料、氮化硅基材料和AlN基材料中的一種形成，所述鈍化層設置在第二電極上或者設置在第二電極之下。所述體聲波諧振單元可包括:第一框架，通過經由蒸鍍在連接到第一電極的部分處局部地形成另外的膜而形成，并且所述第一框架不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣；第二框架，通過經由蒸鍍在連接到第二電極的部分處局部地形成另外的膜而形成，并且所述第二框架不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣。
[0017]所述體聲波諧振單元可包括:第一框架，通過在連接到所述第一電極的部分處進行局部地蝕刻而形成，并且不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣；第二框架，通過在連接到所述第二電極的部分處進行局部地蝕刻而形成，并且不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣。
[0018]所述第一電極可包括以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的預定部分的部分以及通過圖案化暴露于空氣邊緣的部分。
[0019]所述第二電極可包括以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的預定部分的部分以及通過圖案化暴露于空氣邊緣的部分。
[0020]所述體聲波諧振單元可包括:第一框架，通過經由蒸鍍在第一電極以指狀物形式連接到體聲波諧振單元的邊緣的預定部分的部分處局部地形成另外的膜而形成；第二框架，通過經由蒸鍍在第二電極以指狀物形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的預定部分的部分處局部地形成另外的膜而形成。
[0021]所述體聲波諧振單元可包括:第一框架，通過在所述第一電極以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的預定部分的部分處進行局部蝕刻而形成；第二框架，通過在所述第二電極以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的預定部分的部分處進行局部蝕刻而形成。
[0022]在另一總的方面，提供一種BAWR，所述BAWR包括:基底；空氣間隙，設置在所述基底的預定區域上；第一電極，設置在所述空氣間隙上；壓電層，設置在所述第一電極上;第二電極，設置在所述壓電層上；空氣邊緣，形成在距所述空氣間隙的中部的預定距離處。
[0023]所述空氣邊緣可通過沿著豎直方向按照與第一電極、壓電層和第二電極的厚度相同的厚度蝕刻層疊第一電極、壓電層和第二電極的部分的邊緣的預定部分而形成。
[0024]在又一總的方面，一種制造的體聲波諧振單元的方法包括以下步驟為:形成第一電極；形成第二電極；形成所述第一電極和所述第二電極之間的保護層；在距所述體聲波諧振單元的中部的預定距離處形成空氣邊緣。
[0025]所述空氣邊緣通過沿著豎直方向按照與所述體聲波諧振單元的厚度大約相同的厚度蝕刻體聲波諧振單元的邊緣的預定部分而形成。
[0026]所述空氣邊緣通過沿著豎直方向穿透體聲波諧振單元的邊緣的預定部分而形成。
[0027]所述空氣邊緣通過放大設置在體聲波諧振單元上的通孔而形成。
[0028]示意性示例提供一種BAWR，所述BAWR使用空氣邊緣來降低由于水平聲波導致的損耗，因此，可改善聲電耦合系數。
[0029]示意性示例提供一種BAWR，所述BAWR使用空氣邊緣來降低由于水平聲波導致的損耗，因此，所述BAWR可具有高Q因子值。
[0030]示意性示例可使用BAWR確保高聲電耦合系數，因此，可實施具有寬帶寬的RF濾波器或RF雙工器。
[0031]示意性示例使用BAWR實施具有窄帶隙的RF雙工器。
[0032]示意性示例提供一種BAWR，所述BAWR用作振蕩器的參考諧振器，因此，可移除相
位噪聲。[0033]運營移動通信系統(例如，便攜式電話)的公司由于有限數量的頻率資源而對用于通信的頻率分配承受巨大的成本。
[0034]為了防止發送的信號和接收的信號之間發生干擾，在終端的發送頻率和接收頻率之間需要預定的帶隙。
[0035]因此，這些公司已經試圖降低發送頻率和接收頻率之間的帶隙，以有效地利用分配的頻率。
[0036]另外，BAWR可與無線通信裝置中的濾波器、發送器、接收器或雙工器一樣用于無線數據的輸入和輸出。
[0037]存在用于不同用途的各種類型的無線通信裝置，并且無線裝置(通常被認為是有線裝置)的數量已經快速地增加。
[0038]因此，可應用BAWR的領域的數量已經擴大。
[0039]其它特征和方面可以通過下面的詳細描述、附圖和權利要求而清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1是示出根據示意性示例的體聲波諧振器(BAWR)的剖視圖的示圖。
[0041]圖2是示出根據示意性示例的BAWR的俯視圖的示圖。
[0042]圖3a和圖3b是示出根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖的示圖。
[0043]圖4a至圖4c是示出根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖的示圖。
[0044]圖5是示出根據示意性示例的BAWR的俯視圖的示圖。
[0045]圖6a至圖6c是示出根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖的示圖。
[0046]圖7a至圖7c是示出根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖的示圖。
[0047]圖8是示出制造根據示意性示例的BAWR的方法的流程圖。
[0048]在整個附圖和詳細的描述中，除非另有描述，否則相同的附圖標號將被理解為指示相同的元件、特征和結構。為了清楚、示出和方便起見，可以夸大這些元件的相對尺寸和描繪。
【具體實施方式】
[0049]提供下面的詳細描述來幫助讀者獲得對在此描述的方法、設備和/或系統的全面的理解。因此，本領域普通技術人員將了解這里描述的系統、設備和/或方法的各種改變、修改和等同物。描述的處理步驟和/或操作的順序是示例；然而，如本領域的普通技術人員所領會的那樣，除了必須按特定順序發生的步驟和/或操作之外，處理步驟和/或操作的順序不限于這里所闡明的順序并可被改變。另外，為了增加清楚性和簡要性，省略對公知的特征和操作的描述。
[0050]具有高Q值的諧振器需要降低射頻(RF)通信系統中的帶隙(band gap)。此外，需要增加帶寬來滿足逐漸增加的數據傳輸量和數據傳輸率。
[0051]體聲波諧振器(BAWR)是這樣的裝置，該裝置包括使用豎直聲波的諧振，以電利用所述諧振。BAWR使用空氣間隙結構作為反射器，以使豎直聲波的損耗最小化，或者BAWR使用與多個交替蒸鍍的反射膜相對應的反射器結構。
[0052]然而，由于包括在BAWR中的膜的膜特性，導致除了豎直聲波外還會存在水平聲波。當水平聲波被傳遞到BAWR的外側時，可發生水平聲波的損耗并且可降低BAWR的Q值。
[0053]BAffR可在基底上方穿過空氣間隙上升與空氣間隙的厚度相對應的厚度，來改善聲波的反射特性。當BAWR具有頻率帶通特性時，多個諧振器設置在一個平面上并且諧振器可連接到共電極，以改善頻帶范圍內的反射特性或傳輸特性。
[0054]聲電耦合系數與諧振頻率和反諧振頻率之間的帶隙成比例。因此，可通過改變諧振頻率或反諧振頻率來增加聲電耦合系數的值。BAWR可通過使用空氣邊緣(air edge)反射水平聲波，來調節諧振頻率和反諧振頻率之間的帶隙。
[0055]因此，BAWR可使用空氣邊緣反射水平聲波，可增加聲電耦合系數的值，并且可增加帶寬。
[0056]圖1示出了根據示意性示例的BAWR的示例的剖視圖。
[0057]參照圖1，BAWR包括體聲波諧振單元110、空氣邊緣120、和空氣邊緣130。
[0058]體聲波諧振單元110包括第一電極115、壓電層113和第二電極111。壓電層113設置在第一電極115和第二電極111之間。第一電極115或第二電極111由材料(例如鑰(Mo)、釕(Ru)、鋁(Al)、鉬(Pt)、鈦(Ti)、鎢(W)、IE (Pd)、鉻(Cr)、鎳(Ni))以及其他合適的材料形成。
[0059]體聲波諧振單兀110基于施加到第一電極115和第二電極111的信號通過壓電層113而產生諧振頻率和反諧振頻率。
[0060]體聲波諧振單元110使用從壓電材料產生的聲波。當RF信號施加到壓電材料時，發生機械振蕩并產生聲波。壓電材料的示例可包括氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)以及其他合適的材料。
[0061]當施加的RF信號的波長的一半等于壓電膜的厚度時發生諧振。當諧振發生時，BAffR的電阻抗急劇改變，因此，BAWR可用作濾波器來選擇頻率。
[0062]作為非限制性示例，諧振頻率可基于壓電膜的厚度、圍繞壓電膜的電極以及壓電膜的固有聲波速度來確定。例如，諧振頻率可隨著壓電膜的厚度的降低而增加。
[0063]諧振頻率可以是當對于施加的信號的響應為最大時出現的頻率。因此，BAWR在諧振頻率處的阻抗最小。反諧振頻率可以是當對于施加的信號的響應為最小時出現的頻率。因此，BAWR在反諧振頻率處的電阻最大。
[0064]體聲波諧振單元110可設置在空氣間隙140上。從體聲波諧振單元110產生的豎直聲波的反射特性可通過包括空氣間隙140而被改善。空氣間隙140可通過蝕刻而形成在基底160的內部，或者空氣間隙140可使用圖案化的與空氣間隙140的形狀對應的犧牲層(未示出)而形成在基底160上。
[0065]作為非限制性示例，基底160可由具有高阻抗的硅或多晶硅形成。鈍化層150可層疊在基底160上，以防止在產生空氣間隙140的過程中損壞基底160。鈍化層150可由氧化娃基材料、氣化娃基材料以及氣化招基材料中的一種形成。
[0066]空氣邊緣120和空氣邊緣130可形成在距體聲波諧振單元110的中部的預定距離處。空氣邊緣120和空氣邊緣130可形成在距空氣間隙140的中部的預定距離處。
[0067]空氣邊緣120和空氣邊緣130可通過使用于形成空氣間隙140的通孔(未示出)放大而形成。空氣間隙140可通過使用經由通孔注入的二氟化氙(XeF2)氣體或其他合適的材料移除犧牲層而形成。通孔可形成在體聲波諧振單元110的預定區域上。[0068]從體聲波諧振單元110產生的豎直聲波可通過空氣間隙140被反射，以防止由于基底160中的水平聲波和/或豎直聲波導致的損耗，因此，豎直聲波可保持在體聲波諧振單元110中。從體聲波諧振單元110產生的水平聲波可通過空氣邊緣120和空氣邊緣130被反射，以防止由于壓電層113中的水平聲波和/或豎直聲波導致的損耗，因此，水平聲波可保持在體聲波諧振單兀110中。
[0069]由于豎直聲波和水平聲波不會發生損耗，因此，BAWR可具有高Q值、高聲電稱合系數以及增加的帶寬。
[0070]空氣邊緣120、空氣邊緣130和空氣間隙140可以是中空的空間，因此，實際上可具有無窮大的阻抗。由于空氣邊緣120、空氣邊緣130和空氣間隙140的阻抗實際上是無窮大的，因此從體聲波諧振單元110產生的聲波可由空氣邊緣120、空氣邊緣130和空氣間隙140的邊界面反射，而不被傳遞至空氣邊緣120、空氣邊緣130和空氣間隙140。
[0071]空氣邊緣120和空氣邊緣130可通過沿著豎直方向將體聲波諧振單元110的邊緣的預定部分蝕刻與體聲波諧振單元110的厚度相同的厚度而形成。空氣邊緣120和空氣邊緣130可通過蝕刻被形成為體聲波諧振單元110的現有部分的預定部分而形成。
[0072]空氣邊緣120和空氣邊緣130可通過穿透體聲波諧振單元110的邊緣的預定部分而形成。空氣邊緣120和空氣邊緣130可連接到空氣間隙140，以形成中空的空間。
[0073]空氣邊緣120和空氣邊緣130可通過在與體聲波諧振單元110的邊緣不同的部分上層疊光掩模(photo-mask)并執行蝕刻而形成。由于未層疊光掩模的部分被蝕刻，因此，第一電極115、壓電層113和第二電極111在給定的時間內按照相同的過程被蝕刻，因此，可形成空氣邊緣120和空氣邊緣130的陡坡(steep slope)。優選地，可形成90度的陡坡。
[0074]空氣邊緣120和空氣邊緣130可通過沿著豎直方向按照與第一電極115、壓電層113和第二電極111的厚度相同的厚度蝕刻層疊了第一電極115、壓電層113和第二電極111的部分的邊緣的預定部分而形成。
[0075]體聲波諧振單元110的邊緣可以是在體聲波諧振單元110上形成了斜坡的區域。例如，所述邊緣可對應于第二電極111的具有與第二電極111的其他部分的高度不同的高度的一部分以及斜坡開始的區域。
[0076]空氣邊緣120和空氣邊緣130可形成在體聲波諧振單元110的邊緣的一部分上，優選地，所述部分大于或約等于所述邊緣的20%。
[0077]鈍化層150可設置在基底160上，并且可設置在壓電層113上或設置在壓電層113下方。鈍化層150可設置在第一電極115上或設置在第一電極115下方。鈍化層150可設置在第二電極111上或設置在第二電極111下方。
[0078]圖2示出了根據示意性示例的BAWR的示例的俯視圖。
[0079]圖2的BAWR是圖1的BAWR的俯視圖。圖1的BAWR是沿著線260截取的BAWR的首1J視圖。
[0080]體聲波諧振單元210包括第一電極213、第二電極211、以及第一電極213和第二電極211之間的壓電層240。
[0081]空氣邊緣220和空氣邊緣230可形成在優選地大于或等于體聲波諧振單元210的邊緣的20%的部分上。參照圖2，空氣邊緣220和空氣邊緣230可大約占據邊緣的60%。空氣邊緣220和空氣邊緣230可形成在邊緣的除了連接第一電極213的部分和連接第二電極211的部分之外的部分上。
[0082]空氣間隙可設置在空氣邊緣220、空氣邊緣230和體聲波諧振單元210下方。空氣間隙可設置在基底250上。
[0083]沿著從第二電極211到第一電極213的方向產生的豎直聲波可使用空氣間隙作為反射器被反射。從第一電極213和第二電極211產生的水平聲波可使用空氣邊緣220和空氣邊緣230作為反射器被反射。
[0084]圖3a和圖3b示出了根據示意性示例的BAWR的另一示例的俯視圖和剖視圖。
[0085]圖3a示出了 BAWR的俯視圖，并且圖3b示出了沿著線301截取的BAWR的剖視圖。
[0086]參照圖3a，BAWR包括第一電極311、第二電極313、保護層315、設置在第一電極311和第二電極313之間的壓電層(未示出)、空氣邊緣321和空氣邊緣323。
[0087]保護層315中的虛線箭頭指示從BAWR產生的水平聲波通過應用空氣邊緣321和空氣邊緣323作為反射器而被反射。
[0088]作為非限制性示例，空氣間隙可設置在第一電極311下方。在該非限制性示例中，可在空氣間隙上層疊膜片(未示出)，以維持空氣間隙的形狀。空氣間隙可設置在基底上。在該非限制性示例中，保護層(未示出)可層疊在基底上，以防止基底在產生空氣間隙的過程期間被損壞。所述保護層可稱為鈍化層。
[0089]空氣邊緣321和空氣邊緣323可通過放大通孔(未示出)而產生。空氣邊緣321和空氣邊緣323可通過蝕刻BAWR的邊緣的一部分而形成。
[0090]空氣邊緣321和空氣邊緣323可通過沿著豎直方向穿透保護層315、第二電極313、壓電層(未示出)和第一電極311被層疊的部分的邊緣直至空氣間隙而形成。
[0091]參照圖3b，BAWR包括第一電極311、壓電層317、第二電極313、保護層315、膜片319、空氣間隙330、空氣邊緣321、空氣邊緣323、保護層340以及基底350。
[0092]RF信號可輸入至第一電極311,并且RF信號可從第二電極313輸出。相反,RF信號可輸入至第二電極313,并且RF信號可從第一電極311輸出。
[0093]保護層315可保護第二電極313不暴露到外側。第二電極313暴露到外側可指的是第二電極313暴露于空氣、濕度或環境溫度或者其他因素。
[0094]膜片319可用于維持空氣間隙330的形狀。保護層340可用于防止基底350在產生空氣間隙330的過程期間被損壞。保護層340可由氧化硅基材料、氮化硅基材料以及氮化鋁基材料中的一種或其它適合的材料形成。
[0095]空氣邊緣321和空氣邊緣323可通過蝕刻第一電極311、壓電層317、第二電極313、保護層315和膜319被層疊的部分的邊緣而形成。另外，空氣邊緣321和空氣邊緣323可通過放大通孔(未示出)而形成，以用于產生空氣間隙330。
[0096]從第一電極311、壓電層317和第二電極313產生的水平聲波可通過應用空氣邊緣321和空氣邊緣323作為反射器而被反射。
[0097]圖4a至圖4c示出了根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖。
[0098]圖4a是包括橋部結構的BAWR的俯視圖。圖4b是沿著線401截取的BAWR的剖視圖。圖4c是沿著線403截取的BAWR的剖視圖圖。
[0099]參照圖4a，BAWR包括橋部411和橋部413。橋部411和橋部413與BAWR的邊緣中的沒有形成空氣邊緣的部分相對應。橋部指示在BAWR的邊緣中沒有被蝕刻的部分。BAWR的結構可通過橋部411和橋部413而穩定地保持。
[0100]橋部411和橋部413可分別在每側上設置在空氣邊緣之間，以保持空氣邊緣的形狀。
[0101]參照圖4b，BAWR包括保護層421、第二電極423、壓電層425、第一電極427、膜片429、空氣間隙430、橋部411和橋部413。411和橋部413可以不被蝕刻并且支撐保護層421、第二電極423、壓電層425、第一電極427以及膜片429，以使物理結構穩定。
[0102]參照圖4c，BAWR包括保護層421、第二電極423、壓電層425、第一電極427、膜片429、空氣間隙430、空氣邊緣431以及空氣邊緣433。
[0103]圖5示出了根據示意性示例的BAWR的俯視圖。
[0104]圖5示出了包括指狀物形式的電極的BAWR。BAWR包括第一電極510、第二電極520、設置在第一電極510和第二電極520之間的壓電層、保護層530、空氣邊緣541、空氣邊緣542、空氣邊緣543、空氣邊緣544、空氣邊緣545以及空氣邊緣546。
[0105]在該示意性示例中，包括在第一電極510中的以指狀物形式圖案化的預定部分可被蝕刻。在該示意性示例中，空氣邊緣542和空氣邊緣543可形成在蝕刻的預定部分上。
[0106]阻抗與面積成比例。電極的面積降低，電極的阻抗會降低。反射率與面積成比例。空氣邊緣的面積增加,水平聲波的反射率會增加。
[0107]雖然圖5中的第一電極510包括三個指狀物，但是第一電極510可被構造為包括多個指狀物。這里，指狀物的形式描述第一電極510的預定區域被蝕刻以分成多個部分，并且被分成多個部分的第一電極510的形狀可不限于此。
[0108]包括在第二電極520中的以指狀物的形式圖案化的預定部分可被蝕刻。空氣邊緣545和空氣邊緣546可形成在蝕刻的預定部分上。
[0109]雖然在圖5中的第二電極520包括三個指狀物，但是第二電極520可被構造為包括多個指狀物。在該示意性示例中，指狀物的形式描述第二電極520的預定區域被蝕刻以分成多個部分，并且被分成多個部分的第二電極520的形狀可不限于此。
[0110]另外的膜(未示出)可通過蒸鍍而局部地形成在第一電極510和保護層530接觸的部分處，因此可形成框架。在該示意性示例中，另外的膜可由與包含在保護層530中的材料相同的材料形成。此外,框架可由多片框架形成。
[0111]此外，另外的膜(未示出)可通過蒸鍍而局部地形成在第二電極520和保護層530接觸的部分處，因此可形成框架。在該示意性示例中，另外的膜可由包含在保護層530中的材料相同的材料形成。
[0112]當框架另外形成在保護層530上時，可在框架形成的部分處發生阻抗的改變。BAffR的阻抗可基于層疊的膜的厚度被確定。阻抗可根據層疊的膜的厚度的改變而變化。
[0113]從第一電極510和第二電極520產生的水平聲波可基于阻抗的不同使用形成框架的表面作為反射器而被反射。
[0114]此外，U形框架可通過局部地蝕刻保護層530而在第一電極510和保護層530接觸的部分處形成。
[0115]此外，U形框架可通過局部地蝕刻保護層530而在第二電極520和保護層530接觸的部分處形成。
[0116]圖6a至圖6c示出了根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖。[0117]圖6a是當添加了框架時的BAWR的俯視圖。圖6b是沿著線601截取的BAWR的剖視圖。圖6c是沿著線603截取的BAWR的剖視圖。
[0118]參照圖6a, BAWR包括第一電極611、第二電極613、保護層615、設置在第一電極611和第二電極613之間的壓電層(未示出)、框架621、框架623、空氣邊緣631以及空氣邊緣633。
[0119]可通過經由蒸鍍在第一電極611和保護層615接觸的部分處局部地形成另外的膜而形成框架621。在該示意性示例中，所述另外的膜可由與包含在保護層615中的材料相同的材料形成。此外,框架621可由多片框架形成。
[0120]可通過經由蒸鍍在第二電極613和保護層615接觸的部分處局部地形成另外的膜而形成框架623。在該示意性示例中，所述另外的膜可由與包含在保護層615中的材料相同的材料形成。此外,框架623可由多片框架形成。
[0121]從第一電極611和第二電極613產生的水平聲波可基于不同的阻抗使用形成框架621的表面和形成框架623的表面作為反射器而被反射。
[0122]參照圖6b, BAWR包括第一電極611、壓電層617、第二電極613、保護層615、框架621、框架623、膜片609、空氣間隙619、保護層640、以及基底650。
[0123]框架621的厚度和框架623的厚度與框架的其余部分的厚度不同。因此，從第一電極611和第二電極613產生的水平聲波可基于不同的阻抗使用形成框架621的表面和形成框架623的表面作為反射器基于而被反射。
[0124]參照圖6c，BAWR包括第一電極611、壓電層617、第二電極613、保護層615、空氣邊緣631、空氣邊緣633、膜片609、空氣間隙619、保護層640和基底650。
[0125]空氣邊緣631和空氣邊緣633可以是中空的空間，并且可具有無窮大的阻抗值。從第一電極611和第二電極613產生的水平聲波可基于不同的阻抗使用形成空氣邊緣631的表面和形成空氣邊緣633的表面作為反射器而被反射。
[0126]圖7a至圖7c示出了根據示意性示例的BAWR的俯視圖和剖視圖。
[0127]圖7a是當形成U形框架時BAWR的俯視圖。圖7b是沿著線701截取的BAWR的剖視圖。圖7c是沿著線703截取的BAWR的剖視圖。
[0128]當與圖6的BAWR相比時，圖7的BAWR可包括基于與在此先前公開的方案不同的方案而形成的框架721和框架723。
[0129]參照圖7a，框架721可通過在第一電極和保護層接觸的部分處局部地蝕刻保護層而按照U形形成。
[0130]框架723可通過在第二電極和保護層接觸的部分處局部地蝕刻保護層而按照U形形成。
[0131]層疊在設置框架721的部分處的膜的總厚度和層疊在設置框架723的部分處的膜的總厚度小于框架的其余部分的厚度。因此，由于膜的厚度的不同可發生阻抗的不同。
[0132]從第一電極和第二電極產生的水平聲波可基于不同的阻抗使用形成框架721的表面和形成框架723的表面作為反射器而被反射。
[0133]參照圖7b，層疊在設置框架721的部分處的膜的厚度和層疊在設置框架723的部分處的膜的厚度可小于框架的其余部分的厚度。
[0134]參照圖7c，與圖6c的BAWR相似，BAWR可包括空氣邊緣。從第一電極和第二電極產生的水平聲波可基于不同的阻抗使用形成空氣邊緣的表面和形成空氣邊緣的表面作為反射器而被反射。
[0135]圖8是示出制造根據示意性示例的BAWR單元的方法的流程圖。
[0136]作為示例，參照圖8，在810處，所述方法形成圖1的第一電極115，在820處，所述方法形成第一電極115和第二電極111之間的壓電層113，在830處，形成第二電極111。在840處，所述方法形成空氣邊緣120或空氣邊緣130
[0137]可使用硬件組件和軟件組件來實現這里描述的單元。例如，麥克風、放大器、帶通濾波器、音頻到數字轉換器和處理裝置。可使用一個或多個通用或專用計算機(例如處理器、控制器和算術邏輯單元、數字信號處理器、微型計算機、現場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠以限定的方式響應和執行指令的任何其它裝置)來實現處理裝置。處理裝置可運行操作系統(OS)和運行在OS上的一個或多個軟件應用。處理裝置還可響應于軟件的執行來訪問、存儲、操作、處理和創建數據。為了簡單的目的，處理裝置的描述用作單數；然而，本領域的技術人員將理解，處理裝置可包括多個處理元件和多種類型的處理元件。例如，處理裝置可包括多個處理器或者處理器和控制器。此外，不同的處理配置(諸如并行處理器)是可行的。
[0138]上面已經描述了多個示意性示例。然而，應當理解的是，可以進行各種修改。例如，如果以不同的順序來執行所描述的技術和/或如果將所描述的系統、架構、裝置或回路中的組件以不同的方式組合和/或由其它組件或它們的等同物進行替代或補充，則可以取得合適的結果。因此，其它實施方式在權利要求書的范圍內。
【權利要求】
1.一種體聲波諧振器(BAWR),包括: 體聲波諧振單元，包括第一電極、第二電極以及設置在所述第一電極和所述第二電極之間的壓電層； 空氣邊緣，形成在距體聲波諧振單元的中部的一定距離處。
2.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述空氣邊緣是沿著豎直方向按照與體聲波諧振單元的厚度大約相同的厚度蝕刻的體聲波諧振單元的邊緣的一部分。
3.如權利要求1所述的BAWR，所述BAWR還包括: 空氣間隙，設置在所述體聲波諧振單元下方并設置在基底上，空氣間隙反射從所述體聲波諧振單兀產生的豎直聲波。
4.如權利要求3所述的BAWR，其中，所述空氣邊緣是沿著豎直方向從所述體聲波諧振單元的邊緣直至空氣間隙的預定穿透部分。
5.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述空氣邊緣是設置在所述體聲波諧振單元上的放大的通孔。
6.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述第一電極、第二電極和壓電層通過應用層疊在與體聲波諧振單元的邊緣不同的部分上的光掩模而按照相同的過程被蝕刻，使得空氣邊緣具有陡坡。
7.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述空氣邊緣形成在體聲波諧振單元的邊緣的一部分上，所述部分大于或等于所述邊緣的20%。
8.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述BAWR還包括: 橋部，設置在體聲波諧振單元的邊緣中的除了形成空氣邊緣的部分之外的區域上，所述橋部支撐所述體聲波諧振單元。
9.如權利要求1所述的BAWR，所述BAWR還包括: 純化層，由氧化娃基材料、氣化娃基材料和氣化招(AlN)基材料中的一種形成，所述純化層設置在壓電層、第一電極或第二電極中的一個上或者設置在壓電層、第一電極或第二電極中的一個下方。
10.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述體聲波諧振單元包括: 第一框架，通過在連接到第一電極的部分處的另外的膜的蒸鍍而形成，其中，所述第一框架不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣； 第二框架，通過在連接到第二電極的部分處的另外的膜的蒸鍍而形成，其中，所述第二框架不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣。
11.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述體聲波諧振單元包括: 第一框架，在連接到所述第一電極的部分處被蝕刻，并且不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣； 第二框架，在連接到所述第二電極的部分處被蝕刻，并且不包括體聲波諧振單元的邊緣上的空氣邊緣。
12.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述第一電極包括: 以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的一部分的部分； 暴露于空氣邊緣的圖案化的部分。
13.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述第二電極包括:以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的一部分的部分； 暴露于空氣邊緣的圖案化的部分。
14.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述體聲波諧振單元包括: 第一框架，通過在第一電極以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的一部分的部分處的另外的膜的蒸鍍而形成； 第二框架，通過在第二電極以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的一部分的部分處的另外的膜的蒸鍍而形成。
15.如權利要求1所述的BAWR，其中，所述體聲波諧振單元包括: 第一框架，在所述第一電極以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的一部分的部分處被蝕刻； 第二框架，在所述第二電極以指狀物的形式連接到所述體聲波諧振單元的邊緣的一部分的部分處被蝕刻。
16.—種體聲波諧振器(BAWR),包括: 基底； 空氣間隙，設置在所述基底的區域上； 第一電極，設置在所述空氣間隙上； 壓電層，設置在所述第一電極上； 第二電極，設置在所述壓電層上； 空氣邊緣，形成在距所述空氣間隙的中部的一定距離處。
17.如權利要求16所述的BAWR，其中，所述空氣邊緣是沿著豎直方向按照與第一電極、壓電層和第二電極的厚度相同的厚度蝕刻層疊第一電極、壓電層和第二電極的部分的邊緣的一部分。
18.如權利要求7所述的BAWR，所述BAWR還包括另外的空氣邊緣，并且所述空氣邊緣占據所述邊緣的大約60%。
19.如權利要求6所述的BAWR，其中，所述陡坡為大約90°。
20.如權利要求3所述的BAWR，其中，所述體聲波諧振單元還包括設置在所述空氣間隙上方的膜片，所述膜片保持空氣間隙的形狀。
21.如權利要求16所述的BAWR，所述BAWR還包括一個以上的空氣邊緣。
22.一種制造的體聲波諧振單元的方法，所述方法包括以下步驟: 形成第一電極； 形成第二電極； 形成所述第一電極和所述第二電極之間的保護層； 在距所述體聲波諧振單元的中部的一定距離處形成空氣邊緣。
23.如權利要求22所述的方法，所述方法還包括:通過沿著豎直方向按照與所述體聲波諧振單元的厚度大約相同的厚度蝕刻體聲波諧振單元的邊緣的一部分，來形成所述空氣邊緣。
24.如權利要求22所述的方法，所述方法還包括:通過沿著豎直方向穿透體聲波諧振單元的邊緣的一部分，來形成所述空氣邊緣。
25.如權利要求22所述的方法，所述方法還包括:通過放大設置在體聲波諧振單元上的通孔，來形 成所述空氣邊緣。
【文檔編號】H03H9/17GK103988427SQ201280058899
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年11月21日 優先權日:2011年12月1日
【發明者】申濟湜, 金德煥, 金哲秀, 孫尚郁, 宋寅相, 李文喆 申請人:三星電子株式會社