薄膜壓電諧振器及其製造方法
2023-12-02 00:43:01 2
專利名稱：薄膜壓電諧振器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種薄膜壓電諧振器及其製造方法，更具體而言，涉及一種利用沿薄壓電膜的厚度方向的軸向振動的薄膜壓電諧振器，以及製造這種薄膜壓電諧振器的方法。
背景技術：
隨著在無線通信領域取得的顯著突破，已經進行多種改進以加速信息傳輸。利用無線通信，廣泛採用大約2GHz的頻帶來應對PHS系統、第三代可攜式電話、無線LAN等等的引入。而且，用戶和無線終端的數量在大範圍增長。信息傳輸速度越快，則載波頻率越高。現在商用領域採用的是在5GHz頻帶運行的無線LAN系統。
對於在高頻帶運行的通信裝置，人們迫切希望能夠減小其尺寸。特別是，對於個人電腦(PC)，通過PC卡來實現通信裝置，這種PC卡可以薄至大約數毫米。
通常，採用PC卡形狀的無線通信裝置包括處理射頻的RF前端以及處理數位訊號的基帶(BB)單元。該基帶單元優選為由矽(Si)基底製成的LSI晶片，並且其可以薄至1毫米以下。
該RF前端放大和變換高頻為模擬信號，並且包括多個無源元件，例如振蕩器和濾波器。從技術角度講，難以僅通過LSI晶片來構建該RF前端，這是因為該RF前端具有非常複雜的結構。該濾波器可以是介質或者LC濾波器。該濾波器能夠利用腔諧振器或者LC電路的帶通特性來濾去高頻信號，並且基本上也難以將其微型化以及薄型化至數毫米以下。換言之，對那些在高頻帶運行的通信裝置進行微型化時會受到諸多限制。
為了克服前述問題，例如日本專利申請早期公開No.2000-069,594提出一種引人注意的膜體聲波諧振器(FBAR)。在該FBAR中，由氮化鋁(AlN)或者氧化鋅製成的壓電膜夾在上下電極之間。該薄壓電膜置於基底中的腔的上面。該諧振器使得頻率沿接觸到空氣層的上下電極以及該壓電膜的厚度方向諧振。能夠由制膜工藝實現的前述0.5微米至數微米的厚度適於數GHz的頻率。因此，易於製造和GHz頻帶的高頻相適應的諧振器。
例如，兩個薄膜壓電諧振器串聯連接，其中一個薄膜壓電諧振器並聯連接到兩個薄膜壓電諧振器，從而製得梯形濾波器。利用帶通濾波器，串聯連接的該薄膜壓電諧振器的中心頻率和並聯連接的薄膜壓電諧振器的中心頻率略有不同。因此，例如，將並聯連接的薄膜壓電諧振器的諧振頻率調節為和串聯連接的薄膜壓電諧振器的諧振頻率相同。
可以利用用於在基底上形成薄膜的制膜工藝來製造前述薄膜壓電諧振器，並且可以將其微型化。特別是，可以容易地將通用的濾波器製造成薄至1毫米以下，而這通常是非常困難的。而且，基底可以由Si製成，從而可以通過半導體製造工藝來製造該薄膜壓電諧振器。進而，該薄膜壓電諧振器可以可靠地和電晶體、IC、LSI等等相適應，並且可以將這些部件安裝到其上。
然而，當利用其上安裝有電晶體、IC、LSI等等部件的薄膜壓電諧振器來製造高頻模塊時，出現了下列新問題。
該薄膜壓電諧振器在體駐波上運行並且產生諧振，該體駐波沿壓電膜厚度方向產生。然而，側向模式駐波產生在電極的邊緣以及壓電膜的邊緣。這些側向模式駐波具有特定值。從而，產生側向模式駐波。側向模式駐波的波長不同於體波波長。當與體波結合時，側向模式駐波導致產生多種寄生振動模式(寄生振動)。如果產生寄生振動，則產生波紋，其使高頻信號特徵起伏(史密斯圖)。該現象大大惡化了薄膜壓電諧振器的諧振性能，或者會使得諧振性能不穩定。
為了克服前述問題，已經提出，通過將薄膜壓電諧振器的上電極輪廓形成為不規則的多邊形，如附圖14所示，從而抑制該側向模式駐波。然而，由於這種上電極104變得更大，從而不可能微型化包括薄膜壓電諧振器的濾波器。
參考圖15和圖16，薄膜壓電諧振器100包括上電極104、具有腔101H的基底101、在腔101H上面延伸的下電極102以及位於下電極102上的壓電膜103。該上電極104設置在壓電膜103的上面，並且在其一端具有阻尼層105。該阻尼層105阻尼該側向模式駐波。然而，需要在薄膜壓電諧振器100的製造工藝中新增加阻尼層105的製造工藝。這不僅增加了製造工藝數，而且還減小了薄膜壓電諧振器100的產量。而且，該阻尼層105應當和上電極104的邊緣對準。然而，不能保證足夠的處理裕度。
發明內容
本發明旨在提供一種薄膜壓電諧振器，該薄膜壓電諧振器能夠克服現有技術中的前述問題，改進其諧振性能，並且可以得以微型化。
進而，本發明旨在提供一種製造薄膜壓電諧振器的方法，該方法能夠減少製造步驟數，改進產量，以及保證足夠的處理裕度。
本發明的實施例的第一個方面涉及一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；在該腔上面延伸的第一電極；位於該第一電極上的壓電膜；以及位於該壓電膜上的第二電極。該第二電極的外周的部分覆蓋在該腔上，且被錐角化，以具有小於等於30度的內角，該內角由其外周的部分以及其底部來限定。
本發明的實施例的第二個方面涉及一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；在該腔上面延伸的第一電極；位於該第一電極上的壓電膜；以及位於該壓電膜上且其外周的部分覆蓋在該腔上的第二電極；以及位於第二電極和無第二電極的壓電膜上的絕緣體，該絕緣體在第二電極的中心較薄，而在第二電極的外周較厚。
本發明的實施例的第三個方面涉及一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；在該腔上面延伸的第一電極；位於該第一電極上的壓電膜；以及位於該壓電膜上且其外周的部分覆蓋在該腔上的第二電極，該第二電極被錐角化，並且具有小於等於30度的內角，該內角由其外周的部分以及其底部來限定；以及位於第二電極和無第二電極的壓電膜上的絕緣體，該絕緣體在第二電極的中心較薄，而在第二電極的外周較厚。
本發明的實施例的第四個方面涉及一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；在該腔上面延伸的第一電極；位於該第一電極上的壓電膜；以及位於該壓電膜上且其外周的部分覆蓋在該腔上的第二電極，以及位於第二電極和無第二電極的壓電膜上的絕緣體，該絕緣體的厚度在壓電膜上以及第二電極的外周上變化。
本發明的實施例的第五個方面涉及一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；在該腔上面延伸的第一電極；位於該第一電極上的壓電膜；以及位於該壓電膜上且外周覆蓋在該腔上的第二電極；以及位於第二電極和無第二電極的壓電膜上的絕緣體，該絕緣體的厚度在壓電膜上以及第二電極的外周上逐漸變化。
本發明的實施例的最後一個方面涉及一種薄膜壓電諧振器的製造方法。該方法包括在基底中形成腔；在該腔的上面形成第一電極；在該第一電極上形成壓電膜；在該壓電膜上形成電極形成層；在該電極形成層上形成光致抗蝕層，該光致抗蝕層覆蓋在該腔上；錐角化該光致抗蝕層的邊緣，該錐角化的光致抗蝕層具有銳角並且用作掩模；以及利用該掩模構圖該電極層，從而形成第二電極，然後將該錐角化掩模邊緣的形狀轉印到第二電極的端部，該錐角化第二電極的邊緣具有銳角內角。
圖1是沿圖2所示的F1-F1線的根據本發明的第一實施例的薄膜壓電諧振器的截面圖；圖2是圖1的薄膜壓電諧振器的俯視圖；圖3是圖1的薄膜壓電諧振器的基本部件的放大截面圖；圖4示出圖3的薄膜壓電諧振器中的第二電極的邊緣的角度和反諧振點之間的關係；
圖5示出圖3的薄膜壓電諧振器的高頻特徵；圖6是示出在第一製造工藝中如何製造圖1和圖2的薄膜壓電諧振器的截面圖；圖7是示出如何在第二製造工藝中製造薄膜壓電諧振器的截面圖；圖8是示出如何在第三製造工藝中製造薄膜壓電諧振器的截面圖；圖9是示出如何在第四製造工藝中製造薄膜壓電諧振器的截面圖；圖10是根據第二實施例的薄膜壓電諧振器的基本部件的放大截面圖；圖11是根據第三實施例的薄膜壓電諧振器的基本部件的放大截面圖；圖12示出第二電極的邊緣和絕緣體的階梯部分之間的距離和圖13的薄膜壓電諧振器的反諧振點之間的關係；圖13是根據第四實施例的薄膜壓電諧振器的基本部件的放大截面圖；圖14示出現有技術的薄膜壓電諧振器的上電極的輪廓；圖15是沿圖16的F14-F14線的圖14的薄膜壓電諧振器的截面圖；以及圖16是圖15的薄膜壓電諧振器的俯視圖。
具體實施例方式
(第一實施例)薄膜壓電諧振器的結構參考圖1至圖3，該實施例中的薄膜壓電諧振器1(稱為「壓電諧振器1」)包括具有腔2H的基底2；在腔2H上面延伸的第一電極(下電極)5；在第一電極5上延伸的壓電膜6；以及在壓電膜6上部分延伸的第二電極7。第二電極7的外周71覆蓋在腔2H上，並且經錐角化之後具有小於等於30度的內角θ，該內角由其外周的一部分和其底部來限定，例如，在第一實施例中該內角θ被設置為15度至30度之間。
在該實施例中，基底2由矽製成。腔2H例如是矩形。當使用聲反射器時，將其置於腔2H中，其中該腔通過凹挖基底2的一部分而製得。
第一電極5在腔2H上面以及在基底2上延伸。第一電極5的不在腔2H上面延伸以及設置在基底2上的那一部分用作引出線。第一電極5主要由例如鋁(Al)膜或者鋁合金膜製成，並且具有雙重結構，也就是，第一電極5的下部具有無定形結構從而改進壓電膜6的取向。
壓電膜6位於第一電極5上，並且在腔2H上面延伸。壓電膜6優選由例如氮化鋁(AlN)製成。
第二電極7在壓電膜6上以及腔2H上面延伸。第二電極7的不在腔2H上面延伸的那一部分用作壓電膜6上的引出線。第二電極7優選由鉬(Mo)製成。
在壓電諧振器1中，第一電極5、壓電膜6以及橋接在腔2H上面的第二電極7用作激勵器。通過對第一和第二電極5和7施加電壓來振動該激勵器，從而該壓電諧振器1能夠具備諧振特性。
第一布線8A在基底2上面而不是在腔2H上面延伸，其經假焊墊3而電連接到第一電極5，並且優選由例如Mo製成。第二布線在基底2上面而不是腔2H上面延伸，並且電連接到第二電極7。
該假焊墊3具有導電性，其對第一和第二電極5和6具有蝕刻選擇性，並且位於設置第一電極5的引線(與第一電極5齊平的引線)和壓電膜6的外周的位置。假焊墊3形成為連接布線，使得能夠對壓電膜6構圖，防止引線(第一電極5)和第一布線8A斷連，以及確保在引線和第一布線8A之間的電連接。假焊墊3優選由例如Mo製成。假焊墊3優選具有30度至60度之間的內角，從而改善第一布線8A對假焊墊3的階梯覆蓋。
圖3是圖1的薄膜壓電諧振器的基本部件的放大截面圖，而圖4示出圖3的薄膜壓電諧振器中的第二電極的邊緣的角度和反諧振點之間的關係。
在第一實施例中，通過將第二電極7的邊緣控制為固定端以及有效分散駐波的頻率以抑制寄生振動，從而壓電諧振器1緩和了環境條件。雖然不可能完全去除駐波，但是可以大大減小史密斯圖(Smith chart)中的寄生振動。
參考圖3，第二電極7的適當錐角化邊緣71的長度非常重要，並且應當長達壓電膜6的體波波長。為此，考慮到處理裕度，第二電極7的邊緣的內角θ應當為小於等於30度。
而且，當內角θ為小於等於30度以及在30以下逐漸下降時，該反諧振點急劇上升。參考圖4，該反諧振點越高，則寄生振動越少。另一方面，由於在製造過程中第二電極7的邊緣71的處理精度誤差增大，所以內角θ小於等於5度是不優選的。因此，內角θ為15度以上，這從處理精度的角度考慮在實施中沒有問題。
壓電諧振器1的頻率特徵如圖5所示。在圖5中，橫坐標代表頻率，而縱坐標代表阻抗。字母「B」表示當將第二電極7的邊緣加工為垂直邊緣(θ＝90度)時的頻率特徵。在這種情況下，高頻特徵包括顯著寄生振動。另一方面，字母「A」表示當將第二電極7的邊緣加工為內角θ為小於等於30度時的頻率特徵。該頻率特徵不包括寄生振動。
如圖6至圖9所示來製造壓電諧振器1。首先，製備基底。優選採用Si物質。
參考圖6，在基底2上第一電極5的引線與壓電膜6的外周覆蓋的位置(圖6中的上表面)形成假焊墊3。假焊墊3由經濺射工藝製備的Mo膜形成。該Mo膜利用經光刻工藝製備的掩模進行構圖。
之後，在高真空系統中，在包括假焊墊3的基底2上連續形成第一電極形成層和壓電膜形成層(參考圖7)。根據W-CDMA規格的頻率，採用250納米厚的Al合金膜用作第一電極形成層。採用1700納米厚的AlN膜用作壓電膜形成層。
參考圖7，對該壓電膜形成層構圖，從而製成該壓電膜6。然後，對第一電極形成層進行構圖處理，從而製成第一電極5。通過利用氯(Cl)的反應性幹蝕刻工藝，以及通過利用由光刻工藝製備的掩模，來進行構圖。
接著，在包括壓電膜6的整個基底2上形成第二電極形成層(參考圖8)。將250納米厚的濺射的Mo膜用作第二電極形成層。之後，在第二電極形成層上的第二電極7和引線的建議位置形成光致抗蝕膜。在這種情況下採用光刻工藝。在150℃的溫度下對該光致抗蝕膜烘烤大約10分鐘到20分鐘。利用該光致抗蝕膜製得圖8中虛線所示的掩模(蝕刻掩模)75。掩模75的邊緣由於被烘烤而類似於第二電極7的邊緣71錐角化。簡言之，內角θ優選為15度至30度之間。
利用掩模75對第二電極形成層進行構圖，從而製成第二電極7。將掩模75的錐角化邊緣複製到第二電極7的邊緣71，從而邊緣71的內角θ也處於前述範圍內。然後去除掩模75。
在同一個製造步驟中(參考圖9)，連續形成第一布線8A(其經假焊墊3電連接到第一電極5)和第二布線8B(其連接到第二電極7)。
之後，對基底2的後表面向前表面蝕刻，從而形成腔2H。在這種狀態下，製成第一實施例的壓電諧振器1。
實例下面將參考圖1至圖3來描述第一實施例的壓電諧振器1的具體實例。
在壓電諧振器1中，第一電極5具有雙重結構，其中它的下部是無定形的，從而改進壓電膜6的取向，也就是AlN的取向。可以通過控制AlN的取向來改進諧振特性。可以相對於X射線的搖擺曲線，將濺射的AlN膜的取向控制為小於等於1.5度。而且，還可以控制AlN的應力，從而穩定橋接腔2H的部件。特別是，對基底2從後表面進行高速RIE，從而製得腔2H。第一和第二布線8A和8B由金(Au)或鋁製成。
壓電諧振器1在2GHz頻帶運行，具有6.7％的機電耦合常數以及800的諧振Q值。在製造過程中，Si晶片的面內分布形式是優越的形式，並且能夠在6英寸晶片上可靠再現前述特性。
如上所述，在壓電諧振器1中，第二電極7的邊緣71經錐角化處理，從而具有15度至30度之間的內角θ，這避免了第二電極7具有不規則多邊形形狀，改進諧振特性，以及實現尺寸減小。
而且，利用壓電諧振器1的製造方法，製得的光致抗蝕膜位於第二電極7上並且覆蓋在腔2H上，從而通過對該光致抗蝕膜的邊緣進行錐角化處理形成掩模75，從而使得內角為銳角。利用掩模75對第二電極形成層進行構圖，從而形成第二電極7。將掩模75的錐角化邊緣複製到第二電極7的邊緣上。第二電極7的邊緣的內角θ為15度至30度之間。在構圖該光致抗蝕膜之後，僅烘烤掩模75的邊緣。因此，不必形成新的阻尼層，這對於減少製造步驟數以及改進生產產量而言是有效的。
(第二實施例)第二實施例將進一步抑制第一實施例的壓電諧振器的寄生振動，以及提供能夠長時間保持可靠性的壓電諧振器。
參考圖10，該實施例的壓電諧振器1包括絕緣體(鈍化膜)9，該絕緣體的介電常數不同於第二電極7的介電常數，並且具有均勻厚度。絕緣體9在包括邊緣71的第二電極7和壓電膜6的上面延伸。簡言之，絕緣體9直接接觸第二電極7。絕緣體9優選由氮化矽膜(Si3N4)製成，該氮化矽膜通過CVD工藝製備並且大約為2納米至50納米厚。此外，絕緣體9還可以由氧化矽膜(SiO2)、AlN膜等等製成，這些材料的介電常數都不同於第二電極7的介電常數。而且，絕緣體9可以利用濺射工藝或者通過利用電子槍(E槍)來製備，只要充分覆蓋該階梯部分並且膜應力處於容許範圍內即可。
絕緣體9保護壓電諧振器1的第二電極7、壓電膜6以及其他部件免受氧化導致的老化。特別是，絕緣體9在第二電極7和壓電膜6的上面延伸，並且防止它們暴露到空氣。因此，可以有效分散駐波的頻率，這就進一步大大抑制寄生振動。絕緣體9形成在第二電極7和壓電膜6上，並且不需要諸如濺射的任何工藝，從而改進位造過程中的處理裕度。
(第三實施例)在第三實施例中，修改第二實施例的第二電極7的邊緣71的截面形狀和絕緣體9的形狀。絕緣體9在第二電極7上面延伸。
參考圖11，壓電諧振器1包括具有腔2H的基底2；在該腔2H上面延伸的第一電極5；第二電極7，其邊緣71覆蓋在該腔2H上；壓電膜6；以及絕緣體9。該絕緣體9在第二電極7和壓電膜6的部分上延伸。該絕緣體9在第二電極7的中心上較薄，而在第二電極7的外周上較厚。
該實施例的第二電極7的邊緣71的截面形狀不同於第一和第二實施例中的第二電極7的邊緣71的截面形狀。在該實施例中，邊緣71的內角θ大約為90度。
絕緣體9包括第一絕緣元件9A和第二絕緣元件9B。第一絕緣元件9A在壓電膜6和第二電極7的外周上延伸，並且在第二電極7的邊緣上較厚。第二絕緣元件9B在第二電極7的中心上延伸，並且在其上較薄。第一和第二絕緣元件9A和9B在同一個製造步驟中通過部分蝕刻絕緣膜(也就是，在第二電極7的中心上)而形成。
在壓電膜6上(點9a)[在腔2H上面延伸]、在壓電膜6和第二電極7之間的邊界(點9b)以及在第二電極7的外周(點9c)上，第一絕緣元件9A的厚度有所變化。換言之，在點9a、9b和9c上，第一絕緣元件9A的有效厚度ta、tb和tc增加。絕緣體9看上去加厚了，這是因為在點9b和9c上第二電極7的厚度有所增加。通過準確定位第二電極7的邊緣71以及確定第二絕緣元件9A改變其厚度的位置，可以有效分散駐波的頻率並且抑制寄生振動。抑制寄生振動很大程度上依賴於第一和第二絕緣元件9A和9B之間的邊界。
圖12示出反諧振點和距離L之間的關係，其中距離L是從第二電極7的邊緣71到第一和第二絕緣元件9A和9B的邊界之間的距離。在圖12中，橫坐標代表距離L，而縱坐標代表反諧振點。當第二絕緣元件9A位於1微米至10微米之間的範圍內(在距離L內)時，該反諧振點增加，同時寄生振動得以抑制。特別是，當距離L為2微米至5微米時，抑制寄生振動的效果最好。本發明的發明人已經進行若干試驗，已經注意到當距離L為3微米時寄生振動得到最大程度的抑制。
(第四實施例)在該實施例中，薄膜壓電諧振器1是第二和第三實施例的薄膜壓電諧振器1的結合。
參考圖13，壓電諧振器1包括具有腔2H的基底2；跨接在腔2H上面的第一電極5；第一電極5上的壓電膜6、第二電極7以及絕緣體9。第二電極7的外周71覆蓋在腔2H上面，並且其錐角化角度θ小於等於30度。絕緣體9在第二電極7和壓電膜6上延伸，並且在壓電膜6和第二電極的外周71上的部分比在第二電極7上的部分要更厚。特別是，絕緣體9的厚度在壓電膜6和第二電極7上逐漸變化。
該實施例的壓電諧振器1和第二和第三實施例中的壓電諧振器結合得到的壓電諧振器同樣有利和有效。
(其他實施例)雖然已經參考若干實施例來描述本發明，但是本領域技術人員將會理解可以實現多種其他變型。在前述實施例中，薄膜壓電諧振器描述為應用到2GHz的頻帶。此外，本發明還可以應用到在800MHz至5GHz的頻帶上運行的壓電諧振器。
前述說明涉及用於構成濾波器的薄膜壓電諧振器。可選的是，本發明還可以應用於構成壓控振蕩器。
另外，假設該壓電諧振器具有FBAR結構。可選的是，該壓電諧振器還可以具有SMR(表面安裝型諧振器)結構，該結構具有聲反射層。
如上所述，本發明提供的薄膜壓電諧振器不僅能夠改進諧振特性還可以減小尺寸。
而且，本發明提供製造薄膜壓電諧振器的方法。該方法改進產量，確保足夠的處理裕度，同時減小製造步驟數。
相關申請的交叉引用本發明基於並要求2005年8月8日提交的在前日本專利申請No.2005-229,815的優先權，該在前申請的整體內容在此引用作為參考。
權利要求
1.一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；第一電極，其在所述腔的上面延伸；壓電膜，其位於所述第一電極上；以及第二電極，其位於所述壓電膜上，所述第二電極的外周的部分覆蓋在所述腔上並被錐角化，並且所述第二電極具有小於等於30度的內角，所述內角由其外周的部分以及其底部來限定。
2.如權利要求1所述的薄膜壓電諧振器，其中所述第二電極的外周的部分被錐角化，並且具有大於等於15度的內角。
3.如權利要求1所述的薄膜壓電諧振器，其中所述腔穿過所述基底。
4.如權利要求1所述的薄膜壓電諧振器，其中所述腔包括嵌入其中的聲反射層。
5.如權利要求1所述的薄膜壓電諧振器，還包括絕緣體，所述絕緣體在包括其所述外周的所述第二電極和無第二電極的所述壓電膜的上面延伸，並且其介電常數不同於所述第二電極的介電常數。
6.如權利要求1所述的薄膜壓電諧振器，其中所述絕緣體由氧化矽膜、氮化矽膜或者氮化鋁膜製成。
7.如權利要求2所述的薄膜壓電諧振器，還包括絕緣體，所述絕緣體在包括其所述外周的所述第二電極和無第二電極的所述壓電膜的上面延伸，並且其介電常數不同於所述第二電極的介電常數。
8.如權利要求2所述的薄膜壓電諧振器，其中所述絕緣體由氧化矽膜、氮化矽膜或者氮化鋁膜製成。
9.一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；第一電極，其在所述腔的上面延伸；壓電膜，其位於所述第一電極上；第二電極，其位於所述壓電膜上且其外周的部分覆蓋在所述腔上，以及絕緣體，其位於所述第二電極和無第二電極的所述壓電膜上的，所述絕緣體在所述第二電極的中心較薄，而在所述第二電極的外周較厚。
10.如權利要求9所述的薄膜壓電諧振器，其中所述絕緣體在所述第二電極的外周上的厚度為1微米至10微米的範圍，在所述第二電極的剩餘部分上厚度較薄。
11.如權利要求9所述的薄膜壓電諧振器，其中所述絕緣體在所述第二電極的外周上的厚度為2微米至5微米的範圍，在所述第二電極的剩餘部分上厚度較薄。
12.如權利要求9所述的薄膜壓電諧振器，其中所述絕緣體由氧化矽膜、氮化矽膜或者氮化鋁膜製成。
13.如權利要求9所述的薄膜壓電諧振器，其中所述腔中嵌入有聲反射層。
14.一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；第一電極，其在所述腔的上面延伸；壓電膜，其位於所述第一電極上；第二電極，其位於所述壓電膜上且其外周的部分覆蓋在所述腔上，所述第二電極被錐角化，並且具有小於等於30度的內角，所述內角由其外周的部分以及其底部來限定；以及絕緣體，其位於所述第二電極和無第二電極的所述壓電膜上，所述絕緣體在所述第二電極的中心較薄，而在所述第二電極的外周較厚。
15.如權利要求14所述的薄膜壓電諧振器，其中所述第二電極的外周被錐角化，並且具有大於等於15度的內角。
16.一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；第一電極，其在所述腔的上面延伸；壓電膜，其位於所述第一電極上；第二電極，其位於所述壓電膜上且其外周覆蓋在所述腔上，以及絕緣體，其位於所述第二電極和無第二電極的所述壓電膜上，所述絕緣體的厚度在所述壓電膜上以及第二電極的外周上變化。
17.一種製造薄膜壓電諧振器的方法，該方法包括在基底中形成腔；在所述腔的上面形成第一電極；在所述第一電極上形成壓電膜；在所述壓電膜上形成電極形成層；在所述電極形成層上形成光致抗蝕層，所述光致抗蝕層覆蓋在所述腔上；錐角化所述光致抗蝕層的邊緣，所述被錐角化的光致抗蝕層具有銳角並且用作掩模；以及利用所述掩模構圖所述電極層，從而形成第二電極，然後將所述錐角化的掩模邊緣的形狀轉印到所述第二電極的端部，所述錐角化的第二電極的邊緣具有銳角內角。
18.如權利要求17所述的製造薄膜壓電諧振器的方法，其中在掩模形成過程中，烘烤所述光致抗蝕層以錐角化所述抗蝕層的邊緣。
19.如權利要求17所述的製造薄膜壓電諧振器的方法，其中利用所述掩模來幹蝕刻所述電極層，從而形成並錐角化所述第二電極的外周。
20.如權利要求19所述的製造薄膜壓電諧振器的方法，其中所述電極層被錐角化，並且具有大於等於15度且小於等於30度的內角，其中所述內角由其外周的部分以及其底部來限定。
全文摘要
一種薄膜壓電諧振器，包括具有腔的基底；在該腔的上面延伸的第一電極；位於該第一電極上的壓電膜；以及位於該壓電膜上的第二電極。該第二電極的外周部分覆蓋在該腔上，且被錐角化，以具有小於等於30度的內角，該內角由其外周的部分以及其底部來限定。
文檔編號H03H3/00GK101061634SQ20068000032
公開日2007年10月24日 申請日期2006年3月29日 優先權日2005年8月8日
發明者板谷和彥, 尾原亮一, 佐野賢也, 安本恭章, 梁瀨直子 申請人:株式會社東芝