本發(fā)明涉及諧振器,尤其涉及一種濾波器及其制備方法。
背景技術(shù):
1、射頻濾波器和諧振器是現(xiàn)代無線通信設(shè)備中的關(guān)鍵器件,其性能直接影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和系統(tǒng)效率。在濾波器中集成電容結(jié)構(gòu)可以改善和調(diào)節(jié)濾波器和諧振器的各方面性能。以帶通濾波器為例,通過在電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中串聯(lián)或并聯(lián)電容結(jié)構(gòu),可以有效改善濾波器的多個(gè)性能指標(biāo)。
2、盡管金屬-絕緣體-金屬(metal-insulator-metal,mim)電容技術(shù)取得了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,但現(xiàn)有技術(shù)中仍面臨以下技術(shù)瓶頸:
3、1.介質(zhì)層保護(hù)不足問題:在基于微機(jī)電系統(tǒng)的電容加工過程中,介質(zhì)層暴露在腐蝕性氣體和液體中,容易受到破壞,導(dǎo)致電容性能下降甚至失效。這一問題嚴(yán)重影響了mim電容的穩(wěn)定性和可靠性。
4、2.版圖空間的低效利用:現(xiàn)有技術(shù)中的mim電容結(jié)構(gòu)通常只起到存儲(chǔ)電荷的單一功能,但占用了器件的版圖空間,沒有帶來附加價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種濾波器及其制備方法,將濾波器的電容結(jié)構(gòu)中第一電極基板和第二電極基板同層設(shè)置,且第一電極基板和第二電極基板的第一表面均與襯底所在方向平行,讓輸入和輸出端口在一個(gè)表面,減少了電極在不同層造成的臺(tái)階,不僅增加保護(hù)層的覆蓋完整性,提高了對(duì)介質(zhì)層的保護(hù)能力,顯著提升電容結(jié)構(gòu)的可靠性,而且該電容結(jié)構(gòu)還具備聲反射功能,可以反射特定波長(zhǎng)的橫向和縱向聲波,提高了濾波器的性能。
2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種濾波器,包括:襯底以及位于所述襯底一側(cè)的至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器;
3、所述電容器包括:電極基板層和保護(hù)層;
4、所述保護(hù)層位于所述電極基板層背離所述襯底的一側(cè);
5、所述電極基板層包括第一電極基板和第二電極基板,所述第一電極基板和所述第二電極基板同層設(shè)置,且所述第一電極基板和所述第二電極基板的第一表面均與所述襯底所在方向平行;其中,所述電容器和所述諧振器依次沿所述襯底所在方向排列。
6、可選的,還包括壓電層和種子層;
7、所述種子層位于所述襯底靠近所述電極基板層一側(cè),所述壓電層位于所述種子層背離所述襯底一側(cè)。
8、可選的,所述電容器還包括第三電極基板、第四電極基板、介質(zhì)層和鈍化層;
9、所述介質(zhì)層位于所述壓電層背離所述襯底一側(cè);所述第一電極基板和所述第二電極基板位于所述介質(zhì)層背離所述壓電層一側(cè);所述鈍化層位于所述第三電極基板和所述第四電極基板背離所述介質(zhì)層一側(cè);其中,所述第三電極基板位于所述第一電極基板背離所述介質(zhì)層一側(cè),所述第四電極基板位于所述第二電極基板背離所述介質(zhì)層一側(cè);所述第三電極基板和所述第四電極基板同層設(shè)置。
10、可選的,所述上電極層包括第一開口、第二開口、第一保護(hù)層和第二保護(hù)層;
11、所述第一開口位于所述電容器與所述諧振器的連接處;
12、所述第二開口位于遠(yuǎn)離所述連接處的一側(cè);
13、所述第一保護(hù)層位于所述第一開口背離所述壓電層的一側(cè);
14、所述第二保護(hù)層位于所述第二開口背離所述壓電層的一側(cè)。
15、可選的,所述電容器還包括介質(zhì)層和凹槽;
16、所述凹槽位于所述襯底靠近所述種子層一側(cè);所述介質(zhì)層填充于所述凹槽中,所述介質(zhì)層的第一表面與所述襯底的第一表面平齊;所述第一電極基板和所述第二電極基板位于所述介質(zhì)層背離所述襯底一側(cè)。
17、可選的,所述電容器還包括第一引出孔、第二引出孔、增厚層和上電極層;
18、所述第一引出孔位于所述電容器與所述諧振器的連接處;
19、所述第二引出孔位于遠(yuǎn)離所述連接處一側(cè);
20、所述增厚層分別位于所述第一引出孔背離所述襯底一側(cè)和所述第二引出孔背離所述襯底一側(cè);
21、所述上電極層位于所述增厚層靠近所述壓電層一側(cè)。
22、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種濾波器的制備方法,用于制備本發(fā)明第一方面中任一所述的濾波器;
23、所述制備方法包括:
24、提供襯底;
25、在所述襯底的一側(cè)制備至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器;所述電容器還包括電極基板層和保護(hù)層,所述保護(hù)層位于所述電極基板層背離所述襯底的一側(cè);所述電極基板層包括第一電極基板和第二電極基板,所述第一電極基板和所述第二電極基板同層設(shè)置,且所述第一電極基板和所述第二電極基板的第一表面均與所述襯底所在方向平行;其中,所述電容器和所述諧振器依次沿所述襯底所在方向排列。
26、可選的,在所述提供襯底之后,包括:
27、在所述襯底上制備第一凹槽,并在所述第一凹槽內(nèi)填充第一犧牲層;
28、在所述第一凹槽背離所述襯底的一側(cè)制備種子層。
29、可選的,在所述襯底的一側(cè)制備至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器包括:
30、在所述種子層背離所述襯底一側(cè)制備整層壓電層,
31、在所述壓電層背離所述襯底一側(cè)制備整層第二犧牲層,并對(duì)所述第二犧牲層圖案化,形成第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層,所述第一介質(zhì)層位于所述壓電層與所述電容器的交疊區(qū)域;
32、在所述第二犧牲層背離所述壓電層一側(cè)制備整層增厚層,并對(duì)所述增厚層圖案化,形成第一電極基板、第二電極基板、第一增厚層和第二增厚層;所述第一電極基板和所述第二電極基板位于所述第一增厚層與所述電容器的交疊區(qū)域;
33、在所述增厚層背離所述第二犧牲層一側(cè)制備整層上電極層,并對(duì)所述上電極層圖案化,形成第三電極基板和第四電極基板,所述第三電極基板位于所述第一電極基板背離所述第一介質(zhì)層一側(cè),所述第四電極基板位于所述第二電極基板背離所述第一介質(zhì)層一側(cè),
34、在所述上電極層背離所述增厚層一側(cè)制備鈍化層,并對(duì)所述鈍化層圖案化,形成第一開口和第二開口;
35、所述第一開口位于所述電容器與所述諧振器的連接處;
36、所述第二開口位于遠(yuǎn)離所述連接處一側(cè);
37、分別在所述第一開口和所述第二開口上制備第一保護(hù)層和第二保護(hù)層;
38、釋放所述第一凹槽及第一犧牲層,以制備形成至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器。
39、可選的,在所述襯底的一側(cè)制備至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器包括:
40、在所述襯底上制備第二凹槽,并在所述第二凹槽內(nèi)填充介質(zhì)層以使所述介質(zhì)層的第一表面與所述襯底的第一表面平齊;
41、在所述種子層背離所述襯底一側(cè)制備所述諧振器的下電極層、所述電容器的第一電極基板和所述電容器的第二電極基板,所述下電極層、所述第一電極基板和所述第二電極基板同層設(shè)置;所述下電極層的第一邊緣位于所述第一凹槽內(nèi),
42、在所述下電極層背離所述種子層一側(cè)制備整層壓電層,并圖案化所述壓電層,形成第一引出孔、第二引出孔和第三引出孔;
43、在所述壓電層與所述諧振器的交疊區(qū)域上制備第二犧牲層,并對(duì)所述第二犧牲層圖案化;
44、在所述第一引出孔、所述第二引出孔和所述第三引出孔上制備增厚層,在所述第二犧牲層背離所述壓電層一側(cè)制備增厚層;
45、在所述增厚層背離所述第二犧牲層一側(cè)制備上電極層,并對(duì)所述上電極層圖案化;
46、在所述壓電層和所述電容器的交疊區(qū)域上制備并圖案化鈍化層,
47、在所述第一引出孔、所述第二引出孔和所述第三引出孔上制備保護(hù)層,
48、釋放所述第一凹槽及第一犧牲層,以制備形成至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器。
49、本發(fā)明公開了一種濾波器及其制備方法,濾波器包括:襯底以及位于襯底一側(cè)的至少一個(gè)諧振器和至少一個(gè)電容器;電容器包括:電極基板層和保護(hù)層;保護(hù)層位于電極基板層背離襯底的一側(cè);電極基板層包括第一電極基板和第二電極基板,第一電極基板和第二電極基板同層設(shè)置,且第一電極基板和第二電極基板的第一表面均與襯底所在方向平行;其中,電容器和諧振器依次沿襯底所在方向排列。本發(fā)明提供了一種濾波器及其制備方法,將濾波器的電容結(jié)構(gòu)中第一電極基板和第二電極基板同層設(shè)置,且第一電極基板和第二電極基板的第一表面均與襯底所在方向平行,讓輸入和輸出端口在一個(gè)表面,減少了電極在不同層造成的臺(tái)階,不僅增加保護(hù)層的覆蓋完整性,提高了對(duì)介質(zhì)層的保護(hù)能力,顯著提升電容結(jié)構(gòu)的可靠性,而且該電容結(jié)構(gòu)還具備聲反射功能,可以反射特定波長(zhǎng)的橫向和縱向聲波,提高了濾波器的性能。
50、應(yīng)當(dāng)理解,本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征,也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。