CN103296993A - 谐振器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种谐振器及其制造方法，其中，该制造方法包括：在压电层上方形成对准结构，其中，对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将多个层进行对准的对准层；利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后多个层的边缘彼此对准。本发明通过设置对准层，能够将谐振器中不同层的图形自对准，避免了不同层的图形未对准导致的谐振器(以及由谐振器构成的滤波器等器件)性能受损的问题，能够有效提高器件的性能。

Description

谐振器及其制造方法

技术领域

本发明涉及谐振器工艺领域，并且特别地，涉及一种谐振器及其制造方法。 

背景技术

薄膜体声波(BAW)谐振器和滤波器具有高品质因数、较高的功率承受能力、低成本的硅片封装技术以及与集成电路(IC)技术的兼容性，使得它们广泛应用于无线移动通信设备中。一个最简单的BAW谐振器结构包括两个金属电极以及夹在两电极间的压电层，如氮化铝(AIN)、氧化锌(zinc oxide)和压电陶瓷(PZT)。BAW谐振器通常使用声反射结构与支撑基底进行声学隔离，声反射结构包括在支撑BAW谐振器的薄膜下方形成的空气腔或者由高、低声阻抗材料交替堆叠形成的声反射镜。 

在BAW滤波器中，通常需要由不同谐振频率的BAW谐振器(串联谐振器和并联谐振器)通过电学连接或者声耦合的方式构成，并联谐振器的谐振频率比串联谐振器的谐振频率低。BAW谐振器的谐振频率主要由谐振器各层膜厚决定，在基底上同时制作串联谐振器和并联谐振器的其中一种方法为同时制作串联谐振器和并联谐振器后在并联谐振器的上电极之上再沉积质量负载。由于并联谐振器和串联谐振器相比多了质量负载，并联谐振器的谐振频率比串联谐振器的频率低，且并联谐振器的谐振器频率和串联谐振器的谐振频率的差值仅由质量负载的材料和厚度决定，简化了BAW滤波器的设计和加工。当质量负载的图案边缘和上电极的图案边缘重合时，质量负载不会造成BAW谐振器性能的下降，BAW滤波器也将保持高性能。如果质量负载与并联谐振器的上电极的图案未对准，将导致谐振器性能受损，同时未对准的程度也将影响并联谐振器的谐振频率，使得并联谐振器的实际谐振频率偏移设计谐振频率，最终导致BAW滤波器的性能的下降。并且，在某些情况下，串联谐振器同样可能包括质量负载，而如果串联谐振器中的质量负载与电极未对准，同样会降低串 联谐振器的性能。 

图1A所示为带有质量负载的并联谐振器100的截面图。如图1A所示，谐振器100包括压电层110、下电极112、上电极114、质量负载116。图1B为谐振器100的俯视图，其中示出了上电极114和质量负载116图案未对准的情况。参照图1A和图1B可以看出，质量负载116位于M1区域的部分116b没有覆盖上电极114，而上电极114位于N1区域的部分114b之下没有质量负载116。如此加工形成的具有质量负载的并联谐振器性能将比上电极114和质量负载层116图案对准的并联谐振器性能差，进而导致由串联谐振器和并联谐振器组成的滤波器性能受损。 

对于谐振器，Q值(品质因数)是BAW谐振器非常重要的性能指标，提高BAW谐振器Q值的一种方法为在谐振器上电极之下沉积周边质量负载。当周边质量负载的图案外边缘与上电极的图案外边缘重合时，Q值能够得到最大化的提升。如果周边质量负载与上电极的图案不是同时生成的，可能造成两层图案未对准，导致谐振器Q值无法大幅提升，甚至造成谐振器Q值的下降。 

图2A所示为带有周边质量负载的谐振器200的截面图。如图2A所示，谐振器包括压电层210、下电极212、上电极214、周边质量负载218(质量负载218呈方框形，图2B中以虚线示出了周边质量负载218被上电极214覆盖的部分)。图2B为谐振器200的俯视图。参照图2A和图2B可以看出，上电极214和周边质量负载218由于未对准，导致在M2区域中上电极214的一部分214b并未完全覆盖周边质量负载的一边218a，而在N2区域中的上电极214的一部分214d超过周边质量负载的一边218b与压电层210接触。如此加工的带有周边质量负载的谐振器性能比上电极和周边质量负载图案对准的带有周边质量负载的谐振器性能差，Q值无法得到最大化的提升。 

另外，除了质量负载与上电极层未对准会对谐振器和滤波器带来不良影响之外，谐振器中其他可能存在的多个层如果不能够对准，同样会影响谐振器以及滤波器的性能。 

针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。 

发明内容

针对相关技术中因为谐振器中需要对准的多个层无法对准而影响谐振器和滤波器性能的问题，本发明提出一种谐振器及其制造方法，能够使得谐振器中多个层的图形自对准，避免多个层的图形未对准导致谐振器性能受损的问题。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

根据本发明的一个方面，提供了一种谐振器的制造方法，该方法包括： 

在压电层上方形成对准结构，其中，对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将多个层进行对准的对准层； 

利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后多个层的边缘彼此对准。 

其中，对准层为掩模层，对准层形成于需要对准的多个层上。 

并且，利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：对多个层进行蚀刻，将掩模层未覆盖的多个层中部分或全部层的边缘部分去除，其中，在进行蚀刻之前，多个层中的至少部分层延伸至掩模层之外。 

此外，对于延伸至掩模层之外的多个层，通过一个或多个蚀刻步骤将该多个层延伸至掩模层之外的部分去除。 

其中，对准结构中需要对准的多个层包括上电极、以及质量负载/周边质量负载，质量负载/周边质量负载整体或部分位于上电极上方或下方。 

此外，该方法可进一步包括：预先在并排设置的第一下电极和第二下电极上方形成压电层； 

并且，在压电层上方形成对准结构包括： 

在压电层上方对应第二下电极的位置处形成质量负载/周边质量负载和上电极层，上电极层位于质量负载/周边质量负载的上方或下方； 

在上电极层和质量负载/周边质量负载上方对应于第一下电极和第二下电极的位置处分别形成掩模层； 

并且，利用掩模层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括： 

将上电极层和质量负载/周边质量负载未被掩模层覆盖的部分蚀刻去除。 

其中，质量负载/周边质量负载的形状包括：多边形、圆形、椭圆形。 

此外，该方法可进一步包括： 

在将多个层中的部分层未被掩模层覆盖的部分去除之后，将掩模层去除；或者在多个层中所有未被掩模层覆盖的部分被去除之后，将掩模层去除。 

其中，对准结构中需要对准的多个层包括上电极层和钝化层，钝化层整体或部分位于上电极层的上方。 

并且，掩模层为光刻胶层。 

可选地，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为0.1μm至10000μm。优选地，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为1μm至100μm。 

此外，对准层还可以为牺牲层，并且形成于需要对准的多个层需要去除的部分下方。 

其中，利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：通过将对准结构中的牺牲层去除，将需要对准的多个层位于牺牲层上方的部分去除，其中，在进行去除之前，多个层中的至少一部分延伸至牺牲层上方。 

根据本发明的另一方面，提供了一种谐振器的制造方法。该方法包括： 

形成对准结构，其中，对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将多个层进行对准的对准层； 

利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后多个层的边缘彼此对准； 

在边缘彼此对准的多个层上方形成压电层。 

其中，对准层为掩模层，并且，对准层形成于需要对准的多个层上。 

并且，利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：对多个层进行蚀刻，将掩模层未覆盖的多个层中部分或全部层的边缘部分去除，其中，在进行蚀刻之前，多个层中的至少部分层延伸至掩模层之外。 

并且，在进行蚀刻时，对于延伸至掩模层之外的多个层，通过一个或多个蚀刻步骤将该多个层延伸至掩模层之外的部分去除。 

此外，对准结构中需要对准的多个层包括下电极、以及质量负载/周边质量负载，质量负载/周边质量负载整体或部分位于下电极上方或下方。 

其中，形成对准结构包括：形成质量负载/周边质量负载和下电极层，下电极层位于质量负载/周边质量负载的上方或下方；在下电极层和质量负载/周 边质量负载上方形成掩模层； 

并且，利用掩模层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括： 

将下电极层和质量负载/周边质量负载未被掩模层覆盖的部分蚀刻去除。 

其中，质量负载/周边质量负载的形状包括：多边形、圆形、椭圆形。 

可选地，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为0.1μm至10000μm。优选地，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为1μm至100μm。 

根据本发明的另一方面，提供了一种谐振器。该谐振器包括： 

压电层； 

对准结构，形成于压电层的至少一侧，其中，对准结构包括多个层，多个层的边缘彼此对准； 

其中，多个层包括以下至少之一：上电极和质量负载/周边质量负载；下电极和质量负载/周边质量负载；上电极和钝化层； 

并且，质量负载/周边质量负载整体或部分位于上电极/下电极远离或靠近压电层的一侧，钝化层整体或部分位于上电极远离压电层的一侧。 

本发明通过设置对准层，能够将谐振器中多个未对准的层的多余部分去除，从而使得多个层的图形能够自对准，避免了多个层的图形未对准导致的谐振器(以及由谐振器构成的滤波器等器件)性能受损的问题，能够有效提高器件的性能。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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1A、图1B、图2A和图2B示出了现有技术中谐振器中未对准的多个层的结构示意图； 

图3A-3H示出了根据本发明一个实施例的谐振器的方法中处于各个制造阶段的谐振器； 

图3I-3K是图3A-3H所示的部分制造步骤的制造结果的俯视图； 

图4A-4H示出了根据本发明另一个实施例的谐振器的方法中处于各个制造阶段的谐振器； 

图4I-4K是4A-4H所示的部分制造步骤的制造结果的俯视图； 

图5是对应于图3所示各个制造阶段的工艺流程图； 

图6是对应于图4所示各个制造阶段的工艺流程图； 

图7A-7H是根据本发明再一实施例的谐振器的制造方法中处于各个制造阶段的谐振器 

图8A-8H是根据本发明另一实施例的谐振器的制造方法中处于各个制造阶段的谐振器； 

图9A-9H是根据本发明另一实施例的谐振器的制造方法中处于各个制造阶段的谐振器； 

图10是根据本发明实施例的谐振器的制造方法的流程图； 

图11是根据本发明实施例的另一谐振器的制造方法的流程图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

根据本发明的实施例，提供了一种谐振器的制造方法。 

如图10所示，根据本发明实施例的谐振器的制造方法包括： 

步骤S1001，在压电层上方形成对准结构，其中，对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将多个层进行对准的对准层； 

步骤S1003，利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后多个层的边缘彼此对准。 

在本发明的一个实施例中，对准层可以为掩模层，并且对准层形成于需要对准的多个层上方。掩模层可以保护其下方的层不被去除。 

本发明可以采用的去除工艺包括但不限于蚀刻、机械去除等。其中，蚀刻 工艺可以采用干蚀刻、湿蚀刻、气体蚀刻等多种蚀刻工艺。 

以进行蚀刻工艺进行对准为例，在利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除时，可以对上述对准结构进行蚀刻，将掩模层未覆盖的多个层中部分或全部层的边缘部分去除，其中，在进行蚀刻之前，多个层中的至少部分层延伸至掩模层之外。 

在进行蚀刻时，对于延伸至掩模层之外的多个层，可通过一个步骤将该多个层延伸至掩模层之外的部分去除。在另一实施例中，可以通过多个蚀刻步骤将该多个层延伸至掩模层之外的部分去除。在通过多个蚀刻步骤对多个层进行去除工艺时，可以在这多个步骤之间将掩模层去除，而将已经完成蚀刻的任一层作为将要执行的后续蚀刻步骤的掩模层，将该层下方的部分或全部层未被该层覆盖的部分去除。 

在一个实施例中，对准结构中需要对准的多个层包括上电极和质量负载/周边质量负载，质量负载/周边质量负载整体或部分位于上电极上方或下方。 

并且，该制造方法进一步包括：预先在并排设置的第一下电极和第二下电极上方形成压电层；并且，在压电层上方形成对准结构包括：在压电层上方对应第二下电极的位置处形成质量负载/周边质量负载和上电极层，其中，上电极层位于质量负载/周边质量负载的上方或下方；在上电极层和质量负载/周边质量负载上方对应于第一下电极和第二下电极的位置处分别形成掩模层；并且，利用掩模层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除时，可以将上电极层和质量负载/周边质量负载未被掩模层覆盖的部分蚀刻去除。 

并且，该方法可进一步包括：在将多个层中的部分层未被掩模层覆盖的部分去除之后，将掩模层去除；或者在多个层中所有未被掩模层覆盖的部分被去除之后，将掩模层去除。其中，质量负载和周边质量负载的形状可以是多种形状，例如，其形状可以包括：多边形、圆形、椭圆形。并且，质量负载和周边质量负载的区别在于周边质量负载的中间部分是空的(例如，呈框形或环形)。 

对于将质量负载与上电极对齐的具体过程，将在后面结合图3进行详细描述，而对于将周边质量负载与上电极对齐的具体过程，将在后面结合图4进行详细描述。 

另外，在上述方法中，在需要对准的多个层包括质量负载和上方的上电极 层的情况下，一方面，可以在上电极层上形成掩模层，在将掩模层以外的上电极层和质量负载均去除之后，再将掩模层去除；另一方面，也可以先将掩模层以外的上电极层去除，之后将掩模层去除，将去除后的上电极层作为对质量负载进行去除的掩模层，通过这种方式，同样能够将上电极层和质量负载对齐。 

在另一实施例中，对准结构中需要对准的多个层包括上电极层和钝化层，钝化层整体或部分位于上电极层的上方。对于钝化层和上电极层的对准方式同样可以参照之前对质量负载进行对准的方式，这里不再重复。 

在一个实施例中，上述的掩模层可以为光刻胶层。在其他实施例中，上述掩模层可以是其他具有阻止蚀刻功能的蚀刻停止层。这样就能够通过提供保护的图形保护被保护的图形不被刻蚀，实现了不同层的图形的自对准，避免了由于光刻对准等问题带来的图形未对准导致的谐振器性能受损，提高了产品的良率。 

另外，上述对准层不仅可以是掩模层，还可以为牺牲层，并且形成于需要对准的多个层需要去除的部分下方。此时，在利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除时，可以通过将对准结构中的牺牲层去除，将需要对准的多个层位于牺牲层上方的部分去除，其中，在进行蚀刻之前，多个层中的至少部分层延伸至牺牲层上方。例如，可以采用liftoff工艺来实现这里所描述的步骤，从而实现部分层的剥离。 

在采用牺牲层作为对准层的实施例中，同样可以用于实现多个层的对准，包括但不限于上电极层与质量负载的对准、上电极层与钝化层的对准等。 

可选地，在本发明的实施例中，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为0.1μm至10000μm。优选地，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为1μm至100μm。 

根据本发明的实施例，还提供了一种谐振器的制造方法。 

如图11所示，根据本发明实施例的谐振器的制造方法包括： 

步骤S1101，形成对准结构，其中，对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将多个层进行对准的对准层； 

步骤S1103，利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后多个层的边缘彼此对准； 

步骤S1105，在边缘彼此对准的多个层上方形成压电层。 

在本发明的一个实施例中，对准层可以为掩模层，并且对准层形成于需要对准的多个层上方。掩模层可以保护其下方的层不被去除。 

本发明可以采用的去除工艺包括但不限于蚀刻、机械去除等。其中，蚀刻工艺可以采用干蚀刻、湿蚀刻、气体蚀刻等多种蚀刻工艺。以进行蚀刻工艺进行对准为例，在利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除时，可以对上述多个层进行蚀刻，将掩模层未覆盖的多个层中部分或全部层的边缘部分去除，其中，在进行蚀刻之前，多个层中的至少部分层延伸至掩模层之外。 

在进行蚀刻时，对于延伸至掩模层之外的多个层，可通过一个蚀刻步骤将该多个层延伸至掩模层之外的部分去除。在另一实施例中，可以通过多个蚀刻步骤将该多个层延伸至掩模层之外的部分去除。在通过多个蚀刻步骤对多个层进行去除工艺时，可以在这多个步骤之间将掩模层去除，而将已经完成蚀刻的任一层作为将要执行的后续蚀刻步骤的掩模层，将该层下方的部分或全部层未被该层覆盖的部分去除。 

在一个实施例中，对准结构中需要对准的多个层包括下电极、以及质量负载/周边质量负载，质量负载/周边质量负载整体或部分位于下电极上方或下方。 

其中，形成对准结构包括：形成质量负载/周边质量负载和下电极层，下电极层位于质量负载/周边质量负载的上方或下方；并且，在下电极层和质量负载/周边质量负载上方形成掩模层；并且，利用掩模层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除时，可以将下电极层和质量负载/周边质量负载未被掩模层覆盖的部分蚀刻去除。 

其中，质量负载/周边质量负载的形状包括：多边形、圆形、椭圆形。并且，质量负载和周边质量负载的区别在于周边质量负载的中间部分是空的。 

例如，在需要对准的多个层包括质量负载和上方的下电极层的情况下，一方面，可以在下电极层上形成掩模层，在将掩模层以外的下电极层和质量负载均去除之后，再将掩模层去除；另一方面，也可以先将掩模层以外的下电极层去除，之后将掩模层去除，将去除后的下电极层作为对质量负载进行去除的掩模层，通过这种方式，同样能够将下电极层和质量负载对齐。可选地，在本发明的实施例中，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为 0.1μm至10000μm。优选地，需要对准的多个层的至少一部分延伸至对准层之外的距离为1μm至100μm。 

与上电极进行对准的情况类似，掩模层可以是光刻胶层，也可以是其他具有保护下方结构不被去除的功能的层。另外，对于需要对准的多个层包括下电极的情况，根据本实施例的制造方法同样可以进一步包括： 

在将多个层中的部分层未被掩模层覆盖的部分去除之后，将掩模层去除；或者 

在多个层中所有未被掩模层覆盖的部分被去除之后，将掩模层去除。 

与上电极对准的情况类似，对于需要对准的多个层包括下电极的情况，在利用对准层将多个层中部分或全部层的边缘部分去除时，可以通过将对准结构中的牺牲层去除，将需要对准的多个层位于牺牲层上方的部分去除，其中，在进行去除之前，多个层中的至少一部分延伸至牺牲层上方。 

并且，本发明实施例提供的上述谐振器的制造方法可以应用于并联谐振器、串联谐振器以及其他具有多个需要对准的层的谐振器。 

下面将结合具体实例对本发明的制造方法进行详细描述。 

图3A-3H示出了根据本发明一个实施例的串联谐振器和带有质量负载的并联谐振器的在各个工艺阶段的结构图，而图3I-3K是其中关键步骤所形成结构的俯视图。为了明确和简化描述，图3中并未示出谐振器的基底和声反射结构，但并不代表谐振器不需要基底或者声反射结构。同样，在图3I-3K中，为了明确和简化描述，同样省略了不相关的结构 

图5示出了与图3中所示各个阶段对应的工艺流程。 

首先，如图5的步骤S501，在基底上形成串联谐振器和并联谐振器的下电极311和312，加工结构如图3A所示。串联谐振器和并联谐振器的下电极可以同时形成，也可以在不同的步骤中分别形成。下电极311和312可以由金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等多种金属或其合金形成，并且可用于形成下电极的材料并不局限于以上材料。并且，下电极311和312可以由同种材料构成，也可以由不同材料构成。 

然后，参照图5的步骤S502，在下电极311和312上形成串联谐振器和并联谐振器的压电层310，加工结构如图3B所示。串联谐振器和并联谐振器 的压电层可以相互连接(共用压电层)，也可以通过刻蚀等方法使串联谐振器和并联谐振器的压电层相互断开。串联谐振器和并联谐振器的压电层可以通过一次沉积的方法同时形成，也可以在不同的步骤中分别形成。压电层310可以由以下材料构成：氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等材料，但不局限于以上材料。 

然后，如图5的步骤S503，在并联谐振器的压电层上形成伪质量负载318，加工结构如图3C所示，其俯视图如图3I所示。伪质量负载318的图案大于质量负载的图案，通过之后将要描述的去除工艺，伪质量负载318的部分图案将被去除，从而形成加工后的质量负载的图案。 

然后，如图5的步骤S504，沉积上电极层319，加工结构如图3D所示。上电极层319由如下金属构成：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金，但并不局限于以上材料。 

然后，如图5的步骤S505，执行光刻工艺，加工的结构如图3E所示。在串联谐振器和并联谐振器上形成的光刻胶分别为321和322。光刻胶321和322的图案分别为串联谐振器和并联谐振器的上电极的图案。 

然后，如图5的步骤S506，刻蚀形成串联谐振器和并联谐振器的上电极313和314，加工结构如图3F所示，其俯视图如图3J所示。并联谐振器的上电极314没有完全覆盖并联谐振器的伪质量负载318。 

然后，如图5的步骤S507，刻蚀形成并联谐振器的质量负载316，加工结构如图3G所示，其俯视图如图3K所示。在刻蚀形成并联谐振器的质量负载316的过程中，并联谐振器上的光刻胶322和并联谐振器的上电极314作为阻挡，保护其下的伪质量负载不被刻蚀，形成质量负载316。如此，被保护的并联谐振器的质量负载316与提供保护的并联谐振器的上电极314的图案能够自对准，保证并联谐振的性能，进而保证采用此种加工方法形成的滤波器的性能。质量负载316由金属或非金属构成，例如，其材料可以包括金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金，或者可以包括碳化硅(SiC)、二氧化硅、氮化硅、聚合物等类似非金属，但并不局限于以上材料。 

最后，如图5的步骤S508，执行去胶步骤，加工结构如图3H所示。得到加工完成的串联谐振器301和带有质量负载的并联谐振器302。在P3区域和Q3区域，并联谐振器302的质量负载316与上电极314精确对准，不会出现如图1A和图1B所示的未对准的问题，从而改善了器件的性能。 

另外，尽管图中没有示出，实际上，串联谐振器301同样可以具有质量负载，其加工工艺与并联谐振器302的工艺类似，这里不再重复。 

在第一实例中，伪质量负载的图案大于质量负载的图案。伪质量负载的图案上任何一点与质量负载的图案上任何一点之间的距离在0.1μm至10000μm以内。在实际的谐振器加工中，伪质量负载的图案上任何一点与质量负载的图案上任何一点之间的距离通常可以在1μm至100μm以内。伪质量负载的图案形状可以与质量负载的图案形状相同，也可以不同。 

通过以上描述可以看出，图3和图5所示的工艺过程为形成串联谐振器和并联谐振器的上电极之后，先刻蚀形成并联谐振器的质量负载再去胶。在另一实施例中，可以采用其他的加工流程，例如，可以在形成串联谐振器和并联谐振器的上电极之后，先去胶再刻蚀形成并联谐振器的质量负载 

在刻蚀形成并联谐振器的质量负载的过程中，并联谐振器的上电极作为阻挡，保护其下的伪质量负载不被刻蚀，形成质量负载。如此，并联谐振器的质量负载与并联谐振器的上电极的图案能够自对准。 

在图3和图5所示出的实现方式中，质量负载和上电极实现自对准；实际上，当并联谐振器的结构为质量负载在下电极之下时，可采取同样的方式实现质量负载和下电极的自对准。 

在图3和图5所示出的实现方式中，一层质量负载和上电极实现自对准；实际上，当并联谐振器的结构为多层质量负载时，可采取同样的方式实现多层质量负载的自对准以及多层质量负载与上电极的自对准。 

在图3和图5所示出的实现方式中，上电极和质量负载通过光刻和刻蚀的方式形成；在另一种实现方式中，上电极和质量负载可以通过其他的方式形成，如liftoff、电镀等。 

在图3和图5所示出的实现方式中，串联谐振器和并联谐振器的上电极同时形成；在另一种实现方式中，串联谐振器和并联谐振器的上电极可以在不同 步骤中分别形成，串联谐振器和并联谐振器的上电极可以由同种材料构成，也可以由不同材料构成。 

在图3I-3K示出的俯视图中，质量负载和上电极的形状为矩形；质量负载和上电极的形状可以由其他形状构成，例如，可以是多边形，圆形，椭圆形等。 

在图3和图5所示出的实现方式中，串联谐振器以及并联谐振器的上电极和下电极边缘对准。实际上，串联谐振器以及并联谐振器的上电极的任何一部分可以位于下电极以内，也可以超出下电极的边缘，位于下电极以外。例如上电极的一部分需要超出下电极的边缘，位于下电极以外，以引出上电极的电学信号且不影响谐振器的有效面积；上电极的一部分需要位于下电极以内，以引出下电极的电学信号且不影响谐振器的有效面积。 

图中未示出的基底可以由硅、锗、砷化镓、氮化镓、蓝宝石等构成，并不局限于以上材料。声反射结构可以为在谐振器的薄膜下方形成的空气腔或者由高、低声阻抗材料交替堆叠形成的声反射镜。 

图4A-4H示出了根据本发明另一实施例的带有周边质量负载的谐振器400在各个工艺阶段的结构图，而图4I-4K示出了其中关键步骤的结构俯视图。为了明确和简化描述，图4中基底和声反射结构并未在图中画出，但并不代表谐振器不需要基底或者声反射结构。同样在图4I-4K中，为了明确和简化描述，不相关的结构并未在图中示出。图6则示出了相应的加工流程图。 

首先，如图6的步骤S601，在基底上形成下电极412，加工结构如图4A所示。下电极412由如下金属构成：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金，但并不局限于以上材料。 

然后，如图6的步骤S602，在下电极412上形成压电层410，加工结构如图4B所示。压电层410由以下材料构成：氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等材料，但不局限于以上材料。 

然后，如图6的步骤S603，在压电层410上形成伪周边质量负载422，加工结构如图4C所示，其俯视图如图4I所示。伪周边质量负载422的图案比周边质量负载的图案大，即伪周边质量负载422的图案包括周边质量负载的图 案，可以在之后的叙述中变得明了。 

然后，如图6的步骤S604，沉积上电极层420，加工结构如图4D所示。上电极层420由如下金属构成：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金，但并不局限于以上材料。 

然后，如图6的步骤S605，光刻，加工结构如图4E所示。光刻胶424的图案为上电极的图案。 

然后，如图6的步骤S606，刻蚀形成上电极414，加工结构如图4F所示，其俯视图如图4J所示。上电极414的一部分414a与压电层410接触，上电极414的另一部分414b和414c在伪周边质量负载422上，但没有完全覆盖伪周边质量负载422（图4J中的虚线示出了周边质量负载422的内径）。 

然后，如图6的步骤S607，刻蚀形成周边质量负载418，加工结构如图4G所示，其俯视图如图4K所示。在刻蚀形成周边质量负载418的过程中，光刻胶424和上电极的一部分414b和414c作为阻挡，保护其下的伪周边质量负载不被刻蚀，形成周边质量负载418。如此，被保护的周边质量负载418与提供保护的上电极414的图案的外边缘对准(图4K中的虚线示出了周边质量负载422的内径)，谐振器的Q值能够得到最大化的提升。周边质量负载418由金属或非金属构成：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金、碳化硅(SiC)、二氧化硅、氮化硅、聚合物等类似非金属，但并不局限于以上材料。 

最终，如图6的步骤S608，去胶，加工结构如图4H所示。带有周边质量负载的谐振器400加工完成。在P4区域和Q4区域，周边质量负载与上电极精确对准，不会出现如图2A和图2B所示的未对准。 

在该实施例中，伪周边质量负载的图案大于周边质量负载的图案。伪周边质量负载的图案上任何一点与周边质量负载的图案上任何一点之间的距离在0.1μm至10000μm以内。在实际的谐振器加工中，伪周边质量负载的图案上任何一点与周边质量负载的图案上任何一点之间的距离通常在1μm至100μm以内。伪周边质量负载的图案形状可以与周边质量负载的图案形状相同，也可以不同。 

本实施例所示的制造工艺还可以有其他形式的实现方式，不只局限于图4 和图6所示出的实现方式。 

在图4和图6所示出的实现方式中，加工流程为形成上电极之后，先刻蚀形成周边质量负载再去胶；在另一种实现方式中，加工流程为形成上电极之后，先去胶再刻蚀形成周边质量负载。在刻蚀形成周边质量负载的过程中，上电极作为阻挡保护其下的伪周边质量负载不被刻蚀，形成周边质量负载。如此，周边质量负载与上电极的图案能够自对准。 

在图4和图6所示出的实现方式中，周边质量负载和上电极实现自对准；实际上，当谐振器的结构为周边质量负载在下电极之下时，可采取同样的方式实现周边质量负载和下电极的自对准。 

在图4和图6所示出的实现方式中，一层周边质量负载和上电极实现自对准；实际上，当谐振器的结构为多层周边质量负载时，可采取同样的方式实现多层周边质量负载的自对准以及多层周边质量负载与上电极的自对准。 

在图4和图6所示出的实现方式中，上电极和周边质量负载通过光刻和刻蚀的方式形成；在另一种实现方式中，上电极和周边质量负载可以通过其他的方式形成，如liftoff，电镀等。 

在图4I-4K示出的俯视图中，周边质量负载的外边缘和上电极的形状为矩形；质量负载的外边缘和上电极的形状可以由其他形状构成，例如，可以是多边形，圆形，椭圆形等。 

在图4和图6所示出的实现方式中，上电极和下电极边缘对准。实际上，上电极的任何一部分可以位于下电极以内，也可以超出下电极的边缘，位于下电极以外。例如上电极的一部分需要超出下电极的边缘，位于下电极以外，以引出上电极的电学信号且不影响谐振器的有效面积；上电极的一部分需要位于下电极以内，以引出下电极的电学信号且不影响谐振器的有效面积。 

同样，谐振器的基底可以由硅、锗、砷化镓、氮化镓、蓝宝石等构成，并不局限于以上材料。声反射结构可以为在谐振器的薄膜下方形成的空气腔或者由高、低声阻抗材料交替堆叠形成的声反射镜。 

下面将详细描述根据本发明再一实施例的谐振器制造方法。 

首先，在基底上形成串联谐振器和并联谐振器的下电极311和312，加工结构如图7A所示。 

然后，在下电极311和312上形成串联谐振器和并联谐振器的压电层310，加工结构如图7B所示。 

然后，在压电层310上形成上电极层319，加工结构如图7C所示。 

然后，在并联谐振器的上电极层上形成伪质量负载318，加工结构如图7D所示。伪质量负载318的图案大于质量负载的图案，即伪质量负载318的图案包括质量负载的图案， 

然后，进行光刻，加工结构如图7E所示。串联谐振器和并联谐振器上形成的光刻胶分别为321和322。光刻胶321和322的图案分别为串联谐振器和并联谐振器上电极的图案。 

然后，刻蚀形成并联谐振器的质量负载316，加工结构如图7F所示。 

然后，刻蚀形成串联谐振器和并联谐振器的上电极313和314，加工结构如图7G所示。在刻蚀形成并联谐振器的上电极314的过程中，并联谐振器上的光刻胶322和并联谐振器的质量负载316作为阻挡，保护其下的上电极不被刻蚀，形成上电极314。如此，被保护的并联谐振器的上电极314与提供保护的并联谐振器的质量负载316的图案能够自对准，保证并联谐振的性能，进而保证采用此种加工方法形成的滤波器的性能。 

最终，去胶，加工结构如图7H所示。串联谐振器301和带有质量负载的并联谐振器302加工完成。在P3区域和Q3区域，并联谐振器302的质量负载316与上电极314精确对准，不会出现如图1A和图1B所示的未对准。 

其中，伪质量负载的图案可以大于质量负载的图案。伪质量负载的图案上任何一点与质量负载的图案上任何一点之间的距离在0.1μm至10000μm以内。在实际的谐振器加工中，伪质量负载的图案上任何一点与质量负载的图案上任何一点之间的距离通常在1μm至100μm以内。伪质量负载的图案形状可以与质量负载的图案形状相同，也可以不同。 

本实施例所描述的工艺过程还可以有其他形式的实现方式，不只局限于图7所示出的实现方式。 

在图7所示出的实现方式中，质量负载和上电极实现自对准；实际上，当并联谐振器的结构为质量负载在下电极之上时，可采取同样的方式实现质量负载和下电极的自对准。 

下面将详细描述根据本发明另一实施例的谐振器制造方法。 

首先，在基底上形成下电极412，加工结构如图8A所示。 

然后，在下电极412上形成压电层410，加工结构如图8B所示。 

然后，在压电层410上形成上电极层420，加工结构如图8C所示。 

然后，在上电极层420上形成伪周边质量负载422，加工结构如图8D所示。伪周边质量负载422的图案比周边质量负载的图案大，即伪周边质量负载422的图案包括周边质量负载的图案。 

然后，光刻，加工结构如图8E所示。光刻胶424的图案为上电极的图案。 

然后，刻蚀形成周边质量负载418，加工结构如图8F所示。 

然后，刻蚀形成上电极414，加工结构如图8G所示。在刻蚀形成上电极414的过程中，光刻胶424和周边质量负载418作为阻挡，保护其下的上电极不被刻蚀，形成上电极414。如此，被保护的上电极414与提供保护的周边质量负载418的图案能够自对准，谐振器的Q值能够得到最大化的提升。 

最终，去胶，加工结构如图8H所示。带有周边质量负载的谐振器400加工完成。在P4区域和Q4区域，周边质量负载与上电极精确对准，不会出现如图2A和图2B所示的未对准。 

其中，伪周边质量负载的图案大于周边质量负载的图案。伪周边质量负载的图案上任何一点与周边质量负载的图案上任何一点之间的距离在0.1μm至10000μm以内。在实际的谐振器加工中，伪周边质量负载的图案上任何一点与周边质量负载的图案上任何一点之间的距离通常在1μm至100μm以内。伪周边质量负载的图案形状可以与周边质量负载的图案形状相同，也可以不同。 

本实施例的工艺过程还可以有其他形式的实现方式，不只局限于图8所示出的实现方式。 

在图8所示出的实现方式中，周边质量负载和上电极实现自对准；实际上，当谐振器的结构为周边质量负载在下电极之上时，可采取同样的方式实现周边质量负载和下电极的自对准。 

下面将详细描述根据本发明另一实施例的谐振器制造方法。 

在本实施例中，提供了一种不需要“伪图案”的自对准方法。 

图9A-9H示出了带有钝化结构的谐振器300的加工结构图。出于清楚和简化的目的，图9中基底和声反射结构并未在图中画出，但并不代表谐振器不需要基底或者声反射结构。 

钝化结构的目的是保护谐振器不受周围环境中水汽、沾污等的影响。如果谐振器没有钝化结构或者钝化结构的图案与上电极的图案没有对准，谐振器的谐振频率会发生变化，性能也可能会下降。 

首先，在基底上形成下电极312，加工结构如图9A所示。下电极312由如下金属构成：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金，但并不局限于以上材料。 

然后，在下电极312上形成压电层310，加工结构如图9B所示。压电层310由以下材料构成：氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等材料，但不局限于以上材料。 

然后，在压电层310上形成上电极层318，加工结构如图9C所示。上电极层318由如下金属构成：金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)等类似金属或其合金，但并不局限于以上材料。 

然后，在上电极层318上形成钝化层320，加工结构如图9D所示。钝化层320由如下材料构成，碳化硅(SiC)、氧化铝、金刚石、类金刚石炭(DLC)、氧化硅、氮化硅及疏水聚合物等类似材料，但并不局限于以上材料。 

然后，光刻，加工结构如图9E所示。光刻胶322的图案为上电极的图案。 

然后，刻蚀形成钝化结构316，加工结构如图9F所示。 

然后，刻蚀形成上电极314，加工结构如图9G所示。在刻蚀形成上电极314的过程中，光刻胶322和钝化结构316作为阻挡，保护其下的上电极不被刻蚀，形成上电极314。如此，被保护的上电极314与提供保护的钝化结构316的图案能够自对准，保护谐振器不受周围环境的影响。 

最终，去胶，加工结构如图9H所示。带有钝化结构的谐振器300加工完成。在P3区域和Q3区域，钝化结构与上电极精确对准。 

本实施例所描述的制造工艺还有其他形式的实现方式，不只局限于图9所示出的实现方式。 

在图9所示出的实现方式中，加工流程为形成钝化结构之后，先刻蚀形成上电极再去胶；在另一种实现方式中，加工流程为形成钝化结构之后，先去胶再刻蚀形成上电极。在刻蚀形成上电极的过程中，钝化结构作为阻挡保护其下的上电极不被刻蚀。如此，钝化结构与上电极的图案能够自对准。 

在9所示出的实现方式中，钝化结构和上电极实现自对准；实际上，当谐振器的结构为钝化结构在下电极之下时，可采取同样的方式实现钝化结构和下电极的自对准，同样能够保护谐振器不受周围环境的影响。 

在图9所示出的实现方式中，钝化结构和上电极实现自对准；实际上，当谐振器的结构为多层钝化结构时，可采取同样的方式实现多层钝化结构的自对准以及多层钝化结构与上电极的自对准。 

在图9所示出的实现方式中，上电极和下电极边缘对准。实际上，上电极的任何一部分可以位于下电极以内，也可以超出下电极的边缘，位于下电极以外。例如上电极的一部分需要超出下电极的边缘，位于下电极以外，以引出上电极的电学信号且不影响谐振器的有效面积；上电极的一部分需要位于下电极以内，以引出下电极的电学信号且不影响谐振器的有效面积。 

在图9所示出的实现方式中，上电极和钝化结构通过光刻和刻蚀的方式形成；在另一种实现方式中，上电极和钝化结构可以通过其他的方式形成，如liftoff，电镀等。 

另外，谐振器的基底由硅、锗、砷化镓、氮化镓、蓝宝石等构成，并不局限于以上材料。声反射结构可以为在谐振器的薄膜下方形成的空气腔或者由高、低声阻抗材料交替堆叠形成的声反射镜。 

此外，本领域技术人员应当明白，图3至图8所示的工艺同样可以用于将钝化层以及其他层与上/下电极层进行对准，而图9所示的工艺同样可以用于将质量负载以及其他层与上/下电极层进行对准。 

借助于本发明实施例的上述制造方法，制造出的谐振器包括压电层；对准结构，形成于压电层的至少一侧，其中，对准结构包括多个层，多个层的边缘彼此对准。 

其中，上述多个层包括以下至少之一：上电极和质量负载/周边质量负载；下电极和质量负载/周边质量负载；上电极和钝化层；并且，质量负载/周边质 量负载整体或部分位于所述上电极/下电极远离或靠近所述压电层的一侧，所述钝化层整体或部分位于所述上电极远离所述压电层的一侧。 

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置对准层，能够借助于去除工艺将谐振器中多个未对准的层的多余部分去除，从而使得不同层的图形能够自对准，避免了不同层的图形未对准导致的谐振器(以及由谐振器构成的滤波器等器件)性能受损的问题，能够有效提高器件的性能。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (24)

1.一种谐振器的制造方法，其特征在于，包括：

在压电层上方形成对准结构，其中，所述对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将所述多个层进行对准的对准层；

利用所述对准层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后所述多个层的边缘彼此对准。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述对准层为掩模层，所述对准层形成于需要对准的所述多个层上。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，利用所述对准层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：

对所述多个层进行蚀刻，将所述掩模层未覆盖的所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除，其中，在进行蚀刻之前，所述多个层中的至少部分层延伸至所述掩模层之外。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在进行蚀刻时，对于延伸至所述掩模层之外的多个层，通过一个或多个蚀刻步骤将该多个层延伸至所述掩模层之外的部分去除。

5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述对准结构中需要对准的多个层包括上电极、以及质量负载/周边质量负载，所述质量负载/周边质量负载整体或部分位于所述上电极上方或下方。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，进一步包括：

预先在并排设置的第一下电极和第二下电极上方形成所述压电层；

并且，在压电层上方形成对准结构包括：

在所述压电层上方对应所述第二下电极的位置处形成所述质量负载/周边质量负载和上电极层，所述上电极层位于所述质量负载/周边质量负载的上方或下方；

在所述上电极层和所述质量负载/周边质量负载上方对应于所述第一下电极和所述第二下电极的位置处分别形成掩模层；

并且，利用所述掩模层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：

将所述上电极层和所述质量负载/周边质量负载未被所述掩模层覆盖的部分蚀刻去除。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述质量负载/周边质量负载的形状包括：多边形、圆形、椭圆形。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的制造方法，其特征在于，进一步包括：

在将所述多个层中的部分层未被所述掩模层覆盖的部分去除之后，将所述掩模层去除；或者

在多个层中所有未被所述掩模层覆盖的部分被去除之后，将所述掩模层去除。

9.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述对准结构中需要对准的多个层包括上电极层和钝化层，所述钝化层整体或部分位于所述上电极层的上方。

10.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述掩模层为光刻胶层。

11.根据权利要求1-7、9-10中任一项所述的制造方法，其特征在于，需要对准的所述多个层的至少一部分延伸至所述对准层之外的距离为0.1μm至10000μm。

12.根据权利要求1-7、9-10中任一项所述的制造方法，其特征在于，需要对准的所述多个层的至少一部分延伸至所述对准层之外的距离为1μm至100μm。

13.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述对准层为牺牲层，并且形成于需要对准的所述多个层需要去除的部分下方。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，利用所述对准层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：

通过将所述对准结构中的牺牲层去除，将需要对准的多个层位于所述牺牲层上方的部分去除，其中，在进行去除之前，所述多个层中的至少一部分延伸至所述牺牲层上方。

15.一种谐振器的制造方法，其特征在于，包括：

形成对准结构，其中，所述对准结构包括需要进行对准的多个层、以及用于将所述多个层进行对准的对准层；

利用所述对准层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除，使经去除后所述多个层的边缘彼此对准；

在边缘彼此对准的所述多个层上方形成压电层。

16.根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述对准层为掩模层，所述对准层形成于需要对准的所述多个层上。

17.根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于，利用所述对准层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：

对所述多个层进行蚀刻，将所述掩模层未覆盖的所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除，其中，在进行蚀刻之前，所述多个层中的至少部分层延伸至所述掩模层之外。

18.根据权利要求17所述的制造方法，其特征在于，在进行蚀刻时，对于延伸至所述掩模层之外的多个层，通过一个或多个蚀刻步骤将该多个层延伸至所述掩模层之外的部分去除。

19.根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于，所述对准结构中需要对准的多个层包括下电极、以及质量负载/周边质量负载，所述质量负载/周边质量负载整体或部分位于所述下电极上方或下方。

20.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，形成对准结构包括：

形成所述质量负载/周边质量负载和下电极层，所述下电极层位于所述质量负载/周边质量负载的上方或下方；

在所述下电极层和所述质量负载/周边质量负载上方形成掩模层；

并且，利用所述掩模层将所述多个层中部分或全部层的边缘部分去除包括：

将所述下电极层和所述质量负载/周边质量负载未被所述掩模层覆盖的部分蚀刻去除。

21.根据权利要求20所述的制造方法，其特征在于，所述质量负载/周边质量负载的形状包括：多边形、圆形、椭圆形。

22.根据权利要求15-21中任一项所述的制造方法，其特征在于，需要对准的所述多个层的至少一部分延伸至所述对准层之外的距离为0.1μm至10000μm。

23.根据权利要求15-21中任一项所述的制造方法，其特征在于，需要对准的所述多个层的至少一部分延伸至所述对准层之外的距离为1μm至100μm。

24.一种谐振器，其特征在于，包括：

压电层；

对准结构，形成于所述压电层的至少一侧，其中，所述对准结构包括多个层，所述多个层的边缘彼此对准；

其中，所述多个层包括以下至少之一：上电极和质量负载/周边质量负载；下电极和质量负载/周边质量负载；上电极和钝化层；

并且，所述质量负载/周边质量负载整体或部分位于所述上电极/下电极远离或靠近所述压电层的一侧，所述钝化层整体或部分位于所述上电极远离所述压电层的一侧。

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