本發明專利技術案涉及一種包含具有內埋式溫度補償層的電極的諧振器裝置。聲學諧振器包含襯底和安置在所述襯底上方的第一復合電極。所述第一復合電極包含第一和第二導電層以及安置在所述第一與第二導電層之間的第一溫度補償層。所述第二導電層在所述第一溫度補償層的至少一側上形成與所述第一導電層的第一電接觸，且所述第一電接觸使所述第一溫度補償層的第一電容組件電短路。
【技術實現步驟摘要】
包含具有內埋式溫度補償層的電極的諧振器裝置相關申請案的交叉引用本申請案根據37C.F.R.§1.53(b)是在2010年4月29日申請的標題為“包含具有內埋式溫度補償層的電極的諧振器裝置(RESONATORDEVICEINCLUDINGELECTRODEWITHBURIEDTEMPERATURECOMPENSATINGLAYER)”的頒給理查德C.魯賓(RichardC.Ruby)等人的第12/769,791號共同擁有的美國專利申請案的部分接續申請案。申請人根據35U.S.C.§120主張第12/769,791號美國專利申請案的優先權，且第12/769,791號美國專利申請案的全部揭示內容特此以引用方式并入。
本專利技術涉及諧振器裝置，明確地說涉及聲學諧振器裝置。
技術介紹
電諧振器廣泛并入于現代電子裝置中。舉例來說，在無線通信裝置中，射頻(RF)及微波頻率諧振器用作濾波器，例如具有形成為梯子結構的電串聯連接且分路的諧振器的梯式濾波器。所述濾波器可包含在雙工器中，例如連接在單一天線與接收器和發射器之間以分別對所接收和所發射的信號進行濾波。各種類型的濾波器使用機械諧振器，例如體聲波(BAW)諧振器及表面聲波(SAW)諧振器。所述諧振器一般將電信號轉換成機械信號或振動，和/或將機械信號或振動轉換成電信號。BAW諧振器例如為一般在兩個電極之間包含一層壓電材料的聲學堆疊。聲波實現橫越聲學堆疊的諧振，其中所述波的諧振頻率是由所述聲學堆疊中的材料和每一層(例如，壓電層和電極層)的厚度確定的。一種類型的BAW諧振器包含壓電薄膜作為壓電材料，其可被稱為薄膜體聲學諧振器(FBAR)。FBAR在GHz頻率下諧振，且因此相對緊湊，具有約數微米的厚度和數百微米的長度和寬度尺寸。諧振器可用作帶通濾波器，其具有提供準許穿過所述濾波器的頻率范圍的相關聯通帶。諧振器濾波器的通帶傾向于響應于環境和操作因素(例如，溫度和/或入射電力的變化)而移位。舉例來說，諧振器濾波器的通帶響應于溫度上升和入射電力變高而在頻率上向下移。明確地說，蜂窩電話受到由溫度和電力的波動引起的通帶移位的不利影響。舉例來說，蜂窩電話包含必須能夠應對在濾波器(雙工器)的邊緣處的大于預期的插入損耗的功率放大器(PA)。在濾波器通帶例如歸因于溫度上升而在頻率上向下移時，濾波器中的最大電力吸收點(其經設計而將高于通帶)向下移動到FCC或政府指定的通帶的頻率范圍中。此時，濾波器開始從PA吸收更多電力且變熱，從而致使溫度進一步升高。因此，濾波器通帶在頻率上向下移位更多，從而使最大濾波器吸收點甚至更近。此會引致潛在的失控情形，其僅可通過以下事實來避免：反射功率變大且濾波器最終穩定在某一高溫下。PA經特別設計以處置濾波器在通帶的拐角處的最壞狀況電力處置。典型PA的電流范圍可從在濾波器通帶的中心處的幾mA到在邊緣處的約380mA到450mA。此為PA以及驅動蜂窩電話的電池上的巨大電力消耗(powerdraw)。此為比起接收模式(即接聽時間)更多地在發射模式(即，講話時間)中操作的蜂窩電話更快速地汲取電池電力一個原因。為了防止或減小溫度上升，已知濾波器可在聲學堆疊的壓電層內包含一層氧化物材料。所述氧化物材料具有正溫度系數，所述正溫度系數至少部分地分別補償金屬電極與壓電材料的負溫度系數。舉例來說，所述氧化物材料可處于壓電層的中心或處于所述電極之間的壓電層的任一末端處。然而，氧化物材料添加到壓電層會極大損害諧振器的聲學耦合系數(kt2)。這是因為氧化物材料呈現為與主動壓電材料電介質串聯的“失效”電容器。此外，氧化物材料可能污染壓電材料。舉例來說，當壓電材料為氮化鋁(AlN)時，氧化物材料致使AlN變為包含氧的化合物(例如，AlN(x)O(y))，其為非壓電材料，因此使聲學耦合系數進一步降級。因此，需要一種至少克服上文所描述的已知機械諧振器的缺陷的機械諧振器。
技術實現思路
在一代表性實施例中，一種聲學諧振器包含襯底和安置在所述襯底上方的第一復合電極。所述第一復合電極包含第一和第二導電層以及安置在所述第一與第二導電層之間的第一溫度補償層。所述第二導電層在所述第一溫度補償層的至少一側上形成與所述第一導電層的第一電接觸，且所述第一電接觸使所述第一溫度補償層的第一電容組件電短路。所述聲學諧振器還包含安置在所述第一復合電極上方的壓電層和安置在所述壓電層上方的第二復合電極。所述第二復合電極包含第三和第四導電層以及安置在所述第三與第四導電層之間的第二溫度補償層。所述第四導電層在所述第二溫度補償層的至少一側上形成與所述第三導電層的第二電接觸，且所述第二電接觸使所述第二溫度補償層的第二電容組件電短路。所述聲學諧振器還包含安置在所述第一復合電極下方的聲學反射器。在另一代表性實施例中，一種聲學諧振器裝置包含聲學諧振器，所述聲學諧振器包含襯底和安置在所述襯底上方的第一復合電極。所述第一復合電極包含第一和第二導電層以及安置在所述第一與第二導電層之間的第一溫度補償層。所述聲學諧振器還包含安置在所述第一復合電極上方的壓電層和安置在所述壓電層上方的第二復合電極，所述壓電層具有一厚度。所述第二復合電極包含第三和第四導電層以及安置在所述第三與第四導電層之間的第二溫度補償層。所述聲學諧振器還包含安置在所述第一復合電極下方的聲學反射器。所述第一與第二復合電極關于大體上沿著所述壓電層的厚度的中心穿過的對稱軸而對稱地安置。附圖說明當結合附圖閱讀時，可從以下詳細描述最佳地理解實例實施例。應強調，各種特征未必是按比例繪制。實際上，尺寸可為了論述清楚起見而任意增大或減少。在適用且實際的情況下，相同參考數字指代相同元件。圖1是說明根據一代表性實施例的聲學諧振器裝置的橫截面圖。圖2展示比較已知聲學諧振器與根據一代表性實施例的聲學諧振器的頻率響應的曲線圖。圖3A到3G是描繪根據一代表性實施例的聲學諧振器裝置的說明性制造順序的橫截面圖。圖4是說明根據另一代表性實施例的聲學諧振器裝置的橫截面圖。圖5A到5E是描繪根據一代表性實施例的聲學諧振器裝置的說明性制造順序的橫截面圖。具體實施方式在以下詳細描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述揭示具體細節的代表性實施例以便提供對本專利技術教示的徹底理解。然而，得益于本專利技術的所屬領域的一般技術人員將顯而易見，根據本專利技術教示的脫離本文揭示的具體細節的其它實施例仍在所附權利要求書的范圍內。此外，可省略對熟知設備和方法的描述以免混淆對代表性實施例的描述。此類方法和設備明顯屬于本專利技術教示的范圍內。一般來說，應理解，圖式和其中描繪的各種元件不是按比例繪制。此外，例如“上方”、“下方”、“頂部”、“底部”、“上部”、“下部”、“左側”、“右側”、“垂直”和“水平”等相對術語用以描述各種元件彼此的關系，如在附圖中所說明。應理解，這些相對術語既定還涵蓋裝置和/或元件除圖式中描繪的定向之外的不同定向。舉例來說，如果裝置相對于圖式中的視圖翻轉，那么例如描述為在另一元件“上方”的元件現在將在所述元件“下方”。同樣，如果裝置相對于圖式中的視圖旋轉90度，那么例如描述為“垂直”的元件現在將為“水平”。本專利技術教示的方面與BAW的組件以及FBAR裝置和濾波器、其材料和其制造方法有關。此類裝置和對應制造方法的各種細節可本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種聲學諧振器裝置，其包括：襯底；安置在所述襯底上方的第一復合電極，所述第一復合電極包括第一和第二導電層以及安置在所述第一與第二導電層之間的第一溫度補償層，其中所述第二導電層在所述第一溫度補償層的至少一側上形成與所述第一導電層的第一電接觸，所述第一電接觸使所述第一溫度補償層的第一電容組件電短路；安置在所述第一復合電極上方的壓電層；安置在所述壓電層上方的第二復合電極，所述第二復合電極包括第三和第四導電層以及安置在所述第三與第四導電層之間的第二溫度補償層，其中所述第四導電層在所述第二溫度補償層的至少一側上形成與所述第三導電層的第二電接觸，所述第二電接觸使所述第二溫度補償層的第二電容組件電短路；以及安置在所述第一復合電極下方的聲學反射器。
【技術特征摘要】
2012.08.31 US 13/601,3841.一種聲學諧振器裝置，其包括：襯底；安置在所述襯底上方的第一復合電極，所述第一復合電極包括第一和第二導電層以及安置在所述第一與第二導電層之間的第一溫度補償層，其中所述第二導電層在所述第一溫度補償層的至少一側上形成與所述第一導電層的第一電接觸，所述第一電接觸使所述第一溫度補償層的第一電容組件電短路；安置在所述第一復合電極上方的壓電層；安置在所述壓電層上方的第二復合電極，所述第二復合電極包括第三和第四導電層以及安置在所述第三與第四導電層之間的第二溫度補償層，其中所述第四導電層在所述第二溫度補償層的至少一側上形成與所述第三導電層的第二電接觸，所述第二電接觸使所述第二溫度補償層的第二電容組件電短路；以及安置在所述第一復合電極下方的聲學反射器，其中所述第一溫度補償層、所述第二溫度補償層或其兩者具有錐形邊緣。2.根據權利要求1所述的聲學諧振器裝置，其中所述聲學反射器包括安置在所述襯底中的空腔。3.根據權利要求1所述的聲學諧振器裝置，其中所述聲學反射器包括安置在所述襯底中或其上方的聲學鏡。4.根據權利要求1所述的聲學諧振器裝置，其中所述第一導電層包括形成于所述襯底上的第一金屬層，且所述第二導電層包括安置在所述第一溫度補償層上的第二金屬層。5.根據權利要求1所述的聲學諧振器裝置，其中所述第三導電層包括安置在所述壓電層上的第三金屬層，且所述第四導電層包括安置在所述第二溫度補償層上的第四金屬層。6.根據權利要求1所述的聲學諧振器裝置，其中所述第一和第二溫度補償層各自包括多晶硅。7.根據權利要求4所述的聲學諧振器裝置，其中所述第一金屬層包括鎢，且所述第二金屬層包括鉬。8.根據權利要求5所述的聲學諧振器...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒強，志強·畢，克里斯蒂娜·拉默斯，理查德·C·魯比，
申請(專利權)人：安華高科技通用IP新加坡公司，
類型：發明
國別省市：新加坡;SG
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