【嘉勤点评】汉天下的声波滤波器专利，通过在不显著增加工艺复杂度的情况下在声学谐振器的有效谐振区域周围形成空隙，以将谐振能量限制在有效谐振区域中，从而减少谐振能量的损失，提高声学谐振器的品质因数。
集微网消息，如今国内射频前端产业环境利好，政府，资本和社会都给以巨大支持和关注。苏州汉天下成功突破了国际巨头公司的市场垄断，其核心产品为基于MEMS工艺的体声波滤波器芯片及射频模组，已广泛应用于4G/5G移动终端。
谐振器已被广泛应用于许多领域中，体声学谐振器具有尺寸小、工作频率高、与集成电路制造工艺兼容等优点。理想地，体声学谐振器仅激发厚度方向上的纵向模，然而在声学谐振器中还存在横向模，会沿着压电层表面在水平方向上传播，不利地影响声学谐振器的品质因数。因此，仍需要至少克服以上缺陷的声学谐振器。
为此，汉天下于2021年6月28日申请了一项名为“声学谐振器及其制造方法以及包括该声学谐振器的滤波器”的发明专利（申请号: 202110717075.1），申请人为深圳汉天下微电子有限公司。
图1 声学谐振器制造方法流程图
图1为本发明的声学谐振器制造方法的流程图，该方法主要包括以下步骤：首先，在衬底内部或表面上形成反射元件（S101）；然后，在衬底上方沿竖直方向依次形成与反射元件交叠的种子层、下电极和压电层，其中种子层、下电极和压电层与反射元件交叠的区域构成有效谐振区域（S102）；接着，在有效谐振区域的一端对压电层进行刻蚀以形成空隙（S103）；最后，在压电层上方形成上电极和桥部，其中桥部覆盖空隙（S104）。
具体来说，反射元件具有空腔的形式，能够反射能量，从而减少能量损失，提高声学谐振器的品质因数Q。在衬底上方沿竖直方向，即y方向依次形成与反射元件交叠的种子层、下电极和压电层。其中种子层和压电层可以由相同的压电材料制成。下电极和上电极包括导电材料并且在受到电激励时沿着y方向提供振荡电场。种子层、下电极、压电层和上电极与反射元件交叠的区域构成声学谐振器的有效谐振区域。在有效谐振区域的一端对压电层进行刻蚀以形成第二槽。该第二槽在y方向上延伸穿过压电层的整个厚度。有效谐振区域的被刻蚀以形成有第二槽的一端被称为连接端，与互连部连接。
桥部和空隙在声学谐振器的连接端处的有效谐振区域的边界处提供声学阻抗失配。这种声学阻抗失配导致在该边界处的声波反射，使得声波不会被传播到有效谐振区域外部并且因此避免能量损失，桥部和空隙可以提高声学谐振器的品质因数Q。此外，通过对上电极和桥部的图案化，上电极在与连接端的相对端处终止可以使得声学谐振器的有效谐振区域终止，并且通过产生声学阻抗失配来减小能量损失。这同样可以提高声学谐振器的品质因数Q。
简而言之，汉天下的声波滤波器专利，通过在不显著增加工艺复杂度的情况下在声学谐振器的有效谐振区域周围形成空隙，以将谐振能量限制在有效谐振区域中，从而减少谐振能量的损失，提高声学谐振器的品质因数。
汉天下是国内率先全面掌握体声波滤波器量产技术的公司，研发团队已攻克全部关键工艺并系统掌握器件结构与性能参数的关系。汉天下将持续推进新产品与新技术的研发进展，打破西方国家对我国高端集成电路产业发展的制约。
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（校对/holly）
