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兰姆波谐振器及其制作方法与流程

2022-06-11 17:32:53 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种谐振器,尤其涉及一种兰姆波谐振器及其制作方法。


背景技术:

2.在5g通信产业中,通信装置中必需要配置合适的滤波器,例如射频电子信号滤波器,才能使得电磁波信号中的特定信号得以被输入至通信装置中的信号处理器,或使得射频电子信号得以自通信装置输出。
3.一般而言,可以使用谐振器(resonator)作为电子信号的滤波器。举例而言,谐振器可以是兰姆波谐振器(lamb wave resonator),其中配置有压电层和指状电极,且指状电包括多个等间距分布的分支部。通过调整分支部的间距大小,可以改变谐振器的谐振频率,因此可以使得特定频率的电子信号得以通过谐振器,而其他频率的电子信号则会被谐振器滤除。
4.然而,由于谐振器的谐振频率和谐振器中的分支部的间距有关,若要对不同频率范围的电子信号进行滤波,往往需要重新设计相应的分支部的布局,并制作相应的光罩。如此,不但增加了制作的复杂度,也增加了整体的制作时间及成本。
5.因此,需要提供一种改进的兰姆波谐振器及其制作方法,以解决现有兰姆波谐振器中所面临的问题。


技术实现要素:

6.有鉴于此,本发明提供了一种兰姆波谐振器及其制作方法,以解决现有技术所面临的技术问题。
7.根据本发明的一种实施例,提供一种兰姆波谐振器,包括:一压电材料层;一第一指状电极,设置于所述压电材料层的一侧,该第一指状电极包括一第一主干部与复数个第一分支部;一第二指状电极,设置于所述压电材料层的所述一侧,该第二指状电极包括一第二主干部与复数个第二分支部,其中各所述第一分支部与各所述第二分支部平行且交错排列;至少两个浮置电极,设置于各所述第一分支部和各所述第二分支部之间;以及至少两个间隙,分别设置于各所述浮置电极的两端。
8.根据本发明的另一实施例,提供一种兰姆波谐振器的制作方法,包括:提供一压电材料层;形成一第一指状电极于所述压电材料层的一侧,其中该第一指状电极包括复数个第一分支部;形成一介电层,覆盖所述压电材料层及所述复数个第一分支部;形成至少一第一开口于所述介电层中,该至少一第一开口重叠所述复数个第一分支部的部分区域;以及移除重叠于所述至少一第一开口的所述复数个第一分支部的所述部分区域,以形成至少两个第一浮置电极。
9.根据上述实施例,通过截断特定间距的分支部,可以降低兰姆波谐振器的谐振频率,例如是降低s0模式的谐振频率。因此,当要制作不同谐振频率的兰姆波谐振器时,不需重新设计兰姆波谐振器中的指状电极中的分支部的布局或间距,而可以仅利用某一特定的
指状电极的光罩图案,搭配后续的移除制程,以截断特定间距的分支部,进而达到调降兰姆波谐振器的谐振频率的效果。
附图说明
10.图1是本发明一实施例的兰姆波谐振器的俯视示意图;
11.图2是本发明一实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图;
12.图3是本发明一实施例沿着图1中b-b’切线所绘示的剖面示意图;
13.图4是本发明一实施例沿着图1中c-c’切线所绘示的剖面示意图;
14.图5是本发明一变化实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图;
15.图6是本发明一变化实施例沿着图1中b-b’切线所绘示的剖面示意图;
16.图7是本发明一实施例的兰姆波谐振器在分支部被截断前后的谐振频率变化;
17.图8是本发明一变化实施例的兰姆波谐振器的俯视示意图;
18.图9是本发明一变化实施例的兰姆波谐振器的俯视示意图;
19.图10是本发明一变化实施例沿图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图;
20.图11是本发明一变化实施例沿图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图;
21.图12是本发明一变化实施例沿图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图;
22.图13是本发明一实施例的制作兰姆波谐振器的俯视示意图;
23.图14是本发明一实施例沿图13中a-a’切线所绘示的剖面示意图;
24.图15是本发明一实施例在移除牺牲层后的剖面示意图;
25.图16是本发明一变化实施例在移除部分第二分支部后的剖面示意图。
26.附图标记说明:100、200、300、400、500、600、700、800、900:兰姆波谐振器102:框架部104:悬挂部105:锚定部106、152:压电材料层110:第一指状电极112:主干部114:第一分支部116:第一浮置电极118:第一绝缘区120:第二指状电极122:第二主干部124:第二分支部126:第二浮置电极128:第二绝缘区130、144、606:空腔132:牺牲层140:基底
142:介电基层146:晶种层150:底电极154:钝化层156、506:介电层158-1:第一接触垫158-2:第二接触垫160:间隔170:图案化光阻172:开孔504:导线602:第一半导体层608:绝缘层610:第二半导体层g1、g1’、g2、g2’:间隙l1:第一距离l2:第二距离l3:第三距离o1:第一开口o2:第二开口p1:第一间距p2:第二间距p3:第三间距p4:第四间距p5:第五间距t1、t2、t3:厚度w1、w1’、w2、w2’:宽度λ:波长δf:频率差值
具体实施方式
27.下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步说明。
28.本发明提供了数个不同的实施例,可用于实现本发明的不同特征。为简化说明起见,本发明也同时描述了特定构件与布置的范例。提供这些实施例的目的仅在于示意,而非予以任何限制。
29.本发明中针对「第一部件形成在第二部件上或上方」的叙述,其可以是指「第一部件与第二部件直接接触」,也可以是指「第一部件与第二部件之间另存在有其他部件」,致使第一部件与第二部件并不直接接触。
30.此外,本发明中的各种实施例可能使用重复的元件符号和/或文字注记。使用这些
重复的元件符号与文字注记是为了使叙述更简洁和明确,而非用以指示不同的实施例及/或配置之间的关联性。
31.另外,针对本发明中所提及的空间相关的叙述词汇,例如:「在...之下」、「在...之上」、「低」、「高」、「下方」、「上方」、「之下」、「之上」、「底」、「顶」和类似词汇时,为便于叙述,其用法均在于描述附图中一个部件或特征与另一个(或多个)部件或特征的相对关系。除了附图中所显示的摆向外,这些空间相关词汇也用来描述半导体装置在制作过程中、使用中以及操作时的可能摆向。举例而言,当半导体装置被旋转180度时,原先设置于其他部件「上方」的某部件便会变成设置于其他部件「下方」。因此,随着半导体装置的摆向的改变(旋转90度或其它角度),用以描述其摆向的空间相关叙述亦应通过对应的方式予以解释。
32.虽然本发明使用第一、第二、第三等用词,以叙述种种元件、部件、区域、层及/或区块(section),但应了解此等元件、部件、区域、层及/或区块不应被此等用词所限制。此等用词仅是用以区分某一元件、部件、区域、层及/或区块与另一个元件、部件、区域、层及/或区块,其本身并不意含及代表该元件有任何之前的序数,也不代表某一元件与另一元件的排列顺序或是制造方法上的顺序。因此,在不背离本发明具体实施例的范畴下,下列所讨论的第一元件、部件、区域、层或区块亦可以第二元件、部件、区域、层或区块之词称之。
33.本发明中所提及的「耦接」、「耦合」、「电连接」一词包含任何直接及间接的电气连接手段。举例而言,若文中描述第一部件耦接于第二部件,则代表第一部件可直接电气连接于第二部件,或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二部件。
34.虽然下文是通过具体实施例来描述本发明,然而本发明的原理亦可应用至其他的实施例。此外,为了不致使本发明的精神晦涩难懂,特定的细节会被予以省略,该些被省略的细节属于本领域普通技术人员的知识范围。
35.图1是本发明一实施例的兰姆波谐振器的俯视示意图。如图1所示,兰姆波谐振器100可以包括框架部102及悬挂部104,其中框架部102可以围绕住悬挂部104的外围,且框架部102可通过锚定部105而连接至悬挂部104。悬挂部104的下方以及悬挂部104和框架部102之间可以存在空腔或间隔160,因此当兰姆波谐振器100发生谐振时,悬挂部104可以在空腔或间隔160中产生震荡。根据本发明的一实施例,悬挂部104可以包括压电材料层106、第一指状电极110、第二指状电极120、第一浮置电极116、第二浮置电极126及介电层(图未示)。在本发明中,技术用语「浮置电极」指电绝缘或未电连接于第一指状电极110及第二指状电极120的电极,因此,电子流或电流无法自第一指状电极110或第二指状电极120直接传输至浮置电极。
36.压电材料层106可以是薄平板,例如是长度或宽度大约为10μm至500μm、厚度大约为0.1μm至2μm的薄平板。压电材料层106的顶侧可用于承载第一指状电极110、第二指状电极120、第一浮置电极116及第二浮置电极126。
37.介电层(图未示)可以被设置于压电材料层106之上,使得介电层可覆盖第一指状电极110、第二指状电极120、第一浮置电极116及第二浮置电极126。其中,介电层中可以具有开口,例如设置于悬挂部104的相对两侧的第一开口o1和第二开口o2。根据本发明一实施例,第一开口o1可以是沿着某一方向(例如x方向)延伸的条状开口,且对应于各第一浮置电极116的两端而设置,该些端系邻近于主干部112;而第二开口o2可以是沿着同一方向(例如x方向)延伸的条状开口,且对应于各第二浮置电极126的两端而设置,该些端系邻近于第二
主干部122。
38.根据本发明的一实施例,第一指状电极110和第二指状电极120之间会呈现指状排列。其中,第一指状电极110可以包括一第一主干部112及电连接至第一主干部112的多个第一分支部114,而第二指状电极120可以包括一第二主干部122及电连接至第二主干部122的多个第二分支部124。第一指状电极110的第一分支部114可以和第二指状电极120的第二分支部124互相平行,例如是均沿着y方向延伸,且第一分支部114可以和第二分支部124会沿着某方向(例如x方向)交错排列。对于第一浮置电极116,各第一浮置电极116的一端和第一主干部112之间可存在第一间隙g1,而各第一浮置电极116的另一端和第二指状电极120之间可存在第二间隙g2。第一间隙g1可用以容纳第一绝缘区118,例如空腔,且各第一绝缘区118可以和介电层中的第一开口o1至少部分重叠。类似的,对于第二浮置电极126,各第二浮置电极126的一端和第二主干部122之间可存在第一间隙g1’,而各第二浮置电极126的另一端和第一指状电极110之间可存在第二间隙g2’。第一间隙g1’可用以容纳第二绝缘区128,例如空腔,且各第二绝缘区128可以和介电层中的第二开口o2至少部分重叠。
39.第一指状电极110和第二指状电极120中的其中一者可以电连接至一电信号输入端,而其中另一者可以电连接至一电信号输出端,因此自电信号输入端输入至兰姆波谐振器100的电信号可以被过滤,使得所需的电信号可以自兰姆波谐振器100而输出至电信号输出端。根据本发明的一实施例,各第一分支部114的宽度及各第二分支部124的宽度可以为0.1μm至1.0μ,但不限定于此。
40.根据本发明的一实施例,第一浮置电极116及第二浮置电极126可以被设置于第一分支部114和相邻于第一分支部114的第二分支部124之间。此外,第一浮置电极116及第二浮置电极126亦可以被设置于相邻的两第一分支部114之间或是相邻的两第二分支部124之间。又,各第一浮置电极116及各第二浮置电极126可成对出现于相邻的第一分支部114和第二分支部124之间、相邻的两第一分支部114之间及相邻的两第二分支部124之间。
41.在本发明中,当提及「相邻的第一分支部和第二分支部」或实质相等的描述时,代表此第一分支部和此第二分支部之间未存在额外的第一分支部及第二分支部,但可能存在浮置电极。在本发明中,当提及「相邻的两第一分支部」或实质相等的描述时,代表此两第一分支部之间未存在额外的第一分支部,但可能存在第二分支部或浮置电极。在本发明中,当提及「相邻的两第二分支部」或实质相等的描述时,代表此两第二分支部之间未存在额外的第二分支部,但可能存在第一分支部或浮置电极。在本发明中,当提及「相邻的两第一浮置电极」或实质相等的描述时,代表此两第一浮置电极之间未存在额外的第一浮置电极,但可能存在第一分支部或第二分支部。在本发明中,当提及「相邻的两第二浮置电极」或实质相等的描述时,代表此两第二浮置电极之间未存在额外的第二浮置电极,但可能存在第一分支部或第二分支部。在本发明中,当提及「相邻的第一浮置电极和第二浮置电极」或实质相等的描述时,代表此第一浮置电极和此第二浮置电极之间未存在额外的第一浮置电极以及第二浮置电极,也未存在任何第一分支部及第二分支部。
42.图2是本发明一实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图。如图2所示,兰姆波谐振器100可包括基底140,例如半导体基底或绝缘基底,使得框架部102及悬挂部104可以被设置于基底140之上。根据本发明一实施例,基底140上可以至少设置介电基层142、可选的晶种层146、可选的底电极150、压电材料层152、顶电极(例如第一指状电极110及第二
指状电极120)、浮置电极(例如第二浮置电极126)、钝化层154、介电层156及导电接触垫(例如第一接触垫158-1及第二接触垫158-2)。此外,悬挂部104和框架部102之间设置有间隔160,且悬挂部104的下方设置有空腔144。
43.根据本发明一实施例,介电基层142的材质可相异于基底140及晶种层146的材质。位于框架部102中的介电基层142可以较厚,因此可以将框架部102固接至基底140,而位于悬挂部104中的介电基层142可以较薄,因此不至于影响悬挂部104的谐振。根据本发明一实施例,晶种层146可例如是sio2、sion、aln或alscn,其可以设置于底电极150和介电基层142之间,且晶种层146的表面纹理可以影响沉积在其上的各层的结晶性。
44.顶电极(例如第一指状电极110及第二指状电极120)和底电极150可以分别被设置于压电材料层152的相对两侧,例如是顶侧和底侧,且浮置电极(例如第二浮置电极126)可以和顶电极位于同一侧。根据本发明一实施例,顶电极、底电极150及浮置电极可以是例如由钼(mo)、钛(ti)、铝(al)、铂(pt)或其合金所组成的导电材料,但不限于此。第一指状电极110、第二指状电极120及底电极150可分别电连接至对应的导电接触垫,例如包括第一接触垫158-1及第二接触垫158-2的导电接触垫,使得第一指状电极110、第二指状电极120及底电极150可以被接地或接受/传输电信号。压电材料层152可例如是由aln、alscn、pzt、zno、pvdf和pmn-pt中的至少一者所组成的压电材料,但不限于此。
45.钝化层154可以用于钝化和/或保护下方的压电材料层152、顶部电极和浮置电极。根据本发明的一实施例,钝化层154可以由sio2、sion、aln、alscn、pzt、zno、pvdf和pmn-pt中的至少一者所组成,但不限于此。此外,钝化层154可以填满第一指状电极110及第二指状电极120之间的空隙(spacing)。介电层156可以覆盖钝化层154,且介电层156中设置有第一开口o1和第二开口o2。根据本发明的一实施例,第二开口o2的底面下方可以对应设置第二绝缘区128,例如是填满空气的空腔或是含有少许金属氧化物或氮化物的空腔,且第二开口o2和第二绝缘区128之间可以存在厚度较薄的钝化层154。
46.图3是本发明一实施例沿着图1中b-b’切线所绘示的剖面示意图。如图3所示,压电材料层152的厚度t1可大于钝化层154的厚度t2,或是大于钝化层154及介电层156的总合的厚度t3。根据本发明一实施例,钝化层154可以填满第一分支部114之间的空隙,且可以覆盖第一分支部114及第一绝缘区118的顶面。介电层156中的第一开口o1可以暴露出钝化层154的顶面。根据本发明一实施例,相邻的两第一分支部114之间可以设置成对的第一绝缘区118,例如是填满空气的空腔或是含有少许金属氧化物或氮化物的空腔。其中,由于第一绝缘区118可通过镭射熔烧第一分支部114的部分区域而得,因此第一绝缘区118的宽度w1’可以约等于第一分支部114的宽度w1。此外,第一绝缘区118和第一分支部114之间的间距可以是第一距离l1和第二距离l2,而相邻两第一分支部114之间的间距可以是第三距离l3,其中,第一距离l1、第二距离l2及第三距离l3系为等差数列,但不限定于此。根据本发明一实施例,兰姆波谐振器100的兰姆波波长λ会大致等于相邻两第一分支部114之间的间距(第三距离l3)。
47.图4是本发明一实施例沿着图1中c-c’切线所绘示的剖面示意图。如图4所示,根据本发明一实施例,钝化层154可以填满第一分支部114、第二分支部124、第一浮置电极116及第二浮置电极126之间的空隙,且可以覆盖第一分支部114的顶面、第二分支部124的顶面、第一浮置电极116的顶面及第二浮置电极126的顶面。
48.根据本发明一实施例,就第一浮置电极116而言,相邻的两第一分支部114之间的第一浮置电极116数目可以是偶数(即:2n,其中n为正整数),例如是2、4、6、8等数值,但不限定于此。此外,各第一浮置电极116的宽度w1或平均宽度大约会等于各第一分支部114的宽度w1’或平均宽度。彼此相邻的各第一浮置电极116和各第一分支部114之间可具有间距(pitch),例如第一间距p1,而相邻的两第一分支部114之间可具有间距(pitch),例如第二间距p2,使得第一间距p1和第二间距p2之间可满足特定的比例关系,例如满足1:2n 1,其中n为正整数,且2n即为第一浮置电极116与第二浮置电极126之总数目。又,各第二分支部124的两侧可以分别设置第一浮置电极116,且此相邻的第一浮置电极116之间可以具有一间距(pitch),例如第三间距p3,使得第三间距p3和第二间距p2(即相邻两第一分支部114之间的间距)之间可以满足特定比例关系,例如满足1:2n 1,其中n为正整数。
49.根据本发明一实施例,就第二浮置电极126而言,相邻的两第一分支部114之间的第二浮置电极126数目可以是偶数(即:2n,其中n为正整数),例如是2、4、6、8等数值,但不限定于此。此外,各第二浮置电极126的宽度w2或平均宽度大约会等于各第二分支部124的宽度w2’或平均宽度。彼此相邻的各第二浮置电极126和各第一分支部114之间可具有间距(pitch),例如第四间距p4,而相邻的第一分支部114和第二分支部124之间可具有间距,例如第五间距p5,使得第四间距p4和第五间距p5之间可以满足特定比例关系,例如满足1:2n 1,其中n为正整数。
50.根据上述实施例,介电层156中的开口(例如第一开口o1及第二开口o2)和其下方的绝缘区段(例如第一绝缘区118及第二绝缘区128)之间存在厚度较薄的钝化层154,然而本发明不限定于此。根据本发明的其他实施例,介电层156中的开口和其下方的绝缘区段之间可不存在任何钝化层154。图5是本发明一变化实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图,图6是本发明一变化实施例沿着图1中b-b’切线所绘示的剖面示意图。如图5所示,兰姆波谐振器200的第二开口o2的底面下方可对应设置第二绝缘区128,例如是空腔,且此空腔可连通至第二开口o2底面。根据图5所示的实施例,第二开口o2和第二绝缘区128之间未存在钝化层154。如图6所示,空腔130可以被形成于钝化层154中,而暴露出部分的压电材料层152,且空腔130可以连通至第一开口o1的底面。其中,根据图6所示的实施例,第一绝缘区118可以被视为是空腔130的一部分。
51.针对上述实施例中所述的兰姆波谐振器100、200,第一浮置电极116及第二浮置电极126可通过截断特定间距的第一分支部114及第二分支部124而得。通过截断特定间距的第一分支部114及第二分支部124,可以降低兰姆波谐振器100的谐振频率,例如是降低s0模式的谐振频率,使得截断后的s0模式的谐振频率和截断前的s0模式的谐振频率之间的关系约满足1:2n 1,其中n为正整数。
52.图7是本发明一实施例的兰姆波谐振器在分支部被截断前后的谐振频率变化。如图7所示,对于类似如图1所示的兰姆波谐振器100而言,当每一相邻的第一分支部114和第二分支部124之间仅存在一对第一浮置电极116及第二浮置电极126时,则兰姆波谐振器100的s0模式的谐振频率会从截断前的初始谐振频率(例如约4.5ghz),下降一频率差值δf,而成为截断后的最终谐振频率(例如约1.5ghz)。因此,最终谐振频率和初始谐振频率的比值约为1:3,满足比例关系1:2n 1,其中n为正整数。此外,根据本发明的一实施例,当兰姆波谐振器设置有底电极(例如底电极150)时,则无论底电极的俯视布局(平板状或指状)或电性
连接关系(浮置或接地)为何,兰姆波谐振器的有效压电耦合系数(keff2)均可维持大于1.0%,例如大于1.5%。换言之,对于含有不同浮置电极数目和分支部数目的兰姆波谐振器而言,当设置有底电极时,其可以使得有效压电耦合系数(keff2)维持在一定的数值之上。另一方面,针对上述的兰姆波谐振器的初始谐振频率及最终谐振频率,其量测的数值范围容许一定的偏差,例如
±
20%以内的偏差。
53.除了上述实施例外,本发明亦包括兰姆波谐振器的其他变化实施例。为简化说明,以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述,而不再对相同之处作重覆赘述。此外,本发明各实施例中相同的元件以相同的标号进行标示,以利于各实施例间互相对照。
54.图8是本发明一变化实施例的兰姆波谐振器的俯视示意图。如图8所示,图8所示的兰姆波谐振器300类似图1所示的兰姆波谐振器100,主要差异在于,第一开口o1并非为单一的条状开口,而是彼此间分离设置的多个几何开口,例如是沿着x方向断续分布的多个开口,且各第一开口o1对应于第一浮置电极116的一端而设置,且至少部分重叠于各第一绝缘区118。
55.图9是本发明一变化实施例的兰姆波谐振器的俯视示意图。如图9所示,图9所示的兰姆波谐振器400类似图1所示的兰姆波谐振器100,主要差异在于,每一相邻的第一分支部114和第二分支部124之间会设置两对的第一浮置电极116及第二浮置电极126。换言之,对于在形成第一浮置电极116及第二浮置电极126前的兰姆波谐振器400而言,其s0模式的谐振频率可以是谐振频率f1,而对于在形成第一浮置电极116及第二浮置电极126后的兰姆波谐振器400而言,其s0模式的谐振频率可以是谐振频率f2。其中,谐振频率f1和f2之间的比值可约为5:1,满足比例关系2n 1:1,其中n为正整数。
56.图10是本发明一变化实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图。如图10所示,图10所示的兰姆波谐振器500类似图2所示的兰姆波谐振器100,主要差异在于,基底140中可以设置半导体元件,例如开关元件或放大器,且基底140和介电基层142之间设置有电连接至半导体元件的导线504和介电层506。第二接触垫158-2的底部可以穿透介电基层142而电连接至导线504。根据本发明一实施例,由基底140中的半导体元件所发出的电子信号可以依序经由导线504及第二接触垫158-2而被传递至第一指状电极110或第二指状电极120。图11是本发明一变化实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图。如图11所示,图11所示的兰姆波谐振器600类似图2所示的兰姆波谐振器100,主要差异在于,基底140中系设置有空腔606,且薄介电层604会被设置于基底140和晶种层146之间。根据本发明一实施例,当兰姆波谐振器600发生谐振时,悬挂部104可以在基底140中的空腔606震荡。
57.图12是本发明一变化实施例沿着图1中a-a’切线所绘示的剖面示意图。如图12所示,图12所示的兰姆波谐振器700类似图11所示的兰姆波谐振器600,主要差异在于,基底140为半导体覆绝缘层基底,例如是硅覆绝缘层基底,由下至上依序堆栈第一半导体层602、绝缘层608及第二半导体层610。
58.为了使本领域普通技术人员能够据以实现本发明,下文进一步描述兰姆波谐振器的制作方法。此外,由于兰姆波谐振器可以通过标准的cmos制程制作,因此在兰姆波谐振器的同一基底上也可以通过相同的cmos制程制作相关的电子元件,如场效晶体管、放大器和集成电路。
59.图13是本发明一实施例的制作兰姆波谐振器的俯视示意图。如图13所示,兰姆波
谐振器800中的第一指状电极110及第二指状电极120可以被设置于压电材料层106的顶侧,且第一开口o1和第二开口o2可以是条状开口,且分别被设置于第二分支部124及第一分支部114的一端。
60.图14是本发明一实施例沿着图13中a-a’切线所绘示的剖面示意图。如图14所示,兰姆波谐振器800可包括基底140,且基底140和晶种层146之间设置有介电基层142及牺牲层132。其中,介电基层142及牺牲层132的材料相异,因此在后续的蚀刻制程中,蚀刻剂对于介电基层142及牺牲层132可产生不同的蚀刻速率。根据本发明一实施例,在此制程时点,钝化层154可以完整覆盖住顶电极(例如第一指状电极110及第二指状电极120),并填满第一指状电极110及第二指状电极120之间的空隙。
61.图15是本发明一实施例在移除牺牲层后的剖面示意图。如图15所示,可以形成至少一穿透压电材料层150的间隔160,并通过间隔160向牺牲层132提供蚀刻剂,以蚀刻移除牺牲层132,而于压电材料层152的下方形成空腔144。因此,在移除牺牲层132之后,兰姆波谐振器800可包括框架部102及悬挂部104,其中框架部102可以围绕住悬挂部104的外围。
62.后续可以进一步施行镭射熔烧制程,以将镭射能量聚焦于第一开口o1正下方的第一分支部114的部分区域及第二开口o2下方的第二分支部124的部分区域,使得第一分支部114的部分区域及第二分支部124的部分区域可以被熔烧、汽化,而于相应的区域形成第一绝缘区118及第二绝缘区128,并同时形成第一浮置电极116及第二浮置电极126,而获得如图2至图3实施例所示的结构。根据本发明的实施例,由于介电层156及钝化层154的厚度会影响镭射能量的聚焦深度,因此通过在介电层156或钝化层154中形成第一开口o1及第二开口o2,可以让镭射能量更容易传递至预定的深度。
63.根据本发明的一变化实施例,形成第一绝缘区118及第二绝缘区128的方式不限于镭射熔烧,而亦可以是利用光微影和蚀刻制程,以移除第一分支部114的部分区域及第二分支部124的部分区域,而形成第一绝缘区118及第二绝缘区128。图16是本发明一变化实施例在移除部分第二分支部后的剖面示意图。在完成如图15所示的结构之后,如图16所示,可以利用光微影制程,以形成具有多个开孔172的图案化光阻170。接着,可以施行蚀刻制程,以移除暴露出于开孔172底面的钝化层154、第一分支部114及第二分支部124,因而于开孔172的下方形成绝缘区118、128,例如空腔130。当完成此蚀刻制程时,便可以获得所需的浮置电极116、126。
64.后续可以移除图案化光阻,并利用另一光微影和蚀刻制程,以形成至少一穿透压电材料层152的间隙。继以透过间隙向牺牲层132提供蚀刻剂,以蚀刻移除牺牲层132,而于压电材料层152的下方形成空腔,而获得如图2至图3实施例所示的结构。
65.根据本发明的另一变化实施例,施行光微影和蚀刻制程以形成第一绝缘区118及第二绝缘区128的时间点不限定在沉积介电层156之后,而亦可以是在沉积介电层156之前,或是在沉积钝化层154之前。根据本发明一实施例,在形成第一指状电极110及第二指状电极120之后,但在沉积钝化层154或介电层156之前,可施行光微影制程,以于第一指状电极110及第二指状电极120之上形成图案化光阻,而定义出后续第一指状电极110及第二指状电极120会被截断的区域。之后,可施行蚀刻制程,以截断第一指状电极110及第二指状电极120的部分区域,而获得所需的浮置电极116、126。此时,浮置电极116、126的俯视分布可类似如图1、图8及图9实施例所示的结构,但不限定于此。之后,可以施行制作兰姆波谐振器的
后续制程,例如是类似上述实施例所述的制程,以获得所需的兰姆波谐振器。
66.根据上述实施例,通过截断特定间距的分支部(例如成对的第一分支部及第二分支部),可以降低兰姆波谐振器的谐振频率,例如是降低s0模式的谐振频率。因此,当要制作不同谐振频率的兰姆波谐振器时,不需重新设计兰姆波谐振器中的指状电极中的分支部的布局或间距,而可以仅利用某一特定的指状电极的光罩图案,搭配后续的雷射熔烧制程或光微影及蚀刻制程,以截断特定间距的分支部,进而达到调降兰姆波谐振器的谐振频率的效果。
67.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。
再多了解一些

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