一种微机电声波谐振器的制作方法

1.本技术涉及射频微机电系统领域，特别涉及一种微机电声波谐振器。


背景技术：

2.射频微机电系统（micro-electro-mechanical systems，mems）技术是一种新兴的快速发展的技术，它广泛地应用于提高无线通信系统的性能和集成度。对于无线通信系统而言，其前端即发射通路和接收通路处理的是射频信号，其电路尺寸必须与信号的波长相当。为了使射频前端小型化，近年来广泛地采用了基于射频rf（radio frequency）-mems工艺的声学器件，其工作原理是将电磁波信号转换为机械波信号，由于机械波在固体中的传播速度（例如：单晶硅中波速为8,500 m/s）比电磁波（例如：光速为299,792,458 m/s）速度小5个数量级，对于相同频率的射频信号，声学器件的体积就可以远小于传统射频器件。
3.目前，研究较多的声学器件主要分为声表面波(surface acoustic wave，saw)器件和体声波(bulk acoustic wave，baw)器件两大类。baw器件是另一种广泛使用的声学器件，体声波与声表面波最大的不同是它在器件的内部传播而不是表面。由于体声波的能量被限制在压电层附近且与外界保持声学隔离，所以通常体声波器件的品质因数（q）会优于声表面波器件。又因为体声波器件具有一整块电极，在器件工作过程中振动对体波电极的影响远小于声表面波器件中振动对指条的影响，所以体波器件通常具有更高的功率容量。因此，通常采用体波器件制作谐振器。
4.现有的谐振器有硅上薄膜压电式体声波（thin film piezoelectric on silicon，tpos）谐振器。tpos谐振器具有尺寸小、功率容量高、插入损耗小、可在单片上实现多种频率输出以及合适的机电耦合系数等优点。然而，这种谐振器在进行机械振动时，会有很多的声波能量耗散到支撑台上去，使得谐振器的能量损耗较大，从而严重限制了该谐振器品质因数q的提高。因此，如何减小tpos谐振器的能量损耗，从而有效提高硅上薄膜压电式谐振器的品质因数，成为目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种微机电声波谐振器，以减小谐振器的能量损耗，提高谐振器的品质因数。
6.为实现上述目的，本技术有如下技术方案：本技术实施例提供了一种微机电声波谐振器，包括：声子晶体、支撑台、绕线型减振外框、谐振体、输入电极和输出电极；所述支撑台的上表面开设有台阶沉孔，下表面开设有与所述台阶沉孔贯通的镂空结构；所述台阶沉孔在所述上表面的正投影包含于所述镂空结构在所述上表面的正投影以内；所述谐振体位于所述台阶沉孔内；所述绕线型减振外框位于所述台阶沉孔内围绕所述谐振体设置，且分别与所述支
撑台和所述谐振体固定；所述绕线型减振外框为封闭线框；所述输入电极和所述输出电极设置于所述支撑台的上表面除所述台阶沉孔以外的区域内，并分别通过导线与所述谐振体连接；所述导线沿着所述绕线型减振外框的轮廓布设；所述上表面除所述台阶沉孔、所述输入电极、所述输出电极和所述导线以外的区域为第一区域；所述声子晶体位于所述绕线型减振外框和/或所述上表面的所述第一区域内。
7.在一种可能的实现方式中，所述绕线型减振外框上设置有沟槽；所述声子晶体设置于所述沟槽内。
8.在一种可能的实现方式中，所述声子晶体包括一维声子晶体结构和/或二维声子晶体阵列。
9.在一种可能的实现方式中，所述谐振体，具体包括：谐振基底、压电薄膜、输入电极薄膜和至少两个输出电极薄膜；所述导线包括第一导线和第二导线；所述输入电极薄膜和各所述输出电极薄膜均位于所述谐振基底上；所述输入电极薄膜与所述谐振基底的接触部分、所述输出电极薄膜与所述谐振基底的接触部分均设有所述压电薄膜；所述输入电极薄膜通过所述第一导线与所述输入电极连接；各所述输出电极薄膜通过所述第二导线与所述输出电极连接；所述第一导线和所述第二导线均沿着所述绕线型减振外框的轮廓布设。
10.在一种可能的实现方式中，所述支撑台的上表面包括依次相接的第一台面、第二台面、第三台面和第四台面；所述第一台面和所述第二台面相对设置；所述第三台面和所述第四台面相对设置；所述输入电极设置于所述第一台面上；所述输出电极设置于所述第三台面上；所述第一导线从所述输入电极薄膜靠近所述第二台面的一侧引出，沿所述绕线型减振外框的轮廓延伸，并与所述输入电极连接；所述第二导线从各所述输出电极薄膜靠近所述第四台面的一侧引出，沿所述绕线型减振外框的轮廓延伸，并与所述输出电极连接。
11.在一种可能的实现方式中，所述支撑台，具体包括：由上到下依次设置的支撑基底、第一埋氧化层和衬底；所述支撑基底开设有台阶沉孔；所述输入电极和所述输出电极均设置在所述支撑基底上。
12.在一种可能的实现方式中，所述绕线型减振外框的材质为p型掺杂硅。
13.在一种可能的实现方式中，所述谐振基底的材质为p型掺杂硅。
14.在一种可能的实现方式中，所述支撑基底的材质为p型掺杂硅；所述衬底的材质为硅。
15.在一种可能的实现方式中，所述输入电极与所述支撑基底的接触部分、所述输出电极与所述支撑基底的接触部分均设置第二埋氧化层。
16.在一种可能的实现方式中，还包括：设置在所述支撑台上的地电极。
17.在一种可能的实现方式中，所述地电极包括第一地电极、第二地电极、第三地电极和第四地电极；所述第一地电极和所述第二地电极设置在所述输入电极的两侧；所述第三地电极和所述第四地电极设置在所述输出电极的两侧。
18.与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术实施例提供了一种微机电声波谐振器，涉及射频微机电系统领域，该谐振器包括：声子晶体、支撑台、绕线型减振外框、谐振体、输入电极和输出电极；支撑台的上表面开设有台阶沉孔，下表面开设有与台阶沉孔贯通的镂空结构；台阶沉孔在上表面的正投影包含于镂空结构在上表面的正投影以内；谐振体位于台阶沉孔内，绕线型减振外框位于台阶沉孔内围绕谐振体设置，且分别与支撑台和谐振体固定；绕线型减振外框为封闭线框；输入电极和输出电极设置于支撑台的上表面除台阶沉孔以外的区域内，并分别通过导线与谐振体连接；导线沿着绕线型减振外框的轮廓布设。从而通过设置封闭的绕线型减振外框，使得输入电极和输出电极均通过沿着绕线型减振外框布设的导线与谐振体连接，即通过曲线型走线方式，根据隔振原理可以更加有效地存储谐振体耗散出来的机械能量，以减少谐振器的能量损耗，进而增强谐振器的可靠性和品质因数。上表面除台阶沉孔、输入电极、输出电极和导线以外的区域为第一区域；声子晶体位于绕线型减振外框和/或上表面的所述第一区域内。从而在绕线型减振外框的基础上进一步设置声子晶体，可进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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它的附图。
20.图1示出了本技术实施例提供的一种微机电声波谐振器的结构图；图2示出了本技术实施例提供的一种微机电声波谐振器的俯视图；图3示出了本技术实施例提供的另一种微机电声波谐振器的俯视图；图4示出了本技术实施例提供的一种十字型声子晶体结构的示意图；图5示出了本技术实施例提供的一种圆型声子晶体结构的示意图；图6示出了本技术实施例提供的一种沿垂直于支撑台表面的层结构的示意图。
21.符号说明：1、支撑台；1-1、衬底；1-2第一埋氧化层；1-3、支撑基底；2-1、第一地电极；2-2、第二地电极；2-3、第三地电极；2-4、第四地电极；3、输入电极；3-1、第二埋氧化层；4、绕线型减振外框；4-1、第一金属导线；4-2、第二金属导线；5、谐振体；5-1、输出金属电极薄膜；5-2、输入金属电极薄膜；5-3、谐振基底；5-4、压电薄膜；6、输出电极；7、谐振体电极；8、声子晶体；9、沟槽。
具体实施方式
22.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
23.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
24.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
25.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
26.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
27.正如背景技术中的描述，射频微机电系统（micro-electro-mechanical systems，mems）技术是一种新兴的快速发展的技术，它广泛地应用于提高无线通信系统的性能和集成度。对于无线通信系统而言，其前端即发射通路和接收通路处理的是射频信号，其电路尺寸必须与信号的波长相当。为了使射频前端小型化，近年来广泛地采用了基于射频rf（radio frequency）-mems工艺的声学器件，其工作原理是将电磁波信号转换为机械波信号，由于机械波在固体中的传播速度（例如：单晶硅中波速为8,500 m/s）比电磁波（例如：光速为299,792,458 m/s）速度小5个数量级，对于相同频率的射频信号，声学器件的体积就可以远小于传统射频器件。
28.目前，研究较多的声学器件主要分为声表面波(surface acoustic wave，saw)器件和体声波(bulk acoustic wave，baw)器件两大类。baw器件是另一种广泛使用的声学器件，体声波与声表面波最大的不同是它在器件的内部传播而不是表面。由于体声波的能量被限制在压电层附近且与外界保持声学隔离，所以通常体声波器件的品质因数（q）会优于声表面波器件。又因为体声波器件具有一整块电极，在器件工作过程中振动对体波电极的影响远小于声表面波器件中振动对指条的影响，所以体波器件通常具有更高的功率容量。因此，通常采用体波器件制作谐振器。
29.现有的谐振器有硅上薄膜压电式体声波（thin film piezoelectric on silicon，tpos）谐振器。tpos谐振器具有尺寸小、功率容量高、插入损耗小、可在单片上实现多种频率输出以及合适的机电耦合系数等优点。然而，这种谐振器在进行机械振动时，会有很多的声波能量耗散到支撑台上去，使得谐振器的能量损耗较大，从而严重限制了该谐振器品质因数q的提高。因此，如何减小tpos谐振器的能量损耗，从而有效提高硅上薄膜压电式谐振器的品质因数，成为目前亟待解决的问题。
30.为了解决以上技术问题，本技术实施例提供了一种微机电声波谐振器，涉及射频微机电系统领域，该谐振器包括：声子晶体、支撑台、绕线型减振外框、谐振体、输入电极和输出电极；支撑台的上表面开设有台阶沉孔，下表面开设有与台阶沉孔贯通的镂空结构；台阶沉孔在上表面的正投影包含于镂空结构在上表面的正投影以内；谐振体位于台阶沉孔内，绕线型减振外框位于台阶沉孔内围绕谐振体设置，且分别与支撑台和谐振体固定；绕线型减振外框为封闭线框；输入电极和输出电极设置于支撑台的上表面除台阶沉孔以外的区域内，并分别通过导线与谐振体连接；导线沿着绕线型减振外框的轮廓布设。从而通过设置
封闭的绕线型减振外框，使得输入电极和输出电极均通过沿着绕线型减振外框布设的导线与谐振体连接，即通过曲线型走线方式，根据隔振原理可以更加有效地存储谐振体耗散出来的机械能量，以减少谐振器的能量损耗，进而增强谐振器的可靠性和品质因数。上表面除台阶沉孔、输入电极、输出电极和导线以外的区域为第一区域；声子晶体位于绕线型减振外框和/或上表面的所述第一区域内。从而在绕线型减振外框的基础上进一步设置声子晶体，可进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
31.实施例1本实施例对微机电声波谐振器进行介绍。
32.请参见图1-图3，微机电声波谐振器示例性的包括：声子晶体8、支撑台1、绕线型减振外框4、谐振体5、输入电极3和输出电极6。
33.支撑台1的一表面开设有台阶沉孔，与之相对的表面开设有与台阶沉孔贯通的镂空结构；可将开设有台阶沉孔的表面称为上表面，开设有镂空结构的表面，称为下表面。台阶沉孔在上表面的正投影包含于镂空结构在上表面的正投影以内。
34.谐振体5位于台阶沉孔内。
35.绕线型减振外框4位于台阶沉孔内围绕谐振体5设置，且分别与支撑台1谐振体5固定；绕线型减振外框4为封闭线框。
36.输入电极3和输出电极6设置于支撑台1的上表面除台阶沉孔以外的区域内，并分别通过导线与谐振体5连接；导线沿着绕线型减振外框4的轮廓布设。
37.上表面除台阶沉孔、输入电极3、输出电极6和导线以外的区域为第一区域；声子晶体8位于绕线型减振外框4和/或上表面的第一区域内。
38.在本技术实施例中，由于谐振器的机械运动产生的声波通过支撑台1传播造成能量损耗，因此，本技术实施例可以设置声子晶体8，在绕线型减振外框4的基础上可进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
39.其中，声子晶体 （phononic crystal，pnc） 是由两种或者两种以上由低阻抗（如空气）和高阻抗（如高阻硅）的材料周期性排列而成的功能材料或者结构。声波在声子晶体中传播时，由于其内部声子结构的相互作用会形成特殊的色散关系曲线， 该色散关系曲线之间的频率范围称为带隙。 声波在带隙频率范围内的传播理论上会被声子晶体抑制，而在色散关系的作用下，声波在其它频率范围内（即通带）会无损耗地传播，因此声子晶体能够用于控制声波的传播。
40.在一种可能的实现方式中，参见图1所示，声子晶体8可以位于支撑台1上表面的第一区域内，例如可以位于上表面谐振体5的任意两侧。
41.在一种可能的实现方式中，参见图2所示，支撑台1的上表面示例性的包括依次相接的第一台面、第二台面、第三台面和第四台面。
42.第一台面和第二台面相对设置；第三台面和第四台面相对设置。
43.输入电极3设置于第一台面上；输出电极6设置于第三台面上。
44.声子晶体8可以位于第一台面、第二台面、第三台面和/或第四台面上，可选的，声子晶体8可以位于第一台面和第三台面上，即参见图2所示，声子晶体8分别和输入电极3的第一台面和输出电极6的第三台面同侧设置，从而可以更好的减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
45.在一种可能的实现方式中，参见图3所示，本技术实施例提供的绕线型减振外框4上可以设置有沟槽9；声子晶体8设置于沟槽9内。
46.需要说明的是，本技术实施例可以在绕线型减振外框4上的一侧或多侧设置有沟槽9，声子晶体8可以位于一侧或多侧设置的沟槽9内。
47.此外，声子晶体8还可以位于绕线型减振外框4和/或上表面的第一区域内。即本技术实施例提供的声子晶体8既可以位于支撑台1上，也可以位于绕线型减振外框4上，以进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
48.可选的，参见图4和图5所示，为本技术实施例提供的两种声子晶体单元结构的示意图，本技术实施例中采用的声子晶体8既可以为图4所示的十字型声子晶体结构，也可以为图5所示的圆型声子晶体结构，具体可由本领域技术人员根据实际情况进行设定，本技术实施例在此不作具体限定。
49.可选的，本技术实施例提供的声子晶体8可以包括一维声子晶体结构和/或二维声子晶体阵列，二维声子晶体阵列相比一维声子晶体结构可以进一步抑制声波能量的泄露，提高谐振器的品质因数。但是二维声子晶体阵列所占用的空间较一维声子晶体结构较多。一般来说，由于支撑台1的空间较大，可以在支撑台1上设置二维声子晶体阵列，在绕线型减振外框4上设置一维声子晶体结构。当要在绕线型减振外框4上设置二维声子晶体阵列时，可以适当增大绕线型减振外框4的宽度，以提供空间。具体可由本领域技术人员根据实际情况进行设定，本技术实施例在此不作具体限定。
50.在一个示例中，绕线型减振外框4的材质可以选择《100》晶向的p型掺杂低阻硅。本领域技术人员可根据需要灵活设计绕线型减振外框4厚度的具体取值或取值范围，例如，绕线型减振外框4的厚度为10μm，或者其他值，在此不作赘述。
51.本领域技术人员还可根据需要灵活设计绕线型减振外框4宽度的具体取值或取值范围，例如，绕线型减振外框4的宽度可以为微机电声波谐振器产生的声波波长的1/16~1/4波长，或者其他范围，在此不作赘述。
52.在另一个示例中，本领域技术人员还可根据需要灵活设计谐振体5的宽度，例如，谐振体5的宽度可设置为420 μm，谐振体5的长度可根据工艺和性能参数进行折衷选择，例如，长度可设置为180 μm。
53.本实施例的微机电声波谐振器的实现原理为：利用压电层材料的压电特性，将电能转化为声能，为了产生声波的谐振，需将声波绝大部分限制在谐振体5生成的压电谐振堆中。根据传输线理论，当负载为无穷大或零时，入射波将产生全反射。在谐振体5上表面与空气交界，空气的声阻抗近似等于零，能自然形成良好的声波限制边界，谐振体5下表面因置于支撑台1的镂空结构上，形成悬空，构成了下表面声波限制边界。因此，声波在这两个界面之间发生反射，形成驻波振荡，此时的声波损耗最小，并由逆压电效应转化为电能。
54.通过设置封闭的绕线型减振外框4，使得输入电极3和输出电极6均通过沿着绕线型减振外框4布设的金属导线与谐振体5连接，实现了曲线型走线方式，相比现有技术中电极与谐振体5之间采用直线型的走线方式，用于实现曲线型走线方式的绕线型减振外框4内存储更多的能量，减小了谐振器的能量损耗，提高了谐振器的品质因数。并通过设置声子晶体8，从而进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
55.实施例2
本实施例重点介绍谐振体5。
56.请参见图1和图6，谐振体5示例性的包括：谐振基底5-3、压电薄膜5-4、输入电极薄膜5-2和至少两个输出电极薄膜5-1。其中，输入电极薄膜5-2和输出电极薄膜5-1构成谐振体电极7。
57.输入电极薄膜5-2和各输出电极薄膜5-1均位于谐振基底5-3上；输入电极薄膜5-2与谐振基底5-3的接触部分、输出电极薄膜5-1与谐振基底5-3的接触部分均设有压电薄膜5-4。
58.在本实施例中，前述的导线包括第一导线4-1和第二导线4-2。输入电极薄膜5-2通过第一导线4-1与输入电极3连接；各输出电极薄膜5-1通过第二导线4-2与输出电极6连接；第一导线4-1和第二导线4-2均沿着绕线型减振外框4的轮廓布设。
59.在一个示例中，输出电极薄膜5-1可为两个，其中一个输出电极薄膜5-1位于输入电极薄膜5-2的一侧，另一个输出电极薄膜5-1位于输入电极薄膜5-2的另一侧，这种排布方式便于走线。
60.本实施例中谐振体5形成电极薄膜-压电薄膜-谐振基底的压电谐振堆，输入电极薄膜5-2与输入电极3连接，能够基于逆压电效应将电能量转换成声波形成谐振，输出电极薄膜5-1与输出电极6电连接，能够基于正压电效应将产生的声波信号转换成电信号进行输出。绕线型减振外框4可以有效地吸收从谐振体5耗散出来的声波能量，从而减少声波能量传播到谐振基底5-3中去。
61.在另一个示例中，为了保证输入电极薄膜5-2与谐振基底5-3的接触部分具有压电薄膜5-4，可以在输入电极薄膜5-2的下底面设置压电薄膜5-4，也可以在谐振基底5-3的上表面设置压电薄膜5-4，压电薄膜5-4的设置方式不做限定，只要保证输入电极薄膜5-2与谐振基底5-3相接触的部分具有压电薄膜5-4即可。
62.在又一个示例中，为了保证输出电极薄膜5-1与谐振基底5-3的接触部分具有压电薄膜5-4，可以在输出电极薄膜5-1的下底面设置压电薄膜5-4，也可以在谐振基底5-3的上表面设置压电薄膜5-4，压电薄膜5-4的设置方式不做限定，只要保证输出电极薄膜5-1与谐振基底5-3相接触的部分具有压电薄膜5-4即可。
63.另外，谐振基底5-3的材质可以选择材质为《100》晶向的p型掺杂低阻硅；电极薄膜的长度方向对准晶圆的《110》晶向，本领域技术人员可根据需要灵活设计谐振基底5-3厚度的具体取值或取值范围，例如谐振基底5-3的厚度为10μm，或者其他值，在此不作赘述。
64.压电薄膜5-4的材质可以为任何合适的压电材料，本领域技术人员可根据工艺和性能参数进行选择，例如，压电薄膜5-4可采用氮化铝；本领域技术人员可根据需要灵活设计压电薄膜5-4厚度的具体取值或取值范围，例如，厚度为0.5 μm。
65.电极薄膜可以为任何合适的金属材料，本领域技术人员可根据工艺和性能参数进行选择，例如，金属电极薄膜采用掺杂的金属铝和金属铬，其中金属铝薄膜厚1 μm，金属铬薄膜厚 0.02 μm。
66.此外，本技术实施例提供的输入电极3、输出电极6以及导线可以为金属材料或者其他导电材料，本技术实施例在此不作具体限定，具体可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。
67.实施例3
本实施例重点介绍输入电极3、输出电极6及金属导线的分布。
68.根据实施例1中的记载，输入电极3可以设置于第一台面上；输出电极6设置于第三台面上。
69.此外，第一导线4-1从输入电极薄膜5-2靠近第二台面的一侧引出沿绕线型减振外框4的轮廓与输入电极3连接。
70.第二导线4-2从各输出金属电极薄膜5-1靠近第四台面的一侧引出沿绕线型减振外框4的轮廓与输出电极6连接。
71.在一个示例中，支撑台1上还设有地电极。
72.请参见图1，地电极可示例性的包括第一地电极2-1、第二地电极2-2、第三地电极2-3和第四地电极2-4。
73.第一地电极2-1和第二地电极2-2设置在输入电极3的两侧；第三地电极2-3和第四地电极2-4设置在输出电极6的两侧。
74.具体的，输入电极3的一侧设有第一地电极2-1，另一侧设有第二地电极2-2；输出电极6的一侧设有第三地电极2-3，另一侧设有第四地电极2-4。
75.实施例4本实施例重点介绍支撑台1。
76.请参见图1和图6，支撑台1示例性的包括：由上到下依次设置的支撑基底1-3、第一埋氧化层1-2和衬底1-1。
77.支撑基底1-3开设有台阶沉孔；第一埋氧化层1-2和衬底1-1开设有与台阶沉孔贯通的镂空结构；镂空结构在上表面上的投影能够覆盖台阶沉孔。输入电极3和输出电极6均设置在支撑基底1-3上。
78.在一个示例中，输入电极3与支撑基底1-3的接触部分、输出电极6与支撑基底1-3的接触部分均设置第二埋氧化层3-1。
79.具体的，为了保证输入电极3与支撑基底1-3的接触部分具有第二埋氧化层3-1，可以在输入电极3的下底面设置第二埋氧化层3-1，也可以在支撑基底1-3的上表面设置第二埋氧化层3-1，第二埋氧化层3-1的设置方式不做限定，只要保证输入电极3与支撑基底1-3相接触的部分具有第二埋氧化层3-1即可。
80.为了保证输出电极6与支撑基底1-3的接触部分均设置第二埋氧化层3-1，可以在输出电极6的下底面设置第二埋氧化层3-1，也可以在支撑基底1-3的上表面设置第二埋氧化层3-1，第二埋氧化层3-1的设置方式不做限定，只要保证输出电极6与支撑基底1-3相接触的部分具有第二埋氧化层3-1即可。
81.在另一个示例中，支撑基底1-3的材质可以选择材质为《100》晶向的p型掺杂低阻硅；p型掺杂低阻硅作为信号接地层与地电极直接连接，本领域技术人员可根据需要灵活设计支撑基底1-3厚度的具体取值或取值范围，例如支撑基底1-3的厚度为10μm，或者其他值，在此不作赘述。
82.衬底1-1的材质可以选择具有良好稳定性的纯净硅，本领域技术人员可根据需要灵活设计衬底1-1厚度的具体取值或取值范围，例如衬底1-1的厚度为400μm，或者其他值，在此不作赘述。
83.第一埋氧化层1-2和第二埋氧化层3-1的材质可以为任何合适的绝缘材料，本领域
技术人员可根据工艺和性能参数进行选择，例如，第一埋氧化层1-2和第二埋氧化层3-1的材质可采用二氧化硅；此外，第一埋氧化层1-2和第二埋氧化层3-1的厚度也可灵活选择，例如厚度为1 μm。
84.上述所有实施例均具有如下优点：传统的微机电声波谐振器，电极与谐振体之间采用直线型的走线方式，这样会造成很强的声波能量损耗。而本实施例设置绕线型减振外框，采用绕线型减振外框进行走线，如图1所示，这种曲线型走线方式，根据隔振原理可以更加有效地存储谐振体耗散出来的机械能量，以减少谐振器的能量损耗，进而增强谐振器的可靠性和品质因数。并且，仅设置一个绕线型减振外框即可实现，加工工艺也更加简单。并且，本技术实施例在绕线型减振外框4的基础上进一步设置声子晶体，可进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
85.本技术实施例提供了一种微机电声波谐振器，涉及射频微机电系统领域，该谐振器包括：声子晶体、支撑台、绕线型减振外框、谐振体、输入电极和输出电极；支撑台的上表面开设有台阶沉孔，下表面开设有与台阶沉孔贯通的镂空结构；台阶沉孔在上表面的正投影包含于镂空结构在上表面的正投影以内；谐振体位于台阶沉孔内，绕线型减振外框位于台阶沉孔内围绕谐振体设置，且分别与支撑台和谐振体固定；绕线型减振外框为封闭线框；输入电极和输出电极设置于支撑台的上表面除台阶沉孔以外的区域内，并分别通过导线与谐振体连接；导线沿着绕线型减振外框的轮廓布设。从而通过设置封闭的绕线型减振外框，使得输入电极和输出电极均通过沿着绕线型减振外框布设的导线与谐振体连接，即通过曲线型走线方式，根据隔振原理可以更加有效地存储谐振体耗散出来的机械能量，以减少谐振器的能量损耗，进而增强谐振器的可靠性和品质因数。上表面除台阶沉孔、输入电极、输出电极和导线以外的区域为第一区域；声子晶体位于绕线型减振外框和/或上表面的所述第一区域内。从而在绕线型减振外框的基础上进一步设置声子晶体，可进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
86.实施例5本实施例对微机电声波谐振器的制备方法进行介绍。
87.在一种可能的实现方式中，具体制备过程如下：a、准备支撑台1，由底层到顶层包含400 μm厚的衬底1-1、1 μm厚的第一埋氧化层1-2和10 μm厚的支撑基底1-3；其中，衬底1-1采用硅，第一埋氧化层1-2采用二氧化硅薄膜；支撑基底1-3采用p型掺杂硅。
88.b、最顶层的支撑基底1-3掺杂磷形成导电层，可做为地电极使用。
89.c、热氧化支撑基底1-3，光刻加热形成1 μm厚的第二埋氧化层3-1，光刻成形得到绝缘层。
90.d、在支撑基底1-3上沉积电极薄膜：沉积0.02 μm厚的铬和1 μm厚的铝，光刻得到导线、输入电极3和输出电极6；电极薄膜采用铝和铬掺杂的薄膜。
91.e、对沉积有电极薄膜的支撑基底1-3刻蚀光刻得到输入电极薄膜5-2和输出电极薄膜5-1，输入电极薄膜5-2和输出电极薄膜5-1之间具有压电薄膜5-4，得到谐振器；压电薄膜5-4的材质采用氮化铝。
92.f、对支撑基底1-3进行光照和刻蚀，得到绕线型减振外框4；绕线型减振外框4为封
闭线框。
93.f、涂抹顶层保护层聚酰亚胺作为底部沟槽刻蚀时的前端保护材料。
94.h、支撑台1刻蚀：采用深反应离子刻蚀法（deep reactive ion etching，drie）刻蚀衬底1-1，采用反应离子刻蚀法（reactive ion etching，rie）刻蚀第一埋氧化层1-2，使谐振器悬空。
95.i、释放保护层和去除氧化硅层，得到硅上薄膜压电式体声波谐振器，即微机电声波谐振器。
96.此外，本技术实施例可以在绕线型减振外框4和/或支撑台1上表面的第一区域内形成声子晶体8。当声子晶体8在绕线型减振外框4上时，可以刻蚀绕线型减振外框4形成沟槽9，在沟槽9内沉积形成声子晶体8；当声子晶体8在支撑台1上表面的第一区域内时，可以直接在支撑台1上表面的第一区域内沉积形成声子晶体8。
97.本技术实施例提供了一种微机电声波谐振器的制备方法，涉及射频微机电系统领域，利用该方法形成的谐振器包括：声子晶体、支撑台、绕线型减振外框、谐振体、输入电极和输出电极；支撑台的上表面开设有台阶沉孔，下表面开设有与台阶沉孔贯通的镂空结构；台阶沉孔在上表面的正投影包含于镂空结构在上表面的正投影以内；谐振体位于台阶沉孔内，绕线型减振外框位于台阶沉孔内围绕谐振体设置，且分别与支撑台和谐振体固定；绕线型减振外框为封闭线框；输入电极和输出电极设置于支撑台的上表面除台阶沉孔以外的区域内，并分别通过导线与谐振体连接；导线沿着绕线型减振外框的轮廓布设。从而通过设置封闭的绕线型减振外框，使得输入电极和输出电极均通过沿着绕线型减振外框布设的导线与谐振体连接，即通过曲线型走线方式，根据隔振原理可以更加有效地存储谐振体耗散出来的机械能量，以减少谐振器的能量损耗，进而增强谐振器的可靠性和品质因数。上表面除台阶沉孔、输入电极、输出电极和导线以外的区域为第一区域；声子晶体位于绕线型减振外框和/或上表面的所述第一区域内。从而在绕线型减振外框的基础上进一步设置声子晶体，可进一步减少谐振器的能量耗散，提高谐振器的可靠性和品质因数。
98.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于制备方法实施例而言，由于其基本相似于谐振器实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
99.以上所述仅是本技术的优选实施方式，虽然本技术已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。