的某些細(xì)節(jié)（包含材料及制作 方法）可見于以下共同擁有的美國專利及專利申請案中的一或多者中：頒予拉慶（Lakin) 的第6, 107, 721號美國專利；頒予露比（Ruby)等人的第5, 587, 620號、第5, 873, 153號、第 6, 507, 983號、第6, 384, 697號、第7, 275, 292號及第7, 629, 865號美國專利；頒予馮（Feng) 等人的第7, 280, 007號美國專利；頒予詹姆尼拉（Jamneala)等人的第2007/0205850號美 國專利申請公開案；頒予露比等人的第7, 388, 454號美國專利；頒予尼克爾（Nikkel)等 人的第13/658, 024號美國專利申請案；頒予布拉克（Burak)等人的第13/955, 774號美國 專利申請案；頒予布拉克等人的第13/663,449號美國專利申請案；頒予布拉克等人的第 13/660, 941號美國專利申請案；頒予布拉克等人的第13/654, 718號美國專利申請案；頒予 露比等人的第2008/0258842號美國專利申請公開案；及頒予凱迪拉（Kaitila)等人的第 6, 548, 943號美國專利。具體來說，這些專利及專利申請案的揭示內(nèi)容特此以全文引用方式 并入本文中。要強(qiáng)調(diào)的是，這些專利及專利申請案中所描述的組件、材料及制作方法為代表 性的，且本發(fā)明預(yù)期所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的認(rèn)知范圍內(nèi)的其它制作方法及材料。
[0028] 在代表性實(shí)施例中，體聲波（BAW)諧振器裝置包含襯底、形成于所述襯底上方的 底部電極、形成于所述底部電極上方的壓電層及形成于所述壓電層上方的頂部電極。空氣 翼及空氣橋形成于所述壓電層與所述頂部電極之間，所述空氣翼具有界定所述BAW諧振器 裝置的作用區(qū)域的外邊界的內(nèi)邊緣。所述BAW諧振器裝置進(jìn)一步包含溫度補(bǔ)償特征，所述 溫度補(bǔ)償特征具有正溫度系數(shù)以用于抵消所述壓電層的負(fù)溫度系數(shù)的至少一部分。所述溫 度補(bǔ)償特征在作用區(qū)域外側(cè)延伸達(dá)預(yù)定長度。舉例來說，雖然以下說明呈現(xiàn)呈FBAR裝置的 形式的實(shí)施例，但可以其它形式的聲諧振器（例如SMR)來實(shí)施所描述概念中的數(shù)者。
[0029] 在另一代表性實(shí)施例中，一種BAW諧振器裝置包含：襯底，其界定腔；底部電極，其 形成于所述襯底及所述腔的至少一部分上方；壓電層，其形成于所述底部電極上；頂部電 極，其形成于所述壓電層上；外框架，其形成于所述頂部電極上或所述頂部電極中，所述外 框架具有界定所述BAW諧振器裝置的作用區(qū)域的外邊界的內(nèi)邊緣；空氣翼及空氣橋，其形 成于聲堆疊的所述壓電層與所述頂部電極之間；及溫度補(bǔ)償特征，其具有正溫度系數(shù)以用 于抵消至少所述壓電層的負(fù)溫度系數(shù)的至少一部分。所述溫度補(bǔ)償特征在所述作用區(qū)域外 側(cè)延伸達(dá)預(yù)定長度。
[0030] 圖IA是根據(jù)代表性實(shí)施例的聲諧振器100A的俯視圖，且圖1B-1D是根據(jù)不同實(shí) 施例聲諧振器100A沿著線A-A'截取的橫截面圖。所述橫截面圖對應(yīng)于聲諧振器100A的 不同變化形式，且將分別稱為聲諧振器100B-100D。聲諧振器100B-100D具有許多相同特 征，因此為了避免冗余可省略對這些特征的重復(fù)說明。
[0031] 參考圖1A，聲諧振器100A包括具有五（5)個(gè)側(cè)的頂部電極135,其中連接側(cè)101 經(jīng)配置以提供到互連件102的電連接?；ミB件102將電信號提供到頂部電極135以在聲諧 振器100A的壓電層（圖IA中未展示）中激發(fā)所要聲波。
[0032] 頂部電極135的五個(gè)側(cè)具有不同長度，從而形成變跡五邊形結(jié)構(gòu)。在替代實(shí)施例 中，頂部電極135可具有不同數(shù)目個(gè)側(cè)。雖然圖式中未展示，但聲諧振器的其它實(shí)施例（例 如圖2A到3C的聲諧振器）在從頂部觀看時(shí)可具有與圖IA的聲諧振器類似的外觀。此外， 圖IB到3C的聲諧振器可形成為不同替代形狀，例如圓形、正方形、矩形、梯形等，此并不背 離本發(fā)明教示的范圍。
[0033] 圖1B-1D是圖解說明根據(jù)代表性實(shí)施例的聲諧振器的橫截面圖。在圖1B-1D中所 描繪的實(shí)例（以及下文所論述的圖2A到3C中所描繪的實(shí)例）中，為方便解釋，聲諧振器中 的每一者均為包含形成于襯底中的腔的FBAR。然而，應(yīng)理解，可包含其它類型的聲諧振器， 此并不背離本發(fā)明教示的范圍。舉例來說，代替腔，所述聲諧振器可包含形成于襯底上的聲 反射器或聲反射鏡，例如分布式布拉格反射器（DBR)，從而使所述聲諧振器成為SMR。應(yīng)理 解，在具有處于各種位置的框架及/或空氣環(huán)的聲諧振器中可包含相同大體配置，此并不 背離本發(fā)明教示的范圍。
[0034] 參考圖1B，聲諧振器100B (例如，F(xiàn)BAR)包括界定腔110 (其可為空氣腔）的襯底 105、安置于襯底105及腔110上的底部（第一）電極115、安置于底部電極115上的壓電層 125,及安置于壓電層125上的頂部（第二）電極135'。共同地，底部電極115、壓電層125 及頂部電極135'構(gòu)成聲諧振器100B的聲堆疊。此外，底部電極115、壓電層125及頂部電 極135'當(dāng)中在腔110上方的重疊部提供聲諧振器100B的作用區(qū)域112。鈍化層165 (任 選）安置于頂部電極135'的頂部上，具有足以將聲堆疊的所有層與環(huán)境絕緣（包含進(jìn)行保 護(hù)以免受水分、腐蝕物、污染物、碎肩等的影響）的厚度。
[0035] 在替代配置中，聲諧振器100B(以及下文所論述的圖IC到3C中所描繪的聲諧振 器）可進(jìn)一步包含鄰近于襯底105上的底部電極115安置的平面化層（未展示），在此情 況中，壓電層125安置于底部電極115與平面化層120的組合經(jīng)平面化表面上，且頂部電極 135'安置于壓電層125上。在頒予布拉克等人的第2013/0106534號美國專利申請公開案 (2013年5月2日公開）中呈現(xiàn)了層平面化及對應(yīng)潛在益處，所述美國專利申請公開案特此 以全文引用方式并入本文中。
[0036] 舉例來說，襯底105可由與半導(dǎo)體工藝兼容的材料形成，例如硅（Si)、砷化鎵 (GaAs)、磷化銦（InP)、玻璃、藍(lán)寶石、氧化鋁等。舉例來說，可通過在襯底105中蝕刻腔并 用犧牲材料（例如磷硅酸鹽玻璃（PSG)，所述犧牲材料隨后經(jīng)移除以留下空氣間隔）填充 所蝕刻腔來形成腔110。一般來說，腔110的深度由犧牲材料的蝕刻性質(zhì)及在經(jīng)釋放隔膜 (即，聲諧振器100B的安置于腔110上方的層）的各層中存在殘余抗壓應(yīng)力的情況下由所 述隔膜的可能向下彎曲確定。從隔膜釋放過程觀點(diǎn)來看，通常越深的腔越有益，但其也產(chǎn)生 在某種程度上更難的初始蝕刻過程。在頒予格萊恩（Grannen)等人的第7, 345, 410號美國 專利（2008年3月18日）描述了用于襯底中的腔的各種說明性制作技術(shù)，所述美國專利特 此以全文引用方式并入本文中。如上文所提及，在替代配置中，本文中所描述的聲諧振器可 為其中代替腔或除腔以外還在襯底上形成聲反射鏡（例如DBR)的SMR。頒予拉爾森三世 (Larson III)等人的第7, 358, 831號美國專利（2008年4月15日）描述了聲反射鏡的各 種說明性制作技術(shù)，所述美國專利特此以全文引用方式并入本文中。
[0037] 舉例來說，底部電極115及頂部電極135'中的每一者可由一或多種導(dǎo)電材料形 成，例如與半導(dǎo)體工藝兼容的各種金屬，包含鎢（W)、鉬（Mo)、銥（Ir)、鋁（Al)、鉑（Pt)、釕 (Ru)、鈮（Nb)或鉿（Hf)。在各種配置中，底部電極115及/或頂部電極135'可由可彼此相 同或不同的兩個(gè)或兩個(gè)以上導(dǎo)電材料層形成。此外，形成頂部電極135'的配置及/或材料 可與形成底部電極115的配置及/或材料相同或不同。
[0038] 舉例來說，壓電層125可由與半導(dǎo)體工藝兼容的任何壓電材料形成，例如氮化鋁 (AlN)、氧化鋅（ZnO)或鋯酸鈦酸鉛（PZT)。當(dāng)然，可將其它材料并入到聲諧振器100B (以及 本文中所描述的其它聲諧振器）的以上及其它特征中，此并不背離本發(fā)明教示的范圍。此 外，在各種實(shí)施例中，舉例來說，壓電層125可"摻雜"有至少一種稀土元素（例如鈧（Sc)、 釔（Y)、鑭（La)或鉺（Er))以增加壓電層125中的壓電耦合系數(shù)e 33，借此抵消例如由下文 所論述的頂部空氣環(huán)150導(dǎo)致的聲諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)Kt2的降級的至少一部分。以下 申請案提供了用一或多種稀土元素?fù)诫s壓電層以改進(jìn)機(jī)電耦合系數(shù)Kt 2的實(shí)例：頒予布蘭 得利（Bradley)等人的第13/662, 425號美國專利申請案（2012年10月27日申請），及頒 予格萊恩等人的第13/662, 460號美國專利申請案（2012年10月27日申請），所述專利申 請案均以全文引用方式并入本文中。當(dāng)然，用一或多種稀土元素?fù)诫s壓電層可應(yīng)用于各種 實(shí)施例中的任一者，包含下文參考圖IC到3C所描述的實(shí)施例。
[0039] 再次參考圖1B，頂部空氣環(huán)150形成于壓電層125與頂部電極135'之間。頂部空 氣環(huán)150沿著聲諧振器100B的周邊的全部或一部分延伸。通常，形成于壓電層125與頂部 電極135'之間的空氣環(huán)150包括在頂部電極135'的連接側(cè)上的空氣橋152及沿著其余外 側(cè)周邊的空氣翼154?？諝猸h(huán)150的內(nèi)邊緣（即，空氣橋152及空氣翼154的相應(yīng)內(nèi)邊緣） 可實(shí)質(zhì)上界定聲諧振器100B的作用區(qū)域112的外邊界（取決于存在的其它特征，例如下文 所論述的內(nèi)附加框架及外附加框架）。在所描繪的配置中，作用區(qū)域112對應(yīng)于聲諧振器 100B的主隔膜區(qū)域。垂直線指示作用區(qū)域112的邊界?？諝鈽?52的寬度界定空氣橋延伸 區(qū)域116且空氣翼154界定空氣翼區(qū)域117。額外垂直線分別指示空氣橋延伸區(qū)域116及 空氣翼區(qū)域117的邊界。
[0040] 如圖IB中所展示，頂部電極135'中包含描繪為代表性溫度補(bǔ)償層140的溫度補(bǔ) 償特征，其使壓電層125的聲速及截止頻率響應(yīng)于溫度改變的改變穩(wěn)定。更特定來說，溫度 補(bǔ)償層140由具有正溫度系數(shù)的材料形成，以用于抵消壓電層125的負(fù)溫度系數(shù)的至少一 部分以及底部電極115及頂部電極135'的負(fù)溫度系數(shù)的部分。舉例來說，溫度補(bǔ)償層140 可由具有正溫度系數(shù)的各種兼容材料形成，包含原硅酸四乙酯（TEOS)、二氧化硅（SiO 2)、硼 硅酸鹽玻璃（BSG)、鉻（Cr)及/或氧化碲（TeO(x))。舉例來說，可通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣 相沉積（PECVD)或物理氣相沉積（PVD)來沉積所述材料，但可使用其它工藝，此并不背離本 發(fā)明教示的范圍。
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