阅读说明：本技术 声学谐振器封装结构及其制备方法 (Acoustic resonator packaging structure and preparation method thereof ) 是由 李亮 商庆杰 梁东升 赵洋 王利芹 丁现朋 刘青林 冯利东 张丹青 崔玉兴 张力 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及半导体技术领域,具体公开一种声学谐振器封装结构及其制备方法。该谐振器包括基板；声学谐振器,设置在所述基板上,所述声学谐振器包括衬底；多层结构,形成于所述衬底上,其中,在所述衬底和所述多层结构之间形成有腔体；盖帽,所述盖帽与所述基板之间形成一个密封空间；材料层区域；以及电子电路,形成于所述材料层区域上,并与所述声学谐振器电连接,从而形成一种新型的声学谐振器封装结构,且具有较好的性能。(The invention relates to the technical field of semiconductors, and particularly discloses an acoustic resonator packaging structure and a preparation method thereof. The resonator includes a substrate; an acoustic resonator disposed on the substrate, the acoustic resonator comprising a substrate; a multilayer structure formed on the substrate, wherein a cavity is formed between the substrate and the multilayer structure; the cap forms a sealed space with the substrate; a material layer region; and the electronic circuit is formed on the material layer area and is electrically connected with the acoustic resonator, so that a novel acoustic resonator packaging structure is formed, and the novel acoustic resonator packaging structure has better performance.)

声学谐振器封装结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及声学谐振器封装结构及其制备方法。

背景技术

谐振器可以用于各种电子应用中实施信号处理功能，例如，一些蜂窝式电话及其它通信装置使用谐振器来实施用于所发射和/或所接收信号的滤波器。可根据不同应用而使用数种不同类型的谐振器，例如薄膜体声谐振器(FBAR)、耦合式谐振器滤波器(SBAR)、堆叠式体声谐振器(SBAR)、双重体声谐振器(DBAR)及固态安装式谐振器(SMR)。

典型的声学谐振器包括上电极、下电极、位于上下电极之间的压电材料、位于下电极下面的声反射结构以及位于声反射结构下面的衬底。通常将上电极、压电层、下电极三层材料在厚度方向上重叠的区域定义为谐振器的有效区域。当在电极之间施加一定频率的电压信号时，由于压电材料所具有的逆压电效应，有效区域内的上下电极之间会产生垂直方向传播的声波，声波在上电极与空气的交界面和下电极下的声反射结构之间来回反射并在一定频率下产生谐振。

目前，传统的谐振器制作方法，对于谐振器工作区域的表面粗糙度不容易控制，影响谐振器性能。此外，在过去的声学谐振器封装结构中，由于引线的互连长度，使得封装的声学元件与外部电子线路之间的引线或导线传输的电信号容易产生损耗、噪声和/或干扰，进而降低设备的性能。因此，需要对谐振器及谐振器封装结构进行改进和优化。

发明内容

针对现有谐振器制作方法中存在的对于谐振器工作区域的表面粗糙度不容易控制，影响谐振器性能，以及谐振器封装结构影响电信号稳定的问题，本发明提供一种声学谐振器封装结构及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种声学谐振器封装结构，包括：

基板，设置有第一焊盘和***焊盘，所述***焊盘围绕所述第一焊盘；

声学谐振器，设置在所述基板上，所述声学谐振器包括衬底和多层结构；所述多层结构形成于所述衬底上，所述多层结构由下至上依次包括下电极层、压电层和上电极层；其中，在所述衬底和所述多层结构之间形成有腔体，所述腔体包括位于所述衬底上表面之下的下半腔体和超出所述衬底上表面并向所述多层结构突出的上半腔体；

盖帽，设有焊盘密封件和***焊盘密封件，所述焊盘密封件键合在所述第一焊盘周边，所述***焊盘密封件与所述***焊盘连接，使所述盖帽与所述基板之间形成一个密封空间，所述盖帽上设有通孔，所述通孔位于所述第一焊盘上方，为连接到第一焊盘的电气连接提供通路；

材料层区域，设置在所述密封空间内所述盖帽的第一盖帽表面上，所述材料层区域由比所述盖帽电阻率低的材料组成，且与所述焊盘密封件电隔离；以及

电子电路，形成于所述材料层区域上，并与所述声学谐振器电连接。

可选地，所述基板上设有第二焊盘，所述盖帽上设有与所述第二焊盘连接的下拉接触柱，所述下拉接触柱分别与所述声学谐振器和所述电子线电连接，而与所述材料层区域电隔离。

可选地，还包括电绝缘材料，将所述材料层区域和与所述焊盘密封件接触的导电通路隔离，或将材料层区域和与所述下拉接触柱接触的导电通路隔离。

可选地，所述声谐振器相对于所述电子电路横向偏移。

可选地，所述下半腔体由底壁和第一侧壁围成，所述底壁整体与所述衬底表面平行，所述第一侧壁为由所述底壁边缘延伸至所述衬底上表面的第一圆滑曲面。

可选地，所述第一圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述底壁所在的平面之上；所述第二曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之下。

可选地，所述上半腔体由所述多层结构的下侧面围成，所述多层结构与所述上半腔体对应的部分包括顶壁和第二侧壁围成，所述第二侧壁为由所述顶壁边缘延伸至所述衬底上表面的第二圆滑曲面。

可选地，所述第二圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第三曲面和第四曲面，所述第三曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述顶壁所在的平面之下；所述第四曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之上。

可选地，所述盖帽包括与所述第一盖帽表面相对的第二盖帽表面，所述第一盖帽表面设有基座和凹形区域，所述基座与所述第二盖帽表面的距离大于所述凹形区域与所述第二盖帽表面的距离，所述电子电路设置在所述基座上，所述凹形区域置在所述声学谐振器上方。

可选地，所述基板包括与所述盖帽的第一盖帽表面相对设置的第一基板表面，所述第一基板表面包括与所述声学谐振器相对设置的第一凹陷区域和与所述电子电路相对设置的第二凹陷区域。

可选地，所述焊盘密封件由与所述盖帽不同的半导体材料形成。

可选地，所述电子电路和所述声学谐振器包括振荡器。

可选地，所述振荡器为温度补偿振荡器，所述电子电路包括一测温元件和一反馈电路，所述反馈电路用于根据所述测温元件调整电子电路中的组件，以在温度变化时将振荡器的输出频率维持在所需的值。

可选地，所述振荡器为烘箱控制振荡器，所述电子电路包括温度测量元件、加热元件以及用于控制所述加热元件以保持基本恒定温度的反馈电路。

可选地，所述基板包括至少一个附加焊盘，所述盖帽包括至少一个附加焊盘密封件，所述附加焊盘密封件与所述附加焊盘连接，两个所述附加焊盘密封件之间没有具有较低电阻率的材料。

可选地，所述基板与所述盖帽键合连接之前均进行参数测试。

可选地，所述盖帽为半导体盖帽，所述材料层区域是在所述盖帽衬底上形成的外延层区域。

本发明还提供了上述声学谐振器封装结构的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备基板，所述基板包括第一焊盘、围绕所述第一焊盘的***焊盘及声学谐振器；

(2)制备盖帽，所述盖帽包括具有通孔的焊盘密封件、围绕焊盘密封件的***焊盘密封件、设置在盖帽第一表面上的材料层区域；

(3)将所述基板与所述盖帽进行焊接键合形成密闭空间，并使电子电路与谐振器电连接。

可选地，步骤(3)中，在将所述基板与所述盖帽进行焊接键合的过程中，包括将所述焊盘密封件键合在所述第一焊盘周边和将所述***焊盘密封件与所述***焊盘键合。

可选地，所述盖帽为具有外延层的半导体盖帽，在外延层上形成所述的电子电路，并移除外延层的一个或多个部分，以消除通过电子电路和焊盘密封件之间的外延层的电流路径。

可选地，在外延层上形成所述电子电路之前，进行外延层的一个或多个部分的去除操作。

可选地，将所述基板与所述盖帽键合连接之前，分别对所述基板与所述盖帽进行参数测试。

可选地，所述盖帽为具有外延层的半导体盖帽，具体方法包括：在所述基板上设置至少一个附加焊盘，所述盖帽上设置至少一个附加焊盘密封件，将所述附加焊盘密封件与所述附加焊接键合，并移除外延层的一个或多个部分，以消除通过两个附加焊盘密封件之间的外延层的电流路径。

本发明还提供了一种声学谐振器封装结构，包括：

基板，其上表面设有焊盘和***焊盘，所述***焊盘围绕所述焊盘，所述基板上设有通孔，所述通孔位于所述焊盘下方，为连接到焊盘的电气连接提供通路；

声学谐振器，设置在所述基板上，所述声学谐振器包括衬底；多层结构，形成于所述衬底上，所述多层结构由下至上依次包括下电极层、压电层和上电极层；其中，在所述衬底和所述多层结构之间形成有腔体，所述腔体包括位于所述衬底上表面之下的下半腔体和超出所述衬底上表面并向所述多层结构突出的上半腔体；

盖帽，设有下拉接触柱和***焊盘密封件，所述下拉接触柱的局部具有导电层，并与所述焊盘连接，所述***焊盘密封件与所述***焊盘连接，使所述盖帽与所述基板之间形成一个密封空间；

材料层区域，设置在所述密封空间内所述盖帽的第一表面上的至少一个区域，所述材料层区域由比所述盖帽电阻率低的材料组成；以及

电子电路，形成于所述材料层区域上，并与所述声学谐振器电连接，

其中，所述下拉接触柱包括电绝缘材料，使下拉触柱上的金属层与材料层区域电隔离。

相对于现有技术，采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明实施例，通过设置具有下半腔体和上半腔体的腔体，且下半腔体整***于衬底上表面之下，上半腔体整***于衬底上表面之上，从而形成一种新型的谐振器结构，且具有较好的性能，并将该谐振器与电子电路共同用于谐振器封装结构，得到性能稳定的谐振器封装结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明实施例声学谐振器封装结构的结构示意图；

图2是本发明实施例声学谐振器封装结构的结构示意图；

图3是本发明实施例声学谐振器封装结构的结构示意图；

图4是本发明实施例声学谐振器封装结构的结构示意图；

图5是本发明实施例声学谐振器封装结构的结构示意图；

图6是本发明实施例中声学谐振器的结构示意图；

图7是图6中A的放大示意图；

图8是本发明实施例中声学谐振器的一种制作方法流程图；

图9是本发明实施例中声学谐振器的又一种制作方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1及图6，本发明一实施例提供了一种声学谐振器封装结构100，包括基板110和盖帽120。基板110的第一基板表面(即图中的上表面)上设有第一焊盘111a和111b、第二焊盘113、第一凹陷区域113以及第二凹陷区域114。基板110还包括设置在第一基板表面上的***焊盘(图中未示出)。可选的，第一焊盘111a和111b、第二焊盘113和***焊盘均采用导电材料(如金属)。此外，在封装结构100的一些实施例中还包括附加焊盘(111和113)。

盖帽120的第一盖帽表面(图中的下表面)上包括设有通孔122a的焊盘密封件121a、设有通孔122b的焊盘密封件121b、下拉接触柱123、基座124、低电阻率材料层区域125以及形成在低电阻率材料层区域125上的电子电路126。盖帽120还包括设置在第一盖帽表面上的***焊盘密封件(未示出)。可选的，焊盘密封件121a和121b及下拉接触柱123上分别设有导电层(如金等金属)，该导电层用于与相应的第一焊盘111和第二焊盘113接触。此外，在一些实施例中，盖帽120还包括附加焊盘密封件121和/或下拉接触柱123。在一些实施例中，盖帽120上的一个或多个通孔122镀有或填充有导电材料(如金属)，为焊盘密封件121相应的金属层与盖帽120的第二盖帽表面(图中的上表面)提供电连接，比如在盖帽120的第二盖帽表面上设有填补件。如图1所示，在一些实施例中，焊盘密封件121和/或下降接触柱123包括覆盖导电材料的踏板或垫片。

上述声学谐振器封装结构100还包括设置在基板110第一凹陷区域114上的声学谐振器115。声学谐振器115包括衬底5100、多层结构5200。多层结构5200形成于衬底5100上，多层结构5200由下至上依次包括下电极层5230、压电层5220和上电极层5210。其中，在衬底5100和多层结构5200之间形成有腔体5300，腔体5300包括位于衬底5100上表面之下的下半腔体5310和超出衬底5100上表面并向多层结构5200突出的上半腔体5320。通常将腔体5300、下电极层5230、压电层5220和上电极层5210在厚度方向上重叠的区域定义为谐振器的有效区域；而将下电极层5230、压电层5220和上电极层5210没有设置在腔体5300上方的重叠区域，或其他悬挂结构定义为声学谐振器的非活性区域。在可行的程度内减小声学谐振器的非活性区域的面积有利于谐振器的性能的提升。在一些实施例中，声学谐振器115电连接到电子电路126，例如通过第二焊盘113和位于下拉接触柱123上的导电层(例如金属)进行电连接。在一些实施例中，声学谐振器115包括薄膜体声谐振器(FBAR)，在其他实施例中，可以使用牢固安装的谐振器(SMR)。在一些实施例中，电子电路126包括一个或多个晶体管或使用声学谐振器115工作的电气设备的其他有源器件。

在一些实施例中，基板110和/或盖帽120由半导体衬底组成。而在一些实施例中，盖帽120可以由电子非导电材料或高电阻率半导体材料(如单晶硅)制成。此外，在某些实施例中，当盖帽120是半导体衬底时，低电阻率材料层区域125由在半导体衬底上形成的外延层组成。在可选实施例中，盖帽120可以由其他高电阻率材料，例如绝缘硅片(SOI)衬底组成，并通过控制SOI衬底掺杂形成低电阻率材料层区域125。

在一些实施例中，基板110和盖帽120由彼此具有相同或近似相同的热膨胀系数(CTE)的材料制成，以避免热膨胀失配问题。在一些实施例中，基板110和盖帽120彼此由相同的半导体材料制成。

如上所述，在一些实施例中，盖帽120是半导体衬底。一般来说，半导体衬底上具有低电阻率材料层，该低电阻率材料层设置在半导体衬底全部或实质上全部表面上，并在低电阻率材料层上设置电子电路126，以形成半导体或电子电路126的有源器件。特别地，这种低电阻率材料层由电阻率远低于盖帽120的高电阻率半导体材料的材料组成。大幅降低电阻率是指约一个数量级降低电阻率，或超过一个数量级降低电阻率，例如用Ω·cm来衡量。例如，在一些实施例中，高电阻率盖帽120衬底半导体材料的电阻率超过1000Ω·cm，而低电阻率材料层的电阻率小于100Ω·cm。因此，如果将这种低电阻率材料层完整地放置在盖帽120上，则在焊盘密封件121的和/或下拉接触柱123之间导电层(例如金属)产生低阻抗路径或短路。这可能降低封装结构100的性能，甚至在某些情况下可能使封装结构100无法操作。

因此，在本发明的一些实施例中，在位于焊盘密封件121、下拉接触柱123和***焊盘密封件之间的低电阻率材料层的一个或多个部分被移除，从而消除通过任何焊盘密封件121、下拉接触柱123和***焊盘密封件之间的低电阻率材料层的电流路径。此外，在一些实施例中，低电阻率材料层的一个或多个部分被移除，从而消除低电阻率材料层区域125与部分或全部焊盘密封件121、下拉接触柱123和***焊盘密封件的导电层之间的电流路径。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参照图1，封装结构100的低电阻率材料层(如外延层)被消除，除了以下情况外：(1)低电阻率材料层(如外延层)区域125，与部分或全部的焊盘密封件121和/或下拉接触柱123和/或***焊盘密封件隔离；(2)低电阻率材料层(如外延层)区域保位于一个或多个焊盘密封件121、下拉接触柱123和***焊盘密封件的踏面上。此外，盖帽120包括一个电绝缘材料127(例如氧化物氧化硅)电隔离低电阻率材料层(如外延层)区域125与一个或多个导电层或焊盘密封件121和下拉接触柱123之间的电流路径。在某些实施例中，电绝缘材料127部分或全部包含或包围低电阻率材料层(例如外延层)区域125。

作为本发明实施例的一种可实施方式，盖帽120具有完全形成于其第一盖帽表面的低电阻率材料层(例如外延层)，该低电阻率材料层(如外延层)，除了低电阻率材料层区域125和踏面上残留的低电阻率材料层(如外延层)外的部分，在电子电路126形成后可以去除。在其他实施例中，低电阻率材料层(例如外延层)，除了低电阻率材料层区域125和踏面上残留的低电阻率材料层(如外延层)外的部分，可以在形成电子电路126之前除去。

作为本发明实施例的一种可实施方式，低电阻率材料层(例如外延层)仅在每个焊盘密封件121和/或下拉接触柱123和/或***焊盘密封件周围区域被移除。以便将焊盘密封件121和/或下拉接触柱123和/或***焊盘密封件彼此电隔离，和/或使焊盘密封件121和/或下拉接触柱123和/或***焊盘密封件与电子电路路126隔离。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参照图2、3及图4，声学谐振器封装结构200包括基板210和盖帽220。图中说明了电子电路226与声学谐振器115之间通过第二焊盘213和下拉接触柱223的导电路线或连接228，以及电子电路226与第一焊盘211通过焊盘密封件221的导电路线或连接228。并由图中可以确定声学谐振器215相对于电子电路226横向偏移。其中，图3展示了基板210，说明当基板210与盖基板220结合形成封装器件200时，基板210上设有第一焊盘211、第二焊盘213、***焊盘219、第一凹陷区域214及设置在电子电路226下方的第二凹陷区域216。图4展示了盖帽220，说明盖帽220上设有焊盘密封件221、下拉接触柱223和***焊盘密封件229。封装结构200包括与上述与封装结构100的其他特征，包括将盖帽220上的外延层区域与焊盘密封件221、下拉接触柱223和***焊盘密封件229电隔离。

在一些实施例中，基板110/210和盖帽120/220在装配前分别进行参数测试。在一些实施例中，基板110/210和盖帽120/220在将半导体衬底粘合在一起之前分别进行参数测试。

在某些实施例中，封装结构100和/或200可以包括振荡器。在这种情况下，电子电路路126/226可能包括振荡器的一个或多个晶体管或其他有源器件。封装结构100和200可以为振荡器提供如下好处，包括体积小，谐振器和振荡器的有源电路之间紧密耦合，降低噪声和损耗，从而提高振荡器的性能。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参照图5，一种声学谐振器封装结构500，与图1所示的声学谐振器封装结构100基本相同，除了在封装结构500中，电子电路526包括CMOS器件及盖帽520没有任何低电阻率材料层。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参照图6，在声学谐振器中，下半腔体5310由底壁5101和第一侧壁5102围成，底壁5101整体与衬底5100的表面平行，第一侧壁5102为由底壁5101的边缘延伸至衬底5100上表面的第一圆滑曲面。

其中，底壁5101和第一侧壁5102均为衬底5100的表面壁。而第一侧壁5102为第一圆滑曲面能够保证谐振器腔体的性能，不发生突变。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参见图6和7，所述第一圆滑曲面可以包括圆滑过渡连接的第一曲面1021和第二曲面1022。其中，圆滑过渡连接的第一曲面1021和第二曲面1022是指第一曲面1021和第二曲面1022之间连接处无突变，且第一曲面1021和第二曲面1022两者也为无突变的曲面，从而能够保证谐振器腔体的性能。其中，衬底5100是由很多个晶体(例如硅晶体)组成的，无突变是指第一圆滑曲面处的各个晶体之间的间隙不应过大以影响谐振器的性能。

例如，第一曲面1021的竖截面可以呈倒抛物线状，且位于底壁5101所在的平面之上，即抛物线顶点与平面相切；第二曲面1022的竖截面可以呈抛物线状，且位于衬底5100上表面所在的平面之下，即抛物线顶点与平面相切。第一曲面1021和第二曲面1022圆滑连接。当然，第一曲面1021和第二曲面1022还可以为其他形状的曲面，能够达到第一圆滑曲面处的各个晶体之间的间隙不影响谐振器的性能即可。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参见图6，上半腔体5320可以由多层结构5200的下侧面围成，所述多层结构5200的下侧面与上半腔体5320对应的部分包括顶壁5201和第二侧壁5202，第二侧壁5202为由顶壁5201边缘延伸至衬底5100上表面的第二圆滑曲面。

其中，顶壁5201和第二侧壁5202均为多层结构5200的下侧面壁。而第二侧壁5202为第二圆滑曲面能够保证谐振器腔体的性能，不发生突变。

作为本发明实施例的一种可实施方式，参见图6和图7，第二圆滑曲面可以包括圆滑过渡连接的第三曲面2021和第四曲面2022。其中，圆滑过渡连接的第三曲面2021和第四曲面2022是指第三曲面2021和第四曲面2022之间连接处无突变，且第三曲面2021和第四曲面2022两者也为无突变的曲面，从而能够保证谐振器腔体的性能。其中，从晶体的角度讲，衬底5100是由很多个晶体(例如硅晶体)组成的，无突变是指第二圆滑曲面处的各个晶体之间的间隙不应过大以影响谐振器的性能。

例如，第三曲面2021的竖截面可以呈抛物线状，且位于顶壁5201所在的平面之下，即抛物线顶点与平面相切；第四曲面2022的竖截面呈倒抛物线状，且位于衬底5100上表面所在的平面之上，即抛物线顶点与平面相切。当然，第三曲面2021和第四曲面2022还可以为其他形状，能够达到第一圆滑曲面处的各个晶体之间的间隙不影响谐振器的性能即可。

进一步的，参阅图6，顶壁5201也无突变部分。此处所述的突变与前述突变一致，从晶体的角度讲，多层结构5200也是由很多个晶体组成的，无突变是指顶壁5201处的各个晶体之间的间隙不应过大以影响谐振器的性能。

以上实施例中，衬底5100可以为硅衬底或其他材质的衬底，对此不予限制。

上述谐振器，通过设置具有下半腔体5310和上半腔体5320的腔体5300，且下半腔体5310整***于衬底5100上表面之下，上半腔体5320整***于衬底5100上表面之上，从而形成一种新型的谐振器结构，且具有较好的性能。

参见图8，本发明一实施例中公开一种谐振器的制作方法，包括以下步骤：

步骤301，对衬底进行预处理，改变衬底预设区域部分的预设反应速率，使得预设区域部分对应的预设反应速率大于非预设区域部分对应的预设反应速率。

本步骤中，通过对衬底预设区域部分进行预处理，使得衬底预设区域部分的预设反应速率，达到预设区域部分对应的预设反应速率大于非预设区域部分对应的预设反应速率的效果，从而在后续步骤302中对衬底进行预设反应时，能够使得预设区域部分的反应速率和非预设区域部分的反应速率不同，以生成预设形状的牺牲材料部分。

步骤302，对所述衬底进行所述预设反应，生成牺牲材料部分；所述牺牲材料部分包括位于所述衬底上表面之上的上半部分和位于所述衬底下表面之下的下半部分。

其中，所述下半部分由底面和第一侧面围成；所述底面整体与所述衬底表面平行，所述第一侧面为由所述底壁边缘延伸至所述衬底上表面的第一圆滑曲面。所述上半部分由所述多层结构的下侧面围成，所述多层结构与所述上半部分对应的部分包括顶面和第二侧面，所述第二侧面为由所述顶面边缘延伸至所述衬底上表面的第二圆滑曲面。

可选的，所述第一圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第一曲面和第二曲面；所述第一曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述底面所在的平面之上；所述第二曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之下。

可选的，所述第二圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第三曲面和第四曲面；所述第三曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述顶面所在的平面之下；所述第四曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之上。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，所述第一圆滑曲面的曲率小于第一预设值；所述第二圆滑曲面的曲率小于第二预设值。

可以理解的，由于预设区域部分对应的预设反应速率大于非预设区域部分对应的预设反应速率，因此在对衬底进行预设反应时，预设区域部分反应快和非预设区域部分的反应慢，从而能够生成预设形状的牺牲材料部分。

作为本发明实施例的一种可实施方式，步骤302具体实现过程可以包括：将所述衬底置于氧化气氛中进行氧化处理，得到牺牲材料部分。对应的，在步骤301中对衬底的预处理为能够提高衬底预设区域部分的氧化反应速率的手段。该手段可以为在预设区域进行离子注入以提高衬底预设区域部分的氧化反应速率，也可以为在衬底上形成一层预设图案的屏蔽层来提高衬底预设区域部分的氧化反应速率。

当然，在其他实施例中，步骤301中的预处理还可以为氧化处理之外的手段，同样该手段可以为在预设区域进行离子注入以提高衬底预设区域部分的氧化反应速率，也可以为在衬底上形成一层预设图案的屏蔽层来提高衬底预设区域部分的氧化反应速率。

步骤303，在所述牺牲材料层上形成多层结构；所述多层结构由下至上依次包括下电极层、压电层和上电极层。

步骤304，去除所述牺牲材料部分，形成谐振器。

本实施例中，衬底可以为硅衬底或其他材质的衬底，对此不予限制。

上述谐振器制作方法，通过对衬底进行预处理来使得衬底预设区域部分的反应速率大于非预设区域部分对应的预设反应速率，从而能够在对衬底进行预设反应时，生成预设形状的牺牲材料部分，再在所述牺牲材料层上形成多层结构，最后去除牺牲材料部分形成具有特殊腔体结构的谐振器，相对于传统的制作方法对谐振器工作区域的表面粗糙度更为容易控制。

参见图9，本发明一实施例公开一种谐振器制作方法，包括以下步骤：

步骤401，在衬底上形成屏蔽层，所述屏蔽层覆盖所述衬底上除预设区域之外的区域。

本步骤中，在衬底上形成屏蔽层的过程可以包括：

在所述衬底上形成屏蔽介质，所述屏蔽层用于屏蔽所述衬底除预设区域之外的区域发生所述预设反应；

去除预设区域对应的屏蔽介质，形成所述屏蔽层。

其中，屏蔽介质的作用为使得衬底上覆盖屏蔽介质部分的反应速率低于未覆盖屏蔽介质部分的反应速率。进一步的，屏蔽层可以用于屏蔽所述衬底除预设区域之外的区域发生所述预设反应。

步骤402，对形成屏蔽层的衬底进行预处理，控制衬底上与所述预设区域对应的部分发生预设反应，得到牺牲材料部分；所述牺牲材料部分包括位于所述衬底上表面之上的上半部分和位于所述衬底下表面之下的下半部分。

其中，所述下半部分由底面和第一侧面围成；所述底面整体与所述衬底表面平行，所述第一侧面为由所述底壁边缘延伸至所述衬底上表面的第一圆滑曲面。所述上半部分由所述多层结构的下侧面围成，所述多层结构与所述上半部分对应的部分包括顶面和第二侧面，所述第二侧面为由所述顶面边缘延伸至所述衬底上表面的第二圆滑曲面。

可选的，所述第一圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第一曲面和第二曲面。例如，所述第一曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述底面所在的平面之上；所述第二曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之下。

可选的，所述第二圆滑曲面包括圆滑过渡连接的第三曲面和第四曲面；所述第三曲面的竖截面呈抛物线状，且位于所述顶面所在的平面之下；所述第四曲面的竖截面呈倒抛物线状，且位于所述衬底上表面所在的平面之上。

作为本发明实施例的一种可实施方式，所述第一圆滑曲面的曲率小于第一预设值；所述第二圆滑曲面的曲率小于第二预设值。

作为一种可实施方式，步骤402的实现过程可以包括：将所述衬底置于氧化气氛中进行氧化处理，控制衬底上与所述预设区域对应的部分发生氧化反应，得到牺牲材料部分。

其中，所述将所述衬底置于氧化气氛中进行氧化处理，可以包括：

在预设范围的工艺温度环境中，向所述衬底通入高纯氧气，以使得所述衬底上与所述预设区域对应的部分生成氧化层；

经过第一预设时间后，停止向所述衬底通入高纯氧气，通过湿氧氧化、氢氧合成氧化和高压水汽氧化中的一种或多种方式，使得衬底上的氧化层厚度达到预设厚度；

停止向所述衬底通入湿氧并向所述衬底通入高纯氧气，经过第二预设时间后完成对所述衬底的氧化处理。

其中，所述预设范围可以为1000℃～1200℃；所述第一预设时间可以为20分钟～140分钟；所述预设厚度可以为0.4μm～4μm；所述第二预设时间可以为20分钟～140分钟；所述高纯氧气的流量可以为3L/分钟～15L/分钟。

需要说明的是，采用纯氧气、湿氧、氢氧合成和高压水汽氧化中的一种手段或几种手段的结合，过渡区形貌会有一定的差别；同时，屏蔽层的种类和结构的选择，对过渡区的形貌有一定的营销，根据多层结构的厚度和压电层对曲率变化的要求，合理选择氧化方式和屏蔽层种类和结构。

步骤403，去除预处理后的衬底屏蔽层。

步骤404，在去除屏蔽层后的衬底上形成多层结构，所述多层结构由下至上依次包括下电极层、压电层和上电极层。

步骤405，移除所述牺牲材料部分。

本实施例中，所述屏蔽层可以为SiN材质层、SiO₂材质层、多晶硅材质层，或为由上述两种或三种材质混合组成的多层结构，所述衬底可以为硅衬底或其他材质的衬底，对此不予限制。

一个实施例中，屏蔽层可以采用SiN，也可以采用多层膜结构，SiN作为氧化屏蔽层，其屏蔽效果较好，屏蔽区和非屏蔽区反应速率相差较大。可以通过刻蚀或腐蚀等手段，把需要制作谐振器区域的屏蔽介质去除，将硅片放在氧化气氛中进行氧化，有屏蔽介质部分的反应速率和没有屏蔽介质部分的反应速率相差较大：没有屏蔽介质部分的反应速率较快，衬底Si与氧气反应形成SiO₂，生成的SiO₂厚度不断增加，其上表面逐渐比有屏蔽介质部分的表面升高，没有屏蔽介质部分的Si表面逐渐下降，相对没有屏蔽介质部分的表面降低，由于屏蔽层的边缘部分氧气会从侧面进入屏蔽层下面，使得屏蔽层边缘的氧化速率较没有屏蔽介质部分的氧化速率慢，比有屏蔽介质部分的氧化速率快，越接近屏蔽介质的边缘，速率越趋于没有屏蔽介质部分的氧化速率。在屏蔽层边缘形成一个没有速率变化的过渡区域，该过渡区域通过优化氧化方式和屏蔽层种类和结构，可以形成圆滑曲面，在该圆滑曲面上生长含AlN等压电薄膜的多层结构，可以确保压电薄膜的晶体质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。