具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。发明的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，本发明的附图中的附图标记说明如下：

1：第一基底或辅助基底，可选材料为单晶硅、氮化镓、砷化镓、蓝宝石、石英、碳化硅、金刚石等，也可以是铌酸锂、钽酸锂、铌酸钾等单晶压电衬底。

2：压电层，可以为单晶压电材料，可选的，如：单晶氮化铝、单晶氮化镓、单晶铌酸锂、单晶锆钛酸铅(PZT)、单晶铌酸钾、单晶石英薄膜、或者单晶钽酸锂等材料，也可以为多晶压电材料(与单晶相对应，非单晶材料)，可选的，如多晶氮化铝、氧化锌、PZT等，还可是包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料，例如可以是掺杂氮化铝，掺杂氮化铝至少含一种稀土元素，如钪(Sc)、钇(Y)、镁(Mg)、钛(Ti)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等。

3：第一硬掩膜层(hard mask)：其可以是第一阻挡层，材料可选氮化硅，钼，氧化硅等。

4：底电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。

5：声学反射层或第一声学阻抗层，可选氮化硅，二氧化硅，多晶硅，非晶硅，氮化铝等材料。

6：牺牲层，同时也是第二声学阻抗层，可选二氧化硅，掺杂二氧化硅，多晶硅，非晶硅等材料，但与第一声学阻抗层5的材料不同，且牺牲层的刻蚀剂不易刻蚀或不刻蚀第一声学阻抗层5。

7：第二基底，可选材料为单晶硅、氮化镓、砷化镓、蓝宝石、石英、碳化硅、金刚石等。

8：第二硬掩膜层：其可以是第二阻挡层，材料可选氮化硅，钼，氧化硅等。

9：电极连接孔，孔内设置导电金属，可选材料为金属材料，如钼、钌、金、铝、镁、钨、铜、钛、铂、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。

10：顶电极，材料可与底电极相同，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。顶电极和底电极材料一般相同，但也可以不同。

11：电极连接部分(PAD)，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。

12：声学镜，可为空腔，也可采用布拉格反射层及其他等效形式。本发明的实施例中采用的是空腔的形式。

13和14：频率调节层或者质量负载层,材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。也可选二氧化硅，氮化铝，氧化锌，PZT等介质材料，还包含上述压电材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料。

图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图，在图1中，体声波谐振器组件包括压电层同层布置的两个体声波谐振器，右侧的谐振器的压电层的上下两侧具有凹陷部，左侧的谐振器的压电层不存在凹陷部。在本发明中，同层布置表示两个压电层的底侧或上侧处于同一面或者是在同一压电层形成步骤中形成。

更具体的，对于图1中右侧的谐振器，其包括：基底7；声学镜12；底电极4；顶电极10；和压电层12，其中：压电层2的上下两侧均设置有凹陷部，凹陷部的底部为平坦面，且底电极设置在下凹陷部中，顶电极设置在上凹陷部中。

对体声波谐振器而言，其频率由各层厚度决定，且成反比关系，即任一层厚度减小都会导致频率上升。同时，其机电耦合系数是由各层厚度比决定的，总体趋势来看，当上下电极总厚度与压电层厚度比越大时，其机电耦合系数越小，同时，在压电层厚度一定时，当上下电极厚度比为1时，其机电耦合系数最大，而当上下电极比大于1或小于1时，其机电耦合系数均会减小。

在图1中，对于右侧谐振器，其压电层厚度小于左侧谐振器，当电极厚度与左侧一样时，其谐振频率会更高，同时，机电耦合系数会更低。可选的，右侧谐振器的顶电极上可以进一步设置质量负载层，从而使得频率降低，并进一步的降低其机电耦合系数。因此，可以通过合理选择凹陷部深度(即压电层厚度)以及质量负载层厚度，使得左右两个谐振器的频率相当，但机电耦合系数相差较大。

如图1所示，上凹陷部的凹陷深度为h1，下凹陷部的凹陷深度为h2，压电层的原始厚度为h4，两个凹陷部之间的压电层的厚度为h3。

在本发明的一个实施例中，h1与h2可以相同，也可以不同。可选的，h1或h2不超过h4的二分之一。可选的，h3不小于h4的五分之一。

图1中还示出了凹陷部的槽壁与凹陷底部(平坦面)之间的角度ɑ，该角度ɑ在可选的实施例中，在90°-160°的范围内。当凹陷部的深度越小时，该角度可以选择接近90°；而当凹陷部的深度越大时，该角度的选择应该越大，如选择120°。当凹陷部深度较大时，若该角度接近90°则会导致在此界面上的电极(可以是顶电极，也可以是底电极)覆盖不良，容易产生断层，从而使得相邻不同压电层厚度的谐振器的电连接断开。

如图1所示，压电层4与基底7之间设置有声学阻抗结构，所述声学阻抗结构包括在横向方向上彼此相邻设置的第一声学阻抗层5和第二声学阻抗层或牺牲层6，第一声学阻抗层5与第二声学阻抗层6的声学阻抗不同，所述声学镜在谐振器的横向方向上位于第一声学阻抗层5之间，换言之，在图1所示的实施例中，在声学镜12为空腔形式的情况下，声学镜空腔在谐振器的横向方向上的边界由所述第一声学阻抗层5限定。

在本发明中，第一声学阻抗层5与第二声学阻抗层6的声学阻抗不同，以形成阻抗不匹配，对声波形成连续反射，形成对横向声波的反射结构，从而用于防止横向声波泄露，有利于将能量锁定在谐振器内，从而提高Q值。

在本发明中，利用了在压电层为单晶压电材料的情况下，可以使压电损耗更低，从而得到更高的谐振器Q值，同时可以提高机电耦合系数和功率容量。

在进一步的实施例中，第一声学阻抗层5与第二声学阻抗层6与压电层2接触的部分的宽度分别为mλ₁/4和nλ₂/4，其中m和n均为奇数，例如为1,3，5,7等，λ₁和λ₂分别为第一声学阻抗层5和第二声学阻抗层6在谐振频率处沿横向传播的声波波长。所述谐振频率是谐振器谐振区间内的某一频率，可以是谐振器的串联谐振频率或并联谐振频率，也可以是串并联谐振频率之间的某一频率，或者略低于串联谐振频率或略高于并联谐振频率的某一频率。在附图1中，第一声学阻抗层5的所述宽度以A表示，而第二声学阻抗层6的宽度则以B表示。选取上述宽度，有利于形成有效的声学阻抗不匹配，防止横向声波泄露，进一步提高谐振器的Q值。m与n可以相同，也可以不同，均在本发明的保护范围之内。

形成第一声学阻抗层5的材料包括氮化铝、二氧化硅、氮化硅、多晶硅、非晶硅，形成第二声学阻抗层6的材料包括二氧化硅、掺杂二氧化硅、多晶硅、非晶硅。第一声学阻抗层5的材料与第二声学阻抗层6的材料彼此不同。可选的，形成第一声学阻抗层5的材料包括二氧化硅，形成第二声学阻抗层6的材料包括多晶硅。或者，形成第一声学阻抗层5的材料包括氮化硅或氮化铝，形成第二声学阻抗层6的材料包括二氧化硅或掺杂二氧化硅。在本发明中，为了提高第一声学阻抗层5与第二声学阻抗层6的相接处的声学不匹配程度，两者的声学阻抗之差可以选择的尽可能大。

如后面参照附图2a-2s所述的，在制造谐振器的过程中，第二声阻抗层6同时用作牺牲层，因此在释放牺牲层时，需要选择合适的释放刻蚀剂，使得该刻蚀剂只刻蚀第一声学阻抗材料，不刻蚀或刻蚀极少量第二声阻抗材料。

如图1所示，在顶电极连接边下方的底电极4的非电极连接端(图1中左侧谐振器的左端，以及右侧谐振器的右端)的端面在横向方向上与声学阻抗结构中的第一声学阻抗层5间隔开，使得声波在底电极的非电极连接端和空隙之间的横向界面也形成全反射，从而减少声波泄露。基于非电极连接端处的空隙结构，可以进一步防止横向声波泄露，提高谐振器的Q值。另一方面，在顶电极连接边下方的底电极4的非电极连接端(图1中左侧谐振器的左端，以及右侧谐振器的右端)的端面如果被第一声阻抗层5覆盖，则会与顶电极在空腔外的部分形成寄生电容，从而影响谐振器的机电耦合系数。

在可选的实施例中，在通过底电极4的电极连接端的谐振器的一个纵截面中(例如图1所示的截面图中)，底电极4的非电极连接端的端面在横向方向上与声学阻抗结构间隔开的距离在0.5μm-10μm的范围内。该距离除了端值之外，还可以是例如5μm，7μm等。

在图1所示的实施例中，底电极4在电极连接端的一侧被第一声学阻抗层5和第二声学阻抗层6形成的连续反射层或者声学阻抗结构包裹住，更具体的，被第一声学阻抗层5覆盖，一方面这种结构有利于提高谐振器的机械稳定性，且更容易将谐振器工作时产生的热量通过电极和第一声阻抗层5传导到衬底或基底，从而提高谐振器的功率容量，另一方面，虽然能量会从底电极端面泄露到第一声阻抗层5中，但是由于存在第二声阻抗层与第一声阻抗层形成的反射界面，因此，有利于使能量尽可能多的锁定在谐振器内部，使谐振器保持较高Q值。

在图1所示的实施例中，底电极4的电极连接端被第一声学阻抗层5覆盖，但是本发明不限于此。例如，底电极4的电极连接端在横向方向上也可以与第一声学阻抗层5彼此间隔开一个距离，此时，因为底电极4的非电极连接端的端面和电极连接端的端面在横向方向上均与第一声学阻抗层5间隔开，使得声波在底电极与空隙的横向界面也形成全反射，从而减少声波泄露，能够提高谐振器的Q值。相较于图1所示的结构，因为在电极连接端也设置有空隙，从而有利于进一步防止横向声波泄露，但是由于电极与第一声阻抗层没有形成直接接触，热量必须通过压电材料间接传导到第一声阻抗层及衬底中，从而会导致功率容量变差。

在可选的实施例中，在通过底电极4的非电极连接端和顶电极10的非电极连接端的谐振器的另一个纵截面中，底电极4的非电极连接端的端面在横向方向上可以与声学阻抗结构间隔开，间隔距离在0.5μm-10μm的范围内；或者，底电极4的非电极连接端被第一声学阻抗层5和第二声学阻抗层6形成的连续反射层或者声学阻抗结构包裹住，更具体的，被第一声学阻抗层5覆盖。

在本发明中，第一声学阻抗层5与第二声学阻抗层6可以一起构成声学阻抗结构。但是，本发明不限于此，换言之，声学阻抗层的布置方式不限于此。其可以是包括在横向方向上依次相邻布置的第一声学阻抗层和第二声学阻抗层，或第一声学阻抗层、第二声学阻抗层以及第一声学阻抗层，或以上的组合。

在图1所示的体声波谐振器组件中，两个谐振器的声学镜之间包含三个声学阻抗层，第一声学阻抗层、第二声学阻抗层和第一声学阻抗层。两个谐振器至少共用位于中间位置的第二声学阻抗层4。从而对于单个谐振器而言，围绕声学镜12的声学阻抗结构包括从内侧到外侧依次布置的第一声学阻抗层和第二声学阻抗层。

在图1所示的实施例中，两个谐振器之间设置有第一声学阻抗层5、第二声学阻抗层6和第一声学阻抗层5，但是本发明不限于此。例如，两个谐振器的声学镜之间包含五个声学阻抗层，第一声学阻抗层、第二声学阻抗层、第一声学阻抗层、第二声学阻抗层和第一声学阻抗层。两个谐振器至少共用位于中间位置的第一声学阻抗层5。从而对于单个谐振器而言，围绕声学镜12的声学阻抗结构包括从内侧到外侧依次布置的第一声学阻抗层、第二声学阻抗层、第一声学阻抗层。因此，两个谐振器之间的声学阻抗结构共用至少一层第一声学阻抗层5或至少一层第二声学阻抗层6。

图3为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图，其中示出了两个体声波谐振器，其与图1不同的是，右侧的谐振器的压电层的仅下侧具有凹陷部。

图4为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图，其中示出了两个体声波谐振器，其与图1不同的是，右侧的谐振器的压电层的仅上侧具有凹陷部。

图5为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图，其中示出了两个体声波谐振器，其与图1不同的是，右侧的谐振器质量负载层设置在底电极一侧，虽然图中质量负载层是置于底电极的下方，但是，容易理解的，质量负载层也可以置于底电极与压电层之间。

图6为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图，其中示出了两个体声波谐振器，其与图1不同的是，右侧的谐振器质量负载层分别设置在顶电极和底电极上。在顶电极和底电极上加入质量负载层可以灵活的改变底电极、压电层、顶电极三层的厚度比，从而保证在调节机电耦合系数的基础上具有较好的电学性能，如较高的Q值。

图7为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器组件的截面示意图，其中示出了两个体声波谐振器，其与图1不同的是，左侧谐振器的电极厚度与右侧谐振器的电极厚度不同，在可选的实施例中，左侧谐振器的电极厚度比右侧的更厚，同时其压电层也比右侧的更厚，从而使得左侧谐振器具有更低的频率，可以实现两个频率跨度较大的滤波器的集成(如双工器中的两个滤波器)。通过分别调整两个谐振器的顶电极、压电层、底电极厚度，可以实现任意频率、机电耦合系数的谐振器在单片晶圆上的组合，从而可以用于不同的应用场景中。

下面参照图2a-2s示例性说明图1中所示的体声波谐振器组件的制作过程。

步骤一：如图2a所示，在衬底或辅助基底1(如硅、碳化硅)表面上沉积单晶压电薄膜层(即单晶压电层)2，如单晶氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)，所用沉积工艺包括但不限于MOCVD(金属有机化学气相沉积)、MBE(分子束外延)、CBE(化学分子束外延)、LPE(液相外延)等；或者通过在辅助衬底1(如铌酸锂、钽酸锂衬底)表面通过离子注入形成一个分界层，在分界层上方形成压电薄膜层2，此时压电薄膜层2材料与衬底或辅助基底1的材料相同。

步骤二：如图2b所示，在压电层2的表面沉积并刻蚀作为阻挡层的硬掩膜层3，硬掩膜层可以是氮化硅。在本发明中，也可以采用其他的材料来作为压电层的阻挡层，只要该阻挡层可以阻挡例如在后面的步骤三中的修整工艺以形成凹陷部时，不影响谐振器的其他部分的压电层的厚度即可，例如可以在修整结束时阻挡层还有剩余。阻挡层还可以进一步选择，使得去除阻挡层的时候没有过多的压电层损失。

步骤三：如图2c所示，利用修整工艺(trim)，使用粒子束轰击，例如用氩气对目标表面进行轰击，单晶压电层2以及硬掩膜层3，在修整过程中，硬掩膜层的减薄速度慢于单晶压电层的减薄速度，直到压电层2上出现预定深度的凹陷部，如图2c所示，该凹陷部的底部为平坦面。

本发明中，这里的修整是采用粒子束对目标表面进行物理的轰击。该轰击没有任何化学反应，而且控制的精度比较高，厚度的精度可以控制在3％以内，例如要对目标修整掉(是适合使用修整方法实现的范围,超出该范围则会导致工艺时间过长，此时可以采用部分刻蚀+修整两者相结合的方式来实现)，实际大概在这种控制精度是刻蚀没有办法比拟的。用修整的方式可以非常精准的控制被轰击的材料层的厚度，工艺简单，且精度高。

步骤四：如图2d所示，利用干法或者湿法刻蚀等工艺去除残留在压电层2上的硬掩膜层而露出整个压电层的表面。无论干法还是湿法都需要充分考虑在去除硬掩膜层时对压电层的影响。

步骤五：如图2e所示，沉积并刻蚀底电极材料层，从而形成底电极4。

步骤六：如图2f所示，在步骤五得到的结构的压电层2和底电极4的表面沉积一层第一声学阻抗材料，并图形化以形成第一声学阻抗层5，第一声学阻抗材料可以是氮化铝、二氧化硅、氮化硅、多晶硅、非晶硅等。

步骤七：如图2g所示，在步骤六所得到的结构的压电层2、第一声学阻抗层5以及底电极4的表面沉积第二声学阻抗材料或牺牲层材料，第二声阻抗层材料可以为二氧化硅、掺杂二氧化硅、多晶硅、非晶硅等，但与第一声阻抗层材料不同。

上述步骤六和步骤七也可以调换加工顺序，如在步骤六中，先沉积第二声学阻抗材料，并图形化，在步骤七中，再沉积第一声学阻抗层材料。所得到的结构如图8所示。在图8中，第二声阻抗层的侧壁外侧与压电层的夹角大于90°，而在图1中，第一声阻抗层的侧壁外侧与压电层的夹角大于90°。

步骤八：如图2h所示，通过CMP(化学机械研磨)法将第二声学阻抗材料磨平直至与露出第一声学阻抗层5，位于第一声学阻抗层5的外侧的第二声学阻抗材料构成第二声学阻抗层6，而位于第一声学阻抗层5之间的第二声学阻抗材料则构成牺牲层。换言之，在本实施例中，第二声学阻抗材料还是牺牲材料。

步骤九：如图2i所示，将基底7接合(bonding)在第一声学阻抗层5和第二声学阻抗层6的下侧面上。可选的，基底7的表面还可以有辅助键合层(图中没有示出)，如二氧化硅、氮化硅等材料。

步骤十：如图2j所示，通过研磨、刻蚀工艺或离子注入层分离的方法将衬底或辅助基底1去除，以露出压电层2的上表面，可选的，并对其分离界面进行CMP处理，使其表面光整，具有较低的粗糙度。

步骤十一：如图2k所示，在步骤十的结构上沉积并刻蚀硬掩膜层8，硬掩膜层也可以是氮化硅，或者是不同于硬掩膜层3的掩膜层。步骤十一的工艺类似于步骤二。

步骤十二：如图2l所示，利用修整工艺(trim)，使用粒子束轰击单晶压电层2以及硬掩膜层8，在修整过程中，硬掩膜层的减薄速度慢于单晶压电层的减薄速度，直到压电层2上出现预定深度的凹陷部，如图2l所示，该凹陷部的底部为平坦面。步骤十二的工艺类似于步骤三。

步骤十三：如图2m所示，利用干法或者湿法刻蚀等工艺去除残留在压电层2上的硬掩膜层8而露出整个压电层2的上表面。步骤十三的工艺类似于步骤四。

步骤十四：如图2n所示，通过光刻和刻蚀的工艺在压电层2中刻蚀出通孔9，同时，在压电层2上蚀刻出牺牲层释放孔(图中没有示出)，该通孔直接通到底电极4的电极连接端，或该释放孔直接与声学镜空腔相通或者直接通到位于声学镜空腔中的第二声学阻抗材料即牺牲层。

步骤十五：如图2o所示，沉积用于顶电极10的电极材料层，该电极材料层覆盖压电层2的顶面以及进入到通孔9以及释放孔之内。

步骤十六：如图2p所示，在顶电极9上沉积质量负载材料层。

步骤十七：如图2q所示，对顶电极材料层和质量负载材料层刻蚀，以移除释放孔内的电极材料，以及图形化而形成顶电极10和质量负载层13。在本发明中，可以同时采用顶电极加厚的方式对频率做补偿。也可以省却步骤十六和十七。

步骤十八：如图2r所示，通过薄膜沉积的工艺沉积然后图形化导电材料以形成电极连接部分11，包括顶电极连接部分和底电极连接部分。如图2r所示，沉积和图形化电极连接部分11，将两个谐振器的底电极的电极引出部分(导电通孔)电连接。

步骤十九：如图2s所示，经由释放孔通入刻蚀剂以释放声学镜空腔12内的第二声学阻抗层材料或牺牲层，以得到对应于图1的结构。

以上步骤为示例性的步骤，如本领域技术人员能够理解的，上述加工顺序并非唯一，例如可以先沉积和图形化而形成顶电极10，然后制作通孔9，之后再沉积和形成底电极连接部分11。本领域普通技术人员可以在已知技术的基础上对上述步骤顺序做调整，这均在本发明的保护范围之内。

以上参照附图2a-2s描述的是在一侧谐振器的压电层的上下两侧均设置凹陷部的制造过程，上述过程也可以用于制造图3和图4所示的结构。例如，对于图3的结构，可以省略上述的步骤2k-2m，而对于图4所示的结构，则可以省却上述的步骤2a-2d。

基于以上对于体声波谐振器组件的制作过程，本发明也提出了一种体声波谐振器的制造方法，所述体声波谐振器包括基底；声学镜；底电极；顶电极；和压电层，设置在底电极与顶电极之间，所述方法包括步骤：在压电层的上下两侧中的至少一侧设置凹陷部，凹陷部的底部为平坦面；和在凹陷部的区域内设置顶电极和底电极中对应的电极。

本发明利用对谐振器的压电层做减薄，并通过配合设置顶电极和底电极的厚度，来大范围调整谐振器的频率和/或机电耦合系数，从而实现多频率滤波器的单芯片集成，以及为滤波器内的谐振器的Kt²值的选取提供较大自由度。如果希望图1所示的谐振器组件中的两个谐振器的机电耦合系数的差别较大，例如在10％以上，则可以从图1中右侧的压电层的上下两侧都做修整工艺，从而使得压电层的厚度相对于原始厚度减小较多，以更大的影响右侧谐振器的机电耦合系数。如果希望图1所示的谐振器组件中的两个谐振器的机电耦合系数的差别较小，例如在10％以下，则可以仅对图1中的右侧的压电层的一侧进行减薄处理，如图仅减薄下侧(图3)或仅减薄上侧(图4)从而使得压电层的厚度相对于原始厚度减小不多，以较小的影响右侧谐振器的机电耦合系数。

在如图7所示的实施例中，也可以选择图7中所示的厚度h3-h8，进一步影响各谐振器的机电耦合系数。在图7中，h5-h8均为对应的电极的厚度。

在如图3所示的实施例中，还以选择质量负载层来调整各谐振器的机电耦合系数。

在本发明中，虽然以单晶压电层为例进行说明，但是本发明中，压电层的材料还可以是非单晶材料。

在本发明中，当存在上下两侧凹槽时，上下两侧凹槽的边缘不限于如相应实施例图中所示的上下对齐情况，也可以是上侧凹槽在垂直方向的投影落入下侧凹槽内，或者是下侧凹槽落入上侧凹槽在垂直方向的投影内，或者是上下两侧凹槽具有一定的重叠区域，这些均在本发明的保护范围之内。

还需要指出的是，在本发明中，以同一基底上设置了两个谐振器为例说明体声波谐振器组件，但是本发明不限于此，例如同一基底上可以设置更多的谐振器，且多个谐振器可以具有两种及两种以上压电层厚度。例如，谐振器组件中可以具有三个谐振器，且其中两个谐振器都具有上下凹陷部，同时，这两个谐振器的上下凹陷部深度不同。

在本发明中，内和外是相对于谐振器的有效区域的中心在横向方向或者径向方向上而言的，一个部件的靠近该中心的一侧或一端为内侧或内端，而该部件的远离该中心的一侧或一端为外侧或外端。

在本发明中，上和下是相对于谐振器的基底的底面而言的，对于一个部件，其靠近该底面的一侧为下侧，远离该底面的一侧为上侧。

在本发明中，提到的数值范围除了可以为端点值之外，还可以为端点值之间的中值或者其他值，均在本发明的保护范围之内。

如本领域技术人员能够理解的，根据本发明的体声波谐振器可以用于形成滤波器或其他半导体器件。

基于以上，本发明提出了如下技术方案：

1、一种体声波谐振器，包括：

基底；

声学镜；

底电极；

顶电极；和

压电层，

其中：

声学镜、顶电极、底电极和压电层在谐振器的厚度方向上的重叠部分构成谐振器的有效区域；

压电层的上下两侧中的至少一侧设置有凹陷部，凹陷部的底部为平坦面；

凹陷部的区域内设置有顶电极和底电极中对应的电极。

2、根据1所述的谐振器，其中：

凹陷部的下凹深度不超过压电层厚度的一半。

3、根据1所述的谐振器，其中：

压电层的上下两侧均设置有凹陷部，顶电极和底电极分别设置在对应的凹陷部中。

4、根据3所述的谐振器，其中：

在谐振器的厚度方向上，凹陷部之间的压电层的厚度不小于压电层原始厚度的五分之一。

5、根据1所述的谐振器，其中：

至少一个凹陷部的侧壁与凹陷底部的夹角在90°-160°的范围内。

6、根据1-5中任一项所述的谐振器，其中：

压电层与基底之间设置有声学阻抗结构；

所述声学阻抗结构包括在横向方向上彼此相邻设置的第一声学阻抗层和第二声学阻抗层，第一声学阻抗层与第二声学阻抗层的声学阻抗不同，所述声学镜在谐振器的横向方向上位于所述第一声学阻抗层之间。

7、根据6所述的谐振器，其中：

第一声学阻抗层与第二声学阻抗层与压电层接触的部分的宽度分别为mλ₁/4和nλ₂/4，其中m和n均为奇数，λ₁和λ₂分别为第一声学阻抗层和第二声学阻抗层在谐振频率处沿横向传播的声波波长。

8、根据7所述的谐振器，其中：

m与n相同。

9、根据6所述的谐振器，其中：

形成第一声学阻抗层和第二声学阻抗层中的一层的材料选自氮化铝、二氧化硅、氮化硅、多晶硅、非晶硅，形成第一声学阻抗层和第二声学阻抗层中的另一层的材料自二氧化硅、掺杂二氧化硅、多晶硅、非晶硅，形成第一声学阻抗层的材料不同于形成第二声学阻抗层的材料。

10、根据6所述的谐振器，其中：

所述声学镜为声学镜空腔；

所述声学镜空腔在谐振器的横向方向上的边界由所述第一声学阻抗层限定。

11、根据1-10中任一项所述的谐振器，其中：

所述压电层为单晶压电层。

12、一种体声波谐振器组件，包括：

第一谐振器和第二谐振器，第一谐振器和第二谐振器均为体声波谐振器，且至少第二谐振器为根据1-11中任一项所述的谐振器，所述第一谐振器和第二谐振器共用同一压电层，且第一谐振器的压电层的原始厚度为第二谐振器的压电层的原始厚度。

13、根据12所述的谐振器组件，其中：

所述第一谐振器和第二谐振器在横向方向上相邻且分别具有第一声学阻抗结构和第二声学阻抗结构，所述两个声学阻抗结构共用至少一层第一声学阻抗层或至少一层第二声学阻抗层。

14、根据12或13所述的谐振器组件，其中：

第一谐振器的处于其有效区域内的压电层的厚度为第二谐振器的压电层的原始厚度。

15、根据12-14中任一项所述的组件，还包括：

第三谐振器，所述第三谐振器为体声波谐振器且为根据1-11中任一项所述的谐振器，所述第三谐振器与所述第一谐振器和第二谐振器共用同一压电层。

16、根据15所述的组件，其中：

所述第三谐振器的位于第三谐振器的有效区域内的压电层的厚度不同于所述第二谐振器的位于第二谐振器的有效区域内的压电层的厚度。

17、根据12-16中任一项所述组件，其中：

至少一个谐振器的顶电极与底电极的厚度之和不同于另外的谐振器的顶电极与底电极的厚度之和，或者至少一个谐振器的一个电极的厚度不同于另外的谐振器的对应电极的厚度；和/或

至少一个谐振器设置有质量负载层。

18、一种体声波谐振器的制造方法，所述体声波谐振器包括基底；声学镜；底电极；顶电极；和压电层，设置在底电极与顶电极之间，所述方法包括步骤：

在压电层的上下两侧中的至少一侧设置凹陷部，凹陷部的底部为平坦面；和

在凹陷部的区域内设置顶电极和底电极中对应的电极。

19、根据18所述的方法，其中：所述方法包括：

步骤1：在衬底上形成压电层，衬底设置在压电层的第一侧；

步骤2：在压电层的第二侧形成第二凹陷部，第二凹陷部的底部为平坦面；

步骤3：在压电层的第二侧沉积和图形化底电极材料层，以在第二凹陷部内形成底电极；

步骤4：在步骤3之后，在压电层上形成在横向方向上彼此相邻布置的第一声学阻抗层和第二声学阻抗层，第一声学阻抗层和第二声学阻抗层中的一个跨接所述第二凹陷部的侧壁，在横向方向上相邻的第一声学阻抗层之间形成有声学镜空间，底电极的至少一部分在横向方向上位于所述空间内，第一声学阻抗层与第二声学阻抗层声学阻抗不同；

步骤5：将基底与第一声学阻抗层和第二声学阻抗层相接，且移除衬底以露出压电层的第一侧；以及

步骤6：在压电层的第一侧形成顶电极以及对应的电极电连接结构。

20、根据19所述的方法，其中：

步骤6包括：

步骤61：在压电层的第一侧形成第一凹陷部，第一凹陷部的底部为平坦面；

步骤62：在压电层的第一侧沉积和图形化顶电极材料层，以在第一凹陷部内形成顶电极。

21、根据18所述的方法，其中：所述方法包括：

步骤1：在衬底上形成压电层，衬底设置在压电层的第一侧；

步骤2：在压电层的第二侧沉积和图形化底电极材料层，以形成底电极；

步骤3：在步骤2之后，在压电层上形成在横向方向上彼此相邻布置的第一声学阻抗层和第二声学阻抗层，在横向方向上相邻的第一声学阻抗层之间形成有声学镜空间，底电极的至少一部分在横向方向上位于所述空间内，第一声学阻抗层与第二声学阻抗层声学阻抗不同；

步骤4：将基底与第一声学阻抗层和第二声学阻抗层相接，且移除衬底以露出压电层的第一侧；

步骤5：在压电层的第一侧形成第一凹陷部，第一凹陷部的底部为平坦面；

步骤6：在压电层的第一侧沉积和图形化顶电极材料层，以在第一凹陷部内形成顶电极以及对应的电极电连接结构。

22、根据19-21中任一项所述的方法，其中：

在压电层的一侧形成凹陷部的步骤包括：

在压电层的所述一侧形成和图形化阻挡层；

利用修整工艺同时减薄阻挡层和露出的压电层，阻挡层的减薄速度小于压电层的减薄速度，且基于对露出的压电层减薄，在压电层的所述一侧形成底部平坦的凹陷部；

移除残留在压电层的所述一侧的阻挡层。

23、根据19-22中任一项所述的方法，其中：

第一声学阻抗层与第二声学阻抗层与压电层接触的部分的宽度分别为mλ₁/4和nλ₂/4，其中m和n均为奇数，λ₁和λ₂分别为第一声学阻抗层和第二声学阻抗层在谐振频率处沿横向传播的声波波长。

24、一种调整滤波器内的谐振器的机电耦合系数的方法，所述滤波器包括至少一个第一谐振器和至少一个第二谐振器，至少所述第二谐振器为根据1-11中任一项所述的体声波谐振器，所述方法包括步骤：

选择所述凹陷部的深度以基于第二谐振器在有效区域内的压电层的厚度调整第二谐振器的机电耦合系数。

25、根据24所述的方法，其中：

所述滤波器包括至少两个第二谐振器，所述方法包括步骤：将所述至少两个第二谐振器中的一个谐振器在有效区域内的压电层的厚度基于凹陷部的深度而调整为不同于所述至少两个第二谐振器中另外的第二谐振器在有效区域内的压电层的厚度，以使得所述至少两个第二谐振器存在机电耦合系数的不同。

26、根据24或25所述的方法，还包括步骤：

选择至少一个第二谐振器的顶电极和底电极的厚度之和，和/或至少一个第二谐振器的单个电极的厚度，和/或在至少一个第二谐振器设置质量负载层，以调整该第二谐振器的机电耦合系数。

27、一种滤波器，包括根据1-11中任一项所述的体声波谐振器，或者根据12-17中任一项所述的体声波谐振器组件。

28、一种电子设备，包括根据27所述的滤波器，或者根据1-11中任一项所述的体声波谐振器，或者根据12-17中任一项所述的体声波谐振器组件。

这里的电子设备，包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品，以及手机、WIFI、无人机等终端产品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。