Brevet FR2939986A1 — publié le 20100618

Circuit de filtrage comportant des résonateurs BAW couplés et autorisant une adaptation d'impédance Domaine technique de l'invention La présente invention concerne le domaine des circuits électroniques et microsystèmes intégrés comportant des résonateurs à ondes acoustiques de lo volume (BAW). Etat de la technique Les résonateurs acoustiques connaissent un intérêt grandissant avec le 15 développement des télécommunications et surtout la téléphonie mobile qui requiert des circuits de filtrages miniaturisés et performants. L'emploi de résonateurs acoustiques autorise en effet des facteurs de qualité élevés dans les circuits de filtrage. 20 Depuis quelques années, les résonateurs acoustiques de type BAW (Bulk Acoustic Resonator) suscitent un intérêt tout particulier pour la réalisation de circuits de filtrage RF en raison de leurs qualités intrinsèques et de leur facilité d'intégration que ne permettent pas les résonateurs de type SAW (Surface Acoustic Wave). 25 Outre leur intégration au sein d'un circuit semi-conducteur, les résonateurs intégrés de type BAW sont particulièrement intéressants en raison des possibilités multiples de combinaisons qu'ils autorisent pour la réalisation de circuits complexes de filtrage. 30 Les premiers assemblages de résonateurs acoustiques ont été basés sur des architectures de type �Echelle � ou en � Treillis �. Ces topologies permettent d'obtenir des fonctions de filtrage de degré élevé qui, cependant, présentent l'inconvénient d'une surface d'occupation non négligeable sur le de silicium. ST07-GR 1-410 30 Afin de réduire la place requise sur le substrat et selon une première technique connue désignée sous l'appellation anglo-saxonne SMR Coupled Filters (SCF) et décrite par exemple dans la référence � Bulk Acoustic Wave Coupled s Resonators Filters� par K.M. Lakin, in 8A-1, 2002 IEEE International Frequency Control Symposium, on a empilé des résonateurs partageant une électrode commune. La figure 1A illustre une telle structure comportant deux sections, lo respectivement gauche et droite, comportant chacune un empilement de deux résonateurs 1-2 et 3-4. Chaque paire de résonateurs 1-2 (resp. 3-4) dispose d'une électrode commune assurant ainsi à chaque résonateur un fonctionnement en opposition de phase l'un par rapport à l'autre. Chacune des sections constitue de ce fait un filtre à un pôle et l'on réalise ainsi, au moyen des deux sections gauche et 15 droite, un circuit de filtrage à deux pôles. La bande passante générée par ce type de filtre n'est cependant pas suffisante pour les applications modernes de la téléphonie mobile, telles que le WCDMA. 20 Par la suite, on a cherché à introduire un couplage au sein de chacune des sections du résonateur de la figure 1B au moyen d'une ou plusieurs couches de couplage spécifique, et cela à conduit à la mise au point de la structure dite Coupled Resonators Filter (CRF) que l'on voit illustré dans cette figure. Dans le cas 25 figuré, l'isolation acoustique du filtre est réalisée par un réflecteur de Bragg. Ce circuit comporte, comme on le voit dans la figure, deux structures respectivement GAUCHE et DROITE parfaitement symétriques par rapport à un axe vertical passant par le milieu de la figure. Un première section û ou section GAUCHE - se compose d'un résonateur supérieur comportant deux électrodes respectivement inférieure 11 et supérieure 12 enserrant une couche de matériau piézo-électrique 7. L'ensemble est situé au dessus d'une couche 6 réalisant un couplage acoustique, laquelle est disposée sur ST07-GR 1-410 un résonateur inférieur comportant deux électrodes respectivement inférieure 3 et supérieure 5 venant enserrer une couche de matériau piézo-électrique 4. De l'autre côté de l'axe vertical, et en parfaite symétrie avec la première section, le circuit comporte un second étage û ou section droite - qui se compose d'un résonateur supérieur et d'un résonateur inférieur séparé par la couche de couplage acoustique 6. Le résonateur supérieur se compose de deux électrodes inférieure 21 (éventuellement connectée à l'électrode 11) et supérieure 22 enserrant la couche 7. Le résonateur inférieur se compose des deux électrodes 3 et 5 prenant en sandwich la couche 4. L'ensemble composé des deux sections est disposé sur un miroir acoustique 2 (ou sur une membrane), lui-même disposé sur un substrat 1 de silicium ou SiGe comportant éventuellement des circuits logiques et analogiques en technologie MOS ou CMOS. Cette structure dite CFR est bien connue d'un homme du métier et il n'est pas nécessaire de la décrire plus avant, et notamment son procédé de fabrication. On rappellera simplement que le résonateur supérieur (électrodes 11 et 12 et la couche 7) reçoit le signal électrique à filtrer et le convertit en une onde acoustique qui est une onde de volume. Cette onde acoustique se transmet par couplage acoustique au travers de la couche 6 jusqu'au résonateur inférieur du premier étage où elle se convertit en un signal électrique transmis au résonateur inférieur de la seconde section puisque ce résonateur partage les mêmes électrodes que le résonateur inférieur de la première section. L'onde de volume est alors transmise par couplage acoustique au travers de la couche 6 au résonateur supérieur de la deuxième section située à droite de la 30 figure I B. On réalise au moyen de cette structure CRF une réponse de filtrage qui présente quatre pôles de résonance et une largeur de bande plus grande que pour un filtre SCF. Le couplage acoustique peut être optimisé pour atteindre un couplage ST07-GR1-410 5 20 -4- dit � critique � qui réalise le meilleur compromis entre l'ondulation et le pertes d'insertion du filtre. II dépend étroitement des caractéristiques et des épaisseurs des différentes couches constitutives du CRF, notamment du miroir de couplage intermédiaire. On se reportera plus particulièrement à la référence suivante pour des détails supplémentaires : � Coupled Resonators Filters �, de K.M. LAKIN, in paper 3D-5, IEEE 2002 Ultrasonics Symposium , October 8-11 to Cette structure CRF connue présente des avantages incontestables, notamment au regard du gain de place obtenu sur le substrat de silicium. On a recherché par ailleurs à assurer la fonction de transformation d'impédance et de conversion de mode entre l'antenne et les circuits électroniques 15 situés en aval du circuit de filtrage. Les filtres de type SAW, non intégrés, limités en puissance et en fréquence de fonctionnement permettent de réaliser ces fonctions mais ils ont parfois recours à des inductances externes volumineuses. Pour les CRF, une première solution connue consiste à venir optimiser la surface des électrodes dans chacune des sections de la structure afin de changer la capacité électrique équivalente et donc accroître ou réduire la valeur de l'impédance présentée en sortie. 25 Dans la figure 2A, on voit que la taille de la section de droite est réduite d'un facteur deux, ce qui permet de réaliser une adaptation d'impédance de type 50 D û 100 4. 30 Dans la figure 2B on constate cependant que la modification de la surface conduit à introduire des pertes d'insertion supplémentaires en raison du défaut d'adaptation à l'intérieur même du circuit de filtrage, notamment au niveau de l'interconnexion électrique entre les deux sections comme l'illustre la figure 2C. ST07-GR 1-410 _5_ Pour un rapport de transformation égal à 4 (ou 1/4), il est possible d'éliminer les pertes d'insertion liées à cette désadaptation. La technique connue, consiste a utiliser deux voies de filtrage identiques composées de deux sections (donc quatre résonateurs) et d'interconnecter électriquement les deux résonateurs supérieurs pour chacune des sections de manière satisfaisante (en série ou en parallèle). La figure 3A présente la manière dont sont interconnectés électriquement ces résonateurs. Le filtre comporte deux sections respectivement GAUCHE et DROITE, avec chacune deux paires de résonateurs élémentaires. La section GAUCHE comporte la paire inférieure 41-42 et la paire supérieure 43-44, tandis que la section DROITE comporte la paire inférieure 45-46 et la paire supérieure 47-48. On réalise également une connexion électrique entre chacune des électrodes inférieure et supérieure des deux résonateurs 41 et 45, et de la même manière pour les résonateurs 42 et 46. On connecte également les électrodes inférieures des deux résonateurs de la section GAUCHE et on connecte par ailleurs en anti-parallèle les deux résonateurs supérieurs de la partie droite. La figure 3B montre que dans chacune des deux voies qui composent le filtre l'adaptation d'impédance est réalisée entre les sections au niveau des résonateurs inférieurs 41-45 et 42-46. On réalise de cette manière une structure de filtre permettant d'assurer une adaptation d'impédance performante (taux d'onde stationnaire (TOS) On se reportera plus particulièrement à la référence suivante pour des détails supplémentaires: � Single-to-balanced Filters for Mobile Phones Using Coupled Resonator BAW technology � G. Fattinger et al. IEEE Ultrasonics Symposium IEEE, 2004. Sur ce même principe, la proposition de brevet WO 2005/046052 Al � Impedance Transformation Ratio Control in Film Acoustically-Coupled Transformers � propose de réaliser quelques autres rapports de transformation en ajoutant plus de deux voies composées de deux sections dans le filtre CRF. Ceci conduit à utiliser des résonateurs avec des surfaces très réduites ce qui complexifient l'optimisation des performances électriques. Cela contribue aussi à ST07-GR1-410 25 multiplier les interconnections électriques entre les résonateurs supérieurs et donc à augmenter la surface du filtre et ses pertes d'insertions. La structure CFR présente donc l'avantage important de permettre une transformation d'impédance et une conversion de mode. Cependant selon le rapport de transformation a réaliser, elles sont plus ou moins performantes en terme de pertes d'insertion et de TOS, On ne peut donc pas envisager de réaliser toutes les combinaisons possibles lo d'adaptation d'impédance. En outre, et ceci est un inconvénient encore plus rédhibitoire, la structure CFR connue requiert, pour sa mise en oeuvre, une parfaite maîtrise du procédé de fabrication des diverses couches constitutifs la composant. On a observé en 15 laboratoire que de faibles dispersions au niveau des couches des électrodes, des couches piézoélectriques, mais également au niveau de la (les) couche(s) de couplage, avaient pour conséquence un décalage rédhibitoire des fréquences de résonance des résonateurs supérieur et inférieur d'une même section, rendant irréversiblement la réponse du filtre non-conforme à la spécification du standard de 20 télécommunication souhaité (bandes GSM, UMTS etc...) et donc le fitre inutilisable. II y a là une contrainte majeure sur le procédé de fabrication de ces structures, onéreuses à fabriquer et qui sont susceptibles d'empêcher un développement industriel de ces structures. Tels sont les défauts que la présente invention a pour objet de remédier. ST07-GRI-410 Résumé de l'invention La présente invention a pour but de proposer un circuit de filtrage à base de résonateurs à ondes acoustiques de volume couplés, facile à intégrer dans un substrat semiconducteur, et qui minimise l'effet des variations du procédé de fabrication des diverses couches de fabrication du circuit. Un autre but de la présente invention consiste à proposer un circuit de filtrage à base de résonateurs à ondes acoustiques de volume couplés offrant de multiples possibilités d'adaptation et de transformation d'impédance en minimisant les pertes. C'est un troisième but de la présente invention que de proposer un circuit de filtrage facile à intégrer dans un produit semi-conducteur et qui ne requiert pas de 1s transformateur de type BALUN. C'est un autre but de la présente invention que de fournir un circuit de filtrage adapté à la réalisation de circuits de réception et d'émission pour la télécommunication mobile. L'invention réalise ces buts au moyen d'un circuit de filtrage composé de résonateurs BAW couplés comportant : - un substrat ; 25 - une membrane ou un miroir acoustique destiné à servir de support mécanique aux résonateurs et à isoler les ondes acoustiques du substrat ; - une première structure (GAUCHE) comportant un résonateur supérieur et un résonateur inférieur couplés l'un à l'autre au moyen d'au moins une couche de couplage acoustique, lesdits résonateurs supérieur et inférieur présentant une 30 première section (Al) ; - une seconde structure (DROITE) comportant un résonateur supérieur et un résonateur inférieur couplés l'un à l'autre au moyen d'au moins une couche de couplage acoustique, lesdits résonateur supérieur et inférieur de ladite seconde structure présentant une seconde section (A2) ; ST07-GRI -410 7 20 10 L'interconnexion électrique entre les deux structures est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une connexion métallique inter-étage entre le résonateur inférieur d'une des structures et le résonateur supérieurs de l'autre structure. Cette connexion sera dénommée, section inter-étage traversante ou via traversant. Cette connexion entre les deux structures, qui tranche fondamentalement avec la classique connexion entre les résonateurs inférieurs, permet de compenser considérablement les dispersions sur le procédé de fabrication du circuit de filtrage. II en résulte, et ceci est un avantage majeur, un relâchement significatif sur les contraintes venant peser sur le procédé de fabrication. Dans un mode de réalisation particulier, les résonateurs supérieurs et inférieurs des 15 structures gauche et droite présentent une couche piézo-électrique ayant une épaisseur choisie de manière à réaliser notamment une adaptation d'impédance entre les deux résonateurs connectés par la connexion inter-étage traversante. Il en résulte alors de multiples possibilités d'adaptation d'impédances puisque l'on 20 peut venir faire varier librement la section des résonateurs de la structure de droite, pour l'adapter aux impédances des circuits électroniques en aval, tout en venant modifier indépendamment l'épaisseur des couches piézo-électriques supérieure et/ou inférieure afin d'assurer l'adaptation d'impédance au niveau de la connexion entre les deux structures du filtre CRF. 25 Dans un mode de réalisation particulier, les résonateurs sont des résonateurs de type Bulk Acoustic Wave (B.A.W.), qui peuvent être réalisés par des techniques de dépôt de couches minces (thin Film), de pulvérisation (sputtering), d'évaporation sous vide ou de dépôt CVD (Chemical Vapor Deposifion) . L'invention fournit également un procédé de fabrication d'un circuit de filtrage à résonateurs couplés comportant les étapes suivantes : - fournir un substrat; - disposer un miroir acoustique au dessus du substrat ou d'une membrane; ST07-GRI-410 30 15 -9- - disposer une première (GAUCHE) et une seconde (DROITE) structure comportant chacune un résonateur inférieur disposant d'électrodes (composées d'un ou plusieurs matériaux métalliques) et d'une couche piézo-électrique ; - disposition d'au moins une couche de couplage acoustique; - disposition d'un résonateur supérieur disposant d'électrodes (composées d'un ou plusieurs matériaux métalliques) et d'une seconde couche piézo-électrique ; - disposition de vias métalliques disposés entre les résonateurs et venant assurer une connexion électrique inter-étage traversante entre un résonateur inférieur d'une structure et un résonateur supérieur de l'autre. Description des dessins D'autres caractéristiques, but et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des dessins ci-après, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Sur les dessins annexés : 20 Les figures 1A et 1B illustrent la structure de base d'un filtre connu de type CRF. Les figures 2A et 2B illustrent respectivement une vue de dessus d'un circuit de filtrage connu réalisant une adaptation d'impédance de type 50 C û 100 C et son 25 schéma électrique équivalent. La figure 2C illustre les pertes résultant de la désadaptation issue du changement de surface de la section de droite. 30 Les figures 3A et 3B illustrent respectivement une structure CFR connue permettant une adaptation d'impédance avec un rapport de transformation de quatre sans pertes supplémentaires, et son schéma électrique équivalent. ST07-GR 1-410 -10- La figure 4A illustre un mode de réalisation d'une structure CFR conforme à la présente invention. La figure 4B illustre le schéma équivalent d'une telle structure, montrant la 5 transformation d'impédance réalisée dans un rapport de 2. La figure 4C illustre un mode de réalisation particulier des empilements de couche d'un circuit qui réalise un rapport de transformation égal à deux sans pertes électriques supplémentaires. La figure 4D illustre un mode de réalisation particulier d'un dessin du circuit qui réalise un rapport de transformation égal à deux sans pertes électriques supplémentaires. 15 La figure 4E est une comparaison de la courbe de performance du mode de réalisation d'un filtre CRF avec un rapport de transformation d'impédance de rapport 2 proposé dans les figures 4.B et 4.0 en comparaison avec celle que l'on obtiendrait avec le mode de réalisation connu représenté dans la figure 2.A. Cet exemple montre les avantages de la présente invention qui permet de ne pas dégrader les 20 performances électriques du filtre dans le cas ou une transformation d'impédance est réalisée. La Figure 5 illustre un mode de particulier d'un circuit de filtrage dans lequel on a représenté par 0 le rapport de transformation d'impédance souhaité et Zo 25 l'impédance d'entrée d'un filtre CRF. La figure 6 illustre un autre exemple d'architecture d'un circuit de filtrage conforme à la présente invention qui permet lorsqu'il est combiné à la solution connue d'amplifier le rapport de transformation.. Par exemple, la figure 7A illustre l'effet d'une dispersion supérieure à 1 % sur l'épaisseur de l'une des couches qui composent le miroir de couplage, sur la réponse en transmission d'un filtre CRF composé de deux sections. On observe ST07-GR 1-410 10 30 - une forte augmentation de l'ondulation et une réduction de la bande passante par rapport au gabarit qui correspond à une norme particulière. La figure 7B illustre l'effet de cette même dispersion technologique sur le 5 rapport de transformation d'impédance offert par une section du filtre CRF. La figure 7C illustre l'effet de cette dispersion technologique sur la réponse en transmission du filtre réalisé avec le procédé de la figure.4.A. L'invention permet de diminuer très fortement les effets pénalisants des dispersions. La figure 7D illustre l'effet de cette dispersion technologique sur la réponse en réflexion du filtre réalisé avec le procédé de la figure 4A en comparaison avec le mode de réalisation connu. L'invention permet de réduire la désadaptation d'impédance dans la bande passante du filtre. La figure 8 illustre un mode de réalisation d'un procédé de fabrication conforme à la présente invention. 20 Description d'un mode de réalisation préféré Le circuit de filtrage que l'on va décrire est particulièrement adapté à la réalisation de circuits de filtrage RF destinés à de la téléphonie mobile, telle que 25 GSM (Global System for Mobile Communications) ou WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) par exemple. Le circuit selon l'invention comporte une architecture de type CRF comportant un empilement de résonateurs acoustiques disposés sur un miroir de 30 Bragg ou sur une membrane. On rappelle qu'un miroir acoustique comporte un empilement de couches d'impédance acoustiques différentes dont les épaisseurs sont optimisées. L'alternance de deux couches distinctes, dont l'une présente une haute impédance acoustique et l'autre une faible impédance acoustique réalise la fonction de réflexion des ondes acoustiques. ST07-GR I -410 10 15 - 12 - 2939986 En référence à la figure 4A, on décrit la réalisation d'un circuit de filtrage à résonateurs couplés conforme à la présente invention. Le circuit de filtrage se compose d'un substrat de type silicium 100 réalisé en silicium (Si), en arséniure de Gallium (GaAs), en verre ou en céramique. Ce substrat 100 pourra comporter des structures MOS classiques permettant de réaliser des circuits logiques et/ou analogiques qui ne font pas partie de la présente lo invention et qui ne seront pas décrits plus avant. Le circuit de filtrage comporte ensuite, situé au-dessus du substrat 100, un miroir réfléchissant 101 û ou miroir de BRAGG - qui se compose d'un empilement de couches présentant des propriétés acoustiques différentes, disposé sur le 15 substrat 100. Le réflecteur de Bragg assure une déperdition minimale des ondes acoustiques au sein du substrat 100. Alternativement, on pourra prévoir une membrane pour isoler le circuit de filtrage du substrat. Le circuit de filtrage comporte en outre, au-dessus du miroir acoustique, un 20 ensemble de quatre résonateurs de type BAW se départageant en deux structures asymétriques, respectivement GAUCHE et DROITE, par rapport à un axe vertical référencé 200 sur la figure 4A. La section de gauche comporte un empilement de deux résonateurs, 25 respectivement inférieur 110 et supérieur 120, séparés par au moins une couche de couplage acoustique 130, elle-même pouvant se diviser en sous-couches de couplage, le cas échéant. Comme on le voit sur la figure 4A, la structure de GAUCHE (resp. DROITE) 30 comporte un résonateur inférieur 110 (resp. 210) comportant une électrode inférieure 111 (resp. 211) et une électrode supérieure 113 (resp. 213) enserrant une couche de matériau piézo-électrique 112 (resp. 212). ST07-GR 1-410 - 13 - La structure de GAUCHE (resp. DROITE) comporte en outre un résonateur supérieur 120 (resp. 220) comportant une électrode inférieure 121 (resp. 221) et une électrode supérieure 123 (resp. 223) enserrant une couche de matériau piézo-électrique 122 (resp. 222). Les résonateurs sont des résonateurs acoustiques de type Bulk Acoustic Wave (B.A.W.) que l'on réalise au moyen de techniques connues de dépôt de couches minces (thin Film) au moyen de techniques de pulvérisation (sputtering), d'évaporation sous vide ou de dépôt CVD (Chemical Vapor Deposition) bien Io connues. Chaque résonateur se compose d'une couche de matériau piezoélectrique et de deux électrodes respectivement inférieure et supérieure enserrant cette couche. Le matériau piezoélectrique peut être ZnO, AIN, ZnS ou de tous materiaux piezoelectriques connus d'un homme du métier. Les électrodes peuvent être réalisées en métal quelconque adapté à l'application recherchée, tel 15 que, par exemple, du tungstène (W), de l'aluminium (Al), du cuivre (Cu), du molybdène (Mo), du nickel (Ni), du titane (Ti), de l'argent (Ag), de l'or (Au) ou du tantale (Ta). Il est à noter que les étapes de fabrication des éléments qui sont illustrés 20 dans la figure 4A sont similaires au procédé utilisé pour un filtre CRF classique et ne seront par conséquent pas décrits plus en détail. 25 Pour réaliser la fonction de transformation d'impédance, suivant un mode de réalisation de l'invention, les deux résonateurs 110 et 120 de la structure Gauche présentent une section commune Al, et deux épaisseurs de piézo-électriques distinctes respectivement de valeur Wb et Wt. 30 Les deux résonateurs 210 et 220 de la structure de droite présentent une section commune A2, distincte de Al, ainsi que deux épaisseurs de piézo-électriques distinctes de valeur Wb et Wt. ST07-GR 1-410 - 14 - Contrairement à la structure CFR connue, les résonateurs inférieurs des deux structures gauche et droite ne sont pas connectés ensemble. Suivant un mode de réalisation de l'invention, on connecte en effet le s résonateur inférieur 110 de la structure gauche au résonateur supérieur 220 de la structure droite au moyen de vias métalliques 300 et 400. Le via métallique 300 permet ainsi la connexion de l'électrode inférieure 111 du résonateur 110 à l'électrode inférieure 221 du résonateur 222, tandis que le via métallique 400 assure celle de l'électrode supérieure 113 du résonateur 110 à l'électrode supérieure 223 lo du résonateur 222. Pour cette topologie, les résonateurs 120 et 210 assurent respectivement les rôles de résonateur d'entrée et de sortie du circuit de filtrage. 15 La structure gauche du circuit de filtrage se trouve ainsi connectée à sa structure droite par le biais de deux résonateurs, respectivement 110 et 220, qui présentent simultanément une section distincte (resp. Al, A2) et une épaisseur de piézo-électrique (Wb, Wt) distincte. 20 II devient ainsi possible de choisir judicieusement les valeurs des surfaces actives des sections Al et A2, ainsi que les valeurs des épaisseurs Wb et Wt pour assurer une adaptation parfaite au niveau électrique entre les résonateurs 110 et 220. Pour réaliser une adaptation d'impédance dans un rapport de 2, dans le cas d'un circuit de type 50 0 - 100 0, on pourra choisir les rapports suivants entre les 25 épaisseurs Wb et Wt et les surfaces des sections Al et A2: Wb=Wtx-12 Al =A2x~J2 30 On constate ainsi que si le résonateur 110 présente une section plus importante que celle du résonateur 220, son épaisseur de diélectrique est toutefois réduite dans un même rapport, assurant ainsi une impédance électrique identique. L'alignement en fréquence entre les résonateurs supérieur et inférieur dans chaque STO7-GR 1-410 - 15 - section est obtenu en ajustant par exemple les épaisseurs des électrodes associées à chaque couche piézoélectrique. La figure 4B illustre le schéma équivalent d'une telle structure, montrant s l'adaptation d'impédance entre les sections pour un filtre CRF qui dispose d'une impédance en entrée de 50 C) et en sortie de 100 O. Les figures 4C et 4D illustrent un mode de réalisation particulier d'un empilement de couches et de dessin, qui permet de réaliser un circuit de filtrage 10 avec une transformation d'impédance de rapport égal à 2. Les résonateurs sont réalisés à partir de Mo pour les électrodes et d'AIN pour la couche piézo-électrique. Les couches de couplage sont constituées de tungstène (W) ainsi que d'oxyde de silicium (SiO2). 15 La figure 4E compare les réponses électriques du filtre CRF avec transformation d'impédance selon le mode de réalisation connu (figure 2A) et de ladite invention (figure 4D). La Figure 5 illustre un mode de réalisation particulier d'un circuit de filtrage 20 dans lequel on a représenté par A le rapport de transformation d'impédance souhaité. Dans ce mode de réalisation particulier, on constate que l'on réalise la transformation d'impédance en venant accroître d'un rapport .JA l'épaisseur de la couche piézoélectrique inférieure alors que l'on vient réduire la surface de la section de la partie droite d'un même rapport �V0. 25 La structure de la figure 6 est basée sur l'utilisation du mode de réalisation de ladite invention combiné avec le mode réalisation connu pour augmenter le rapport de transformation d'impédance. L'exemple figuré est un filtre CRF à deux voies composé de deux sections qui dispose d'une impédance d'entrée de 50 0 et d'une 30 impédance de sortie de 4A x 50 O. Le rapport de transformation A est délivré par la dite invention. Afin de souligner l'intérêt et les avantages de l'invention, il convient de revenir plus particulièrement sur deux effets techniques considérables. ST07-GR 1-410 - 16- 1. Relâchement des contraintes pesant sur le procédé de fabrication Comme on l'a vu, le circuit de filtrage CFR comporte deux sections gauche et droite comportant chacune un empilement de deux résonateurs piézoélectriques, et au moins une connexion directe entre un résonateur inférieur d'une section et un lo résonateur supérieur de l'autre section. Cette particularité de réalisation du circuit de filtrage apporte un avantage considérable sur le procédé de fabrication. 15 On a en effet constaté que les dispersions résultant du procédé de fabrication, aboutissant à des variations dans les différentes couches ù notamment des couches piézoélectriques, des électrodes ou des couches de couplages - avaient pour effet d'introduire un décalage en fréquence entre les résonateurs inférieurs et supérieurs de chacune des structures. II en résulte une modification du couplage 20 acoustique entre les deux modes de résonance dans chaque section et une altération de la réponse électrique. Ce problème est bien connu de l'homme du métier et ne sera pas détaillé. De grandes contraintes pèsent donc sur le procédé de fabrication qui doit permettre 25 la réalisation de couches présentant une très grande précision en épaisseur. Ces contraintes sont illustrées dans la figure 7A où l'on voit qu'une légère dispersion peut rendre un circuit de filtrage parfaitement non conforme à un gabarit de filtrage fixé par une norme. La figure 7B présente l'évolution du rapport de 30 transformation (initialement proche de 1) présenté par une section de filtre qui possède par exemple une dispersion technologique jusqu'à 5% sur une couche de couplage. ST07-GR 1-410 -17- La structure nouvelle qui est proposée permet de relâcher considérablement ces contraintes. En effet, la figure 7C présente l'évolution de la réponse électrique d'un filtre qui possède une dispersion technologique jusqu'à 5% sur une couche de couplage. En comparaison de la figure 7A, on voit clairement que l'effet de la dispersion est minimisé. On constate que malgré la dispersion le circuit reste dans le gabarit souhaité. La Figure 7D présente l'évolution de la réponse en réflexion d'un filtre qui possède une dispersion technologique jusqu'à 5% sur une couche de couplage. A gauche est représenté la réponse obtenue pour le circuit de la figure 4A. A droite est représenté la réponse obtenue pour un filtre classique. Comme on le constate, le recours à la structure de l'invention conduit à relâcher 15 considérablement les contraintes sur le procédé de fabrication ouvrant ainsi des perspectives de fabrication économique. 2. Adaptation d'impédance 20 Le circuit de filtrage CRF conforme à la présente invention comporte deux sections gauche et droite comportant chacune un empilement de deux résonateurs acoustiques, et au moins une connexion directe entre un résonateur inférieur d'une section et un résonateur supérieur susceptible de présenter une surface active 25 différente ainsi qu'une épaisseur de la couche piézoélectrique différente. Comme on l'a vu, lorsque l'on vient modifier la surface des résonateurs de la section de droite, comme cela est connu, pour venir effectuer une transformation d'impédance (par exemple 50-100 Ohms, ou 50-200 ohms) entre l'entrée et la 30 sortie, on a vu que l'on introduisait une désadaptation au niveau de la connexion électrique des résonateurs inférieurs des sections gauche et droite. ST07-GR 1-410 -18- En effet, les résonateurs inférieurs des sections gauche et droite n'ayant pas la même surface, il en résulte une capacité équivalente différente et, par suite, l'introduction d'une désadaptation d'impédance. La nouvelle structure illustrée en figure 5 résout ce problème en réalisant une connexion entre le résonateur inférieur gauche et le résonateur supérieur dont la couche piézoélectrique ne résulte pas du même procédé de fabrication que celle de la couche du résonateur inférieur gauche et peut présenter de ce faite une épaisseur de piézo-électrique différente. II en résulte que l'on pourra très simplement modifier les épaisseurs des couches piézo-électriques de ces deux résonateurs et la surface active de chaque section, de manière à rétablir l'adaptation d'impédance entre ces deux résonateurs. L'alignement en fréquence entre les résonateurs supérieur et inférieur dans chaque section est obtenu en ajustant par exemple les épaisseurs des électrodes associées à chaque couche piézoélectrique. Ce degré de liberté dont on dispose à présent permet d'envisager toutes les combinaisons d'adaptation d'impédance sans pertes électriques supplémentaires, par conséquent, d'accroître considérablement le champ d'application de la structure CFR nouvelle qui est proposée. Une telle disposition permet d'améliorer nettement la performance du circuit de filtrage puisque l'on peut supprimer les pertes liées à la désadaptation entre les 25 sections, que l'on constatait auparavant. La structure qui vient d'être décrite présente des avantages considérables puisqu'elle permet, d'une part, de relâcher considérablement les contraintes sur le procédé de fabrication et, d'autre part, une large gamme de rapport transformation 30 d'impédance entre l'entrée et la sortie du filtre. On décrit à présent en relation avec la figure 8 le procédé de fabrication d'un circuit de filtrage conforme à la présente invention. ST07-GR 1-410 30 - 19- L'invention permet la réalisation d'un filtre à résonateurs couplés performant au moyen d'un procédé qui se base pour une large part sur le procédé existant d'un filtre CRF connu. A cet effet, le procédé comporte les étapes suivantes : Dans une étape 701, on prépare un substrat 100 destiné à recevoir les structures de résonateurs. Eventuellement, le substrat pourra être préparé pour recevoir d'autres structures de type MOS bien connues d'un homme du métier. Dans une étape 702, on dispose un miroir acoustique 101 au dessus du substrat, suivant des méthodes connues. Une alternative est la réalisation d'une membrane pour isoler acoustiquement le dispositif du substrat. 1s Dans une étape 703, on dispose une première couche métallique, que l'on vient graver pour réaliser les électrodes inférieures 111 et 211, respectivement, de la figure 6. Dans une étape 704, on dispose une de matériau piézo électrique, tel que 20 de l'AIN, destiné à réaliser les couches 112 et 212. Dans une étape 705, on dispose une seconde couche métallique que l'on vient graver ensuite pour réaliser les électrodes 213 et 223. 25 Dans une étape 706, on dispose d'une ou plusieurs couches de matériaux de couplage acoustique 130. Dans une étape 707, on dispose une troisième couche métallique destinée à former l'électrode inférieure (121, 221) des résonateurs supérieurs 120 et 220. Dans une étape 708, on dispose une seconde couche piézo-électrique destinée à la réalisation des couches 122 et 222. ST07-GR 1-410 2939986 -20- Dans une étape 709, on dispose d'une quatrième couche métallique destinée à la réalisation des électrodes supérieures 123 et 223 que l'on grave pour délimiter les deux structures gauche et droite. 5 On complète l'opération par une phase de passivation puis on réalise ensuite dans une étape 710 deux vias métalliques destinés à la réalisation des connexions 300 et 400 � traversantes � interétage entre la structure gauche et la structure droite. 10 Il est à noter que les phases de dépôts sont des phases connues dans l'état de la technique, notamment par dépôt de couches minces (thin Film), de pulvérisation (sputtering), d'évaporation sous vide ou de dépôt CVD (Chemical Vapor Deposition). 1s De même, les étapes de gravure sont réalisées au moyen de techniques de gravure sèche ou humide qui sont bien connues d'un homme du métier qu'il n'est pas utile de développer plus après. L'invention trouve avantageusement une application en téléphonie mobile, 20 notamment dans la réalisation de filtres passe-bande destinés à discriminer de manière précise deux bandes de fréquences particulièrement proche. ST07-GRI-410 30 Revendications1. Circuit de filtrage àrésonateur couplés comportant : - un substrat (100) ; - un miroir acoustique (101) ou une membrane destinés à servir de support à des résonateurs piézoélectriques, et les isoler du substrat ; - une première structure (GAUCHE) comportant un résonateur supérieur (120) et un résonateur inférieur (110) couplés l'un à l'autre au moyen d'au moins une couche de couplage acoustique (130), lesdits résonateurs supérieur et inférieur présentant une première section (A1) ; - une seconde structure (DROITE) comportant un résonateur supérieur (220) et un résonateur inférieur (210) couplés l'un à l'autre au moyen d'au moins une couche de 1s couplage acoustique (130), lesdits résonateur supérieur et inférieur de ladite seconde structure présentant une seconde section (A2) ; - caractérisé en ce qu'il comporte des vias métalliques réalisant une connexion inter étage entre le résonateur inférieur d'une section et le résonateur supérieur de l'autre 20 section. 2. Circuit de filtrage à résonateur couplés selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits résonateurs supérieurs présentent une couche piézoélectrique ayant une épaisseur choisie différente de celle des résonateurs inférieurs et que la section 25 Al dispose d'une surface différente de la section A2, de manière à réaliser une adaptation d'impédance entre lesdites premières et secondes sections. 3. Circuit de filtrage selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les résonateurs sont des résonateurs de type Bulk Acoustic Wave (B.A.W.). 4. Circuit de filtrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdites résonateurs de type BAW sont réalisés par des techniques de dépôt de couches minces (thin Film), de pulvérisation (sputtering), d'évaporation sous vide ou de dépôt CVD (Chemical Vapor Deposition) . ST07-GR 1-410 9. Avril 2009-22- 5. Circuit de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les résonateurs de type BAW comporte un matériau piezoélectrique qui peut être du ZnO, AIN, ZnS. 6. Circuit de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que les résonateurs comportent des électrodes composées par exemple de tungstène (W), de l'aluminium (Al) , du cuivre (Cu), du molybdène (Mo), du nickel (Ni), du titane (Ti), de l'argent (Ag), de l'or (Au) ou du tantale (Ta). 7. Circuit de filtrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est destiné à la réalisation d'un circuit de réception ou d'émission pour téléphonie mobile. 8. Procédé de fabrication d'un circuit de filtrage à résonateurs couplés comportant 15 les étapes suivantes : - fournir un substrat (100) ; - disposer un miroir acoustique (101) au dessus du substrat ou d'une membrane ; - disposer une première (GAUCHE) et une seconde (DROITE) section comportant chacune un résonateur inférieur (110, 210) disposant d'électrodes et d'une couche 20 piézo-électrique et un résonateur supérieur (120, 220), lesdits résonateurs inférieurs et supérieurs étant séparés par au moins une couche de couplage acoustique (130), lesdites première et seconde sections étant connectées par des vias métalliques assurant une connexion inter-étage entre un résonateur inférieur d'une structure et un résonateur supérieur de l'autre structure. 25 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comporte : - disposition dun miroir acoustique (101) ou d'une membrane au-dessus du substrat ; - disposition d'une première couche métallique destinée à la réalisation des 30 électrodes inférieures des résonateurs inférieurs desdites première et seconde sections (211, 221) ; - disposition d'une première couche piézo-électrique (111) ; STO7-GR 1-410 9. Avril 2009-23- - disposition d'une seconde couche métallique destinée à la réalisation des électrodes supérieures des résonateurs inférieurs desdites première et seconde sections (213) ; - disposition d'une ou plusieurs couches de matériaux de couplage acoustique 5 (130), ladite couche assurant le couplage critique entre les résonateurs supperposés. - disposition d'une troisième couche métallique destinée à la réalisation des électrodes inférieures des résonateurs supérieurs desdites première et seconde sections (121, 221) ; 10 - disposition d'une seconde couche piézo-électrique (122, 222) ; - disposition d'une quatrième couche métallique destinée à la réalisation des électrodes supérieures des résonateurs supérieurs desdites première et seconde sections (123 , 223) ; - délimitation des deux structures gauche et droite du circuit de filtrage ; 15 - disposition d'au moins un via de connexion métallique entre une électrode du résonateur inférieur d'une structure et une électrode du résonateur supérieur de l'autre structure. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que les résonateurs de type 20 BAW comporte un matériau piézo-électrique qui peut être ZnO, AIN, ZnS. ST07-GRl-410 9. Avril 2009