CN107592090B - 声波谐振器及其制造方法 - Google Patents
声波谐振器及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107592090B CN107592090B CN201710059879.0A CN201710059879A CN107592090B CN 107592090 B CN107592090 B CN 107592090B CN 201710059879 A CN201710059879 A CN 201710059879A CN 107592090 B CN107592090 B CN 107592090B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resonance suppression
- horizontal resonance
- piezoelectric layer
- piezoelectric
- suppression section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 20
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 228
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 137
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 16
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 5
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02133—Means for compensation or elimination of undesirable effects of stress
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0504—Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/24—Constructional features of resonators of material which is not piezoelectric, electrostrictive, or magnetostrictive
Abstract
提供一种声波谐振器及其制造方法，所述声波谐振器包括：基板；激活振动区域，所述激活振动区域包括顺序地堆叠在所述基板上的下电极、压电层和上电极；水平谐振抑制部，通过所述压电层形成且设置在所述压电层中，所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质。
Description
本申请要求分别于2016年7月7日和2016年8月11日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0086007号和第10-2016-0102481号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容出于所有目的通过引用被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种声波谐振器及其制造方法。
背景技术
随着无线通信装置的小型化，在高频组件小型化的技术方面的需求增大。举例来说，利用半导体薄膜晶圆制造技术的体声波(BAW)谐振器型滤波器已用于这样小型化的高频组件。
体声波(BAW)谐振器是指利用沉积在硅晶圆(例如，半导体基板)上的压电介电材料的压电特性产生谐振的薄膜型元件。例如，BAW也可实施为滤波器。
仅作为示例，体声波(BAW)谐振器可用在诸如移动通信装置、化学和生物装置等的小且轻的滤波器、振荡器、谐振元件、声学谐振质量传感器等的各种领域中。
发明内容
提供本发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的选择的构思。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要技术特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，一种声波谐振器包括：基板；激活振动区域，所述激活振动区域包括顺序地堆叠在所述基板上的下电极、压电层和上电极；水平谐振抑制部，通过所述压电层形成且设置在所述压电层中，所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质。
在一个示例性的方面，所述水平谐振抑制部的仅一部分或全部可设置在所述激活振动区域中。
所述水平谐振抑制部的设置在所述激活振动区域中的上表面的表面面积可以是所述激活振动区域的上表面的整个表面面积的50％或小于所述激活振动区域的上表面的整个表面面积的50％。
可沿着所述激活振动区域的边缘设置所述水平谐振抑制部。
所述水平谐振抑制部可包括具有第一厚度的第一水平谐振抑制部和具有不同于第一厚度的第二厚度的第二水平谐振抑制部。
所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部可分别包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的各自的压电物理性质。
所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部可形成为具有相同的压电物理性质。
所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部可分别包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的各自的压电物理性质。
所述水平谐振抑制部可形成为具有朝向所述激活振动区域的边缘厚度增大的不等厚度。
所述水平谐振抑制部可包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述水平谐振抑制部的压电物理性质与所述压电层的压电物理性质不同。
所述水平谐振抑制部可形成为具有与所述压电层相同的厚度。
所述水平谐振抑制部可包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述水平谐振抑制部的压电物理性质与所述压电层的压电物理性质不同。
所述水平谐振抑制部可形成为具有等于或小于所述压电层的厚度的一半的厚度。
所述水平谐振抑制部可包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述水平谐振抑制部的压电物理性质与所述压电层的压电物理性质不同。
所述水平谐振抑制部可仅形成在所述激活振动区域之内以及所述激活振动区域的边缘处。
所述水平谐振抑制部可具有比所述压电层的压电性能低的压电性能。
所述水平谐振抑制部可具有比所述压电层的压电性能高的压电性能。
在一个总的方面，一种声波谐振器的制造方法包括：在基板上顺序地形成下电极和压电层；通过将离子注入到所述压电层的选择部分中而在所述压电层中形成水平谐振抑制部，使得所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质；通过在所述压电层和所述水平谐振抑制部上形成上电极来完成所述声波谐振器的激活振动区域。
所述制造方法还可包括：在所述基板和所述下电极之间形成空气隙。
在一个示例性的方面，可在所述激活振动区域中形成所述水平谐振抑制部的仅一部分或全部。
形成水平谐振抑制部可包括形成具有第一厚度的第一水平谐振抑制部和具有不同于第一厚度的第二厚度的第二水平谐振抑制部，所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部具有不同或相同的压电物理性质。
形成水平谐振抑制部可包括将Sc、Mg、Nb、Zr和Hf中的任意一种的离子注入到由AlN形成的所述压电层的所述选择部分中，以用所述离子置换所述压电层的所述选择部分中的一些Al。
形成水平谐振抑制部包括将Ar、氧(O)、B、P和N中的任意一种的离子注入到由AlN形成的所述压电层的所述选择部分中，以破坏所述压电层的所述选择部分的晶格结构。
在一个总的方面，一种声波谐振器包括：基板；谐振单元，所述谐振单元包括下电极、由压电材料形成的压电层、由具有注入离子的所述压电材料形成的水平谐振抑制部和上电极，所述声波谐振器还包括位于所述谐振单元之下的空气隙，其中，所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质。
所述声波谐振器还可包括环状的框架，所述框架在所述上电极上且仅位于所述谐振单元的激活振动区域之外。
所述水平谐振抑制部可沿着所述压电层的外边缘呈环状且至少部分地在所述谐振单元的激活振动区域之内。
所述注入离子可包括Sc、Mg、Nb、Zr、Hf、Ar、O、B、P和N中的任意一种的离子。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更加清楚地理解，其中：
图1是示意性地示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的截面图；
图2是根据一个或更多个实施例的图1的声波谐振器的谐振部的放大截面图；
图3是将示例性声波谐振器的插入损耗与根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗进行比较的曲线图；
图4是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的谐振部的截面图；
图5是将示例性声波谐振器的插入损耗与根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗进行比较的曲线图；
图6是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的谐振部的截面图；
图7是将示例性声波谐振器的插入损耗与根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗进行比较的曲线图；
图8是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的谐振部的截面图；
图9至图11是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的制造方法的示图；
图12和图13是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的制造方法的示图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同或相似的元件。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明及方便起见，附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可被放大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可作出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中公知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，提供在此描述的示例，仅用于说明在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的诸多可能方式中的一些。
图1是示意性地示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的截面图，图2是图1的声波谐振器的谐振部或谐振部分(即，谐振单元)的放大截面图。
参照图1和图2，根据一个或更多个实施例的声波谐振器100可包括基板110和谐振部120。
空气隙130可形成在基板110与谐振部120之间，谐振部120可形成在膜层150之上且通过空气隙130与基板110分开。仅作为示例，可在形成膜层150和谐振部120之后诸如通过去除形成在基板110上且其上形成有膜层150的牺牲层来形成空气隙130。在这样的示例中，在去除牺牲层之后，可留下空气隙130，并且膜层150可为谐振部120的在空气隙130之上的层提供支撑。
基板110可以是硅基板或绝缘体上硅(SOI)型基板。然而，基板110不限于此，而是可以是诸如玻璃基板等(仅作为示例)的各种基板。
谐振部120可包括下电极121、压电层123和上电极125。例如，谐振部120可通过从下电极121开始顺序地堆叠下电极121、压电层123和上电极125而形成。因此，压电层123可设置在下电极121与上电极125之间。
由于谐振部120形成在膜层150之上，因此，例如，膜层150、下电极121、压电层123和上电极125可顺序地堆叠在基板110之上。
谐振部120可根据施加到下电极121和上电极125的信号而使压电层123谐振，以基于在压电层中引起的使谐振部120在预定方向上振动的压电现象而产生谐振频率和反谐振频率。因此，可在与谐振部120振动的方向相同的方向上产生体声波，从而产生谐振。
仅作为非限制性示例，下电极121和上电极125可利用诸如金(Au)、钼(Mo)、钌(Ru)、铝(Al)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、钯(Pd)、铬(Cr)、镍(Ni)等(仅作为示例)的金属作为主要材料来形成。在实施例中，仅作为示例，下电极121和上电极125二者均可由钼(Mo)形成。
如上所述，谐振部120可利用压电层123的声波。例如，根据施加到下电极121和上电极125的信号，可沿着压电层123的厚度方向产生不同的机械振动，例如，从而可产生声波。
这里，氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、石英等(仅作为示例)可用作压电层123的材料。
当所施加的信号的波长的一半与压电层123的厚度一致时，可产生压电层123的谐振现象。当产生谐振现象时，电阻抗可从未产生谐振现象时迅速地改变。因此，根据一个或更多个实施例的这样的声波谐振器可用于/用作可根据所选频率或频率带来操作(诸如用于使所选频率的电能通过且针对其他频率用作高阻抗)的滤波器。
谐振部120可设置为通过空气隙130与基板110分开，以提高声波谐振器100的品质因数。
例如，在谐振部120中产生的声波的反射特性可由于空气隙130而改善。由于空气隙130是空的空间，因此，空气隙130可具有接近于无限大的阻抗(例如，空气的阻抗)，所以声波可留在谐振部120中或被包含在谐振部120中，而不会从谐振部120向外地损失。
此外，在一个或更多个实施例中，可在上电极125之上设置框架170。
在实施例中，框架170可形成为环状(即，从沿着图2的所示箭头的方向的上方视角来观看，沿着谐振部120的轮廓在上电极125上形成为环状)。在这样的示例中，谐振部120可形成为具有圆形轮廓或多边形轮廓。
可在其总体形状可通过框架170的内壁限定的激活振动区域(activevibrationregion)A(见图2)中产生谐振部120的基本的体声波振动。这里，激活振动区域A指的是当从上方视角观看谐振部120(即，沿图2所示的箭头方向)时谐振部120的相对于框架170来定位的区域。激活振动区域A也可被认为是声波谐振器100产生谐振的区域。在激活振动区域A之外的区域(例如，沿着所示的激活振动区域A的侧边)可被认为是非激活振动区域(inactivevibration region)且可如所期望地不产生谐振。
框架170可影响谐振部120的结构，以反射在谐振部120内的激活振动区域A中产生的水平弹性波中的朝向谐振部120的外部运动的水平弹性波，从而防止弹性波的能量损失。因此，根据一个或更多个实施例的这样的声波谐振器可帮助确保高Q因数和高机电耦合系数kt 2。这里，机电耦合系数kt 2可表示输出的机械能与输入到声波谐振器100的电能的比。
高Q因数可增大区别于声波谐振器100的谐振频率的频率带的阻断特性，例如，用于实现滤波器或双工器实施例。高kt 2可帮助确保带宽，以增大用于这样的滤波器或双工器实施例的数据率和在发送和接收数据时的速度。
例如，激活振动区域A的平面(例如，从上方视角观看)可通过框架170的轮廓(例如，内轮廓)而呈多边形形状或者椭圆形或圆形形状，框架170呈相应地类似的多边形或椭圆形或圆形的环状。
框架170可由压电材料、介电材料或金属形成。仅作为非限制性示例，框架170可由从由氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、钌(Ru)、钼(Mo)、金(Au)、钛(Ti)、铜(Cu)、钨(W)和铝(Al)组成的组中选择的一种形成或者可由将包含从由氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、钌(Ru)、钼(Mo)、金(Au)、钛(Ti)、铜(Cu)、钨(W)和铝(Al)组成的组中选择的任意一种作为主要成分的复合材料形成。可选地，框架170可由其他材料制成。
在一个或更多个实施例中，仅作为示例，框架170可通过由溅射或沉积在上电极125上形成框架层而形成。框架170的形成还可包括：通过蚀刻或剥离工艺去除部分的所溅射或沉积的框架层，也仅作为示例，诸如去除框架170的例如对于基本上不会进一步增强声波谐振器100的期望的水平弹性波反射或对于获得之后的层所不需要的非必要部分。
在示例中，框架170可由与上电极125的材料相同的材料形成，并且可在形成上电极125的同一工艺中附加地形成。
此外，根据一个或更多个实施例，在这样的声波谐振器中，可在压电层123中设置水平谐振抑制部(horizontal resonance suppressing part)140，以抑制过度的振动(对于谐振部120的谐振不必要或不利的振动或使Q因数或kt 2减小的振动)。
在示例中，水平谐振抑制部140可通过将杂质注入到压电层123的选择区域或部分中来形成。所形成的水平谐振抑制部140可使压电层123内的期望区域的物理性质(刚度、压电常数等)自压电层123的物理性质发生改变。利用水平谐振抑制部140的包含物，可更有效地限制在谐振部120中产生的横向波(lateral wave)，以显著地减小由于横向波谐振而产生的噪声(例如，横向波噪声)。
仅作为示例，水平谐振抑制部140可通过诸如改变注入离子的类型、在将离子注入到压电层123中时施加的能量、离子的剂量、热处理温度及时间等而形成为具有各种深度和各种形状。
在压电层123由AlN形成的示例中，仅作为示例，水平谐振抑制部140可通过将Sc、Mg、Nb、Zr、Hf等的离子注入到压电层123的选择区域或面积中来形成。例如，所注入的离子可置换压电层123的与水平谐振抑制部140相对应的部分/区域内的压电层123的一些Al，以改变压电层123的相应部分/区域的物理性质。利用在压电层123的所述选择区域/部分中形成水平谐振抑制部140，与压电层123的未注入这样的离子的其他部分相比，压电层123的选择区域/部分的压电性能可被改善。
此外，水平谐振抑制部140也可通过有意地破坏在压电层123的选择区域/部分中的压电层123的晶格结构(诸如通过将例如Ar、氧(O)、B、P、N等的离子注入到压电层123的所述选择区域/部分中)来形成。在这种情况下，所注入的离子可破坏Al和N之间的一些连接结构，以改变压电层123的所述选择区域/部分的物理性质。利用通过将离子注入到压电层123的所述选择区域/部分中形成水平谐振抑制部140，与压电层123的未注入这样的离子的其他部分相比，水平谐振抑制部140的压电性能可被劣化。
水平谐振抑制部140可形成在压电层123中，并且水平谐振抑制部140的一部分或整体可设置在激活振动区域A中。根据一个或更多个实施例的水平谐振抑制部140还可被分为其物理性质分别从压电层123进行改变的不同部分，诸如设置在激活振动区域A中的第一区域141和设置在位于激活振动区域A之外的非激活振动区域(例如，在框架170的下面以及在框架170的外部)中的第二区域142。如图2以及图4、图6和图8中所示，仅作为示例，水平谐振抑制部140可对称地形成(例如，围绕谐振部120的中心线对称)。例如，与从上方视角观看的框架170的环状类似，水平谐振抑制部140也可形成为环状，仅作为示例，图2、图4、图6和图8示出这种环状水平谐振抑制部140的截面。
在这种具有水平谐振抑制部140的多个区域的非限制性示例中，第一区域141可在激活振动区域A之内且沿着激活振动区域A的边缘或轮廓以预定宽度(例如，5μm)设置。这里，仅作为示例，如所示出的，激活振动区域A的边缘或轮廓可与上电极125与框架170之间的所示的边界(诸如框架170的内轮廓开始的位置或来自框架170的水平波阻抗效应开始的位置)竖直地对齐。
同时，在此示例中，尽管第一区域141被讨论为沿着激活振动区域A的边缘连续地形成，但是第一区域141不限于此，而是在不同的实施例中也可沿着激活振动区域A的边缘局部地或不连续地形成。此外，在可选择的实施例中，第一区域141可不形成为示例的环状或不连续的环状，并且可仅沿着激活振动区域A的边缘中的选择的侧边或部分形成。尽管下面将进一步更加详细地叙述第二区域142，但是也要注意的是，第二区域142可形成为任何的这样的形状，并且具有与第一区域141相似的形状或者与第一区域141不同的形状或与第一区域141连续/不连续的形式。
仅作为示例，第一区域141的设置在激活振动区域A中的上表面的表面面积可以是谐振部120的激活振动区域A的上表面的整个表面面积的50％或更小，或者至少小于谐振部120的激活振动区域A的上表面的整个表面面积。
为了通过离子的注入来实现压电层123的物理性质的改变，以形成水平谐振抑制部140，水平谐振抑制部140的厚度可需要形成为0.05μm或更大。因此，根据一个或更多个实施例，水平谐振抑制部140的最小厚度或压电层123的整体深度之中的注入离子的最小深度可限定为0.05μm。此外，水平谐振抑制部140的最大厚度可与压电层123的厚度相同，例如，当形成水平谐振抑制部140时，将离子注入到压电层123的整体深度之中。
在示例性实施例中，如图2所示，水平谐振抑制部140的厚度可大于0.05μm且等于压电层123的厚度的一半或更小。本公开不限于上述构造，并且包括该构造的各种变型。
谐振部120还可包括保护层127。例如，保护层127可形成在框架170、下电极121、上电极125和压电层123上或可形成在框架170、下电极121、上电极125和压电层123上方，以防止框架170、下电极121、上电极125和压电层123暴露到外部环境。
同时，在形成声波谐振器100的过程中，下电极121和上电极125的选择部分可暴露到保护层127之外或者保护层127形成为不覆盖所述选择部分，并且分别在所述选择部分上形成第一连接电极160a和第二连接电极160b。第一连接电极160a和第二连接电极160b可用于外部信号连接。
第一连接电极160a和第二连接电极160b也可设置为确认或完成声波谐振器100和滤波器的特性且执行任何所需的频率微调。然而，第一连接电极160a和第二连接电极160b不限于此。
在根据一个或更多个实施例的如上所述构造的这样的声波谐振器中，由于横向波导致的过度谐振可通过在声波谐振器上的水平谐振抑制部140的作用来抑制，从而可显著地减小由于横向波振动而产生的噪声和声波谐振器的性能的劣化。
如果在谐振部120中产生横向波(或横向模式驻波)，则可能导致寄生谐振，从而使谐振部120的谐振性能不正常或劣化。
因此，为了显著地减小寄生谐振，根据一个或更多个实施例，例如，水平谐振抑制部140可形成为与框架170的内壁竖直地对齐，以改变压电层123的与激活振动区域A的边缘相对应的边界部分的物理性质，例如，所述边界部分与上电极125和框架170之间的分界竖直地对齐。因此，根据一个或更多个实施例，声波在竖直方向上的振幅可在谐振部120的激活振动区域A的未形成水平谐振抑制部140的中央部分与谐振部120的激活振动区域A的形成有水平谐振抑制部140的边缘部分之间彼此不同。
因此，所述中央部分和水平谐振抑制部140将根据谐振频率在横向方向上具有不同的波数，使得所述中央部分和水平谐振抑制部140的总振动形式可彼此不同。例如，由于水平谐振抑制部140的物理性质，使得与所述中央部分相比，在水平谐振抑制部140中，声波在竖直方向上的振幅可更急剧地改变。因此，随着压电层123的物理性质的改变以形成水平谐振抑制部140，根据激活振动区域A与水平谐振抑制部140之间的水平距离的竖直方向上的振幅变化量被改变，从而可抑制以低于声波谐振器的谐振频率的频率在水平方向上产生的谐振。
此外，根据一个或更多个实施例，在声波谐振器100中，框架170可用于抑制在激活振动区域A中产生的振动泄漏到振动部之外，从而增大声波谐振器100的品质(Q)因数，沿着激活振动区域A的边缘形成的水平谐振抑制部140可用于抑制水平振动的谐振。因此，与不包括这样的框架和水平谐振抑制部的典型的声波谐振器相比，可增大声波谐振器100的Q因数和kt 2，并且可显著地减小横向波噪声。
此外，典型的声波谐振器的没有这样的框架和/或水平谐振抑制部的典型的谐振部可典型地形成为椭圆形状或不规则形状，以减小由于横向波谐振导致的噪声。然而，在根据一个或更多个实施例的声波谐振器中，由这样的横向波谐振导致的噪声可通过水平谐振抑制部而被有效地抑制，因此，根据一个或更多个实施例的谐振部也可以或可选择地根据实施例而被标准化为四边形形状或者非椭圆或非不规则形状。例如，在多个谐振部(诸如在此描述的任何的谐振部120)形成在基板上的实施例中，与这种椭圆形状或不规则形状的典型的谐振部相比，利用选择的四边形形状，谐振部可更有效地设置在基板上，并且还可显著地减小谐振部之间的间距。因此，与典型的声波谐振器的典型的谐振部相比，还可显著地减小包括谐振部的模块的尺寸，并且可减小谐振部的安装面积。
图3是将利用具有与图2的谐振部120相对应的构造的水平谐振抑制部140的示例性声波谐振器的插入损耗与没有这样的水平谐振抑制部140的根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗进行比较的曲线图。这里，在此示例中，压电层123由AlN形成，水平谐振抑制部140通过将N离子注入到压电层123中而形成。
参照图3，在根据现有技术的示例性典型的声波谐振器中，由于横向波谐振导致的大量噪声出现在2.04GHz或更小的频率带中。另一方面，可领会的是，与根据现有技术的示例性典型的声波谐振器相比，在利用水平谐振抑制部140且具有与图2的谐振部120相对应的构造的示例性声波谐振器中，在2.04GHz或更小的频率带由于横向波谐振导致的噪声可被显著地减小。
根据一个或更多个实施例的声波谐振器可使用用于改变压电层的物理性质的离子注入方案，因此，水平谐振抑制部可在压电层内形成在期望区域中、形成为期望的形状且具有期望的物理性质。因此，相应的水平谐振抑制部可针对期望的应用而形成在预定的最佳位置中且形成为预定的最佳形状，并且可形成在不同的实施例中，而不管声波谐振器实施例的形状、材料、尺寸等如何，因此，有效地限制由于横向波导致的寄生谐振，从而改善声波谐振器的谐振性能。
同时，根据本公开的声波谐振器不限于上面所述的构造，而是可进行各种修改。
例如，图4是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的谐振部的截面图，图5是将具有与图4的谐振部120相对应的构造的示例性声波谐振器的插入损耗与上面关于图3讨论的根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗进行比较的曲线图。
参照图4和图5，根据一个或更多个实施例，例如，水平谐振抑制部140可形成为在谐振部120中比在图2的谐振部120的构造中厚。例如，在图2的谐振部120的构造中，水平谐振抑制部140的厚度可形成为等于压电层123的厚度的一半或更小；而在图4的谐振部120的构造中，水平谐振抑制部140可以以等于压电层123的厚度的一半或更大的厚度形成。例如，在实施例中，图4的水平谐振抑制部140可形成为具有与压电层123的厚度相同的厚度。
从图5中可以确定的是，利用具有图4的构造的这样的谐振部120的示例性声波谐振器的插入损耗变得比根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗低。当将图5所示的插入损耗与图3所示的插入损耗比较时，还可以看出，与图2的谐振部120的构造的噪声减小效果相比，利用图4的谐振部120的构造可具有更大的噪声减小效果。
图6是示出根据一个或更多个实施例的示例性声波谐振器的谐振部的截面图。此外，图7是将具有与图6的谐振部120相对应的构造的声波谐振器的插入损耗与上面针对图3和图5讨论的根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗进行比较的曲线图。
参照图6和图7，根据一个或更多个实施例的声波谐振器的水平谐振抑制部140可包括第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b，第一水平谐振抑制部140a设置为比激活振动区域A中的第二水平谐振抑制部140b更靠向激活振动区域A的中央，例如，根据实施例，第二水平谐振抑制部140b设置在第一水平谐振抑制部140a之外且延伸到激活振动区域A之外进入到谐振部120的非激活振动区域中。
第一水平谐振抑制部140a的厚度可比第二水平谐振抑制部140b的厚度薄。例如，第一水平谐振抑制部140a的厚度可等于第二水平谐振抑制部140b的厚度的一半或更小或者等于压电层123的厚度的一半或更小。
在图6所示的水平谐振抑制部140中，仅作为示例，第二水平谐振抑制部140b与第一水平谐振抑制部140a的宽度之间的比可以是3:2，使得第二水平谐振抑制部140b的宽度可大于第一水平谐振抑制部140a的宽度。
第一水平谐振抑制部140a与第二水平谐振抑制部140b的设置在激活振动区域A中的部分可构造为具有不同的宽度。然而，第一水平谐振抑制部140a与第二水平谐振抑制部140b的设置在激活振动区域A中的部分的宽度不限于此，而是也可根据应用和实施而构造为具有相同的宽度。可选地，第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b二者可具有相同的总宽度。
如图6中所示，水平谐振抑制部140可由于第二水平谐振抑制部140b与第一水平谐振抑制部140a之间的厚度差而形成为在第二水平谐振抑制部140b与第一水平谐振抑制部140a之间具有呈阶梯状的台阶。因此，水平谐振抑制部140可构造为使得其从激活振动区域A的中央部分朝向激活振动区域A的边缘变厚。尽管已讨论了第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b，但是还可形成水平谐振抑制部140的另外的水平谐振抑制部，例如，从更靠近中央部分的最小厚度的水平谐振抑制部到在激活振动区域A的边缘处和/或所述激活振动区域A的边缘之外的最厚的水平谐振抑制部设置不止两个层次的厚度。
第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b可分别通过单独的离子注入工艺形成。例如，在通过第一离子注入工艺在压电层123中形成第一水平谐振抑制部140a之后，通过第二离子注入工艺形成第二水平谐振抑制部140b。
第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b可构造为具有相同的物理性质或不同的物理性质。
在本示例中，第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b二者可通过将N离子注入到由AlN形成的压电层123中来形成。因此，第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b可具有相同的物理性质。
然而，根据本公开的构造不限于此，而是包括各种变型。例如，第一水平谐振抑制部140a可通过离子置换来改善压电性能，第二水平谐振抑制部140b可通过破坏晶格结构来劣化压电性能，反之亦然。
此外，尽管在本示例中，第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b可以以不同的厚度形成，但是实施例不限于此。也就是说，第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b也可形成为具有不同的物理性质和/或相同的厚度。例如，利用图2和图4的谐振部120的构造中的任何一个，所示的第一区域141和第二区域142可形成为具有这样的示例的不同物理性质或形成为具有相同物理性质。
从图7中可确定的是，具有图6的构造的示例性声波谐振器的插入损耗小于上面针对图3和图5讨论的根据现有技术的示例性典型的声波谐振器的插入损耗。此外，参照图3和图5，可以看出的是，具有图6的构造的示例性声波谐振器的噪声减小效果比具有图2和图4的各个构造的示例性声波谐振器的噪声减小效果高。
图8是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的谐振部的截面图。
参照图8，在根据一个或更多个实施例的声波谐振器中，水平谐振抑制部140可仅形成在激活振动区域A中，并且可不形成在框架170下方或框架170之外。水平谐振抑制部140可通过改变压电层123的物理性质而形成，如此以与压电层123的在激活振动区域A中的未形成水平谐振抑制部140的其余部分相比，增大或减小所得到的水平谐振抑制部140的压电效应。
利用图8的水平谐振抑制部140，可主要通过设置在激活振动区域A中的水平谐振抑制部140来抑制横向波谐振。因此，可根据应用和实施而省去在激活振动区域A之外的水平谐振抑制部140。
图9至图11是示出诸如用于图1的具有图2的谐振部120的构造的声波谐振器100的声波谐振器的制造方法的示图，注意的是，仅作为示例，以下讨论也可适用于图4、图6和图8的谐振部120的构造。
首先，参照图9，可在基板110上形成牺牲层131。
例如，基板110可以是硅基板或硅上绝缘体(SOI)基板。此外，如图13中所示，可在稍后去除牺牲层131，以形成空气隙。仅作为示例，牺牲层131可由诸如多晶硅、聚合物等的材料形成。
然后，可在基板110和牺牲层131上形成膜层150。膜层150可用于保持空气隙的形状(诸如上面针对图1的空气隙130讨论的)，并且支撑谐振部的结构。
然后，可形成下电极121。
下电极121可通过以下步骤形成：在基板110和牺牲层131上总体地沉积导电层，然后(仅作为示例，诸如通过图案化)去除例如对于期望的声波谐振器被确定为不必要的部分。可通过光刻法执行本工艺，但不限于此。
在示例中，导电层可由钼(Mo)形成。然而，导电层的材料不限于此。也就是说，仅作为示例，诸如金(Au)、钌(Ru)、铝(Al)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、钯(Pd)、铬(Cr)、镍(Ni)等的各种金属可用作导电层的材料。
然后，可形成压电层123。
压电层123可通过在下电极121上沉积压电材料来形成。
在示例中，压电层123可由氮化铝(AlN)形成。然而，压电层123的材料不限于此。也就是说，仅作为示例，诸如氧化锌(ZnO)、石英等的各种压电材料可用作压电层123的材料。
然后，如图10中所示，可在压电层123中形成水平谐振抑制部140。可通过局部地将离子注入到压电层123的选择区域或部分中来形成水平谐振抑制部140。
如上所述，仅作为示例，可根据离子源、能量、离子的剂量、热处理温度及时间等以各种深度和各种形状来实施水平谐振抑制部140。
例如，可通过利用AlN形成压电层123并将Sc、Mg、Nb、Zr和Hf中的任何一种(仅作为示例)的离子注入到压电层123的选择区域或部分中来形成水平谐振抑制部140。在这种情况下，例如，水平谐振抑制部140的压电性能可形成为比压电层123的未注入这些离子的其他部分的压电性能高。
此外，也可以或可选择地通过利用将Ar、氧、B、P、N等(仅作为示例)的离子注入到压电层123中来有意地破坏压电层123的晶格结构而形成水平谐振抑制部140。在这种情况下，晶格结构被有意地破坏的水平谐振抑制部140的压电性能可比压电层123的未注入这些离子的其他部分低。
可在如图2中所示的谐振部的压电层123的激活振动区域A的边缘部分和压电层123的在激活振动区域A之外的部分中形成水平谐振抑制部140。在这种情况下，可将水平谐振抑制部140形成为具有可容易制造水平谐振抑制部140的宽度。然而，谐振部的构造不限于此(仅作为示例)，并且可包括基于这里的全部公开内容的相同构造的各种变型。作为另一示例，可将水平谐振抑制部140形成为具有小的宽度(诸如下面针对图12和图13进一步讨论的)。仅作为示例，可将水平谐振抑制部140形成为具有尽可能小的宽度。
同时，水平谐振抑制部140的形成可包括形成第一水平谐振抑制部或区域和第二水平谐振抑制部或区域(诸如上面针对图2、4或6所讨论的)。
在示例中，水平谐振抑制部140的形成可包括形成上面针对图6讨论的第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b，其中，第一水平谐振抑制部140a和第二水平谐振抑制部140b可具有不同的厚度。
在这种情况下，在通过第一离子注入工艺在压电层123中形成第一水平谐振抑制部140a之后，可通过第二离子注入工艺形成第二水平谐振抑制部140b，其中，第一离子注入工艺可与第二离子注入工艺相同或不同。
可选地，可以以与压电层123的厚度的一半或一半以上相等的厚度形成第二水平谐振抑制部140b，可以以比第二水平谐振抑制部140b的厚度薄的厚度形成第一水平谐振抑制部140a(诸如以图6的谐振部的构造所示的)。
利用这种构造，水平谐振抑制部140具有从激活振动区域A的中央朝向激活振动区域A的边缘变厚的变化厚度。
如图10中所示，当已形成水平谐振抑制部140时，可在压电层123上形成上电极125和框架170，然后可使上电极125图案化。
然后，如图11中所示，可使压电层123图案化，以去除超出激活振动区域A的压电层123中的一些，例如，暴露下电极121的选择部分。因此，可完成诸如图2中所示的激活振动区域A。
当完成激活振动区域A时，可形成保护层127，然后可形成第一连接电极160a和第二连接电极160b。然后，可去除牺牲层131，以完成声波谐振器。这里，例如，可通过蚀刻法去除牺牲层131。仅作为示例，完成的声波谐振器可因此具有与图1的声波谐振器100相对应的构造。
同时，根据一个或更多个实施例的声波谐振器的制造方法不限于上面提到的描述，而是可基于这里的全部公开内容在不同的实施例中对方法和获得的构造进行各种修改。
例如，图12和图13是示出根据一个或更多个实施例的用于具有利用图8的谐振部120的构造的谐振部的声波谐振器的声波谐振器的制造方法的示图。
首先，可执行上面针对图9描述的顺序工艺。
然后，如图12中所示，可在压电层123中形成水平谐振抑制部140。例如，可通过局部地将离子注入到压电层123中来形成水平谐振抑制部140。
这里，可仅在压电层123的激活振动区域A中形成水平谐振抑制部140(诸如图8的谐振部120的构造所示)。在这种情况下，压电层123的物理性质的改变可以是改变压电层123的与水平谐振抑制部140相对应的选择区域或部分的物理性质，使得在水平谐振抑制部140中压电性能可被显著地减小。在此示例中，可使水平谐振抑制部140的宽度最小化，以使由于不必要形成的水平谐振抑制部140而导致的压电层123的压电性能的任何改变可被显著地减小。
然后，可在压电层123上形成上电极125和框架170，并且可使上电极125图案化。
然后，如图13中所示，可使压电层123图案化，然后形成保护层127，然后形成第一连接电极160a和第二连接电极160b。然后，可去除牺牲层131，以完成声波谐振器。
如上所阐述的，在根据一个或更多个实施例的声波谐振器及其制造方法中，可通过水平谐振抑制部来抑制由于横向波导致的寄生谐振，从而与根据现有技术的典型声波谐振器相比，可显著地减小由于横向波谐振而产生的噪声和声波谐振器的性能的劣化。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。在此描述的示例仅被视为描述意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述被视为适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术、和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、架构、装置或电路、和/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的系统、架构、装置或电路，则可实现合理的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部改变将被理解为被包括在本公开中。
Claims (28)
1.一种声波谐振器，包括：
基板；
激活振动区域，所述激活振动区域包括顺序地堆叠在所述基板上的下电极、压电层和上电极；以及
水平谐振抑制部，通过所述压电层形成且设置在所述压电层中，所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质，
其中，所述水平谐振抑制部形成为具有朝向所述激活振动区域的边缘厚度增大的不等厚度。
2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部的仅一部分或全部设置在所述激活振动区域中。
3.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部的设置在所述激活振动区域中的上表面的表面面积是所述激活振动区域的上表面的整个表面面积的50％或小于所述激活振动区域的上表面的整个表面面积的50％。
4.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，沿着所述激活振动区域的边缘设置所述水平谐振抑制部。
5.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部包括具有第一厚度的第一水平谐振抑制部和具有不同于第一厚度的第二厚度的第二水平谐振抑制部。
6.根据权利要求5所述的声波谐振器，其中，所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部分别包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的各自的压电物理性质。
7.根据权利要求5所述的声波谐振器，其中，所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部形成为具有相同的压电物理性质。
8.根据权利要求7所述的声波谐振器，其中，所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部分别包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的各自的压电物理性质。
9.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部形成为具有呈阶梯状的台阶。
10.根据权利要求9所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述水平谐振抑制部的压电物理性质与所述压电层的压电物理性质不同。
11.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部形成为具有与所述压电层相同的最大厚度。
12.根据权利要求11所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述水平谐振抑制部的压电物理性质与所述压电层的压电物理性质不同。
13.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部包括具有第一厚度的第一水平谐振抑制部和具有第二厚度的第二水平谐振抑制部，第一水平谐振抑制部形成为具有等于或小于所述压电层的厚度的一半的厚度。
14.根据权利要求13所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部包含位于所述压电层的压电材料中的注入离子，使得所述水平谐振抑制部的压电物理性质与所述压电层的压电物理性质不同。
15.根据权利要求13所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部仅形成在所述激活振动区域之内以及所述激活振动区域的边缘处。
16.根据权利要求15所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部具有比所述压电层的压电性能低的压电性能。
17.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部具有比所述压电层的压电性能高的压电性能。
18.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部具有比所述压电层的压电性能低的压电性能。
19.一种声波谐振器的制造方法，包括：
在基板上顺序地形成下电极和压电层；
通过将离子注入到所述压电层的选择部分中而在所述压电层中形成水平谐振抑制部，使得所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质；以及
通过在所述压电层和所述水平谐振抑制部上形成上电极来完成所述声波谐振器的激活振动区域，
其中，所述水平谐振抑制部形成为具有朝向所述激活振动区域的边缘厚度增大的不等厚度。
20.根据权利要求19所述的制造方法，所述制造方法还包括：在所述基板和所述下电极之间形成空气隙。
21.根据权利要求19所述的制造方法，其中，在所述激活振动区域中形成所述水平谐振抑制部的仅一部分或全部。
22.根据权利要求19所述的制造方法，其中，形成水平谐振抑制部包括形成具有第一厚度的第一水平谐振抑制部和具有不同于第一厚度的第二厚度的第二水平谐振抑制部，所述第一水平谐振抑制部和所述第二水平谐振抑制部具有不同或相同的压电物理性质。
23.根据权利要求19所述的制造方法，其中，形成水平谐振抑制部包括将Sc、Mg、Nb、Zr和Hf中的任意一种的离子注入到由AlN形成的所述压电层的所述选择部分中，以用所述离子置换所述压电层的所述选择部分中的一些Al。
24.根据权利要求19所述的制造方法，其中，形成水平谐振抑制部包括将Ar、氧、B、P和N中的任意一种的离子注入到由AlN形成的所述压电层的所述选择部分中，以破坏所述压电层的所述选择部分的晶格结构。
25.一种声波谐振器，包括：
基板；
谐振单元，所述谐振单元包括：
下电极；
压电层，由压电材料形成；
水平谐振抑制部，由具有注入离子的所述压电材料形成；
上电极；
空气隙，位于所述谐振单元之下，
其中，所述水平谐振抑制部具有与所述压电层的压电物理性质不同的压电物理性质，其中，所述水平谐振抑制部形成为具有朝向激活振动区域的边缘厚度增大的不等厚度。
26.根据权利要求25所述的声波谐振器，所述声波谐振器还包括环状的框架，所述框架在所述上电极上且仅位于所述谐振单元的激活振动区域之外。
27.根据权利要求25所述的声波谐振器，其中，所述水平谐振抑制部沿着所述压电层的外边缘呈环状且至少部分地位于所述谐振单元的激活振动区域之内。
28.根据权利要求25所述的声波谐振器，其中，所述注入离子包括Sc、Mg、Nb、Zr、Hf、Ar、O、B、P和N中的任意一种的离子。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2016-0086007 | 2016-07-07 | ||
| KR20160086007 | 2016-07-07 | ||
| KR1020160102481A KR20180006248A (ko) | 2016-07-07 | 2016-08-11 | 음향 공진기 및 그 제조 방법 |
| KR10-2016-0102481 | 2016-08-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107592090A CN107592090A (zh) | 2018-01-16 |
| CN107592090B true CN107592090B (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=61025878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710059879.0A Active CN107592090B (zh) | 2016-07-07 | 2017-01-24 | 声波谐振器及其制造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180006248A (zh) |
| CN (1) | CN107592090B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11271543B2 (en) | 2018-02-13 | 2022-03-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk acoustic wave resonator |
| KR102066961B1 (ko) * | 2018-02-13 | 2020-01-16 | 삼성전기주식회사 | 체적 음향 공진기 |
| JP7447372B2 (ja) | 2018-05-17 | 2024-03-12 | サムソン エレクトロ－メカニックス カンパニーリミテッド． | バルク音響共振器及びその製造方法 |
| KR102117460B1 (ko) * | 2018-05-17 | 2020-06-02 | 삼성전기주식회사 | 체적 음향 공진기 및 이의 제조방법 |
| KR102097320B1 (ko) * | 2018-07-24 | 2020-04-06 | 삼성전기주식회사 | 탄성파 필터 장치 |
| CN109167585B (zh) * | 2018-07-26 | 2022-10-28 | 开元通信技术（厦门）有限公司 | 体声波谐振器及其制作方法、滤波器 |
| CN111384907B (zh) * | 2018-12-29 | 2023-07-18 | 开元通信技术（厦门）有限公司 | 体声波谐振器及其制作方法、滤波器、双工器 |
| CN110635775B (zh) * | 2019-09-10 | 2023-09-12 | 苏州汉天下电子有限公司 | 谐振器及其制造方法 |
| CN111010120A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-04-14 | 天津大学 | 具有调节层的体声波谐振器、滤波器和电子设备 |
| CN111884620A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-03 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 谐振器 |
| CN112202415B (zh) * | 2020-09-25 | 2021-09-24 | 杭州星阖科技有限公司 | 一种体声波谐振器的制造工艺方法和体声波谐振器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1364339A (zh) * | 1999-07-19 | 2002-08-14 | 诺基亚有限公司 | 谐振器结构和包括这种谐振器结构的滤波器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9048812B2 (en) * | 2011-02-28 | 2015-06-02 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer |
| US9748918B2 (en) * | 2013-02-14 | 2017-08-29 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising integrated structures for improved performance |
| US8330325B1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-11 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bulk acoustic resonator comprising non-piezoelectric layer |
-
2016
- 2016-08-11 KR KR1020160102481A patent/KR20180006248A/ko not_active Application Discontinuation
-
2017
- 2017-01-24 CN CN201710059879.0A patent/CN107592090B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1364339A (zh) * | 1999-07-19 | 2002-08-14 | 诺基亚有限公司 | 谐振器结构和包括这种谐振器结构的滤波器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180006248A (ko) | 2018-01-17 |
| CN107592090A (zh) | 2018-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107592090B (zh) | 声波谐振器及其制造方法 | |
| US10720900B2 (en) | Acoustic resonator and method | |
| CN107404304B (zh) | 声波谐振器及其制造方法 | |
| JP6325799B2 (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ | |
| US6788170B1 (en) | Resonator structure having a dampening material and a filter having such a resonator structure | |
| US9093979B2 (en) | Laterally-coupled acoustic resonators | |
| JP6441761B2 (ja) | 圧電薄膜共振器及びフィルタ | |
| JP6371518B2 (ja) | 圧電薄膜共振器およびその製造方法、フィルタ並びにデュプレクサ | |
| JP6388411B2 (ja) | 音響共振器及びその製造方法 | |
| JP6556099B2 (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ | |
| CN107317561B (zh) | 体声波谐振器及其制造方法 | |
| CN107863948B (zh) | 声波谐振器和包括该声波谐振器的滤波器 | |
| JP6298796B2 (ja) | 圧電薄膜共振器およびその製造方法 | |
| JP2015139167A (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ | |
| JP2013123184A (ja) | フィルタおよびデュプレクサ | |
| JP2006311181A (ja) | 圧電薄膜共振器およびフィルタ | |
| KR20170097348A (ko) | 음향 공진기 및 그 제조 방법 | |
| US11437561B2 (en) | Acoustic resonator | |
| JP2017108288A (ja) | 圧電薄膜共振器およびフィルタ | |
| JP6368298B2 (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ | |
| JP2015095728A (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ | |
| JP6469601B2 (ja) | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ | |
| KR20180131313A (ko) | 음향 공진기 및 그의 제조 방법 | |
| JP5390431B2 (ja) | 弾性波デバイス | |
| US10396755B2 (en) | Resonator having frame and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |