CN107623502A - 体声波谐振器装置 - Google Patents
体声波谐振器装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107623502A CN107623502A CN201710564872.4A CN201710564872A CN107623502A CN 107623502 A CN107623502 A CN 107623502A CN 201710564872 A CN201710564872 A CN 201710564872A CN 107623502 A CN107623502 A CN 107623502A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- course
- chamber
- acoustic wave
- bulk acoustic
- wave resonator
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 74
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 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
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910000575 Ir alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 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 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
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
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/173—Air-gaps
-
- 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
-
- 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
- H03H9/02118—Means for compensation or elimination of undesirable effects of lateral leakage between adjacent resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
本公开提供一种体声波谐振器装置，所述体声波谐振器装置包括：基板；下电极，设置在所述基板上；压电层，设置在所述下电极的部分上；上电极，设置在所述压电层上；及形状控制层，覆盖腔的边缘，所述腔设置在所述基板和所述下电极之间，其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层。
Description
本申请要求分别于2016年7月14日和2017年4月10日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0089394号和第10-2017-0046259号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种体声波谐振器装置。
背景技术
谐振器是一种能量在特定频率谐振的装置，并且被用在例如滤波器、振荡器或者频率计数器中。虽然存在使用谐振器来执行谐振的各种结构，但是使用体声波的谐振结构的使用已变得越来越普遍。
在过去，市场上最常用使用表面体声波的谐振器。然而，为在谐振器的厚度方向上产生体声波，具有设置在其两侧上的电极(具有大的声阻抗)和设置在电极之间的压电材料的体声波谐振器在近期已迅速地变得更加流行。例如，在高频率范围，体声波滤波器通常被用在滤波器标识(marker)中。
近来，已经采用具有腔形成在谐振部的下方的结构的膜式谐振器。在膜式谐振器中，当谐振部和设置在腔的下方的基板之间发生摩擦时，机械特性和电气特性劣化。由于在制造时谐振部和基板彼此紧密地接触，因此存在频率特性与正常的频率特性相比劣化以及在谐振器的整个区域上产生噪声的问题。
因此，期望开发一种能够抑制谐振部和设置在腔的下方的基板之间的接触的结构。
发明内容
提供本发明内容来以简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面中，体声波谐振器装置包括：基板；下电极，设置在所述基板上；压电层，覆盖所述下电极的部分；上电极，设置在所述压电层上；及形状控制层，设置在腔的边缘的上方，所述腔设置在所述基板和所述下电极之间，其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层。
所述形状控制层可包含铜(Cu)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者含有铜(Cu)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种的材料。
所述张应力可通过在形成所述形状控制层时加热或者增加所述基板的温度而被施加到所述形状控制层。
所述形状控制层可包含聚合物树脂复合材料。
所述张应力可在进行干燥操作和固化操作中的任意一种的热处理时被施加到所述形状控制层。
所述体声波谐振器装置还可包括设置在所述基板上并且与所述基板一起形成所述腔的第一层。
所述体声波谐振器装置还可包括覆盖所述上电极的部分的保护层。
所述形状控制层的部分可设置在所述腔的上方，并且所述形状控制层的剩余部分可设置在所述腔的外部。
所述形状控制层可不突出到所述腔的外部。
所述形状控制层可设置在从与所述腔的边缘对应的位置到与所述腔的中央部分对应的位置。
所述形状控制层可包括设置在所述下电极上的第一形状控制层和设置在所述上电极上的第二形状控制层。
所述第一形状控制层和所述第二形状控制层中的任意一个或者两个可设置在所述压电层的顶表面上。
所述基板可包括支撑谐振部的边缘的支撑部。所述腔可设置在所述支撑部之间。
所述下电极、所述压电层和所述上电极的总厚度b以及设置在所述上电极和所述下电极中的任意一个或两个上的所述形状控制层的厚度a可满足条件式0.1≤a/b≤3。
所述上电极和所述下电极中的任意一个与所述形状控制层重叠的长度c可满足条件式0.1≤c≤15μm。
所述形状控制层的设置在所述上电极和所述下电极中的任意一个的外部的长度d可满足条件式0.2≤d≤30μm。
所述形状控制层的设置在所述腔的上方的长度e可满足条件式0.1≤e≤15μm。
所述腔的高度B和所述腔的高度A可满足条件式0.002≤A/(A+B)≤0.8，其中，所述高度B是所述体声波谐振器装置的谐振部没有发生挠曲时所述腔的高度，所述高度A是所述谐振部的挠曲发生时所述腔的高度的增量。
所述腔的高度B和所述腔的高度A可满足条件式A/B<1.0，其中，所述高度B是谐振部没有发生挠曲时所述腔的高度，所述高度A是所述谐振部的挠曲发生时所述腔的高度的增量。
谐振部的设置在所述腔的上方的宽度的一半C和所述腔的高度A可满足条件式0≤A/C≤0.1，其中，所述高度A是所述谐振部的挠曲发生时所述腔的高度的增量。
响应于所述压电层变形，所述下电极、所述压电层和所述上电极可发生变形以具有向上凸出的拱形。
在另一个总的方面中，一种体声波谐振器装置包括：基板；第一层，设置在所述基板上并且与所述基板一起形成腔；下电极，设置在所述第一层上；压电层，覆盖所述下电极的部分；上电极，设置在所述压电层上；保护层，覆盖所述上电极的部分；及形状控制层，设置在所述腔的边缘的上方，其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层，并且残余应力留在所述形状控制层中。
在另一个总的方面中，一种体声波谐振器装置包括：第一层，设置在基板上，其中，腔设置在所述基板和所述第一层之间，下电极，设置在所述第一层的部分上，所述部分部分地覆盖所述腔；压电层，设置在所述下电极的部分上；上电极，形成在所述压电层上；及形状控制层，被构造成在所述腔的端部覆盖所述下电极的部分并且在所述腔的另一端部覆盖所述上电极的部分，其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层。
通过以下具体实施方式、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
图1是示出根据实施例的体声波谐振器装置的示意性截面图。
图2是示出在根据实施例的体声波谐振器装置中包含的特征的比和长度的示图。
图3是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置的示意性构造图。
图4是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置的示意图。
图5是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置的示意图。
图6是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置的示意图。
图7是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置的示意图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的参考标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描述。
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，其并不局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，在理解本申请的公开内容后可做出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域公知的特征的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实施这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些。
在整个说明书，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“位于”另一元件“上方”或“覆盖”另一元件时，该元件可以直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件、直接“结合到”另一元件、直接“位于”另一元件“上方”或直接“覆盖”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接位于”另一元件“上方”或“直接覆盖”另一元件时，可能不存在介于两者之间的其他元件。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任意一个和相关所列项的任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分还可以被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述如图所示的一个元件相对于另一元件的关系，这里可以使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间相对术语。这些空间相对术语意图包含除了图中所示的方位以外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则描述为“在”另一元件“上方”或“上”的元件于是将被定位为“在”另一元件“下方”或“下”。因而，术语“在……上方”根据装置的空间方向包括上方和下方两种方位。装置也可以其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，且对这里使用的空间相对术语做出相应解释。
这里使用的术语仅用于描述各种实施例并且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，如图所示的形状可发生变型。因而，这里所描述的示例不局限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间所发生的形状的变化。
正如在理解本申请的公开内容后将是显而易见的，这里所描述的示例的特征可以以各种方式组合。此外，正如在理解本申请的公开内容后将是显而易见的，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是可能存在其他构造。
图1是示出根据实施例的体声波谐振器装置100的示意性截面图。参照图1，体声波谐振器装置100包括例如基板110、第一层120、下电极130、压电层140、上电极150、保护层160和形状控制层170。
基板110是其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆被用作基板。在示例中，用于保护硅的保护层(未示出)形成在基板110的顶表面上。也就是说，保护层形成在基板110的顶表面上以防止在执行去除牺牲层(未示出)的操作以形成腔S时基板110的蚀刻。
第一层120形成在基板110和腔S上。也就是说，第一层120形成在基板110和牺牲层上以在制造时覆盖形成在基板110上的牺牲层。此后，在牺牲层被去除的情况下，腔S形成在第一层120的下方。
在示例中，第一层120由二氧化硅(SiO2)或包含二氧化硅(SiO2)的材料形成。第一层120防止在执行去除牺牲层的操作时下电极130的下端部的蚀刻。
下电极130形成在第一层120上，并且作为示例，下电极130形成为使得下电极130的至少部分设置在腔S的上方。下电极130可由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)或铂(Pt)或者钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)或铂(Pt)的合金的导电材料形成。
另外，下电极130被用作输入诸如射频(RF)信号的电信号的输入电极或输出电极。例如，在下电极130为输入电极的情况下，上电极150为输出电极，并且在下电极130为输出电极的情况下，上电极150为输入电极。
压电层140覆盖下电极130的至少部分。另外，压电层140将从下电极130或上电极150输入的电信号转换成声波。
在示例中，在随时间变化的电场在上电极150中保持的情况下，压电层140将从上电极150输入的电信号转换成物理振动。另外，压电层140将转换的物理振动转换成声波。在这种情况下，可诱发随时间变化的电场。因此，压电层140使用诱发的电场在与定向的压电层140的厚度振动方向相同的方向上产生体声波。
因此，压电层140产生体声波以将电信号转换成声波。
压电层140可通过在下电极130上沉积氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅形成。
上电极150形成在压电层140上，并且作为示例，由诸如以钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)或铂(Pt)或者钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)或铂(Pt)的合金的导电材料形成。另外，如上所述，上电极150用作输入诸如射频(RF)信号的输入电极或者输出电极。
框架部152形成在上电极150上，并且框架部152将在谐振时产生的横向波反射至体声波谐振器装置100的有效区，以将谐振能量限制在有效区。
保护层160覆盖上电极150的至少部分。在示例中，保护层160形成在上电极150上以设置在腔S的上方。另外，保护层160防止上电极150在操作期间被损坏。此外，保护层160的厚度可通过蚀刻来调整，以在最后的操作中调整体声波谐振器装置100的谐振频率。
另外，保护层160还形成在除形成有金属焊盘(未示出)的区域外的所有区域上。
形状控制层170覆盖腔S的边缘。另外，当形成形状控制层170时，张应力可被施加到形状控制层170。此外，可形成形状控制层170，使得存在残余应力。
在示例中，形状控制层170由诸如铜(Cu)、镍(Ni)或铬(Cr)的金属材料形成，并且通过在堆叠操作后单独地加热或者通过在沉积操作时大幅度增加基板110的温度以向形状控制层170施加张应力。
另外，形状控制层170可由聚合物树脂复合材料形成，并且可通过在热处理(诸如，干燥操作或固化操作)时向形状控制层170施加张应力形成。因此，形状控制层具有残余应力。
因此，在谐振部(体声波谐振器装置100的在压电层变形时发生变形和振动的部分)的拐角中产生向上的挠曲。因此，在谐振部的中央部分产生向下的挠曲，以防止谐振部在形成腔S的区域与基板110接触。最后，避免了由于谐振部和基板110之间的接触而发生半永久性变形。
因此，无论全部设置在谐振部中的压电层140、下电极130和上电极150的应力如何，谐振部的形状变形都得到控制。
形状控制层170包括形成在下电极130上的第一形状控制层172和形成在上电极150上的第二形状控制层174。
如上所述，在压电层140通过形状控制层170发生变形的情况下，可防止谐振部的底表面和基板110之间的接触。相应地，防止了谐振部的底表面与基板保持接触的永久变形的发生。
尽管图1的实施例没有示出电连接到下电极130和上电极150的金属焊盘，但是金属焊盘可分别形成在下电极130和上电极150上。
图2是示出根据实施例的体声波谐振器装置200的特征的比和长度的示图。体声波谐振器装置200包括基板210、下电极230、压电层240、上电极250和形状控制层270。
根据示例，在体声波谐振器装置200中，设置在谐振部的上方的形状控制层270的厚度a与谐振部的厚度b的比满足条件式0.1≤a/b≤3。谐振部包括下电极230、压电层240和上电极250。
如果a/b<0.1，则存在形状控制层270的厚度太薄的问题，这使得难以控制在形状控制层270中的超薄膜制造应力。然而，如果3<a/b，则存在形状控制层270的弯曲强度大并且谐振部的挠曲变小的问题。
在示例中，形状控制层270的设置在谐振部的上方的长度，换句话说，谐振部和形状控制层270彼此接触的长度，满足条件式0.1≤c≤15μm。
如果c<0.1μm，则存在引起挠曲的力矩的幅值小以及形状控制层270与谐振部不能对齐的问题。此外，如果15μm<c，则存在体声波谐振器装置200的尺寸增加从而引起包括体声波谐振器装置200的元件的整体尺寸的增加，以及布线长度增加从而引起电气损耗的增加的问题。此外，如果15μm<c，则存在引起谐振部的挠曲的力矩增加效果不再进一步增加并且仅体声波谐振器装置200的尺寸增加的问题。
在示例中，形状控制层270的设置在谐振部的外部的假层(dummy layer)上的长度d满足条件式0.2≤d≤30μm。
如果d<0.2μm，则存在引起挠曲的力矩的幅值小以及形状控制层270不能对齐的问题。此外，如果30μm<d，则存在体声波谐振器装置200的尺寸增加从而引起包括体声波谐振器装置200的元件的整体尺寸增加，以及布线长度增加从而引起电气损耗的增加的问题。此外，如果30μm<d，则存在引起谐振部的挠曲的力矩增加效果不再进一步增加并且仅体声波谐振器装置200的尺寸增加的问题。
在示例中，形状控制层270的设置在腔S(见图1)的上方的长度e满足条件式0.1≤e≤15μm。
如果e<0.1μm，则存在引起谐振部的挠曲的力矩的幅值小并且不能对齐的问题。此外，如果15μm<e，则存在体声波谐振器装置200的尺寸增加以引起包括体声波谐振器装置200的元件的整体尺寸增加，以及布线长度增加从而引起电气损耗的增加的问题。此外，如果15μm<e，则存在引起谐振部的挠曲的力矩增加效果不再进一步增加并且仅体声波谐振器装置的尺寸增加的问题。
在示例中，腔S的高度B(腔S在谐振部没有发生挠曲时的高度)和腔S的高度A(在发生挠曲时腔S的高度的增量)满足条件式0.002≤A/(A+B)≤0.8。
如果A/(A+B)<0.002，则存在挠曲发生效果微小并且由于形状控制层270的制造应力分散而发生谐振部的向下的挠曲的问题。如果0.8<A/(A+B)，则存在由于过度变形而使过应力集中在谐振部的边缘部分而引起损坏的问题。
另外，腔S的高度B和腔S的高度A满足条件式A/B<1.0。
如果1.0<A/B，则存在由于过度变形而使过应力集中在谐振部的边缘部分从而引起损坏的问题。
此外，在示例中，谐振部的宽度的一半C和腔S的在谐振部的挠曲发生时的高度A满足条件式0≤A/C≤0.1。
如果0.1<A/C，则存在由于过度变形而使过应力集中在谐振部的边缘部分从而引起损坏的问题。
如上面所指出的，图2中所示的标号280指示假层。
在下文中，将参照附图描述示出体声波谐振器装置的修改示例。然而，以下将仅描述与已经描述的构造不同的构造。
图3是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置300的示意图。
参照图3，形状控制层370设置在腔S的上方，并且形状控制层370的外边缘与腔S的外边缘在横向方向上分开，所述横向方向与谐振部的厚度方向垂直(transverse)。也就是说，形状控制层370的全部设置在腔S的上方。然而，形状控制层370的外边缘设置在基板210的在横向方向上的内表面之内。
图4是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置400的示意性构造图。
参照图4，形状控制层470的部分设置在腔S的上方，并且形状控制层470的剩余部分设置在腔S的上部的在横向方向上的外部。形状控制层470被设置为不覆盖假层280。也就是说，形状控制层470的部分设置在腔S的上方，并且形状控制层470的剩余部分设置在基板210的上方以与基板210在横向方向上重叠。
图5是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置500的示意性构造图。
参照图5，形状控制层570设置在腔S的上方，并且形状控制层570的外边缘被设置为与腔S的外边缘在横向方向上大体对齐。也就是说，形状控制层570的全部设置在腔S的上方。然而，形状控制层570的外边缘被设置为与基板210的内表面在横向方向上大体对齐。
图6是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置600的示意性构造图。
参照图6，用于形成腔S的支撑部612形成在基板610上。也就是说，支撑部612之间的空间形成为腔S。
下电极630和上电极650设置在压电层640的中央部分。此外，形状控制层670堆叠在压电层640上。形状控制层670包括设置在压电层640的一侧的第一形状控制层672和设置在压电层640的另一侧的第二形状控制层674。
假层680设置在支撑部612上，并且在支撑部612和形状控制层670之间。
图7是示出根据另一实施例的体声波谐振器装置700的示意性构造图。
参照图7，用于形成腔S的支撑部712形成在基板710上。也就是说，支撑部712之间的空间形成为腔S。
另外，下电极730与支撑部712一起形成腔S。压电层740和上电极750顺序地堆叠在下电极730上。
另外，假层780形成在支撑部712的顶表面的边缘。
另外，形状控制层770的部分设置在腔S的上方，并且形状控制层770的剩余部分设置在腔S在横向方向上的外部的区域上。
如上所述，根据这里所述公开的实施例，可避免体声波谐振器装置的谐振部和基板之间的结合。
虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可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组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。
Claims (23)
1.一种体声波谐振器装置，包括：
基板；
下电极，设置在所述基板上；
压电层，覆盖所述下电极的部分；
上电极，设置在所述压电层上；及
形状控制层，设置在腔的边缘的上方，所述腔设置在所述基板和所述下电极之间，
其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层包含铜、镍和铬中的任意一种或者含有铜、镍和铬中的任意一种的材料。
3.根据权利要求2所述的体声波谐振器装置，其中，所述张应力通过在形成所述形状控制层时加热或者增加所述基板的温度而被施加到所述形状控制层。
4.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层包含聚合物树脂复合材料。
5.根据权利要求4所述的体声波谐振器装置，其中，所述张应力在进行干燥操作和固化操作中的任意一种的热处理时被施加到所述形状控制层。
6.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，还包括设置在所述基板上并且与所述基板一起形成所述腔的第一层。
7.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，还包括覆盖所述上电极的部分的保护层。
8.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层的部分设置在所述腔的上方，并且所述形状控制层的剩余部分设置在所述腔的外部。
9.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层不突出到所述腔的外部。
10.根据权利要求9所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层设置在从与所述腔的边缘对应的位置到与所述腔的中央部分对应的位置。
11.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层包括设置在所述下电极上的第一形状控制层和设置在所述上电极上的第二形状控制层。
12.根据权利要求11所述的体声波谐振器装置，其中，所述第一形状控制层和所述第二形状控制层中的任意一个或者两个设置在所述压电层的顶表面上。
13.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，
所述基板包括支撑谐振部的边缘的支撑部，并且
所述腔设置在所述支撑部之间。
14.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述下电极、所述压电层和所述上电极的总厚度b以及设置在所述上电极和所述下电极中的任意一个或两个上的所述形状控制层的厚度a满足条件式0.1≤a/b≤3。
15.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述上电极和所述下电极中的任意一个与所述形状控制层重叠的长度c满足条件式0.1≤c≤15μm。
16.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层的设置在所述上电极和所述下电极中的任意一个的外部的长度d满足条件式0.2≤d≤30μm。
17.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述形状控制层的设置在所述腔的上方的长度e满足条件式0.1≤e≤15μm。
18.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述腔的高度B和所述腔的高度A满足条件式0.002≤A/(A+B)≤0.8，其中，所述高度B是所述体声波谐振器装置的谐振部没有发生挠曲时所述腔的高度，所述高度A是所述谐振部的挠曲发生时所述腔的高度的增量。
19.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，所述腔的高度B和所述腔的高度A满足条件式A/B<1.0，其中，所述高度B是谐振部没有发生挠曲时所述腔的高度，所述高度A是所述谐振部的挠曲发生时所述腔的高度的增量。
20.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，谐振部的设置在所述腔的上方的宽度的一半C和所述腔的高度A满足条件式0≤A/C≤0.1，其中，所述高度A是所述谐振部的挠曲发生时所述腔的高度的增量。
21.根据权利要求1所述的体声波谐振器装置，其中，响应于所述压电层变形，所述下电极、所述压电层和所述上电极发生变形以具有向上凸出的拱形。
22.一种体声波谐振器装置，包括：
基板；
第一层，设置在所述基板上并且与所述基板一起形成腔；
下电极，设置在所述第一层上；
压电层，覆盖所述下电极的部分；
上电极，设置在所述压电层上；
保护层，覆盖所述上电极的部分；及
形状控制层，设置在所述腔的边缘的上方，
其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层，并且
残余应力留在所述形状控制层中。
23.一种体声波谐振器装置，包括：
第一层，设置在基板上，其中，腔设置在所述基板和所述第一层之间，
下电极，设置在所述第一层的部分上，所述部分部分地覆盖所述腔；
压电层，设置在所述下电极的部分上；
上电极，形成在所述压电层上；及
形状控制层，被构造成在所述腔的端部覆盖所述下电极的部分并且在所述腔的另一端部覆盖所述上电极的部分，其中，在所述形状控制层的形成期间，张应力被施加到所述形状控制层。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2016-0089394 | 2016-07-14 | ||
| KR20160089394 | 2016-07-14 | ||
| KR1020170046259A KR101922878B1 (ko) | 2016-07-14 | 2017-04-10 | 탄성파 공진기 장치 |
| KR10-2017-0046259 | 2017-04-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107623502A true CN107623502A (zh) | 2018-01-23 |
| CN107623502B CN107623502B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=61028960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710564872.4A Active CN107623502B (zh) | 2016-07-14 | 2017-07-12 | 体声波谐振器装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101922878B1 (zh) |
| CN (1) | CN107623502B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110166018A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-23 | 三星电机株式会社 | 体声波谐振器 |
| WO2020098484A1 (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 天津大学 | 带断裂结构体声波谐振器及其制造方法、滤波器和电子设备 |
| CN111585537A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-08-25 | 武汉衍熙微器件有限公司 | 谐振器及滤波器 |
| CN111654257A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-11 | 武汉衍熙微器件有限公司 | 薄膜体声波谐振器及其制作方法、以及滤波器 |
| WO2020199506A1 (zh) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 | 体声波谐振器及其制造方法和滤波器、射频通信系统 |
| CN113572448A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-10-29 | 深圳新声半导体有限公司 | 体声波谐振器 |
| CN114303318A (zh) * | 2019-09-05 | 2022-04-08 | 常州承芯半导体有限公司 | 一种体声波谐振装置及一种体声波滤波器 |
| US11677381B2 (en) | 2021-10-19 | 2023-06-13 | Shenzhen Newsonic Technologies Co., Ltd. | Film bulk acoustic resonator structure and fabricating method |
| US12009803B2 (en) | 2019-04-04 | 2024-06-11 | Ningbo Semiconductor International Corporation | Bulk acoustic wave resonator, filter and radio frequency communication system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102117460B1 (ko) * | 2018-05-17 | 2020-06-02 | 삼성전기주식회사 | 체적 음향 공진기 및 이의 제조방법 |
| 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 |
| CN111313859B (zh) * | 2019-11-29 | 2023-10-27 | 天津大学 | 体声波谐振器及其制造方法、滤波器及电子设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080042780A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Samsung Electronics Co., Ltd | Resonator and fabrication method thereof |
| US20140203686A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Resonator and fabricating method thereof |
| US20140354110A1 (en) * | 2012-02-20 | 2014-12-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing piezoelectric bulk acoustic wave element and piezoelectric bulk acoustic wave element |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5815329B2 (ja) | 2011-08-22 | 2015-11-17 | 太陽誘電株式会社 | 弾性波デバイス |
-
2017
- 2017-04-10 KR KR1020170046259A patent/KR101922878B1/ko active IP Right Grant
- 2017-07-12 CN CN201710564872.4A patent/CN107623502B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080042780A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Samsung Electronics Co., Ltd | Resonator and fabrication method thereof |
| US20140354110A1 (en) * | 2012-02-20 | 2014-12-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing piezoelectric bulk acoustic wave element and piezoelectric bulk acoustic wave element |
| US20140203686A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Resonator and fabricating method thereof |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110166018A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-23 | 三星电机株式会社 | 体声波谐振器 |
| CN110166018B (zh) * | 2018-02-13 | 2023-09-12 | 三星电机株式会社 | 体声波谐振器 |
| WO2020098484A1 (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 天津大学 | 带断裂结构体声波谐振器及其制造方法、滤波器和电子设备 |
| WO2020199506A1 (zh) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | 中芯集成电路（宁波）有限公司上海分公司 | 体声波谐振器及其制造方法和滤波器、射频通信系统 |
| US12009803B2 (en) | 2019-04-04 | 2024-06-11 | Ningbo Semiconductor International Corporation | Bulk acoustic wave resonator, filter and radio frequency communication system |
| CN114303318A (zh) * | 2019-09-05 | 2022-04-08 | 常州承芯半导体有限公司 | 一种体声波谐振装置及一种体声波滤波器 |
| CN111585537A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-08-25 | 武汉衍熙微器件有限公司 | 谐振器及滤波器 |
| CN111654257A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-11 | 武汉衍熙微器件有限公司 | 薄膜体声波谐振器及其制作方法、以及滤波器 |
| CN111654257B (zh) * | 2020-06-05 | 2023-12-12 | 武汉衍熙微器件有限公司 | 薄膜体声波谐振器及其制作方法、以及滤波器 |
| CN111585537B (zh) * | 2020-06-05 | 2024-02-20 | 武汉衍熙微器件有限公司 | 谐振器及滤波器 |
| CN113572448A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-10-29 | 深圳新声半导体有限公司 | 体声波谐振器 |
| US11677381B2 (en) | 2021-10-19 | 2023-06-13 | Shenzhen Newsonic Technologies Co., Ltd. | Film bulk acoustic resonator structure and fabricating method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101922878B1 (ko) | 2018-11-29 |
| KR20180008259A (ko) | 2018-01-24 |
| CN107623502B (zh) | 2021-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107623502A (zh) | 体声波谐振器装置 | |
| US8237332B2 (en) | Piezoelectric acoustic transducer and method of fabricating the same | |
| US9049522B2 (en) | Piezoelectric microspeaker and method of fabricating the same | |
| CN107592091B (zh) | 体声波滤波器装置及其制造方法 | |
| JP5632643B2 (ja) | 強誘電体デバイス | |
| CN107733396A (zh) | 体声波谐振器 | |
| CN110166018A (zh) | 体声波谐振器 | |
| JPWO2016175013A1 (ja) | 圧電デバイス、圧電トランスおよび圧電デバイスの製造方法 | |
| JP5609244B2 (ja) | 振動発電デバイス | |
| US20110075879A1 (en) | Piezoelectric micro speaker with curved lead wires and method of manufacturing the same | |
| JP6908322B2 (ja) | 圧電素子 | |
| US10756700B2 (en) | Bulk acoustic wave resonator device | |
| CN107317561A (zh) | 体声波谐振器及其制造方法 | |
| CN107800402A (zh) | 体声波滤波器装置及制造体声波滤波器装置的方法 | |
| CN107623501A (zh) | 体声波滤波器装置 | |
| JP6819002B2 (ja) | 圧電素子 | |
| CN107769749A (zh) | 体声波谐振器 | |
| US20210343929A1 (en) | Piezoelectric device | |
| JP5627279B2 (ja) | 振動発電デバイスおよびその製造方法 | |
| JP6787553B2 (ja) | 圧電素子 | |
| JP6908324B2 (ja) | 圧電素子 | |
| JP6920959B2 (ja) | 圧電式触覚センサとこの圧電式触覚センサを用いるキーボード装置 | |
| US20180019723A1 (en) | Bulk acoustic wave filter device | |
| CN107623500B (zh) | 体声波滤波器装置及制造该体声波滤波器装置的方法 | |
| JP7055950B2 (ja) | 振動発生装置及び電子機器 |
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 |