CN108429543A - 体声波谐振器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：基板；下电极连接构件，设置在所述基板上；谐振构件，包括设置在所述下电极连接构件上的下电极、设置在所述下电极上的压电层和设置在所述压电层上的上电极；以及上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接。所述上电极连接构件在所述谐振构件的外部从所述基板延伸并连接到所述上电极的顶表面。所述下电极连接构件将所述下电极和所述基板彼此电连接并具有与所述谐振构件的形状对应的环形形状，从而支撑所述谐振构件的边缘。

Description

体声波谐振器
本申请要求分别于2017年2月14日和2017年5月23日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0020159号和第10-2017-0063577号韩国专利申请的优先权和权益，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包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种体声波谐振器。
背景技术
随着使用的带宽增大，当制造体声波谐振器和微机电系统(MEMS)元件时，除了小型化以外，通信公司持续地需要元件特性的高性能和稳定性。
具体地，随着越来越多地使用整个带宽内的频带的类型，因此应当逐渐减小频带之间的带隙(band gap)。
另外，由于这种现象引起带内和带间间隙(interband gap)变窄，因此出现针对防止干扰的需求。
为了改善上述特性，存在改善插入损耗、显著减小带间干扰(interbandinterference)并抑制带内陷波(intraband notch)的发生的需求。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对选择的构思进行介绍，下面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主要特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种体声波谐振器包括：基板；下电极连接构件，设置在所述基板上；谐振构件，包括设置在所述下电极连接构件上的下电极、设置在所述下电极上的压电层和设置在所述压电层上的上电极；以及上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接。所述上电极连接构件在所述谐振构件的外部从所述基板延伸并连接到所述上电极的顶表面。所述下电极连接构件可将所述下电极和所述基板彼此电连接，并可具有与所述谐振构件的形状对应的环形形状，从而支撑所述谐振构件的边缘。
所述下电极连接构件可连接到所述下电极的底表面。
所述上电极连接构件可包括：锚构件，设置在所述基板上；板构件，从所述锚构件延伸；以及连接部，设置在所述上电极的所述顶表面上并连接到所述板构件。
所述连接部可设置在所述上电极的边缘的区域的部分上。
所述连接部可设置在所述上电极的边缘的整个区域上。
所述上电极可具有比所述压电层的尺寸小的尺寸。所述连接部可连接到所述上电极的边缘的区域的部分并具有与所述谐振构件的所述形状对应的环形形状。
所述体声波谐振器还可包括：反射层，设置在所述基板的顶表面上，其中，所述下电极连接构件和所述上电极连接构件设置在所述反射层上。
所述体声波谐振器还可包括覆盖腔的膜层。
在另一总体方面，一种体声波谐振器包括：基板；下电极连接构件，设置在所述基板上；谐振构件，包括设置在所述下电极连接构件上的下电极、设置在所述下电极上的压电层和设置在所述压电层上的上电极；以及上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接。所述下电极连接构件将所述下电极和所述基板彼此电连接并在所述谐振构件和所述基板之间形成腔。所述下电极连接构件支撑所述谐振构件的中央部。所述上电极连接构件在所述谐振构件的外部从所述基板延伸并连接到所述上电极的顶表面。
所述下电极连接构件可包括：基部，设置在所述基板上；以及支撑部，从所述基部延伸并连接到所述下电极的底表面。
所述支撑部可设置在所述下电极的中央部上。
所述上电极连接构件可连接到所述上电极的中央部。
在另一总体方面，一种体声波谐振器包括：基板；下电极连接构件，设置在所述基板上；谐振构件，包括设置在所述下电极连接构件上的下电极、设置在所述下电极上的压电层和设置在所述压电层上的上电极；以及上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接。所述下电极连接构件将所述基板和所述下电极彼此电连接并支撑所述谐振构件的边缘的一部分。所述上电极连接构件与所述下电极连接构件分开并支撑所述谐振构件的所述边缘的另一部分。所述下电极连接构件和所述上电极连接构件在所述谐振构件和所述基板之间形成腔。
所述上电极可包括连接到所述上电极连接构件的连接部。
所述体声波谐振器还可包括形成为覆盖所述腔的膜层。
在另一总体方面，一种体声波谐振器包括：基板；下电极连接构件，设置在所述基板上；第一谐振构件，设置在所述下电极连接构件上；谐振构件连接构件，连接到所述第一谐振构件；第二谐振构件，通过所述谐振构件连接构件连接到所述第一谐振构件并设置在所述第一谐振构件上，以及上电极连接构件，将所述基板和所述第二谐振构件彼此电连接。
所述第一谐振构件的下电极可设置在第一膜层上。所述下电极连接构件可与所述第一膜层和所述基板一起形成第一腔。
所述第二谐振构件的下电极可设置在第二膜层上。所述谐振构件连接构件可与所述第二膜层和所述第一谐振构件一起形成第二腔。
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的示意性构造图。
图2是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图3是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图4是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图5是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图6是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图7是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图8是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图9是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图10是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图11是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性构造图。
图12是示出根据实施例的滤波器装置的示意性构造图。
图13至图22是示出根据实施例的用于制造体声波谐振器的方法的步骤流程图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。
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/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其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，可做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，可省略本领域中已知的特征的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。
在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任意一项和任意两项或更多项的任何组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、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所限制。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、层或部分相区分。因此，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、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。
在下文中，将参照附图详细描述实施例。
图1是示出根据实施例的体声波谐振器100的示意性构造图。
参照图1，体声波谐振器100包括例如基板110、下电极连接构件120、谐振构件130和上电极连接构件170。
基板110可以是硅堆叠在其上的基板。例如，硅晶圆用作基板110。基板保护层(未示出)可形成在基板110上。
下电极连接构件120形成在基板110上且与谐振构件130一起形成腔C。下电极连接构件120设置为支撑谐振构件130的边缘。作为示例，下电极连接构件120具有与谐振构件130的形状对应的无定形的环形形状。
因此，由于下电极连接构件120支撑谐振构件130的边缘的整个区域，因此提供了体声波谐振器100的结构牢固性(structuralrobustness)。
下电极连接构件120将谐振构件130的将在下面描述的下电极140电连接到基板110。下电极连接构件120由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如此，由于下电极连接构件120支撑谐振构件130的边缘的整个区域，因此可减小电极连接部的阻抗且可改善散热。结果，可减少由于电损耗而导致的插入损耗，且还可控制可由温度差引起的带内陷波失效(intraband notch failures)，该温度差是由在滤波器装置中的体声波谐振器100之间的消耗电力上的差异而导致的。
谐振构件130设置在下电极连接构件120上。作为示例，谐振构件130包括下电极140、压电层150和上电极160。
下电极140与下电极连接构件120一起形成腔C且设置为使得下电极140的边缘由下电极连接构件120支撑。作为示例，下电极140由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
另外，下电极140可用作输入诸如射频(RF)信号的电信号的输入电极和输出电极中的任意一者。例如，在下电极140为输入电极的情况下，上电极160为输出电极，而在下电极140为输出电极的情况下，上电极160为输入电极。
尽管图1的实施例描述了下电极140形成在下电极连接构件120上的情况，但是下电极140不限于该构造。例如，膜层和/或种子层可形成在下电极140的下方。也就是说，膜层和/或种子层可形成在下电极连接构件120上，下电极140可随后形成在膜层和/或种子层上。
压电层150形成在下电极140上。作为示例，压电层150通过沉积氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅来形成。
另外，当压电层150由氮化铝(AlN)形成时，压电层150还可包括稀土金属。作为示例，稀土金属包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。另外，当压电层150由氮化铝(AlN)形成时，压电层150还可包括过渡金属。作为示例，过渡金属包括锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)和铪(Hf)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。
上电极160形成在压电层150上。作为示例，与下电极140类似，上电极160也由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
上电极连接构件170形成在基板110上，上电极连接构件170的一端部连接到上电极160。作为示例，上电极连接构件170包括：锚构件172，形成在基板110上；板构件174，从锚构件172延伸，并与基板110的顶表面平行；以及连接部176，形成在上电极160的顶表面的边缘的部分上并连接到板构件174。
另外，锚构件172形成在基板110上，以便与下电极连接构件120分开。换句话说，锚构件172与基板110上的下电极连接构件120分开。
连接部176可连接到上电极160的边缘的仅一个区域。作为示例，与下电极连接构件120类似，上电极连接构件170由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如上所述，由于下电极140和上电极160分别通过下电极连接构件120和上电极连接构件170连接到基板110，因此可减小滤波器装置中的体声波谐振器100之间的间隙，且因此还可减小滤波器装置的尺寸。
此外，由于下电极连接构件120设置为支撑谐振构件130的边缘的整个区域，除了用于形成腔C的释放孔以外的整个区域可用作支撑层，由此提供结构牢固性。
另外，由于减小了电极连接部的阻抗且改善了散热，因此可减少由于电损耗而导致的插入损耗，且还可控制可由温度差引起的带内陷波失效，该温度差是由在滤波器装置中的体声波谐振器100之间的消耗电力上的差异而导致的。
图2是示出根据另一实施例的体声波谐振器200的示意性构造图。
参照图2，体声波谐振器200包括例如基板110、下电极连接构件120、谐振构件130和上电极连接构件270。
由于基板110、下电极连接构件120和谐振构件130为与包括在体声波谐振器100中的对应组件相同的组件，因此基板110、下电极连接构件120和谐振构件130的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
上电极连接构件270形成在基板110上，上电极连接构件270的一端部连接到上电极160。作为示例，上电极连接构件270包括：锚构件272，形成在基板110上；板构件274，从锚构件272延伸，并与基板110的顶表面平行；以及连接部276，形成在上电极160的顶表面上并连接到板构件274的端部。
连接部276连接到上电极160的边缘。作为示例，连接部276具有与谐振构件130的形状对应的形状，且具有例如无定形的环形形状。
与下电极连接构件120类似，上电极连接构件270由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如上所述，由于下电极140和上电极160分别通过下电极连接构件120和上电极连接构件270连接到基板110，因此可减小滤波器装置中的体声波谐振器200之间的间隙，且因此还可减小滤波器装置的尺寸。
此外，由于下电极连接构件120设置为支撑谐振构件130的边缘的整个区域，除了用于形成腔C的释放孔以外的整个区域可用作支撑层，由此确保结构牢固性。
另外，由于减小了电极连接部的阻抗且改善了散热，因此可减少由于电损耗而导致的插入损耗，且还可控制可由温度差引起的带内陷波失效，该温度差是由在滤波器装置中的体声波谐振器200之间的消耗电力上的差异而导致的。
图3是示出根据另一实施例的体声波谐振器300的示意性构造图。
参照图3，体声波谐振器300包括例如基板110、下电极连接构件120、谐振构件130、上电极连接构件170和反射层380。
由于基板110、下电极连接构件120、谐振构件130和上电极连接构件170为与包括在体声波谐振器100中的对应组件相同的组件，因此基板110、下电极连接构件120、谐振构件130和上电极连接构件170的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
反射层380可形成在基板110上，下电极连接构件120和上电极连接构件170可形成在反射层380上。反射层380防止由谐振构件130产生的振动(或谐振能量)传递到基板110。
换句话说，谐振构件130的部分设置在连接到基板110的下电极连接构件120上。因此，振动(或谐振能量)可通过下电极连接构件120泄漏到基板110中。为了防止由于这样的振动泄漏引起的损耗，反射层380形成在基板110上，由此防止性能的劣化。
图4是示出根据另一实施例的体声波谐振器400的示意性构造图。
参照图4，体声波谐振器400包括例如基板110、下电极连接构件420、谐振构件130和上电极连接构件470。
由于基板110和谐振构件130为与包括在体声波谐振器100中的对应组件相同的组件，因此基板110和谐振构件130的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
下电极连接构件420连接到基板110并支撑谐振构件130的中央部。作为示例，下电极连接构件420包括：基部422，设置在基板110上；以及支撑部424，从基部422向上延伸并支撑谐振构件130。
另外，支撑部424支撑下电极140的中央部。也就是说，支撑部424连接到下电极140的中央部。另外，下电极连接构件420将下电极140电连接到基板110。作为示例，下电极连接构件420由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
因此，下电极连接构件420支撑谐振构件130的中央部，由此进一步改善结构牢固性并防止在谐振构件130和基板110之间的可能在谐振时发生的接触。
上电极连接构件470形成在基板110上，上电极连接构件470的一端部连接到上电极160。作为示例，上电极连接构件470包括：锚构件472，形成在基板110上；板构件474，从锚构件472延伸，并与基板110的顶表面平行；以及连接部476，从板构件474的端部向上电极160延伸并连接到上电极160。
另外，锚构件472形成在基板110上，并与基板110上的下电极连接构件420分开。
连接部476连接到上电极160的边缘。作为示例，连接部476具有无定形的环形形状。与下电极连接构件420类似，上电极连接构件470由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如上所述，基板110和谐振构件130通过下电极连接构件420和上电极连接构件470彼此电连接。因此，由于连接谐振构件130的电极连接部设置在不同的平面上，因此可减小滤波器装置中的体声波谐振器400之间的间隙，所以还可减小滤波器装置的尺寸。
另外，下电极连接构件420支撑谐振构件130的中央部，由此进一步改善结构牢固性并防止在谐振构件130和基板110之间的可能在谐振时发生的接触。
图5是示出根据另一实施例的体声波谐振器500的示意性构造图。
参照图5，体声波谐振器500包括例如基板110、下电极连接构件520、谐振构件530和上电极连接构件570。
由于基板110为与包括在体声波谐振器100中的基板相同的组件，因此基板110的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
下电极连接构件520连接到基板110并支撑的谐振构件530中央部。作为示例，下电极连接构件520包括基部522和从基部522向上延伸并支撑谐振构件530的支撑部524。
支撑部524支撑下电极540的中央部。也就是说，支撑部524连接到下电极540的中央部。
另外，下电极连接构件520将下电极540电连接到基板110。作为示例，下电极连接构件520由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
因此，下电极连接构件520支撑谐振构件530的中央部，由此进一步改善结构牢固性并防止在谐振构件530和基板110之间的可能在谐振时发生的接触。
谐振构件530设置在下电极连接构件520上。作为示例，谐振构件530包括下电极540、压电层550和上电极560。
作为示例，下电极540具有比压电层550的面积小的面积。换句话说，下电极540形成为使得压电层550的底表面的边缘向外暴露。
上电极连接构件570形成在基板110上，上电极连接构件570的一端部连接到上电极560。作为示例，上电极连接构件570包括：锚构件572，形成在基板110上；板构件574，从锚构件572延伸，并与基板110的顶表面平行；以及连接部576，从板构件574的端部向上电极560延伸并连接到上电极560。
另外，锚构件572形成在基板110上，并被设置为与下电极连接构件520分开。
连接部576连接到上电极560的边缘。作为示例，连接部576具有无定形的环形形状。与下电极连接构件520类似，上电极连接构件570由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
图6是示出根据另一实施例的体声波谐振器600的示意性构造图。
参照图6，体声波谐振器600包括例如基板610、下电极连接构件620、膜层630、谐振构件640和上电极连接构件680。
基板610可以是硅堆叠在其上的基板。例如，硅晶圆用作基板610。同时，基板保护层(未示出)可形成在基板610上。
下电极连接构件620形成在基板610上并与谐振构件640一起形成腔C。下电极连接构件620设置为支撑谐振构件640的边缘。作为示例，下电极连接构件620具有例如与谐振构件640的形状对应的无定形的环形形状。
因此，由于下电极连接构件620支撑谐振构件640的边缘的整个区域，因此可提供体声波谐振器600的结构牢固性。
下电极连接构件620将谐振构件640的以下将描述的下电极650电连接到基板610。下电极连接构件620由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
因此，由于下电极连接构件620支撑谐振构件640的边缘的整个区域，因此可减小电极连接部的阻抗并改善散热。结果，可减少由于电损耗而导致的插入损耗，且还可控制可由温度差引起的带内陷波失效，该温度差是由在滤波器装置中的体声波谐振器600之间的消耗电力上的差异而导致的。
膜层630与下电极连接构件620一起形成腔C。在下电极连接构件620的部分上不形成膜层630，并且膜层630覆盖腔C。作为示例，膜层630由诸如二氧化硅(SiO2)或氮化铝(AlN)的不会被卤化物基蚀刻气体损伤的材料形成。
谐振构件640设置在膜层630上。作为示例，谐振构件640包括下电极650、压电层660和上电极670。
下电极650形成在膜层630上并连接到下电极连接构件620的部分。另外，下电极650设置在腔C上方。作为示例，下电极650由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
压电层660覆盖下电极650和膜层630。压电层660通过沉积例如氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅来形成。
另外，当压电层660由氮化铝(AlN)形成时，压电层660还可包括稀土金属。作为示例，稀土金属包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。另外，当压电层660由氮化铝(AlN)形成时，压电层660还可包括过渡金属。作为示例，过渡金属包括锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)和铪(Hf)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。
此外，压电层660的部分向外暴露。换句话说，上电极670不形成在压电层660的向外暴露的部分的顶表面上。
上电极670形成在压电层660上。作为示例，与下电极650类似，上电极670也由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
上电极670形成在压电层660上，并设置在腔C上方。此外，上电极670形成为使得压电层660的部分向外暴露。
上电极连接构件680形成在基板610上，上电极连接构件680的一端部连接到上电极670。作为示例，上电极连接构件680包括：锚构件682，形成在基板610上；板构件684，从锚构件682延伸，并与基板610的顶表面平行；以及连接部686，从板构件684的端部向上电极670延伸并连接到上电极670。
另外，锚构件682形成在基板610上，并与基板610上的下电极连接构件620分开。
连接部686连接到上电极670的仅边缘。作为示例，与下电极连接构件620类似，上电极连接构件680由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如上所述，由于下电极650和上电极670分别通过下电极连接构件620和上电极连接构件680连接到基板610，因此可减小滤波器装置中的体声波谐振器600之间的间隙，使得还可减小滤波器装置的尺寸。
此外，由于下电极连接构件620设置为支撑谐振构件640的边缘的整个区域，因此除了用于形成腔C的释放孔以外整个区域可用作支撑层，由此提供结构牢固性。
另外，由于减小了电极连接部的阻抗且改善了散热，因此可减少由于电损耗而导致的插入损耗，且还可控制可由温度差引起的带内陷波失效，该温度差是由在滤波器装置中的体声波谐振器600之间的消耗电力上的差异而导致的。
图7是示出根据另一实施例的体声波谐振器700的示意性构造图。
参照图7，体声波谐振器700包括例如基板610、下电极连接构件620、膜层630、谐振构件640和上电极连接构件780。
由于基板610、下电极连接构件620、膜层630和谐振构件640为与包括在体声波谐振器600中的对应组件相同的组件，因此基板610、下电极连接构件620、膜层630和谐振构件640的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
上电极连接构件780形成在基板610上，上电极连接构件780的一端部连接到上电极670。作为示例，上电极连接构件780包括：锚构件782，形成在基板610上；板构件784，从锚构件782延伸，并与基板610的顶表面平行；以及连接部786，从板构件784的端部向上电极670延伸并连接到上电极670。
连接部786连接到上电极670的边缘。作为示例，连接部786具有与下电极连接构件620的形状对应的形状，并具有无定形的环形形状。
与下电极连接构件620类似，上电极连接构件780由诸如铜(Cu)或钨(W)的材料形成。
图8是示出根据另一实施例的体声波谐振器800的示意性构造图。
参照图8，体声波谐振器800包括例如基板610、下电极连接构件820、膜层830、谐振构件840和上电极连接构件880。
由于基板610为与包括在体声波谐振器600中的基板相同的组件，因此基板610的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
下电极连接构件820形成在基板610上以支撑谐振构件840的边缘的部分并电连接到谐振构件840的下电极850。作为示例，下电极连接构件820由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
此外，下电极连接构件820具有为台阶式的上端部，由此支撑谐振构件840的边缘的部分。
膜层830与下电极连接构件820和上电极连接构件880一起形成腔C。膜层830形成为使得其边缘由下电极连接构件820和上电极连接构件880支撑。作为示例，膜层830由诸如二氧化硅(SiO2)或氮化铝(AlN)的不会被卤化物基蚀刻气体损伤的材料形成。
谐振构件840设置在膜层830上。作为示例，谐振构件840包括下电极850、压电层860和上电极870。
下电极850形成在膜层830上以连接到下电极连接构件820。另外，下电极850设置在腔C上方。作为示例，下电极850由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
压电层860覆盖下电极850和膜层830。另外，压电层860的一侧与膜层830的一侧设置在同一平面上。
压电层860通过沉积例如氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅来形成。
另外，当压电层860由氮化铝(AlN)形成时，压电层860还可包括稀土金属。作为示例，稀土金属包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。另外，当压电层860由氮化铝(AlN)形成时，压电层860还可包括过渡金属。作为示例，过渡金属包括锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)和铪(Hf)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。
此外，压电层860的部分向外暴露。换句话说，上电极870没有形成在压电层860的暴露的部分的顶表面上。
上电极870形成在压电层860上。作为示例，与下电极850类似，上电极870也由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
上电极870形成在压电层860上并设置在腔C上方。此外，上电极870形成为使得压电层860的暴露的部分向外暴露。另外，上电极870的部分围绕压电层860的侧部。
上电极连接构件880形成在基板610上，上电极连接构件880的一端部连接到上电极870。作为示例，上电极连接构件880包括：第一锚构件882，形成在基板610上；板构件884，从第一锚构件882延伸，并与基板610的顶表面平行；连接部886，从板构件884的端部向下延伸；以及第二锚构件888，支撑谐振构件840的边缘的部分。
上电极870和连接部886连接到第二锚构件888并彼此电连接。
作为示例，与下电极连接构件820类似，上电极连接构件880由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如上所述，谐振构件840设置在下电极连接构件820和上电极连接构件880的第二锚构件888的内部，由此可减小通过基板610泄漏的谐振能量。
图9是示出根据另一实施例的体声波谐振器900的示意性构造图。
参照图9，体声波谐振器900包括例如基板610、下电极连接构件920、膜层930、谐振构件940和上电极连接构件980。
同时，由于基板610为与包括在体声波谐振器600中的基板相同的组件，因此基板610的详细描述将被省略且将用以上描述进行替代。
下电极连接构件920形成在基板610上以支撑谐振构件940的边缘的部分并电连接到谐振构件940的下电极950。作为示例，下电极连接构件920由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
膜层930与下电极连接构件920和上电极连接构件980一起形成腔C。膜层930形成为使得其边缘由下电极连接构件920和上电极连接构件980支撑。作为示例，膜层930由诸如二氧化硅(SiO2)或氮化铝(AlN)的不会被卤化物基蚀刻气体损伤的材料形成。
谐振构件940设置在膜层930上。作为示例，谐振构件940包括下电极950、压电层960和上电极970。
下电极950形成在膜层930上并连接到下电极连接构件920。另外，下电极950设置在腔C上方。作为示例，下电极950由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
压电层960覆盖下电极950和膜层930。另外，压电层960的一侧和膜层930的一侧设置在同一平面上。
压电层960通过沉积例如氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅来形成。
另外，当压电层960由氮化铝(AlN)形成时，压电层960还可包括稀土金属。作为示例，稀土金属包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。另外，当压电层960由氮化铝(AlN)形成时，压电层960还可包括过渡金属。作为示例，过渡金属包括锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)和铪(Hf)中的任意一种或任意两种或更多种的组合。
此外，压电层960的部分向外暴露。换句话说，上电极970没有形成在压电层960的暴露的部分的顶表面上。
上电极970形成在压电层960上。作为示例，与下电极950类似，上电极970也由诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)或它们的合金的导电材料形成。
上电极970形成在压电层960上并设置在腔C上方。此外，上电极970形成为使得压电层960的暴露的部分向外暴露。另外，上电极970的部分围绕压电层960的侧部。
上电极连接构件980形成在基板610上，上电极连接构件980的一端部连接到上电极970。另外，上电极连接构件980与下电极连接构件920一起支撑谐振构件940。
也就是说，上述腔C由上电极连接构件980、下电极连接构件920和膜层930形成。
作为示例，与下电极连接构件920类似，上电极连接构件980由诸如铜(Cu)或钨(W)材料的导电材料形成。
如上所述，谐振构件940设置在下电极连接构件920和上电极连接构件980的内部，由此可减小通过基板610泄漏的谐振能量。
图10是示出根据另一实施例的体声波谐振器1000的示意性构造图。
参照图10，体声波谐振器1000包括例如基板1010、下电极连接构件1020、谐振构件1030和上电极连接构件1070。
基板1010可以是硅堆叠在其上的基板。例如，硅晶圆用作基板1010。基板保护层(未示出)可形成在基板1010上。
下电极连接构件1020形成在基板1010上。下电极连接构件1020电连接到谐振构件1030的下电极1040。作为示例，下电极连接构件1020包括基部1022和从基部1022延伸的支撑部1024。支撑部1024延伸为支撑下电极1040的中央部。
另外，例如，下电极连接构件1020由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
如此，下电极连接构件1020支撑谐振构件1030的中央部，由此进一步改善结构牢固性并防止在谐振构件1030和基板1010之间的可能在谐振时发生的接触。
谐振构件1030设置在下电极连接构件1020上。作为示例，谐振构件1030包括下电极1040、压电层1050和上电极1060。另外，下电极1040形成为使得其中央部由下电极连接构件1020的支撑部1024支撑。也就是说，支撑部1024连接到下电极1040的中央部。另外，压电层1050形成在下电极1040的顶表面上。此外，上电极1060形成在压电层1050的顶表面上。
上电极连接构件1070形成在基板1010上，上电极连接构件1070的一端部连接到上电极1060。作为示例，上电极连接构件1070包括：锚构件1072，形成在基板1010上；板构件1074，从锚构件1072延伸，并与基板1010的顶表面平行；以及连接部1076，从板构件1074的端部延伸并连接到上电极1060。
连接部1076在上电极1060的中央部处连接到上电极1060。也就是说，下电极连接构件1020连接到谐振构件1030的底表面，上电极连接构件1070连接到谐振构件1030的顶表面。
图11是示出根据另一实施例的体声波谐振器1100的示意性构造图。
参照图11，体声波谐振器1100包括例如基板1110、下电极连接构件1120、第一谐振构件1130、谐振构件连接构件1170、第二谐振构件1180和上电极连接构件1220。
基板1110可以是硅堆叠在其上的基板。例如，硅晶圆用作基板1110。同时，基板保护层1112可设置在基板1110上。
下电极连接构件1120与第一膜层1125和基板1110一起形成第一腔C1，并支撑第一谐振构件1130。下电极连接构件1120电连接到第一谐振构件1130的第一下电极1140。
作为示例，下电极连接构件1120由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。
第一谐振构件1130设置在下电极连接构件1120上。第一谐振构件1130包括第一下电极1140、第一压电层1150和第一上电极1160。
作为示例，第一下电极1140延伸为从第一压电层1150突出并设置在第一膜层1125上。
谐振构件连接构件1170形成在第一谐振构件1130上。谐振构件连接构件1170包括从第一下电极1140延伸的第一谐振构件连接构件1172和从第一上电极1160延伸的第二谐振构件连接构件1174。
第一谐振构件连接构件1172的顶表面连接到第二膜层1175，第二谐振构件连接构件1174的顶表面连接到第二谐振构件1180的第二下电极1190。
第一谐振构件连接构件1172和第二谐振构件连接构件1174与第二膜层1175和第一谐振构件1130一起形成第二腔C2。
第二谐振构件1180设置在第一谐振构件1130上，并形成在第二膜层1175上。
第二谐振构件1180包括第二下电极1190、第二压电层1200和第二上电极1210。作为示例，第二下电极1190延伸为从第二压电层1200突出并设置在第二膜层1175上。
上电极连接构件1220形成在基板1110上并连接到第二谐振构件1180的第二上电极1210。作为示例，上电极连接构件1220包括：锚构件1222，形成在基板1110上；板构件1224，从锚构件1222延伸；以及连接部1226，从板构件1224延伸并连接到第二上电极1210。
图12是示出根据实施例的滤波器装置2000的示意性构造图。
参照图12，滤波器装置2000包括例如体声波谐振器100。也就是说，谐振构件2030连接到基板2010。
谐振构件2030由下电极连接构件2020和上电极连接构件2070支撑，腔C形成在多个谐振构件2030的下方。
如此，谐振构件2030通过下电极连接构件2020和上电极连接构件2070电连接到基板2010。此外，设置为彼此相邻的体声波谐振器100通过下电极连接构件2020和上电极连接构件2070彼此电连接。
因此，由于下电极连接构件2020和上电极连接构件2070在不同的平面上连接到谐振构件2030，因此可采用不同的连接方法。
因此，滤波器装置2000可减小由体声波谐振器100占据的面积，由此减小滤波器装置2000的尺寸。
在下文中，将参照附图描述根据实施例的用于制造体声波谐振器3000的方法。
图13至图22是示出根据实施例的用于制造体声波谐振器3000的方法的步骤流程图。
首先，如图13中所示，在基板3010上形成基板保护层3012。基板保护层3012由例如氮化铝(AlN)材料形成。
接着，如图14中所示，在基板保护层3012上形成牺牲层3020。在牺牲层3020中形成用于形成以下将描述的下电极连接构件3030的下端部和上电极连接构件3040的下端部的槽部3022。
牺牲层3020可由包含二氧化硅(SiO2)或多晶硅的材料形成。另外，例如按照旋涂玻璃操作(spin-on-glass operation)的方式形成牺牲层3020。也就是说，可通过对溶解在有机溶剂中的硅进行旋涂和热处理的操作以形成二氧化硅(SiO2)绝缘膜来形成牺牲层3020。
接着，如图15中所示，在牺牲层3020的槽部3022中形成以下将描述的下电极连接构件3030的下端部和上电极连接构件3040的下端部。作为示例，下电极连接构件3030和上电极连接构件3040由诸如铜(Cu)或钨(W)的导电材料形成。接着，如需要，可通过化学机械抛光(CMP)操作来执行平面化任务。作为示例，通过金属化学机械抛光(CMP)操作来执行平面化任务。
接着，如图16中所示，在牺牲层3020的顶表面上形成种子层3050。种子层3050由例如氮化铝(AlN)材料形成。在种子层3050中形成暴露的孔，使得下电极连接构件3030的下端部和上电极连接构件3040的下端部向外暴露。
接着，如图17中所示，通过图案化除去种子层3050的部分，且在种子层3050的顶表面上形成下电极3060。此外，还在上电极连接构件3040的下端部的顶表面上形成连接层3070。
接着，如图18中所示，将压电层3080和上电极3090顺次地形成。
接着，如图19中所示，将牺牲层3020进一步形成为掩埋下电极3060、压电层3080和上电极3090。
接着，如图20中所示，在牺牲层3020中形成用于形成上电极连接构件3040的形成孔3024以形成上电极连接构件3040的部分。作为示例，形成以下将描述的上电极连接构件3040的锚构件3042的上端部和连接部3046的上端部。
接着，如图21中所示，在牺牲层3020的顶表面上形成将连接部3046的上端部和锚构件3042的上端部彼此连接的板构件3044。
接着，如图22中所示，通过使用卤化物基蚀刻气体除去牺牲层3020。
如上面所阐述的，根据在此公开的实施例，体声波谐振器可控制陷波失效，同时提供结构牢固性并减小插入损耗。
此外，可减小包括多个体声波谐振器的滤波器装置的尺寸。
虽然本公开包括特定的示例，但是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和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此所描述的示例将仅被视为描述性含义，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认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、构架、装置或者电路中的组件和/或用其他组件或者它们的等同物进行替换或者补充描述的系统、构架、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。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，权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包含于本公开中。

Claims (18)

1.一种体声波谐振器，包括：
基板；
下电极连接构件，设置在所述基板上；
谐振构件，所述谐振构件包括：
下电极，设置在所述下电极连接构件上；
压电层，设置在所述下电极上；和
上电极，设置在所述压电层上；以及
上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接，
其中，所述上电极连接构件在所述谐振构件的外部从所述基板延伸并连接到所述上电极的顶表面，并且
其中，所述下电极连接构件将所述下电极和所述基板彼此电连接，并具有与所述谐振构件的形状对应的环形形状，从而支撑所述谐振构件的边缘。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述下电极连接构件连接到所述下电极的底表面。
3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述上电极连接构件包括：
锚构件，设置在所述基板上；
板构件，从所述锚构件延伸；以及
连接部，设置在所述上电极的所述顶表面上并连接到所述板构件。
4.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其中，所述连接部设置在所述上电极的边缘的区域的部分上。
5.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其中，所述连接部设置在所述上电极的边缘的整个区域上。
6.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其中，
所述上电极具有比所述压电层的尺寸小的尺寸，并且
所述连接部连接到所述上电极的边缘的区域的部分并具有与所述谐振构件的所述形状对应的环形形状。
7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括：
反射层，设置在所述基板的顶表面上，
其中，所述下电极连接构件和所述上电极连接构件设置在所述反射层上。
8.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括覆盖腔的膜层。
9.一种体声波谐振器，包括：
基板；
下电极连接构件，设置在所述基板上；
谐振构件，所述谐振构件包括：
下电极，设置在所述下电极连接构件上；
压电层，设置在所述下电极上；和
上电极，设置在所述压电层上；以及
上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接，
其中，所述下电极连接构件将所述下电极和所述基板彼此电连接并在所述谐振构件和所述基板之间形成腔，
其中，所述下电极连接构件支撑所述谐振构件的中央部，并且
其中，所述上电极连接构件在所述谐振构件的外部从所述基板延伸并连接到所述上电极的顶表面。
10.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述下电极连接构件包括：基部，设置在所述基板上；以及支撑部，从所述基部延伸并连接到所述下电极的底表面。
11.根据权利要求10所述的体声波谐振器，其中，所述支撑部设置在所述下电极的中央部上。
12.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述上电极连接构件连接到所述上电极的中央部。
13.一种体声波谐振器，包括：
基板；
下电极连接构件，设置在所述基板上；
谐振构件，所述谐振构件包括：
下电极，设置在所述下电极连接构件上；
压电层，设置在所述下电极上；和
上电极，设置在所述压电层上；以及
上电极连接构件，将所述上电极和所述基板彼此电连接，
其中，所述下电极连接构件将所述基板和所述下电极彼此电连接并支撑所述谐振构件的边缘的一部分，
其中，所述上电极连接构件与所述下电极连接构件分开并支撑所述谐振构件的所述边缘的另一部分，并且
其中，所述下电极连接构件和所述上电极连接构件在所述谐振构件和所述基板之间形成腔。
14.根据权利要求13所述的体声波谐振器，其中，所述上电极包括连接到所述上电极连接构件的连接部。
15.根据权利要求13所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括形成为覆盖所述腔的膜层。
16.一种体声波谐振器，包括：
基板；
下电极连接构件，设置在所述基板上；
第一谐振构件，设置在所述下电极连接构件上；
谐振构件连接构件，连接到所述第一谐振构件；
第二谐振构件，通过所述谐振构件连接构件连接到所述第一谐振构件并设置在所述第一谐振构件上，以及
上电极连接构件，将所述基板和所述第二谐振构件彼此电连接。
17.根据权利要求16所述的体声波谐振器，其中，
所述第一谐振构件的下电极设置在第一膜层上，并且
所述下电极连接构件与所述第一膜层和所述基板一起形成第一腔。
18.根据权利要求17所述的体声波谐振器，其中，
所述第二谐振构件的下电极设置在第二膜层上，并且
所述谐振构件连接构件与所述第二膜层和所述第一谐振构件一起形成第二腔。
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