CN109412550A - 体声波谐振器 - Google Patents

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Abstract

本公开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，设置在所述基板上；压电层，至少部分地设置在所述下电极上；以及上电极，设置在所述压电层上，其中，所述下电极和所述上电极中的任意一者或者两者具有包括钪(Sc)的铝合金的层。

Description

体声波谐振器
本申请分别要求于2017年8月17日和于2018年2月19日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0104419号和第10-2018-0019390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被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种体声波谐振器。
背景技术
近来，对于5G通信技术的兴趣已经增加并且已经执行了可在5G通信的候选频带中实现的技术开发。
可通过薄膜体声波谐振器(FBAR)实现的频带为大约6GHz或更小。在薄膜体声波谐振器在2GHz到3GHz的频带中操作的情况下，可容易地实现电极的合适的厚度和压电层的合适的厚度。然而，在薄膜体声波谐振器在5GHz的频带中操作的情况下，会出现相当大的制造困难和性能劣化。
具体地，在薄膜体声波谐振器在5GHz的频带中操作的情况下，需要实现超薄膜电极并且压电层也需要是薄的。然而，当使用具有高水平的高声阻抗的电极材料(诸如，钼(Mo))时，预计电损耗会随着电极的厚度减小而增大，因此，预计谐振器和包括谐振器的滤波器装置中的电损耗会增大。
然而，当使用具有低声阻抗的电极材料(诸如，铝(Al))时，由于铝(Al)的机械性能差，因此当形成压电层时，预计机械动态损耗大并且晶体取向劣化。
也就是说，当使用具有高声阻抗的电极材料(诸如，钼(Mo))时，上电极和下电极中的每个的厚度可以为并且压电层的厚度可以为 从而可实现5GHz的操作频率。然而，当使用具有低声阻抗的电极材料(诸如，铝(Al))时，即使上电极和下电极中的每个的厚度为并且压电层的厚度为仍可实现5GHz的频率。
然而，在上电极和下电极仅利用铝(Al)形成的情况下，机械性能会劣化，同时由于电迁移或者机械变形引起的小丘(hillock)的发生，压电层的晶体取向和谐振器的性能会劣化。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在下面的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确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面中，一种体声波谐振器包括：基板；下电极，设置在所述基板上；压电层，设置在所述下电极上；以及上电极，设置在所述压电层上，其中，所述下电极和所述上电极中的任意一者或者两者具有包括钪(Sc)的铝合金的层。
所述下电极和所述上电极中的两者可具有所述包括钪(Sc)的铝合金的层。
所述上电极还可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种的合金形成的层。
所述下电极还可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中任意一种的合金形成的层。
仅所述下电极可包括所述包括钪(Sc)的铝合金的层，并且所述上电极可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中任意一种的合金形成的层。
所述下电极还可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中任意一种的合金形成的层。
仅所述上电极可包括所述包括钪(Sc)的铝合金的层，并且所述下电极可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中任意一种的合金形成的层。
所述上电极还可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一种或者包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中任意一种的合金形成的层。
钪(Sc)的含量可以为0.1at％至5at％。
所述压电层可包括氮化铝和包含稀土金属的掺杂氮化铝中的任意一者。
所述压电层可包括所述包含稀土金属的掺杂氮化铝，所述掺杂氮化铝可包括从由钪、铒、钇、镧以及包括钪、铒、钇、镧中的任意两种或更多种的组合组成的组中选择的掺杂物，并且所述掺杂物的含量可以为0.1at％至30at％。
所述体声波谐振器还可包括蚀刻停止部，所述蚀刻停止部设置在所述基板和所述下电极之间并且设置为围绕腔。
所述体声波谐振器还可包括设置在所述压电层的一部分的区域的下方的插入层。
腔可形成在所述基板中或者形成在所述基板上。
所述上电极可包括设置在有效区的边缘处的框架部。
所述体声波谐振器还可包括嵌在所述基板的槽中或者堆叠在所述基板上的反射层。
所述反射层可包括第一反射构件和设置在所述第一反射构件上的第二反射构件，并且所述第一反射构件和所述第二反射构件可作为一对形成或者作为所述第一反射构件和所述第二反射构件交替地设置的多对形成。
在另一总的方面中，一种体声波谐振器包括：下电极，设置在压电层上；以及上电极，设置在所述压电层上，其中，所述下电极和所述上电极中的任意一者或者两者利用具有比钼(Mo)的声阻抗低的声阻抗和大于35MPa的机械强度的材料形成。
所述材料的耐化学性可高于铝(Al)的耐化学性。
所述材料的在电解质溶液中与金接触确定的耐电偶腐蚀性可大于铝的在电解质溶液中与金接触确定的耐电偶腐蚀性。
所述材料可以为铝(Al)二元合金。
所述压电层可主要包括(0002)晶面的半峰全宽(FWHM)<1.73°的取向晶体。
所述材料可主要包括(111)晶面的半峰全宽(FWHM)<1.13°的取向晶体。
所述材料可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
在另一总的方面中，一种体声波谐振器包括：下电极，包括设置在基板上的第一下电极层和设置在所述第一下电极层的顶部上的第二下电极层；压电层，设置在所述下电极的顶部上；以及上电极，设置在所述压电层的顶部上，其中，所述第一下电极层和所述第二下电极层中的一者利用包括钪(Sc)的铝合金形成，并且所述第一下电极层和所述第二下电极层中的另一者利用除了所述包括钪(Sc)的铝合金之外的材料形成。
所述铝合金中的所述钪(Sc)的含量可以为0.1at％至5at％。
所述上电极可利用钼(Mo)形成。
所述上电极可利用所述包括钪(Sc)的铝合金形成。
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平面图。
图2是沿着图1的线I-I’截取的截面图。
图3是沿着图1的线II-II’截取的截面图。
图4是沿着图1的线III-III’截取的截面图。
图5是示出包括纯铝和钪的铝合金的片电阻的变化率的曲线图。
图6是示出纯铝的表面缺陷的照片。
图7是示出包含钪的铝合金(0.625at％)的表面缺陷的照片。
图8是示出包含钪的铝合金(6.25at％)的表面缺陷的照片。
图9是示出通过原子力显微镜获得的纯铝的表面粗糙度的照片。
图10是示出通过原子力显微镜获得的包含钪的铝合金(0.625at％)的表面粗糙度的照片。
图11是示出通过原子力显微镜获得的包含钪的铝合金(6.25at％)的表面粗糙度的照片。
图12是示出形成在纯铝上的压电层的表面缺陷的照片。
图13是示出形成在包含钪的铝合金(6.25at％)上的压电层的表面缺陷的照片。
图14是示出形成在包含钪的铝合金(0.625at％)上的压电层的表面缺陷的照片。
图15是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图16是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图17是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图18是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图19是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图20是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图21是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图22是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图23是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图24是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图25是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图26是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图27是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图28是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图29是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图30是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图31是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
图32是示出根据另一实施例的体声波谐振器的示意性截面图。
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，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，可做出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域已知的特征的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实现，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切的说，已经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现这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些方式。
在整个说明书中，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”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”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”另一元件或“直接结合到”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”包括相关所列项中的任意一个或者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，这里可使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间相对术语来描述附图中示出的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意图包含除了附图中描绘的方位之外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下”。因此，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。装置也可按照其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，且将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示例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，会发生附图中示出的形状的变型。因此，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发生的形状的变化。
这里，值得注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，但所有的示例和实施例不限于此。
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构造，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造是可行的。
图1是示出根据实施例的体声波谐振器100的平面图。图2是沿着图1的线I-I’截取的截面图。图3是沿着图1的线II-II’截取的截面图。图4是沿着图1的线III-III’截取的截面图。
参照图1至图4，体声波谐振器100可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极150、压电层160、上电极170、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
参照图2至图4，基板110可以是硅基板。例如，硅晶圆或者绝缘体上硅(SOI)型基板可用作基板110。
绝缘层112可形成在基板110的上表面上并且可使基板110与设置在基板110上的组件电隔离。另外，绝缘层112可防止在制造工艺期间形成腔C时基板110被蚀刻气体蚀刻。
在这种情况下，绝缘层112可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的任意一种或者任意两种或者更多种的任意组合形成。绝缘层112可通过化学气相沉积工艺、射频(RF)磁控溅射工艺和蒸镀工艺中的任意一种形成。
牺牲层120可形成在绝缘层112上，腔C和蚀刻停止部130可设置在牺牲层120的内部。腔C可通过在制造工艺期间去除牺牲层120的一部分形成。如此，由于腔C形成在牺牲层120的内部，因此设置在牺牲层120上的下电极150等可形成为是平坦的。
参照图2，蚀刻停止部130可沿着腔C的边界设置。蚀刻停止部130可防止在形成腔C的工艺期间蚀刻被执行为超出腔的区域。
膜层140可与基板110一起形成腔C。另外，膜层140可利用在去除牺牲层120时与蚀刻气体具有低的反应性的材料形成。同时，蚀刻停止部130可插入到通过膜层140形成的槽部142中。包含氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层140。
利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层140上。也就是说，种子层可设置在膜层140和下电极150之间。种子层可利用具有六方密排(HCP)晶体结构的除了氮化铝(AlN)之外的电介质或者金属形成。作为示例，在种子层利用金属形成的情况下，种子层可利用钛(Ti)形成。
下电极150可形成在膜层140上，并且下电极150的一部分可设置在腔C上。另外，下电极150可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如RF信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极150可利用例如包括钪(Sc)的铝合金形成。下电极可利用包括钪(Sc)的铝合金形成，从而高功率反应溅射可随着机械强度的增大而增大。在这样的高功率反应溅射条件下，可防止下电极150的表面粗糙度的增大并且还可诱导压电层160中的晶体的高取向生长。
另外，由于下电极150包含钪(Sc)，因此可增大下电极150的耐化学性，这可减少或者消除当下电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，在下电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化。然而，由于下电极150利用包括钪的铝合金形成，因此可增大针对氧化的耐化学性。
在比较中，电极利用钼形成以具有的厚度，另一电极利用包含0.625at％的钪的铝合金(AlSc)形成以具有的厚度，并且测量电极的片电阻。利用钼(Mo)形成的电极具有0.9685的片电阻，而利用包含0.625at％的钪的铝合金(AlSc)形成的电极具有0.316的片电阻。如此，可以看出，与利用钼(Mo)材料形成的电极相比，在利用铝合金(AlSc)材料形成的电极中片电阻减小。
在用于电极的AlSc合金中钪(Sc)的含量可以为0.1at％至5at％，例如，0.2at％、0.5at％、1at％、2at％、3at％、4at％。也就是说，在钪(Sc)的含量小于0.1at％的情况下，会发生机械性能的劣化以及由铝(Al)引起的小丘，并且在钪(Sc)的含量为5at％或更大的情况下，难以改善代表片电阻的电损耗。另外，在钪(Sc)的含量增大的情况下，表面粗糙度增大，这会对压电层的晶体取向产生不利影响。
[表1]
材料 屈服强度 伸长率
纯Al 35Mpa 45％
AlSc(Sc，0.625at％) 300Mpa 15％
另外，如上面的表1中所示出的，可以看出，与纯铝(Al)相比，包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％的Sc)材料具有增大的屈服强度和减小的伸长率。
另外，如图5中所示出的，纯铝(Al)和包含钪(Sc)的铝合金(AlSc，0.625at％的Sc)材料分别被沉积以具有的厚度，并且在可靠的环境下测量片电阻的变化。结果，比较在96Hr后片电阻的变化率，包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％的Sc)材料表现出片电阻的变化率约为纯铝(Al)的片电阻的变化率的50％。此外，包括钪的铝合金的抗氧化特性是优异的。
另外，下电极150与金属焊盘195具有优异的电偶腐蚀特性，从而可获得在制造工艺中的稳定性。例如，纯铝(Al)和包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％的Sc)材料被沉积为具有的厚度，然后与主要用作金属焊盘195的材料的金(Au)接触，然后浸入电解质溶液65小时以比较电偶腐蚀特性。结果，在包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％的Sc)材料中没有观察到表面的变化，而在纯铝中观察到了与金(Au)的腐蚀。因此，当下电极150利用包含钪的铝合金(AlSc)形成时，可在制造工艺中提供优异的电偶腐蚀特性。
下电极150可利用仅包含铝和钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成。也就是说，不包含除了铝和钪(Sc)之外的附加金属。如果在铝合金中包括除了钪(Sc)之外的金属，那么这样的铝合金可在相图中形成三元系统。在这种情况下，难以控制组合，并且由于具有复杂的相系统，会形成组分不均匀性和不期望的晶相。
此外，在下电极150利用形成为三元系统的铝合金形成的情况下，表面粗糙度由于组分不均匀性以及不期望的晶相的形成而增大，这会在形成压电层160时对晶体取向产生不利影响。
因此，由于下电极150利用仅包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成，因此可改善设置在下电极150上的压电层160的晶体取向。下面将提供对这样的改善的晶体取向的详细描述。
压电层160可形成为至少覆盖设置在腔C上的下电极150。压电层160是产生将电能以弹性波的形式转换为机械能的压电效应的部分，并且压电层160可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和铅锆钛氧化物(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。具体地，在压电层160利用氮化铝(AlN)形成的情况下，压电层160还可包括稀土金属或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，压电层160还可包括作为二价金属的镁(Mg)。
另外，包括在氮化铝(AlN)中以改善压电特性的元素的含量可以为0.1at％至30at％。如果包括的用于改善压电特性的元素的含量小于0.1at％，那么不会实现比氮化铝(AlN)的压电特性高的压电特性，如果包括的用于改善压电特性的元素的含量超出30at％，那么会难以实现用于沉积和组分控制的制造，因此会形成不均匀的相。
压电层160可包括设置在大体上是直的的中央部分S中的压电部162和设置在延伸部E中的弯曲部164。
参照图2至图4，压电部162可以为直接堆叠在下电极150的上表面上的部分。因此，压电部162可介于下电极150和上电极170之间以与下电极150和上电极170一起形成平坦的形状。
弯曲部164可被定义为从压电部162向外地延伸并且设置在延伸部E中的区域。
弯曲部164可设置在下面将描述的插入层180上，并且可形成为沿着插入层180的形状上升。因此，压电层160可在压电部162和弯曲部164之间的边界处弯曲，并且弯曲部164可升高或者上升以与插入层180的厚度和形状对应。
弯曲部164可包括倾斜部164a和延伸部164b。
倾斜部164a为沿着下面将描述的插入层180的倾斜表面L倾斜的部分。另外，延伸部164b为从倾斜部164a向外地延伸的部分。
倾斜部164a可形成为与插入层180的倾斜表面L平行，并且倾斜部164a的倾斜角度可与插入层180的倾斜表面L的倾斜角(图3中的θ)相同。
上电极170可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极170可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一种。也就是说，在下电极150用作输入电极的情况下，上电极170可用作输出电极，并且在下电极150用作输出电极的情况下，上电极170可用作输入电极。
与下电极150类似，上电极170也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。作为一个示例，下电极和上电极中的任意一者或者两者可利用具有比钼(Mo)的声阻抗低的声阻抗和大于35MPa的机械强度的材料形成，并且该材料的耐化学性可高于铝(Al)的耐化学性。例如，该材料可以为铝(Al)二元合金。
插入层180可设置在下电极150和压电层160之间。虽然插入层180可利用诸如二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等电介质形成，但可利用与膜层140的材料不同的材料形成。另外，根据需要，形成有插入层180的区域还可形成为空气空间。这可通过在制造工艺期间去除插入层180实现。
根据图2至图4的实施例，插入层180的厚度可与下电极150的厚度相同或者类似。另外，插入层180的厚度可与压电层160的厚度类似或者小于压电层160的厚度。例如，插入层180可具有或更大的厚度，并且插入层180的厚度可小于压电层160的厚度。然而，插入层180、下电极150和压电层160的构造不限于前面的描述。
同时，插入层180可沿着通过膜层140、下电极150和蚀刻停止部130形成的表面设置。
插入层180可设置为围绕大体上是直的的中央部分S以支撑压电层160的弯曲部164。因此，压电层160的弯曲部164可根据插入层180的形状被构造为包括倾斜部164a和延伸部164b。
插入层180可设置在除了大体上是直的的中央部分S之外的区域中。例如，插入层180可设置在除了大体上是直的的中央部分S之外的全部区域中或者设置在除了大体上是直的的中央部分S之外的区域的一部分中。
另外，插入层180的至少一部分可设置在压电层160和下电极150之间。
插入层180的沿着大体上是直的的中央部分S的边界设置的侧表面可具有随着与大体上是直的的中央部分S的距离增大而增大的厚度。从而，插入层180的设置为与大体上是直的的中央部分S相邻的侧表面可形成为具有恒定的倾斜角θ的倾斜表面L。
在插入层180的侧表面的倾斜角θ小于5°的情况下，因为插入层180需要非常薄或者倾斜表面L的面积需要特别大，所以难以制造插入层180。
另外，在插入层180的侧表面的倾斜角θ大于70°的情况下，压电层160的堆叠在插入层180上的倾斜部164a的倾斜角也可大于70°。在这种情况下，由于压电层160过度弯曲，因此在压电层160的弯曲部中会发生裂纹。
因此，根据图2至图4的实施例，倾斜表面L的倾斜角θ可在5°到70°的范围内。
钝化层190可形成在下电极150的一部分和上电极170的一部分上。钝化层190可防止在制造体声波谐振器100的工艺期间对上电极170和下电极150的损坏。
此外，钝化层190的一部分可在最后的工艺中通过用于频率控制的蚀刻去除。也就是说，可控制钝化层190的厚度。例如，包含氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层190。
金属焊盘195可形成在下电极150以及上电极170的其上没有形成钝化层190的部分上。作为示例，金属焊盘195可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以是铝锗(Al-Ge)合金。
如上所述，由于下电极150和上电极170利用包括钪(Sc)的铝合金形成，因此可改善电损耗。
此外，由于可改善机械强度，因此在溅射工艺期间可更稳定地沉积压电层160，从而改善晶体取向，并且可改善耐化学性以确保制造稳定性。
更详细地，当包含纯铝(Al)和钪(Sc)的铝合金(AlSc)在具有的厚度并且利用氮化铝(AlN)形成的种子层上被沉积为具有的厚度然后观察沉积的铝合金(AlSc)的表面缺陷时，与纯铝(Al)相比，由于小丘和晶界槽引起的缺陷显著减小。
也就是说，如图6和图7中示出的，在纯铝(Al)中观察到了槽的表面缺陷，而在包含钪(Sc)的铝合金(AlSc，0.625at％的Sc)中没有观察到表面缺陷。另外，如图8中示出的，当钪(Sc)的含量过多时，可以看出，表面粗糙度增大。
更详细地，在沉积纯铝(Al)(图6)、包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)(图7)以及包含6.25at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)(图8)的样例的表面粗糙度是通过原子力显微镜(AFM)测量的。结果，如图9中示出的，基于扫描尺寸(10μm×10μm)，纯铝(Al)具有3.74nm的表面粗糙度，并且如图10中示出的，基于扫描尺寸(10μm×10μm)，包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)具有1.70nm的表面粗糙度。另外，如图11中示出的，基于扫描尺寸(10μm×10μm)，包含6.25at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)具有增大到10.27nm的表面粗糙度(Ra)。
包含纯铝(Al)和钪(Sc)的铝合金(AlSc)可具有面心立方(FCC)晶体结构，并且当铝合金按照(111)晶面取向时，其与形成压电层160的氮化铝(AlN)的HCP晶体结构的(0002)晶面具有8％的晶格失配度。与在下电极利用钼(Mo)形成的情况下的14％的晶格失配度相比，利用包含纯铝(Al)和钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成的下电极150与氮化铝(AlN)具有改善的晶格失配度。
然而，在纯铝(AL)下电极的情况下，当表面粗糙度增大时，压电层160的晶体取向会由于表面缺陷等而劣化。
在示例比较中，包含纯铝(Al)和钪(Sc)的铝合金(AlSc)、纯铝(Al)和钼(Mo)分别在具有的厚度并且利用氮化铝(AlN)形成的种子层上被沉积为具有的厚度，然后形成压电层160的氮化铝(AlN)被沉积为具有的厚度。测量X射线衍射(XRD)摇摆曲线以比较每种情况下的生成的薄膜的晶体取向。下面的表2中示出了生成的晶体取向。
[表2]
也就是说，在氮化铝(AlN)沉积在钼(Mo)上的情况下，氮化铝(AlN)的晶体取向为1.95°，在氮化铝(AlN)沉积在纯铝(Al)上的情况下，由于纯铝(Al)的表面缺陷，晶体取向为1.73°(见表2)。换句话说，与压电层沉积在钼(Mo)上的情况相比，沉积在纯铝(Al)上的压电层的晶体取向得到了改善，但是即使在氮化铝(AlN)如图12中所示进行沉积的情况下，在纯铝(Al)的表面上观察到的槽的表面缺陷也按照原样被转移。另外，如图13中示出的，与压电层沉积在纯铝(Al)上的情况相比，由于当沉积氮化铝(AlN)时表面粗糙度增大，沉积在包含6.25at％的钪的铝合金(AlSc)上的压电层的晶体取向劣化为2.19°(见表2)。然而，如图14中示出的，沉积在包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)上的氮化铝(AlN)表现出0.78°的优异的晶体取向(见表2)。
换句话说，当下电极150利用包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成时，在溅射工艺期间可更稳定地在下电极150上沉积压电层160，从而改善晶体取向并且可改善耐化学性以提供制造稳定性。
在下文中，将参照附图描述体声波谐振器的变型示例。然而，与上面提及的组件相同的组件将通过相同的标号表示，并且将省略其详细描述。
图15是示出根据另一实施例的体声波谐振器200的示意性截面图。
参照图15，体声波谐振器200可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极250、压电层160、上电极170、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极250可形成在膜层140上，并且下电极250的一部分可设置在腔C上。另外，下电极250可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极250可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，下电极250的材料不限于钼(Mo)，并且下电极250可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
由于上电极170利用包括钪(Sc)的铝合金形成，因此可增大耐化学性。也就是说，可减少或者消除在利用纯铝形成上电极时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于上电极170利用包括钪的铝合金形成，因此可增大抗氧化的耐化学性。
图16是示出根据另一实施例的体声波谐振器300的示意性截面图。
参照图16，体声波谐振器300可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极150、压电层160、上电极370、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
上电极370可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极370可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极150用作输入电极的情况下，上电极370可用作输出电极，并且在下电极150用作输出电极的情况下，上电极370可用作输入电极。
上电极370可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，上电极370的材料不限于钼(Mo)，并且上电极370可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
下电极150可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。如此，高功率反应溅射可随着机械强度的增大而增大。另外，在这样的沉积条件下，可防止下电极150的表面粗糙度的增大并且还可诱导压电层160中的晶体的高取向生长。
另外，由于下电极150中包含钪(Sc)，因此可增大下电极150的耐化学性，这可因此减少或消除当下电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于下电极150利用包括钪的铝合金形成，因此可增大抗氧化的耐化学性。
图17是示出根据另一实施例的体声波谐振器400的示意性截面图。
参照图17，体声波谐振器400可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极450、压电层160、上电极170、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极450可形成在膜层140上，并且下电极450的一部分可设置在腔C上。另外，下电极450可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极450可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一下电极层452以及形成在第一下电极层452上的第二下电极层454。
第二下电极层454可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二下电极层454的材料不限于钼(Mo)，并且第二下电极层454可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
如上所述，由于上电极170和第一下电极层452利用包括钪(Sc)的铝合金形成，因此增大了耐化学性，因此这可减少或者消除在利用纯铝形成下电极和上电极时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极和上电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于上电极170和下电极450利用包括钪的铝合金形成，因此可增大针对氧化的耐化学性。
图18是示出根据另一实施例的体声波谐振器500的示意性截面图。
参照图18，体声波谐振器500可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极550、压电层160、上电极570、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极550可形成在膜层140上，并且下电极550的一部分可设置在腔C上。另外，下电极550可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极550可包括第一下电极层552和第二下电极层554，第二下电极层554形成在第一下电极层552上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
第一下电极层552可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一下电极层552的材料不限于钼(Mo)，并且第一下电极层552可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极570可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极570可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极550用作输入电极的情况下，上电极570可用作输出电极，并且在下电极550用作输出电极的情况下，上电极570可用作输入电极。
上电极570可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一上电极层572和形成在第一上电极层572上的第二上电极层574。
另外，第二上电极层574可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二上电极层574的材料不限于钼(Mo)，并且第二上电极层574可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
如上所述，第二下电极层554利用包括钪(Sc)的铝合金形成。如此，第二下电极层554利用包括钪(Sc)的铝合金形成，从而高功率反应溅射可随着机械强度的增大而增大。另外，在这样的沉积条件下，可防止第二下电极层554的表面粗糙度的增大并且还可诱导压电层160中的晶体的高取向生长。
另外，由于第二下电极层554和第一上电极层572利用包括钪(Sc)的铝合金形成，因此增大了耐化学性，因此这可减少或消除当下电极和上电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极和上电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于第二下电极层554和第一上电极层572利用包括钪的铝合金形成，因此可增大抗氧化的耐化学性。
图19是示出根据另一实施例的体声波谐振器600的示意性截面图。
参照图19，体声波谐振器600可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极650、压电层160、上电极670、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极650可形成在膜层140上，并且下电极650的一部分可设置在腔C上。另外，下电极650可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极650可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，下电极650的材料不限于钼(Mo)，并且下电极650可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极670可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极670可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极650用作输入电极的情况下，上电极670可用作输出电极，并且在下电极650用作输出电极的情况下，上电极670可用作输入电极。
上电极670可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一上电极层672和形成在第一上电极层672上的第二上电极层674。
另外，第二上电极层674可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二上电极层674的材料不限于钼(Mo)，并且第二上电极层674可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
另外，由于第一上电极层672利用包括钪(Sc)的铝合金形成，因此增大了耐化学性，因此这可减少或消除当下电极和上电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极和上电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于设置了利用包括钪的铝合金形成的第一上电极层672，因此可增大抗氧化的耐化学性。
图20是示出根据另一实施例的体声波谐振器700的示意性截面图。
参照图20，体声波谐振器700可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极150、压电层160、上电极770、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
上电极770可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极770可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极150用作输入电极的情况下，上电极770可用作输出电极，并且在下电极150用作输出电极的情况下，上电极770可用作输入电极。
上电极770可包括第一上电极层772和第二上电极层774，第二上电极层774设置在第一上电极层772上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，第一上电极层772可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一上电极层772的材料不限于钼(Mo)，并且第一上电极层772可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
另外，下电极150也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
图21是示出根据另一实施例的体声波谐振器800的示意性截面图。
参照图21，体声波谐振器800可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极850、压电层160、上电极170、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极850可形成在膜层140上，并且下电极850的一部分可设置在腔C上。另外，下电极850可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极850可包括第一下电极层852和第二下电极层854，第二下电极层854形成在第一下电极层852上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
第一下电极层852可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一下电极层852的材料不限于钼(Mo)，并且第一下电极层852可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
另外，上电极170也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
图22是示出根据另一实施例的体声波谐振器900的示意性截面图。
参照图22，体声波谐振器900可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极950、压电层160、上电极970、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极950可形成在膜层140上，并且下电极950的一部分可设置在腔C上。另外，下电极950可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极950可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一下电极层952和形成在第一下电极层952上的第二下电极层954。
第二下电极层954可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二下电极层954的材料不限于钼(Mo)，并且第二下电极层954可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极970可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极970可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极950用作输入电极的情况下，上电极970可用作输出电极，并且在下电极950用作输出电极的情况下，上电极970可用作输入电极。
上电极970可包括第一上电极层972和第二上电极层974，第二上电极层974设置在第一上电极层972上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，第一上电极层972可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一上电极层972的材料不限于钼(Mo)，并且第一上电极层972可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
图23是示出根据另一实施例的体声波谐振器1000的示意性截面图。
参照图23，体声波谐振器1000可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极1050、压电层160、上电极1070、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极1050可形成在膜层140上，并且下电极1050的一部分可设置在腔C上。另外，下电极1050可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极1050可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，下电极1050的材料不限于钼(Mo)，并且下电极1050可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极1070可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极1070可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1050用作输入电极的情况下，上电极1070可用作输出电极，并且在下电极1050用作输出电极的情况下，上电极1070可用作输入电极。
上电极1070可包括第一上电极层1072和第二上电极层1074，第二上电极层1074设置在第一上电极层1072上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，第一上电极层1072可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一上电极层1072的材料不限于钼(Mo)，并且第一上电极层1072可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
图24是示出根据另一实施例的体声波谐振器1100的示意性截面图。
参照图24，体声波谐振器1100可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极150、压电层160、上电极1170、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
上电极1170可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极1170可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极150用作输入电极的情况下，上电极1170可用作输出电极，并且在下电极150用作输出电极的情况下，上电极1170可用作输入电极。
上电极1170可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一上电极层1172和形成在第一上电极层1172上的第二上电极层1174。
第二上电极层1174可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二上电极层1174的材料不限于钼(Mo)，并且第二上电极层1174可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
另外，下电极150也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
图25是示出根据另一实施例的体声波谐振器1200的示意性截面图。
参照图25，体声波谐振器1200可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极1250、压电层160、上电极1270、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极1250可形成在膜层140上，并且下电极1250的一部分可设置在腔C上。另外，下电极1250可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极1250可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一下电极层1252和形成在第一下电极层1252上的第二下电极层1254。
第二下电极层1254可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二下电极层1254的材料不限于钼(Mo)，并且第二下电极层1254可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极1270可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极1270可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1250用作输入电极的情况下，上电极1270可用作输出电极，并且在下电极1250用作输出电极的情况下，上电极1270可用作输入电极。
上电极1270可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，上电极1270的材料不限于钼(Mo)，并且上电极1270可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
图26是示出根据另一实施例的体声波谐振器1300的示意性截面图。
参照图26，体声波谐振器1300可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极1350、压电层160、上电极1370、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极1350可形成在膜层140上，并且下电极1350的一部分可设置在腔C上。另外，下电极1350可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极1350可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一下电极层1352和形成在第一下电极层1352上的第二下电极层1354。
第二下电极层1354可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二下电极层1354的材料不限于钼(Mo)，并且第二下电极层1354可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极1370可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极1370可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1350用作输入电极的情况下，上电极1370可用作输出电极，并且在下电极1350用作输出电极的情况下，上电极1370可用作输入电极。
上电极1370可包括利用包括钪(Sc)的铝合金形成的第一上电极层1372和形成在第一上电极层1372上的第二上电极层1374。
另外，第二上电极层1374可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第二上电极层1374的材料不限于钼(Mo)，并且第二上电极层1374可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
图27是示出根据另一实施例的体声波谐振器1400的示意性截面图。
参照图27，体声波谐振器1400可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极1450、压电层160、上电极1470、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极1450可形成在膜层140上，并且下电极1450的一部分可设置在腔C上。另外，下电极1450可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极1450可包括第一下电极层1452和第二下电极层1454，第二下电极层1454形成在第一下电极层1452上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
第一下电极层1452可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一下电极层1452的材料不限于钼(Mo)，并且第一下电极层1452可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极1470可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极1470可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1450用作输入电极的情况下，上电极1470可用作输出电极，并且在下电极1450用作输出电极的情况下，上电极1470可用作输入电极。
同时，上电极1470可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，上电极1470的材料不限于钼(Mo)，并且上电极1470可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
图28是示出根据另一实施例的体声波谐振器1500的示意性截面图。
参照图28，体声波谐振器1500可包括基板110、牺牲层120、蚀刻停止部130、膜层140、下电极1550、压电层160、上电极1570、插入层180、钝化层190和金属焊盘195。
下电极1550可形成在膜层140上，并且下电极1550的一部分可设置在腔C上。另外，下电极1550可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
作为示例，下电极1550可包括第一下电极层1552和第二下电极层1554，第二下电极层1554形成在第一下电极层1552上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
第一下电极层1552可利用例如诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一下电极层1552的材料不限于钼(Mo)，并且第一下电极层1552可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
上电极1570可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层160的一部分。上电极1570可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1550用作输入电极的情况下，上电极1570可用作输出电极，并且在下电极1550用作输出电极的情况下，上电极1570可用作输入电极。
上电极1570可包括第一上电极层1572和第二上电极层1574，第二上电极层1574设置在第一上电极层1572上并且利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，第一上电极层1572可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一上电极层1572的材料不限于钼(Mo)，并且第一上电极层1572可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或其合金的导电材料形成。
在下文中，将通过下表3描述这里公开的根据各个实施例的体声波谐振器的特性。
在相应的实施例中，谐振器具有125μm×125μm的尺寸，并且谐振器频率(Fs)被调到大约5GHz。另外，压电层可包括氮化铝和包含稀土金属的掺杂氮化铝中的任意一者，例如，使用具有6.25at％的含量的钪(Sc)的掺杂氮化铝(AlScN)形成压电层。
利用氮化铝(AlN)形成的种子层堆叠在下电极的下方并且具有的厚度。另外，利用硅氧化物(SiO)形成的钝化层堆叠在上电极上并且具有的厚度。
如下表中示出的，当使用包括铝合金(包括钪(Sc))的层的下电极和上电极时，由于电极的厚度增大，因此插入损耗减小，尤其是，当使用包括铝合金(包括钪(Sc))的层的下电极时，压电层AlScN的晶体取向得到改善。
[表3]
图29是示出根据另一实施例的体声波谐振器1600的示意性截面图。
参照图29，体声波谐振器1600可包括基板1610、膜层1620、下电极1630、压电层1640、上电极1650、钝化层1660和金属焊盘1670。
基板1610可以是其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆可用作基板1610。基板1610可包括设置为面对腔C的基板保护层1612。
基板保护层1612可防止在形成腔C时对基板1610的损坏。
作为示例，基板保护层1612可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种形成并且可通过化学气相沉积工艺、RF磁控溅射工艺和蒸镀工艺中的任意一种形成。
膜层1620可形成在最后被去除的牺牲层(未示出)上，并且可通过去除牺牲层与基板保护层1612一起形成腔C。也就是说，为了形成腔C，牺牲层(未示出)可形成在基板1610上然后可被去除，从而形成腔C。包含氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层1620。
利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层1620上。也就是说，种子层可设置在膜层1620和下电极1630之间。种子层可利用除了氮化铝(AlN)之外的具有六方密排(HCP)晶体结构的电介质或者金属形成。作为示例，在种子层利用金属形成的情况下，种子层可利用钛(Ti)形成。
下电极1630可形成在膜层1620上。另外，下电极1630可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极1630可利用例如包括钪(Sc)的铝合金形成。如此，高功率反应溅射可随着机械强度的增大而增大。在这样的沉积条件下，可防止下电极1630的表面粗糙度的增大并且还可诱导压电层1640中的晶体的高取向生长。
另外，由于下电极1630中包含钪(Sc)，因此可增大下电极1630的耐化学性，因此这可减少或者消除当下电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于下电极1630利用包括钪的铝合金形成，因此可增大抗氧化的耐化学性。
压电层1640可覆盖下电极1630的至少一部分。压电层1640是产生将电能以弹性波的形式转换为机械能的压电效应的部分，并且压电层1640可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和铅锆钛氧化物(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。另外，在压电层1640利用氮化铝(AlN)形成的情况下，压电层1640还可包括稀土金属或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。另外，压电层1640还可包括作为二价金属的镁(Mg)。
上电极1650可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层1640的一部分。上电极1650可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1630用作输入电极的情况下，上电极1650可用作输出电极，并且在下电极1630用作输出电极的情况下，上电极1650可用作输入电极。
与下电极1630类似，上电极1650也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，上电极1650可包括设置在有效区(即，下电极1630、压电层1640和上电极1650中的全部被设置为彼此重叠的区域)的边缘处的框架部1652。框架部1652的厚度可大于上电极1650的剩余部分的厚度。作为示例，框架部1652可将在谐振期间产生的横向波反射到有效区中，以将谐振能量留存在有效区中。
钝化层1660可形成在下电极1630的一部分和上电极1650的一部分上。钝化层1660可防止在体声波谐振器1600的制造工艺期间对上电极1650和下电极1630的损坏。
此外，为了在最后的工艺中控制频率，可通过蚀刻控制钝化层1660的厚度。与膜层1620的材料相同的材料可用作钝化层1660的材料。作为示例，包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层1660。
另外，金属焊盘1670可形成在下电极1630以及上电极1650的其上没有形成钝化层1660的部分上。作为示例，金属焊盘1670可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以是铝锗(Al-Ge)合金。
图30是示出根据另一实施例的体声波谐振器1700的示意性截面图。
参照图30，体声波谐振器1700可包括基板1710、膜层1720、下电极1730、压电层1740、上电极1750、钝化层1760和金属焊盘1770。
基板1710可以是其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆可用作基板1710。基板1710可包括用于形成腔C的槽1721。
槽1721可设置在基板1710的中央部处并且可设置在有效区的下方。有效区是下电极1730、压电层1740和上电极1750均彼此重叠的区域。
膜层1720可与基板1710一起形成腔C。也就是说，膜层1720可被形成为覆盖基板1710的槽1721。包含氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层1720。
利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层1720上。也就是说，种子层可设置在膜层1720和下电极1730之间。种子层可利用除了氮化铝(AlN)之外的具有六方密排(HCP)晶体结构的电介质或者金属形成。作为示例，在种子层利用金属形成的情况下，种子层可利用钛(Ti)形成。
下电极1730可形成在膜层1720上。另外，下电极1730可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极1730可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。如此，高功率反应溅射可随着机械强度的增大而增大。在这样的沉积条件下，可防止下电极1730的表面粗糙度增大并且还可诱导压电层1740中的晶体的高取向生长。
另外，由于下电极1730中包含钪(Sc)，因此可增大下电极1730的耐化学性，因此这可减少或者消除当下电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于下电极1730利用包括钪的铝合金形成，因此可增大抗氧化的耐化学性。
压电层1740可覆盖下电极1730的至少一部分。压电层1740是产生将电能以弹性波的形式转换为机械能的压电效应的部分，并且压电层1740可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和铅锆钛氧化物(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。另外，在压电层1740利用氮化铝(AlN)形成的情况下，压电层1740还可包括稀土金属或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。另外，压电层1740还可包括作为二价金属的镁(Mg)。
上电极1750可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层1740的一部分。上电极1750可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一种。也就是说，在下电极1730用作输入电极的情况下，上电极1750可用作输出电极，并且在下电极1730用作输出电极的情况下，上电极1750可用作输入电极。
与下电极1730类似，上电极1750也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，上电极1750可包括设置在有效区的边缘处的框架部1752。框架部1752的厚度可大于上电极1750的剩余部分的厚度。作为示例，框架部1752可将在谐振期间产生的横向波反射到有效区中，以将谐振能量留存有效区中。
钝化层1760可形成在下电极1730的一部分和上电极1750一部分上。钝化层1760可防止在工艺期间对上电极1750和下电极1730的损坏。
此外，为了在最后的工艺中控制频率，可通过蚀刻控制钝化层1760的厚度。与膜层1720的材料相同的材料可用作钝化层1760的材料。作为示例，包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层1760。
另外，金属焊盘1770可形成在下电极1730以及上电极1750的其上没有形成钝化层1760的部分上。作为示例，金属焊盘1770可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以是铝锗(Al-Ge)合金。
图31是示出根据本公开的另一示例性实施例的体声波谐振器1800的示意性截面图。
参照图31，体声波谐振器1800可包括基板1810、膜层1820、下电极1830、压电层1840、上电极1850、钝化层1860和金属焊盘1870。
基板1810可以是其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆可用作基板1810。基板1810可包括反射层1811。作为一个示例，反射层1811还可堆叠在基板上。
反射层1811可设置在基板1810的中央部处并且可设置在有效区的下方。这里，有效区指的是下电极1830、压电层1840和上电极1850均被设置为彼此重叠的区域。
反射层1811可包括设置在基板1810的槽中的第一反射构件1812和第二反射构件1814。第一反射构件1812和第二反射构件1814可利用不同的材料形成。
第一反射构件1812可利用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。然而，第一反射构件1812的材料不限于钼(Mo)，并且第一反射构件1812可利用钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等形成。另外，包含氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作第二反射构件1814。另外，第一反射构件1812和第二反射构件1814可作为一对形成，或者第一反射构件1812和第二反射构件1814可作为一对重复地形成。
膜层1820可形成为覆盖基板1810的反射层1811。包含氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层1820。
利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层1820上。也就是说，种子层可设置在膜层1820和下电极1830之间。种子层可利用除了氮化铝(AlN)之外的具有六方密排(HCP)晶体结构的电介质或者金属形成。作为示例，在种子层利用金属形成的情况下，种子层可利用钛(Ti)形成。
下电极1830可形成在膜层1820上。另外，下电极1830可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。
下电极1830可利用例如包括钪(Sc)的铝合金形成。如此，高功率反应溅射可随着机械强度的增大而增大。在这样的沉积条件下，可防止下电极1830的表面粗糙度的增大并且还可诱导压电层1840中的晶体的高取向生长。
另外，由于下电极1830中包含钪(Sc)，因此可增大下电极1830的耐化学性，因此这可减少或者消除当下电极利用纯铝形成时引起的缺点。此外，在制造工艺期间，可提供诸如干蚀刻或者湿蚀刻的工艺的稳定性。此外，虽然在下电极利用纯铝形成的情况下容易引起氧化，但是由于下电极1830利用包括钪的铝合金形成，因此可增大抗氧化的耐化学性。
压电层1840可覆盖下电极1830的至少一部分。压电层1840是产生将电能以弹性波的形式转换为机械能的压电效应的部分，并且压电层1840可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和铅锆钛氧化物(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。具体地，在压电层1840利用氮化铝(AlN)形成的情况下，压电层1840还可包括稀土金属或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，压电层1840还可包括作为二价金属的镁(Mg)。
上电极1850可形成为至少覆盖设置在腔C上的压电层1840的一部分。上电极1850可用作输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一者。也就是说，在下电极1830用作输入电极的情况下，上电极1850可用作输出电极，并且在下电极1830用作输出电极的情况下，上电极1850可用作输入电极。
与下电极1830类似，上电极1850也可利用包括钪(Sc)的铝合金形成。
另外，上电极1850可包括设置在有效区的边缘处的框架部1852。框架部1852的厚度可大于上电极1850的剩余部分的厚度。作为示例，框架部1852可将在谐振期间产生的横向波反射到有效区中，以将谐振能量留存在有效区中。
钝化层1860可形成在下电极1830的一部分和上电极1850的一部分上。钝化层1860可防止在制造工艺期间对上电极1850和下电极1830的损坏。
此外，为了在最后的工艺中控制频率，可通过蚀刻控制钝化层1860的厚度。与膜层1820的材料相同的材料可用作钝化层1860的材料。作为示例，包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层1860。
另外，金属焊盘1870可形成在下电极1830以及上电极1850的其上没有形成钝化层1860的部分上。作为示例，金属焊盘1870可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以是铝锗(Al-Ge)合金。
图32是示出根据另一实施例的体声波谐振器1900的示意性截面图。
参照图32，体声波谐振器1900可包括基板1910、膜层1920、下电极1950、压电层1960、上电极1970、插入层1980、钝化层1990和金属焊盘1995。
由于包括在体声波谐振器1900中的基板1910和膜层1920是与包括在体声波谐振器1800中的相应的组件相同的组件，因此将省略基板1910和膜层1920的详细描述并且将利用上面的描述进行代替基板1910和膜层1920的详细描述。
另外，由于包括在体声波谐振器1900中的下电极1950、压电层1960、上电极1970、插入层1980、钝化层1990和金属焊盘1995是与包括在体声波谐振器100中的下电极150、压电层160、上电极170、插入层180、钝化层190和金属焊盘195相同的组件，因此将省略其详细描述并且将利用上面的描述代替其详细描述。
插入层1980可设置在下电极1950和压电层1960之间。虽然插入层1980可利用诸如二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等电介质形成，但可利用与膜层1920的材料不同的材料形成。另外，根据需要，形成有插入层1980的区域还可形成为空气空间。这可通过在制造工艺期间去除插入层1980实现。
根据图32的实施例，插入层1980的厚度可与下电极1950的厚度相同或者类似。另外，插入层1980的厚度可与压电层1960的厚度类似或者小于压电层1960的厚度。例如，插入层1980可具有或更大的厚度，并且插入层1980的厚度可小于压电层1960的厚度。然而，插入层1980、下电极1950和压电层1960的构造不限于前面的描述。
由于插入层1980是与如上所述的体声波谐振器100中包括的插入层180相同的组件，因此将省略其详细描述并且将利用上面的描述的代替其详细描述。
如以上所阐述的，根据这里公开的实施例，体声波谐振器可减小在高频(例如，6GHz)的驱动条件下的性能劣化并且可容易地制造。
根据公开的实施例，当实现4GHz至6GHz的频带的谐振器时，可减小电损耗并且可改善压电层的晶体取向。
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明显的是，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变化。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/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增补描述的系统、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 (29)

1.一种体声波谐振器，包括：
基板；
下电极，设置在所述基板上；
压电层，设置在所述下电极上；以及
上电极，设置在所述压电层上，
其中，所述下电极和所述上电极中的任意一者或者两者具有包括钪的铝合金的层。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述下电极和所述上电极中的两者具有所述包括钪的铝合金的层。
3.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，所述上电极还包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
4.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其中，所述下电极还包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
5.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，所述下电极还包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，仅所述下电极包括所述包括钪的铝合金的层，并且
所述上电极包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
7.根据权利要求6所述的体声波谐振器，其中，所述下电极还包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
8.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，仅所述上电极包括所述包括钪的铝合金的层，并且
所述下电极包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
9.根据权利要求8所述的体声波谐振器，其中，所述上电极还包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种或者包括钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一种的合金形成的层。
10.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，钪的含量为0.1at％至5at％。
11.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述压电层包括氮化铝和包含稀土金属的掺杂氮化铝中的任意一者。
12.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其中，所述压电层包括所述包含稀土金属的掺杂氮化铝，
所述掺杂氮化铝包括从由钪、铒、钇、镧以及包括钪、铒、钇、镧中的任意两种或更多种的组合组成的组中选择的掺杂物，并且
所述掺杂物的含量为0.1at％至30at％。
13.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蚀刻停止部，所述蚀刻停止部设置在所述基板和所述下电极之间并且设置为围绕腔。
14.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设置在所述压电层的一部分的区域的下方的插入层。
15.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，腔形成在所述基板中或者形成在所述基板上。
16.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述上电极包括设置在有效区的边缘处的框架部。
17.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嵌在所述基板的槽中或者堆叠在所述基板上的反射层。
18.根据权利要求17所述的体声波谐振器，其中，所述反射层包括第一反射构件和设置在所述第一反射构件上的第二反射构件，并且
所述第一反射构件和所述第二反射构件作为一对形成或者作为所述第一反射构件和所述第二反射构件交替地设置的多对形成。
19.一种体声波谐振器，包括：
下电极，设置在压电层上；以及
上电极，设置在所述压电层上，
其中，所述下电极和所述上电极中的任意一者或者两者利用具有比钼的声阻抗低的声阻抗和大于35MPa的机械强度的材料形成。
20.根据权利要求19所述的体声波谐振器，其中，所述材料的耐化学性高于铝的耐化学性。
21.根据权利要求19所述的体声波谐振器，其中，所述材料的在电解质溶液中与金接触确定的耐电偶腐蚀性大于铝的在电解质溶液中与金接触确定的耐电偶腐蚀性。
22.根据权利要求19所述的体声波谐振器，其中，所述材料为铝二元合金。
23.根据权利要求19所述的体声波谐振器，其中，所述压电层主要包括(0002)晶面的半峰全宽<1.73°的取向晶体。
24.根据权利要求19所述的体声波谐振器，其中，所述材料主要包括(111)晶面的半峰全宽<1.13°的取向晶体。
25.根据权利要求19所述的体声波谐振器，其中，所述材料利用包括钪的铝合金形成。
26.一种体声波谐振器，包括：
下电极，包括设置在基板上的第一下电极层和设置在所述第一下电极层的顶部上的第二下电极层；
压电层，设置在所述下电极的顶部上；以及
上电极，设置在所述压电层的顶部上，
其中，所述第一下电极层和所述第二下电极层中的一者利用包括钪的铝合金形成，并且所述第一下电极层和所述第二下电极层中的另一者利用除了所述包括钪的铝合金之外的材料形成。
27.根据权利要求26所述的体声波谐振器，其中，所述铝合金中的所述钪的含量为0.1at％至5at％。
28.根据权利要求26所述的体声波谐振器，其中，所述上电极利用钼形成。
29.根据权利要求26所述的体声波谐振器，其中，所述上电极利用所述包括钪的铝合金形成。
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