CN110504935A - 体声波谐振器及制造该体声波谐振器的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种体声波谐振器及制造该体声波谐振器的方法，所述方法包括：在基板保护层上形成牺牲层；在所述基板保护层上形成膜层，以覆盖所述牺牲层；以及通过使用包含卤基气体和含氧气体的气体混合物去除所述牺牲层形成腔，其中，所述气体混合物中所述卤基气体与所述含氧气体的混合比在1.5至2.4的范围内。

Description

体声波谐振器及制造该体声波谐振器的方法
本申请要求于2018年5月17日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0056701号韩国专利申请的优先权和权益，该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及制造该体声波谐振器的方法。
背景技术
随着近来移动通信装置、化学和生物装置等的快速发展，对用于移动通信装置的紧凑且轻量的滤波器、振荡器、谐振元件、声谐振质量传感器等的需求日益增加。薄膜体声波谐振器是用于实现这样的紧凑且轻量的滤波器、振荡器、谐振元件、声谐振质量传感器等的装置。
通常，薄膜体声波谐振器包括通过在基板上顺序地层叠第一电极、压电层和第二电极形成的谐振部。
为了使这样的谐振部平稳地操作，谐振部的上部和下部应该浮在空气中使得上部和下部不受限制。为此，在制造谐振器的早期阶段沉积牺牲层。当形成谐振器时，通过诸如二氟化氙(XeF2)的卤基蚀刻气体去除牺牲层以使谐振部悬浮。
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，一种制造体声波谐振器的方法包括：在基板保护层上形成牺牲层；在所述基板保护层上形成膜层，以覆盖所述牺牲层；以及通过使用包含卤基气体和含氧气体的气体混合物去除所述牺牲层形成腔，其中，所述气体混合物中所述卤基气体与所述含氧气体的混合比在1.5至2.4的范围内。
所述牺牲层可包括多晶硅。
所述卤基气体可以是二氟化氙(XeF2)。
所述膜层在形成所述腔之后可具有小于或等于170埃的厚度变化。
所述基板保护层在形成所述腔之后可具有小于或等于170埃的厚度变化。
所述方法还可包括：通过在气体混合物供应管中混合所述含氧气体和所述卤基气体形成所述气体混合物；以及将所述气体混合物从所述气体混合物供应管供应到工艺室，其中，在所述工艺室中执行所述牺牲层的去除。
所述方法还可包括：通过在工艺室中混合所述含氧气体和所述卤基气体形成所述气体混合物，其中，在所述工艺室中执行所述牺牲层的去除。
所述方法还可包括：通过在气体混合物储存器中混合所述含氧气体和所述卤基气体形成所述气体混合物；以及将所述气体混合物从所述气体混合物储存器供应至工艺室，其中，在所述工艺室中执行所述牺牲层的去除。
在另一总的方面中，一种体声波谐振器包括：基板；基板保护层，设置在所述基板的顶表面上；膜层，与所述基板一起形成腔；谐振部，设置在所述膜层上；以及入口，构造为将所述腔连接到外部组件，其中，所述膜层的厚度和所述基板保护层的厚度中的一者或两者随着与所述入口的距离的增加而增加。
所述牺牲层可包括多晶硅。
所述谐振部可包括：底电极，设置在所述膜层上，压电层，设置为覆盖所述底电极的至少一部分，以及顶电极，设置为覆盖所述压电层的至少一部分。所述底电极和所述顶电极可利用钼或含钼的合金形成。
所述谐振部可包括：底电极，设置在所述膜层上；压电层，设置为覆盖所述底电极的至少一部分；以及顶电极，设置为覆盖所述压电层的至少一部分。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下方的内置层。
所述基板保护层的厚度变化可以是170埃或更小。
所述膜层的厚度变化可以是170埃或更小。
所述基板保护层可包括二氧化硅或氮化硅。
所述膜层可包括二氧化硅或氮化硅。
所述基板保护层的厚度变化与所述体声波谐振器的有效区的宽度的一半的第一比以及所述膜层的厚度变化与所述体声波谐振器的有效区的宽度的一半的第二比中的任一者或者两者大于0.0150且小于0.0200。
所述体声波谐振器的有效区中的所述基板保护层的厚度可以在10000埃至9830埃的范围内。所述有效区中的所述膜层的厚度可以在500埃至330埃的范围内。
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是根据示例的体声波谐振器的截面图。
图2是图1中的“A”部分的放大图。
图3示出形成在图1的体声波谐振器中的入口的位置和厚度变化。
图4是示出图1的体声波谐振器的谐振品质效果的曲线图。
图5是示出根据示例的当仅使用卤基气体作为蚀刻气体时的谐振品质的曲线图。
图6是示出根据示例的当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的谐振品质的曲线图。
图7是示出当仅使用卤基气体作为蚀刻气体时的氧化物蚀刻速率和当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的氧化物蚀刻速率的图。
图8是示出当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的二氧化硅蚀刻速率和氮化硅蚀刻速率的图。
图9至图18示出制造根据示例的体声波谐振器的方法。
图19是根据示例的体声波谐振器的截面图。
图20是在制造根据示例的体声波谐振器的方法中使用的制造设备的示意性构造图。
图21至图24是分别示出根据含氧气体的供应的厚度变化趋势的曲线图。
图25是示出用于制造根据示例的体声波谐振器的制造设备的变型示例的构造图。
图26是示出用于制造根据另一示例的体声波谐振器的制造设备的另一变型示例的构造图。
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施，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可行方式。
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。
这里，注意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。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和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。
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、数量、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、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
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是根据示例的体声波谐振器100的截面图。图2是图1中的“A”部分的放大图。图3示出形成在体声波谐振器100中的入口1的位置和厚度变化。
参照图1和图2，体声波谐振器100可包括基板110、膜层120、底电极130、压电层140、顶电极150、钝化层160和金属焊盘170。
基板110可以是硅层叠基板。例如，硅晶圆可用作基板110。基板110可设置有设置在基板110上以面向腔C的基板保护层112。
基板保护层112保护设置在基板保护层112的下方的基板110免受在腔C的形成期间的损坏。
基板保护层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更多种的任意组合形成，并且可通过化学气相沉积、RF磁控溅射和蒸镀中的任意一种形成。
在去除将在后面描述的牺牲层180(参照图16)的工艺期间，会稍微蚀刻基板保护层112和膜层120。基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)可以是170埃或更小。
作为示例，有效区S中的基板保护层112的厚度可在至的范围内，并且有效区S中的膜层120的厚度可在至的范围内。
例如，使用包括含氧气体和卤基气体的气体混合物的蚀刻气体去除牺牲层180。这里，含氧气体可以为氧气。如图3中所示，使用气体混合物执行的蚀刻工艺从蚀刻气体的入口1开始，入口1构造为将腔C(将在下面描述)连接到外部组件。因此，在有效区S的设置为与入口1相邻的部分中的膜层120和基板保护层112处的蚀刻速率可高于在有效区S的设置为离入口1最远的部分中的膜层120和基板保护层112处的蚀刻速率。膜层120的厚度和基板保护层112的厚度中的一者或两者随着与入口1的距离的增加而增加。
术语“有效区S”是指底电极130、压电层140和顶电极150在厚度方向上全部重叠的区域。
另外，“谐振部”是被构造为产生振动的结构，并且包括底电极130、压电层140和顶电极150。术语“厚度变化”是指在有效区S中由蚀刻气体蚀刻的层的厚度差或厚度变化。在图2中，“a”是由蚀刻引起的基板保护层112的厚度变化，并且“b”是由蚀刻引起的膜层120的厚度变化。
图3中所示的入口1可形成在体声波谐振器100中以设置在有效区S的外部。
在图2中，第一长度比(a/a')可大于第二长度比(b/b')(a'和b'各自是有效区S的宽度的一半)。详细地，在去除牺牲层180期间在膜层120中确定的蚀刻速率可低于在基板保护层112中确定的蚀刻速率。然而，这里的公开不限于这样的示例。
膜层120与基板110一起形成腔C。在制造体声波谐振器100的工艺中，膜层120形成在牺牲层180上(参照图16)并通过去除牺牲层180，与基板保护层112一起形成腔C。
作为示例，膜层120利用包括氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO2)、氧化锰(MnO)、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)中的一种的介电层形成。
与基板保护层112相似，膜层120也可能在去除牺牲层180期间被蚀刻。另外，在去除牺牲层180期间膜层120的厚度变化可以是或更小。
通过在去除牺牲层180期间使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)可小于或等于
图2中所示的第二长度比b/b'以及第一长度比a/a'可均大于约0.0150且小于0.0200。
作为示例，图2中所示的第二长度比b/b'可以是0.0176。
在下文中，将在下面描述表示根据含氧气体和卤基气体的混合比的基板保护层112和膜层120的厚度变化的试验数据。
作为示例，使用二氟化氙(XeF2)作为卤基气体。在仅改变含氧气体和卤基气体的混合比的同时执行试验，并且在相同的条件(诸如工艺时间、温度、压力等)下执行试验。
另外，试验数据表明含氧气体和卤基气体的混合比[卤基气体的摩尔浓度/含氧气体的摩尔浓度]。
当仅使用二氟化氙(XeF2)作为蚀刻气体以去除牺牲层180时，基板保护层112和膜层120的厚度变化均是
表(1)
然而，从试验数据可看出，可通过调节与二氟化氙(XeF2)混合的含氧气体的量来调节基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)。
如表1中所示，二氟化氙(XeF2)和含氧气体的混合比(XeF2/O2)可具有1.5至2.4的范围，使得基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)均小于或等于
如图4中所示，当厚度变化小于或等于时(例如，#5和#2之间的区间)，谐振品质(dB)逐渐增加。当厚度变化大于时(例如，#2和#1之间的区间)，谐振品质(dB)迅速增加。如图4中所示，在厚度变化大于的区间中，谐振品质值快速增加以降低体声波谐振器100的品质。
如图5和图6中所示，当仅使用二氟化氙(XeF2)作为蚀刻气体时的谐振品质大于当使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体时的谐振品质。
术语“谐振品质(dB)”是指至少一个拐点的最小值和最大值之间的差。随着谐振品质值增加，体声波谐振器100的品质降低。
在基板保护层112和膜层120包括氧化物的情况下，在图7中示出了当仅使用卤基气体作为蚀刻气体时的蚀刻速率和当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的蚀刻速率。
如图7中所示，当仅使用卤基气体作为蚀刻气体(常规技术)时，蚀刻速率为平均当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时，蚀刻速率为平均在基板保护层112和膜层120利用含氧化物的材料形成的情况下，与当仅使用卤基气体作为蚀刻气体时的蚀刻速率相比，当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的蚀刻速率降低到五十八分之一(1/58)。
与常规技术相比，随着包含在基板保护层112和膜层120中的氧化物的蚀刻速率降低，由蚀刻基板保护层112和膜层120引起的厚度变化可降低。如图8中所示，当基板保护层112和膜层120利用含氮化物的材料形成时，氮化物的蚀刻速率为平均与基板保护层112和膜层120利用含氮化物的材料形成的情况相比，在基板保护层112和膜层120利用含氧化物的材料形成的情况下的蚀刻速率减少到十六分之一(1/16)。
这样，在基板保护层112和膜层120包含氧化物的情况下的蚀刻速率低于在基板保护层112和膜层120包含氮化物的情况下的蚀刻速率。
因此，在基板保护层112和膜层120包含氧化物的情况下，可进一步减小由蚀刻引起的厚度变化。
参照图1和图2，底电极130设置在膜层120上。更具体地，底电极130以使得底电极130的一部分设置在腔C的上方的方式设置在膜层120上。
作为示例，底电极130可利用诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)等或它们的合金的导电材料形成。
底电极130可用作被配置为接收或提供诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或输出电极。例如，当底电极130用作输入电极时，顶电极150可用作输出电极，并且当底电极130用作输出电极时，顶电极150可用作输入电极。
仍参照图1和图2，压电层140形成为覆盖底电极130的至少一部分。压电层140将通过底电极130或顶电极150输入的信号转换为声波。例如，压电层140通过物理振动将电信号转换为声波。
作为示例，压电层140可通过沉积氮化铝、掺杂的氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅(PZT)形成。
当压电层140包括氮化铝(AlN)时，AlN压电层140还可包括稀土金属。作为示例，AlN压电层140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，当压电层140包括氮化铝(AlN)时，AlN压电层140还可包括过渡金属。作为示例，AlN压电层140可包括锆(Zr)、钛(Ti)和铪(Hf)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，AlN压电层140还可包括二价金属镁(Mg)。
如图1和图2中所示，顶电极150设置为覆盖压电层140。与底电极130相似，顶电极可利用诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)等或它们的合金的导电材料形成。
顶电极150可包括框架部152。框架部152是顶电极150的厚度大于顶电极150的其余部分的厚度的一部分。框架部152设置在顶电极150上以设置在有效区S的除了有效区S的中央部之外的区域中。例如，框架部至少部分地围绕有效区S的中央部或围绕有效区S的中央部设置。
框架部152将在谐振期间产生的横向波反射到有效区S的内部，以将谐振能量限制到有效区S。例如，框架部152设置在有效区S的边缘处以防止振动从有效区S向外传播。
钝化层160设置在顶电极150的一部分和压电层140的一部分上。钝化层160防止顶电极150和底电极130在制造工艺期间被损坏。
可通过蚀刻调节钝化层160的厚度以在最后的工艺中调节频率。钝化层160可利用与膜层120相同的材料形成。例如，钝化层160可利用包括氧化锰(MnO)、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形成。
金属焊盘170设置在底电极130和顶电极150的其上没有形成钝化层160的部分上。作为示例，金属焊盘170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，可调节含氧气体和卤基气体的混合比以调节基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)。因此，可调节谐振品质。
尽管已关于仅卤基气体和含氧气体的气体混合物的情况描述了前述示例，但是本公开不限于该示例。
例如，卤基气体、含氧气体和惰性气体(例如，氦(He)、氩(Ar)等)的气体混合物可用作蚀刻气体。即使在这样的混合物的情况下，卤基气体与含氧气体的混合比也可在1.5至2.4的范围内。
另外，卤基气体和含氧气体(例如，二氧化碳、二氧化氮等)的气体混合物也可用作蚀刻气体。即使在这样的混合物的情况下，卤基气体与从含氧气体中提取的氧气的混合比也可在1.5至2.4的范围内。
在下文中，将参照图9到图18描述制造体声波谐振器100的方法。
图9至图18示出制造根据示例的体声波谐振器100的方法。
如图9中所示，在基板110上形成基板保护层112。作为示例，基板保护层112利用包括氮化硅(Si3N4)或二氧化硅(SiO2)的材料形成。
如图10中所示，在基板保护层112上形成牺牲层180。例如，牺牲层180利用硅基材料(例如，含多晶硅的材料)形成。然后，通过含氧气体和诸如氟(F)、氯(Cl)等的卤基气体的气体混合物去除牺牲层180的不必要部分。
可形成膜层120以覆盖牺牲层180。最后，如图18中所示，通过去除牺牲层180，膜层120与基板保护层112一起形成腔C。
如图11中所示，在膜层120上形成底电极130。底电极130的一部分设置在牺牲层180上，底电极130的另一部分形成为突出到牺牲层180的外部。
作为示例，底电极130使用诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)等或它们的合金的导电材料形成。
如图12中所示，形成压电层140以覆盖底电极130。压电层140可通过沉积氮化铝、掺杂的氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅(PZT)形成。
如图13中所示，设置顶电极150以覆盖压电层140。与底电极130相似，顶电极150可利用诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)等或它们的合金的导电材料形成。
如图14中所示，通过干蚀刻去除顶电极150的一部分。
如图15中所示，通过蚀刻去除压电层140的边缘部。因此，底电极130的设置在压电层140的下方的一部分向外暴露。
如图16中所示，在顶电极150的一部分、底电极130的向外暴露的部分以及膜层120的没有被底电极130和压电层140覆盖的部分上形成钝化层160。当形成钝化层160时，以顶电极150的一部分和底电极130的一部分向外暴露的方式形成钝化层160。
如图17中所示，形成金属焊盘170以连接到底电极130和顶电极150的向外暴露的部分。金属焊盘170可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金等的材料形成。
如图18中所示，去除牺牲层180以在膜层120的下方形成腔C。当去除牺牲层180时，使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体。因此，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)可小于或等于
参照表(1)中的试验数据，二氟化氙(XeF2)可用作卤基气体。在仅使用二氧化氙(XeF2)作为蚀刻气体以去除牺牲层180的情况下，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)可均小于或等于
然而，如从表(1)中的试验数据可看出的，可通过调节与二氟化氙(XeF2)混合的含氧气体的量调节基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)。
二氟化氙(XeF2)和含氧气体的混合比(XeF2/O2)可具有1.5至2.4的范围，使得基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)小于或等于
如图4中所示，当厚度变化大于时，谐振品质(dB)迅速增加。如图4中所示，在厚度变化增加的情况下，谐振品质值增加，从而降低了体声波谐振器100的品质。
如图5和图6中所示，当仅使用二氟化氙(XeF2)作为蚀刻气体时的谐振品质大于当使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体时的谐振品质。
如图7中所示，当仅使用卤基气体作为蚀刻气体(常规技术)时，蚀刻速率可以为平均当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时，蚀刻速率可以为平均在基板保护层112和膜层120利用含氧化物的材料形成的情况下，与仅使用卤基气体作为蚀刻气体时的蚀刻速率相比，当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的蚀刻速率可降低到五十八分之一(1/58)。
与常规技术相比，随着包含在基板保护层112和膜层120中的氧化物的蚀刻速率降低，由基板保护层112和膜层120的蚀刻引起的厚度变化可降低。
如图8中所示，当基板保护层112和膜层120利用含氮化物的材料形成时，氮化物的蚀刻速率可以为平均与基板保护层112和膜层120利用含氮化物的材料形成的情况相比，在基板保护层112和膜层120利用含氧化物的材料形成的情况下的蚀刻速率可减小到十六分之一(1/16)。
如上所述，在基板保护层112和膜层120包含氧化物的情况下的蚀刻速率低于在基板保护层112和膜层120包含氮化物的情况下的蚀刻速率。
因此，在基板保护层112和膜层120包含氧化物的情况下，可进一步减小由蚀刻引起的厚度变化。
图19是根据示例的体声波谐振器500的截面图。
参照图19，体声波谐振器500可包括例如基板510、支撑层520、蚀刻停止层530、膜层540、底电极550、压电层560、顶电极570、内置层580、钝化层590和金属焊盘595。
基板510可以是硅基板。例如，硅晶圆或绝缘体上硅(SOI)基板可用作基板510。
基板保护层512可形成在基板510的顶表面上，以将上覆的构造与基板110电隔离。另外，基板保护层512防止在制造工艺期间形成腔C时基板510被蚀刻气体蚀刻。
在该示例中，基板保护层512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更多种的任意组合形成，并且可通过化学气相沉积、RF磁控溅射和蒸镀中的任意一种形成。
在去除牺牲层(未示出)的工艺期间，会稍微蚀刻基板保护层512。基板保护层512的厚度变化(a)可以是或更小。
例如，使用包括含氧气体和卤基气体的气体混合物的蚀刻气体去除牺牲层。位于在蚀刻气体的入口(未示出)周围的基板保护层512处的蚀刻速率可高于位于有效区S的中央部中的基板保护层512处的蚀刻速率。
在图19中，第一长度比(a/a')可大于第二长度比(b/b')。例如，在去除牺牲层180期间，在膜层540中确定的蚀刻速率可比在基板保护层512中确定的蚀刻速率低。然而，这里的公开不限于这样的示例。
术语“有效区S”指的是底电极550、压电层560和顶电极570在厚度方向上全部重叠的区域。
“谐振部”是被构造为产生振动的结构，并且包括底电极550、压电层560和顶电极570。
术语“厚度变化”是指在有效区S中由蚀刻气体蚀刻的层的厚度差或厚度变化。在图23中，“a”是基板保护层512的厚度变化，并且“b”是膜层540的厚度变化。另外，a'和b'各自是有效区S的宽度的一半。
支撑层520可形成在基板保护层512上，并且腔C和蚀刻停止层530可设置在支撑层520的内部。通过在制造工艺期间去除支撑层520的一部分形成腔C。腔C形成在支撑层520的内部，这可使得设置在支撑层520的上方的底电极550等形成为平坦的。
蚀刻停止层530沿腔C的边界设置。蚀刻停止层530防止在腔C的形成期间蚀刻越过腔区域。
膜层540与基板510一起形成腔C。蚀刻停止层530介于并设置在由膜层540形成的槽542中。膜层540可利用包括氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化锰(MnO)、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)中的一种的介电层形成。
与基板保护层512相似，在去除牺牲层期间也可能蚀刻膜层520。在去除牺牲层期间发生的膜层520的厚度变化可以是或更小。
作为示例，有效区S中的基板保护层512的厚度可在至的范围内，并且有效区S中的膜层120的厚度可在至的范围内。
如上所述，当在去除牺牲层期间使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体时，基板保护层512和膜层540的厚度变化(a和b)可小于或等于
图19中所示的第二长度比b/b'可大于约0.0150且小于0.0200。
作为示例，图19中所示的第二长度比b/b'可以是0.0176。
如从表(1)可看出的，可通过调节与二氟化氙(XeF2)混合的含氧气体的量调节基板保护层512和膜层540的厚度变化(a和b)。
二氟化氙(XeF2)和含氧气体的混合比(XeF2/O2)可具有1.5至2.4的范围，使得基板保护层512和膜层540的厚度变化(a和b)小于或等于
如图4中所示，当厚度变化小于或等于时，谐振品质(dB)逐渐增加。当厚度变化增加时，谐振品质值增加，从而降低了体声波谐振器500的品质。
如图5和图6中所示，当仅使用二氟化氙(XeF2)作为蚀刻气体时的谐振品质大于当使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体时的谐振品质。
如从表(1)可看出的，在使用含氧气体和卤基气体的气体混合物作为蚀刻气体的情况下，可调节含氧气体和卤基气体的混合比以改变多晶硅的蚀刻速率。因此，可调节基板保护层512和膜层540的厚度变化(a和b)。
多晶硅是用作牺牲层的材料。多晶硅的蚀刻速率是指多晶硅的从图3中所示的入口1逐渐蚀刻到距离入口1最远的位置的横向蚀刻速率。
如图7中所示，当仅使用卤基气体作为蚀刻气体(常规技术)时，蚀刻速率可以为平均当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时，蚀刻速率可以为平均在基板保护层512和膜层540利用含氧化物的材料形成的情况下，与仅使用卤基气体作为蚀刻气体时的蚀刻速率相比，当使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体时的蚀刻速率可降低到五十八分之一(1/58)。
与常规技术相比，随着包含在基板保护层512和膜层540中的氧化物的蚀刻速率降低，由基板保护层512和膜层540的蚀刻引起的厚度变化可降低。
如图8中所示，当基板保护层512和膜层540利用含氮化物的材料形成时，氮化物的蚀刻速率可以为平均与基板保护层512和膜层540利用含氮化物的材料形成的情况相比，在基板保护层512和膜层540利用含氧化物的材料形成的情况下的蚀刻速率可减少到十六分之一(1/16)。
这样，在基板保护层512和膜层540包含氧化物的情况下的蚀刻速率低于在基板保护层512和膜层540包含氮化物的情况下的蚀刻速率。
因此，在基板保护层512和膜层540包含氧化物的情况下，可减小由蚀刻引起的厚度变化。
底电极550形成在膜层540上，并且底电极550的一部分设置在腔C的上方。底电极550可用作被配置为接收或提供诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或输出电极。
参照图19，压电层560形成为覆盖设置在腔C的上方的底电极550。压电层560引起将电能转换为声波形式的机械能的压电效应。压电层560可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和PbZrTiO(PZT)中的一种形成。例如，当压电层560包括氮化铝(AlN)时，压电层560还可包括稀土金属。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。作为示例，过渡金属包括钛(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，可包括镁(Mg)或另一种二价金属。
压电层560包括设置在平坦部S’中的压电部562和设置在延伸部E中的弯曲部564。
压电部562直接层叠在底电极550的顶表面上。因此，压电部562介于底电极550和顶电极570之间以相对于底电极550和顶电极570是平的。
弯曲部564可被限定为从压电部562向外延伸以设置在延伸部E内的区域。
弯曲部564设置在将在下面描述的内置层580上，并且随着内置层580的形状而升高。因此，压电层560在压电部562和弯曲部564之间的边界处弯曲，并且弯曲部564升高以与内置层580的厚度和形状相对应。
弯曲部564可分成倾斜部564a和延长部564b。
倾斜部564a是沿内置层580的倾斜表面L倾斜的部分。延长部564b指的是从倾斜部564a向外延伸的部分。
倾斜部564a形成为平行于内置层580的倾斜表面L，并且倾斜表面的倾斜角度可与内置层580的倾斜表面L的倾斜角度相同。
形成顶电极570以至少覆盖设置在腔C的上方的压电层560。顶电极570可用作被配置为接收或提供诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或输出电极。例如，当底电极550用作输入电极时，顶电极570可用作输出电极，并且当底电极550用作输出电极时，顶电极570可用作输入电极。
内置层580设置在底电极550和压电层560之间。虽然内置层580可利用诸如二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化锰(MnO)、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)等的介电材料形成，但是可利用与压电层160的材料不同的材料形成。如果需要，包括内置层580的区域可形成为可通过在制造工艺期间去除内置层580形成的充气空隙。
在该示例中，内置层580可形成为具有与底电极550的厚度相同或相似的厚度。内置层580可形成为具有与压电层560的厚度相似的厚度或小于压电层560的厚度的厚度。例如，内置层580可形成为具有或更大的厚度并且形成为具有小于压电层560的厚度的厚度。然而，本公开不限于这样的构造。
内置层580沿着由膜层540、底电极550和蚀刻停止层530形成的表面设置。
钝化层590形成在顶电极570的一部分以及压电层560的一部分上。钝化层590防止顶电极570和底电极550在工艺期间被损坏。
此外，可通过蚀刻去除钝化层590的一部分以在制造工艺的最后的工艺期间控制频率。例如，可调节钝化层590的厚度。钝化层590可利用包括氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化锰(MnO)、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)中的一种的介电层形成。
金属焊盘595形成在底电极550和顶电极570的其中没有形成钝化层590的部分中。作为示例，金属焊盘595可利用金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝(Al)合金等形成。例如，铝(Al)合金可以是铝-锗(Al-Ge)合金。
如上所述，可通过调节含氧气体和卤基气体的混合比调节基板保护层512和膜层540的厚度变化(a和b)。因此，可调节谐振品质。
在下文中，将在下面描述制造根据示例的体声波谐振器的制造设备。
图20是在制造根据示例的体声波谐振器的方法中使用的制造设备的示意性构造图。图21至图24是分别示出根据含氧气体的供应的厚度变化趋势的曲线图。
如图20中所示，设置用于牺牲层180(参照图17)的去除工艺的工艺室200，并且卤基气体和含氧气体的气体混合物被供应到工艺室200。
气体混合物可通过在连接到工艺室200的气体混合物供应管210中混合含氧气体和卤基气体而形成并且经由气体混合物供应管210供应到工艺室200。
卤基气体(例如，二氟化氙(XeF2))通过以固态储存的卤基气体源产生，并在卤基气体被储存在卤基气体储存器230之后，通过卤基气体供应调节器220供应到气体混合物供应管210。卤基气体供应调节器220可包括例如一个或更多个阀和/或构造为调节卤基气体的流量的其他组件。作为示例，卤基气体可在1托至3托的供应压力下供应。
含氧气体可储存在含氧气体储存器240(例如，氧气气体储存器)中，并且可经由含氧气体供应调节器250(例如，氧气气体供应调节器)供应到气体混合物供应管210。含氧气体供应调节器250可包括例如一个或更多个阀和/或构造为调节含氧气体的流量的其他组件。
因此，卤基气体和含氧气体的气体混合物可作为蚀刻气体供应到工艺室200。
如图21至图24中所示，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)可根据经由含氧气体供应调节器250供应到气体混合物供应管210的含氧气体的流动速率进行调节。
如图21中所示，当由含氧气体供应调节器250以2标准立方厘米每分钟(sccm)供应氧气气体时，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)为约
如图22中所示，当由含氧气体供应调节器250以3 sccm供应氧气气体时，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)为约
如图23中所示，当由含氧气体供应调节器250以4 sccm供应氧气气体时，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)为约
然而，如图24中所示，当仅使用卤基气体作为蚀刻气体而不供应含氧气体时，基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)为约
如上所述，可在使用卤基气体和含氧气体的气体混合物作为蚀刻气体的同时控制含氧气体的供应量。因此，可减小基板保护层112和膜层120的厚度变化(a和b)。
图25是示出在制造根据示例的体声波谐振器的方法中使用的制造设备的变型示例的构造图。
如图25中所示，设置用于牺牲层180(参照图17)的去除工艺的工艺室300，并且卤基气体和含氧气体被供应到工艺室300。
卤基气体可经由连接到工艺室300的卤基气体供应管310供应到工艺室300，并且含氧气体可经由含氧气体供应管360供应到工艺室300。
卤基气体(例如，二氟化氙(XeF2))通过以固态储存的卤基气体源产生，并在卤基气体储存在卤基气体储存器330中之后，通过卤基气体供应调节器320供应到卤基气体供应管310。卤基气体供应调节器320可包括例如一个或更多个阀和/或构造为调节卤基气体的流量的其他组件。
含氧气体可储存在含氧气体储存器340中，并且可经由含氧气体供应调节器350供应到含氧气体供应管360。含氧气体供应调节器350可包括例如一个或更多个阀和/或构造为调节含氧气体的流量的其他组件。
因此，卤基气体和含氧气体可在工艺室300中混合以形成气体混合物。
图26是示出在制造根据另一示例的体声波谐振器的方法中使用的制造设备的另一变型示例的构造图。
如图26中所示，设置用于牺牲层180(参照图16)的去除工艺的工艺室400，并且卤基气体和含氧气体的气体混合物被供应到工艺室400。
卤基气体和含氧气体的气体混合物经由气体混合物供应管410供应到工艺室400。
卤基气体(例如，二氟化氙(XeF2))通过以固态储存的卤基气体源产生，并且在卤基气体被储存在气体混合物储存器430之后，通过气体混合物供应调节器420供应到气体混合物供应管410。气体混合物供应调节器420可包括例如一个或更多个阀和/或构造为调节气体混合物的流量的其他组件。
含氧气体可储存在含氧气体储存器440中，并且可经由含氧气体供应调节器450供应到含氧气体供应管460。含氧气体供应调节器450可包括例如一个或更多个阀和/或构造为调节含氧气体的流量的其他组件。含氧气体供应管460可连接到气体混合物储存器430以将含氧气体供应到气体混合物储存器430。
在卤基气体和含氧气体在气体混合物储存器中混合之后，它们可经由气体混合物供应调节器420供应到工艺室400。
因此，卤基气体和含氧气体的气体混合物可作为蚀刻气体供应到工艺室400。
如上所述，可减小在去除牺牲层期间发生的对膜层和/或基板保护层的损坏以防止谐振器性能的降低。
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相似的特征或方面。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 (18)

1.一种制造体声波谐振器的方法，包括：
在基板保护层上形成牺牲层；
在所述基板保护层上形成膜层，以覆盖所述牺牲层；以及
通过使用包含卤基气体和含氧气体的气体混合物去除所述牺牲层来形成腔，
其中，所述气体混合物中的所述卤基气体与所述含氧气体的混合比在1.5至2.4的范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述牺牲层包括多晶硅。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述卤基气体是二氟化氙。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述膜层在形成所述腔之后具有小于或等于170埃的厚度变化。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板保护层在形成所述腔之后具有小于或等于170埃的厚度变化。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
通过在气体混合物供应管中混合所述含氧气体和所述卤基气体形成所述气体混合物；以及
将所述气体混合物从所述气体混合物供应管供应到工艺室，
其中，在所述工艺室中执行所述牺牲层的去除。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
通过在工艺室中混合所述含氧气体和所述卤基气体形成所述气体混合物，
其中，在所述工艺室中执行所述牺牲层的去除。
8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
通过在气体混合物储存器中混合所述含氧气体和所述卤基气体形成所述气体混合物；以及
将所述气体混合物从所述气体混合物储存器供应至工艺室，
其中，在所述工艺室中执行所述牺牲层的去除。
9.一种体声波谐振器，包括：
基板；
基板保护层，设置在所述基板的顶表面上；
膜层，与所述基板一起形成腔；
谐振部，设置在所述膜层上；以及
入口，构造为将所述腔连接到外部组件，
其中，所述膜层的厚度和所述基板保护层的厚度中的一者或两者随着与所述入口的距离的增加而增加。
10.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述牺牲层包括多晶硅。
11.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述谐振部包括：
底电极，设置在所述膜层上；
压电层，设置为覆盖所述底电极的至少一部分；以及
顶电极，设置为覆盖所述压电层的至少一部分，
其中，所述底电极和所述顶电极利用钼或含钼的合金形成。
12.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述谐振部包括：
底电极，设置在所述膜层上，
压电层，设置为覆盖所述底电极的至少一部分，以及
顶电极，设置为覆盖所述压电层的至少一部分，并且
其中，所述体声波谐振器还包括设置在所述压电层的一部分的下方的内置层。
13.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述基板保护层的厚度变化为170埃或更小。
14.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述膜层的厚度变化为170埃或更小。
15.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述基板保护层包括二氧化硅或氮化硅。
16.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述膜层包括二氧化硅或氮化硅。
17.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述基板保护层的厚度变化与所述体声波谐振器的有效区的宽度的一半的第一比以及所述膜层的厚度变化与所述体声波谐振器的有效区的宽度的一半的第二比中的任一者或者两者大于0.0150且小于0.0200。
18.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其中，所述体声波谐振器的有效区中的所述基板保护层的厚度在10000埃至9830埃的范围内，并且
所述有效区中的所述膜层的厚度在500埃至330埃的范围内。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111313860A (zh) * 2019-11-29 2020-06-19 天津大学 具有保护结构层的体声波谐振器、滤波器及电子设备
CN115572956A (zh) * 2022-10-14 2023-01-06 华虹半导体(无锡)有限公司 调控晶圆原子层化学沉积薄膜厚度均匀性的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6368214B2 (ja) * 2014-10-03 2018-08-01 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
DE102018101442B4 (de) * 2018-01-23 2019-09-12 RF360 Europe GmbH BAW-Resonator mit erhöhtem Gütefaktor
US11552613B2 (en) * 2019-04-19 2023-01-10 Akoustis, Inc. Resonator shapes for bulk acoustic wave (BAW) devices

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06108272A (ja) * 1992-09-30 1994-04-19 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマエッチング方法
JPH0754129A (ja) * 1993-08-13 1995-02-28 Murata Mfg Co Ltd 酸化物基板上の金属薄膜作製方法
EP0683510A1 (en) * 1994-05-20 1995-11-22 Hitachi, Ltd. Method of plasma etching
JPH1167730A (ja) * 1997-08-21 1999-03-09 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
US20030193269A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Film bulk acoustic resonator and method of forming the same
JP2004193632A (ja) * 2004-03-22 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水晶板のプラズマエッチング装置
CN102417156A (zh) * 2011-11-15 2012-04-18 北京大学 一种刻蚀金属钼材料的方法
US20150249017A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-03 Tokyo Electron Limited Spacer material modification to improve k-value and etch properties
KR20180020850A (ko) * 2016-08-18 2018-02-28 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
CN107786182A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 三星电机株式会社 体声波谐振器和包括该体声波谐振器的滤波器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001244769A (ja) 2000-02-25 2001-09-07 Seiko Epson Corp Ｓａｗチップ、ｓａｗチップの周波数調整装置及びｓａｗチップの周波数調整方法
US7943412B2 (en) 2001-12-10 2011-05-17 International Business Machines Corporation Low temperature Bi-CMOS compatible process for MEMS RF resonators and filters
JP2006211296A (ja) 2005-01-28 2006-08-10 Sony Corp マイクロマシンの製造方法およびマイクロマシン
US7566664B2 (en) 2006-08-02 2009-07-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Selective etching of MEMS using gaseous halides and reactive co-etchants
JP2008113401A (ja) * 2006-10-04 2008-05-15 Sony Corp 共振器、共振器の製造方法および通信装置
WO2009036215A2 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Etching processes used in mems production
US20120244715A1 (en) 2009-12-02 2012-09-27 Xactix, Inc. High-selectivity etching system and method
JP6185292B2 (ja) * 2013-06-10 2017-08-23 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
KR101358674B1 (ko) 2013-10-18 2014-02-10 (주)에이엠티솔루션 플라즈마를 이용한 고주파 필터의 주파수 보정 방법
JP6302263B2 (ja) * 2014-01-23 2018-03-28 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ
KR102029503B1 (ko) * 2014-12-08 2019-11-08 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기 및 필터
KR102154650B1 (ko) * 2016-08-26 2020-09-10 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기 및 이를 구비하는 필터

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06108272A (ja) * 1992-09-30 1994-04-19 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマエッチング方法
JPH0754129A (ja) * 1993-08-13 1995-02-28 Murata Mfg Co Ltd 酸化物基板上の金属薄膜作製方法
EP0683510A1 (en) * 1994-05-20 1995-11-22 Hitachi, Ltd. Method of plasma etching
JPH1167730A (ja) * 1997-08-21 1999-03-09 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
US20030193269A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Film bulk acoustic resonator and method of forming the same
JP2004193632A (ja) * 2004-03-22 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水晶板のプラズマエッチング装置
CN102417156A (zh) * 2011-11-15 2012-04-18 北京大学 一种刻蚀金属钼材料的方法
US20150249017A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-03 Tokyo Electron Limited Spacer material modification to improve k-value and etch properties
KR20180020850A (ko) * 2016-08-18 2018-02-28 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
CN107786182A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 三星电机株式会社 体声波谐振器和包括该体声波谐振器的滤波器

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Y. SAITO; H. YAMAZAKI; I. MOURI: "Remote-plasma-enhanced etching of silicon using trifluoro-acetyl-fluoride gas", 《 DIGEST OF PAPERS MICROPROCESSES AND NANOTECHNOLOGY 2000. 2000 INTERNATIONAL MICROPROCESSES AND NANOTECHNOLOGY CONFERENCE 》 *
Y. SAITO; H. YAMAZAKI; I. MOURI: "Remote-plasma-enhanced etching of silicon using trifluoro-acetyl-fluoride gas", 《 DIGEST OF PAPERS MICROPROCESSES AND NANOTECHNOLOGY 2000. 2000 INTERNATIONAL MICROPROCESSES AND NANOTECHNOLOGY CONFERENCE 》, 6 August 2002 (2002-08-06), pages 204 - 205 *
司美菊等: "二氟化氙释放牺牲层多晶硅刻蚀速率研究", 《压电与声光》 *
司美菊等: "二氟化氙释放牺牲层多晶硅刻蚀速率研究", 《压电与声光》, no. 06, 15 December 2016 (2016-12-15), pages 95 - 97 *
张华民: "氟油(掺氧)等离子蚀刻多晶硅、氮化硅", 《华中工学院学报》 *
张华民: "氟油(掺氧)等离子蚀刻多晶硅、氮化硅", 《华中工学院学报》, 31 December 1980 (1980-12-31), pages 73 - 78 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111313860A (zh) * 2019-11-29 2020-06-19 天津大学 具有保护结构层的体声波谐振器、滤波器及电子设备
CN111313860B (zh) * 2019-11-29 2023-05-12 天津大学 具有保护结构层的体声波谐振器、滤波器及电子设备
CN115572956A (zh) * 2022-10-14 2023-01-06 华虹半导体(无锡)有限公司 调控晶圆原子层化学沉积薄膜厚度均匀性的方法

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US10903817B2 (en) 2021-01-26

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