CN110611493A - 声波谐振器、包括其的声波谐振器滤波器及其制造方法 - Google Patents

声波谐振器、包括其的声波谐振器滤波器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种声波谐振器、包括其的声波谐振器滤波器及其制造方法，所述声波谐振器包括：基板；以及谐振部，包括顺序地层叠在所述基板上的第一电极、压电层和第二电极，并且被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部，其中，所述谐振部被构造为具有不对称的多边形平面，在所述延伸部中的所述压电层的下方设置有内置层，并且在所述延伸部中的所述压电层被构造为具有升高以符合所述内置层的形状的形状，并且所述内置层被构造为具有与所述延伸部的形状对应的不对称的多边形形状。

Description

声波谐振器、包括其的声波谐振器滤波器及其制造方法
本申请要求于2018年6月15日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0068717号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
本申请涉及一种声波谐振器、包括该声波谐振器的声波谐振器滤波器及制造声波谐振器的方法。
背景技术
随着近来无线通信装置趋向小型化的趋势，需要用于射频组件的小型化技术。实现半导体薄膜晶圆制造技术的体声波(BAW)谐振器型滤波器是代表性的装置。
在体声波(BAW)谐振器中，通过将压电介电材料沉积在作为实现压电介电材料的压电特性的半导体基板的硅晶圆上而产生谐振的薄膜型元件可用作滤波器。
这种体声波(BAW)谐振器可在移动通信装置、紧凑和轻质的滤波器(用于化学装置、生物装置和类似装置)、振荡器、谐振元件和声学谐振质量传感器和类似装置中实现。
已经进行了各种结构形状和功能的研究以改善体声波(BAW)谐振器的特性和性能，并且已经改进了制造BAW谐振器的方法。
发明内容
提供本发明内容来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，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种声波谐振器包括：基板；以及谐振部，包括在所述基板上顺序地层叠的第一电极、压电层和第二电极，并且被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部，其中，所述谐振部被构造为具有不对称的多边形平面，在所述延伸部中的所述压电层的下方设置有内置层，并且在所述延伸部中的所述压电层被构造为具有升高以符合所述内置层的形状的形状，并且所述内置层被构造为具有与所述延伸部的形状对应的不对称的多边形形状。
所述内置层可被构造为包括具有倾斜表面的倾斜部分，所述倾斜部分具有随所述内置层距所述中央部的距离的增大而增大的厚度，所述压电层可包括设置在所述倾斜表面上的倾斜部。
所述内置层可被构造为具有至少一部分，所述至少一部分设置在所述第一电极的下方或所述第二电极的下方，或者设置在所述第一电极与所述压电层之间。
所述第二电极可被构造为具有设置在所述延伸部中的至少一部分。
设置在所述延伸部中的所述第二电极可被构造为设置在所述压电层的所述倾斜部的倾斜表面上，并且可被构造为被设置为具有比所述压电层的所述倾斜部的所述倾斜表面的面积小的面积。
设置在所述延伸部内的所述第二电极可被构造为设置在所述压电层的所述倾斜部的整个倾斜表面上。
所述压电层可包括从所述压电层的所述倾斜部向外延伸的延伸部，并且所述第二电极可被构造为设置在所述压电层的所述倾斜部和所述压电层的所述延伸部上。
所述内置层可包括至少三条边和连接所述至少三条边的至少三个顶点，并且所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角可与所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角不同。
所述倾斜表面在所述内置层的所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角可小于所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角。
所述倾斜表面在所述内置层的所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角可比所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角大5度或更多。
所述内置层的倾斜角可被构造为在5度至70度的范围内。
所述内置层可利用与所述压电层的材料不同的材料形成。
所述内置层可利用电介质形成。
在一个总体方面，一种声波谐振器滤波器包括：基板；以及第一谐振器和第二谐振器，在所述基板上彼此相邻地设置，所述第一谐振器和所述第二谐振器中的每者被构造为具有不对称的多边形形状的平面，其中，所述第一谐振器和所述第二谐振器中的每者包括顺序地层叠的第一电极、压电层和第二电极，并且被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部，并且其中，在所述延伸部中的所述压电层的下方设置有内置层，并且在所述延伸部中的所述压电层被构造为具有升高以符合所述内置层的形状的形状。
所述第一谐振器所形成的不对称的多边形形状的一条边和所述第二谐振器所形成的不对称的多边形形状的一条边可被设置为彼此面对。
所述内置层可包括至少三条边和至少三个顶点，所述至少三条边成直线地布置并且具有倾斜表面，所述至少三条边连接在所述至少三个顶点上，并且所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角可与在所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角不同。
在一个总体方面，一种制造声波谐振器的方法包括：形成包括顺序地层叠在基板上的第一电极、压电层和第二电极的谐振部，并且将所述谐振部形成为具有不对称的多边形平面，所述谐振部被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部；在所述延伸部中，在所述压电层的下方形成内置层；在所述延伸部中，将所述压电层形成为具有升高以符合所述内置层的形状的形状；以及将所述内置层形成为具有与所述延伸部的形状对应的不对称的多边形形状。
所述内置层可形成为包括具有倾斜表面的倾斜部分，所述倾斜部分具有随着所述内置层距所述中央部的距离的增大而增大的厚度，其中，所述压电层可包括设置在所述倾斜表面上的倾斜部。
所述内置层可被构造为具有至少一部分，所述至少一部分设置在所述第二电极的下方，或设置在所述第一电极与所述压电层之间。
所述第二电极可被构造为具有设置在所述延伸部中的至少一部分。
附图说明
图1A是根据示例的声波谐振器滤波器的平面图；
图1B是图1A的部分'A'的放大图中所示出的声波谐振器的示例的平面图；
图2是沿着图1B中的I-I'线截取的截面图；
图3是沿着图1B中的II-II'线截取的截面图；
图4是沿着图1B中的III-III'线截取的截面图；
图5A是图2中的声波谐振器的示例中所示出的内置层的透视图；
图5B是沿着图5A中的IV-IV'线截取的截面图；
图5C是沿着图5A中的V-V'线截取的截面图；
图5D是图5B和图5C彼此叠置的示图；
图6至图8示出根据示例的制造声波谐振器的方法；
图9和图10是根据示例的声波谐振器的截面图；
图11至图13是根据示例的声波谐振器的截面图；
图14是根据示例的声波谐振器的截面图；
图15是根据示例的声波谐振器的截面图；
图16是根据示例的声波谐振器的截面图；
图17是根据示例的声波谐振器的截面图；
图18是根据示例的声波谐振器的截面图；
图19是根据示例的声波谐振器的截面图；
图20是示出根据示例的声波谐振器的根据声波谐振器的第二电极结构的谐振性能的曲线图；
图21是通过总结图20中的曲线图的值绘制的表；以及
图22和图23示出根据示例的声波谐振器的效果。
在所有的附图和具体实施方式中，除非另外描述或提供，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。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在此描述的方法、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，在此描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作顺序仅仅是示例，且不局限于在此阐述的操作顺序，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，可省略已知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此所描述的示例。更确切地说，已经提供在此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在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行的方式中的一些可行方式。
尽管可在此使用诸如“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，在此描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分还可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
在此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。
除非另外限定，否则在此使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与由与本公开所属领域的普通技术人员中的一者在理解本公开之后的通常理解相同的含义。术语(诸如，常用词典中的定义的那些术语)被解释为具有与本领域和本公开的内容中所述术语的含义一致的含义，并且除非在此明确限定，否则所述术语不被解释为理想化或过于正式的意义。
当提及组件“连接”到或“接入”另一组件时，这可意味着该组件直接连接到另一组件或接入另一组件，但是应理解的是，它们之间可存在其它组件。另一方面，当提及组件“直接连接”到或“直接接入”另一组件时，应理解的是，它们之间不存在其它组件。
本说明书中所使用的术语用于解释示例而非限制本发明。除非明确地相反描述，否则在本说明书中单数形式也包括复数形式。
图1A是根据示例的声波谐振器滤波器的平面图，并且图1B是图1A的部分'A'的放大图中所示出的声波谐振器的平面图。图2是沿着图1B中的I-I'线截取的截面图，图3是沿着图1B中的II-II'线截取的截面图，并且图4是沿着图1B中的III-III'线截取的截面图。
为了易于描述，未在图1A和图1B中示出保护层127(图2)。在图1A中的各个声波谐振器100、200和300中，仅示出了第一电极121和第二电极125的轮廓。
参照图1至图4，根据示例的声波谐振器滤波器1包括设置在基板110上的多个声波谐振器100、200和300。多个声波谐振器100、200和300彼此电连接。
声波谐振器100可以是体声波(BAW)谐振器，并且可包括基板110、牺牲层140、谐振部120和内置层170。
基板110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110。
绝缘层115可形成在基板110的上表面上，以使基板110和谐振部120彼此电隔离。此外，当在声波谐振器的制造期间形成腔C时，绝缘层115可防止基板110被蚀刻气体蚀刻。
在示例中，绝缘层115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)中的至少一种形成，并且可通过化学气相沉积、射频(RF)磁控溅射和蒸镀中的任意一种形成在基板110上。
牺牲层140可形成在绝缘层115上。腔C和蚀刻停止部145可设置在牺牲层140的内部。
腔C可形成为空隙，并且可通过去除牺牲层140的一部分形成。
由于腔C形成在牺牲层140中，因此谐振部120可形成为在牺牲层140上是完全平坦的。
蚀刻停止部145可沿着腔C的边界设置。蚀刻停止部145被设置为防止在腔C的形成期间蚀刻进行到腔区域以外。相应地，腔C的水平区域由蚀刻停止部145限定，并且腔C的竖直区域由牺牲层140的厚度限定。
蚀刻停止部145的侧表面可以是倾斜的以防止蚀刻停止部145与牺牲层140之间的边界处形成陡坡台(abrupt step)。由蚀刻停止部145形成的图案P的下宽度可以是窄的以防止凹陷。
例如，由蚀刻停止部145的下表面和侧表面形成的角可以在110度与160度之间。蚀刻停止部145的下表面的宽度可以在2微米(μm)与30微米(μm)之间。
膜层150可设置在牺牲层140上以与基板110一起限定腔C的厚度(或高度)。膜层150可利用在腔C的形成期间不易被去除的材料形成。
例如，当使用卤(诸如，氟(F)、氯(Cl))化物基蚀刻气体或类似气体去除牺牲层140的一部分(例如，腔区域)时，膜层150可利用与蚀刻气体具有低反应性的材料形成。在示例中，膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。
膜层150可包括包含氧化镁(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)中的至少一种的介电层或包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的至少一种的金属层，但本示例不限于此。
利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可设置在膜层150上。更具体地，种子层可设置在膜层150与第一电极121之间。除了氮化铝(AlN)之外，种子层还可利用具有HCP结构的电介质或金属形成。在金属的情况下，种子层可利用钛(Ti)形成。
谐振部120包括第一电极121、压电层123和第二电极125。第一电极121、压电层123和第二电极125顺序地从底部层叠至顶部。相应地，谐振部120的压电层123设置在第一电极121与第二电极125之间。
由于谐振部120设置在膜层150上，因此膜层150、第一电极121、压电层123和第二电极125顺序地层叠以构成谐振部120。
谐振部120可使得压电层123根据施加到第一电极121和第二电极125的信号谐振，以产生谐振频率和反谐振频率。
谐振部120可被划分为中央部S和延伸部E，在中央部S中，第一电极121、压电层123和第二电极125被大体上平坦地层叠，在延伸部E中，内置层170介于第一电极121与压电层123之间。
中央部S是设置在谐振部120的中央处的区域，并且延伸部E可以是沿着中央部S的外周设置的区域。相应地，延伸部E可以是从中央部S向外延伸的区域，并且指的是沿着中央部S的外周以连续的环形形状形成的区域。然而，如有必要，延伸部E可以以部分断开的不连续的环形形状形成。
相应地，如图2至图4所示，在谐振部120被沿中央部S横切的截面中，延伸部E可分别设置在中央部S的两端处。
内置层170可具有随着距中央部S的距离的增大而变厚的倾斜部分，该倾斜部分具有倾斜表面L。
在延伸部E中，压电层123和第二电极125设置在内置层170上。相应地，压电层123和第二电极125具有符合内置层170的形状的倾斜表面。
在本示例中，内置层170可完全设置在延伸部E处。相应地，如图2至图4所示，在谐振部120被沿中央部S横切的截面中，内置层170设置在设置于中央部S的两端处的两个延伸部E处。
在本示例中，延伸部E可被限定为包括在谐振部120中，并且因此谐振还可发生在延伸部E中。然而，谐振的发生不限于此。根据延伸部E的结构，谐振可仅发生在中央部S中而可不发生在延伸部E中。
第一电极121和第二电极125中的每者可利用导体形成。例如，第一电极121和第二电极125中的每者可利用包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬和镍中的至少一种或它们的合金的金属形成。然而，其材料不限于此。
在谐振部120中，第一电极121可形成为具有比第二电极125的面积大的面积，并且第一金属层180可沿着第一电极121的外边缘设置在第一电极121上。相应地，第一金属层180可以以围绕第二电极125的形式设置。
由于第一电极121设置在膜层150上，因此第一电极121可以是完全平坦的。另外，由于第二电极设置在压电层123上，因此可形成弯曲以与压电层123的形状对应。
根据布置区域，第一电极121可被划分为设置在谐振部120内的部分和设置在谐振部120的外部的部分。设置在谐振部120的外部上的部分可以是连接到另一相邻的声波谐振器300的连接电极。设置在谐振部120内的部分形成为具有完全不对称的多边形平面。
第二电极125设置在中央部S的整个区域中并且部分地设置在延伸部E中。相应地，第二电极125可被划分为设置在压电层123的压电部123a上的部分和设置在压电层123的弯曲部123b上的部分。下面将描述压电部123a和弯曲部123b。
更具体地，在本示例中，第二电极125可被设置为覆盖压电层123的压电部123a的全部和倾斜部1231的一部分。相应地，设置在延伸部E中的第二电极125a的面积可小于倾斜部1231的倾斜表面的面积，并且在谐振部120中，第二电极125的面积可小于压电层123的面积。
相应地，如图3和图4所示，在谐振部120被沿中央部S横切的截面中，第二电极125的末端可设置在延伸部E内。此外，第二电极125的设置在延伸部E内的末端可被设置为部分地与内置层170叠置。在此使用的术语“叠置”意味着当第二电极125投影到设置有内置层170的平面上时，第二电极125投影到该平面上的形状与内置层170的形状叠置。
根据布置区域，第二电极125还可被划分为设置在谐振部120内的部分和在谐振部120外部的部分。设置在谐振部120的外部上的部分可以是连接到另一相邻的声波谐振器200的连接电极。
由于第二电极125被构造为具有与第一电极121的形状类似的形状，因此第二电极125的设置在谐振部120内的部分形成为具有完全不对称的多边形平面。
压电层123可设置在第一电极121和内置层170上。
可选择性地将氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂的氮化铝、锆钛酸铅、石英等用作压电层123的材料。掺杂的氮化铝还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。例如，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的至少一种，并且以掺杂的氮化铝的总含量为基准，稀土金属的含量可以是1至20原子百分比(at％)。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。碱土金属可包括镁(Mg)。
压电层123可包括设置在中央部S中的压电部123a和设置在延伸部E中的弯曲部123b。
压电部123a是直接层叠在第一电极121的上表面上的部分。相应地，压电部123a介于第一电极121与第二电极125之间，以具有与第一电极121和第二电极125对应的平坦形状。
弯曲部123b可从压电部123a向外延伸，并被限定为设置在延伸部E中的部分。
弯曲部123b可设置在内置层170上，并且升高以遵循内置层170的形状。压电层123在压电部123a与弯曲部123b之间的边界处是弯曲的，并且压电层123升高以与内置层170的厚度和形状对应。
弯曲部123b可被划分为倾斜部1231和延伸部1232。
倾斜部1231指的是沿着内置层170的倾斜表面L倾斜的部分，并且延伸部1232指的是从倾斜部1231向外延伸的部分。
倾斜部1231可与内置层170的倾斜表面L平行地设置，并且倾斜部1231的倾斜角可与内置层170的倾斜表面L的倾斜角(图4中的θ)相同。
内置层170可沿着由膜层150、第一电极121和蚀刻停止部145形成的表面设置。
内置层170可设置在中央部S的外周上以支撑压电层123的弯曲部123b。相应地，压电层123的弯曲部123b可被划分为符合内置层170的形状的倾斜部1231和延伸部1232。
内置层170设置在除了中央部S以外的区域中。例如，内置层170设置在除了中央部S以外的整个区域中或部分区域中。
图5A是图2中所示出的内置层的示例的透视图。图5B是沿着图5A中的IV-IV'线截取的截面图，并且图5C是沿着图5A中V-V'线截取的截面图。图5D是图5B和图5C彼此叠置的示图。
内置层170可被划分为设置在谐振部120内的部分和设置在谐振部120的外部的部分。如图5A所示，内置层170的设置在谐振部120中的部分具有沿着第一电极121的轮廓的不对称的多边形环形形状。
在本示例中，如图5A所示，设置在谐振部120中的内置层170被构造为具有连续的环形形状。然而，本示例不限于此。例如，各种变型是可行的，诸如，以间断线的形式对设置在谐振部120中的内置层170进行构造。
内置层170中的至少一部分设置在压电层123与第一电极121之间。
内置层170的沿着中央部S的边界设置的侧表面可随着距中央部S的距离的增大而变厚。因此，内置层170可以以这样的方式形成：与中央部S相邻设置的侧表面可形成为具有恒定倾斜角θ的倾斜表面L。在下文中，倾斜角θ将指内置层170的与中央部S相邻设置的倾斜表面L与内置层170的下表面之间的角。
如果内置层170的倾斜角θ小于5度，则内置层170应非常薄或者倾斜表面L应具有过大的面积。相应地，基本上难以实现具有小于5度的倾斜角θ的内置层170。
另一方面，如果内置层170的倾斜角θ大于70度，则层叠在内置层170上的压电层123的倾斜部1231的倾斜角也大于70度。在这种情况下，由于压电层123过分弯曲，因此在压电层123的弯曲部中可能发生裂缝。
结果，倾斜表面L可形成为具有从5度至70度范围的倾斜角θ。
内置层170可利用介电材料(诸如，二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiN)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO))形成，但可利用与压电层123的材料不同的材料形成。如有必要，其中设置有内置层170的区域可形成为空隙，这可通过在制造工艺期间完全形成谐振部120之后去除内置层170来实现。
在本示例中，内置层170的厚度可与第一电极121的厚度相等或类似。此外，内置层170的厚度可与压电层123的厚度类似或小于压电层123的厚度。例如，内置层170的厚度可大于或等于100埃米以易于调整沉积厚度和确保沉积的晶圆的厚度的均匀性。此外，内置层170的厚度可小于压电层123的厚度。为此，可由于内置层170而形成压电层123的倾斜部，并且可防止发生裂缝，这可对改善声波谐振器的性能是有贡献的。
以上构造的谐振部120被设置为通过形成为空隙的腔C与基板110分开。
可通过在制造工艺期间向引入孔(图1B和图3中的H)供应蚀刻气体(或蚀刻溶液)以去除牺牲层140的一部分来形成腔C。
保护层127可沿着声波谐振器100的表面设置，以保护声波谐振器100免受外部元件的影响。保护层127可沿着由第二电极125、压电层123的弯曲部123b和内置层170形成的表面设置。
保护层127可利用氧化硅基绝缘材料、氮化硅基绝缘材料、氧化铝基绝缘材料和氮化铝基绝缘材料中的一种形成，但绝缘材料不限于此。
第一电极121和第二电极125中的每者包括延伸到谐振部120的外部的连接电极。第一金属层180设置在第一电极121的连接电极的上表面上，并且第二金属层190设置在第二电极125的连接电极的上表面上。
第一金属层180和第二金属层190中的每者可利用金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝-锗(Al-Ge)合金等形成。
设置在连接电极上的第一金属层180和第二金属层190可用作被构造为电连接与声波谐振器100的第一电极121和第二电极125相邻设置的另一声波谐振器的电极的连接布线或外部连接端子。然而，第一金属层180和第二金属层190的功能不限于此。
尽管图2中示出了其中在第二电极125的下方设置有内置层170的结构，但本示例不限于此。如有必要，可实现其中在第二电极125的下方去除了内置层170的结构。
第一金属层180通过内置层170和保护层127结合到第一电极121。
如图3所示，第一电极121的面积可大于第二电极125的面积，并且第一金属层180还可设置在第一电极121的设置在第二电极125的外部的外周上。
相应地，第一金属层180可沿着谐振部120的外周设置以围绕第二电极125，但其位置不限于此。
如以上所提及的，第二电极125层叠在压电层123的压电部123a和倾斜部1231上。第二电极125的设置在压电层123的倾斜部1231上的部分(图4中的125a)仅设置在倾斜部1231的倾斜表面的一部分上，而不是设置在倾斜部1231的整个表面上。
图20是示出根据示例的声波谐振器的根据声波谐振器的第二电极结构的谐振性能的曲线图，并且图21是通过总结图20中的曲线图的值绘制的表。
在测量中使用的声波谐振器是图2至图4中所示出的声波谐振器，内置层170的厚度为内置层170的倾斜表面L的倾斜角θ为20度，并且倾斜表面L的长度(或宽度)ls为0.87μm。
在本示例中，压电层123的倾斜表面沿着内置层170的倾斜表面以相同的形状设置。因此，可认为压电层123的倾斜表面的长度等于内置层170的倾斜表面L的长度ls。
图20是示出在改变设置在声波谐振器的延伸部E中的第二电极125a(图4)的宽度We的同时测量上述声波谐振器的衰减的曲线图。
在图20中，y轴表示声波谐振器的衰减。在本示例中，表述“声波谐振器的衰减大”意味着由横向波向谐振部120的外边缘的传播引起的损耗小，总之，意味着改善了声波谐振器的性能。
x轴表示设置在声波谐振器的延伸部E中的第二电极125a(图4)的宽度We。相应地，x轴上的每个正整数间隔指的是第二电极125a(图4)与内置层170在延伸部E中的叠置部分的宽度，并且x轴上的每个负整数间隔指的是第二电极125a(图4)与内置层170(或延伸部E)分开的水平距离。这里，零微米(0μm)指的是第二电极125a(图4)和内置层170不叠置且末端沿着同一边界设置的状态。
在图20中，还示出了声波谐振器的根据第二电极125a的宽度We的Kt2(％)值。Kt2(％)指示根据每个谐振部结构的压电特性。
参照图20和图21，可理解：在第二电极125的末端与内置层170沿着同一边界设置(0μm，图13中的构造)的基础上，衰减特性随x轴值的增大而增大。另一方面，可理解：当第二电极125距内置层170的距离随x轴值的减小而增大时，衰减减小以使声波谐振器的特性降低。
这是由于延伸部E中的横向波的反射性能增大而获得的结果。如图4所示，当第二电极125设置在内置层170的倾斜表面的上方时，因为局部结构可具有宽松/密集/宽松/密集的结构，所以谐振部120的声阻抗使向谐振部120内部反射横向波的反射界面增大。结果，大部分横向波不传播到谐振部120的外部，并且反射到谐振部120的内部，以改善衰减特性。
在其中压电部123的在延伸部E中的倾斜表面的长度ls为0.87μm的声波谐振器中，当具有0.4μm至8μm的宽度的第二电极125a层叠在压电层123的倾斜表面上时，可发生高水平的衰减。相应地，可使得在横向波向谐振部120的外部传播时引起的损耗显著地减小。此外，当在延伸部E中，第二电极125a的宽度We大于或小于以上所提及的宽度时，衰减可能会减小并且谐振性能可能会劣化。
考虑了在延伸部E中第二电极125a的宽度We与倾斜表面长度ls的比(We/ls)，如图21所示，当比(We/ls)为0.46至0.92时，衰减可保持在38dB以上。
相应地，为了确保谐振性能，可将根据本示例的声波谐振器100的延伸部E中的第二电极125a的最大宽度We与倾斜表面长度ls的比(We/ls)限制在0.46至0.92的范围内。本公开的全部构造不限于0.46至0.92的范围，并且该范围可根据内置层170的厚度或倾斜角θ的大小的改变而改变。
在第二电极125在压电层123的倾斜部1231的上方设置在整个延伸部E中的示例中(见图12)，当第二电极125的在延伸部E中的宽度We分别为2.2μm、4.2μm和6μm时，可出现衰减的峰值(见图20)。
如图20所示，第二电极125和内置层170的叠置面积越大，声波谐振器的Kt2(％)值越小，这可能由于由内置层170形成的无效面积增大而导致。
相应地，内置层170和第二电极125的叠置区域可针对每个声波谐振器而改变，以针对每个声波谐振器有区别地实现Kt2(％)值。结果，可增加滤波器设计的种类或程度。
如图1所示，当根据示例的两个声波谐振器(在下文中，称为第一谐振器100和第二谐振器200)彼此相邻设置时，第一谐振器100和第二谐振器200可以以多边形的不同边彼此面对这样的方式设置。
第一谐振器100和第二谐振器200的面对的边(或侧部)可彼此平行地设置，但本公开不限于此。例如，尽管第一谐振器100和第二谐振器200的面对的边不彼此平行，但是所述面对的边可被设置为在它们彼此不接触或不干涉的范围内尽可能地靠近彼此。
同样地，谐振部120可形成为具有多边形平面，这可允许第一谐振器100和第二谐振器200之间的间距显著地减小。
当声波谐振器的谐振部120被构造为具有圆形平面或椭圆形平面时，彼此相邻设置的两个声波谐振器之间的空的空间增大，并且因此，由两个声波谐振器占据的整个区域也增大。然而，类似于本示例，当谐振部120被构造为具有多边形平面时，第一谐振器100和第二谐振器200的面对的边可彼此相邻设置。因此，两个谐振器100和200之间的空的空间可显著地减小。
此外，基板110上的由第一谐振器100和第二谐振器200占据的面积也可显著减小。
由于谐振部120被构造为具有不对称的多边形平面，因此本示例的内置层170也可被构造为具有不对称的多边形环形形状。
在本示例中，术语“不对称的多边形”指的是关于多边形内的点不对称的多边形、关于穿过多边形的线不对称的多边形或其面对的边不彼此平行的多边形。
根据本示例的声波谐振器100以这样的方式构造：谐振部120的整个平面具有不对称的多边形的形状。因此，当在平面图中观察时，谐振部120的轮廓具有至少三个顶点和至少三条边。
当谐振部120的轮廓具有三个顶点和三条边时，边的夹角可小于90度(即，锐角)。当谐振部120的轮廓包括四个顶点和四条边时，至少一个夹角是锐角。当夹角是锐角时，在谐振部120的边缘处反射的声波可比在谐振部120的边处反射的声波引起更多的干涉而增大损耗。为了减小由锐角导致的损耗，可对形成锐角的顶点进行倒角以形成钝角。
根据示例的声波谐振器可以以这样的方式被构造：谐振部120的轮廓具有包括五个或更多个顶点以及五条或更多条边的五边形形状。因此，以上所提及的损耗可显著地下降。当谐振部120的轮廓实现为具有五边形形状时，边的所有夹角形成为钝角，以易于实现每层的形状。然而，声波谐振器100的谐振部120的形状不限于此。如图1A所示，如果谐振部120的一部分具有不对称的多边形形状，则谐振部120可被构造为具有各种形状。
在本示例中，顶点基本上被构造为具有角形状，但如有必要，顶点可在工艺和制造工艺期间被构造为具有圆形顶点形状或倒角形状。
如图5A所示，由于谐振部120可被构造为具有五边形形状，因此内置层170也包括五个顶点Q和五条边R。
如图5A至5D所示，内置层170可以以这样的方式被构造：边R上的倾斜角θ1与顶点Q(例如，夹角)的一部分处的倾斜角θ2不同。更具体地，内置层170可以以这样的方式被构造：倾斜角θ2大于边R的中央部倾斜角θ1。
在声波谐振器100中，横向声波的干涉在谐振部120的顶点Q处增大。因此，内置层170的倾斜表面L的角在谐振部120的顶点Q处增大以增强在谐振部120的顶点Q处的反射特性。
由于延伸部E中的声阻抗差随内置层170的倾斜角(图4中的θ)的增大而增大，因此在延伸部E中的横向波的反射特性增强。
然而，当内置层170的角θ过分增大时，层叠在内置层170上的压电层123可能过分弯曲以导致在压电层123的弯曲部处破裂。由于倾斜表面L的宽度随着倾斜角θ的增大而变窄，因此可能难以在于压电层123上形成第二电极125的同时将第二电极125精确地放置在延伸部E内。
相应地，在设置在谐振部120中的内置层170中，边R的中央部倾斜角θ1可被构造为相对小，并且内置层170的在横向声波的干涉增大的顶点处的倾斜角θ2可被构造为相对大。结果，横向声波的损耗下降。
如图5B至图5D所示，构成内置层170的边R以这样的方式构造：倾斜角θ随距顶点Q的距离的减小而增大。因此，构成内置层170的边R以这样的方式构造：中央部倾斜角θ1和两个末端(即，顶点部)的倾斜角θ2彼此不同。
例如，边R的倾斜角θ1和边R的两个末端的倾斜角θ2可被构造为相差5度或更大。如以上所提及的，内置层170的倾斜角θ可以在5度至70度的范围内。相应地，当边R的中央部倾斜角θ1和边R的两个末端的倾斜角θ2被构造为相差5度或更大时，顶点Q的倾斜角θ2可被限定在10度至70度的范围内，并且边R的中央部倾斜角θ1可被限定在5度至65度的范围内。然而，本示例不限于此。
当顶点Q处的倾斜角θ2被构造为大于边R的中央部倾斜角时，声能的损耗可降低。这将在下面详细描述。
图22和图23示出了根据示例的声波谐振器的效果。图22示出了谐振部120的顶点处的平面图并且示出了横向波入射到中央部S的顶点附近的延伸部E。图23示出了声波谐振器的延伸部E的部分截面图。
尽管图22示出了谐振部120的顶点的夹角是直角，但本示例不限于此。
参照图22和图23，声波谐振器可被划分为有效边缘部分M和边部分N。有效边缘部分M是受横向波的具有不同传播方向的分量之间的干涉影响的区域，并且边部分N是不受干涉影响的区域。在根据示例的声波谐振器中，反射界面F0安装在延伸部E中以实现良好的横向波反射。反射界面可以是例如沿着第二电极125的末端形成的竖直表面。
中央边界(中央部与延伸部E之间的界面)G0与反射界面F0之间的优选宽度为横向波的波长λ的四分之一左右，其目的是实现横向波的布拉格反射(Bragg reflection)。有效边缘部分M与边部分N之间的边界可被限定为与中央边界的边缘分开n倍波长的位置。在横向波的谐振模式中，n＝1是合适的，以形成格子图案，其中，在中央部S中，给定一倍波长(1λ)作为间距。
参照图22，在有效边缘部分M中，中央边界G0的界面长度是nλ，并且反射界面F0的长度是(n+1/4)λ。因此，中央边界G0的界面长度与反射界面F0的长度的比为n:(n+1/4)。在边部分N中，中央边界G0的长度与反射界面F0的长度的比为一比一(1:1)。因此，在有效边缘部分M与边部分N中横向波的反射行为是不同的。
在不连续地形成形状或结构的边界(或界面)中，横向波的传输特性和反射特性通过入射边与传输边之间的声阻抗Z的差来确定。声阻抗差ΔZ越大，声波谐振器的声能损耗越小。针对横向波的声阻抗差与厚度差成正比且与界面长度差成反比。由于在有效边缘部分M中反射界面F0的长度大于中央边界G0的长度，因此在有效边缘部分M中中央边界G0与反射界面F0的声阻抗差ΔZ变得小于在边部分N中的中央边界G0与反射界面F0的声阻抗差ΔZ。因此，与边部分N中的横向波反射特性相比，有效边缘部分M中的横向波反射特性劣化。
相应地，应确保有效边缘部分M中的声阻抗差ΔZ至少与边部分N中的声阻抗差ΔZ一样大。由于声阻抗差与厚度差成正比并且与界面长度差成反比，因此通过增大有效边缘部分M的厚度差来确保有效边缘部分M中的声阻抗差ΔZ。
在包括中央边界G0和反射界面F0的厚度方向的截面图(图23)中，中央边界G0与反射界面F0的厚度差ΔT被表示为(1/4)λ·(tanθ)。相应地，可使用式(1)和式(2)计算在边部分N中的厚度差(ΔT_边)和在有效边缘部分M中的厚度差(ΔT_边缘)，
式(1)：ΔT_边＝(1/4)λ·(tanθ1)
式(2)：ΔT_边缘＝(1/4)λ·(tanθ2)
其中，θ1表示内置层170在边部分N中的倾斜角，并且θ2表示内置层170在有效边缘部分M中的倾斜角。
有效边缘部分M的倾斜角θ2应大于边部分N的倾斜角θ1以增大厚度差。例如，有效边缘部分M的厚度差与边部分N的厚度差的比可比有效边缘部分M的界面长度与边部分N的界面长度的增大的比而增大得更多。由于中央边界G0的长度与反射界面F0的长度的比为n:(n+1/4)，因此可通过将长度比与式(1)和式(2)结合来获得与有效边缘部分M的倾斜角θ2和边部分N的倾斜角θ1有关的式(3)。
式(3)：tanθ2/tanθ1≥(n+1/4)/n
由于n表示声波的波长的整数倍，因此当θ1为30度时可根据n计算θ2，如表1所示。
表(1)
相应地，为了确保有效边缘部分M的声阻抗差ΔZ，当n＝1时，θ2应大于或等于35.8度。结果，为了获得上述效果，当n＝1时，θ1和θ2应被构造为具有5度或更大的差。
在下文中，将在下面描述根据示例的制造声波谐振器的方法。
图6至图8示出了根据示例的制造声波谐振器的方法。
参照图6，绝缘层115和牺牲层140形成在基板110上。图案P形成为贯穿牺牲层140。因此，绝缘层通过图案P暴露于外部。
绝缘层115可利用氧化镁(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)、氧化锌(ZnO)、氮化硅(SiN)或二氧化硅(SiO2)形成，但本示例不限于此。
图案P形成在牺牲层140上，使得图案P的侧表面倾斜以防止在稍后将在图案P中形成的在蚀刻停止部145与牺牲层140之间的边界上形成陡坡台。此外，图案P可形成为具有上表面的宽度大于下表面的宽度的梯形形状，以防止发生凹陷。作为示例，由图案P的下表面和侧表面形成的角可在110度和160度之间，并且图案P的下表面可形成为具有2μm至30μm的宽度。
通过后续蚀刻工艺去除牺牲层140的一部分以形成腔C(图2)。因此，牺牲层140可利用易于蚀刻的材料(诸如，多晶硅或聚合物)形成。然而，本示例不限于此。
在牺牲层140上形成膜层150。膜层150沿着牺牲层140的表面形成为具有恒定厚度。膜层150的厚度可小于牺牲层140的厚度。
膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。膜层150还可包括包含氧化镁(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)中的至少一种的介电层或包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的至少一种的金属层，但本示例不限于此。
尽管未示出，但是可在膜层150上形成种子层。
种子层可设置在膜层150与稍后将描述的第一电极121之间。尽管种子层可利用氮化铝(AlN)形成，但本示例不限于此。种子层可使用具有HCP结构的电介质或金属形成。例如，在种子层是利用金属形成的示例中，种子层可利用钛(Ti)形成。
在膜层150上形成蚀刻停止层145a。蚀刻停止层145a还填充在图案P中。
蚀刻停止层145a可形成为具有足以完全填充图案P的厚度。相应地，蚀刻停止层145a可形成为比牺牲层140厚。
蚀刻停止层145a可利用与绝缘层115的材料相同的材料形成，但本示例不限于此。
去除蚀刻停止层145a，使得膜层150暴露于外部。
在该示例中，填充部分保留在图案P中，并且保留的蚀刻停止层145a用作蚀刻停止部145。
如图7所示，可在膜层150的上表面上形成第一电极121。
第一电极121可利用导电材料(诸如，金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或包含它们中的至少一种的金属)形成。然而，本示例不限于此。
第一电极121可形成在将形成腔C(图3)的区域的上方。
可通过形成导电层以覆盖整个膜层150并且去除非必要的部分来形成第一电极121。
在该阶段中，第一电极121包括设置在谐振部120内的部分和设置在谐振部120之外的连接电极。设置在谐振部120内的部分的整个平面可具有不对称的多边形形状。
然后形成内置层170。内置层170可形成在第一电极121上，并且如有必要，内置层170可延伸到膜层150上。
内置层170可通过在形成为覆盖由膜层150、第一电极121和蚀刻停止部145形成的整个表面之后去除设置在与中央部S对应的区域中的部分来完成。
相应地，第一电极121的构成中央部S的中央部分暴露于内置层170的外部。内置层170可形成为沿着第一电极121的外周覆盖第一电极121的部分。因此，内置层170可仅设置在谐振部120内的延伸部E中，第一电极121的外边缘部分可设置在内置层170的一部分的下方。
设置在延伸部E中的内置层170可具有符合第一电极121的形状的具有多条边和多个顶点的不对称的多边形环形的形状。然而，如有必要，设置在延伸部E中的内置层170可具有部分区域断开的不连续的环形形状。
内置层170的与中央部S相邻设置的侧表面可形成为倾斜表面L。内置层170随着距中央部S的一侧的距离的减小而变薄。因此，内置层170的下表面形成为比内置层170的上表面进一步向中央部S延伸。在这种情况下，如上所述，内置层170的倾斜表面L的倾斜角可在5度至70度的范围内。
如图5A至图5D所示，内置层170的倾斜表面L可以以这样的方式形成：边的中央处的倾斜角θ1小于顶点的部分处的倾斜角θ2。
尽管内置层170可利用例如电介质(诸如，二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiN)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等)形成，但利用与压电层123的材料不同的材料形成。
可在第一电极121和内置层170上形成压电层123。
在本示例中，压电层123可利用氮化铝(AlN)形成。然而，本示例不限于此。可选择性地将氧化锌(ZnO)、掺杂的氮化铝、锆钛酸铅(PZT)、石英或类似材料用作压电层123的材料。掺杂的氮化铝还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。例如，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的至少一种，并且以掺杂的氮化铝的总含量为基准，稀土金属的含量可以是1至20原子百分比(at％)。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。碱土金属可包括镁(Mg)。
压电层123可利用与内置层170的材料不同的材料形成。
可通过在将压电材料形成在由第一电极121和内置层170形成的整个表面上之后去除非必要部分来形成压电层123。在本示例中，压电层123是通过在形成第二电极125之后去除压电材料的非必要部分来完成的。然而，本示例不限于此，并且压电层123可在形成第二电极125之前完成。
压电层123可形成为覆盖第一电极121的至少一部分和内置层170的至少一部分。就此而言，压电层123可形成为符合由第一电极121和内置层170形成的表面的形状。
如以上所提及的，仅第一电极121的与中央部S对应的部分暴露于内置层170的外部。因此，形成在第一电极121上的压电部123a设置在中央部S内，并且形成在内置层170上的弯曲部123b设置在延伸部E内。
由于弯曲部123b形成为符合内置层170的形状，因此与内置层170类似，弯曲部123b的形成在内置层170的顶点上的部分的倾斜角可大于弯曲部123b的形成在内置层170的边上的部分的倾斜角。
可在压电层123上形成第二电极125。在本示例中，第二电极125可利用导体(诸如，钼(Mo)、钌(Ru)、铱(Ir)、铝(Al)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、钯(Pd)、钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)或包含它们中的至少一种的金属)形成，但本示例不限于此。
第二电极125主要形成在压电层123的压电部123a上。如以上所提及的，压电层123的压电部123a设置在中央部S内。相应地，设置在压电层123的压电部123a上的第二电极125也设置在中央部S内。
在本示例中，第二电极125的一部分还可形成在压电层123的倾斜部1231上。相应地，如以上所提及的，第二电极125可完全设置在中央部S中并且可部分地设置在延伸部E处。
如图8所示，可形成保护层127。
保护层127可沿着由第二电极125和压电层123形成的表面形成。尽管未在附图中示出，但是保护层127还可形成在暴露于外部的内置层170上。
保护层127可利用氧化硅基绝缘材料、氮化硅基绝缘材料、氧化铝基绝缘材料和氮化铝基绝缘材料中的一种形成。然而，保护层127的材料不限于此。
在部分地去除保护层127和压电层123以使第一电极121和第二电极125部分地暴露之后，可分别在第一电极121和第二电极125的暴露的部分中形成第一金属层180和第二金属层190。
第一金属层180和第二金属层190可利用金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝-锗(Al-Ge)合金等形成，并且可通过将所述材料中的一种分别沉积在第一电极121和第二电极125上来形成。然而，本示例不限于此。
可形成腔C。
如图9所示，可通过去除牺牲层中的设置在蚀刻停止部145内侧的部分形成腔C，以完成图2和图3中所示出的声波谐振器100。在去除工艺期间去除的牺牲层140可通过蚀刻技术被去除。
当牺牲层140利用多晶硅或聚合物形成时，可通过使用卤(诸如氟(F)、氯(Cl)等)化物蚀刻气体(例如，XeF2)的干法蚀刻去除牺牲层140。
在根据示例的以上构造的声波谐振器中，谐振部120的延伸部E可由于内置层170而形成为比谐振部120的中央部S厚。因此，防止在中央部S中产生的振动传播到外部，以增大声波谐振器的Q因数。
此外，第二电极125可部分地设置在延伸部E中，以提供显著地改善的谐振性能。
此外，谐振部120的整个表面可形成为具有不对称的多边形形状，以显著地减小声波谐振器之间的间距。结果，声波谐振器滤波器的尺寸可显著地减小。
根据示例的声波谐振器不限于上述示例，并且可进行各种修改。
图9和图10是根据另一示例的声波谐振器的截面图。图9与沿着图1B中的I-I'线截取的截面图对应，并且图10与沿着图1B中的II-II'线截取的截面图对应。
参照图9和图10，仅除了在谐振部120中的支撑压电层123的部分以外，完全去除根据示例的声波谐振器的内置层170。类似地，如有必要，可部分地设置内置层170。
当以以上的方式构造声波谐振器时，内置层170可不被设置为与第一金属层180或蚀刻停止部145接触。内置层170可不在向谐振部120的外部的方向上延伸，并且可设置在腔C的上部区域中。然而，其中设置有内置层170的区域不限于图9和图10中所示出的区域，并且如有必要，可在各个方向上延伸。
图11至图13是根据另一示例的声波谐振器的截面图。
在图11中所示出的声波谐振器中，第二电极125的设置在延伸部E内的部分可设置在压电层123的倾斜部1231的整个倾斜表面上。
在图12中所示出的声波谐振器中，第二电极125可设置在压电层123的整个上表面上。因此，第二电极125可设置在压电层123的倾斜部1231以及弯曲部123b的延伸部1232上。
在图13中所示出的声波谐振器中，第二电极125可仅设置在压电层123的压电部123a的上表面上，并且可不设置在弯曲部123b上。
如上所述，在根据示例的声波谐振器中，如必要，可对延伸部E的结构进行各种修改。
图14是根据另一示例的声波谐振器的截面图。
参照图14，声波谐振器在第二电极125上具有至少一个沟槽125b。
沟槽125b形成在设置在中央部S内的第二电极125上，并且可形成为凹槽以减小第二电极125的厚度。沟槽125b可沿着中央部S的边界形成，或与中央部S的边缘相邻地形成。
沟槽125b可形成为具有连续环形形状或形成为具有其中一些区域断开的结构。然而，本示例不限于此。沟槽125b可形成为多个部分的或不连续的弧形的凹槽。
沟槽125b可以以这样的方式形成：其宽度大于其深度。
图15是根据另一示例的声波谐振器的截面图，并且示出了图14中所示出的声波谐振器的变型示例。
参照图15，声波谐振器具有形成在保护层127上的沟槽127a。
沟槽127a形成在设置在中央部S内的保护层上，并且形成为凹槽以减小保护层127的厚度。沟槽127a可沿着中央部S的边界形成，或者可与中央部S的边缘相邻设置。
与上述示例类似，沟槽127a可形成为具有连续环形形状或形成为具有其中一些区域断开的结构。沟槽127a可以以这样的方式形成：其宽度大于其深度。然而，本示例不限于此。
图16是根据另一示例的声波谐振器的截面图，并且示出了与沿着图1B中的I-I'线截取的截面对应的截面。
参照图16，根据本示例的声波谐振器以与图3中所示出的声波谐振器类似地构造，但不包括谐振部120的外周上的第一金属层180(图3)。
在该示例中，第一金属层180可仅设置在连接到另一声波谐振器的电极的连接布线上，并且可不围绕谐振部120设置。
相应地，内置层170以及层叠在内置层170上的保护层127可设置在谐振部120的整个外围区域中。然而，本示例不限于此，并且如有必要，内置层170和保护层127可部分地设置在谐振部120的外围区域中。
图17是根据另一示例的声波谐振器的截面图。
参照图17，根据本示例的声波谐振器与图2和图3中所示出的声波谐振器类似地构造。与图2和图3中所示出的声波谐振器不同的是，图17中所示出的声波谐振器包括具有介于膜层150与第一电极121之间的至少一部分的内置层170。
在这种情况下，在制造工艺期间，内置层170可在第一电极121之前形成在膜层150上，并且第一电极121可形成在内置层170上以覆盖内置层170的一部分。相应地，可在第一电极121和压电层123二者上形成倾斜表面。
图18是根据另一示例的声波谐振器的截面图。
参照图18，根据本示例的声波谐振器与图3中所示出的声波谐振器类似地构造，但不包括腔(图2中的C)而包括布拉格反射器层117。
布拉格反射器层117可设置在基板110的内部。布拉格反射器层117通过在谐振部120的下方交替地层叠具有高声阻抗的第一反射器层B1和具有低声阻抗的第二反射器层B2来形成。
第一反射器层B1和第二反射器层B2的厚度是根据具体波长限定的，并且第一反射器层B1和第二反射器层B2在竖直方向上将声波反射到谐振部120的一侧，以防止声波传播到基板110的下侧。
为此，第一反射器层B1利用具有比第二反射器层B2的材料的密度更高的密度的材料形成。例如，可选择性地将钨(W)、钼(Mo)、钌(Ru)、铱(Ir)、钽(Ta)、铂(Pt)和铜(Cu)中的一种用作第一反射器层B1的材料。第二反射器层B2利用具有比第一反射器层B1的材料的密度低的密度的材料形成。例如，可选择性地将二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)和氮化铝(AlN)中的一种用作第二反射器层B2的材料。然而，本示例不限于此。
图19是根据另一示例的声波谐振器的截面图。
参照图19，根据本示例的声波谐振器与图3中所示出的声波谐振器类似地构造。腔C可不形成在基板110上，而是可通过部分地去除基板110来形成。
腔C可通过蚀刻基板110的上表面来形成。蚀刻可以是干法蚀刻或湿法蚀刻。
屏障层113可形成在腔C的内表面上。屏障层113保护基板110免受在谐振部120的形成期间使用的蚀刻剂的影响。
屏障层113可包括诸如氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)或类似材料的电介质，但本示例不限于此。各种材料可用作屏障层113的材料，只要它们可保护基板110免受蚀刻剂的影响即可。
在下文中，将简要地描述根据示例的制造声波谐振器的方法。在在基板110中形成腔C之后，可在腔C中形成屏障层113。
腔C填充有可以是二氧化硅(SiO2)的材料。
在基板110的上表面通过化学机械抛光(CMP)工艺等平坦化之后，顺序地沉积第一电极121、内置层170、压电层123、第二电极125等以形成谐振部120。
使用蚀刻剂去除填充腔C的材料。从而，完成声波谐振器。
在以上构造的声波谐振器中，在延伸部中的压电层和第二电极中形成倾斜部，以防止横向振动运动到外部。从而，可增强声波谐振器的性能。
如上所述，在根据示例的声波谐振器中，通过设置在压电层下方的内置层而在压电层和第二电极处形成倾斜区域，以防止横向振动运动到外部。因此，可增强声波谐振器的性能。
谐振部的整个平面可形成为具有不对称的多边形形状。因此，声波谐振器之间的间距显著地减小，以显著地减小声波谐振器滤波器的尺寸。
当谐振部的平面具有对称的多边形形状时，可从相对的边反射横向波，并且因此可产生新的谐振模式，以增大声波谐振器的损耗。另一方面，当谐振部的平面具有不对称的多边形形状时，横向波可排除形成驻波的谐振模式，以减小由该谐振模式引起的损耗。
相较于对称的多边形形状，不对称的多边形形状可使在应设置多个声波谐振器的装置中的多个声波谐振器之间的布置是自由的。
此外，在由谐振部的平面形成的多边形形状中，内置层的设置在边的中央中的倾斜角形成为相对较小，并且横向声波的干涉增大的顶点的倾斜角形成为相对较大。因此，可进一步减小横向声波在顶点处的损耗。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。这里描述的示例仅被视为描述性意义，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视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来组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被理解为被包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种声波谐振器，所述声波谐振器包括：
基板；以及
谐振部，包括顺序地层叠在所述基板上的第一电极、压电层和第二电极，并且被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部，
其中，所述谐振部被构造为具有不对称的多边形平面，
在所述延伸部中的所述压电层的下方设置有内置层，并且在所述延伸部中的所述压电层被构造为具有升高以符合所述内置层的形状的形状，并且
所述内置层被构造为具有与所述延伸部的形状对应的不对称的多边形形状。
2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述内置层被构造为包括具有倾斜表面的倾斜部分，所述倾斜部分具有随所述内置层距所述中央部的距离的增大而增大的厚度，并且
所述压电层包括设置在所述倾斜表面上的倾斜部。
3.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述内置层被构造为具有至少一部分，所述至少一部分设置在所述第一电极的下方或所述第二电极的下方，或者设置在所述第一电极与所述压电层之间。
4.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，所述第二电极被构造为具有设置在所述延伸部中的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的声波谐振器，其中，设置在所述延伸部中的所述第二电极被构造为设置在所述压电层的所述倾斜部的倾斜表面上，并且被构造为被设置为具有比所述压电层的所述倾斜部的所述倾斜表面的面积小的面积。
6.根据权利要求4所述的声波谐振器，其中，设置在所述延伸部内的所述第二电极被构造为设置在所述压电层的所述倾斜部的整个倾斜表面上。
7.根据权利要求4所述的声波谐振器，其中，所述压电层包括从所述压电层的所述倾斜部向外延伸的延伸部，并且
所述第二电极被构造为设置在所述压电层的所述倾斜部和所述压电层的所述延伸部上。
8.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，所述内置层包括至少三条边和连接所述至少三条边的至少三个顶点，并且
所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角与所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角不同。
9.根据权利要求8所述的声波谐振器，其中，所述倾斜表面在所述内置层的所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角小于所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角。
10.根据权利要求8所述的声波谐振器，其中，所述倾斜表面在所述内置层的所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角比所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角大5度或更多。
11.根据权利要求8所述的声波谐振器，其中，所述内置层的倾斜角被构造为在5度至70度的范围内。
12.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述内置层利用与所述压电层的材料不同的材料形成。
13.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述内置层利用电介质形成。
14.一种声波谐振器滤波器，所述声波谐振器滤波器包括：
基板；以及
第一谐振器和第二谐振器，在所述基板上彼此相邻地设置，所述第一谐振器和所述第二谐振器中的每者被构造为具有不对称的多边形形状的平面，
其中，所述第一谐振器和所述第二谐振器中的每者包括顺序地层叠的第一电极、压电层和第二电极，并且被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部，并且
其中，在所述延伸部中的所述压电层的下方设置有内置层，并且在所述延伸部中的所述压电层被构造为具有升高以符合所述内置层的形状的形状。
15.根据权利要求14所述的声波谐振器滤波器，其中，所述第一谐振器所形成的不对称的多边形形状的一条边和所述第二谐振器所形成的不对称的多边形形状的一条边被设置为彼此面对。
16.根据权利要求14所述的声波谐振器滤波器，其中，所述内置层包括至少三条边和至少三个顶点，所述至少三条边成直线地布置并且具有倾斜表面，所述至少三条边连接在所述至少三个顶点上，并且
所述倾斜表面在所述至少三条边中的每条边的中央处的倾斜角与在所述至少三条边中的每条边的端部处的倾斜角不同。
17.一种制造声波谐振器的方法，所述方法包括：
形成包括顺序地层叠在基板上的第一电极、压电层和第二电极的谐振部，并且将所述谐振部形成为具有不对称的多边形平面，所述谐振部被划分为中央部以及沿着所述中央部的外周设置的延伸部；
在所述延伸部中，在所述压电层的下方形成内置层；
在所述延伸部中，将所述压电层形成为具有升高以符合所述内置层的形状的形状；以及
将所述内置层形成为具有与所述延伸部的形状对应的不对称的多边形形状。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括将所述内置层形成为包括具有倾斜表面的倾斜部分，所述倾斜部分具有随着所述内置层距所述中央部的距离的增大而增大的厚度，
其中，所述压电层包括设置在所述倾斜表面上的倾斜部。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述内置层被构造为具有至少一部分，所述至少一部分设置在所述第二电极的下方，或设置在所述第一电极与所述压电层之间。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二电极被构造为具有设置在所述延伸部中的至少一部分。
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