CN111245395B - 声波谐振器 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种声波谐振器，所述声波谐振器包括：基板；谐振部，设置在所述基板上，并且包括第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部的上部上；以及疏水层，形成在所述保护层上，并且所述保护层包括堆叠在所述第二电极上的第一保护层和堆叠在所述第一保护层上的第二保护层，其中，所述第二保护层的密度高于所述第一保护层的密度。

Description

声波谐振器
本申请要求于2018年11月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0150682号韩国专利申请和于2019年3月14日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0029211号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有的目的通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种声波谐振器。
背景技术
随着与移动通信装置、化学和生物电子装置以及类似装置相关的技术迅速发展，对用这种装置实现的紧凑且轻质的滤波器、振荡器、谐振元件和声波谐振质量传感器的需求也增加。
薄膜体声波谐振器(FBAR)可实现这种紧凑且轻质的滤波器、振荡器、谐振元件和声波谐振质量传感器。
FBAR可以有利的是，可以能够以最低成本进行批量生产，并且FBAR可以以明显更小的尺寸实现。此外，可实现高质量因数(Q)值(滤波器的主要特性)并且甚至可在微波频带中使用谐振器。详细地，可在个人通信系统(PCS)频带和数字无绳系统(DCS)频带中实现谐振器。
通常，FBAR可形成为具有包括谐振部的结构，在谐振部中，第一电极、压电主体和第二电极顺序地堆叠在基板上。
FBAR的操作原理如下。首先，当电能施加到第一电极和第二电极以在压电层中感应出电场时，该电场在压电层中引起压电现象，使得谐振部沿预定方向振动。结果，在与振动方向相同的方向上产生体声波，从而引起谐振。
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，一种声波谐振器包括：基板；谐振部，设置在所述基板上，并且包括第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部的上部上；疏水层，形成在所述保护层上，其中，所述保护层包括堆叠在所述第二电极上的第一保护层和堆叠在所述第一保护层上的第二保护层，并且其中，所述第二保护层的密度高于所述第一保护层的密度。
腔可形成在所述谐振部的下部中，并且所述疏水层可进一步形成在所述腔的内壁上。
所述第二保护层可进一步设置在所述腔的所述内壁和所述疏水层之间。
所述第一保护层可利用氧化硅基绝缘材料和氮化硅基绝缘材料中的一种形成。
所述第二保护层可利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的一种形成。
所述第一保护层可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的一种形成。
所述第二保护层可利用氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)中的一种形成。
所述第二保护层可形成为具有比所述第一保护层的厚度小的厚度。
所述疏水层可利用自组装单层(SAM)形成材料形成。
所述疏水层可具有或更小的厚度。
所述疏水层可包含氟(F)成分。
所述疏水层可包含具有硅头的碳氟化合物。
所述谐振部可包括：中央部；延伸部，从所述中央部向外延伸；以及插入层，设置在所述压电层的下部中，并且所述压电层包括设置在所述中央部中的压电部和设置在所述延伸部中的弯曲部，并且所述弯曲部被构造为从所述压电部延伸以沿着所述插入层的形状倾斜。
膜层可设置在所述基板上，并可被构造为支撑所述谐振部；并且腔可设置在所述膜层和所述基板之间，其中，所述膜层包括第一膜层和设置在所述第一膜层和所述第一电极之间的第二膜层，并且所述第一膜层利用密度高于所述第二膜层的密度的材料形成。
所述第二膜层可利用氧化硅基绝缘材料和氮化硅基绝缘材料中的一种形成。
所述第二膜层可利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的一种形成。
在一个总体方面中，一种声波谐振器包括：基板；谐振部，设置在所述基板上，并且包括第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部的上部上；腔，设置在所述第一电极和所述基板之间；第一疏水层，形成在所述保护层上；以及第二疏水层，形成在所述腔的至少一个内壁上。
所述第一疏水层和所述第二疏水层可利用自组装单层(SAM)形成材料形成。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是明显的。
附图说明
图1是根据一个或更多个实施例的声波谐振器的平面图的示例；
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图的示例；
图3是沿图1的线II-II'截取的截面图的示例；
图4是沿图1的线III-III'截取的截面图的示例；
图5至图8是示出根据一个或更多个实施例的制造声波谐振器的方法的示例的示图；
图9是根据一个或更多个实施例的声波谐振器的平面图的示例；
图10是沿图9的线IV-IV'截取的截面图的示例；
图11是根据另一实施例的声波谐振器的截面图的示例；
图12是示出基于根据一个或更多个实施例的声波谐振器的第二电极的结构的声波谐振器的谐振性能的示例的曲线图；
图13是概括图12中所示的曲线图的值的示例的表；
图14A和图14B示意性地示出了根据一个或更多个实施例的用作疏水层的粘合层的前体的分子结构的示例；
图15示意性地示出了根据一个或更多个实施例的疏水层的分子结构的示例；
图16和图17分别是根据一个或更多个实施例的滤波器的示例的示意性电路图；
图18示出了羟基被吸附在未形成疏水层的保护层上；
图19示出了在保护层上形成疏水层的示例；
图20是示出其中在保护层上形成疏水层的声波谐振器(示例)和其中疏水层未形成在保护层上的声波谐振器(比较示例)的根据湿度和时间的频率变化的示例的曲线图；以及
图21示意性地示出在保护层上形成疏水层的工艺的示例。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是显而易见的。
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后，在此描述的方法、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，在此描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于在此阐述的顺序，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，可省略对于已知的特征的描述。
在此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在此描述的示例。更确切的说，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/或系统的很多可行的方式中的一些可行方式。
在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“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其它元件。相比之下，当元件被称为“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元件或层。同样的附图标记始终表示同样的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意和一个或更多个的全部组合。
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，在此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。
为了便于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”等的空间相对术语来描述附图中所示的一个元件与另一元件或其他元件的关系。将理解的是，除了附图中描绘的方向之外，空间相对术语旨在还包括装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为在其它元件“上方”或“上面”的元件随后将定位在所述其它元件或特征“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据附图的特定方向可包括上方和下方两种方位。装置可另外定位(旋转90度或在其它方位)，并可相应地解释在此使用的空间相对描述语。
在此使用的术语仅描述特定实施例，并且本公开不限于此。除非上下文另外清楚地指出，否则如在此使用的，单数形式也意图包括复数形式。将进一步理解的是，当在说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，列举存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组。
在下文中，将参考示出本公开的实施例的示意性示图来描述示例。在附图中，例如，由于制造技术和/或公差，可预计所示形状的改变。因此，示例不应被解释为局限于在此所示区域的特定形状，例如，示例应被解释为包括制造导致的形状变化。以下实施例也可由一个或它们的组合构成。
以下描述的本公开的内容可具有各种构造，并且仅提出在此所需的构造，但不限于此。
声波谐振器
图1是示出根据一个或更多个实施例的声波谐振器的示例的平面图，并且图2是沿图1的线I-I'截取的截面图。此外，图3是沿图1的线II-II'截取的截面图，并且图4是沿图1的线III-III'截取的截面图。
参照图1至图4，根据示例的声波谐振器100可以是薄膜体声波谐振器(FBAR)，并且可包括基板110、绝缘层115、膜层150、腔C、谐振部120、保护层127和疏水层130。
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。然而，基板不限于此，并且其它材料可用作基板。
绝缘层115可设置在基板110的上表面上，以使基板110和谐振部120彼此电隔离。此外，当在制造声波谐振器期间形成腔C时，绝缘层115可防止基板110被蚀刻气体蚀刻。
在该示例中，绝缘层115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，并且可通过诸如化学气相沉积、RF磁控溅射和蒸镀的工艺之一形成在基板110上。
牺牲层140可形成在绝缘层115上，并且腔C和蚀刻停止部145可设置在牺牲层140中。
腔C形成为空的空间，并且可通过去除牺牲层140的一部分来形成。
由于腔C可形成在牺牲层140中，所以形成在牺牲层140上方的整个谐振部120可形成为平坦状态。这里，应注意，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，然而所有示例和实施例不限于此。
蚀刻停止部145沿着腔C的边界设置。蚀刻停止部145可防止蚀刻在形成腔C期间超出腔区域。因此，腔C的水平区域由蚀刻停止部145限定，并且竖直区域由牺牲层140的厚度限定。
膜层150可形成在牺牲层140上，并且可与基板110限定腔C的厚度(或高度)。因此，膜层150也可利用在形成腔C的工艺期间可不容易去除的材料形成。
例如，当使用卤基(诸如氟(F)、氯(Cl)或类似物质)蚀刻气体以去除牺牲层140的一部分(例如，腔区域)时，膜层150可利用与上述蚀刻气体具有低反应性的材料形成。在该示例中，膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。
此外，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，或者可包括包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)和钛(Ti)中的至少一种的金属层。然而，实施例的构造不限于此。
种子层(未示出)可形成在膜层150上。详细地，在非限制性示例中，种子层可设置在膜层150和第一电极121之间。种子层可利用氮化铝(AlN)材料形成，但不限于此。或者，种子层可使用具有密排六方(HCP)结构的电介质或金属形成。当种子层使用金属形成时，种子层可利用钛(Ti)和钌(Ru)形成，但不限于此。
谐振部120可包括第一电极121、压电层123和第二电极125。在谐振部120中，第一电极121、压电层123和第二电极125可自底部至顶部堆叠。因此，在谐振部120中，压电层123可设置在第一电极121和第二电极125之间。
谐振部120可形成在膜层150上，并且因此，膜层150、第一电极121、压电层123和第二电极125可顺序地堆叠以形成谐振部120。
谐振部120可根据施加到第一电极121和第二电极125的信号使压电层123谐振，以产生谐振频率和反谐振频率。
当形成稍后描述的插入层170时，谐振部120可划分为其中第一电极121、压电层123和第二电极125以大体上平坦的方式以自底部到顶部的形式堆叠的中央部S，以及具有介于第一电极121和压电层123之间的插入层170的延伸部E。
中央部S是设置在谐振部120的中央的区域，并且延伸部E是沿着中央部S的外周设置的区域。因此，延伸部E指的是从中央部S向外延伸的区域。因此，如图2至图4所示，在穿过中央部S切割谐振部120的截面中，延伸部E设置在中央部S的两端中的每个上。
插入层170具有倾斜表面L，倾斜表面L的厚度随着距中央部S的距离增加而变大。
在延伸部E中，压电层123和第二电极125设置在插入层170的上部上。因此，位于延伸部E中的压电层123和第二电极125具有沿着插入层170的形状的倾斜表面。
另一方面，在本示例中，延伸部E可包括在谐振部120中，并且因此甚至在延伸部E中也可发生谐振。然而，示例不限于此，并且根据延伸部E的结构，在延伸部E中可不发生谐振，而是可在中央部S中发生谐振。
第一电极121和第二电极125可利用导体形成，例如，金、铜、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或含有它们中至少一种的合金，但不限于此。
在谐振部120中，第一电极121可具有比第二电极125的区域宽的区域，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的至少一部分上。因此，在示例中，第一金属层180可设置为围绕第二电极125。
由于第一电极121设置在膜层150上，因此第一电极可以是完全平坦的。另一方面，由于第二电极125设置在压电层123上，所以第二电极可具有与压电层123的形状对应的弯曲部。
第一电极121可用作输入和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出电极中的一个。
第二电极125的第一部分可设置在中央部S的整个区域中，并且第二电极125的第二部分可部分地设置在延伸部E中。因此，第二电极125可被分成设置在压电层123的压电部123a上的部分(稍后描述)和在延伸部E内设置在压电层123的弯曲部123b上的部分。
更详细地，在示例中，第二电极125可设置为覆盖整个压电部123a以及压电层123的倾斜部1231的一部分。因此，设置在延伸部E中的第二电极125a可形成为具有小于倾斜部1231的倾斜表面的面积的面积，并且设置在谐振部120中的第二电极125可形成为具有小于压电层123的面积的面积。
因此，如图3中所示，在穿过中央部S切割谐振部120的截面中，第二电极125的端部可设置在延伸部E中。此外，设置在延伸部E中的第二电极125的端部的至少一部分可设置为与插入层170重叠。这里，“重叠”表示当第二电极125投影在设置插入层170的平面上时，第二电极125的投影在该平面上的形状与插入层170重叠。
第二电极125可用作输入电极和输出电极中的一个，并且可输入或输出诸如RF信号等的电信号。换言之，当第一电极121用作输入电极时，第二电极125可用作输出电极。可选地，当第一电极121用作输出电极时，第二电极125可用作输入电极。
压电层123可形成在第一电极121上。当形成插入层170(稍后描述)时，压电层123可形成在第一电极121和插入层170上。
可选择性地使用氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅和石英作为压电层123的材料。在掺杂氮化铝的情况下，可进一步包括稀土金属、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。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。
根据示例的压电层123包括设置在中央部S中的压电部123a以及设置在延伸部E中的弯曲部123b。
压电部123a是直接堆叠在第一电极121的上表面上的部分。因此，压电部123a介于第一电极121和第二电极125之间，并且可与第一电极121和第二电极125形成为平坦形式。
弯曲部123b可被限定为从压电部123a向外延伸并且位于延伸部E内的区域。
弯曲部123b可设置在插入层170(稍后描述)上，并且可形成为具有沿着插入层170的形状上升的形状。因此，压电层123在压电部123a和弯曲部123b之间的边界处弯曲，并且弯曲部123b对应于插入层170的厚度和形状上升。
弯曲部123b可分成倾斜部1231和延伸部1232。
倾斜部1231是指形成为沿着插入层170的倾斜表面L(稍后描述)倾斜的部分。此外，延伸部1232指的是从倾斜部1231向外延伸的部分。
倾斜部1231形成为平行于插入层170的倾斜表面L，并且倾斜部1231的倾斜角可等于插入层170的倾斜表面L的倾斜角(图4的θ)。
插入层170可沿着由膜层150和第一电极121以及蚀刻停止部145形成的表面设置。
插入层170围绕中央部S设置并且支撑压电层123的弯曲部123b。因此，压电层123的弯曲部123b可沿着插入层170的形状分为倾斜部1231和延伸部1232。
插入层170设置在除中央部S之外的区域中。例如，插入层170可设置在除了中央部S之外的整个区域中，或者除了中央部S之外的区域中的一些区域中。
此外，插入层170的至少一部分可设置在压电层123和第一电极121之间。
沿着中央部S的边界设置的插入层170的侧表面可形成为具有随着远离中央部S的距离增加而变得更厚的形状。因此，如图4所示，插入层170具有与中央部S相邻设置的侧表面，作为具有恒定倾斜角θ的倾斜表面L。
如果插入层170的侧表面的倾斜角θ形成为小于5°，则在制造工艺期间，插入层170的厚度可能非常小，或者倾斜表面L的面积可能非常大。因此，其实质性实施存在困难。
此外，如果插入层170的侧表面的倾斜角θ大于70°，则堆叠在插入层170上的压电层123的倾斜部1231的倾斜角也大于70°。在该示例中，压电层123过度弯曲，因此在压电层123的弯曲部中可能发生破裂。
因此，在示例中，倾斜表面L的倾斜角θ形成为在大于或等于5°且小于或等于70°的范围内。
插入层170可利用诸如氧化硅(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)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等的介电材料形成，并且可利用与压电层123的材料不同的材料形成。此外，如果需要，插入层170可利用金属材料形成。在该示例中，插入层170可利用铝或铝合金形成。
在实施例中，插入层170的厚度可小于压电层123的厚度。如果插入层170比压电层123厚，则可能难以形成其中沿着插入层170的形状形成弯曲的弯曲部123b。此外，当插入层170具有或更大的厚度时，弯曲部123b可容易地形成，并且可有效阻挡在声波谐振器的水平方向上的声波。因此，可改善谐振器性能。
根据如上所述构造的示例的谐振部120可通过设置为空的空间的腔C与基板110分开。
可通过在制造声波谐振器的工艺期间通过将蚀刻气体(或蚀刻溶液)供应到入口孔(图1和图3中的H)来去除牺牲层140的一部分从而形成腔C。这里，腔C形成为其中上表面(顶表面)和侧表面(壁表面)由膜层150形成并且底表面由基板110或绝缘层115形成的空间。另一方面，根据制造方法的顺序，膜层150可仅形成在腔C的上表面(顶表面)上。
保护层127可沿声波谐振器100的表面设置，以保护声波谐振器100不受外部元件的影响。保护层127可沿着由第二电极125、压电层123的弯曲部123b和插入层170形成的表面设置。保护层127可包括利用氧化硅基或氮化硅基绝缘材料形成的第一保护层127a，以及利用氧化铝基、氮化铝基、氧化镁基、氧化钛基、氧化锆基和氧化锌基绝缘材料中的一种形成的第二保护层127b。
第二保护层127b可堆叠在第一保护层127a的上部上。稍后将更详细地描述根据实施例的保护层127。
第一电极121和第二电极125可延伸到谐振部120的外部，并且第一金属层180和第二金属层190可分别设置在延伸部的上表面中。
第一金属层180和第二金属层190可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝(Al)合金等的材料形成，但不限于此。
第一金属层180和第二金属层190可用作将根据示例的声波谐振器的电极121和125电连接到与其相邻设置的另一声波谐振器的电极连接布线，或者可用作外部连接端子。然而，本公开不限于此。
第一金属层180可穿过插入层170和保护层127以结合到第一电极121。
此外，如图3中所示，在谐振部120中，第一电极121可具有比第二电极125的区域宽的区域，并且第一金属层180可形成在第一电极121的外周部分中。
因此，第一金属层180可沿着谐振部120的外周设置，并且可设置为围绕第二电极125。然而，本公开不限于此。
另一方面，如上所述，根据示例的第二电极125可堆叠在压电层123的压电部123a和倾斜部1231上。此外，第二电极125的设置在压电层123的倾斜部1231上的部分(图4的125a)(即，设置在延伸部E中的第二电极125a)可仅设置在倾斜部1231的倾斜表面的一部分中，而不是整个倾斜表面中。
图12是测量并示出基于根据示例的声波谐振器的第二电极的结构的声波谐振器的谐振性能(诸如衰减)的曲线图，图13是总结图12中所示的曲线图的值的表。
在测量中使用的声波谐振器是图1至图4中所示的声波谐振器，插入层170的厚度为插入层170的倾斜表面L的倾斜角θ为20°，倾斜表面L的长度(ls，或宽度)为0.87μm。
这里，在示例中，压电层123的倾斜表面可沿着插入层170的倾斜表面形成，并且因此可具有相同的形状。在这方面，压电层123的倾斜表面的长度可被认为等于插入层的倾斜表面L的长度ls。
图12是在改变上述声波谐振器中的设置在延伸部E中的第二电极125a的宽度We的同时测量声波谐振器的衰减的曲线图。
在图12中，Y轴表示声波谐振器的衰减。在本示例中，声波谐振器的大衰减意味着当横波从谐振部120向外流动时发生的损耗小。因此，这意味着改善了声波谐振器的性能。
此外，X轴表示在声波谐振器中设置在延伸部E中的第二电极125a的端部处的宽度We。因此，X轴中的由正数表示的部分表示第二电极125a和插入层在延伸部E内重叠的距离，而由负数表示的部分表示第二电极125a与插入层(或延伸部)分开的水平距离。此外，0μm表示第二电极125a的端部沿中央部S和延伸部E之间的边界设置而第二电极125a和插入层170不重叠的状态。
图12示出了根据在延伸部E中的第二电极的宽度We的声波谐振器的Kt2(％)的值。这里，Kt2(％)表示谐振部的结构的压电特性。
参照图12和图13，基于第二电极125的端部沿着与插入层170相同的边界设置的构造(X轴：0μm)，随着X轴的值增加，衰减特性增加。相反，当X轴的值减小时，第二电极125远离与插入层170的边界移动。在这种情况下，衰减变得更低，并且因此声波谐振器的特性劣化。
这是延伸部E中的横波的反射性能提高的结果。如图3所示，当第二电极125位于插入层170的倾斜表面上时，谐振部120的声波阻抗的局部结构是与中央部S稀疏/密集/稀疏/密集的结构。因此，用于将横波反射到谐振部120的内部的反射界面增加。因此，大多数横波不能流到谐振部120外部，并且可被反射然后流到谐振部120的内部，从而改善衰减特性。
此外，在延伸部E中压电层123的倾斜表面的长度ls为0.87μm的声波谐振器中，当堆叠在压电层123的倾斜表面上的第二电极125a的宽度We为0.4μm至0.8μm时，衰减最大，并且这意味着由横波流出到谐振部120外部引起的损耗显著减少。此外，当延伸部E中的第二电极125a的宽度We大于或小于上述宽度时，测量到衰减减小，因此谐振性能劣化。
另一方面，考虑到在延伸部E中的第二电极125a的宽度We与倾斜表面的长度ls的比率We/ls，如图13所示，在比率We/ls在0.46和0.92之间的示例中，衰减保持在38dB或更大。
因此，为了确保改善的谐振性能，在根据示例的声波谐振器100中，在延伸部E内的第二电极125a的最大宽度We与倾斜表面的长度ls的比率We/ls可限定在0.46至0.92的范围内。然而，示例的整体构造不限于上述范围，并且可根据倾斜角θ的大小或插入层170的厚度的改变来改变该范围。
在第二电极125设置在压电层123的倾斜部1231上方的整个延伸部E中的示例中，如图12和图13所示，当在延伸部E中的第二电极125a的宽度We为2.2μm、4.2μm或6μm时，测量到衰减的峰值。
此外，如图12所示，随着其中第二电极125和插入层170重叠的区域变大，声波谐振器的Kt2(％)的值可减小。在这方面，因为由于插入层170引起的无效区域变大，所以声波谐振器的Kt2(％)的值减小。
因此，为了获得针对每个声波谐振器的不同的Kt2(％)值，可针对每个声波谐振器不同地应用其中插入层170和第二电极125重叠的区域。因此，就滤波器设计而言，可增加一定程度的设计自由度。
当声波谐振器在潮湿环境中使用或在室温下长时间放置时，羟基(OH基团)被吸附到声波谐振器的保护层127，并且因此频率变化可能由于质量负荷增加，或者谐振器性能可能劣化。
为了解决上述问题，根据实施例的保护层127通过堆叠至少两个不同的层127a和127b来形成。此外，疏水层130设置在保护层127的表面和腔C的内壁上。
图18示出了羟基被吸附到未形成疏水层的保护层上的示例，图19示出了在保护层上形成疏水层的情况。
参照图19，保护层127可包括第一保护层127a和堆叠在第一保护层127a上的第二保护层127b。此外，疏水层130可设置在第二保护层127b上。
如图18中所示，在疏水层130未形成在保护层127上的示例中，当声波谐振器在潮湿环境中使用或者在室温下长时间放置时，羟基(OH基团)更容易吸附到保护层127，并且因此可形成羟基化物。由于羟基化物具有高表面能并且不稳定，因此由于羟基化物试图通过吸附水等降低表面能而发生质量负荷。
另一方面，如图19所示，当疏水层130形成在保护层127上时，羟基化物可具有低表面能并且是稳定的。在这方面，不必通过吸附水和羟基(OH基团)等来降低表面能。因此，疏水层130用于抑制水和羟基(OH基团)的吸附，从而显著降低频率变化并一致地保持谐振器性能。
图20是示出其中保护层上形成疏水层的声波谐振器(示例)和其中保护层上未形成疏水层的声波谐振器(比较示例)的根据湿度和时间的频率变化的曲线图。作为实验方法，将示例和比较示例放置在吸附室中，并且在改变湿度的同时测量频率的变化，如图20所示。
参照图20，在疏水层形成在保护层上的声波谐振器(示例)的示例中，根据湿度和时间变化的频率变化显著更小。此外，在示例的情况下，确认的是，实验结束时的频率变化小于实验开始时的频率变化。
疏水层130可利用自组装单层(SAM)形成材料而不是聚合物形成。如果疏水层130利用聚合物形成，则由于聚合物引起的质量可能影响谐振部120。然而，由于根据实施例的声波谐振器中的疏水层130利用自组装单层形成，因此声波谐振器的频率变化可显著降低。
此外，如果疏水层130利用聚合物形成，则当通过入口孔(图1和图3中的H)在腔C中形成疏水层时，形成在腔C的内壁中的疏水层130的厚度可能变得不均匀。例如，疏水层130的靠近腔C中的入口孔H的部分可能厚，而疏水层130的形成在腔C的中央部中并且远离入口孔H的部分可能薄。
此外，如果聚合物的粘度高，则聚合物不能平滑地渗透到腔C中。因此，可能存在疏水层130未在腔C中均匀形成的问题。如上所述，如果疏水层130的厚度不均匀地形成，则声波谐振器的振动模式不是恒定的。因此，整体谐振器Q性能可能劣化。
此外，如果聚合物的厚度过大，则由于疏水层130而不能平滑地执行谐振器的厚度方向上的谐振。因此，谐振器Q性能可能劣化。
然而，由于根据示例的声波谐振器的疏水层130利用自组装单层形成材料形成，因此根据腔C中的位置，厚度可以是均匀的。
通过可具有疏水性的前体的气相沉积可形成疏水层130。在该示例中，疏水层130可沉积为具有或更小(例如，数/>至数十/>)的厚度的单层。可具有疏水性的前体可使用其中在沉积之后与水的接触角为90°或更大的材料形成。例如，疏水层130可包含氟(F)成分，如图15中所示，并且可包括氟(F)和硅(Si)。详细地，可使用具有硅头的碳氟化合物，但实施例不限于此。
为了改善形成疏水层130的自组装单层和保护层127之间的粘附性，粘合层可在形成疏水层130之前形成在保护层上。
可使用具有疏水性官能团的前体将粘合层气相沉积在保护层127的表面上。
用于沉积粘合层的前体可以是图14A中所示的具有硅头的碳氢化合物或图14B中所示的具有硅头的硅氧烷。
如稍后所述，疏水层130可在形成第一金属层180和第二金属层190之后形成，并且因此可沿着保护层127、第一金属层180和第二金属层190的表面形成。
在附图中，通过示例的方式描述了疏水层130未设置在第一金属层180和第二金属层190的表面上的示例，但是示例不限于此。根据需要，疏水层130也可设置在第一金属层180和第二金属层190的表面上。
此外，疏水层130不仅可设置在保护层127的上表面上，而且可设置在腔C的内表面上。
形成在腔C中的疏水层130可形成在形成腔C的整个内壁中。因此，疏水层130也形成在形成谐振部120的下表面的膜层150的下表面中。
在该示例中，抑制的是，羟基可能吸附在谐振部120的下部上。
羟基的吸附不仅发生在保护层127中，而且发生在腔C中。因此，为了显著降低由羟基吸附引起的质量负荷以及由此引起的频率降低，优选的是不仅在保护层127中而且在谐振部的下表面(即，腔C的上表面)(膜层的下表面)中阻止羟基的吸附。
另外，当疏水层130如示例中形成在腔C的上表面和下表面或侧表面上时，可提供抑制粘滞现象的发生的效果，粘滞现象是由于在形成腔C之后的湿法工艺或清洁工艺中的表面张力而使谐振部120粘附到绝缘层115的现象。
这里，在该实施例中，通过示例的方式描述了在腔C的整个内壁中形成疏水层130的示例，但是示例不限于此。可选地，各种变型是可行的。例如，疏水层可仅形成在腔C的上表面上，或者疏水层130可仅形成在腔C的下表面和侧表面的至少一部分中。
此外，在示例中，保护层127包括沿着由第二电极125、压电层123的弯曲部123b和插入层170形成的表面设置的第一保护层127a，以及堆叠在第一保护层127a上的第二保护层127b。
第一保护层127a可用于频率修整，并且因此可利用适合于频率修整的材料形成。例如，第一保护层127a可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的一种形成。
在二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)的示例中，可能存在的缺点在于在后续工艺的湿法工艺期间羟基容易被吸附。造成这种结果的原因是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)、多晶硅(p-Si)等的薄膜的膜层不致密，因此，羟基的吸附发生在许多位点，不仅表面，还有薄膜的内部。因此，在示例中，难以吸附羟基的材料可堆叠在第一保护层127a上，以形成第二保护层127b。
因此，第二保护层127b可利用密度高于第一保护层127a的密度的材料形成。例如，第二保护层127b可利用氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)和氧化锌(ZnO)中的一种形成，但不限于此。
由于第二保护层127b的膜层比第一保护层127a的膜层致密，因此羟基的吸附可仅发生在第二保护层127b的表面上。
下面的表1示出了根据示例的具有双保护层的声波谐振器和具有单保护层的声波谐振器的在高温/高湿度环境下的可靠性测试的结果。
表1：
参照表1，当第一保护层127a利用二氧化硅(SiO2)形成并具有的厚度，而没有疏水层130时，作为在高温、高湿度和高压环境下的可靠性测试的结果，测量到谐振部120的频率变化为0.9MHz。另外，当在如上所述的第一保护层127a上形成疏水层130时，测量到谐振部120的频率变化为0.7MHz。
此外，当第一保护层127a利用氮化硅(Si3N4)形成并具有的厚度，而没有疏水层130时，作为可靠性测试的结果，测量到谐振部120的频率变化为0.7MHz。另外，作为在疏水层130形成之后的测量结果，测量到频率变化为0.5MHz。
如上所述，当疏水层130形成在单个保护层上时，频率变化减小，但可能难以确认减少是显著的。
另一方面，如在示例中，当第一保护层127a利用氮化硅(Si3N4)形成并具有的厚度，第二保护层127b利用氧化铝(Al2O3)形成并具有/>的厚度，并且疏水层130设置在第二保护层127b上时，测量到谐振部120的频率变化为0.3MHz。
因此，当保护层127利用具有不同密度水平的多个层形成，并且疏水层130堆叠在其上方时，确认的是由于羟基吸附引起的频率变化显著改善。
此外，当在可靠性测试环境中频率变化为约0.3MHz时，在谐振部上的羟基吸附的影响不大。因此，为了阻挡水分渗透到谐振部120中并保持谐振部的气密密封，可不必用单独的密封构件密封谐振部120。因此，不需要添加其它组件以确保谐振部120的气密密封，因此与现有技术相比，可容易执行制造并且还可降低制造成本。
在实施例中，第二保护层127b可设置在腔C中。然而，示例不限于此，并且如稍后将描述的图9的实施例中第二保护层可被构造为仅设置在声波谐振器的外表面上而不设置在腔C中。
滤波器
图16和图17分别是根据示例的滤波器的示意性电路图。
应用于图16和图17的滤波器的多个体声波谐振器中的每个可对应于图2中所示的声波谐振器。
参照图16，根据另一示例的滤波器1000可设置为具有梯型滤波器结构。详细地，滤波器1000可包括多个声波谐振器1100和1200。
第一声波谐振器1100可串联连接在输入信号RFin被输入的信号输入端子和输出信号RFout被输出的信号输出端子之间，同时第二声波谐振器1200可连接在信号输出端子和接地件之间。
参照图17，根据另一示例的滤波器2000可形成为具有格型滤波器结构。详细地，滤波器2000包括多个声波谐振器2100、2200、2300和2400，并对平衡输入信号RFin+和RFin-进行滤波以输出平衡输出信号RFout+和RFout-。
此外，滤波器可形成为具有其中图16的梯型滤波器结构和图17的格型滤波器结构彼此组合的滤波器结构。
制造声波谐振器的方法
接着，将描述根据本示例的制造声波谐振器的方法。
图5至图8是示出根据示例的制造声波谐振器的方法的示图。
首先，参照图5，在根据示例的制造声波谐振器的方法中，首先在基板110上形成绝缘层115和牺牲层140，然后设置穿过牺牲层140的图案P。因此，绝缘层115可通过图案P向外部暴露。
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(Si3N4)、氧化硅(SiO2)等形成，但不限于此。
形成在牺牲层140中的图案P可形成为具有上表面的宽度宽于下表面的宽度的梯形形式的截面。
可通过随后的蚀刻工艺去除牺牲层140的一部分以形成腔(图2的C)。因此，牺牲层140可利用可易于蚀刻的材料形成，诸如多晶硅或聚合物。然而，本示例不限于此。
然后，在牺牲层140上形成膜层150。膜层150可形成为沿着牺牲层140的表面具有恒定的厚度。膜层150的厚度可小于牺牲层140的厚度，但不限于此。
膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)之间的至少一种。此外，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)、铪(Hf)和钛(Ti)中的至少一种的金属层。然而，实施例的构造不限于此。
另一方面，尽管未示出，但可在膜层150上形成种子层。
种子层可设置在膜层150和稍后将描述的第一电极121之间。种子层可利用氮化铝(AlN)形成，但不限于此。可选地，种子层可使用具有HCP结构的电介质或金属形成。例如，当种子层利用金属形成时，种子层可利用钛(Ti)形成。
然后，蚀刻停止层145a形成在膜层150上。图案P的内部填充有蚀刻停止层145a。
蚀刻停止层145a可形成为具有完全填充图案P的厚度。因此，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，但是不限于此。
然后，去除蚀刻停止层145a以使膜层150暴露在外部。
在该示例中，蚀刻停止层的填充在图案P的内部中的部分保留，并且蚀刻停止层145a的保留部分可用作蚀刻停止部145。
然后，如图6中所示，第一电极121形成在膜层150的上表面上。
在实施例中，第一电极121可利用例如金、铜、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或包含它们中的至少一种的合金的导体形成，但不限于此。
第一电极121可形成在将要形成腔(图3的C)的区域的上部。
在导体层以覆盖整个膜层150的形式设置之后，通过去除不需要的部分来形成第一电极121。
然后，可根据需要形成插入层170。插入层170形成在第一电极121上，并且如果需要，可延伸到膜层150的上部。当形成插入层170时，谐振部120的延伸部E形成为具有大于中央部S的厚度的厚度，因此用作与中央部S相比是致密的反射区域。因此，抑制了在中央部S中产生的振动流到外边缘，因此可增加声波谐振器的Q因数。
插入层170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，然后通过去除对应于中央部S的区域以及设置在不必要区域中的部分来完成。
因此，第一电极121的形成中央部S的中央部分可暴露到插入层170的侧表面。此外，插入层170可形成为沿着第一电极121的外周覆盖第一电极121的一部分。因此，第一电极121的设置在延伸部E中的边缘部分设置在插入层170的下部。
插入层170的与中央部S相邻设置的侧表面可设置为倾斜表面L。插入层170的厚度可随着插入层170的倾斜表面接近中央部S而变小，并且因此与插入层170的上表面相比，插入层170的下表面设置为朝向中央部S进一步延伸。在该示例中，插入层170的倾斜表面L的倾斜角可形成为在如前所述的5°至70°的范围内。
插入层170可利用例如介电材料(诸如氧化硅(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)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等)形成，并且可利用不同于压电层123的材料的材料形成。此外，如果需要，插入层170可利用金属材料形成。在该示例中，插入层170可利用铝或铝合金形成。
然后，在第一电极121和插入层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，示例不限于此，可选择性地使用氧化锌(ZnO)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅和石英作为压电层123的材料。在掺杂氮化铝的情况下，可进一步包括稀土金属、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。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。
此外，压电层123可利用与插入层170的材料不同的材料形成。
在压电材料在由第一电极121和插入层170形成的整个表面中形成之后，可通过部分地去除不需要的部分来形成压电层123。在实施例中，在形成第二电极125之后，压电材料的不需要的部分被去除以完成压电层123。然而，实施例不限于此，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和插入层170，并且因此可沿着由第一电极121和插入层170形成的表面的形状形成。
如上所述，第一电极121的与中央部S对应的部分可暴露于插入层170的侧表面。因此，在中央部S中，压电层123可堆叠在第一电极121的上表面上。此外，在延伸部E中，压电层可堆叠在插入层170上。
然后，第二电极125形成在压电层123的上部。在示例中，第二电极125可利用例如金、铜、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或含有它们中至少一种的合金的导体形成，但不限于此。
第二电极125可设置在压电层123的压电部123a和倾斜部1231上。此外，如上所述，第二电极125可设置在整个中央部S中，并且可部分地设置在延伸部E中。第二电极125可部分地设置在延伸部E中从而提供显著改善的谐振性能。
然后，如图7所示，形成第一保护层127a。
第一保护层127a可沿着由第二电极125和压电层123形成的表面形成。第一保护层127a可通过在声波谐振器的其中形成第二电极125的整个上表面中形成薄膜然后去除不需要的部分来制造。
最后，第一保护层127a可仅设置在谐振部中，但不限于此。可选地，第一保护层可设置在声波谐振器的除了第一金属层180和第二金属层190之外的上表面的全部或一部分中。
第一保护层127a可利用氧化硅基和氮化硅基绝缘材料中的一种形成，但不限于此。
例如，第一保护层127a可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)中的一种形成。
然后，第一保护层127a和压电层123被部分地去除以使第一电极121和第二电极125部分地暴露，并且第一金属层180和第二金属层190分别形成在暴露部分中。
第一金属层180和第二金属层190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，并且可形成为沉积在第一电极121或第二电极125上，但是实施例不限于此。
然后，形成腔C。
腔C通过去除牺牲层140的位于蚀刻停止部145之间的部分来形成，并且在上述工艺中去除的牺牲层140可使用蚀刻方法去除。
当牺牲层140利用诸如多晶硅或聚合物的材料形成时，牺牲层140可通过使用卤基(诸如氟(F)、氯(Cl)等)蚀刻气体(例如，二氟化氙(XeF2))的干蚀刻方法去除。
然后，如图8中所示，为了获得期望的频率特性，可执行用于通过湿法工艺部分地去除第一保护层127a的修整工艺。可执行修整工艺以允许第一保护层127a的厚度减小。
当完成修整工艺时，可执行用于在第一保护层127a上堆叠第二保护层127b的工艺。如上所述，第二保护层127b可利用密度高于第一保护层127a的密度的材料形成，并且在示例中使用氧化铝(Al2O3)。然而，本公开不限于此。
第二保护层127b可形成为具有小于第一保护层127a的厚度的厚度，并且可使用诸如气相沉积的方法形成。
第二保护层127b可设置在第一保护层127a上，但是如果需要，也可设置在未设置第一保护层127a的区域上。例如，在形成第二保护层127b的工艺中，腔C形成在声波谐振器中，因此第二保护层127b也可形成在腔C的内壁中。
然后，当疏水层130形成在第二保护层127b上时，图2和图3中所示的声波谐振器100完成。
疏水层130可通过使用化学气相沉积(CVD)方法沉积疏水材料来形成。
在该工艺中，如图21中所示，包括第二保护层127b的声波谐振器的整个表面被羟基化，具有硅头的前体用于执行水解硅烷反应，以对声波谐振器的表面进行表面处理，从而产生上述粘合层。
此后，当在经表面处理的声波谐振器的表面上形成碳氟化合物官能团时，如图19中所示，疏水层130形成在声波谐振器的表面上。
可选地，取决于声波谐振器的表面材料，可省略表面处理，并且可直接形成碳氟化合物官能团以形成疏水层130。
在制造工艺中，疏水层130也可通过入口孔(图1和图3中的H)形成在腔C的内壁中。
如上所述，疏水层130可形成在声波谐振器的表面的在该工艺中可执行气相沉积的整个表面中。然而，疏水层130不限于此，如果需要，疏水层可部分地形成。例如，疏水层130可仅形成在形成谐振部120的上表面的第二保护层127b的上表面上，以及形成谐振部的下表面的膜层150的下表面上。
如上所述，疏水层130可利用自组装单层(SAM)形成材料形成。因此，由于疏水层130，可防止施加到谐振部120的质量负荷，并且可均匀地形成疏水层130的厚度。
另一方面，根据实施例的声波谐振器不限于上述示例，并且可以以各种方式进行变型。
图9是示出根据另一实施例的声波谐振器的平面图，并且图10是沿图9中的线IV-IV'截取的截面图。
参照图9至图10，根据示例的声波谐振器200被构造为具有不对称多边形形状的谐振部120的平面。在该示例中，可显著减小和与其相邻设置的其它声波谐振器的分开距离。因此，当多个声波谐振器设置在基板上以形成模块时，可减小模块的整体尺寸。
在实施例中，不对称多边形指的是相对于多边形内的一个点不对称的多边形，相对于穿过多边形的线不对称的多边形，或者彼此相对的边不彼此平行的多边形。
此外，留下根据示例的声波谐振器的支撑压电层123的插入层170的一部分，并且从谐振部120去除所有剩余部分。如上所述，插入层170可根据需要部分地设置。
当如上所述构造声波谐振器时，插入层170可设置成不与第一金属层180或蚀刻停止部145接触。此外，插入层170可不设置在谐振部120的外部，而是可设置在腔C的上部区域内。然而，其中设置有插入层170的区域不限于图9和图10中的每个中所示的区域，并且可根据需要延伸到各个位置。
此外，在根据示例的声波谐振器中，第二保护层127b可不设置在腔C中，并且疏水层130可直接设置在由膜层150和绝缘层115形成的腔C的内壁上。
第二保护层127b可首先形成，并且然后腔C和疏水层130可顺序地形成，因此可实现上述构造。在该示例中，不必要的元件可不放置在腔C内，因此可提高声波谐振器的性能。
图11是根据另一实施例的声波谐振器的截面图，并且示出了与沿图9的线IV-IV'截取的截面图对应的截面图。
参照图11，在根据示例的声波谐振器300中，膜层150包括第一膜层150a和第二膜层150b。
第一膜层150a形成在牺牲层140上，而第二膜层150b堆叠在第一膜层150a上。因此，第二膜层150b设置在第一电极和第一膜层150a之间以支撑第一电极121，而第一膜层150a沿着第二膜层150b的表面(例如，下表面)设置。
第二膜层150b可利用氧化硅基或氮化硅基绝缘材料形成。
例如，第二膜层150b可利用诸如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)等的与根据上述实施例的膜层(图2的150)的材料相同的材料形成。另外，第二膜层可利用非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)之间的一种形成，但不限于此。
以类似于第一保护层127a的方式，在第二膜层150b中，薄膜的膜层不致密，因此羟基的吸附不仅可发生在表面中，而且可发生在薄膜的内部。因此，在湿法工艺期间可容易地吸附羟基。
因此，在实施例中，利用难以吸附羟基的材料形成的第一膜层150a设置在第二膜层150b的下部。因此，第一膜层150a暴露于腔C的上表面(或顶表面)，而由于第一膜层150a使第二膜层150b不暴露到腔C。
第一膜层150a可利用密度高于第二膜层150b的密度的材料形成。例如，第一膜层150a可利用氧化铝基、氮化铝基、氧化镁基、氧化钛基、氧化锆基和氧化锌基绝缘材料中的一种形成。
更详细地，第一膜层150a可利用氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)和氧化锌(ZnO)中的一种形成。
第一膜层150a可具有密度水平高于第二膜层150b的密度水平的膜层。因此，腔C的对应于谐振部120的下表面的内壁的一部分中的羟基的吸附可仅发生在第一膜层150a的表面中。
如上所述，第一膜层150a可与上述第二保护层127b类似地起作用。
第一膜层150a和第二膜层150b在如图5所示的堆叠膜层150的操作中顺序地堆叠，因此可制造如上所述构造的根据实施例的声波谐振器。
在实施例中，疏水层130可直接沉积在腔C的由第一膜层150a和绝缘层115形成的内壁的表面上。
可通过在图8中所示的修整工艺之后在阻挡入口孔(图1中的H)的同时形成第二保护层127b的操作，以及在入口孔(图1中的H)再次打开之后形成疏水层130的操作来制造上述构造。
然而，根据示例的用于制造声波谐振器的方法不限于此。例如，可通过形成第一保护层127a和第二保护层127b的操作、通过去除牺牲层140来形成腔C的操作、在部分地去除第二保护层127b的同时执行修整工艺的操作、以及形成疏水层130的操作来制造根据示例的声波谐振器。
此外，在示例中，通过示例的方式描述了在腔C中未设置第二保护层127b的示例。然而，如图2中所示，可根据需要设置第二保护层127b。
如上所述，根据本公开中的实施例，堆叠利用不同材料形成的第一保护层和第二保护层以形成保护层，并且可在第二保护层上设置疏水层。因此，即使当声波谐振器在潮湿环境中使用或在室温下长时间放置时，也可显著降低频率变化并且可一致地保持谐振器性能。
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，可对这些示例做出形式和细节上的各种改变。在此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它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/或通过其它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解释为包括在本公开中。

Claims (16)

1.一种声波谐振器，包括：
基板；
谐振部，设置在所述基板上，并且包括第一电极、压电层和第二电极；
保护层，设置在所述谐振部的上部上；以及
疏水层，形成在所述保护层上，
其中，所述保护层包括堆叠在所述第二电极上的第一保护层和堆叠在所述第一保护层上的第二保护层，并且
其中，所述第二保护层的密度高于所述第一保护层的密度，
其中，所述第二保护层利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的一种形成。
2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，腔形成在所述谐振部的下部，并且
所述疏水层还形成在所述腔的内壁上。
3.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，所述第二保护层还设置在所述腔的所述内壁和所述疏水层之间。
4.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述第一保护层利用氧化硅基绝缘材料和氮化硅基绝缘材料中的一种形成。
5.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述第一保护层利用二氧化硅、氮化硅、非晶硅和多晶硅中的一种形成。
6.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述第二保护层形成为具有比所述第一保护层的厚度小的厚度。
7.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述疏水层利用自组装单层形成材料形成。
8.根据权利要求7所述的声波谐振器，其中，所述疏水层具有或更小的厚度。
9.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述疏水层包含氟成分。
10.根据权利要求9所述的声波谐振器，其中，所述疏水层包含具有硅头的碳氟化合物。
11.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述谐振部包括：中央部；延伸部，从所述中央部向外延伸；以及插入层，设置在所述压电层的下部，并且
所述压电层包括设置在所述中央部中的压电部和设置在所述延伸部中的弯曲部，并且所述弯曲部被构造为从所述压电部延伸以沿着所述插入层的形状倾斜。
12.根据权利要求1所述的声波谐振器，所述声波谐振器还包括：
膜层，设置在所述基板上，并被构造为支撑所述谐振部；以及
腔，设置在所述膜层和所述基板之间，
其中，所述膜层包括第一膜层和设置在所述第一膜层和所述第一电极之间的第二膜层，并且
所述第一膜层利用密度高于所述第二膜层的密度的材料形成。
13.根据权利要求12所述的声波谐振器，其中，所述第二膜层利用氧化硅基绝缘材料和氮化硅基绝缘材料中的一种形成。
14.根据权利要求12所述的声波谐振器，其中，所述第一膜层利用氧化铝基绝缘材料、氮化铝基绝缘材料、氧化镁基绝缘材料、氧化钛基绝缘材料、氧化锆基绝缘材料和氧化锌基绝缘材料中的一种形成。
15.一种声波谐振器，包括：
基板；
谐振部，设置在所述基板上，并且包括第一电极、压电层和第二电极；
保护层，设置在所述谐振部的上部上；
腔，设置在所述第一电极和所述基板之间；
第一疏水层，形成在所述保护层上；以及
第二疏水层，形成在所述腔的至少一个内壁上，
其中，所述保护层包括堆叠在所述第二电极上的第一保护层和堆叠在所述第一保护层上的第二保护层，并且
其中，所述第二保护层还设置在所述腔的所述内壁和所述疏水层之间。
16.根据权利要求15所述的声波谐振器，其中，所述第一疏水层和所述第二疏水层利用自组装单层形成材料形成。
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