CN111327290A - 声波谐振器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种声波谐振器及其制造方法，所述声波谐振器包括：基板；谐振部，包括在所述基板上顺序地堆叠有第一电极、压电层和第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部；以及第一金属层，设置在所述谐振部的外部，以电连接到所述第一电极。所述延伸部包括下插入层，所述下插入层设置在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上。所述压电层包括压电部和弯曲部，所述压电部设置在所述中央部中，所述弯曲部设置在所述延伸部中并且根据所述下插入层的形状而倾斜地从所述压电部延伸。所述下插入层利用导电材料形成，以使所述第一电极与所述第一金属层之间的电路径延伸。

Description

声波谐振器及其制造方法
本申请要求于2018年12月14日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0162063号韩国专利申请和于2019年2月8日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0014686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目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种声波谐振器及其制造方法。
背景技术
随着无线通信装置变得越来越紧凑，对高频组件的小型化的需求日益增长。作为示例，滤波器以采用半导体薄膜晶圆制造技术的体声波(BAW)谐振器的形式提供。
体声波(BAW)谐振器是使用薄膜器件实现的滤波器，所述薄膜器件利用通过将压电介电材料沉积在作为半导体基板的硅晶圆上而获得的压电特性引起谐振。
体声波(BAW)谐振器的应用的示例包括移动通信装置、用于化学和生物装置的紧凑轻量的滤波器、振荡器、谐振元件、声学谐振质量传感器等。
正在研究各种结构形状和功能，以增强体声波谐振器的特性和性能。因此，还在不断地研究体声波谐振器的制造方法。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式介绍所选择的构思，并在下面的具体实施方式中进一步描述所选择的构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种声波谐振器包括：基板；谐振部，包括在所述基板上顺序地堆叠有第一电极、压电层和第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部；以及第一金属层，设置在所述谐振部的外部，以电连接到所述第一电极。所述延伸部包括下插入层，所述下插入层设置在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上。所述压电层包括压电部和弯曲部，所述压电部设置在所述中央部中，所述弯曲部设置在所述延伸部中并且根据所述下插入层的形状而倾斜地从所述压电部延伸。所述下插入层利用导电材料形成，以使所述第一电极与所述第一金属层之间的电路径延伸。
所述声波谐振器还可包括：第二金属层，设置在所述谐振部的外部，以电连接到所述第二电极；以及上插入层，设置在所述延伸部中并且设置在所述第二电极的上表面或下表面上，并且使所述第二电极与所述第二金属层之间的电路径延伸。
所述第二电极可与所述第二金属层间隔开，并且所述第二电极可通过所述上插入层电连接到所述第二金属层。
所述声波谐振器还可包括：第三电极，设置在与所述第一电极相同的平面上，并且与所述第一电极间隔开。所述第二电极可通过所述第二金属层电连接到所述第三电极。
所述上插入层可与所述中央部和所述延伸部之间的边界间隔开。所述延伸部还可包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述上插入层之间，所述第二反射区域设置在所述第一反射区域的外侧。所述上插入层和所述第二电极可一起设置在所述第二反射区域中。
所述下插入层可利用具有比所述压电层的声阻抗和所述第一电极的声阻抗低的声阻抗的材料形成。
所述压电层可利用氮化铝(AlN)形成。所述第一电极可利用钼(Mo)形成。所述下插入层可利用铝(Al)或铝(Al)合金形成。
所述下插入层可与所述中央部的边界间隔开。所述延伸部还可包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述下插入层之间，所述第二反射区域设置在所述第一反射区域的外侧。所述下插入层和所述第二电极可一起设置在所述第二反射区域中。
所述第二反射区域的声阻抗可比所述第一反射区域的声阻抗低。
所述声波谐振器还可包括：绝缘插入层，设置在所述下插入层与所述压电层之间，并且引起所述弯曲部隆起。
所述延伸部的厚度可比所述中央部的厚度大。
在另一总体方面，一种声波谐振器包括：基板；谐振部，包括在所述基板上顺序地堆叠有第一电极、压电层和第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部；以及下插入层，设置在所述延伸部中，并且设置在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上。所述下插入层与所述中央部和所述延伸部之间的边界间隔开。所述延伸部包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述下插入层之间，并且所述下插入层和所述第二电极一起设置在所述第二反射区域中。
所述压电层可包括压电部和倾斜部，所述压电部设置在所述中央部中，所述倾斜部设置在所述延伸部中并且根据所述下插入层的形状而倾斜地从所述压电部延伸。所述第一反射区域和所述第二反射区域可设置在设置有所述倾斜部的范围内。
所述下插入层可利用导电材料形成。
所述倾斜部的倾斜角度可以在5°至70°的范围内。
在另一总体方面，一种制造声波谐振器的方法包括：通过在基板上堆叠第一电极、压电层和第二电极以及在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上形成包括导电材料的下插入层形成谐振部；以及在形成所述谐振部之后，在所述下插入层上形成第一金属层。
所述谐振部可包括在所述基板上顺序地堆叠有所述第一电极、所述压电层和所述第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部。所述下插入层可设置在所述延伸部中，并且与所述中央部和所述延伸部之间的边界间隔预定距离。
所述延伸部可包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述下插入层之间，所述第二反射区域设置在所述第一反射区域的外侧，并且所述下插入层和所述第二电极一起设置在所述第二反射区域中。
通过下面的具体实施方式、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是根据示例的声波谐振器的平面图。
图2是沿着图1的I-I′线截取的截面图。
图3至图6是示出根据示例的制造声波谐振器的方法的示图。
图7是示出根据另一示例的声波谐振器的示意性截面图。
图8是示出根据另一示例的声波谐振器的示意性截面图。
图9是图8的上插入层的放大图。
图10是示出根据另一示例的声波谐振器的示意性截面图。
图11是图10的下插入层的放大图。
图12是示出根据另一示例的声波谐振器的示意性截面图。
图13是示出根据另一示例的声波谐振器的示意性截面图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。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
提供下面的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/或系统的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于这里阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域中已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了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/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在此，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，而全部示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”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“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”所述另一元件或直接“结合到”所述另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在此使用的，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。
尽管在此可使用诸如“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、层或部分将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、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，在此描述的示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包括附图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件于是将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，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，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可能发生附图中所示的形状的变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可按照如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有各种构造，但如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是示出根据示例的声波谐振器100的平面图。图2是沿着图1的I-I′线截取的截面图。
参照图1和图2，根据示例的声波谐振器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和插入层170。
基板110可以是硅基板。例如，基板110可以是硅晶圆或绝缘体上硅(SOI)基板。
绝缘层115可设置在基板110的上表面上，以使基板110与谐振部120彼此电隔离。此外，当在制造声波谐振器100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，并且可通过诸如化学气相沉积、射频(RF)磁控溅射或蒸镀的工艺而形成在基板110上。
牺牲层140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的一部分而形成。
由于腔C形成在牺牲层140中，因此形成在牺牲层140上方的谐振部120的全部可形成为是平坦的。
蚀刻停止部145沿着腔C的边界设置。蚀刻停止部145被设置为在腔C的形成期间防止蚀刻继续到腔区域之外的区域。因此，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(例如，高度)由牺牲层140的厚度限定。
膜层150形成在牺牲层140上，并且形成腔C的上表面。因此，膜层150也利用在用于形成腔C的工艺期间不易被去除的材料形成。
例如，当使用卤基(诸如，氟(F)、氯(Cl)等)蚀刻气体去除牺牲层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的反应性的材料形成。在这种情况下，膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的任一种或两种。
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)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的介电层，或可包括包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的金属层。然而，膜层的构造不限于上述示例。
可利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层150上。详细地，种子层可设置在膜层150与第一电极121之间。除了AlN之外，种子层还可使用具有密排六方(HCP)结构的电介质或金属形成。例如，在种子层使用金属形成的示例中，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。在谐振部120中，第一电极121、压电层123和第二电极125从底部堆叠到顶部。因此，在谐振部120中，压电层123设置在第一电极121与第二电极125之间。
谐振部120形成在膜层150上。结果，膜层150、第一电极121、压电层123和第二电极125顺序地堆叠在基板110上，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。
谐振部120可包括中央部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顺序地堆叠，在延伸部E中，插入层170介于第一电极121、压电层123和第二电极125之间。
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。
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的距离增大而变大。在延伸部E中，压电层123的一部分和第二电极125的一部分设置在插入层170上。因此，在延伸部E中，压电层123和第二电极125具有根据插入层170的倾斜表面L的形状形成的倾斜表面。
在图1和图2的示例中，延伸部E包括在谐振部120中，因此即使在延伸部E中，也可发生谐振。然而，本公开不限于该示例，并且根据延伸部E的结构，可不在延伸部E中发生谐振，而可在中央部S中发生谐振。
第一电极121和第二电极125可利用导体(例如，金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或者包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬和镍中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的合金)形成。然而，第一电极121和第二电极125不限于上述材料。
在谐振部120中，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沿着第一电极121的外边缘设置在第一电极121上。因此，第一金属层180与第二电极125间隔开预定距离，并且第一金属层180可被设置为围绕谐振部120。
由于第一电极121设置在膜层150上，因此第一电极是完全平坦的。另一方面，由于第二电极125设置在压电层123和上插入层170b上，因此第二电极可具有与压电层123和上插入层170b在延伸部E中的形状对应的弯曲部。
第二电极125被设置为遍及整个中央部S，并且部分地设置在延伸部E中。因此，第二电极125可包括设置在压电层123的压电部123a(稍后将描述)上的部分、设置在压电层123的位于延伸部E中的弯曲部123b上的部分以及设置在位于延伸部E中的上插入层170b(稍后将描述)上的部分。
此外，第二电极125的设置在压电层123的倾斜部1231上的部分可形成为具有比倾斜部1231的倾斜表面的面积小的面积。
压电层123形成在第一电极121和下插入层170a(稍后将描述)上。
在图1和图2的示例中，压电层123可利用氮化铝(AlN)形成。然而，压电层不限于利用AlN形成，并且可选择性地将氧化锌(ZnO)、掺杂的氮化铝、锆钛酸铅和石英用作压电层123的材料。在压电层利用掺杂的氮化铝形成的示例中，压电层还可包括稀土金属、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)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、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。此外，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与第二电极125之间，与第一电极121和第二电极125一起被设置为平坦的。
弯曲部123b可被限定为从压电部123a向外延伸且位于延伸部E内的区域，所述区域由于下插入层170a(稍后将描述)而隆起。
因此，弯曲部123b设置在下插入层170a(稍后将描述)上，并且可形成为具有根据下插入层170a的形状而弯曲的形状。因此，压电层123在压电部123a与弯曲部123b之间的边界处是弯曲的，并且弯曲部123b隆起以与下插入层170a的厚度和形状对应。
弯曲部123b可包括倾斜部1231和延伸部1232。
倾斜部1231是由于下插入层170a(稍后将描述)的倾斜表面L而形成为倾斜的部分。此外，延伸部1232是从倾斜部1231向外延伸的部分。
倾斜部1231的上表面可形成为与下插入层170a的倾斜表面L平行地设置，并且因此，倾斜部1231的倾斜角度可等于下插入层170a的倾斜表面L的倾斜角度θ。
插入层170围绕中央部S设置，并且设置在第二电极125的下方。
因此，插入层170设置在除了中央部S以外的区域中的全部区域中或除了中央部S以外的区域中的一些区域中。
插入层170利用金属材料形成，并且可包括彼此间隔开的下插入层170a和上插入层170b。因此，在以下描述中，对插入层170的引用包括下插入层170a和上插入层170b两者。
在本示例中，下插入层170a的全部设置在第一电极121上。然而，本公开不限于这样的构造，并且如有必要，下插入层170a可延伸到第一电极121的外部。在这样的示例中，下插入层170a可设置在膜层150和蚀刻停止部145的表面上。
下插入层170a设置在中央部S的外周的未设置有上插入层170b的区域中，以支撑压电层123的弯曲部123b。因此，下插入层170a的至少一部分设置在压电层123与第一电极121之间。
根据下插入层170a的形状，压电层123的弯曲部123b可包括倾斜部1231和延伸部1232。
此外，下插入层170a设置在第一电极121与第一金属层180之间。因此，下插入层170a使得第一电极121与第一金属层180之间的电路径在延伸部E的一部分中延伸。这种构造可使第一电极121在延伸部E中或者在延伸部E的附近中的布线电阻降低。因此，可减小声波谐振器的插入损耗。
上插入层170b设置在第二电极125与压电层123之间，并且可被设置为与第二电极125的设置在延伸部E中的部分接触。
在示出的示例中，上插入层170b形成在压电层123上，并且第二电极125堆叠并设置在上插入层170b的上表面上。然而，本公开不限于这种构造，并且如有必要，上插入层170b可堆叠并设置在第二电极125与保护层127之间。
此外，上插入层170b的一侧连接到第二金属层190。因此，上插入层170b使得第二电极125与第二金属层190之间的电路径在延伸部E的一部分中延伸。这种构造可使第二电极125在延伸部E中或延伸部E的附近中的布线电阻降低。因此，可减小声波谐振器100的插入损耗。
如上所述构造的插入层170形成为具有随着距中央部S的距离的增大而变大的厚度。因此，插入层170具有被设置为与中央部S相邻的侧表面作为具有恒定倾斜角度θ的倾斜表面L。
为了制造其中插入层170的侧表面的倾斜角度θ形成为小于5°的构造，插入层170的厚度需要非常小或者插入层170的倾斜表面L的面积需要非常大。因此，难以将插入层170实现为具有小于5°的倾斜角度θ。
此外，如果插入层170的侧表面的倾斜角度θ形成为大于70°，则堆叠在插入层170上的压电层123的倾斜角度或第二电极125的倾斜角度也形成为大于70°。在这种情况下，堆叠在倾斜表面L上的压电层123或第二电极125过度弯曲，因此在弯曲部中可能出现裂纹。
因此，在图1和图2的示例中，倾斜表面L的倾斜角度θ形成为在大于或等于5°至小于或等于70°的范围内。
在图1和图2的示例中，压电层123的倾斜部1231沿着插入层170的倾斜表面L形成，并且因此形成为具有与插入层170的倾斜表面L的倾斜角度相等的倾斜角度。因此，倾斜部1231的倾斜角度按照与插入层170的倾斜表面L的方式类似的方式形成为在大于或等于5°至小于或等于70°的范围内。这种构造还适用于堆叠在插入层170的倾斜表面L上的第二电极125。
此外，下插入层170a的倾斜角度和上插入层170b的倾斜角度可彼此不同。然而，下插入层170a的倾斜角度和上插入层170b的倾斜角度形成为包括在上述范围内。
下插入层170a利用具有比与下插入层170a相邻设置的其他组件的声阻抗低的声阻抗的材料形成。详细地，下插入层170a利用具有比压电层123的声阻抗以及第一电极121的声阻抗和第二电极125的声阻抗低的声阻抗的材料形成。
例如，在根据本示例的声波谐振器中，为了实现4.9GHz的谐振频率，第二电极125利用厚度为
Figure BDA0002113979790000101
的钼(Mo)形成，压电层123利用厚度为
Figure BDA0002113979790000102
的氮化铝(AlN)形成，并且第一电极121利用厚度为
Figure BDA0002113979790000103
的钼(Mo)形成。
在该示例中，与第一电极121结合的下插入层170a需要利用电阻低并且声阻抗比压电层123的材料的声阻抗或第一电极121的材料的声阻抗低的材料形成。有利的是，材料可以是铝(Al)或铝(Al)基材料，并且厚度可被构造为在约
Figure BDA0002113979790000111
至约
Figure BDA0002113979790000112
的范围内。然而，本公开不限于该示例。
上插入层170b可利用与下插入层170a的材料相同的材料形成。此外，上插入层170可利用具有低电阻的钼(Mo)、钌(Ru)、金(Au)、铂(Pt)等形成。上插入层170b的厚度可按照与下插入层170a的方式类似的方式形成为在约
Figure BDA0002113979790000113
至约
Figure BDA0002113979790000114
的范围内。
谐振部120通过作为空的空间的腔C与基板110间隔开。
腔C可通过在制造声波谐振器100的工艺期间向引入孔(图1的H)供应蚀刻气体(或蚀刻剂)去除牺牲层140的一部分来形成。
保护层127沿着声波谐振器100的表面设置，以保护声波谐振器100免受外部因素的影响。保护层127可沿着由第二电极125和压电层123的弯曲部123b形成的表面设置。
保护层127可利用包括氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料和氮化铝基材料中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的绝缘材料形成，但不限于此。
保护层127可包括单个层。可选地，如有必要，可堆叠利用不同材料形成的两个层来形成保护层127。
第一电极121和第二电极125可延伸到谐振部120的外部。此外，如上所述，第一金属层180可设置在第一电极121的延伸部分的上表面上，并且第二金属层190可设置在第二电极125的延伸部分的上表面上。
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)合金等的材料形成。
第一金属层180和第二金属层190可用作将电极121和125电连接到在基板110上与电极121和125相邻设置的另一声波谐振器的电极的连接布线。可选地，第一金属层180和第二金属层190可用作用于外部连接的端子。然而，本公开不限于前述示例。参照图2，第二金属层190可使得设置在上插入层170b上的第二电极125与设置在压电层123下方的第三电极129彼此连接。第三电极129是与第一电极121一起制造的电极，并且可利用与第一电极121的材料相同的材料形成，并且可设置在与第一电极121相同的平面上。第三电极129可连接到在基板110上的与第三电极129相邻设置的另一声波谐振器(未示出)的第一电极或第二电极。
第一金属层180穿过保护层127以结合到第一电极121。
此外，在谐振部120中，第一电极121的面积比第二电极125的面积大，并且第一金属层180形成在第一电极121的外周部分中。
因此，第一金属层180沿着谐振部120的外周设置，并且被设置为围绕第二电极125。然而，本公开不限于这样的构造。
由于插入层170，谐振部120的延伸部E形成为具有比中央部S的厚度大的厚度。因此，抑制在中央部S中产生的振动流动到外边缘，从而增大声波谐振器100的Q因数。
此外，第二电极125部分地设置在延伸部E中，从而提供显著改善的谐振性能。
此外，插入层170利用金属材料(或导电材料)形成，并且设置在声波谐振器100的中央部S(即，有效区)的边界部分中。因此，在中央部S的边界部分中，第一电极121的电路径或第二电极125的电路径被延伸。就这方面，第一电极121的布线电阻和第二电极125的布线电阻降低，从而使声波谐振器100的插入损耗减小。
此外，与根据现有技术的声波谐振器(其中，插入层170利用绝缘材料形成)相比，当插入层170利用金属材料形成(如图1和图2的示例中那样)时，测量出的温度变化较小，为13.4％。就这方面，证实了散热特性是相对优异的。
接下来，将描述制造声波谐振器100的方法。
图3至图6是示出根据示例的制造声波谐振器100的方法的示图。
首先，参照图3，在制造声波谐振器100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通过图案P暴露到外部。
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)等形成，但不限于此。
形成在牺牲层140中的图案P形成为具有倾斜的侧表面。就这方面，可防止在稍后将形成在图案P中的蚀刻停止部145与牺牲层140之间的边界处产生陡峭的台阶(abruptstep)。此外，图案P可形成为具有上表面的宽度比下表面的宽度宽的梯形形式的截面。就这方面，可防止发生凹陷(dishing)。例如，由图案P的截面的下表面和侧表面形成的角度可以是110°至160°，并且下表面的宽度可以是2μm至30μm。
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可利用可易于被蚀刻的材料(诸如，多晶硅或聚合物)形成。然而，本公开不限于这样的示例。
然后，在牺牲层140上形成膜层150。膜层150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。
膜层150可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的任一种或两种。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)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的介电层，或者可包括包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的金属层。然而，膜层150不限于示例的构造。
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与第一电极121(稍后将描述)之间。种子层可利用氮化铝(AlN)形成，但不限于此。可选地，可使用具有HCP结构的电介质或金属形成种子层。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，在膜层150上形成蚀刻停止层145a。蚀刻停止层145a填充在图案P的内部。
蚀刻停止层145a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，但不限于此。
然后，去除蚀刻停止层145a，以使膜层150暴露到外部。
在该示例中，蚀刻停止层的填充在图案P的内部中的部分被保留，并且蚀刻停止层145a的保留部分可用作蚀刻停止部145。
然后，在膜层150的上表面上形成第一电极121和第三电极129。
第一电极121和第三电极129可利用导体(例如，金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的合金)形成，但不限于此。
第一电极121可形成在将形成腔C(图2)的区域的上部上。
例如，通过在设置导体层以覆盖膜层150的全部之后去除导体层的非必要的部分来同时形成第一电极121和第三电极129。
接下来，如图4中所示，设置下插入层170a。下插入层170a形成在第一电极121上，并且如有必要，下插入层170a可延伸到膜层150的上部。
可在沉积导电材料以覆盖由膜层150、第一电极121和蚀刻停止部145形成的表面的全部之后，通过用于去除导电材料的非必要的部分的图案化工艺完成下插入层170a。
因此，下插入层170a不设置在中央部S(图2)上。在图3至图6的示例中，下插入层170a的全部设置在第一电极121上。然而，本公开不限于下插入层170a的示例结构。当第一电极121的形状改变时，下插入层170a的至少一部分可堆叠在膜层150或蚀刻停止部145上。
下插入层170a的与中央部S相邻设置的侧表面形成为倾斜表面L(图2)。下插入层170a具有厚度朝向中央部S减小的倾斜表面L，并且因此，与下插入层170a的上表面相比，下插入层170a的下表面朝向中央部S进一步延伸。如先前描述的，下插入层170a的倾斜表面L的倾斜角度可以在5°至70°的范围内。
下插入层170a利用金属材料形成，并且可利用具有比压电层123的声阻抗和第一电极121的声阻抗低的声阻抗的材料形成。如上所述，当压电层123利用氮化铝(AlN)形成时，下插入层170a可利用铝或铝合金材料形成。
然后，在第一电极121和下插入层170a上形成压电层123。压电层123可利用氮化铝(AlN)形成，但不限于此。可选择性地将氧化锌(ZnO)、掺杂的氮化铝、锆钛酸铅、石英等用于压电层123。当压电层123利用掺杂的氮化铝形成时，压电层123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)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、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。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。
可在将压电材料形成在由第一电极121、下插入层170a等形成的表面的全部上之后通过部分地去除压电材料的非必要的部分来形成压电层123。在图3至图6的示例中，压电层123是通过在形成初步的第二电极125’之后去除压电材料的非必要部分和初步的第二电极125’的非必要部分来完成的。然而，可选地，压电层123可通过在形成初步的第二电极125’之前去除压电材料的非必要的部分来完成。
压电层123堆叠在第一电极121和下插入层170a上，并且可根据由第一电极121和下插入层170a形成的表面的形状而形成。
如图2中所示，压电层123的堆叠在第一电极121上的部分形成压电部123a，并且压电层123的堆叠在下插入层170a上的部分形成弯曲部123b。
然后，在压电层123上形成上插入层170b。上插入层170b可利用与下插入层170a的材料相同的材料形成。在这种情况下，可使用与下插入层170a的形成方法相同的形成方法来设置上插入层170b。然而，本公开不限于前述构造。
然后，在压电层123的上表面和上插入层170b的上表面上形成初步的第二电极125’。初步的第二电极125’可利用导体(例如，金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或者包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的合金)形成，但不限于此。
第二电极125可通过在由压电层123和上插入层170b形成的表面的全部上形成导电层之后，使用诸如蚀刻等的方法去除导电层的非必要的部分而具有在图5中示出的形式。在上述工艺期间，可执行用于去除压电层123的非必要的部分的工艺。
然后，设置保护层127。
保护层127可沿着由第二电极125、压电层123和上插入层170b形成的表面形成。
保护层127可利用包括氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料和氮化铝基材料中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的绝缘材料形成，但不限于此。
接下来，如图5和图6中所示，部分地去除保护层127以使第一电极121和第二电极125部分地暴露，并且分别在暴露部分中形成第一金属层180和第二金属层190，以完成在图2中示出的声波谐振器100。
在用于去除保护层127的工艺期间，不仅第一电极121和第二电极125部分地暴露，而且下插入层170a、上插入层170b和第三电极129也部分地暴露。因此，在第一电极121和下插入层170a上形成第一金属层180以彼此电连接，并且在第二电极125、上插入层170b和第三电极129上形成第二金属层190以彼此电连接。
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)合金等的材料形成，并且可使用诸如沉积等的方法形成，但不限于此。
然后，形成腔C。通过去除牺牲层的位于蚀刻停止部145的内侧的部分形成腔C，从而完成在图2中示出的声波谐振器100。牺牲层140的该部分可通过向引入孔H(图1)供应蚀刻气体(或蚀刻剂)被去除。
当牺牲层140利用诸如多晶硅或聚合物的材料形成时，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))的干蚀刻法去除牺牲层140。
本公开不限于上述示例，并且可以以各种方式修改。
图7是示出根据另一示例的包括谐振部220的声波谐振器200的示意性截面图。
参照图7，在声波谐振器200中，上插入层270b设置在第二电极225与保护层227之间。更详细地，上插入层270b形成在第二电极225的上表面上，并且保护层227形成在上插入层270b的上表面上。
声波谐振器200可通过在完成第二电极225之后在第二电极225上堆叠上插入层270b来制造。
图8是示出根据另一示例的声波谐振器300的示意性截面图。图9是图8的上插入层370b的放大图。
参照图8和图9，在声波谐振器300中，第二电极325设置在中央部S的全部中，并且设置在延伸部E的一部分中，并且可不设置在延伸部E的外部。
因此，第二电极325的设置在延伸部E中的边缘位于压电层123的倾斜表面L或上插入层370b的倾斜表面上。
由于第二电极325仅设置在谐振部320中，因此第二电极325与第二金属层190间隔开，使得第二电极325通过上插入层370b电连接到第二金属层190。在上插入层370b的上表面上形成保护层327。
此外，参照图9，上插入层370b与中央部S的竖直界面R间隔开预定距离W1。
延伸部E包括第一反射区域(以下，称为W1区域)和第二反射区域(以下，称为W2区域)，第一反射区域是位于中央部S的竖直界面R与上插入层370b之间的区域，第二反射区域位于第一反射区域的外侧并且被定义为上插入层370b和第二电极325一起设置在其中的区域。
第二电极325的设置在上插入层370b上的部分可仅设置在上插入层370b的倾斜表面L的一些区域中。
在该示例中，上插入层370b不设置在W1区域中。然而，在W1区域中，第二电极325可由于上插入层370b的形状而隆起。因此，由于W1区域相较于中央部S具有较大的厚度，因此W1区域的声阻抗相较于中央部S进一步增大。
此外，相较于W1区域，W2区域是还包括上插入层370b的区域。在W2区域中，上插入层370b介于第二电极325与压电层123之间。相较于压电层123或第二电极325，上插入层370b利用具有较低声阻抗的金属材料形成。因此，相较于W1区域，W2区域具有较低的声阻抗。
在该示例中，由于中央部S、W1区域和W2区域具有稀疏/密集/稀疏的结构，因此用于向谐振部320的内部反射横向波的反射界面增大。因此，大部分横向波不能流动到谐振部320的外部，而是被反射然后流动到谐振部320的内部，从而改善衰减特性。
声波谐振器300的大的衰减意味由于横向波流动到谐振部320的外部而发生的损耗小。因此，声波谐振器300的性能被改善。
当W1和W2是横向波的波长(λ)的n/4倍时，反射效率增大。就这方面，为了增大反射效率，可考虑横向波的波长来调整W1区域的宽度和W2区域的宽度。n为自然数，诸如1、2、3等。
在图9中示出的构造不限于所述示例，并且可适用于其他示例。
图10是示出根据另一示例的声波谐振器400的示意性截面图。图11是图10的下插入层的放大图。
在图10中示出的声波谐振器仅设置有下插入层170a。此外，如图11中所示，下插入层170a与中央部S的竖直界面R间隔开预定距离W1。此外，第二电极425的设置在压电层123的倾斜部1231上的部分仅设置在倾斜部1231的倾斜表面的部分上。保护层427形成在第二电极425的上表面上。
此外，参照图11，按照与上述的图8和图9的示例的方式类似的方式，下插入层170a不设置在W1区域中，而在W1区域中，第二电极425根据下插入层170a的形状而隆起。因此，由于W1区域相较于中央部S具有较大的厚度，因此W1区域的声阻抗相较于中央部S进一步增大。
此外，相较于W1区域，W2区域是还包括下插入层170a的区域。在W2区域中，下插入层170a介于在第一电极121与压电层123之间。如前所述，相较于压电层123或第一电极121，上插入层170b利用具有较低声阻抗的金属材料形成。因此，相较于W1区域，W2区域具有较低的声阻抗。
按照与上述图9的情况的方式类似的方式，由于中央部S、W1区域和W2区域具有稀疏/密集/稀疏的结构，因此用于向谐振部420的内部反射横向波的反射界面增大。因此，大部分横向波不能流动到谐振部420的外部，而是被反射然后流动到谐振部420的内部，从而改善衰减特性。
图11的构造不限于上述示例，并且可适用于其他示例。
图12是示出根据另一示例的声波谐振器500的示意性截面图。
参照图12，声波谐振器500包括绝缘插入层171和下插入层172。
在本示例中，设置绝缘插入层171以使延伸部E形成为具有比中央部S的厚度大的厚度。此外，下插入层172用于使第一电极521的电路径或第二电极525的电路径从中央部S的边界部分(即，延伸部E)延伸。
在第二电极525的上表面上形成保护层527。
因此，绝缘插入层171可利用诸如二氧化硅(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)或氧化锌(ZnO)的电介质而不是导电材料形成，以具有小的声阻抗，但还可利用与压电层123的材料不同的材料形成。
下插入层172包括设置在第一电极521下方的第一插入层172a和设置在第三电极529下方的第二插入层172b。这里，第二电极525不直接连接到第二插入层172b，而是通过第二金属层190和第三电极529间接连接到第二插入层172b。就这方面，第二插入层172b使第二金属层190与第三电极529彼此连接的部分的电路径延伸。
下插入层172可包含金属材料。例如，下插入层172可利用金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或者包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的合金形成，但不限于此。
在声波谐振器500中，相较于绝缘插入层171，下插入层172被设置为更远离谐振部520的中央。
下插入层172可设置在第一电极521的上表面上，也就是说，设置在压电层123与绝缘插入层171之间。
在声波谐振器500中，当调整绝缘插入层171与下插入层172之间的水平距离时，可进一步改善在反谐振点处产生的横向波的反射性能，从而附加地改善衰减性能。
在声波谐振器500中，声波谐振器的大的衰减意味着由于横向波流动到谐振部520的外部而发生的损耗是小的。因此，这意味着声波谐振器的性能被改善。
图13是示出根据另一示例的声波谐振器600的示意性截面图。
在作为图12的修改示例的图13中，声波谐振器600包括谐振部620、绝缘插入层171、下插入层172和上插入层173。
由于绝缘插入层171和下插入层172按照与图12的示例中的方式相同的方式构造，因此将省略对其的详细描述。
上插入层173堆叠在第二电极525的上部或下部上，从而使第二电极525与第二金属层190之间的电路径延伸。因此，在本示例中，第二电极525的电路径可由于上插入层173和第二插入层172b而在两个位置处延伸。
声波谐振器600可通过在膜层150上顺序地堆叠下插入层172、第一电极521、绝缘插入层171、压电层123、第二电极525、上插入层173、保护层627以及第一金属层180和第二金属层190来制造。
如以上所阐述的，根据在此公开的实施例，在声波谐振器中，插入层利用导电材料形成并且设置在声波谐振器的谐振有效区的边界部分中，因此第一电极的电路径或第二电极的电路径可在谐振有效区的边界部分中延伸。因此，可降低第一电极的布线电阻和第二电极的布线电阻，从而减小声波谐振器的插入损耗。
此外，具有不同声阻抗的两个反射区域设置在延伸部中，从而增大横向波的反射效率。
尽管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认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。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/或由其他组件或它们的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，而是由权利要求及它们的等同物限定，并且在权利要求及它们的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 (18)

1.一种声波谐振器，所述声波谐振器包括：
基板；
谐振部，包括在所述基板上顺序地堆叠有第一电极、压电层和第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部；以及
第一金属层，设置在所述谐振部的外部，以电连接到所述第一电极，
其中，所述延伸部包括下插入层，所述下插入层设置在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上，
其中，所述压电层包括压电部和弯曲部，所述压电部设置在所述中央部中，所述弯曲部设置在所述延伸部中并且根据所述下插入层的形状而倾斜地从所述压电部延伸，并且
其中，所述下插入层利用导电材料形成，以使所述第一电极与所述第一金属层之间的电路径延伸。
2.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：
第二金属层，设置在所述谐振部的外部，以电连接到所述第二电极；以及
上插入层，设置在所述延伸部中并且设置在所述第二电极的上表面或下表面上，并且使所述第二电极与所述第二金属层之间的电路径延伸。
3.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，所述第二电极与所述第二金属层间隔开，并且所述第二电极通过所述上插入层电连接到所述第二金属层。
4.根据权利要求2所述的声波谐振器，所述声波谐振器还包括：
第三电极，设置在与所述第一电极相同的平面上，并且与所述第一电极间隔开，
其中，所述第二电极通过所述第二金属层电连接到所述第三电极。
5.根据权利要求2所述的声波谐振器，其中，所述上插入层与所述中央部和所述延伸部之间的边界间隔开，
其中，所述延伸部还包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述上插入层之间，所述第二反射区域设置在所述第一反射区域的外侧，并且
其中，所述上插入层和所述第二电极一起设置在所述第二反射区域中。
6.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述下插入层利用具有比所述压电层的声阻抗和所述第一电极的声阻抗低的声阻抗的材料形成。
7.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述压电层利用氮化铝形成，所述第一电极利用钼形成，并且所述下插入层利用铝或铝合金形成。
8.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述下插入层与所述中央部的边界间隔开，
其中，所述延伸部还包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述下插入层之间，所述第二反射区域设置在所述第一反射区域的外侧，并且
其中，所述下插入层和所述第二电极一起设置在所述第二反射区域中。
9.根据权利要求8所述的声波谐振器，其中，所述第二反射区域的声阻抗比所述第一反射区域的声阻抗低。
10.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：
绝缘插入层，设置在所述下插入层与所述压电层之间，并且引起所述弯曲部隆起。
11.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述延伸部的厚度比所述中央部的厚度大。
12.一种声波谐振器，所述声波谐振器包括：
基板；
谐振部，包括在所述基板上顺序地堆叠有第一电极、压电层和第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部；以及
下插入层，设置在所述延伸部中，并且设置在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上，
其中，所述下插入层与所述中央部和所述延伸部之间的边界间隔开，并且
其中，所述延伸部包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述下插入层之间，并且所述下插入层和所述第二电极一起设置在所述第二反射区域中。
13.根据权利要求12所述的声波谐振器，其中，所述压电层包括压电部和倾斜部，所述压电部设置在所述中央部中，所述倾斜部设置在所述延伸部中并且根据所述下插入层的形状而倾斜地从所述压电部延伸，并且
其中，所述第一反射区域和所述第二反射区域设置在设置有所述倾斜部的范围内。
14.根据权利要求12所述的声波谐振器，其中，所述下插入层利用导电材料形成。
15.根据权利要求13所述的声波谐振器，其中，所述倾斜部的倾斜角度在5°至70°的范围内。
16.一种制造声波谐振器的方法，所述方法包括：
通过以下步骤形成谐振部：
在基板上堆叠第一电极、压电层和第二电极，以及
在所述第一电极的上表面或所述第一电极的下表面上形成包括导电材料的下插入层；以及
在形成所述谐振部之后，在所述下插入层上形成第一金属层。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述谐振部包括在所述基板上顺序地堆叠有所述第一电极、所述压电层和所述第二电极的中央部和沿着所述中央部的外周设置的延伸部，并且
其中，所述下插入层设置在所述延伸部中，并且与所述中央部和所述延伸部之间的边界间隔预定距离。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述延伸部包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域设置在所述边界与所述下插入层之间，所述第二反射区域设置在所述第一反射区域的外侧，并且所述下插入层和所述第二电极一起设置在所述第二反射区域中。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102450602B1 (ko) * 2020-07-28 2022-10-07 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
KR20230038965A (ko) * 2021-09-13 2023-03-21 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004193169A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Kyocera Corp 多層配線基板
CN101010875A (zh) * 2004-09-10 2007-08-01 株式会社村田制作所 压电薄膜共振器
JP2007208727A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Fujitsu Media Device Kk 圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法
CN101517893A (zh) * 2006-09-25 2009-08-26 株式会社村田制作所 弹性边界波装置
CN103684336A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 安华高科技通用Ip(新加坡)公司 包含具有内埋式温度补偿层的电极的谐振器装置
CN105262456A (zh) * 2015-10-09 2016-01-20 锐迪科微电子（上海）有限公司 一种高性能薄膜体声波谐振器及其制造方法
CN108011607A (zh) * 2016-10-31 2018-05-08 安华高科技通用Ip(新加坡)公司 具有改进插入损耗的可调谐体声谐振器装置
CN108233888A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 三星电机株式会社 体声波谐振器及包括该体声波谐振器的滤波器
US20180219528A1 (en) * 2017-02-02 2018-08-02 Taiyo Yuden Co., Ltd. Piezoelectric thin film resonator, filter, and multiplexer
CN108540103A (zh) * 2017-03-02 2018-09-14 三星电机株式会社 声波谐振器及制造声波谐振器的方法
CN108631748A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 三星电机株式会社 声波谐振器及包括该声波谐振器的滤波器
CN108988812A (zh) * 2017-05-30 2018-12-11 三星电机株式会社 声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100483347B1 (ko) 2003-04-15 2005-04-15 쌍신전자통신주식회사 체적탄성파 소자 및 그 제조방법
JP2006173557A (ja) 2004-11-22 2006-06-29 Toshiba Corp 中空型半導体装置とその製造方法
JP2006217281A (ja) 2005-02-03 2006-08-17 Toshiba Corp 薄膜バルク音響装置の製造方法
JP2007074647A (ja) 2005-09-09 2007-03-22 Toshiba Corp 薄膜圧電共振器及びその製造方法
US8902023B2 (en) 2009-06-24 2014-12-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure having an electrode with a cantilevered portion
KR101928359B1 (ko) 2012-09-11 2018-12-12 삼성전자주식회사 전도성 물질을 이용하여 전기적 손실을 처리하는 공진 장치 및 그 제조 방법
KR101973423B1 (ko) * 2014-12-08 2019-04-29 삼성전기주식회사 음향 공진기 및 그 제조 방법
JP6423782B2 (ja) * 2015-12-09 2018-11-14 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器およびフィルタ
KR102176280B1 (ko) * 2015-12-18 2020-11-09 삼성전기주식회사 음향 공진기 및 그 제조 방법
US10439589B2 (en) * 2016-06-24 2019-10-08 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Bulk acoustic wave resonator and filter including the same
WO2018063291A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Single-flipped resonator devices with 2deg bottom electrode
WO2018063358A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Fbar devices including highly crystalline metal nitride films
KR102007443B1 (ko) 2017-03-02 2019-08-05 삼성전기주식회사 음향 공진기 및 그 제조 방법
US11558031B2 (en) * 2017-03-08 2023-01-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Film bulk acoustic resonator and method of manufacturing the same
JP6903471B2 (ja) * 2017-04-07 2021-07-14 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ
KR102449355B1 (ko) 2017-05-30 2022-10-04 삼성전기주식회사 음향 공진기 및 그의 제조 방법

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004193169A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Kyocera Corp 多層配線基板
CN101010875A (zh) * 2004-09-10 2007-08-01 株式会社村田制作所 压电薄膜共振器
JP2007208727A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Fujitsu Media Device Kk 圧電薄膜共振器、フィルタおよびその製造方法
CN101517893A (zh) * 2006-09-25 2009-08-26 株式会社村田制作所 弹性边界波装置
CN103684336A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 安华高科技通用Ip(新加坡)公司 包含具有内埋式温度补偿层的电极的谐振器装置
CN105262456A (zh) * 2015-10-09 2016-01-20 锐迪科微电子（上海）有限公司 一种高性能薄膜体声波谐振器及其制造方法
CN108011607A (zh) * 2016-10-31 2018-05-08 安华高科技通用Ip(新加坡)公司 具有改进插入损耗的可调谐体声谐振器装置
CN108233888A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 三星电机株式会社 体声波谐振器及包括该体声波谐振器的滤波器
US20180219528A1 (en) * 2017-02-02 2018-08-02 Taiyo Yuden Co., Ltd. Piezoelectric thin film resonator, filter, and multiplexer
CN108540103A (zh) * 2017-03-02 2018-09-14 三星电机株式会社 声波谐振器及制造声波谐振器的方法
CN108631748A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 三星电机株式会社 声波谐振器及包括该声波谐振器的滤波器
CN108988812A (zh) * 2017-05-30 2018-12-11 三星电机株式会社 声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法

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Publication number Publication date
US11431318B2 (en) 2022-08-30
US20200195220A1 (en) 2020-06-18
CN111327290B (zh) 2023-09-12

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