FR2951027A1 - Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves - Google Patents

Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves Download PDF

Info

Publication number
FR2951027A1
FR2951027A1 FR0956872A FR0956872A FR2951027A1 FR 2951027 A1 FR2951027 A1 FR 2951027A1 FR 0956872 A FR0956872 A FR 0956872A FR 0956872 A FR0956872 A FR 0956872A FR 2951027 A1 FR2951027 A1 FR 2951027A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
acoustic
layer
substrate
absorbing material
acoustic impedance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0956872A
Other languages
French (fr)
Inventor
Pierre Bar
Sylvain Joblot
David Petit
Jean-Francois Carpentier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SA
Original Assignee
STMicroelectronics SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics SA filed Critical STMicroelectronics SA
Priority to FR0956872A priority Critical patent/FR2951027A1/en
Publication of FR2951027A1 publication Critical patent/FR2951027A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175Acoustic mirrors

Abstract

The resonator (11) has a Bragg mirror (17) including a stack of tungsten layer (17a) and silicon oxide layer (17b). An absorbing material layer (19) is formed at a side of a substrate (13), and absorbs the acoustic waves. Acoustic impedance of the absorbing material layer is less than acoustic impedance of the tungsten, where the absorbing material is chosen from one of dielectric material, absorbing polymer, porous material or carbide. Another absorbing material e.g. aluminum, layer has acoustic impedance higher than that of the former material layer.

Description

B9705 - 09-GR1-185 1 RÉSONATEUR PIÉZOÉLECTRIQUE ISOLÉ DES PERTURBATIONS DU SUBSTRAT Domaine de l'invention La présente invention concerne un résonateur à ondes acoustiques de volume, couramment désigné dans la technique par le terme résonateur BAW, de l'anglais "Bulk Acoustic Wave". FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a volume acoustic wave resonator, commonly referred to in the art as BAW resonator, of the English term "Bulk Acoustic". Wave ".

Exposé de l'art antérieur Un résonateur BAW comporte un coeur résonnant, ou résonateur piézoélectrique, constitué de deux électrodes entre lesquelles est disposée une couche en un matériau piézoélectrique. Lorsqu'un champ électrique est appliqué à la couche piézoélectrique par application d'une différence de potentiels entre les électrodes, il en résulte une perturbation mécanique sous la forme d'ondes acoustiques. Ces ondes se propagent dans le résonateur. La résonance fondamentale s'établit lorsque la longueur d'onde acoustique dans le matériau piézoélectrique correspond sensiblement à deux fois l'épaisseur de la couche piézoélectrique. Les résonateurs BAW sont couramment formés au dessus d'un substrat, par exemple sur une tranche de silicium. On prévoit alors un dispositif d'isolation acoustique entre le coeur résonnant et le substrat pour éviter la déperdition des ondes acoustiques dans le substrat. Il existe principalement deux types de résonateurs BAW : les résonateurs BAW suspendus B9705 - 09-GR1-185 DESCRIPTION OF THE PRIOR ART A BAW resonator comprises a resonant core, or piezoelectric resonator, consisting of two electrodes between which is disposed a layer made of a piezoelectric material. When an electric field is applied to the piezoelectric layer by applying a potential difference between the electrodes, this results in a mechanical disturbance in the form of acoustic waves. These waves propagate in the resonator. The fundamental resonance is established when the acoustic wavelength in the piezoelectric material substantially corresponds to twice the thickness of the piezoelectric layer. BAW resonators are commonly formed above a substrate, for example on a silicon wafer. An acoustic isolation device is then provided between the resonant core and the substrate to prevent loss of acoustic waves in the substrate. There are two main types of BAW resonators: BAW suspended resonators B9705 - 09-GR1-185

2 sur une membrane, et les résonateurs BAW disposant d'un réflecteur acoustique. Les résonateurs BAW suspendus sur une membrane, plus connus sous le nom de FBAR (de l'anglais "Film Bulk Acoustic Wave Resonator") ou TFR (de l'anglais "Thin Film Resonator"), comprennent une cavité d'air entre le coeur résonnant et le substrat. Il est donc prévu une cavité dans le substrat. Les résonateurs BAW disposant d'un réflecteur acoustique, plus connus sous le nom SMR (de l'anglais "Solidly Mounted Resonator"), sont isolés du substrat par un miroir de Bragg. Ils présentent une structure plus robuste et mieux adaptée aux procédés de fabrication traditionnels. On s'intéresse ici aux résonateurs BAW à miroir de Bragg. 2 on a membrane, and BAW resonators with an acoustic reflector. BAW diaphragm resonators, better known as FBAR (Film Bulk Acoustic Wave Resonator) or TFR (Thin Film Resonator), include an air cavity between the resonant heart and the substrate. There is therefore a cavity in the substrate. BAW resonators with an acoustic reflector, better known as SMR (Solidly Mounted Resonator), are isolated from the substrate by a Bragg mirror. They have a more robust structure and better adapted to traditional manufacturing processes. We are interested here in Bragg mirror BAW resonators.

La figure 1 est une vue en coupe représentant de façon schématique un résonateur BAW 1 à miroir de Bragg formé sur un substrat 3. Bien que la figure 1 représente un résonateur unique, dans la pratique, de nombreux résonateurs sont formés simultanément sur une même tranche de substrat. FIG. 1 is a sectional view schematically showing a Bragg mirror BAW 1 resonator formed on a substrate 3. Although FIG. 1 represents a single resonator, in practice many resonators are formed simultaneously on the same slice of substrate.

Le résonateur 1 comprend un résonateur piézoélectrique 5 constitué de l'empilement d'une électrode inférieure 5a, d'une couche 5b d'un matériau piézoélectrique et d'une électrode supérieure 5c. A titre d'exemple, le matériau piézoélectrique peut être du nitrure d'aluminium, du titano zirconate de plomb (PZT) ou de l'oxyde de zinc, et les électrodes 5a et 5c peuvent être en molybdène, en tungstène ou en aluminium. Une structure d'isolation 7, par exemple un miroir de Bragg, fait interface entre le résonateur piézoélectrique 5 et le substrat 3. Le réflecteur 7 consiste en un empilement alterné de couches 7a en un matériau à haute impédance acoustique et de couches 7b en un matériau à faible impédance acoustique. L'épaisseur de chaque couche 7a, 7b, est choisie sensiblement égale au quart de la longueur d'onde acoustique de résonance dans le matériau qui la compose. La qualité de l'isolation acoustique augmente avec le nombre de couches 7a, 7b B9705 - 09-GR1-185 The resonator 1 comprises a piezoelectric resonator 5 consisting of the stack of a lower electrode 5a, a layer 5b of a piezoelectric material and an upper electrode 5c. By way of example, the piezoelectric material may be aluminum nitride, lead zirconate titano (PZT) or zinc oxide, and the electrodes 5a and 5c may be made of molybdenum, tungsten or aluminum. An isolation structure 7, for example a Bragg mirror, interfaces between the piezoelectric resonator 5 and the substrate 3. The reflector 7 consists of an alternating stack of layers 7a made of a material with a high acoustic impedance and layers 7b in one. Low acoustic impedance material. The thickness of each layer 7a, 7b is chosen to be substantially equal to one quarter of the resonance acoustic wavelength in the material that composes it. The quality of acoustic insulation increases with the number of layers 7a, 7b B9705 - 09-GR1-185

3 de l'empilement alterné. Dans la pratique, on utilise fréquemment des réflecteurs à 4 couches. On a proposé de réaliser les couches 7a en nitrure de silicium et les couches 7b en oxycarbure de silicium. Toutefois, un inconvénient de ce couple de matériaux est que l'oxycarbure de silicium est absorbant pour les ondes acoustiques. Il en résulte une forte atténuation acoustique due à la présence de ce matériau sur le chemin des ondes acoustiques, ce qui contribue à altérer les performances électriques du résonateur. 3 of the alternating stack. In practice, 4-layer reflectors are frequently used. It has been proposed to produce the silicon nitride layers 7a and the silicon oxycarbide layers 7b. However, a disadvantage of this pair of materials is that silicon oxycarbide is absorbent for acoustic waves. This results in a strong acoustic attenuation due to the presence of this material on the acoustic wave path, which contributes to altering the electrical performance of the resonator.

Un autre choix, largement répandu, consiste à réaliser les couches 7a en tungstène et les couches 7b en oxyde de silicium. Un tel miroir de Bragg offre de bonnes propriétés réfléchissantes (le contraste d'impédances acoustiques entre les matériaux est élevé) et n'entraine que peu de pertes par absorption. Dans la pratique, l'isolation acoustique réalisée par un miroir de Bragg n'est pas parfaite. Une partie de l'énergie portée par les ondes acoustiques traverse le miroir de Bragg et génère sur la réponse électrique du résonateur des résonances acoustiques parasites réfléchies par la face arrière du substrat. Cette fuite d'ondes vers le substrat résulte du fait que le miroir de Bragg n'est inévitablement pas un miroir idéal. Notamment, en raison des dimensions latérales limitées, il s'y développe des modes transverses. On a alors recours à divers compromis pour minimiser ces modes transverses et les épaisseurs des couches 7a, 7b ne correspondent plus exactement au quart de la longueur d'onde de résonance du mode longitudinal (perpendiculaire au plan des couches du miroir). De même, l'optimisation du comportement en température du résonateur peut conduire à modifier l'épaisseur de certaines couches. Ces ajustements des couches du miroir de Bragg se font au détriment de l'efficacité du miroir pour isoler le mode longitudinal. Un inconvénient majeur de cette fuite d'ondes vers le substrat est qu'elle entraîne des phénomènes de résonances B9705 - 09-GR1-185 Another choice, widely used, consists in producing layers 7a made of tungsten and layers 7b made of silicon oxide. Such a Bragg mirror offers good reflective properties (the acoustic impedance contrast between the materials is high) and causes only a few absorption losses. In practice, acoustic insulation made by a Bragg mirror is not perfect. Part of the energy carried by the acoustic waves passes through the Bragg mirror and generates on the electrical response of the resonator parasitic acoustic resonances reflected by the rear face of the substrate. This wave leak towards the substrate results from the fact that the Bragg mirror is inevitably not an ideal mirror. In particular, because of the limited lateral dimensions, transverse modes develop there. Various compromises are then used to minimize these transverse modes and the thicknesses of the layers 7a, 7b no longer exactly correspond to one quarter of the resonance wavelength of the longitudinal mode (perpendicular to the plane of the layers of the mirror). Likewise, optimizing the temperature behavior of the resonator may lead to modifying the thickness of certain layers. These adjustments of the Bragg mirror layers are to the detriment of the effectiveness of the mirror to isolate the longitudinal mode. A major disadvantage of this wave leak towards the substrate is that it causes resonance phenomena B9705 - 09-GR1-185

4 parasites dans le substrat. Ces résonances parasites influent sur la réponse électrique du résonateur et notamment sur son facteur de qualité et sa dérive en température. Les fréquences de résonance de ces phénomènes parasites sont fortement dépendantes de l'épaisseur du substrat et varient à l'échelle d'une tranche semiconductrice. A une fréquence donnée, les facteurs de qualité impactés par ces phénomènes ne sont donc pas les mêmes pour tous les résonateurs BAW fabriqués à partir d'une même tranche. A titre d'exemple, pour des fréquences de résonance de l'ordre de 2,5 GHz, les fuites d'ondes vers le substrat peuvent entrainer une déviation de la fréquence de résonance (parallèle) de l'ordre de 1 MHz entre des résonateurs BAW fabriqués à partir d'une même tranche et a fortiori à partir de tranches différentes. 4 parasites in the substrate. These parasitic resonances affect the electrical response of the resonator and in particular its quality factor and temperature drift. The resonant frequencies of these parasitic phenomena are strongly dependent on the thickness of the substrate and vary on the scale of a semiconductor wafer. At a given frequency, the quality factors impacted by these phenomena are therefore not the same for all BAW resonators manufactured from the same slice. For example, for resonance frequencies of the order of 2.5 GHz, the leakage of waves towards the substrate can lead to a deviation of the (parallel) resonance frequency of the order of 1 MHz between BAW resonators made from a single slice and a fortiori from different slices.

Par ailleurs, les phénomènes de résonances parasites dans le substrat sont fortement dépendants de la température. Il en résulte d'une part que le comportement en température du résonateur est influencé par ces phénomènes et, d'autre part, que le comportement en température diffère d'un résonateur à un autre pour des résonateurs BAW fabriqués à partir d'une même tranche de substrat. De telles dispersions sont notamment critiques pour la réalisation d'oscillateurs de référence à base de résonateur BAW. Résumé Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients des résonateurs BAW à miroir de Bragg classiques. Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un résonateur BAW à miroir de Bragg ne présentant pas ou peu de fuites d'ondes acoustiques dans le substrat. Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un résonateur BAW à miroir de Bragg présentant un bon facteur de qualité. Moreover, parasitic resonance phenomena in the substrate are highly dependent on the temperature. As a result, on the one hand, the temperature behavior of the resonator is influenced by these phenomena and, on the other hand, the temperature behavior differs from one resonator to another for BAW resonators made from the same substrate slice. Such dispersions are in particular critical for the production of reference oscillators based on BAW resonator. SUMMARY An object of an embodiment of the present invention is to overcome some or all of the disadvantages of conventional Bragg mirror BAW resonators. An object of an embodiment of the present invention is to provide a Bragg mirror BAW resonator with no or few acoustic wave leaks in the substrate. An object of an embodiment of the present invention is to provide a Bragg mirror BAW resonator having a good quality factor.

B9705 - 09-GR1-185 B9705 - 09-GR1-185

Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un résonateur BAW à miroir de Bragg comportant une réponse électrique et un facteur de qualité isolés des effets des résonances parasites du substrat. 5 Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un résonateur BAW à miroir de Bragg comportant une réponse électrique et une dérive en température peu dispersées à l'échelle d'une même tranche de substrat. Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un tel résonateur facile à réaliser. Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un résonateur BAW comportant, entre un résonateur piézoélectrique et un substrat, un miroir de Bragg comprenant une alternance de couches de tungstène et de couches d'oxyde de silicium et, du côté du substrat, au moins une couche en un premier matériau absorbant pour les ondes acoustiques et présentant une impédance acoustique inférieure à celle du tungstène. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier matériau absorbant est un matériau diélectrique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier matériau absorbant est de l'oxycarbure de silicium. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le résonateur BAW comprend, entre le substrat et la couche en un premier matériau absorbant, une couche en un second matériau absorbant présentant une forte impédance acoustique par rapport au premier matériau absorbant. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le second matériau absorbant est de l'aluminium. An object of an embodiment of the present invention is to provide a Bragg mirror BAW resonator having an electrical response and a quality factor isolated from the effects of parasitic resonances of the substrate. An object of an embodiment of the present invention is to provide a BAW Bragg mirror resonator having an electrical response and a temperature drift little dispersed at the scale of the same substrate wafer. An object of an embodiment of the present invention is to provide such a resonator easy to achieve. Thus, an embodiment of the present invention provides a BAW resonator comprising, between a piezoelectric resonator and a substrate, a Bragg mirror comprising alternating layers of tungsten and silicon oxide layers and, on the substrate side, at least one layer of a first absorbent material for acoustic waves and having a lower acoustic impedance than tungsten. According to an embodiment of the present invention, the first absorbing material is a dielectric material. According to one embodiment of the present invention, the first absorbent material is silicon oxycarbide. According to one embodiment of the present invention, the BAW resonator comprises, between the substrate and the layer of a first absorbent material, a layer of a second absorbent material having a high acoustic impedance with respect to the first absorbent material. According to one embodiment of the present invention, the second absorbent material is aluminum.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, les épaisseurs de la couche en un premier matériau absorbant et de la couche en un second matériau absorbant présentant une forte impédance acoustique par rapport à la couche en un matériau absorbant sont sensiblement égales au quart de la B9705 - 09-GR1-185 According to one embodiment of the present invention, the thicknesses of the layer of a first absorbent material and the layer of a second absorbent material having a high acoustic impedance with respect to the layer of absorbent material are substantially equal to one quarter of the B9705 - 09-GR1-185

6 longueur d'onde de résonance acoustique dudit résonateur BAW dans les matériaux qui les composent. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier matériau absorbant est un polymère absorbant. 6 acoustic resonance wavelength of said BAW resonator in the materials that compose them. According to one embodiment of the present invention, the first absorbent material is an absorbent polymer.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier matériau absorbant est un matériau poreux. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, précédemment décrite, est une vue en coupe représentant de façon schématique un résonateur BAW à miroir de Bragg ; la figure 2 est une vue en coupe dans le même plan que la figure 1 représentant de façon schématique un exemple d'un résonateur BAW disposant d'une forte isolation acoustique ; et la figure 3 est une vue en coupe dans le même plan que la figure 2 représentant un autre exemple d'un résonateur BAW à miroir de Bragg disposant d'une forte isolation acoustique. Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, comme cela est habituel dans la représentation des microcomposants, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. La figure 2 est une vue en coupe dans le même plan que la figure 1 représentant de façon schématique un exemple de réalisation d'un résonateur BAW 11 à miroir de Bragg formé sur un substrat 13. Le résonateur 11 comprend un résonateur piézoélectrique 15 constitué de l'empilement d'une électrode inférieure 15a, d'une couche 15b d'un matériau piézoélectrique, et d'une électrode supérieure 15c. According to one embodiment of the present invention, the first absorbent material is a porous material. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS These and other objects, features, and advantages will be set forth in detail in the following description of particular embodiments in a non-limiting manner with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. , is a sectional view schematically showing a Bragg mirror BAW resonator; Figure 2 is a sectional view in the same plane as Figure 1 schematically showing an example of a BAW resonator with a high acoustic insulation; and Figure 3 is a sectional view in the same plane as Figure 2 showing another example of a Bragg mirror BAW resonator with high acoustic insulation. DETAILED DESCRIPTION For the sake of clarity, the same elements have been designated with the same references in the various figures and, moreover, as is customary in the representation of microcomponents, the various figures are not drawn to scale. FIG. 2 is a sectional view in the same plane as FIG. 1 schematically showing an exemplary embodiment of a Bragg mirror BAW resonator 11 formed on a substrate 13. The resonator 11 comprises a piezoelectric resonator 15 consisting of the stack of a lower electrode 15a, a layer 15b of a piezoelectric material, and an upper electrode 15c.

B9705 - 09-GR1-185 B9705 - 09-GR1-185

7 Un miroir de Bragg 17 est disposé entre le résonateur piézoélectrique 15 et le substrat 13. Le miroir de Bragg 17 consiste en un empilement alterné de couches 17a en un matériau à haute impédance acoustique et de couches 17b en un matériau à faible impédance acoustique. Selon un mode de réalisation préféré, les couches 17a et 17b du miroir de Bragg sont respectivement en tungstène et en oxyde de silicium. On prévoit, entre le substrat 13 et le miroir de Bragg 17, une couche 19 en un matériau absorbant pour les ondes acoustiques, par exemple un matériau poreux, de l'oxycarbure de silicium ou silicium poreux, ou un polymère absorbant tel que le benzocyclobutène (BCB), si la technologie le permet, ou SiLK. On choisira de préférence pour la couche 19 un matériau présentant une faible impédance acoustique par rapport au matériau des couches 17a (par exemple le tungstène). Ceci permet d'obtenir une bonne réflexion des ondes acoustiques à l'interface avec le miroir de Bragg 17. L'épaisseur de la couche 19 est choisie sensiblement égale au quart de la longueur d'onde de la résonance acoustique du résonateur dans le matériau qui la compose. Selon un avantage du mode de réalisation proposé, les fuites d'ondes vers le substrat sont diminuées par rapport aux résonateurs BAW à miroir de Bragg classiques. En effet, l'énergie de l'onde acoustique qui traverse le miroir de Bragg 17 est en grande partie atténuée par la couche 19. Ainsi, cette couche contribue à limiter l'amplitude des résonances du substrat. Selon un avantage du mode de réalisation proposé, la prévision d'un miroir de Bragg en tungstène et en oxyde de silicium permet que la majeure partie de l'énergie acoustique soit maintenue au sein du résonateur sans atténuation. Par contre, les modes latéraux non réfléchis par le miroir de Bragg sont en grande partie absorbés par la couche 19. A Bragg mirror 17 is disposed between the piezoelectric resonator 15 and the substrate 13. The Bragg mirror 17 consists of an alternating stack of layers 17a of a high acoustic impedance material and layers 17b of a low acoustic impedance material. According to a preferred embodiment, the layers 17a and 17b of the Bragg mirror are respectively made of tungsten and silicon oxide. There is provided, between the substrate 13 and the Bragg mirror 17, a layer 19 made of an absorbent material for acoustic waves, for example a porous material, silicon oxycarbide or porous silicon, or an absorbent polymer such as benzocyclobutene. (BCB), if technology permits, or SiLK. For the layer 19, a material having a low acoustic impedance with respect to the material of the layers 17a (for example tungsten) is preferably chosen. This makes it possible to obtain a good reflection of the acoustic waves at the interface with the Bragg mirror 17. The thickness of the layer 19 is chosen to be substantially equal to one-quarter of the wavelength of the acoustic resonance of the resonator in the material. who composes it. According to an advantage of the proposed embodiment, the wave leakage to the substrate is decreased compared to conventional Bragg mirror BAW resonators. Indeed, the energy of the acoustic wave which passes through the Bragg mirror 17 is largely attenuated by the layer 19. Thus, this layer contributes to limiting the amplitude of the resonances of the substrate. According to an advantage of the proposed embodiment, the provision of a Bragg mirror made of tungsten and silicon oxide allows the majority of the acoustic energy to be maintained within the resonator without attenuation. On the other hand, the lateral modes not reflected by the Bragg mirror are largely absorbed by the layer 19.

B9705 - 09-GR1-185 B9705 - 09-GR1-185

8 La figure 3 est une vue en coupe dans le même plan que la figure 2 représentant de façon schématique un autre exemple de réalisation d'un résonateur BAW 21 à miroir de Bragg. Le résonateur BAW 21 est identique au résonateur BAW 11 de la figure 2, à la différence qu'à la place de la couche absorbante 19, il est prévu, entre le miroir de Bragg 17 et le substrat 13, un étage absorbant et réfléchissant 29 comportant deux couches 29a et 29b. La couche 29b, disposée du côté du miroir de Bragg 17, est réalisée en un matériau absorbant pour les ondes acoustiques, par exemple de l'oxycarbure de silicium. La couche 29a, disposée du côté du substrat 13, est réalisée en un matériau présentant une forte atténuation acoustique et une impédance acoustique supérieure à celle de la couche 29b, par exemple de l'aluminium. L'épaisseur des couches 29a et 29b est choisie sensiblement égale au quart de la longueur d'onde acoustique de résonance du résonateur dans le matériau qui les compose. Selon un avantage de cette variante de réalisation, la réflexion de l'onde acoustique vers le coeur résonant est 20 sensiblement améliorée. De plus, grâce au fort contraste d'impédance acoustique entre les couches 29a et 29b et au choix adapté des épaisseurs des couches 29a et 29b, la faible partie de la puissance acoustique qui traverse la couche 29b est réfléchie 25 vers l'intérieur du résonateur. Selon un avantage des modes de réalisation décrits en relation avec les figures 2 et 3, les propriétés électriques et notamment le facteur de qualité des résonateurs BAW ne sont pas dégradées par rapport aux résonateurs BAW classiques. 30 De plus, les résonateurs BAW proposés peuvent être réalisés en utilisant les procédés de fabrication usuels des résonateurs BAW. Des modes de réalisation particuliers de la présente invention ont été décrits. Diverses variantes et modifications 35 apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, l'invention ne B9705 - 09-GR1-185 Figure 3 is a sectional view in the same plane as Figure 2 schematically showing another embodiment of a Bragg mirror BAW 21 resonator. The BAW resonator 21 is identical to the BAW resonator 11 of FIG. 2, with the difference that instead of the absorbent layer 19, there is provided between the Bragg mirror 17 and the substrate 13 an absorbent and reflective stage 29. having two layers 29a and 29b. The layer 29b, disposed on the side of the Bragg mirror 17, is made of an absorbent material for acoustic waves, for example silicon oxycarbide. The layer 29a, disposed on the side of the substrate 13, is made of a material having a high acoustic attenuation and an acoustic impedance greater than that of the layer 29b, for example aluminum. The thickness of the layers 29a and 29b is chosen to be substantially equal to one quarter of the resonance acoustic wavelength of the resonator in the material that composes them. According to an advantage of this variant embodiment, the reflection of the acoustic wave towards the resonant core is substantially improved. Moreover, thanks to the strong acoustic impedance contrast between the layers 29a and 29b and the appropriate choice of the thicknesses of the layers 29a and 29b, the small portion of the acoustic power which passes through the layer 29b is reflected towards the inside of the resonator. . According to one advantage of the embodiments described with reference to FIGS. 2 and 3, the electrical properties and in particular the quality factor of the BAW resonators are not degraded compared with conventional BAW resonators. In addition, the proposed BAW resonators can be realized using the usual fabrication methods of the BAW resonators. Particular embodiments of the present invention have been described. Various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. In particular, the invention is not B9705 - 09-GR1-185

9 se limite pas à l'utilisation de l'oxycarbure de silicium pour réaliser la couche absorbante entre le miroir de Bragg et le substrat. L'homme de l'art saura utiliser d'autres matériaux absorbant pour les ondes acoustiques et présentant une impédance acoustique adaptée. Par ailleurs, le fonctionnement des résonateurs BAW a été décrit ci-dessus de façon très simplifiée. La présente invention ne se limite pas à cette description. En particulier, d'autres couches pourront être prévues dans l'empilement de couches formant le résonateur BAW. On pourra notamment prévoir une couche adaptée à compenser les variations de la fréquence de résonance liées aux variations de la température. 9 is not limited to the use of silicon oxycarbide for producing the absorbent layer between the Bragg mirror and the substrate. Those skilled in the art will know how to use other absorbent materials for acoustic waves and having a suitable acoustic impedance. Moreover, the operation of the BAW resonators has been described above in a very simplified way. The present invention is not limited to this description. In particular, other layers may be provided in the stack of layers forming the BAW resonator. It may in particular provide a layer adapted to compensate for variations in the resonance frequency related to temperature variations.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Résonateur BAW (11 ; 21) comportant, entre un résonateur piézoélectrique (15) et un substrat (13) : un miroir de Bragg (17) comprenant une alternance de couches de tungstène (7a) et de couches d'oxyde de silicium (7b) ; et du côté du substrat, au moins une couche (19 ; 29b) en un premier matériau absorbant pour les ondes acoustiques et présentant une impédance acoustique inférieure à celle du tungstène. REVENDICATIONS1. BAW resonator (11; 21) comprising, between a piezoelectric resonator (15) and a substrate (13): a Bragg mirror (17) comprising alternating layers of tungsten (7a) and silicon oxide layers (7b) ); and on the substrate side, at least one layer (19; 29b) made of a first absorbent material for acoustic waves and having an acoustic impedance lower than that of tungsten. 2. Résonateur BAW selon la revendication 1, dans lequel le premier matériau absorbant est un matériau diélectrique. The BAW resonator of claim 1, wherein the first absorbing material is a dielectric material. 3. Résonateur BAW selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier matériau absorbant est de l'oxycarbure de silicium. The BAW resonator according to claim 1 or 2, wherein the first absorbing material is silicon oxycarbide. 4. Résonateur BAW selon la revendication 3, comprenant, entre le substrat (13) et ladite au moins une couche en un premier matériau absorbant (29b), une couche (29a) en un second matériau absorbant présentant une forte impédance acoustique par rapport au premier matériau absorbant. 4. BAW resonator according to claim 3, comprising, between the substrate (13) and said at least one layer of a first absorbent material (29b), a layer (29a) of a second absorbent material having a high acoustic impedance with respect to the first absorbent material. 5. Résonateur BAW selon la revendication 4, dans lequel le second matériau absorbant est de l'aluminium. BAW resonator according to claim 4, wherein the second absorbent material is aluminum. 6. Résonateur BAW selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les épaisseurs de ladite couche (29b) en un premier matériau absorbant et de ladite couche (29a) en un second matériau absorbant présentant une forte impédance acoustique par rapport à la couche en un matériau absorbant, sont sensiblement égales au quart de la longueur d'onde de résonance acoustique dudit résonateur BAW dans les matériaux qui les composent. The BAW resonator according to claim 4 or 5, wherein the thicknesses of said layer (29b) of a first absorbent material and said layer (29a) of a second absorbent material having a high acoustic impedance with respect to the layer in one. absorbent material, are substantially equal to one quarter of the acoustic resonance wavelength of said BAW resonator in the materials that compose them. 7. Résonateur BAW selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier matériau absorbant est un polymère absorbant. The BAW resonator according to claim 1 or 2, wherein the first absorbing material is an absorbent polymer. 8. Résonateur BAW selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier matériau absorbant est un matériau poreux. The BAW resonator according to claim 1 or 2, wherein the first absorbent material is a porous material.
FR0956872A 2009-10-01 2009-10-01 Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves Pending FR2951027A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0956872A FR2951027A1 (en) 2009-10-01 2009-10-01 Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0956872A FR2951027A1 (en) 2009-10-01 2009-10-01 Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2951027A1 true FR2951027A1 (en) 2011-04-08

Family

ID=42199969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0956872A Pending FR2951027A1 (en) 2009-10-01 2009-10-01 Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2951027A1 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8248185B2 (en) 2009-06-24 2012-08-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
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
US9099983B2 (en) 2011-02-28 2015-08-04 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave resonator device comprising a bridge in an acoustic reflector
US9136818B2 (en) 2011-02-28 2015-09-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked acoustic resonator comprising a bridge
US9148117B2 (en) 2011-02-28 2015-09-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements
US9203374B2 (en) 2011-02-28 2015-12-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator comprising a bridge
US9425764B2 (en) 2012-10-25 2016-08-23 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having composite electrodes with integrated lateral features
US9444426B2 (en) 2012-10-25 2016-09-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature
US9450561B2 (en) 2009-11-25 2016-09-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave (BAW) resonator structure having an electrode with a cantilevered portion and a piezoelectric layer with varying amounts of dopant
US9520856B2 (en) 2009-06-24 2016-12-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure having an electrode with a cantilevered portion
US9608592B2 (en) 2014-01-21 2017-03-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic wave resonator (FBAR) having stress-relief
US9673778B2 (en) 2009-06-24 2017-06-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Solid mount bulk acoustic wave resonator structure comprising a bridge
FR3061568A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-06 Hap2U VIBRATORY TOUCH SLAB
WO2023020792A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 RF360 Europe GmbH Wideband-enabled electroacoustic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020089393A1 (en) * 2001-01-05 2002-07-11 Pasi Tikka Monolithic fbar duplexer and method of making the same
DE102005061344A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Epcos Ag Resonant bulk acoustic wave resonator
US20080204857A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Maxim Integrated Products, Inc. Bragg mirror optimized for shear waves

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020089393A1 (en) * 2001-01-05 2002-07-11 Pasi Tikka Monolithic fbar duplexer and method of making the same
DE102005061344A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Epcos Ag Resonant bulk acoustic wave resonator
US20080204857A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Maxim Integrated Products, Inc. Bragg mirror optimized for shear waves

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US9673778B2 (en) 2009-06-24 2017-06-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Solid mount bulk acoustic wave resonator structure comprising a bridge
US9520856B2 (en) 2009-06-24 2016-12-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure having an electrode with a cantilevered portion
US8248185B2 (en) 2009-06-24 2012-08-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
US9450561B2 (en) 2009-11-25 2016-09-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave (BAW) resonator structure having an electrode with a cantilevered portion and a piezoelectric layer with varying amounts of dopant
US9148117B2 (en) 2011-02-28 2015-09-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements
US9203374B2 (en) 2011-02-28 2015-12-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator comprising a bridge
US9136818B2 (en) 2011-02-28 2015-09-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked acoustic resonator comprising a bridge
US9099983B2 (en) 2011-02-28 2015-08-04 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave resonator device comprising a bridge in an acoustic reflector
US9425764B2 (en) 2012-10-25 2016-08-23 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having composite electrodes with integrated lateral features
US9444426B2 (en) 2012-10-25 2016-09-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature
US9608592B2 (en) 2014-01-21 2017-03-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic wave resonator (FBAR) having stress-relief
FR3061568A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-06 Hap2U VIBRATORY TOUCH SLAB
WO2018127662A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-12 Hap2U Vibrating tactile tile
US10955923B2 (en) 2017-01-04 2021-03-23 Hap2U Vibrating tactile tile
WO2023020792A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 RF360 Europe GmbH Wideband-enabled electroacoustic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2951027A1 (en) Bulk acoustic wave resonator, has absorbing material layer formed at side of substrate, where absorbing material layer has acoustic impedance lower than acoustic impedance of tungsten and absorbs acoustic waves
FR2951026A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING BAW RESONATORS ON A SEMICONDUCTOR WAFER
EP3859800B1 (en) Hybrid structure for a device with surface acoustic waves
EP3596825B1 (en) Saw resonator comprising layers for attenuating parasitic waves
FR3079346A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A DONOR SUBSTRATE FOR TRANSFERRING A PIEZOELECTRIC LAYER, AND METHOD FOR TRANSFERRING SUCH A PIEZOELECTRIC LAYER
EP2464006B1 (en) Method for manufacturing an acoustic-wave resonator including a suspended membrane
EP2144369A1 (en) Bulk acoustic wave resonator
CA2321905A1 (en) Device with acoustic waves guided in a fine piezoelectric material film bonded with a molecular bonding on a bearing substrate and method for making same
EP4012790B1 (en) Hybrid structure for a device with surface acoustic waves and associated manufacturing method
FR2848478A1 (en) Micromachined ultrasonic transducer device useful in ultrasound imaging systems, comprises transducer array on a substrate, and body of acoustically attenuative material that supports the substrate and flexible electrical connections
EP0432009A1 (en) Miniature optical source and producing process
FR2866438A1 (en) Optical reflecting unit for use in e.g. telescope, has set of plates forming stack type structure, where plates have different stiffness depending on orientation and made up of silicon wafers
EP2642662A1 (en) HBAR resonator comprising a structure for amplifying the amplitude of at least one resonance of said resonator and methods for producing said resonator
FR2531298A1 (en) HALF-WAVE TYPE TRANSDUCER WITH PIEZOELECTRIC POLYMER ACTIVE ELEMENT
EP3776632A1 (en) Method for manufacturing a substrate for a radiofrequency device
WO2017109005A1 (en) Method for manufacturing a monocrystalline piezoelectric layer, and microelectronic, photonic, or optical device including such a layer
FR2946478A1 (en) RESONATOR WITH VOLUME WAVES.
EP2109935A1 (en) Volume acoustic resonator having an adjustable resonance frequency and use of such resonator in the telephone industry
FR2765411A1 (en) SOLID LASER DEVICE WITH SEMICONDUCTOR EXCITATION
FR2684835A1 (en) QUARTZ PIEZOELECTRIC RESONATOR DEVICE.
CA2916582C (en) Ultrasound transducer
FR2479608A1 (en) SURFACE ACOUSTIC WAVE DEVICE AND PRODUCTION METHOD
EP3015177B1 (en) Ultrasonic transducer with layer of microballoons
EP4191879A1 (en) Method for transferring a layer
WO2024009046A1 (en) Process for fabricating a piezoelectric or semiconductor structure