JP2022068856A - 特定共振周波数を有する薄膜バルク音響共振装置を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記第一シリンダの第一直径は、例えば200μmである。エアギャップ11は、第二シリンダを形成し、前記第二シリンダの第二直径は、例えば140μmである。上部電極17は、第三シリンダを形成し、前記第三シリンダの第三直径は、例えば100μmである。
10 基板
11 エアギャップ(凹部)
12 第一絶縁層
13 第二絶縁層
14 第一圧電材料層
15 下部電極
16 第二圧電材料層
17 上部電極
Claims (10)
- 特定共振周波数を有する薄膜バルク音響共振装置を製造する方法であって、
凹部を有する基板を提供する工程であって、前記凹部が高さを有する前記工程と、
前記基板に第一圧電材料層を配置し、前記凹部にエアギャップを形成する工程と、
前記第一圧電材料層に下部電極を配置する工程と、
前記高さが第一範囲にあると、前記薄膜バルク音響共振装置の共振周波数が前記高さに対して第一勾配を有するようにする工程と、
前記高さが第二範囲にあると、前記共振周波数が前記高さに対して第二勾配を有するようにする工程と、
前記第二勾配を前記第一勾配よりも小さくなるようにする工程と、を含むことを特徴とする方法。 - 前記薄膜バルク音響共振装置は、第一絶縁層、第二絶縁層、第二圧電材料層及び上部電極を更に含み、
前記第一絶縁層は、前記基板に配置され、
前記第二絶縁層は、前記第一絶縁層に配置され、
前記第一圧電材料層は、前記第二絶縁層に配置され、
前記第二圧電材料層は、前記上部電極と前記下部電極との間に配置され、
前記エアギャップは、前記第一絶縁層と前記基板との間にあり、
前記エアギャップの内部は、真空状態を示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記基板は、シリコンを含み、
前記第一絶縁層は、窒化ケイ素を含み、
前記第二絶縁層は、二酸化ケイ素を含み、
前記上部電極及び前記下部電極は、モリブデンを含み、
前記第一圧電材料層及び前記第二圧電材料層は、窒化アルミニウム又はチタン酸ジルコン酸鉛を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記高さは、1μm~5μmであり、
前記第一範囲は、1μm~3μmであり、
前記第二範囲は、3μm~5μmであり、
前記第一絶縁層、前記第二絶縁層、前記第一圧電材料層、前記上部電極及び前記下部電極の厚さは、すべて0.2μmであり、
前記第二圧電材料層の厚さは、1μmであることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記基板、前記第一絶縁層、前記第二絶縁層、前記第一圧電材料層、前記下部電極及び前記第二圧電材料層は、第一シリンダを形成し、
前記第一シリンダは、第一直径が200μmであり、
前記エアギャップは、第二シリンダを形成し、
前記第二シリンダは、第二直径が140μmであり、
前記上部電極は、第三シリンダを形成し、
前記第三シリンダは、第三直径が100μmであることを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記特定共振周波数に対応する前記凹部の前記高さが前記第一範囲又は前記第二範囲にあることに応じて、特定の高さを選択して前記薄膜バルク音響共振装置を製造する工程を更に含み、
前記エアギャップの第一厚さ変化量が1μmから3μmに増加すると、前記薄膜バルク音響共振装置の共振周波数が増加した第一変化量が24kHzであり、
前記エアギャップの第二厚さ変化量が1μmから5μmに増加すると、前記薄膜バルク音響共振装置の前記共振周波数が増加した第二変化量が0.418GHzであることを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 特定共振周波数を有する薄膜バルク音響共振装置を製造する方法であって、
凹部を有する基板を提供する工程であって、前記凹部が高さを有する前記工程と、
前記基板に第一圧電材料層を配置し、前記凹部にエアギャップを形成する工程と、
前記第一圧電材料層に下部電極を配置し、前記薄膜バルク音響共振装置の共振周波数が前記高さに対して関数関係を形成する工程であって、前記高さが第一範囲にあると、前記関数関係が第一勾配によって定義され、前記高さが第二範囲にあると、前記関数関係が前記第一勾配よりも大きい第二勾配によって定義される前記工程と、
前記特定共振周波数に対応する前記凹部の前記高さが前記第一範囲又は前記第二範囲にあることに応じて、特定の高さを選択して前記薄膜バルク音響共振装置を製造する工程と、を含むことを特徴とする方法。 - 前記薄膜バルク音響共振装置は、上部電極及び第二圧電材料層を更に含み、
前記上部電極は、前記第二圧電材料層に配置され、前記第二圧電材料層は前記下部電極に配置されることを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記薄膜バルク音響共振装置は、第一絶縁層及び第二絶縁層を更に含み、
前記第一絶縁層は、前記基板に配置され、
前記第二絶縁層は、前記第一絶縁層に配置され、
前記第一圧電材料層は、前記第二絶縁層に配置され、
前記第二圧電材料層は、前記上部電極と前記下部電極との間に配置され、
前記エアギャップは、前記第一絶縁層と前記基板との間にあり、
前記エアギャップの内部は、真空状態を示し、
前記高さは、1μm~5μmであり、
前記第一範囲は、1μm~3μmであり、
前記第二範囲は、3μm~5μmであり、
前記第一絶縁層、前記第二絶縁層、前記第一圧電材料層、前記上部電極及び前記下部電極の厚さは、すべて0.2μmであり、
前記第二圧電材料層の厚さは、1μmであることを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 前記基板は、シリコンを含み、
前記第一絶縁層は、窒化ケイ素を含み、
前記第二絶縁層は、二酸化ケイ素を含み、
前記上部電極及び前記下部電極は、モリブデンを含み、
前記第一圧電材料層及び前記第二圧電材料層は、窒化アルミニウム又はチタン酸ジルコン酸鉛を含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
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