JP6666017B2 - Bulk acoustic resonator - Google Patents

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Description

本発明は、バルク音響共振器に関する。   The present invention relates to a bulk acoustic resonator.

近年、5G通信への技術関心度が高まっており、候補帯域において実現可能な技術の開発が活発に進められている。   In recent years, interest in technology for 5G communication has been increasing, and technology that can be realized in candidate bands is being actively developed.

一方、フィルム型バルク音響共振器(Film Bulk Acoustic Resonator:FBAR)によって実現可能な周波数帯域は略6GHz以下である。2〜3GHz周波数帯域で駆動されるフィルム型バルク音響共振器の場合は、電極及び圧電層の厚さを容易に実現することができるが、5GHzの周波数帯域で駆動されるフィルム型バルク音響共振器の場合は、工程難易度の上昇や性能の劣化が予想される。   On the other hand, a frequency band that can be realized by a film bulk acoustic resonator (FBAR) is approximately 6 GHz or less. In the case of the film-type bulk acoustic resonator driven in the frequency band of 2 to 3 GHz, the thickness of the electrode and the piezoelectric layer can be easily realized, but the film-type bulk acoustic resonator driven in the frequency band of 5 GHz In the case of, an increase in process difficulty and a deterioration in performance are expected.

特に、5GHzの周波数帯域で駆動されるフィルム型バルク音響共振器の場合には、超薄膜電極を実現する必要があり、圧電層の厚さも必然的に薄くなる。ところで、モリブデン(Mo)のような高い音響インピーダンス(high acoustic impedance)の電極材料を使用すると、厚さ減少による電気的損失(electrical loss)が大きくなることが予想され、さらに、共振器及びフィルタ装置の電気的損失も大きくなると予想される。   In particular, in the case of a film-type bulk acoustic resonator driven in a frequency band of 5 GHz, it is necessary to realize an ultra-thin film electrode, and the thickness of the piezoelectric layer is necessarily reduced. By the way, when an electrode material having a high acoustic impedance such as molybdenum (Mo) is used, an electrical loss due to a decrease in thickness is expected to increase, and further, a resonator and a filter device are required. Is also expected to increase in electrical loss.

しかしながら、アルミニウム(Al)のような低い音響インピーダンス(low acoustic impedance)の電極材料を使用すると、アルミニウム(Al)の機械的性質(mechanical property)が悪いため、機械的・動的損失(mechanical dynamic loss)が大きくなることが予想され、圧電体層の形成時に結晶配向性が悪くなるという問題がある。   However, when an electrode material having a low acoustic impedance such as aluminum (Al) is used, the mechanical property of aluminum (Al) is poor, so that the mechanical dynamic loss is low. ) Is expected to increase, and there is a problem that the crystal orientation deteriorates when the piezoelectric layer is formed.

即ち、モリブデン(Mo)のような高い音響インピーダンス(high acoustic impedance)の電極材料を使用する場合は、上部電極と下部電極の厚さを1000Å、圧電層の厚さを3000Åにしなければ、5GHzの周波数を実現できない。しかしながら、アルミニウム(Al)のような低い音響インピーダンスの電極材料を使用する場合には、上部電極と下部電極の厚さを2000Å、圧電層の厚さを4000Åにしても、5GHzの周波数を実現することができる。   That is, when an electrode material having a high acoustic impedance such as molybdenum (Mo) is used, the thickness of the upper electrode and the lower electrode is set to 1000 ° and the thickness of the piezoelectric layer is set to 3000 ° unless the thickness of the piezoelectric layer is set to 5 °. Frequency cannot be realized. However, when an electrode material having a low acoustic impedance such as aluminum (Al) is used, a frequency of 5 GHz is realized even if the thickness of the upper electrode and the lower electrode is 2000 mm and the thickness of the piezoelectric layer is 4000 mm. be able to.

しかしながら、上部電極と下部電極をアルミニウム(Al)のみで形成すると、機械的物性が低下し、電子移動(electro migration)又は機械的変形(mechanical deformation)によってヒロック(hillock)が発生するようになり、圧電層の結晶配向性及び共振器性能の劣化を引き起こす恐れがある。   However, when the upper electrode and the lower electrode are formed only of aluminum (Al), mechanical properties are deteriorated, and hillocks are generated due to electron migration or mechanical deformation. The crystal orientation of the piezoelectric layer and the resonator performance may be deteriorated.

特開1993−267976号公報JP-A-1993-267776

本発明の目的は、高周波数(例えば、6GHz)の駆動条件下において、性能の劣化を低減させることができ、製造が容易なバルク音響共振器を提供することである。   An object of the present invention is to provide a bulk acoustic resonator that can reduce performance degradation under high frequency (for example, 6 GHz) driving conditions and is easy to manufacture.

本発明の一実施例によるバルク音響共振器は、基板と、上記基板上に配置される下部電極と、少なくとも一部が上記下部電極上に配置される圧電体層と、上記圧電体層上に配置される上部電極と、を含み、上記下部電極と上記上部電極の少なくとも一方は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金層を含むことができる。   A bulk acoustic resonator according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a lower electrode disposed on the substrate, a piezoelectric layer at least partially disposed on the lower electrode, and a piezoelectric layer disposed on the lower electrode. And at least one of the lower electrode and the upper electrode may include an aluminum alloy layer containing scandium (Sc).

本発明によると、高周波数(例えば、6GHz)の駆動条件下において、性能の劣化を低減させることができ、製造が容易であるという効果がある。   According to the present invention, under driving conditions of a high frequency (for example, 6 GHz), performance degradation can be reduced, and there is an effect that manufacturing is easy.

さらに、4〜6GHz領域での共振器の駆動時に、電気的な損失を低減することができ、圧電層の結晶配向性を向上させることができるという効果がある。   Furthermore, when the resonator is driven in the 4 to 6 GHz region, the electric loss can be reduced, and the crystal orientation of the piezoelectric layer can be improved.

本発明の第1実施例によるバルク音響共振器を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a bulk acoustic resonator according to a first embodiment of the present invention. 図1のI−I'線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1. 図1のII−II'線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 1. 図1のIII−III'線に沿った断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 1. 純アルミニウムとスカンジウムを含有するアルミニウム合金の面抵抗変化率を示すグラフである。4 is a graph showing a sheet resistance change rate of an aluminum alloy containing pure aluminum and scandium. 純アルミニウムの表面欠陥を説明するための写真である。4 is a photograph for explaining a surface defect of pure aluminum. スカンジウム含有アルミニウム合金(0.625at%)の表面欠陥を説明するための写真である。It is a photograph for demonstrating the surface defect of a scandium containing aluminum alloy (0.625 at%). スカンジウム含有アルミニウム合金(6.25at%)の表面欠陥を説明するための写真である。It is a photograph for demonstrating the surface defect of a scandium containing aluminum alloy (6.25 at%). 原子力顕微鏡による純アルミニウムの表面粗さを示す写真である。4 is a photograph showing the surface roughness of pure aluminum by a nuclear microscope. 原子力顕微鏡によるスカンジウム含有アルミニウム合金(0.625at%)の表面粗さを示す写真である。It is a photograph which shows the surface roughness of a scandium containing aluminum alloy (0.625 at%) with a nuclear microscope. 原子力顕微鏡によるスカンジウム含有アルミニウム合金(6.25at%)の表面粗さを示す写真である。It is a photograph which shows the surface roughness of a scandium containing aluminum alloy (6.25 at%) by an atomic force microscope. 純アルミニウム上に形成された圧電体層の表面欠陥を説明するための写真である。5 is a photograph for explaining a surface defect of a piezoelectric layer formed on pure aluminum. スカンジウム含有アルミニウム合金(6.25at%)上に形成される圧電体層の表面欠陥を説明するための写真である。5 is a photograph for explaining a surface defect of a piezoelectric layer formed on a scandium-containing aluminum alloy (6.25 at%). スカンジウム含有アルミニウム合金(0.625at%)上に形成される圧電体層の表面欠陥を説明するための写真である。4 is a photograph for explaining a surface defect of a piezoelectric layer formed on a scandium-containing aluminum alloy (0.625 at%). 本発明の第2実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a sixth embodiment of the present invention. 本発明の第7実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a seventh embodiment of the present invention. 本発明の第8実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to an eighth embodiment of the present invention. 本発明の第9実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 15 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a ninth embodiment of the present invention. 本発明の第10実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a tenth embodiment of the present invention. 本発明の第11実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the bulk acoustic resonator by an 11th example of the present invention. 本発明の第12実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 21 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a twelfth embodiment of the present invention. 本発明の第13実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 21 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a thirteenth embodiment of the present invention. 本発明の第14実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 21 is a schematic sectional view illustrating a bulk acoustic resonator according to a fourteenth embodiment of the present invention. 本発明の第15実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 27 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a fifteenth embodiment of the present invention. 本発明の第16実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 24 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a sixteenth embodiment of the present invention. 本発明の第17実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the bulk acoustic resonator by a 17th example of the present invention. 本発明の第18実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。FIG. 35 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to an eighteenth embodiment of the present invention. 本発明の第19実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the bulk acoustic resonator by a 19th example of the present invention.

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示(又は強調表示や簡略化表示)がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those having average knowledge in the art. Therefore, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be enlarged or reduced (or highlighted or simplified) for clearer explanation, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same. Is the element.

図1は本発明の第1実施例によるバルク音響共振器を示す平面図であり、図2は図1のI−I'線に沿った断面図であり、図3は図1のII−II'線に沿った断面図であり、図4は図1のIII−III'線に沿った断面図である。   FIG. 1 is a plan view illustrating a bulk acoustic resonator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line '′, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG.

図1〜図4を参照すると、本発明の第1実施例によるバルク音響共振器100は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極150、圧電体層160、上部電極170、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   1 to 4, a bulk acoustic resonator 100 according to a first embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 150, a piezoelectric layer. 160, an upper electrode 170, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

基板110は、シリコン基板であることができる。例えば、基板110としては、シリコンウェーハが用いられてもよく、SOI(Silicon On Insulator)型の基板が用いられてもよい。   Substrate 110 can be a silicon substrate. For example, a silicon wafer may be used as the substrate 110, and an SOI (Silicon On Insulator) type substrate may be used.

基板110の上面には絶縁層112が形成されてもよく、これによって、上部に配置される構成要素と基板110を電気的に隔離させることができる。また、絶縁層112は、製造過程においてキャビティCを形成する場合、エッチングガスによって基板110が蝕刻されるのを防止する役割を果たす。   An insulating layer 112 may be formed on an upper surface of the substrate 110, so that components disposed above and the substrate 110 can be electrically isolated. In addition, the insulating layer 112 serves to prevent the etching gas from etching the substrate 110 when forming the cavity C during the manufacturing process.

この場合、絶縁層112は、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(Si)、酸化アルミニウム(Al)、及び窒化アルミニウム(AlN)のうち少なくとも1種からなることができ、化学気相蒸着(Chemical vapor deposition)、RFマグネトロンスパッタリング(RF Magnetron Sputtering)、及びエバポレーション(Evaporation)のいずれかの工程により形成されることができる。 In this case, the insulating layer 112 may be made of at least one of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 2 ), and aluminum nitride (AlN), It may be formed by any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

犠牲層120は、絶縁層112上に形成され、犠牲層120の内側にはキャビティCと蝕刻防止部130が配置されることができる。キャビティCは、製造時に犠牲層120の一部分を除去することによって形成される。このように、キャビティCが犠牲層120の内側に形成されることで、犠牲層120の上部に配置される下部電極150などが平らに形成されるようになる。   The sacrificial layer 120 is formed on the insulating layer 112, and the cavity C and the anti-etching unit 130 may be disposed inside the sacrificial layer 120. The cavity C is formed by removing a part of the sacrificial layer 120 during manufacturing. Since the cavity C is formed inside the sacrifice layer 120, the lower electrode 150 and the like disposed on the sacrifice layer 120 are formed flat.

蝕刻防止部130は、キャビティCの境界に沿って配置される。蝕刻防止部130は、キャビティCの形成過程において、キャビティ領域を超えて蝕刻されることを防止する。   The anti-etching part 130 is disposed along the boundary of the cavity C. The anti-etching unit 130 prevents the cavity C from being etched beyond the cavity area in the process of forming the cavity C.

メンブレン層140は、基板110とともにキャビティCを形成する。また、メンブレン層140は、犠牲層120の除去時にエッチングガスとの反応性が低い材料からなることができる。なお、蝕刻防止部130は、メンブレン層140により形成された溝部142に挿入配置される。一方、メンブレン層140としては、窒化シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層(Dielectric layer)が使用されることができる。 The membrane layer 140 forms the cavity C together with the substrate 110. Further, the membrane layer 140 may be made of a material having low reactivity with an etching gas when the sacrificial layer 120 is removed. In addition, the etching prevention unit 130 is inserted and arranged in the groove 142 formed by the membrane layer 140. On the other hand, as the membrane layer 140, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), and lead zirconate titanate (PZT) ), Gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and a dielectric layer containing any one of zinc oxide (ZnO) (Dielectric layer) may be used.

なお、メンブレン層140上には、窒化アルミニウム(AlN)からなるシード層(図示せず)が形成されてもよい。即ち、シード層は、メンブレン層140と下部電極150との間に配置されることができる。シード層は、窒化アルミニウム(AlN)以外にも、HCP結晶構造を有する誘電体又は金属を用いて形成されることができる。一例として、シード層が金属である場合、シード層はチタニウム(Ti)で形成されることができる。   Note that a seed layer (not shown) made of aluminum nitride (AlN) may be formed on the membrane layer 140. That is, the seed layer may be disposed between the membrane layer 140 and the lower electrode 150. The seed layer can be formed using a dielectric or a metal having an HCP crystal structure other than aluminum nitride (AlN). For example, when the seed layer is a metal, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

下部電極150は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極150は、RF(Radio Frequency)信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 150 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 150 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electrical signal such as an RF (Radio Frequency) signal.

一方、下部電極150は、一例として、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。これにより、機械的強度(mechanical strength)が増加し、ハイパワーな反応性スパッタリング(high power reactive sputtering)が可能となる。このような蒸着条件とすることで、下部電極150の表面粗さ(surface roughness)が増加することを抑制でき、圧電体層160の高配向成長も誘導できるようになる。   Meanwhile, the lower electrode 150 may be made of, for example, an aluminum alloy material containing scandium (Sc). Accordingly, mechanical strength is increased, and high-power reactive sputtering can be performed. With such deposition conditions, an increase in surface roughness of the lower electrode 150 can be suppressed, and highly oriented growth of the piezoelectric layer 160 can be induced.

また、スカンジウム(Sc)が含有されることにより、下部電極150の化学的抵抗(chemical resistance)が増加し、純アルミニウムからなる下部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻(dry etch)又は湿式工程(wet process)などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極では、酸化が起こりやすいが、下部電極150がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   In addition, since scandium (Sc) is included, the chemical resistance of the lower electrode 150 increases, and a problem that occurs in the lower electrode made of pure aluminum can be compensated. Process stability such as dry etching or wet process can be ensured. Furthermore, although oxidation is likely to occur in the lower electrode made of pure aluminum, the lower electrode 150 is made of an aluminum alloy material containing scandium, whereby the chemical resistance to oxidation is improved.

これについてより詳細に説明する。先ず、1500Åの厚さを有するように、モリブデン(Mo)材料とスカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc)材料で電極を形成し、面抵抗を測定したところ、モリブデン(Mo)材料からなる電極では、面抵抗が0.9685であったが、0.625at%のスカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc)材料からなる電極では、面抵抗が0.316であった。このように、アルミニウム合金(AlSc)材料からなる電極の場合、モリブデン(Mo)材料からなる電極と比較して、面抵抗が低くなることが分かる。   This will be described in more detail. First, an electrode was formed from a molybdenum (Mo) material and an aluminum alloy (AlSc) material containing scandium so as to have a thickness of 1500 °, and the sheet resistance was measured. Although the sheet resistance was 0.9685, the sheet resistance of the electrode made of an aluminum alloy (AlSc) material containing 0.625 at% of scandium was 0.316. Thus, it can be seen that the sheet resistance of the electrode made of the aluminum alloy (AlSc) material is lower than that of the electrode made of the molybdenum (Mo) material.

一方、スカンジウム(Sc)の含量は、0.1at%〜5at%であることができる。即ち、スカンジウム(Sc)の含量が0.1at%未満であると、アルミニウム(Al)による機械的物性の低下やヒロックなどが発生する恐れがあり、スカンジウム(Sc)の含量が5at%以上であると、面抵抗を示す電気的損失(electrical loss)を改善することが難しくなる。また、スカンジウム(Sc)含量が増加すると、表面粗さが増大し、却って結晶配向性に悪影響を及ぼす恐れがある。   Meanwhile, the content of scandium (Sc) may be 0.1 at% to 5 at%. That is, if the content of scandium (Sc) is less than 0.1 at%, there is a possibility that mechanical properties may be reduced due to aluminum (Al) or hillocks may be generated, and the content of scandium (Sc) is 5 at% or more. In addition, it becomes difficult to improve an electrical loss indicating a sheet resistance. When the content of scandium (Sc) increases, the surface roughness increases, which may adversely affect the crystal orientation.

そして、上記表から分かるように、純アルミニウム(Al)材料と比較して、スカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc、0.625at%)材料では、降伏強度が増加し、伸び率が減少した。   And as can be seen from the above table, the yield strength increased and the elongation decreased in the scandium-containing aluminum alloy (AlSc, 0.625 at%) material compared to the pure aluminum (Al) material.

また、図5に示されたように、純アルミニウム(Al)材料と、スカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc、0.625at%)材料とを、1500Åの厚さを有するように蒸着し、信頼性環境下で面抵抗変化を測定した。96Hr後の面抵抗変化率を比較すると、スカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc、0.625at%)材料では、面抵抗変化率が純アルミニウム(Al)材料に比べて50%程度の変化が認められ、耐酸化性特性に優れていることが分かる。   Further, as shown in FIG. 5, a pure aluminum (Al) material and a scandium-containing aluminum alloy (AlSc, 0.625 at%) material are deposited so as to have a thickness of 1500 ° and have a high reliability. The sheet resistance change was measured under the environment. A comparison of the sheet resistance change rate after 96 hours shows that the scandium-containing aluminum alloy (AlSc, 0.625 at%) material shows a change in sheet resistance change rate of about 50% as compared with the pure aluminum (Al) material. It can be seen that they have excellent oxidation resistance characteristics.

そして、下部電極150と金属パッド195とのガルバニック腐食(galvanic corrosion)特性が優れるため、製造工程上の安定性を得ることができる。これと関連して、純アルミニウム(Al)とスカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc、0.625at%)材料を、1500Åの厚さを有するように蒸着し、金属パッド195の材料として主に使用される金(Au)と接触させた後、電解質溶液(electrolyte solution)に65時間浸漬してガルバニック腐食特性を比較した。その結果、スカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc、0.625at%)材料では、表面の変化が観察されなかったが、純アルミニウム材料では、金(Au)との腐食(corrosion)が観察された。よって、スカンジウムを含有するアルミニウム合金(AlSc)で下部電極150を形成することで、製造工程におけるガルバニック腐食に対する特性も確保することができる。   In addition, since the lower electrode 150 and the metal pad 195 have excellent galvanic corrosion characteristics, stability in a manufacturing process can be obtained. In this connection, an aluminum alloy (AlSc, 0.625 at%) material containing pure aluminum (Al) and scandium is deposited to have a thickness of 1500 ° and is mainly used as a material of the metal pad 195. After being brought into contact with gold (Au), it was immersed in an electrolyte solution for 65 hours to compare galvanic corrosion characteristics. As a result, no change in the surface was observed in the scandium-containing aluminum alloy (AlSc, 0.625 at%) material, but corrosion (corrosion) with gold (Au) was observed in the pure aluminum material. Therefore, by forming the lower electrode 150 from an aluminum alloy containing scandium (AlSc), characteristics against galvanic corrosion in the manufacturing process can be secured.

一方、下部電極150は、スカンジウム(Sc)のみを含有するアルミニウム合金(AlSc)からなる。即ち、スカンジウム(Sc)以外の金属は含有されない。若し、スカンジウム(Sc)以外の金属がさらに含有されると、このようなアルミニウム合金は相ダイヤグラム(phase diagram)において三成分系をなす。この場合、組成の調整(control)が難しくなり、相システム(phase system)が複雑となるため、組成不均一や不要な結晶相が形成されることがある。   On the other hand, the lower electrode 150 is made of an aluminum alloy (AlSc) containing only scandium (Sc). That is, no metal other than scandium (Sc) is contained. If a metal other than scandium (Sc) is further included, such an aluminum alloy forms a ternary system in a phase diagram. In this case, it is difficult to control the composition, and the phase system becomes complicated, so that a non-uniform composition or an unnecessary crystal phase may be formed.

さらに、下部電極150が三成分系からなるアルミニウム合金であると、組成不均一や不要な結晶相の形成によって表面粗さが増大し、圧電体層160の形成時に、結晶配向性に悪影響を及ぼす恐れがある。   Further, when the lower electrode 150 is an aluminum alloy composed of a three-component system, the surface roughness increases due to the non-uniform composition and the formation of an unnecessary crystal phase, which adversely affects the crystal orientation during the formation of the piezoelectric layer 160. There is fear.

そのため、下部電極150がスカンジウム(Sc)のみを含有するアルミニウム合金(AlSc)からなることにより、下部電極150の上部に配置される圧電体層160の結晶配向性が向上する。これについては後述する。   Therefore, when the lower electrode 150 is made of an aluminum alloy (AlSc) containing only scandium (Sc), the crystal orientation of the piezoelectric layer 160 disposed above the lower electrode 150 is improved. This will be described later.

圧電体層160は、少なくともキャビティCの上部に配置される下部電極150を覆うように形成される。一方、圧電体層160は、電気的エネルギーを弾性波形の機械的エネルギーに変換する圧電効果を引き起こす部分で、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のいずれかで形成されることができる。特に、圧電体層160が窒化アルミニウム(AlN)で構成される場合、圧電体層160は希土類金属(Rare earth metal)をさらに含むことができる。例えば、希土類金属としては、スカンジウム(Sc)、エルビウム(Er)、イットリウム(Y)、及びランタン(La)のうち少なくとも1種を含むことができる。また、遷移金属としては、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、及びニオブ(Nb)のうち少なくとも1種を含むことができる。さらに、2価金属であるマグネシウム(Mg)が含まれてもよい。   The piezoelectric layer 160 is formed so as to cover at least the lower electrode 150 disposed above the cavity C. On the other hand, the piezoelectric layer 160 is a portion that causes a piezoelectric effect of converting electrical energy into mechanical energy of an elastic waveform, and is made of any of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconate titanate (PZT). Can be formed by In particular, when the piezoelectric layer 160 is made of aluminum nitride (AlN), the piezoelectric layer 160 may further include a rare earth metal. For example, the rare earth metal can include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). In addition, the transition metal may include at least one of titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), and niobium (Nb). Further, magnesium (Mg) which is a divalent metal may be contained.

そして、圧電特性を向上させるために窒化アルミニウム(AlN)に含まれる元素の含量は、0.1〜30at%であることが好ましい。若し、圧電特性を向上させるために含まれる元素の含量が0.1at%未満であると、窒化アルミニウム(AlN)に比べて高い圧電特性を実現することができず、圧電特性を向上させるために含まれる元素の含量が30at%を超えると、蒸着のための作製及び組成の調整が難しくなり、不均一相が形成されることがある。   In addition, the content of elements contained in aluminum nitride (AlN) is preferably 0.1 to 30 at% in order to improve piezoelectric characteristics. If the content of the element contained for improving the piezoelectric characteristics is less than 0.1 at%, high piezoelectric characteristics cannot be realized as compared with aluminum nitride (AlN), and the piezoelectric characteristics are improved. If the content of the element contained in exceeds 30 at%, preparation for vapor deposition and adjustment of the composition become difficult, and a heterogeneous phase may be formed.

一方、圧電体層160は、平坦部Sに配置される圧電部162と、拡張部Eに配置される屈曲部164と、を含む。   On the other hand, the piezoelectric layer 160 includes a piezoelectric portion 162 disposed on the flat portion S and a bent portion 164 disposed on the extension portion E.

圧電部162は、下部電極150の上部面に直接積層される部分である。よって、圧電部162は、下部電極150と上部電極170との間に介在され、下部電極150及び上部電極170とともに平らな形に形成される。   The piezoelectric portion 162 is a portion directly laminated on the upper surface of the lower electrode 150. Therefore, the piezoelectric part 162 is interposed between the lower electrode 150 and the upper electrode 170, and is formed in a flat shape together with the lower electrode 150 and the upper electrode 170.

屈曲部164は、圧電部162から外側に延長され、拡張部E内に位置する領域として定義されることができる。   The bent portion 164 extends outward from the piezoelectric portion 162 and can be defined as a region located in the expanded portion E.

屈曲部164は、後述する挿入層180上に配置され、挿入層180の形状に沿って持ち上げられる形態で形成される。そのため、圧電体層160は、圧電部162と屈曲部164との境界で屈曲され、屈曲部164は、挿入層180の厚さと形状に対応して持ち上げられる。   The bent portion 164 is arranged on an insertion layer 180 described later, and is formed in a form that is lifted along the shape of the insertion layer 180. Therefore, the piezoelectric layer 160 is bent at the boundary between the piezoelectric portion 162 and the bent portion 164, and the bent portion 164 is lifted according to the thickness and shape of the insertion layer 180.

屈曲部164は、傾斜部164aと延長部164bとに区分されることができる。   The bent part 164 may be divided into a slope part 164a and an extension part 164b.

傾斜部164aは、後述する挿入層180の傾斜面Lに沿って傾斜するように形成される部分のことをいう。また、延長部164bは、傾斜部164aから外側に延長される部分のことをいう。   The inclined portion 164a refers to a portion formed to be inclined along an inclined surface L of the insertion layer 180 described later. Further, the extension portion 164b refers to a portion that extends outward from the inclined portion 164a.

傾斜部164aは、挿入層180の傾斜面Lと平行に形成され、傾斜部164aの傾斜角は、挿入層180の傾斜面Lの傾斜角(図3のθ)と同一角度を有するように形成されることができる。   The inclined portion 164a is formed parallel to the inclined surface L of the insertion layer 180, and the inclined angle of the inclined portion 164a is formed to have the same angle as the inclined angle (θ in FIG. 3) of the inclined surface L of the insertion layer 180. Can be done.

上部電極170は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極170は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極150が入力電極として用いられる場合、上部電極170は出力電極として用いられ、下部電極150が出力電極として用いられる場合、上部電極170は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 170 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 170 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 150 is used as an input electrode, the upper electrode 170 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 150 is used as an output electrode, the upper electrode 170 can be used as an input electrode.

一方、上部電極170も、下部電極150と同様に、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。   Meanwhile, the upper electrode 170 may be made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), like the lower electrode 150.

挿入層180は、下部電極150と圧電体層160との間に配置される。挿入層180は、酸化シリコン(SiO)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al)、窒化シリコン(Si)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)などの誘電体からなることができるが、圧電体層160とは異なる材料からなる。また、必要に応じて、挿入層180が備えられる領域を空き空間(air)として形成することも可能であるが、これは、製造過程において挿入層180を除去することによって実現できる。 The insertion layer 180 is disposed between the lower electrode 150 and the piezoelectric layer 160. The insertion layer 180 is made of silicon oxide (SiO 2 ), aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), and titanium. It is made of a dielectric material such as lead zirconate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO). But made of a material different from that of the piezoelectric layer 160. Further, if necessary, the region where the insertion layer 180 is provided can be formed as an empty space (air). However, this can be realized by removing the insertion layer 180 during the manufacturing process.

本実施例において、挿入層180の厚さは、下部電極150の厚さと比較して、同一であるか、又は、類似するように形成されることができる。また、圧電体層160の厚さと比較して、類似するか、又は、それよりも薄く形成されることができる。例えば、挿入層180は100Å以上の厚さに形成され、圧電体層160の厚さよりは薄く形成されることができる。しかし、本発明の構成は、これに限定されるものではない。   In this embodiment, the thickness of the insertion layer 180 may be the same as or similar to the thickness of the lower electrode 150. In addition, the thickness of the piezoelectric layer 160 may be similar to or smaller than the thickness of the piezoelectric layer 160. For example, the insertion layer 180 may be formed to have a thickness of 100 ° or more, and may be formed to be thinner than the thickness of the piezoelectric layer 160. However, the configuration of the present invention is not limited to this.

一方、挿入層180は、メンブレン層140、下部電極150、及び蝕刻防止部130により形成される表面に沿って配置される。   Meanwhile, the insertion layer 180 is disposed along a surface formed by the membrane layer 140, the lower electrode 150, and the etching prevention unit 130.

挿入層180は、平坦部Sの周辺に配置され、圧電体層160の屈曲部164を支持する。よって、圧電体層160の屈曲部164は、挿入層180の形状に沿って傾斜部164aと延長部164bとに区分されることができる。   The insertion layer 180 is disposed around the flat portion S and supports the bent portion 164 of the piezoelectric layer 160. Therefore, the bent portion 164 of the piezoelectric layer 160 can be divided into an inclined portion 164a and an extended portion 164b according to the shape of the insertion layer 180.

挿入層180は、平坦部Sを除く領域に配置される。例えば、挿入層180は、平坦部Sを除く全領域に配置されてもよく、又は、一部の領域に配置されてもよい。   The insertion layer 180 is arranged in a region excluding the flat portion S. For example, the insertion layer 180 may be disposed in the entire region except the flat portion S, or may be disposed in a part of the region.

また、挿入層180は、少なくとも一部が圧電体層160と下部電極150との間に配置される。   At least a part of the insertion layer 180 is disposed between the piezoelectric layer 160 and the lower electrode 150.

平坦部Sの境界に沿って配置される挿入層180の側面は、平坦部Sから遠ざかるほど、厚さが厚くなる形で形成される。これにより、挿入層180は、平坦部Sと隣接するように配置される側面が、一定の傾斜角θを有する傾斜面Lとして形成される。   The side surface of the insertion layer 180 arranged along the boundary of the flat portion S is formed in such a manner that the thickness increases as the distance from the flat portion S increases. As a result, the side surface of the insertion layer 180 arranged so as to be adjacent to the flat portion S is formed as an inclined surface L having a constant inclination angle θ.

挿入層180の側面の傾斜角θが5°未満になるように製造するためには、挿入層180の厚さを極めて薄く形成するか、又は、傾斜面Lの面積を過度に大きく形成しなければならないため、その実現は実質的に困難である。   In order to manufacture such that the inclination angle θ of the side surface of the insertion layer 180 is less than 5 °, the thickness of the insertion layer 180 must be extremely thin, or the area of the inclined surface L must be excessively large. The realization is virtually impossible.

一方、挿入層180の側面の傾斜角θが70°より大きく形成されると、挿入層180上に積層される圧電体層160の傾斜部164aの傾斜角も、70°より大きく形成される。このとき、圧電体層160が過度に屈曲するため、圧電体層160の屈曲部分においてクラック(crack)が発生することがある。   On the other hand, when the inclination angle θ of the side surface of the insertion layer 180 is greater than 70 °, the inclination angle of the inclined portion 164a of the piezoelectric layer 160 stacked on the insertion layer 180 is also greater than 70 °. At this time, since the piezoelectric layer 160 is excessively bent, a crack may be generated at a bent portion of the piezoelectric layer 160.

よって、本実施例における上記傾斜面Lの傾斜角θは、5°以上70°以下の範囲に形成される。   Therefore, the inclination angle θ of the inclined surface L in the present embodiment is formed in the range of 5 ° to 70 °.

パッシベーション層190は、下部電極150と上部電極170の一部分を除く領域に形成される。一方、パッシベーション層190は、工程中に上部電極170及び下部電極150が損傷されることを防止する役割を果たす。   The passivation layer 190 is formed in a region excluding a part of the lower electrode 150 and a part of the upper electrode 170. Meanwhile, the passivation layer 190 serves to prevent the upper electrode 170 and the lower electrode 150 from being damaged during the process.

さらに、パッシベーション層190は、最終工程において、蝕刻によって一部分を除去することで、周波数を調整することができる。即ち、パッシベーション層190の厚さの調整が可能となる。パッシベーション層190としては、例えば、窒化シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 Further, the passivation layer 190 can adjust the frequency by removing a part by etching in the final step. That is, the thickness of the passivation layer 190 can be adjusted. Examples of the passivation layer 190 include silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), and lead zirconate titanate (PZT). ), Gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and a dielectric layer containing any one of zinc oxide (ZnO) Can be used.

金属パッド195は、下部電極150と上部電極170において上記パッシベーション層190が形成されていない一部分に形成される。一例として、金属パッド195は、金(Au)、金−スズ(Au−Sn)合金、銅(Cu)、銅−スズ(Cu−Sn)合金、アルミニウム(Al)、及びアルミニウム合金などの材料からなることができる。例えば、アルミニウム合金は、アルミニウム−ゲルマニウム(Al−Ge)合金であってもよい。   The metal pad 195 is formed on a portion of the lower electrode 150 and the upper electrode 170 where the passivation layer 190 is not formed. As an example, the metal pad 195 is made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), copper-tin (Cu-Sn) alloy, aluminum (Al), and aluminum alloy. Can be. For example, the aluminum alloy may be an aluminum-germanium (Al-Ge) alloy.

上述したように、下部電極150と上部電極170が、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなるため、電気的損失を改善することができる。   As described above, since the lower electrode 150 and the upper electrode 170 are made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), electric loss can be improved.

さらに、機械的強度を向上させることができるため、スパッタリング工程時に、より安定した圧電体層160の蒸着が可能となり、結晶配向性を向上でき、化学的抵抗の向上によって製造安定性が確保される。   Further, since the mechanical strength can be improved, the more stable deposition of the piezoelectric layer 160 can be performed during the sputtering process, the crystal orientation can be improved, and the production stability can be ensured by improving the chemical resistance. .

これについてより詳細に説明する。先ず、500Åの厚さを有する窒化アルミニウム(AlN)材料のシード層上に純アルミニウム(Al)とスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金(AlSc)を1500Åの厚さを有するように蒸着した後、表面欠陥を観察したところ、純アルミニウム(Al)では、ヒロック及び結晶粒界凹溝(grain boundary groove)による欠陥が多く観察されたが、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金(AlSc)では、ヒロック及び結晶粒界凹溝による欠陥が著しく低減された。   This will be described in more detail. First, an aluminum alloy (AlSc) containing pure aluminum (Al) and scandium (Sc) is deposited on a seed layer of aluminum nitride (AlN) material having a thickness of 500 ° to have a thickness of 1500 °. Observation of surface defects revealed that in pure aluminum (Al), many defects due to hillocks and grain boundary grooves were observed, but in an aluminum alloy (AlSc) containing scandium (Sc), hillocks were observed. Further, defects due to the crystal grain boundary grooves were significantly reduced.

即ち、図6〜図8に示されたように、純アルミニウム(Al)では、凹溝(groove)による表面欠陥が観察され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金(AlSc、0.625at%)では、表面欠陥が観察されなかった。また、スカンジウム(Sc)含量が過度に高いと、却って表面粗さが増加することがわかる。   That is, as shown in FIGS. 6 to 8, in pure aluminum (Al), surface defects due to grooves are observed, and an aluminum alloy containing scandium (Sc) (AlSc, 0.625 at%) No surface defects were observed. Also, it can be seen that if the scandium (Sc) content is excessively high, the surface roughness will increase rather.

より具体的には、純アルミニウム(Al)と、スカンジウム(Sc)を0.625at%含有するアルミニウム合金(AlSc)と、スカンジウム(Sc)を6.25at%含有するアルミニウム合金(AlSc)とを蒸着したサンプルを、原子力顕微鏡(AFM)を用いて表面粗さを測定した。その結果、図9〜図11に示されたように、純アルミニウム(Al)では、スキャンサイズ(10μm×10μm)基準で表面粗さ(Ra)が3.74nmであり、スカンジウム(Sc)を0.625at%含有するアルミニウム合金(AlSc)では、スキャンサイズ(10μm×10μm)基準で表面粗さ(Ra)が1.70nmであった。また、スカンジウム(Sc)を6.25at%含有するアルミニウム合金(AlSc)では、スキャンサイズ(10μm×10μm)基準で表面粗さ(Ra)が10.27nmと増加した。   More specifically, pure aluminum (Al), an aluminum alloy (AlSc) containing 0.625 at% of scandium (Sc), and an aluminum alloy (AlSc) containing 6.25 at% of scandium (Sc) are deposited. The surface roughness of the sample thus obtained was measured using an atomic force microscope (AFM). As a result, as shown in FIGS. 9 to 11, pure aluminum (Al) has a surface roughness (Ra) of 3.74 nm based on a scan size (10 μm × 10 μm) and a scandium (Sc) of 0. The aluminum alloy (AlSc) containing .625 at% had a surface roughness (Ra) of 1.70 nm based on a scan size (10 μm × 10 μm). In the case of an aluminum alloy (AlSc) containing 6.25 at% of scandium (Sc), the surface roughness (Ra) increased to 10.27 nm based on the scan size (10 μm × 10 μm).

一方、純アルミニウム(Al)とスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金(AlSc)はFCC結晶構造を有する。そして、アルミニウム合金(AlSc)FCC結晶構造 (111)結晶面に配向される場合、圧電体層160である窒化アルミニウム(AlN)HCP結晶構造(0002)結晶面との格子不整合(lattice mismatch)率が8%となる。即ち、下部電極150をモリブデン(Mo)材料で形成する場合の格子不整合率14%よりも、下部電極150を純アルミニウム(Al)とスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金(AlSc)材料で形成する場合の格子不整合率が改善されることができる。   On the other hand, an aluminum alloy (AlSc) containing pure aluminum (Al) and scandium (Sc) has an FCC crystal structure. When oriented to the (111) crystal plane of the aluminum alloy (AlSc) FCC crystal structure, a lattice mismatch with the aluminum nitride (AlN) HCP crystal structure (0002) crystal plane of the piezoelectric layer 160 is obtained. Is 8%. That is, the lower electrode 150 is formed of an aluminum alloy (AlSc) material containing pure aluminum (Al) and scandium (Sc), compared with a lattice mismatch ratio of 14% when the lower electrode 150 is formed of a molybdenum (Mo) material. In this case, the lattice mismatch rate can be improved.

しかしながら、純アルミニウム(Al)では、表面欠陥などによって表面粗さが増大すると、圧電体層160の結晶配向性が悪化するようになる。   However, in pure aluminum (Al), when the surface roughness increases due to surface defects or the like, the crystal orientation of the piezoelectric layer 160 deteriorates.

また、500Åの厚さを有する窒化アルミニウム(AlN)材料のシード層上に、純アルミニウム(Al)とスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金(AlSc)及びモリブデン(Mo)を1500Åの厚さを有するように蒸着した後、圧電体層160である窒化アルミニウム(AlN)を5000Åの厚さを有するように蒸着し、薄膜の結晶配向性を比較するために、XRD揺動曲線(rocking curve)を測定した結果、下記表の通りとなった。   An aluminum alloy (AlSc) containing pure aluminum (Al) and scandium (Sc) and molybdenum (Mo) have a thickness of 1500 mm on a seed layer of aluminum nitride (AlN) material having a thickness of 500 mm. Then, aluminum nitride (AlN) as the piezoelectric layer 160 is deposited to have a thickness of 5000 °, and an XRD rocking curve is measured to compare the crystal orientation of the thin film. As a result, the results are as shown in the following table.

上記表において、モリブデン(Mo)上に窒化アルミニウム(AlN)を蒸着すると、窒化アルミニウム(AlN)の結晶配向性は1.95°となり、純アルミニウム(Al)上に窒化アルミニウム(AlN)を蒸着すると、純アルミニウム(Al)の表面欠陥によって結晶配向性が1.73°となった。換言すると、モリブデン(Mo)を適用した場合よりも純アルミニウム(Al)を適用した場合の方が圧電体層の結晶配向性が改善されるが、純アルミニウム(Al)の表面で観察された凹溝の表面欠陥は、図12に示されたように、窒化アルミニウム(AlN)を蒸着する場合にもそのまま転写される。また、スカンジウム(Sc)を6.25at%含有するアルミニウム合金(AlSc)では、表面粗さの増加によって、図13に示されたように、窒化アルミニウム(AlN)の蒸着時に結晶配向性が2.19°(表2参照)となり、純アルミニウム(Al)よりも悪くなる。しかしながら、スカンジウム(Sc)を0.625at%含有するアルミニウム合金(AlSc)では、図14に示されたように、窒化アルミニウム(AlN)の蒸着時に結晶配向性が0.78°(表2参照)となり、非常に優れた結晶配向性が得られた。   In the above table, when aluminum nitride (AlN) is deposited on molybdenum (Mo), the crystal orientation of aluminum nitride (AlN) becomes 1.95 °, and when aluminum nitride (AlN) is deposited on pure aluminum (Al), The crystal orientation was 1.73 ° due to surface defects of pure aluminum (Al). In other words, the crystal orientation of the piezoelectric layer is improved when pure aluminum (Al) is applied as compared with the case where molybdenum (Mo) is applied, but the depression observed on the surface of pure aluminum (Al) is improved. As shown in FIG. 12, the surface defects of the grooves are transferred as they are when aluminum nitride (AlN) is deposited. Further, in an aluminum alloy (AlSc) containing 6.25 at% of scandium (Sc), as shown in FIG. 13, the crystal orientation during aluminum nitride (AlN) deposition is 2. 19 ° (see Table 2), which is worse than pure aluminum (Al). However, in an aluminum alloy (AlSc) containing 0.625 at% of scandium (Sc), as shown in FIG. 14, the crystal orientation during the deposition of aluminum nitride (AlN) is 0.78 ° (see Table 2). And very excellent crystal orientation was obtained.

即ち、スパッタリング工程時に、より安定した圧電体層160の蒸着が可能となり、結晶配向性を向上でき、化学的抵抗の向上によって製造安定性が確保されることができる。   In other words, more stable deposition of the piezoelectric layer 160 can be performed during the sputtering process, crystal orientation can be improved, and production stability can be ensured by improving chemical resistance.

以下では、添付の図面を参照して本発明に係るバルク音響共振器の変形実施例について説明する。但し、上述の構成要素と同一の構成要素については上記使用した符号を用いて図面に示し、ここでは詳細な説明を省略する。   Hereinafter, modified embodiments of the bulk acoustic resonator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the same constituent elements as those described above are shown in the drawings using the same reference numerals as used above, and detailed description thereof will be omitted.

図15は、本発明の第2実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 15 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a second embodiment of the present invention.

図15を参照すると、本発明の第2実施例によるバルク音響共振器200は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極250、圧電体層160、上部電極170、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 15, a bulk acoustic resonator 200 according to a second embodiment of the present invention includes, for example, a substrate 110, a sacrifice layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 250, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 170, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極250は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極250は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 250 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 250 can be used as any of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一方、下部電極250は、一例として、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、下部電極250は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the lower electrode 250 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof, for example. However, the present invention is not limited to this. It can be made of a conductive material such as Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

一方、上部電極170が、上記の本発明の第1実施例によるバルク音響共振器100に備えられる上部電極170のように、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることにより、化学的抵抗が増加する。即ち、純アルミニウム材料からなる上部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる上部電極では、酸化が起こりやすいが、上部電極170がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   On the other hand, since the upper electrode 170 is made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc) like the upper electrode 170 provided in the bulk acoustic resonator 100 according to the first embodiment of the present invention, chemical resistance is improved. Increase. That is, it is possible to compensate for the problem that occurs in the upper electrode made of a pure aluminum material, and to secure the process stability such as a dry etching process or a wet process even during manufacturing. Furthermore, oxidation is likely to occur in the upper electrode made of pure aluminum. However, since the upper electrode 170 is made of an aluminum alloy material containing scandium, chemical resistance to oxidation is improved.

図16は、本発明の第3実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 16 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a third embodiment of the present invention.

図16を参照すると、本発明の第3実施例によるバルク音響共振器300は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極150、圧電体層160、上部電極370、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 16, a bulk acoustic resonator 300 according to a third embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 150, a piezoelectric layer 160, an upper part. It may include an electrode 370, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

上部電極370は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極370は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極150が入力電極として用いられる場合、上部電極370は出力電極として用いられ、下部電極150が出力電極として用いられる場合、上部電極370は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 370 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 370 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 150 is used as an input electrode, the upper electrode 370 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 150 is used as an output electrode, the upper electrode 370 can be used as an input electrode.

上部電極370は、一例として、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、上部電極370は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   The upper electrode 370 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof, for example. However, the present invention is not limited to this. It can be made of a conductive material such as Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

一方、下部電極150は上記の本発明の第1実施例によるバルク音響共振器100に備えられる下部電極150のように、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる。これにより、機械的強度が増加し、ハイパワーな反応性スパッタリング(high power reactive sputtering)が可能となる。そして、このような蒸着条件とすることで、下部電極150における表面粗さの増加を抑制でき、圧電体層160の高配向成長も誘導できるようになる。   Meanwhile, the lower electrode 150 is made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), like the lower electrode 150 provided in the bulk acoustic resonator 100 according to the first embodiment of the present invention. As a result, the mechanical strength is increased, and high power reactive sputtering can be performed. Under such deposition conditions, an increase in surface roughness of the lower electrode 150 can be suppressed, and highly oriented growth of the piezoelectric layer 160 can be induced.

また、スカンジウム(Sc)が含有されることにより、下部電極150の化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極では、酸化が起こりやすいが、下部電極150がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   In addition, since scandium (Sc) is included, the chemical resistance of the lower electrode 150 is increased, and a problem that may occur with the lower electrode made of pure aluminum can be compensated. Process stability can be ensured. Furthermore, although oxidation is likely to occur in the lower electrode made of pure aluminum, the lower electrode 150 is made of an aluminum alloy material containing scandium, whereby the chemical resistance to oxidation is improved.

図17は、本発明の第4実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 17 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a fourth embodiment of the present invention.

図17を参照すると、本発明の第4実施例によるバルク音響共振器400は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極450、圧電体層160、上部電極170、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 17, a bulk acoustic resonator 400 according to a fourth embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 450, a piezoelectric layer 160, and an upper part. It may include an electrode 170, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極450は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極450は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 450 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 450 can be used as any of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極450は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1下部電極層452と、第1下部電極層452上に形成される第2下部電極層454と、を備える。   As an example, the lower electrode 450 includes a first lower electrode layer 452 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second lower electrode layer 454 formed on the first lower electrode layer 452.

一方、第2下部電極層454は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2下部電極層454は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the second lower electrode layer 454 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto. , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上述したように、上部電極170と第1下部電極層452がスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなるため、化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極及び上部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極及び上部電極では、酸化が起こりやすいが、上部電極170及び下部電極450がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   As described above, since the upper electrode 170 and the first lower electrode layer 452 are made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), the chemical resistance increases, and a problem occurs in the lower electrode and the upper electrode made of pure aluminum. Therefore, even during manufacturing, it is possible to secure process stability such as a dry etching process or a wet process. Further, oxidation is likely to occur in the lower electrode and the upper electrode made of pure aluminum, but since the upper electrode 170 and the lower electrode 450 are made of an aluminum alloy material containing scandium, the chemical resistance to oxidation is improved. .

図18は、本発明の第5実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 18 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a fifth embodiment of the present invention.

図18を参照すると、本発明の第5実施例によるバルク音響共振器500は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極550、圧電体層160、上部電極570、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 18, a bulk acoustic resonator 500 according to a fifth embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 550, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 570, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極550は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極550は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 550 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 550 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極550は、第1下部電極層552と、第1下部電極層552の上部に形成され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2下部電極層554と、を備える。   As an example, the lower electrode 550 includes a first lower electrode layer 552 and a second lower electrode layer 554 formed on the first lower electrode layer 552 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc). .

一方、第1下部電極層552は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1下部電極層552は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the first lower electrode layer 552 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto. , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極570は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極570は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極550が入力電極として用いられる場合、上部電極570は出力電極として用いられ、下部電極550が出力電極として用いられる場合、上部電極570は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 570 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 570 can be used as any of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 550 is used as an input electrode, the upper electrode 570 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 550 is used as an output electrode, the upper electrode 570 can be used as an input electrode.

一方、上部電極570は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1上部電極層572と、第1上部電極層572の上部に形成される第2上部電極層574と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 570 includes a first upper electrode layer 572 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second upper electrode layer 574 formed on the first upper electrode layer 572.

そして、第2上部電極層574は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2上部電極層574は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   In addition, the second upper electrode layer 574 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto. , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上述したように、第2下部電極層554はスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる。これにより、機械的強度が増加し、ハイパワーな反応性スパッタリング(high power reactive sputtering)が可能となる。そして、このような蒸着条件とすることで、第2下部電極層554における表面粗さの増加を抑制でき、圧電体層160の高配向成長も誘導できるようになる。   As described above, the second lower electrode layer 554 is made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc). As a result, the mechanical strength is increased, and high power reactive sputtering can be performed. Then, under such deposition conditions, an increase in surface roughness of the second lower electrode layer 554 can be suppressed, and highly oriented growth of the piezoelectric layer 160 can be induced.

また、第2下部電極層554及び第1上部電極層572がスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなるため、化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極及び上部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極及び上部電極では、酸化が起こりやすいが、第2下部電極層554及び第1上部電極層572がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   In addition, since the second lower electrode layer 554 and the first upper electrode layer 572 are made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), the chemical resistance increases, and a problem occurs in the lower electrode and the upper electrode made of pure aluminum. Therefore, even during manufacturing, it is possible to secure process stability such as a dry etching process or a wet process. Further, oxidation is likely to occur in the lower electrode and the upper electrode made of pure aluminum. However, since the second lower electrode layer 554 and the first upper electrode layer 572 are made of a scandium-containing aluminum alloy material, chemical resistance to oxidation is increased. Will be improved.

図19は、本発明の第6実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 19 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a sixth embodiment of the present invention.

図19を参照すると、本発明の第6実施例によるバルク音響共振器600は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極650、圧電体層160、上部電極670、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 19, for example, a bulk acoustic resonator 600 according to a sixth embodiment of the present invention includes a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etch prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 650, a piezoelectric layer 160, It may include an electrode 670, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極650は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極650は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 650 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 650 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一方、下部電極650は、一例として、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、下部電極650は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the lower electrode 650 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof, for example. However, the present invention is not limited to this. It can be made of a conductive material such as Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極670は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極670は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極650が入力電極として用いられる場合、上部電極670は出力電極として用いられ、下部電極650が出力電極として用いられる場合、上部電極670は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 670 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 670 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 650 is used as an input electrode, the upper electrode 670 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 650 is used as an output electrode, the upper electrode 670 can be used as an input electrode.

一方、上部電極670は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1上部電極層672と、第1上部電極層672の上部に形成される第2上部電極層674と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 670 includes a first upper electrode layer 672 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second upper electrode layer 674 formed on the first upper electrode layer 672.

そして、第2上部電極層674は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2上部電極層674は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   In addition, the second upper electrode layer 674 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the second upper electrode layer 674 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

第1上部電極層672がスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなるため、化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極及び上部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極及び上部電極では、酸化が起こりやすいが、第1上部電極層672がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   Since the first upper electrode layer 672 is made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), the chemical resistance increases, and the problem that occurs in the lower electrode and the upper electrode made of pure aluminum can be compensated. In addition, it is possible to secure process stability such as a dry etching process or a wet process. Furthermore, oxidation is likely to occur in the lower electrode and the upper electrode made of pure aluminum. However, when the first upper electrode layer 672 is made of an aluminum alloy material containing scandium, the chemical resistance to oxidation is improved.

図20は、本発明の第7実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 20 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a seventh embodiment of the present invention.

図20を参照すると、本発明の第7実施例によるバルク音響共振器700は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極150、圧電体層160、上部電極770、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 20, a bulk acoustic resonator 700 according to a seventh embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etch prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 150, a piezoelectric layer 160, and an upper part. It may include an electrode 770, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

上部電極770は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極770は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極150が入力電極として用いられる場合、上部電極770は出力電極として用いられ、下部電極150が出力電極として用いられる場合、上部電極770は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 770 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 770 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electrical signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 150 is used as an input electrode, the upper electrode 770 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 150 is used as an output electrode, the upper electrode 770 can be used as an input electrode.

一方、上部電極770は、第1上部電極層772と、第1上部電極層772の上部に配置され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2上部電極層774と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 770 includes a first upper electrode layer 772 and a second upper electrode layer 774 disposed on the first upper electrode layer 772 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

そして、第1上部電極層772は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1上部電極層772は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   In addition, the first upper electrode layer 772 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the invention is not limited thereto, and the first upper electrode layer 772 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図21は、本発明の第8実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 21 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to an eighth embodiment of the present invention.

図21を参照すると、本発明の第8実施例によるバルク音響共振器800は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極850、圧電体層160、上部電極170、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 21, a bulk acoustic resonator 800 according to an eighth embodiment of the present invention includes, for example, a substrate 110, a sacrifice layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 850, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 170, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極850は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極850は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 850 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 850 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極850は、第1下部電極層852と、第1下部電極層852の上部に形成され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2下部電極層854と、を備える。   As an example, the lower electrode 850 includes a first lower electrode layer 852 and a second lower electrode layer 854 formed on the first lower electrode layer 852 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc). .

一方、第1下部電極層852は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1下部電極層852は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the first lower electrode layer 852 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the first lower electrode layer 852 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図22は、本発明の第9実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 22 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a ninth embodiment of the present invention.

図22を参照すると、本発明の第9実施例によるバルク音響共振器900は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極950、圧電体層160、上部電極970、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 22, a bulk acoustic resonator 900 according to a ninth embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 950, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 970, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極950は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極950は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 950 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 950 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極950は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1下部電極層952と、第1下部電極層952上に形成される第2下部電極層954と、を備える。   As an example, the lower electrode 950 includes a first lower electrode layer 952 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second lower electrode layer 954 formed on the first lower electrode layer 952.

一方、第2下部電極層954は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2下部電極層954は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the second lower electrode layer 954 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the second lower electrode layer 954 may include ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), and titanium (Titanium: Ti). And conductive materials such as tantalum (Ta), nickel (Ni), and chromium (Cr), or alloys thereof.

上部電極970は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極970は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極950が入力電極として用いられる場合、上部電極970は出力電極として用いられ、下部電極950が出力電極として用いられる場合、上部電極970は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 970 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 970 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 950 is used as an input electrode, the upper electrode 970 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 950 is used as an output electrode, the upper electrode 970 can be used as an input electrode.

一方、上部電極970は、第1上部電極層972と、第1上部電極層972の上部に配置され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2上部電極層974と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 970 includes a first upper electrode layer 972 and a second upper electrode layer 974 disposed on the first upper electrode layer 972 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

そして、第1上部電極層972は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1上部電極層972は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   In addition, the first upper electrode layer 972 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the first upper electrode layer 972 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図23は、本発明の第10実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 23 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a tenth embodiment of the present invention.

図23を参照すると、本発明の第10実施例によるバルク音響共振器1000は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極1050、圧電体層160、上部電極1070、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 23, for example, a bulk acoustic resonator 1000 according to a tenth embodiment of the present invention includes a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etch prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 1050, a piezoelectric layer 160, It may include an electrode 1070, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極1050は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極1050は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1050 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 1050 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一方、下部電極1050は、一例として、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、下部電極1050は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the lower electrode 1050 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof, for example. However, the present invention is not limited thereto, and the lower electrode 1050 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium ( It can be made of a conductive material such as Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極1070は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極1070は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1050が入力電極として用いられる場合、上部電極1070は出力電極として用いられ、下部電極1050が出力電極として用いられる場合、上部電極1070は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1070 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 1070 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1050 is used as an input electrode, the upper electrode 1070 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1050 is used as an output electrode, the upper electrode 1070 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1070は、第1上部電極層1072と、第1上部電極層1072の上部に配置され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2上部電極層1074と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 1070 includes a first upper electrode layer 1072 and a second upper electrode layer 1074 disposed on the first upper electrode layer 1072 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

そして、第1上部電極層1072は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1上部電極層1072は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   In addition, the first upper electrode layer 1072 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the first upper electrode layer 1072 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図24は、本発明の第11実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 24 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to an eleventh embodiment of the present invention.

図24を参照すると、本発明の第11実施例によるバルク音響共振器1100は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極150、圧電体層160、上部電極1170、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 24, a bulk acoustic resonator 1100 according to an eleventh embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etch prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 150, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 1170, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

上部電極1170は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極1170は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極150が入力電極として用いられる場合、上部電極1170は出力電極として用いられ、下部電極150が出力電極として用いられる場合、上部電極1170は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1170 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 1170 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 150 is used as an input electrode, the upper electrode 1170 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 150 is used as an output electrode, the upper electrode 1170 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1170は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1上部電極層1172と、第1上部電極層1172の上部に形成される第2上部電極層1174と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 1170 includes a first upper electrode layer 1172 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second upper electrode layer 1174 formed on the first upper electrode layer 1172.

そして、第2上部電極層1174は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2上部電極層1174は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   The second upper electrode layer 1174 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto. The second upper electrode layer 1174 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図25は、本発明の第12実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 25 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a twelfth embodiment of the present invention.

図25を参照すると、本発明の第12実施例によるバルク音響共振器1200は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極1250、圧電体層160、上部電極1270、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 25, a bulk acoustic resonator 1200 according to a twelfth embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 1250, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 1270, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極1250は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極1250は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1250 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. Further, the lower electrode 1250 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極1250は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1下部電極層1252と、第1下部電極層1252上に形成される第2下部電極層1254と、を備える。   For example, the lower electrode 1250 includes a first lower electrode layer 1252 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second lower electrode layer 1254 formed on the first lower electrode layer 1252.

一方、第2下部電極層1254は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2下部電極層1254は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the second lower electrode layer 1254 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the second lower electrode layer 1254 may include ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), and copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極1270は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極1270は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1250が入力電極として用いられる場合、上部電極1270は出力電極として用いられ、下部電極1250が出力電極として用いられる場合、上部電極1270は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1270 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 1270 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1250 is used as an input electrode, the upper electrode 1270 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1250 is used as an output electrode, the upper electrode 1270 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1270は、一例として、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、上部電極1270は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the upper electrode 1270 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof, for example. However, without being limited to this, the upper electrode 1270 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Irdium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium ( It can be made of a conductive material such as Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図26は、本発明の第13実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 26 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a thirteenth embodiment of the present invention.

図26を参照すると、本発明の第13実施例によるバルク音響共振器1300は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極1350、圧電体層160、上部電極1370、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 26, a bulk acoustic resonator 1300 according to a thirteenth embodiment of the present invention includes, as an example, a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etch prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 1350, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 1370, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極1350は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極1350は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1350 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. In addition, the lower electrode 1350 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極1350は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1下部電極層1352と、第1下部電極層1352上に形成される第2下部電極層1354と、を備える。   For example, the lower electrode 1350 includes a first lower electrode layer 1352 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second lower electrode layer 1354 formed on the first lower electrode layer 1352.

一方、第2下部電極層1354は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2下部電極層1354は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the second lower electrode layer 1354 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, without being limited to this, the second lower electrode layer 1354 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極1370は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極1370は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1350が入力電極として用いられる場合、上部電極1370は出力電極として用いられ、下部電極1350が出力電極として用いられる場合、上部電極1370は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1370 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 1370 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1350 is used as an input electrode, the upper electrode 1370 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1350 is used as an output electrode, the upper electrode 1370 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1370は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第1上部電極層1372と、第1上部電極層1372の上部に形成される第2上部電極層1374と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 1370 includes a first upper electrode layer 1372 made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc), and a second upper electrode layer 1374 formed on the first upper electrode layer 1372.

そして、第2上部電極層1374は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第2上部電極層1374は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   The second upper electrode layer 1374 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the second upper electrode layer 1374 may include ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), and copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図27は、本発明の第14実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 27 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a fourteenth embodiment of the present invention.

図27を参照すると、本発明の第14実施例によるバルク音響共振器1400は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極1450、圧電体層160、上部電極1470、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 27, for example, a bulk acoustic resonator 1400 according to a fourteenth embodiment of the present invention includes a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etch prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 1450, a piezoelectric layer 160, It may include an electrode 1470, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極1450は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極1450は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1450 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. Further, the lower electrode 1450 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極1450は、第1下部電極層1452と、第1下部電極層1452の上部に形成され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2下部電極層1454と、を備える。   As an example, the lower electrode 1450 includes a first lower electrode layer 1452 and a second lower electrode layer 1454 formed on the first lower electrode layer 1452 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc). .

一方、第1下部電極層1452は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1下部電極層1452は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the first lower electrode layer 1452 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the first lower electrode layer 1452 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極1470は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極1470は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1450が入力電極として用いられる場合、上部電極1470は出力電極として用いられ、下部電極1450が出力電極として用いられる場合、上部電極1470は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1470 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 1470 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1450 is used as an input electrode, the upper electrode 1470 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1450 is used as an output electrode, the upper electrode 1470 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1470は、一例として、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、上部電極1470は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the upper electrode 1470 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof, for example. However, without being limited to this, the upper electrode 1470 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium ( It can be made of a conductive material such as Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

図28は、本発明の第15実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 28 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a fifteenth embodiment of the present invention.

図28を参照すると、本発明の第15実施例によるバルク音響共振器1500は、一例として、基板110、犠牲層120、蝕刻防止部130、メンブレン層140、下部電極1550、圧電体層160、上部電極1570、挿入層180、パッシベーション層190、及び金属パッド195を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 28, as an example, a bulk acoustic resonator 1500 according to a fifteenth embodiment of the present invention includes a substrate 110, a sacrificial layer 120, an etching prevention unit 130, a membrane layer 140, a lower electrode 1550, a piezoelectric layer 160, and an upper layer. It may include an electrode 1570, an insertion layer 180, a passivation layer 190, and a metal pad 195.

下部電極1550は、メンブレン層140上に形成され、一部分がキャビティCの上部に配置される。また、下部電極1550は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1550 is formed on the membrane layer 140, and a part thereof is disposed on the cavity C. Further, the lower electrode 1550 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一例として、下部電極1550は、第1下部電極層1552と、第1下部電極層1552の上部に形成され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2下部電極層1554と、を備える。   For example, the lower electrode 1550 includes a first lower electrode layer 1552, and a second lower electrode layer 1554 formed on the first lower electrode layer 1552 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc). .

一方、第1下部電極層1552は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1下部電極層1552は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   Meanwhile, the first lower electrode layer 1552 may be formed using a conductive material such as Molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the first lower electrode layer 1552 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

上部電極1570は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層160を覆うように形成される。上部電極1570は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1550が入力電極として用いられる場合、上部電極1570は出力電極として用いられ、下部電極1550が出力電極として用いられる場合、上部電極1570は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1570 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed above the cavity C. The upper electrode 1570 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1550 is used as an input electrode, the upper electrode 1570 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1550 is used as an output electrode, the upper electrode 1570 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1570は、第1上部電極層1572と、第1上部電極層1572の上部に配置され、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなる第2上部電極層1574と、を備える。   On the other hand, the upper electrode 1570 includes a first upper electrode layer 1572, and a second upper electrode layer 1574 disposed on the first upper electrode layer 1572 and made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

そして、第1上部電極層1572は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、第1上部電極層1572は、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などのような導電性材料又はそれらの合金からなることができる。   In addition, the first upper electrode layer 1572 can be formed using a conductive material such as molybdenum (Molybdenum: Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the first upper electrode layer 1572 may be made of ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu). , Titanium (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or an alloy thereof.

以下、下記に示す表を用いて本発明の第1実施例〜第15実施例に対するバルク音響共振器の特性を説明する。   Hereinafter, characteristics of the bulk acoustic resonator according to the first to fifteenth embodiments of the present invention will be described with reference to the following tables.

各実施例における特性は、125×125μmのサイズを有する共振器によって実現されるものである。一方、共振周波数(Fs、Resonator frequency)は略5GHzとし、圧電体層としては、スカンジウム(Sc)の含量が6.25at%であるドープ窒化アルミニウム(Doped AlN、AlScN)を使用した。   The characteristics in each embodiment are realized by a resonator having a size of 125 × 125 μm. On the other hand, the resonance frequency (Fs, Resonator frequency) was set to approximately 5 GHz, and doped aluminum nitride (Doped AlN, AlScN) having a scandium (Sc) content of 6.25 at% was used as the piezoelectric layer.

また、下部電極の下部にはシード層が積層され、シード層は窒化アルミニウム(AlN)材料からなり、500Åの厚さを有する。そして、上部電極の上部にはパッシベーション層が積層され、パッシベーション層は酸化シリコン(SiO)材料からなり、1000Åの厚さを有する。   A seed layer is formed below the lower electrode, and the seed layer is made of aluminum nitride (AlN) and has a thickness of 500 °. A passivation layer is stacked on the upper electrode, and the passivation layer is made of silicon oxide (SiO) and has a thickness of 1000 °.

下記表から分かるように、スカンジウム(Sc)が含有されたアルミニウム合金層を含む上部電極及び下部電極を使用すると、電極厚さを増加させることができ、挿入損失(Insertion Loss)を低減することができ、特に、スカンジウム(Sc)が含有されたアルミニウム合金層を含む下部電極を使用すると、圧電体層(AlScN)の結晶配向性を向上させることができた。   As can be seen from the table below, when the upper electrode and the lower electrode including the aluminum alloy layer containing scandium (Sc) are used, the electrode thickness can be increased, and the insertion loss can be reduced. In particular, when a lower electrode including an aluminum alloy layer containing scandium (Sc) was used, the crystal orientation of the piezoelectric layer (AlScN) could be improved.

図29は、本発明の第16実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 29 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a sixteenth embodiment of the present invention.

図29を参照すると、本発明の第16実施例によるバルク音響共振器1600は、一例として、基板1610、メンブレン層1620、下部電極1630、圧電体層1640、上部電極1650、パッシベーション層1660、及び金属パッド1670を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 29, for example, a bulk acoustic resonator 1600 according to a sixteenth embodiment of the present invention includes a substrate 1610, a membrane layer 1620, a lower electrode 1630, a piezoelectric layer 1640, an upper electrode 1650, a passivation layer 1660, and a metal. A pad 1670 may be included.

基板1610は、シリコンが積層された基板であることができる。例えば、シリコンウェーハ(Silicon Wafer)が基板として用いられてもよい。一方、基板1610には、キャビティCに対向配置される基板保護層1612が備えられてもよい。   The substrate 1610 can be a substrate on which silicon is stacked. For example, a silicon wafer (Silicon Wafer) may be used as the substrate. On the other hand, the substrate 1610 may be provided with a substrate protection layer 1612 disposed to face the cavity C.

基板保護層1612は、キャビティCの形成時に、基板1610の損傷を防止する役割を果たす。   The substrate protection layer 1612 serves to prevent the substrate 1610 from being damaged when the cavity C is formed.

一例として、基板保護層1612は、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(Si)、酸化アルミニウム(Al)、及び窒化アルミニウム(AlN)のうち少なくとも1種からなることができ、化学気相蒸着、RFマグネトロンスパッタリング、及びエバポレーションのいずれかの工程により形成されることができる。 For example, the substrate protection layer 1612 may include at least one of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 2 ), and aluminum nitride (AlN). , Chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

メンブレン層1620は、最後に除去される犠牲層(図示せず)の上部に形成され、犠牲層1680が除去されることによって、メンブレン層1620は基板保護層1612とともにキャビティCを形成する。即ち、キャビティCを形成するために基板1610上に犠牲層(図示せず)を形成し、その後、犠牲層を除去することによってキャビティCが形成される。メンブレン層1620としては、窒化シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 The membrane layer 1620 is formed on the sacrificial layer (not shown) to be removed last, and the membrane layer 1620 forms a cavity C together with the substrate protection layer 1612 by removing the sacrificial layer 1680. That is, a sacrifice layer (not shown) is formed on the substrate 1610 to form the cavity C, and then the sacrifice layer is removed to form the cavity C. As the membrane layer 1620, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), A dielectric layer containing any one of gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO) is used. Can be done.

一方、メンブレン層1620上には窒化アルミニウム(AlN)からなるシード層(図示せず)が形成されることができる。即ち、シード層は、メンブレン層1620と下部電極1630との間に配置されることができる。シード層は、窒化アルミニウム(AlN)以外にも、HCP結晶構造を有する誘電体又は金属を用いて形成されることができる。一例として、シード層が金属である場合、シード層はチタニウム(Ti)で形成されることができる。   Meanwhile, a seed layer (not shown) made of aluminum nitride (AlN) may be formed on the membrane layer 1620. That is, the seed layer may be disposed between the membrane layer 1620 and the lower electrode 1630. The seed layer can be formed using a dielectric or a metal having an HCP crystal structure other than aluminum nitride (AlN). For example, when the seed layer is a metal, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

下部電極1630は、メンブレン層1620上に形成される。また、下部電極1630は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1630 is formed on the membrane layer 1620. In addition, the lower electrode 1630 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一方、下部電極1630は、一例として、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。これにより、機械的強度が増加し、ハイパワーな反応性スパッタリング(high power reactive sputtering)が可能となる。このような蒸着条件とすることで、下部電極1630における表面粗さの増加を抑制でき、圧電体層1640の高配向成長も誘導できるようになる。   Meanwhile, the lower electrode 1630 may be made of, for example, an aluminum alloy material containing scandium (Sc). As a result, the mechanical strength is increased, and high power reactive sputtering can be performed. With such evaporation conditions, an increase in surface roughness of the lower electrode 1630 can be suppressed, and highly oriented growth of the piezoelectric layer 1640 can be induced.

また、スカンジウム(Sc)が含有されることにより、下部電極1630の化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極では、酸化が起こりやすいが、下部電極1630がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   In addition, since scandium (Sc) is included, the chemical resistance of the lower electrode 1630 is increased, and a problem that may occur in the lower electrode made of pure aluminum can be compensated. Process stability can be ensured. Further, oxidation is likely to occur in the lower electrode made of pure aluminum. However, since the lower electrode 1630 is made of an aluminum alloy material containing scandium, chemical resistance to oxidation is improved.

圧電体層1640は、下部電極1630の少なくとも一部を覆うように形成される。そして、圧電体層1640は、電気的エネルギーを弾性波形の機械的エネルギーに変換する圧電効果を引き起こす部分で、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のいずれかで形成されることができる。また、圧電体層1640が窒化アルミニウム(AlN)で構成される場合、圧電体層1640は希土類金属をさらに含むことができる。例えば、希土類金属としては、スカンジウム(Sc)、エルビウム(Er)、イットリウム(Y)、及びランタン(La)のうち少なくとも1種を含むことができる。また、遷移金属としては、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、及びニオブ(Nb)のうち少なくとも1種を含むことができる。さらに、2価金属であるマグネシウム(Mg)が含まれてもよい。   The piezoelectric layer 1640 is formed so as to cover at least a part of the lower electrode 1630. The piezoelectric layer 1640 is a portion that causes a piezoelectric effect of converting electrical energy into mechanical energy of an elastic waveform, and includes any of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconate titanate (PZT). Can be formed by When the piezoelectric layer 1640 is made of aluminum nitride (AlN), the piezoelectric layer 1640 may further include a rare earth metal. For example, the rare earth metal can include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). In addition, the transition metal may include at least one of titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), and niobium (Nb). Further, magnesium (Mg) which is a divalent metal may be contained.

上部電極1650は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層1640を覆うように形成される。上部電極1650は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1630が入力電極として用いられる場合、上部電極1650は出力電極として用いられ、下部電極1630が出力電極として用いられる場合、上部電極1650は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1650 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 1640 disposed above the cavity C. The upper electrode 1650 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electrical signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1630 is used as an input electrode, the upper electrode 1650 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1630 is used as an output electrode, the upper electrode 1650 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1650も、下部電極1630と同様に、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。   Meanwhile, the upper electrode 1650, like the lower electrode 1630, can be made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

また、上部電極1650には、活性領域、即ち、下部電極1630、圧電体層1640、及び上部電極1650が全部重なるように配置される領域の縁部に配置されるフレーム部1652が備えられることができる。フレーム部1652は、上部電極1650の他の部分よりも大きい厚さを有する。一例として、フレーム部1652は、共振時に発生する側方波(Lateral Wave)を活性領域の内部に反射させて、共振エネルギーを活性領域に閉じ込める役割を果たす。   In addition, the upper electrode 1650 may include an active region, that is, a frame portion 1652 disposed at an edge of a region where the lower electrode 1630, the piezoelectric layer 1640, and the upper electrode 1650 are all overlapped. it can. Frame portion 1652 has a larger thickness than other portions of upper electrode 1650. As an example, the frame unit 1652 plays a role of reflecting a side wave (Lateral Wave) generated at the time of resonance into the active region and confining the resonance energy in the active region.

パッシベーション層1660は、下部電極1630と上部電極1650の一部分を除く領域に形成される。一方、パッシベーション層1660は、工程中に上部電極1650及び下部電極1630が損傷されることを防止する役割を果たす。   The passivation layer 1660 is formed in a region excluding a part of the lower electrode 1630 and a part of the upper electrode 1650. Meanwhile, the passivation layer 1660 serves to prevent the upper electrode 1650 and the lower electrode 1630 from being damaged during the process.

さらに、パッシベーション層1660は、最終工程において、蝕刻によってパッシベーション層1660の厚さを調整することで、周波数を調整することができる。パッシベーション層1660は、メンブレン層1620に使用される物質と同一の物質を使用することができる。例えば、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 Further, the frequency of the passivation layer 1660 can be adjusted by adjusting the thickness of the passivation layer 1660 by etching in the final step. For the passivation layer 1660, the same material as that used for the membrane layer 1620 can be used. For example, manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3) ), Titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO).

そして、金属パッド1670は、下部電極1630と上部電極1650において上記パッシベーション層1660が形成されていない一部分に形成される。一例として、金属パッド1670は、金(Au)、金−スズ(Au−Sn)合金、銅(Cu)、銅−スズ(Cu−Sn)合金、アルミニウム(Al)、及びアルミニウム合金などの材料からなることができる。例えば、アルミニウム合金は、アルミニウム−ゲルマニウム(Al−Ge)合金であることができる。   In addition, the metal pad 1670 is formed on a portion of the lower electrode 1630 and the upper electrode 1650 where the passivation layer 1660 is not formed. As an example, the metal pad 1670 is made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), copper-tin (Cu-Sn) alloy, aluminum (Al), and aluminum alloy. Can be. For example, the aluminum alloy can be an aluminum-germanium (Al-Ge) alloy.

図30は、本発明の第17実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 30 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a seventeenth embodiment of the present invention.

図30を参照すると、本発明の第17実施例によるバルク音響共振器1700は、一例として、基板1710、メンブレン層1720、下部電極1730、圧電体層1740、上部電極1750、パッシベーション層1760、及び金属パッド1770を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 30, for example, a bulk acoustic resonator 1700 according to a seventeenth embodiment of the present invention includes a substrate 1710, a membrane layer 1720, a lower electrode 1730, a piezoelectric layer 1740, an upper electrode 1750, a passivation layer 1760, and a metal. A pad 1770 can be included.

基板1710は、シリコンが積層された基板であることができる。例えば、シリコンウェーハが基板として用いられてもよい。一方、基板1710には、キャビティCを形成するための溝1721が備えられてもよい。   The substrate 1710 can be a substrate on which silicon is stacked. For example, a silicon wafer may be used as a substrate. Meanwhile, the substrate 1710 may be provided with a groove 1721 for forming the cavity C.

溝1721は、基板1710の中央部に配置するように形成されてもよく、活性領域の下部に配置されてもよい。ここで、活性領域とは、下部電極1730、圧電体層1740、及び上部電極1750が全部重なるように配置される領域のことをいう。   The groove 1721 may be formed to be located at the center of the substrate 1710, or may be located below the active region. Here, the active region refers to a region where the lower electrode 1730, the piezoelectric layer 1740, and the upper electrode 1750 are arranged so as to all overlap.

メンブレン層1720は、基板1710とともにキャビティCを形成する。即ち、メンブレン層1720は、基板1710の溝1721を覆うように形成されることができる。メンブレン層1720は、窒化シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 The membrane layer 1720 forms the cavity C together with the substrate 1710. That is, the membrane layer 1720 can be formed to cover the groove 1721 of the substrate 1710. The membrane layer 1720 is made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), and gallium. A dielectric layer containing any one of arsenic (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO) is used. Can be

一方、メンブレン層1720上には窒化アルミニウム(AlN)からなるシード層(図示せず)が形成されることができる。即ち、シード層は、メンブレン層1720と下部電極1730との間に配置されることができる。シード層は、窒化アルミニウム(AlN)以外にも、HCP結晶構造を有する誘電体又は金属を用いて形成されることができる。一例として、シード層が金属である場合、シード層はチタニウム(Ti)で形成されることができる。   Meanwhile, a seed layer (not shown) made of aluminum nitride (AlN) may be formed on the membrane layer 1720. That is, the seed layer may be disposed between the membrane layer 1720 and the lower electrode 1730. The seed layer can be formed using a dielectric or a metal having an HCP crystal structure other than aluminum nitride (AlN). For example, when the seed layer is a metal, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

下部電極1730は、メンブレン層1720上に形成される。また、下部電極1730は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1730 is formed on the membrane layer 1720. In addition, the lower electrode 1730 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一方、下部電極1730は、一例として、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。これにより、機械的強度が増加し、ハイパワーな反応性スパッタリング(high power reactive sputtering)が可能となる。このような蒸着条件とすることで、下部電極1730における表面粗さの増加を抑制でき、圧電体層1740の高配向成長も誘導できるようになる。   Meanwhile, the lower electrode 1730 may be made of, for example, an aluminum alloy material containing scandium (Sc). As a result, the mechanical strength is increased, and high power reactive sputtering can be performed. With such evaporation conditions, an increase in surface roughness of the lower electrode 1730 can be suppressed, and highly oriented growth of the piezoelectric layer 1740 can be induced.

また、スカンジウム(Sc)が含有されることにより、下部電極1730の化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極では、酸化が起こりやすいが、下部電極1730がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   In addition, since scandium (Sc) is included, the chemical resistance of the lower electrode 1730 is increased, and a problem that may occur in the lower electrode made of pure aluminum can be compensated. Process stability can be ensured. Furthermore, oxidation is likely to occur in the lower electrode made of pure aluminum. However, when the lower electrode 1730 is made of an aluminum alloy material containing scandium, chemical resistance to oxidation is improved.

圧電体層1740は、下部電極1730の少なくとも一部を覆うように形成される。そして、圧電体層1740は、電気的エネルギーを弾性波形の機械的エネルギーに変換する圧電効果を引き起こす部分で、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のいずれかで形成されることができる。また、圧電体層1740が窒化アルミニウム(AlN)で構成される場合、圧電体層1640は希土類金属をさらに含むことができる。例えば、希土類金属としては、スカンジウム(Sc)、エルビウム(Er)、イットリウム(Y)、及びランタン(La)のうち少なくとも1種を含むことができる。また、遷移金属としては、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、及びニオブ(Nb)のうち少なくとも1種を含むことができる。さらに、2価金属であるマグネシウム(Mg)が含まれてもよい。   The piezoelectric layer 1740 is formed so as to cover at least a part of the lower electrode 1730. The piezoelectric layer 1740 is a portion that causes a piezoelectric effect of converting electrical energy into mechanical energy of an elastic waveform, and is made of any of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconate titanate (PZT). Can be formed by When the piezoelectric layer 1740 is made of aluminum nitride (AlN), the piezoelectric layer 1640 may further include a rare earth metal. For example, the rare earth metal can include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). In addition, the transition metal may include at least one of titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), and niobium (Nb). Further, magnesium (Mg) which is a divalent metal may be contained.

上部電極1750は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層1740を覆うように形成される。上部電極1750は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1730が入力電極として用いられる場合、上部電極1750は出力電極として用いられ、下部電極1730が出力電極として用いられる場合、上部電極1750は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1750 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 1740 disposed above the cavity C. The upper electrode 1750 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1730 is used as an input electrode, the upper electrode 1750 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1730 is used as an output electrode, the upper electrode 1750 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1750も、下部電極1730と同様に、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。   Meanwhile, the upper electrode 1750, like the lower electrode 1730, may be made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

また、上部電極1750には、活性領域の縁部に配置されるフレーム部1752が備えられることができる。フレーム部1752は、上部電極1750の他の部分よりも大きい厚さを有する。一例として、フレーム部1752は、共振時に発生する側方波を活性領域の内部に反射させて、共振エネルギーを活性領域に閉じ込める役割を果たす。   In addition, the upper electrode 1750 may include a frame 1752 disposed at an edge of the active region. Frame portion 1752 has a larger thickness than other portions of upper electrode 1750. For example, the frame part 1752 plays a role of reflecting a side wave generated at the time of resonance into the active region and confining the resonance energy in the active region.

パッシベーション層1760は、下部電極1730と上部電極1750の一部分を除く領域に形成される。一方、パッシベーション層1760は、工程中に上部電極1750及び下部電極1730が損傷されることを防止する役割を果たす。   The passivation layer 1760 is formed in a region excluding a part of the lower electrode 1730 and a part of the upper electrode 1750. Meanwhile, the passivation layer 1760 serves to prevent the upper electrode 1750 and the lower electrode 1730 from being damaged during the process.

さらに、パッシベーション層1760は、最終工程において周波数を調整するために、蝕刻によってパッシベーション層1760の厚さが調整されることができる。パッシベーション層1760は、メンブレン層1720に使用される物質と同一の物質を使用することができる。例えば、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 Further, the thickness of the passivation layer 1760 can be adjusted by etching to adjust the frequency in the final process. For the passivation layer 1760, the same material as the material used for the membrane layer 1720 can be used. For example, manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3) ), Titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO).

そして、金属パッド1770は、下部電極1630と上部電極1750において上記パッシベーション層1760が形成されていない一部分に形成される。一例として、金属パッド1770は、金(Au)、金−スズ(Au−Sn)合金、銅(Cu)、銅−スズ(Cu−Sn)合金、アルミニウム(Al)、及びアルミニウム合金などの材料からなることができる。例えば、アルミニウム合金は、アルミニウム−ゲルマニウム(Al−Ge)合金であることができる。   In addition, the metal pad 1770 is formed in a part of the lower electrode 1630 and the upper electrode 1750 where the passivation layer 1760 is not formed. As an example, the metal pad 1770 is made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), copper-tin (Cu-Sn) alloy, aluminum (Al), and aluminum alloy. Can be. For example, the aluminum alloy can be an aluminum-germanium (Al-Ge) alloy.

図31は、本発明の第18実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 31 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to an eighteenth embodiment of the present invention.

図31を参照すると、本発明の第18実施例によるバルク音響共振器1800は、一例として、基板1810、メンブレン層1820、下部電極1830、圧電体層1840、上部電極1850、パッシベーション層1860、及び金属パッド1870を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 31, for example, a bulk acoustic resonator 1800 according to an eighteenth embodiment of the present invention includes a substrate 1810, a membrane layer 1820, a lower electrode 1830, a piezoelectric layer 1840, an upper electrode 1850, a passivation layer 1860, and a metal. A pad 1870 may be included.

基板1810は、シリコンが積層された基板であることができる。例えば、シリコンウェーハが基板として用いられてもよい。一方、基板1810には、反射層1811が備えられてもよい。   The substrate 1810 can be a substrate on which silicon is stacked. For example, a silicon wafer may be used as a substrate. On the other hand, the substrate 1810 may be provided with a reflective layer 1811.

反射層1811は、基板1810の中央部に配置するように形成されてもよく、活性領域の下部に配置されてもよい。ここで、活性領域とは、下部電極1830、圧電体層1840、及び上部電極1850が全部重なるように配置される領域のことをいう。   The reflection layer 1811 may be formed to be disposed at the center of the substrate 1810, or may be disposed below the active region. Here, the active region refers to a region where the lower electrode 1830, the piezoelectric layer 1840, and the upper electrode 1850 are all arranged so as to overlap.

一方、反射層1811は、溝内に配置される第1、2反射部材1812、1814を備えることができる。第1、2反射部材1812、1814は、互いに異なる材料からなることができる。   Meanwhile, the reflection layer 1811 may include first and second reflection members 1812 and 1814 disposed in the groove. The first and second reflecting members 1812 and 1814 may be made of different materials.

第1反射部材1812は、モリブデン(Molybdenum:Mo)のような導電性材料又はそれらの合金を用いて形成されることができる。但し、これに限定されず、ルテニウム(Ruthenium:Ru),タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu),アルミニウム(Al)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)などが使用可能である。また、第2反射部材1814は、窒化シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。さらに、第1、2反射部材1812、1814が一対のみをなしてもよく、又は、第1、2反射部材1812、1814が対をなして繰り返し構成されてもよい。 The first reflection member 1812 may be formed using a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), aluminum (Al), titanium ( Titanium: Ti, tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), chromium (Chromium: Cr), and the like can be used. The second reflecting member 1814 is made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), and lead zirconate titanate ( Dielectric containing any one of PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO) Layers can be used. Further, the first and second reflecting members 1812 and 1814 may be formed as only one pair, or the first and second reflecting members 1812 and 1814 may be repeatedly formed as a pair.

メンブレン層1820は、基板1810の反射層1811を覆うように形成されることができる。メンブレン層1820は、窒化シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 The membrane layer 1820 can be formed to cover the reflective layer 1811 of the substrate 1810. The membrane layer 1820 is made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), and gallium. A dielectric layer containing any one of arsenic (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO) is used. Can be

一方、メンブレン層1820上には窒化アルミニウム(AlN)からなるシード層(図示せず)が形成されることができる。即ち、シード層は、メンブレン層1820と下部電極1830との間に配置されることができる。シード層は、窒化アルミニウム(AlN)以外にも、HCP結晶構造を有する誘電体又は金属を用いて形成されることができる。一例として、シード層が金属である場合、シード層はチタニウム(Ti)で形成されることができる。   Meanwhile, a seed layer (not shown) made of aluminum nitride (AlN) may be formed on the membrane layer 1820. That is, the seed layer may be disposed between the membrane layer 1820 and the lower electrode 1830. The seed layer can be formed using a dielectric or a metal having an HCP crystal structure other than aluminum nitride (AlN). For example, when the seed layer is a metal, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

下部電極1830は、メンブレン層1820上に形成される。また、下部電極1830は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。   The lower electrode 1830 is formed on the membrane layer 1820. In addition, the lower electrode 1830 can be used as one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal.

一方、下部電極1830は、一例として、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。これにより、機械的強度が増加し、ハイパワーな反応性スパッタリング(high power reactive sputtering)が可能となる。このような蒸着条件とすることで、下部電極1830における表面粗さの増加を抑制でき、圧電体層1840の高配向成長も誘導できるようになる。   Meanwhile, the lower electrode 1830 may be made of, for example, an aluminum alloy material containing scandium (Sc). As a result, the mechanical strength is increased, and high power reactive sputtering can be performed. With such evaporation conditions, an increase in surface roughness of the lower electrode 1830 can be suppressed, and highly oriented growth of the piezoelectric layer 1840 can be induced.

また、スカンジウム(Sc)が含有されることにより、下部電極1830の化学的抵抗が増加し、純アルミニウムからなる下部電極で発生する問題を補うことができ、製造時においても、乾式蝕刻又は湿式工程などの工程安定性を確保することができる。さらに、純アルミニウムからなる下部電極では、酸化が起こりやすいが、下部電極1830がスカンジウムを含有するアルミニウム合金材料からなることで、酸化に対する耐化学性が向上するようになる。   In addition, since scandium (Sc) is included, the chemical resistance of the lower electrode 1830 is increased, and a problem that may occur in the lower electrode made of pure aluminum can be compensated. Process stability can be ensured. Furthermore, oxidation is likely to occur in the lower electrode made of pure aluminum. However, when the lower electrode 1830 is made of an aluminum alloy material containing scandium, chemical resistance to oxidation is improved.

圧電体層1840は、下部電極1830の少なくとも一部を覆うように形成される。そして、圧電体層1840は、電気的エネルギーを弾性波形の機械的エネルギーに変換する圧電効果を引き起こす部分で、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のいずれかで形成されることができる。特に、圧電体層1840が窒化アルミニウム(AlN)で構成される場合、圧電体層1840は希土類金属をさらに含むことができる。例えば、希土類金属としては、スカンジウム(Sc)、エルビウム(Er)、イットリウム(Y)、及びランタン(La)のうち少なくとも1種を含むことができる。また、遷移金属としては、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、及びニオブ(Nb)のうち少なくとも1種を含むことができる。さらに、2価金属であるマグネシウム(Mg)が含まれてもよい。   The piezoelectric layer 1840 is formed so as to cover at least a part of the lower electrode 1830. The piezoelectric layer 1840 is a portion that causes a piezoelectric effect of converting electrical energy into mechanical energy of an elastic waveform, and is made of any of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconate titanate (PZT). Can be formed by In particular, when the piezoelectric layer 1840 is made of aluminum nitride (AlN), the piezoelectric layer 1840 may further include a rare earth metal. For example, the rare earth metal can include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). In addition, the transition metal may include at least one of titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), and niobium (Nb). Further, magnesium (Mg) which is a divalent metal may be contained.

上部電極1850は、少なくともキャビティCの上部に配置される圧電体層1840を覆うように形成される。上部電極1850は、RF信号などの電気的信号を入出力する入力電極及び出力電極のいずれかとして用いられることができる。即ち、下部電極1830が入力電極として用いられる場合、上部電極1850は出力電極として用いられ、下部電極1830が出力電極として用いられる場合、上部電極1850は入力電極として用いられることができる。   The upper electrode 1850 is formed so as to cover at least the piezoelectric layer 1840 disposed above the cavity C. The upper electrode 1850 can be used as any of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electric signal such as an RF signal. That is, when the lower electrode 1830 is used as an input electrode, the upper electrode 1850 can be used as an output electrode, and when the lower electrode 1830 is used as an output electrode, the upper electrode 1850 can be used as an input electrode.

一方、上部電極1850も、下部電極1830と同様に、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金材料からなることができる。   Meanwhile, the upper electrode 1850, like the lower electrode 1830, may be made of an aluminum alloy material containing scandium (Sc).

また、上部電極1850には、活性領域の縁部に配置されるフレーム部1852が備えられることができる。フレーム部1852は、上部電極1850の他の部分よりも大きい厚さを有する。一例として、フレーム部1852は、共振時に発生する側方波を活性領域の内部に反射させて、共振エネルギーを活性領域に閉じ込める役割を果たす。   In addition, the upper electrode 1850 may include a frame 1852 disposed at an edge of the active region. Frame portion 1852 has a larger thickness than other portions of upper electrode 1850. For example, the frame unit 1852 plays a role of reflecting side waves generated at the time of resonance into the active region and confining the resonance energy in the active region.

パッシベーション層1860は、下部電極1830と上部電極1850の一部分を除く領域に形成される。一方、パッシベーション層1860は、工程中に上部電極1850及び下部電極1830が損傷されることを防止する役割を果たす。   The passivation layer 1860 is formed in a region excluding a part of the lower electrode 1830 and a part of the upper electrode 1850. Meanwhile, the passivation layer 1860 serves to prevent the upper electrode 1850 and the lower electrode 1830 from being damaged during the process.

さらに、パッシベーション層1860は、最終工程において周波数を調整するために、蝕刻によってパッシベーション層1860の厚さが調整されることができる。パッシベーション層1860は、メンブレン層1820に使用される物質と同一の物質を使用することができる。例えば、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、及び酸化亜鉛(ZnO)のいずれか1種の材料を含有する誘電体層が使用されることができる。 Further, the thickness of the passivation layer 1860 can be adjusted by etching to adjust the frequency in the final process. For the passivation layer 1860, the same material as that used for the membrane layer 1820 can be used. For example, manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3) ), Titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO).

そして、金属パッド1870は、下部電極1830と上部電極1850において上記パッシベーション層1860が形成されていない一部分に形成される。一例として、金属パッド1870は、金(Au)、金−スズ(Au−Sn)合金、銅(Cu)、銅−スズ(Cu−Sn)合金、アルミニウム(Al)、及びアルミニウム合金などの材料からなることができる。例えば、アルミニウム合金は、アルミニウム−ゲルマニウム(Al−Ge)合金であることができる。   In addition, the metal pad 1870 is formed in a part of the lower electrode 1830 and the upper electrode 1850 where the passivation layer 1860 is not formed. As an example, the metal pad 1870 is made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), copper-tin (Cu-Sn) alloy, aluminum (Al), and aluminum alloy. Can be. For example, the aluminum alloy can be an aluminum-germanium (Al-Ge) alloy.

図32は、本発明の第19実施例によるバルク音響共振器を示す概略断面図である。   FIG. 32 is a schematic sectional view showing a bulk acoustic resonator according to a nineteenth embodiment of the present invention.

図32を参照すると、本発明の第19実施例によるバルク音響共振器1900は、一例として、基板1910、メンブレン層1920、下部電極1950、圧電体層1960、上部電極1970、挿入層1980、パッシベーション層1990、及び金属パッド1995を含んで構成されることができる。   Referring to FIG. 32, as an example, a bulk acoustic resonator 1900 according to a nineteenth embodiment of the present invention includes a substrate 1910, a membrane layer 1920, a lower electrode 1950, a piezoelectric layer 1960, an upper electrode 1970, an insertion layer 1980, a passivation layer. 1990 and a metal pad 1995.

一方、本発明の第19実施例によるバルク音響共振器1900に備えられる基板1910、メンブレン層1920は、上記の本発明の第18実施例によるバルク音響共振器1800に備えられる構成と同一の構成要素であるため、ここでは詳細な説明を省略し、上述した説明で代替する。   On the other hand, the substrate 1910 and the membrane layer 1920 provided in the bulk acoustic resonator 1900 according to the nineteenth embodiment of the present invention are the same as the components provided in the bulk acoustic resonator 1800 according to the eighteenth embodiment of the present invention. Therefore, the detailed description is omitted here, and the above description is substituted.

また、本発明の第19実施例によるバルク音響共振器1900に備えられる下部電極1950、圧電体層1960、上部電極1970、挿入層1980、パッシベーション層1990及び金属パッド1995は、本発明の第1実施例によるバルク音響共振器100に備えられる下部電極150、圧電体層160、上部電極170、挿入層180、パッシベーション層190及び金属パッド195と同一の構成要素であるため、ここでは詳細な説明を省略し、上述した説明で代替する。   In addition, the lower electrode 1950, the piezoelectric layer 1960, the upper electrode 1970, the insertion layer 1980, the passivation layer 1990 and the metal pad 1995 provided in the bulk acoustic resonator 1900 according to the nineteenth embodiment of the present invention are different from those of the first embodiment of the present invention. Since the same components as the lower electrode 150, the piezoelectric layer 160, the upper electrode 170, the insertion layer 180, the passivation layer 190, and the metal pad 195 provided in the bulk acoustic resonator 100 according to the example, the detailed description is omitted here. Then, the above description is substituted.

挿入層1980は、下部電極1950と圧電体層1960との間に配置される。挿入層1980は、酸化シリコン(SiO)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al)、窒化シリコン(Si)、酸化マンガン(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ガリウムヒ素(GaAs)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタニウム(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)などの誘電体からなることができるが、圧電体層1960とは異なる材料からなる。また、必要に応じて、挿入層1980が備えられる領域を空き空間として形成することも可能であるが、これは、製造過程において挿入層1980を除去することによって実現できる。 The insertion layer 1980 is disposed between the lower electrode 1950 and the piezoelectric layer 1960. The insertion layer 1980 is made of silicon oxide (SiO 2 ), aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium It may be made of a dielectric material such as lead zirconate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zinc oxide (ZnO). It can be made of a material different from that of the piezoelectric layer 1960. Further, if necessary, a region in which the insertion layer 1980 is provided can be formed as an empty space, but this can be realized by removing the insertion layer 1980 in a manufacturing process.

本実施例において、挿入層1980の厚さは、下部電極1950の厚さと比較して、同一であるか、又は、類似するように形成されることができる。また、圧電体層1960の厚さと比較して、類似するか、又は、それよりも薄く形成されることができる。例えば、挿入層1980は100Å以上の厚さに形成され、圧電体層1960の厚さよりは薄く形成されることができる。しかし、本発明の構成は、これに限定されるものではない。   In this embodiment, the thickness of the insertion layer 1980 may be equal to or similar to the thickness of the lower electrode 1950. In addition, the thickness of the piezoelectric layer 1960 may be similar to or smaller than the thickness of the piezoelectric layer 1960. For example, the insertion layer 1980 may be formed to have a thickness of 100 degrees or more, and may be formed to be thinner than the thickness of the piezoelectric layer 1960. However, the configuration of the present invention is not limited to this.

一方、挿入層1980は、上記の本発明の第1実施例によるバルク音響共振器100に備えられる挿入層180と同一の構成要素であるため、ここでは詳細な説明を省略し、上述した説明で代替する。   On the other hand, since the insertion layer 1980 is the same component as the insertion layer 180 provided in the bulk acoustic resonator 100 according to the first embodiment of the present invention, detailed description is omitted here, and the description will be omitted. Substitute.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations may be made without departing from the technical concept of the present invention described in the claims. It is clear to a person of ordinary skill in the art that is possible.

100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800 バルク音響共振器
110 基板
120 犠牲層
130 蝕刻防止部
140 メンブレン層
150、250、450、550、650、850、950、1050、1250、1350、1450、1550 下部電極
160 圧電体層
170、370、570、670、770、970、1070、1170、1270、1370、1470、1570 上部電極
180 挿入層
190 パッシベーション層
195 金属パッド
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800 Bulk acoustic resonator 110 Substrate 120 Sacrificial layer 130 Anti-etching part 140 Membrane Layers 150, 250, 450, 550, 650, 850, 950, 1050, 1250, 1350, 1450, 1550 Lower electrode 160 Piezoelectric layers 170, 370, 570, 670, 770, 970, 1070, 1170, 1270, 1370, 1470, 1570 Upper electrode 180 Insertion layer 190 Passivation layer 195 Metal pad

Claims (22)

基板と、
前記基板上に配置される下部電極と、
少なくとも一部が前記下部電極上に配置される圧電体層と、
前記圧電体層上に配置される上部電極と、
を含み、
前記下部電極と前記上部電極の少なくとも一方は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金層を含み、
前記スカンジウム(Sc)の含有量は0.625〜5at%である、バルク音響共振器。
Board and
A lower electrode disposed on the substrate,
A piezoelectric layer at least partially disposed on the lower electrode,
An upper electrode disposed on the piezoelectric layer,
Including
At least one of the lower electrode and the upper electrode is seen containing an aluminum alloy layer containing scandium (Sc),
The bulk acoustic resonator , wherein a content of the scandium (Sc) is 0.625 to 5 at% .
前記下部電極と前記上部電極は、いずれも、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金層を含む、請求項1に記載のバルク音響共振器。   The bulk acoustic resonator according to claim 1, wherein each of the lower electrode and the upper electrode includes an aluminum alloy layer containing scandium (Sc). 前記上部電極は、モリブデン(Molybdenum:Mo)、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)のいずれか1種からなるか、又は、いずれか1種を含む合金からなる層をさらに含む、請求項2に記載のバルク音響共振器。   The upper electrode is made of molybdenum (Molybdenum: Mo), ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium (Titanium). : Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or further includes a layer made of an alloy containing any one of them. The bulk acoustic resonator according to claim 2. 前記下部電極は、モリブデン(Molybdenum:Mo)、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)のいずれか1種からなるか、又は、いずれか1種を含む合金からなる層をさらに含む、請求項2又は3に記載のバルク音響共振器。   The lower electrode is made of molybdenum (Molybdenum: Mo), ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Irdium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium (Titanium). : Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or further includes a layer made of an alloy containing any one of them. The bulk acoustic resonator according to claim 2. 前記下部電極のみがスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金層を含み、
前記上部電極は、モリブデン(Molybdenum:Mo)、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)のいずれか1種からなるか、又は、いずれか1種を含む合金からなる層をさらに含む、請求項1に記載のバルク音響共振器。
Only the lower electrode includes an aluminum alloy layer containing scandium (Sc),
The upper electrode is made of molybdenum (Molybdenum: Mo), ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium (Titanium). : Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or further includes a layer made of an alloy containing any one of them. The bulk acoustic resonator according to claim 1.
前記下部電極は、モリブデン(Molybdenum:Mo)、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)のいずれか1種からなるか、又は、いずれか1種を含む合金からなる層をさらに含む、請求項5に記載のバルク音響共振器。   The lower electrode is made of molybdenum (Molybdenum: Mo), ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Irdium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium (Titanium). : Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or further includes a layer made of an alloy containing any one of them. A bulk acoustic resonator according to claim 5. 前記上部電極のみがスカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金層を含み、
前記下部電極は、モリブデン(Molybdenum:Mo)、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)のいずれか1種からなるか、又は、いずれか1種を含む合金からなる層をさらに含む、請求項1に記載のバルク音響共振器。
Only the upper electrode includes an aluminum alloy layer containing scandium (Sc),
The lower electrode is made of molybdenum (Molybdenum: Mo), ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Irdium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium (Titanium). : Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or further includes a layer made of an alloy containing any one of them. The bulk acoustic resonator according to claim 1.
前記上部電極は、モリブデン(Molybdenum:Mo)、ルテニウム(Ruthenium:Ru)、タングステン(Tungsten:W)、イリジウム(Iridium:Ir)、白金(Platinium:Pt)、銅(Copper:Cu)、チタニウム(Titanium:Ti)、タンタル(Tantalum:Ta)、ニッケル(Nickel:Ni)、及びクロム(Chromium:Cr)のいずれか1種からなるか、又は、いずれか1種を含む合金からなる層をさらに含む、請求項7に記載のバルク音響共振器。   The upper electrode is made of molybdenum (Molybdenum: Mo), ruthenium (Ruthenium: Ru), tungsten (Tungsten: W), iridium (Iridium: Ir), platinum (Platinum: Pt), copper (Copper: Cu), titanium (Titanium). : Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), and chromium (Chromium: Cr), or further includes a layer made of an alloy containing any one of them. A bulk acoustic resonator according to claim 7. 前記圧電体層は、窒化アルミニウムであるか、又は、希土類金属を含有するドープ窒化アルミニウムである、請求項1からのいずれか一項に記載のバルク音響共振器。 The bulk acoustic resonator according to any one of claims 1 to 8 , wherein the piezoelectric layer is aluminum nitride or doped aluminum nitride containing a rare earth metal. 前記希土類金属は、スカンジウム、エルビウム、イットリウム、及びランタンからなる群から選ばれる1種、又は、これらの組み合わせを含む金属であり、前記窒化アルミニウムに含まれる元素の含有量は0.1〜30at%である、請求項に記載のバルク音響共振器。 The rare earth metal is one selected from the group consisting of scandium, erbium, yttrium, and lanthanum, or a metal containing a combination thereof, and the content of the element contained in the aluminum nitride is 0.1 to 30 at%. The bulk acoustic resonator according to claim 9 , wherein 前記基板と前記下部電極との間に配置され、キャビティの周囲に配置される蝕刻防止部をさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。 The bulk acoustic resonator according to any one of claims 1 to 10 , further comprising an anti-etching portion disposed between the substrate and the lower electrode and disposed around a cavity. 前記圧電体層の一部領域の下部に配置される挿入層をさらに含
前記圧電体層は、前記下部電極の上部面に積層される圧電部と、前記圧電部から外側に延長される屈曲部とを含み、
前記挿入層は、前記下部電極と前記圧電体層の前記屈曲部との間に配置され、
前記挿入層の側面は、前記圧電部から遠ざかるほど、厚さが厚くなる形で形成される、請求項1から11のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。
Further seen containing an insertion layer disposed below of a part of the piezoelectric layer,
The piezoelectric layer includes a piezoelectric portion stacked on an upper surface of the lower electrode, and a bent portion extending outward from the piezoelectric portion,
The insertion layer is disposed between the lower electrode and the bent portion of the piezoelectric layer,
The bulk acoustic resonator according to any one of claims 1 to 11 , wherein a side surface of the insertion layer is formed so as to be thicker as the distance from the piezoelectric portion increases .
前記挿入層の前記側面の傾斜角が5°以上、70°以下である、請求項12に記載のバルク音響共振器。The bulk acoustic resonator according to claim 12, wherein an inclination angle of the side surface of the insertion layer is 5 ° or more and 70 ° or less. 前記基板の上部又は基板にはキャビティが形成される、請求項1から13のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。   The bulk acoustic resonator according to claim 1, wherein a cavity is formed on or above the substrate. 前記上部電極は、活性領域の縁部に配置されるフレーム部を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。   The bulk acoustic resonator according to any one of claims 1 to 14, wherein the upper electrode includes a frame disposed on an edge of an active region. 前記基板には、溝内に埋め込み配置されるか、又は、基板上に積層される反射層が備えられる、請求項1から15のいずれか一項に記載のバルク音響共振器。   The bulk acoustic resonator according to any one of claims 1 to 15, wherein the substrate is provided with a reflective layer embedded in a groove or laminated on the substrate. 前記反射層は、第1反射部材と、前記第1反射部材の上部に配置される第2反射部材と、を備え、
前記第1反射部材及び前記第2反射部材は、一対又は交互に配置される複数の対からなる請求項16に記載のバルク音響共振器。
The reflection layer includes a first reflection member, and a second reflection member disposed on the first reflection member,
17. The bulk acoustic resonator according to claim 16, wherein the first reflection member and the second reflection member include a pair or a plurality of pairs arranged alternately.
基板上に配置される第1下部電極層と、第1下部電極層の上部に配置される第2下部電極層とを含む下部電極と、
前記下部電極の上部に配置される圧電体層と、
前記圧電体層の上部に配置される上部電極と、
を含み、
前記第1下部電極層と前記第2下部電極層のうちの一方は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金で形成され、前記第1下部電極層と前記第2下部電極層のうちの他方は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金以外の物質が形成され
前記アルミニウム合金における前記スカンジウム(Sc)の含有量は、0.625〜5at%である、バルク音響共振器。
A lower electrode including a first lower electrode layer disposed on the substrate, and a second lower electrode layer disposed on the first lower electrode layer;
A piezoelectric layer disposed on the lower electrode,
An upper electrode disposed on the piezoelectric layer,
Including
One of the first lower electrode layer and the second lower electrode layer is formed of an aluminum alloy containing scandium (Sc), and the other of the first lower electrode layer and the second lower electrode layer is , A substance other than an aluminum alloy containing scandium (Sc) is formed ,
The bulk acoustic resonator, wherein a content of the scandium (Sc) in the aluminum alloy is 0.625 to 5 at% .
前記圧電体層の一部領域の下部に配置される挿入層をさらに含む、
前記圧電体層は、前記下部電極の上部面に積層される圧電部と、前記圧電部から外側に延長される屈曲部とを含み、
前記挿入層は、前記下部電極と前記圧電体層の前記屈曲部との間に配置され、
前記挿入層の側面は、前記圧電部から遠ざかるほど、厚さが厚くなる形で形成される、請求項18に記載のバルク音響共振器。
Further comprising an insertion layer disposed below a partial region of the piezoelectric layer,
The piezoelectric layer includes a piezoelectric portion stacked on an upper surface of the lower electrode, and a bent portion extending outward from the piezoelectric portion,
The insertion layer is disposed between the lower electrode and the bent portion of the piezoelectric layer,
20. The bulk acoustic resonator according to claim 18 , wherein a side surface of the insertion layer is formed to have a greater thickness as the distance from the piezoelectric unit increases .
前記上部電極は、モリブデン(Mo)で形成される、請求項18又は19に記載のバルク音響共振器。 The upper electrode is formed of molybdenum (Mo), bulk acoustic resonator according to claim 18 or 19. 前記上部電極は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金で形成される、請求項18又は19に記載のバルク音響共振器。 The upper electrode is formed of an aluminum alloy containing scandium (Sc), bulk acoustic resonator according to claim 18 or 19. 基板と、  Board and
前記基板上に配置される下部電極と、  A lower electrode disposed on the substrate,
少なくとも一部が前記下部電極上に配置され、前記下部電極の上部面に積層される圧電部と、前記圧電部から外側に延長される屈曲部とを含む圧電体層と、  At least a portion is disposed on the lower electrode, a piezoelectric portion stacked on the upper surface of the lower electrode, and a piezoelectric layer including a bent portion extending outward from the piezoelectric portion,
前記圧電体層上に配置される上部電極と、  An upper electrode disposed on the piezoelectric layer,
前記下部電極と前記圧電体層の前記屈曲部との間に配置される挿入層と  An insertion layer disposed between the lower electrode and the bent portion of the piezoelectric layer;
を含み、  Including
前記下部電極と前記上部電極の少なくとも一方は、スカンジウム(Sc)を含有するアルミニウム合金層を含み、  At least one of the lower electrode and the upper electrode includes an aluminum alloy layer containing scandium (Sc),
前記挿入層の側面は、前記圧電部から遠ざかるほど、厚さが厚くなる形で形成される、バルク音響共振器。  A bulk acoustic resonator, wherein a side surface of the insertion layer is formed so as to be thicker as the distance from the piezoelectric portion increases.
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