KR100568284B1 - Ｆｂａｒ 소자의 주파수 튜닝 방법 및 이를 포함한 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 FBAR(film bulk acoustic wave resonator)소자의 튜닝 방법 및 이를 포함한 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 순차적으로 적층된 제 1 전극, 압전층 및 제 2 전극이 구비된 다수의 FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정하는 단계; 상기 다수의 FBAR 소자를 지그(jig)에 탑재시킨 후, 소자별 튜닝 주파수 중 가장 작은 튜닝 주파수만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증가되도록 각 FBAR 소자의 제 2 전극을 전면 건식식각시키는 단계; 및 직경이 상이한 여러 종류의 홀이 다수 형성되며 상기 홀이 일측으로 갈수록 직경이 작아지는 순서로 배열되는 마스크를 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부와 이격되도록 설치하여, 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극을 재차 건식식각시키는 단계; 를 포함하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법 및 이를 포함한 제조방법을 마련한다.
본 발명에 의하면, 주파수를 전체적으로 상향조정할 수 있어 그 양산 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
FBAR 소자, 제 2전극, 마스크, 플라즈마
Description
도 1은 종래의 일반적인 FBAR 소자의 단면도.
도 2는 일반적으로 FBAR 소자의 공진 영역를 건식식각하여 주파수를 조절하는 공정도.
도 3은 일반적인 건식식각 장비의 개략도.
도 4는 본 발명에 의한 주파수 튜닝 공정도.
도 5는 본 발명에 의한 주파수 튜닝용 마스크의 평면도 및 사용도.
도 6은 본 발명에 의한 주파수 튜닝용 마스크의 설치 예시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100... FBAR 소자 10... 공진 영역
11... 제 1전극 12... 압전층
13... 제 2전극 20... 기판
30... 지그 40... 건식식각장비
41... 상부 전극 42... 하부 전극
50... 마스크 51... 홀
본 발명은 박막 자체의 압전 특성을 이용하여 공진을 유발시키는 FBAR (film bulk acoustic wave resonator)소자의 주파수 튜닝(tuning) 방법 및 이를 포함하는 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크(mask)를 사용함으로써 플라즈마(plasma)의 밀도를 조절하여 주파수를 튜닝할 수 있는 FBAR 소자의 튜닝 방법 및 이를 포함한 제조 방법에 관한 것이다.
최근 고주파(RF, ratio frequency) 부품 등의 이동통신단말기용 부품이 급격히 소형화 및 고기능화되어 가고 이동통신단말기에서의 사용주파수대역이 높아지면서 초고주파용 초소형 소자에 대한 요구가 증대되고 있으며, 이러한 요구들을 만족시키기 위해 압전 박막의 두께 진동을 이용하는 FBAR 소자에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
일반적으로, FBAR 소자는 반도체 기판인 실리콘이나 GaAs 기판 위에 압전 유전체 물질인 ZnO, AlN 박막을 형성시켜 박막 자체의 압전 특성으로 인한 공진을 유 발하는 박막 형태의 소자를 말한다. 이는 저가격, 초소형이면서 고품질(high Q) 계수의 특성이 가능하여, 각종 주파수 대역(900MHz ~ 10GHz)의 무선통신기기, 군사용 레이더 등에도 사용될 수 있다. 또한, 유전체 필터 및 집중정수(LC) 필터보다 수백분의 1이하 크기로 초소형화가 가능하고 표면 탄성파(surface acoustic wave) 소자보다 삽입손실이 매우 작기 때문에 최근들어 각광받고 있다.
FBAR 소자는 실리콘 기판 상에 제1전극, 압전층 및 제2전극을 차례로 형성하여 구성되는 것으로, 이 때 상기 압전층에 발생되는 체적파(bulk acoustic wave)가 실리콘 기판의 영향을 받는 것을 방지하기 위한 기판과 공진영역의 격리구조에 따라서 반사막구조와 에어갭 구조로 분류된다.
도 1의 (a) 내지 (d)는 종래의 일반적인 FBAR 소자의 구조를 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
(a)는 기판(20)의 상부에 서로 다른 반사율을 갖는 반사층을 교대로 적층하여 된 반사층(21)을 형성한 후, 상기 반사층(21)의 상부에 제 1전극(11), 압전층(12) 및 제 2전극(13)을 순차적으로 적층하여 형성된 반사막 구조의 FBAR 소자(100)를 도시하고 있다.
여기서, 상기 반사층(21)은 음향 임피던스(acoustic impedence)의 차가 큰 반사층을 교대로 형성하여 제 1전극(11)과 압전층(12) 및 제 2 전극(13)으로 이루어진 공진영역(10)의 하단 방향으로부터 발생되는 큰 음향 임피던스를 이용한 격리구조이다. 이러한 구조의 FBAR 소자를 SMR(solidly mounted resonator)라고도 한 다.
(b)는 기판(20) 상의 에어갭(22)을 형성할 영역에 희생층을 형성하고, 그 희생층 및 기판(20) 위에 절연막으로 이루어진 멤브레인층(22)을 형성한 후에, 상기 멤브레인층(22)에 걸쳐지도록 상기 희생층의 상부에 제1 전극(11), 압전층(12) 및 제2 전극(13)을 차례로 형성한 후, 비아홀을 통해 희생층을 식각(etching)하여 제거함으로써 공진영역(10)과 기판(20)을 분리하는 에어갭(22)을 형성하는 에어갭구조의 FBAR 소자를 도시하고 있다.
(c)는 벌크 마이크로머시닝 기술을 이용한 FBAR 소자의 단면도로서, 기판(20)의 상부에 제1전극(11), 압전층(12), 제2전극(13)을 순차적으로 적층하여 형성하고, 상기 기판(20)의 하부 공진영역을 식각한다.
(d)는 상기 도 1b에 도시된 에어갭 방식에서, 희생층과 멤브레인층을 평탄화시킨 다음, 제1전극(11), 압전층(12) 및 제2전극(13)을 형성하는 후속공정을 진행하고, 희생층을 제거하는 방법으로 상기 도 1의 (b)에 도시된 방식에 비하여 구조적으로 안정된다.
그러나, 상기와 같은 FBAR 소자들은 그 구조에 관계없이, 공진 주파수는 멤브레인의 두께, 압전층의 두께, 제 1, 2 전극의 두께와 구성 물질의 물성에 의하여 결정된다.
여기서, 증착하는 막질의 물성이 일정하다고 할 때, FBAR 소자의 공진주파수는 제1전극, 압전층 및 제 2전극의 총 두께, 즉 공진 영역의 총 두께에 의하여 결정(즉, 공진 주파수와 두께는 반비례한다)되는데, 웨이퍼(wafer) 상에 증착하는 박막의 막두께는 장비 한계상 웨이퍼 전면에 걸쳐서 균일하게 나타나지 않는다. 이에 따라, 동일 웨이퍼로 제조된 FBAR 소자의 특성이 제품별로 균일하게 나타나지 않는 문제가 있다.
따라서 웨이퍼 전면에 걸쳐 막두께를 균일하게 형성하여 수율을 향상시킬 수 있는 주파수 튜닝 방법이 당해 기술분야에서 요구되어 왔다.
보통 증착 공정으로는 웨이퍼 상의 박막 두께가 중심과 주면지역이 차이가 나며, 중심에서 외곽으로 갈수록 두께가 작아지거나 커지게 된다. 본 명세서에서는 웨이퍼의 중심에서 외곽으로 갈수록 두께가 작아지는 경우에 대한 주파수 튜닝 과정을 설명하기로 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 제 2 전극의 두께를 감소시킴으로써 공진영역의 총 두께를 조절하여 공진 주파수를 조정하고자 하며, 이를 위해 마스크를 이용하여 제 2 전극에 전달되는 플라즈마 밀도를 조절함으로써 제 2 전극의 두께를 감소시키고 전체적으로 주파수를 상향 조정할 수 있는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법 및 이를 포함한 FBAR 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은, 순차적으로 적층된 제 1 전극, 압전층 및 제 2 전극이 구비된 다수의 FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정하는 단계; 상기 다수의 FBAR 소자를 지그(jig)에 탑재시킨 후, 소자별 튜닝 주파수 중 가장 작은 튜닝 주파수만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증가되도록 각 FBAR 소자의 제 2 전극을 전면 건식식각시키는 단계; 및 직경이 상이한 여러 종류의 홀이 다수 형성되며 상기 홀이 일측으로 갈수록 직경이 작아지는 순서로 배열되는 마스크를 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부와 이격되도록 설치하여, 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극을 재차 건식식각시키는 단계;
또한, 상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 웨이퍼상에 제 1 전극, 압전층 및 제 2 전극을 순차적으로 적층하여 다수의 FBAR 소자를 형성하는 단계; 상기 웨이퍼를 다수의 FBAR 소자별로 절단하는 단계; 상기 절단된 다수의 FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정하는 단계; 상기 다수의 FBAR 소자를 지그(jig)에 탑재시킨 후, 소자별 튜닝 주파수 중 가장 작은 튜닝 주파수만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증가되도록 각 FBAR 소자의 제 2 전극을 전면 건식식각시키는 단계; 및 직경이 상이한 여러 종류의 홀이 다수 형성되며 상기 홀이 일측으로 갈수록 직경이 작아지는 순서로 배열되는 마스크를 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부와 이격되도록 설치하여, 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극을 재차 건식식각시키는 단계;를 포함하는 FBAR 소자의 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 마스크는, 상기 홀이 상기 마스크의 중심부에서 주변부로 갈수록 그 직경이 줄어드는 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 마스크는 상기 FBAR 소자의 상측부와 1 mm ~ 20 mm 의 간격이 유지되도록 설치되는 것을 특징으로 하며, 3mm의 간격이 유지되도록 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 일반적인 건식식각 공정과 건식식각장비에 대해 설명하기로 한다.
일반적으로 FBAR 소자의 주파수는 도 2의 (a)에서 도시된 바와 같이 제 1 전극(11), 압전층(12) 및 제 2 전극(13)의 총 두께 즉, 공진 영역(10)의 두께에 의하여 결정된다. 즉, 공진 영역의 두께가 수 Å ∼ 수백Å 변함에 따라서 주파수는 수 Mhz ∼ 수십 Mhz 까지 변한다. 공진 영역의 두께와 공진 주파수는 반비례하므로, 막질이 일정할때 공진 영역(10)의 두께가 감소할수록 공진 주파수는 증가하게 된다.
따라서, 도 2의 (b)와 같이, 상기 제 2 전극(13)이 목표 두께가 되도록 FBAR 소자의 제 2 전극(13)을 건식식각한다. 건식식각은 플라즈마를 이용하여 행할 수 있다.
도 2의 (c)에서 점선으로 나타낸 두께만큼 상기 제 2 전극(13)의 두께가 감소하고, 이에 따라 공진 영역(10')의 두께가 감소하게 되어 그 감소된 두께만큼 공진 주파수는 증가하게 되는 것이다. 이와 같이, 본 발명에서는 제 2 전극의 두께를 감소시켜 공진 주파수를 튜닝하고자 한다.
도 3는 플라즈마를 이용하여 건식식각을 행하는 장비(40)를 도시하고 있다. 상기 플라즈마(P)를 발생시키는 방법은 일반적으로 상부전극(41)에만 전력을 공급하는 경우와, 하부전극(42)에만 전력을 공급하는 경우 및 최근의 고밀도 플라즈마 장비로서 상, 하부 전극(41, 42) 모두에 전력을 공급하는 경우가 있다. 상기와 같은 방법은 어느 방법에 의하느냐에 따라 식각 특성이 달라지는데, 상부 전극(41)에 전력을 공급하는 경우는 반경방향의 분산에 의한 화학적 식각이 이루어지고, 하부전극(42)에 전력을 공급하는 경우는 이온(ion)에 의한 물리적 식각이 이루어진다. 본 발명에서는 마스크의 홀을 통과한 플라즈마가 반경방향으로 분산되어 제 2전극의 균일하게 식각할 수 있도록 상부 전극에 전력을 공급하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 의한 주파수 튜닝 공정을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 4의 (a) 내지 (c) 에서 왼쪽은 FBAR 소자의 주파수를 표시 한 것이고, 오른쪽은 제 2 전극의 두께를 나타낸 것이다.
(a) 먼저, 순차적으로 적층된 제 1 전극, 압전층 및 제 2 전극이 구비된 다수의 FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정한다. 즉, FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 목표 주파수를 설정하고, 상기 목표 주파수와 현재 공진 주파수의 차이인 튜닝 주파수를 측정한다. 상기 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께 즉, 목표두께는 T로 나타낸다.
예를 들어 도 4의 (a)에서 1930Mhz를 목표 주파수로 하며, 이와 현재 주파수의 차이를 측정한다.
(b) 상기 다수의 FBAR 소자를 지그(30)에 탑재시켜 소자별 튜닝 주파수 중 가장 작은 튜닝 주파수만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증가되도록 제 2 전극(13)을 전면 건식식각시킨다. 즉, 목표 주파수 (1930Mhz)에 가장 근접한 주파수(1920Mhz)의 차이만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증가되도록 우선 1차적으로 전면 식각시킨다.
본 발명에서 상기 건식식각은 플라즈마를 발생시킨 후, 상기 플라즈마가 제 2 전극(13)으로 전달되는 밀도를 조절함으로써 행해지는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 플라즈마는 건식식각장비의 상부전극에 전력을 공급하고, 상기 FBAR 소자의 상측부에 반경방향으로 플라즈마가 분산되어 식각이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
(c) 그런 다음, FBAR 소자의 상기 제 2전극을 목표 주파수(1930Mhz)에 해당하는 목표 두께(T)가 되도록 2차적으로 건식식각시킨다. 이로써, 다수의 FBAR 소자의 상기 제 2전극(13)은 목표 주파수(1930Mhz)를 공진 주파수로 갖는 목표 두께(T)에 모두 도달하였음을 알 수 있다.
이 과정에서는, 직경이 상이한 여러 종류의 홀이 다수 형성되며 상기 홀이 일측으로 갈수록 직경이 작아지는 순서로 배열되는 마스크를 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부와 이격되도록 설치하여, 상기 FBAR 소자를 건식식각시키는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은 마스크의 각 부위별로 플라즈마가 통과하는 양을 다르게 하여 제 2 전극에 전달되는 플라즈마의 밀도를 조절함으로써, 홀의 직경이 큰 부위 즉, 중심부의 식각이 더 많이 이루어지고, 목표 주파수에 이미 도달한 외곽부는 식각이 이루어지지 않도록 한다. 이로써 균일한 막두께를 얻을 수 있으며, 전체적으로 주파수를 상향조정할 수 있는 것이다.
상기 마스크에 대하여는 이하에서 더 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 의한 주파수 튜닝용 마스크를 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 마스크(50)는 도 5의 (a)에서와 같이 다수의 홀(51)을 구비하고, 상기 홀(51)은 상기 마스크(50)의 중심부에서 주변부로 갈수록 그 직경이 작아지는 순서로 배열되는 것이 바람직하다. 이는 본 명세서에서 증착공정이 웨이퍼의 중심에서 외곽으로 갈수록 두께가 작아지게 된 경우에 대해 설명하기로 한바 그러하며, 반대의 경우 즉 중심에서 외곽으로 갈수록 두께가 커지게 된 경우는 상기 마스크의 홀이 중심부에서 주변부로 갈수록 그 직경이 커지는 패턴으로 형성될 수 있다. 또한 상기 마스크는 금속 또는 세라믹으로 형성될 수 있다.
이처럼 2차적 건식식각과정에서 마스크를 이용하여 제 2 전극에 전달되는 플라즈마의 밀도를 조절함으로써 중심부의 식각이 더 많이 이루어지고 목표 주파수에 이미 도달한 외곽부는 식각이 이루어지지 않도록 조절할 수 있는 것이다.
또한, 상기 마스크는 도 5의 (b)에서와 같이 상기 FBAR 소자(100)의 상측부와 일정한 간격(G)을 유지하도록 이격됨이 바람직하다. 이는 플라즈마(P)의 반경방향 분산 진행을 원활하게 해주기 위함이다. 이때, 상기 간격(G)이 지나치게 좁으면 FBAR 소자(100) 상면 중 홀(51)의 하측과 대응되는 지점에만 플라즈마(P)가 집중적으로 전달되고, 상기 간격(G)이 지나치게 넓으면 플라즈마(P)가 홀(51)을 지난 후 확산되는 거리가 길어져 FBAR 소자(100) 상면의 각 부위에 고르게 전달되므로, 상기 간격(G)은 1 mm ~ 20 mm 가 유지되도록 설치되는 것이 바람직하며, 3mm의 간격이 가장 바람직하다. 상기 플라즈마(P)는 상기 마스크(50)의 홀을 통과하면서, 상기 홀의 배열 패턴에 따라 조절된 밀도를 갖게 된다(P'). 즉 도 5의 (b)에서 도시된 바와 같이 중심부에서 주변부로 갈수록 마스크(50)를 통과하는 양이 줄어들어 그 밀도가 줄어들게 되므로, 중심부에서 외곽으로 갈수록 두께가 작아지는 FBAR 소자의 제 2 전극(13)을 적절하게 식각할 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 주파수 튜닝용 마스크의 설치 예시를 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
건식시각장비에 FBAR 소자와 마스크(50)가 이격된 상태를 유지하도록 하기 위해서는, 도 6의 (a)와 같이 지그(30)에 부착된 일정한 지지대(60)로 고정시켜 설치할 수 있고, 도 6의 (b)와 같이 건식식각장비(40)에 부착된 일정한 지지대(60')를 구비하여 설치할 수 있을 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법을 포함한 FBAR 소자의 제조 방법에 대해 도 2 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
FBAR 소자의 제조 방법은 웨이퍼상에 제 1 전극(11), 압전층(12) 및 제 2 전극(13)을 순차적으로 적층하여 형성하는 성막공정으로 시작된다. 상기 성막공정은 일반적으로 잘 알려져 있는 방법에 따라서 수행될 수 있으며, 다만, 제 2전극(13)을 성막공정에서 나타나는 설계 치수와 생산제품 치수와의 오차범위를 감안하여 더 두껍게 형성시킨다. 이는 이후 주파수 튜닝 공정에서 제 2전극(13)의 두께에 -로 발생한 오차에 대해서는 주파수 튜닝이 불가능하므로, +오차만 발생되도록 하기 위해서이다. 즉, 제2전극(13)은 목표 두께보다 더 두껍게 증착되는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 웨이퍼를 다수의 FBAR 소자별로 절단하고, 상기 절단된 다수의 FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정한다. 즉, FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 목표 주파수를 설정하고, 상기 목표 주파수와 현재 주파수의 차이인 튜닝 주파수를 측정한다.
상기 다수의 FBAR 소자를 지그에 탑재시켜 소자별 튜닝 주파수 중 가장 작은 튜닝 주파수만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증가되도록 상기 제 2 전극을 1차적으로 전면 건식식각시킨다.
그런 다음, 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극을 2차적으로 건식식각시킨다. 이때는 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부와 이격되고, 다수의 홀을 구비하는 마스크(50)를 설치하여 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극(13)을 재차 건식식각시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 마스크(50)는 직경이 상이한 여러 종류의 홀(51)을 다수 구비하고, 상기 홀(51)은 상기 마스크(50)의 중심부에서 주변부로 갈수록 그 직경이 작아지는 순서로 배열되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 마스크는 플라즈마(P)의 반경방향 분산 진행을 원활하게 해주기 위해서 상기 FBAR 소자(100)의 상측부와 일정한 간격(G)을 유지하는 것이 바람직하다. 마찬가지로 플라즈마(P)가 반경방향으로 분산 진행되어 상기 FBAR 소자의 제 2전극을 식각시킬 수 있도록 건식식각장비의 상부 전극에만 전력을 공급하는 것이 바람직할 것이다.
이로써, 제 2전극의 두께를 균일하게 조절시켜 전체적으로 주파수를 상향 조절할 수 있는 것이다.
이상은 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 상세히 설명한 것으로, 이는 예시이며 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 의한 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법 및 이를 포함한 FBAR 소자의 제조 방법은, 마스크를 이용하여 제 2 전극에 전달되는 플라즈마 밀도를 조절함으로써 웨이퍼 전면에 걸쳐 제 2전극의 두께를 균일하게 조절시켜 전체적으로 주파수를 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 주파수를 전체적으로 상향조정할 수 있는바, 그 양산 수율을 향상시킬 수 있는 큰 효과가 있다.
Claims (13)
- 순차적으로 적층된 제 1 전극, 압전층 및 제 2 전극이 구비된 다수의 FBAR(film bulk acoustic wave resonator)소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정하는 단계;상기 다수의 FBAR 소자를 지그에 탑재시킨 후, 소자별 튜닝 주파수 중 가장 작은 튜닝 주파수만큼 각 FBAR 소자의 공진 주파수가 증대되도록 각 FBAR 소자의 제 2 전극을 전면 건식식각시키는 단계; 및직경이 상이한 여러 종류의 홀이 다수 형성되며 상기 홀이 일측으로 갈수록 직경이 작아지는 순서로 배열되는 마스크를 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부와 이격되도록 설치한 후 마스크의 홀을 관통하여 제 2 전극으로 전달되도록 플라즈마를 발생시킴으로써, 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극을 재차 건식식각시키는 단계;를 포함하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 마스크는, 상기 홀이 상기 마스크의 중심부에서 주변부로 갈수록 그 직경이 작아지는 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 마스크는 상기 FBAR 소자의 상측부와 1 mm ~ 20 mm 의 간격이 유지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 제 3항에 있어서,상기 마스크는 상기 FBAR 소자의 상측부와 3mm 의 간격이 유지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 마스크는 금속 또는 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 건식식각은 플라즈마를 발생시킨 후 상기 플라즈마를 상기 마스크에 구비된 직경이 상이한 홀을 통과시킴으로써, 상기 제2 전극에 전달되는 상기 플라즈마의 밀도를 조절하여 제 2 전극을 식각시키는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 플라즈마는 건식식각장비의 상부전극에 전력을 공급하고, 상기 FBAR 소자의 상측부에 반경방향으로 플라즈마가 분산되어 식각이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 주파수 튜닝 방법.
- 웨이퍼상에 제 1 전극, 압전층 및 제 2 전극을 순차적으로 적층하여 다수의 FBAR 소자를 형성하는 단계;상기 웨이퍼를 다수의 FBAR 소자별로 절단하는 단계;상기 절단된 다수의 FBAR 소자의 주파수 특성을 검사하여 소자별 튜닝 주파수를 측정하는 단계;상기 다수의 FBAR 소자를 지그에 탑재시켜 튜닝 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2 전극을 전면 건식식각시키는 단계; 및직경이 상이한 여러 종류의 홀이 다수 형성되며 상기 홀이 일측으로 갈수록 직경이 작아지는 순서로 배열되는 마스크를 상기 전면 건식식각된 FBAR 소자의 상측부로부터 이격되도록 설치한 후 마스크의 홀을 관통하여 제 2 전극으로 전달되도록 플라즈마를 발생시킴으로써, 목표 주파수를 공진 주파수로 갖는 두께가 되도록 FBAR 소자의 상기 제 2전극을 재차 건식식각시키는 단계;를 포함하는 FBAR 소자의 제조 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 웨이퍼상에 제1전극, 압전층 및 제2전극을 형성할 때, 제 2전극을 목표두께보다 성막공정 시 발생하는 설계 치수와 생산제품 치수 간의 오차범위 이상 더 두껍게 형성토록 하는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 제조 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 마스크는, 상기 홀이 상기 마스크의 중심부에서 주변부로 갈수록 그 직경이 작아지는 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 제조 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 마스크는 상기 FBAR 소자의 상측부와 1 mm ~ 20 mm 의 간격이 유지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 마스크는 상기 FBAR 소자의 상측부와 3mm 간격이 유지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 제조 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 마스크는 금속 또는 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 FBAR 소자의 제조 방법.
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