KR102154650B1 - 체적 음향 공진기 및 이를 구비하는 필터 - Google Patents

체적 음향 공진기 및 이를 구비하는 필터 Download PDF

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Abstract

기판 보호층이 상면에 형성되는 기판 및 상기 기판과 함께 캐비티를 형성하는 멤브레인층을 포함하며, 상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나는 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지는 체적 음향 공진기가 개시된다.

Description

체적 음향 공진기 및 이를 구비하는 필터{Bulk-acoustic wave resonator and filter having the same}
본 발명은 체적 음향 공진기 및 이를 구비하는 필터에 관한 것이다.
최근 이동통신기기, 화학 및 바이오기기 등의 급속한 발달에 따라, 이러한 기기에서 사용되는 소형 경량필터, 오실레이터(Oxcilator), 공진소자(Resonant element) 음향공진 질량센서(Acoustic Resonant Mass Sensor)등의 수요도 증대하고 있다.
이러한 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등을 구현하는 수단으로는 박막 벌크 음향 공진기(Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR)가 알려져 있다. 박막 벌크 음향 공진기는 낮은의 비용으로 대량 생산이 가능하며, 초소형으로 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 필터의 주요한 특성이 높은 품질 계수(Quality Factor: Q)값을 구현하는 것이 가능하고, 마이크로주파수 대역에서도 사용이 가능하며, 특히 개인통신시스템(Personal Communication System) 대역과, 디지털 코드리스 시스템(Digital Cordless System) 대역까지도 구현할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기한 박막 벌크 음향 공진기의 크기가 커짐에 따라 성능이 떨어지는 문제가 있다.
국내 특허공개공보 제2005-66104호
희생층의 제거 시 멤브레인층 또는/및 기판보호층의 손상을 저감시킬 수 있는 체적 음향 공진기 및 이를 구비하는 필터가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 기판 보호층이 상면에 형성되는 기판 및 상기 기판과 함께 캐비티를 형성하는 멤브레인층을 포함하며, 상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나는 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다.
희생층의 제거 시 멤브레인층 또는/및 기판보호층의 손상을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4 내지 도 8은 도 3의 시료 1 내지 5에 의한 공진 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9 내지 도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제조방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터를 나타내는 개략적인 회로도이다.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터를 나타내는 개략적인 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)는 기판(110), 멤브레인층(120), 하부전극(130), 압전체층(140), 상부전극(150), 페시베이션층(160) 및 금속패드(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
기판(110)은 실리콘이 적층된 기판일 수 있다. 예를 들어, 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)가 기판으로 이용될 수 있다. 한편, 기판(110)에는 캐비티(Cavity, C)에 대향 배치되는 기판 보호층(112)이 구비될 수 있다.
기판 보호층(112)은 캐비티(C)의 형성 시 손상을 방지하는 역할을 수행한다.
일예로서, 기판 보호층(112)은 질화실리콘(SiN) 또는 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 기판 보호층(112)은 후술할 희생층(180, 도 4 내지 도 9 참조)의 제거 공정 시 일정 정도 식각이 이루어질 수 있다. 즉, 기판 보호층(112)의 두께 편차는 170Å 초과일 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 희생층(180)은 할라이드계 에칭가스에 의해 제거된다. 이때, 에칭가스에 의한 식각은 에칭가스의 유입구(미도시) 주위에서의 기판 보호층(112)에서가 활성 영역(S)의 중앙부에서의 기판 보호층(112)에서 보다 더 많이 이루어질 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 제1 길이의 비(즉, c/d)는 제2 길이의 비(즉, a/b)보다 클 수 있다. 다시 말해, 희생층(180)의 제거 시 발생되는 식각률은 기판 보호층(112)에서보다 멤브레인층(120)에서가 더 낮다.
여기서, 활성 영역(S)이라 함은, 하부전극(130), 압전체층(140), 상부전극(150)의 세 개의 층 모두가 적층된 영역을 말한다.
멤브레인층(120)은 기판(110)과 함께 캐비티(C)를 형성한다. 멤브레인층(120)은 후술할 희생층(180, 도 5 내지 도 10 참조)의 상부에 형성되며, 희생층(180)의 제거에 의해 멤브레인층(120)은 기판 보호층(112)과 함께 캐비티(C)를 형성한다. 한편, 멤브레인층(120)은 실리콘 계열의 희생층(180)을 제거하기 위한 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다.
일예로서, 멤브레인층(120)은 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다.
즉, 일예로서, 희생층(180)의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되더라도 멤브레인층(120)이 불소(F)와의 반응성이 낮은 상기한 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 멤브레인층(120)의 손상에 따른 두께 감소를 방지할 수 있다.
보다 자세하게 살펴보면, 종래에는 일예로서, 희생층(180)의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되는 경우 멤브레인층에 대응되는 구성과 할라이드계의 에칭가스와 반응하여 멤브레인층에 대응되는 구성에 경사를 가지는 경사면이 형성되고, 이에 따라 성능 저하가 발생되는 문제가 있었다.
하지만, 멤브레인층(120)이 상기한 바와 같이, 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어짐으로써 에칭가스에 의한 멤브레인층(120)의 손상을 억제하여 멤브레인층(120)의 손상에 따른 두께 감소를 억제할 수 있는 것이다.
한편, 상기한 바와 같이, 멤브레인층(120)이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지므로, 도 3에 도시된 바와 같이 희생층(180)의 제거 공정 후 멤브레인층(120)의 두께편차는 170Å 이하일 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 두께편차가 170Å 초과인 경우 공진 성능(Resonance quality, dB)이 급속하게 증가되는 것을 알 수 있다. 즉, 도 3에 나타난 바와 같이, 두께 편차가 증가되는 경우 공진 성능 값이 높아져 체적 음향 공진기(100)의 성능이 저하되는 것을 알 수 있다.
한편, 시료 1,2는 멤브레인층이 종래 재질(일예로서, 질화실리콘(SiN) 또는 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질)인 경우이며, 시료 4,5는 멤브레인층이 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3)인 경우이며, 시료 3은 열처리가 된 산화실리콘(SiO2) 재질인 경우를 나타낸다.
또한, 도 4 내지 도 8은 도 3의 시료 1 내지 5에 의한 공진 성능을 설명하기 위한 그래프이며, 도 4에 도시된 바와 같이 시료 1에 따른 공진 성능이 대략 16.57 dB임을 알 수 있다.
여기서, 공진 성능(Resonace quality, dB)은 적어도 하나 이상의 변곡점의 최소값과 최대값의 차이를 말한다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 시료 2에 따른 공진 성능은 대략 1.85 dB임을 알 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 시료 3에 따른 공진 성능은 대략 0.243 dB임을 알 수 있다.
나아가, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 시료 4,5에 따른 공진 성능은 0.070 dB과 0 dB 임을 알 수 있다.
이와 같이, 멤브레인층(120)이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지므로 공진 성능 값이 대략 0을 나타내는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 두께 편차와 같이 공진 성능 값이 0에 가까워지므로, 희생층의 제거 시 발생되는 성능 저하를 방지할 수 있는 것이다.
한편, 도 2에 도시된 제2 길이의 비(a/b)는 대략 0.0150보다 크고 0.0200보다 작을 수 있다. 여기서, a는 활성영역의 폭의 1/2이고, b는 식각에 의한 두께편차이다.
일예로서, 도 2에 도시된 제2 길이의 비(a/b)는 0.0176일 수 있다.
하부전극(130)은 멤브레인층(120) 상에 형성된다. 보다 상세하게는 하부전극(130)은 일부분이 캐비티(C)의 상부에 배치되도록 멤브레인층(120)에 형성된다.
일예로서, 하부전극(130)은 몰리브덴(molybdenum : Mo), 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt) 등과 같이 전도성 재질, 또는 이의 합금을 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 하부전극(130)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 주입하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 하부전극(130)이 입력 전극인 경우 상부전극(150)은 출력 전극일 수 있으며, 하부전극(130)이 출력 전극인 경우 상부전극(150)은 입력 전극일 수 있다.
압전체층(140)은 하부전극(130)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다. 그리고, 압전체층(140)은 하부전극(130) 또는 상부전극(150)을 통해 입력되는 신호를 탄성파로 변환하는 역할을 수행한다. 즉, 압전체층(140)은 전기적 신호를 물리적 진동에 의한 탄성파로 변환하는 역할을 수행한다.
일예로서, 압전체층(140)은 알루미늄 질화물(Aluminum Nitride), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 산화아연(Zinc Oxide) 또는 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate)을 증착함에 따라 형성될 수 있다.
또한, 질화알루미늄 (AlN) 압전층(140)은 희토류 금속(Rare earth metal)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 질화알루미늄 (AlN) 압전층 (140)은 전이 금속(transition metal)을 더 포함할 수도 있다. 일 예로, 전이 금속은 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 하프늄(Hf) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상부전극(150)은 압전체층(140)을 덮도록 형성되며, 하부전극(130)과 같이 몰리브덴(molybdenum : Mo), 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt) 등과 같이 전도성 재질, 또는 이의 합금을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 상부전극(150)에는 프레임부(152)가 구비될 수 있다. 프레임부(152)는 상부전극(150)의 나머지 부분보다 두꺼운 두께를 가지는 상부전극(150)의 일부분을 말한다. 또한, 프레임부(152)는 활성 영역(S)의 중앙부를 제외한 영역에 배치되도록 상부전극(150)에 구비될 수 있다.
그리고, 프레임부(152)는 공진 시 발생되는 측면파(Lateral Wave)를 활성 영역(S) 내부로 반사시켜 공진 에너지를 활성 영역(S)에 가두어 두는 역할을 수행한다. 다시 말해, 프레임부(152)는 활성 영역(S)의 가장자리에 배치되도록 형성되어 활성 영역(S)으로부터 진동이 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
페시베이션층(160)은 하부전극(130)과 상부전극(150)의 일부분을 제외한 영역에 형성된다. 한편, 페시베이션층(160)은 공정 중 상부전극(150) 및 하부전극(130)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
나아가, 페시베이션층(160)은 최종 공정에서 주파수 조절을 위해 식각에 의해 페시베이션층(160)의 두께가 조절될 수 있다. 패시베이션층(160)은 멤브레인층(120)에 사용되는 물질과 동일 물질을 사용할 수있다. 일 예로, 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer)이 사용될 수 있다.
금속패드(170)는 하부전극(130)과 상부전극(150)의 상기한 페시베이션층(160)이 형성되지 않은 일부분에 형성된다. 일예로서, 금속패드(170)는 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 등의 재질로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 멤브레인층(120)이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어짐으로써, 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응을 억제하여 에칭가스에 의한 멤브레인층(120)의 손상을 방지할 수 있다. 결국, 멤브레인층(120)의 손상에 따른 두께 감소를 최대한 억제할 수 있으며, 종국적으로 체적 음향 공진기(100)의 성능 저하를 방지할 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 9 내지 도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제조방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 기판 보호층(112)을 형성한다.기판 보호층(112)은 일예로서, 질화실리콘(SiN) 또는 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질로 이루어질 수 있다.
이후, 도 10에 도시된 바와 같이, 기판 보호층(112) 상에 희생층(180)을 형성하고, 이후, 희생층(180)을 덮도록 멤브레인층(120)을 형성한다. 희생층(180)은 실리콘 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스에 제거된다.
최종적으로, 희생층(180)의 제거 시 멤브레인층(120)은 기판(110)과 함께 캐비티(C)를 형성한다. 한편, 멤브레인층(120)은 실리콘 계열의 희생층(180)을 제거하기 위한 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다.
일예로서, 멤브레인층(120)은 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다.
이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 멤브레인층(120) 상에 하부전극(130)이 형성된다, 하부전극(130)의 일부는 희생층(180)의 상부에 배치되고, 일부는 희생층(180)의 외측으로 돌출되도록 형성된다.
일예로서, 하부전극층(130)은 몰리브덴(molybdenum : Mo), 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt) 등과 같이 전도성 재질, 또는 이의 합금을 이용하여 형성할 수 있다.
이후, 도 12에 도시된 바와 같이, 하부전극(130)을 덮도록 압전체층(140)이 형성된다. 압전체층(140)은 알루미늄 질화물(Aluminum Nitride), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 산화아연(Zinc Oxide) 또는 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate)을 증착함에 따라 형성할 수 있다. 또한, 질화알루미늄 (AlN) 압전층(140)은 희토류 금속(Rare earth metal)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 질화알루미늄 (AlN) 압전층 (140)은 전이 금속(transition metal)을 더 포함할 수도 있다. 일 예로, 전이 금속은 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 하프늄(Hf) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일예로서, 압전체층(140)은 멤브레인층(120)과 하부전극(130) 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 압전체층(140)은 캐비티(C)의 상부 및 캐비티(C)의 주위 일측에 배치되도록 형성될 수 있다.
이후, 도 13에 도시된 바와 같이, 압전체층(140) 상에 상부전극(150)을 형성한다. 상부전극(150)은 하부전극(130)과 같이 몰리브덴(molybdenum : Mo), 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt) 등과 같이 전도성 재질, 또는 이의 합금을 이용하여 형성할 수 있다. 한편, 상부전극(150)에는 프레임부(152)가 구비될 수 있다. 프레임부(152)는 상부전극(150)의 나머지 부분보다 두꺼운 두께를 가지는 상부전극(150)의 일부분을 말한다. 또한, 프레임부(152)는 활성 영역(S)의 중앙부를 제외한 영역에 배치되도록 상부전극(150)에 구비될 수 있다.
그리고, 프레임부(152)는 공진 시 발생되는 측면파(Lateral Wave)를 활성 영역(S) 내부로 반사시켜 공진 에너지를 활성 영역(S)에 가두어 두는 역할을 수행한다. 다시 말해, 프레임부(152)는 활성 영역(S)의 가장자리에 배치되도록 형성되어 활성 영역(S)으로부터 진동이 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
이후, 도 14에 도시된 바와 같이, 상부전극(150)의 일부를 건식 식각에 의해 제거한다. 건식 식각에 의해 제거된 상부전극(150)은 일부가 캐비티(C)의 상부에 배치되며 나머지가 캐비티(C)의 외측으로 연장 형성된다.
이후, 도 15에 도시된 바와 같이, 압전체층(140)의 가장자리 부분을 식각에 의해 제거한다. 이에 따라, 압전체층(140)의 하부에 배치되는 하부전극(130)의 일부가 외부로 노출된다.
이후, 도 16에 도시된 바와 같이, 페시베이션층(160)을 상부전극(150)과 하부전극(130)의 일부분을 노출시키도록 형성한다.
이후, 도 17에 도시된 바와 같이, 금속패드(170)가 외부로 노출된 상부전극(150)과 하부전극(130) 상에 형성된다. 금속패드(170)는 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 등의 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다.
이후, 도 118에 도시된 바와 같이, 희생층(180)을 제거하여 멤브레인층(120)의 하부에 캐비티(C)를 형성한다.
이때, 희생층(180)은 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와의 반응에 의해 제거된다. 즉, 희생층(180)과 할라이드계의 에칭가스가 접촉되도록 할라이드계의 에칭가스를 공급하여 희생층(180)을 제거하여 캐비티(C)를 형성한다.
한편, 상기한 바와 같이, 캐비티(C)를 형성하는 멤브레인층(120)이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어므로, 에칭가스에 의한 손상을 방지할 수 있는 것이다.
일예로서, 희생층(180)의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되더라도 멤브레인층(120)이 불소(F)와의 반응성이 낮은 상기한 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 멤브레인층(120)의 손상에 따른 두께 감소를 방지할 수 있다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 체적 음향 공진기(200)는 일예로서, 기판(210), 멤브레인층(120), 하부전극(130), 압전체층(140), 상부전극(150), 페시베이션층(160) 및 금속패드(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 멤브레인층(120), 하부전극(130), 압전체층(140), 상부전극(150), 페시베이션층(160) 및 금속패드(170)은 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소로서 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
기판(210)은 실리콘이 적층된 기판일 수 있다. 예를 들어, 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)가 기판으로 이용될 수 있다. 한편, 기판(210)에는 캐비티(Cavity, C)에 대향 배치되는 기판 보호층(212)이 구비될 수 있다.
기판 보호층(212)은 캐비티(C)의 형성 시 손상을 방지하는 역할을 수행한다.
기판 보호층(212)은 일예로서, 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다.
즉, 일예로서, 희생층(180)의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되더라도 기판 보호층(212)이 불소(F)와의 반응성이 낮은 상기한 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 기판 보호층(212)의 손상에 따른 두께 감소를 방지할 수 있다.
기판 보호층(212)은 후술할 희생층(180, 도 4 내지 도 9 참조)의 제거 공정 시 일정 정도 식각이 이루어질 수 있다. 즉, 기판 보호층(212)의 두께 편차는 170Å 이하일 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 희생층(180)은 할라이드계 에칭가스에 의해 제거된다. 이때, 에칭가스에 의한 식각은 에칭가스의 유입구(미도시) 주위에서의 기판 보호층(212)에서가 활성 영역(S)의 중앙부에서의 기판 보호층(212)에서 보다 더 많이 이루어질 수 있다.
여기서, 활성 영역(S)이라 함은, 하부전극(130), 압전체층(140), 상부전극(150)의 세 개의 층 모두가 적층된 영역을 말한다.
하지만, 기판 보호층(212)이 상기한 바와 같이 불소(F)와의 반응성이 낮은 상기한 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 상기한 식각에 의한 두께 편차가 감소될 수 있는 것이다.
한편, 상기한 바와 같이, 캐비티(C)를 형성하는 기판보호층(212)과 멤브레인층(120)이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어므로, 에칭가스에 의한 손상을 방지할 수 있는 것이다.
일예로서, 희생층(180)의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되더라도 기판보호층(212)과 멤브레인층(120)이 불소(F)와의 반응성이 낮은 상기한 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 기판보호층(212)과 멤브레인층(120)의 손상에 따른 두께 감소를 방지할 수 있다.
한편, 도 19에 도시된 제2 길이의 비(a/b)는 대략 0.0150보다 크고 0.0200보다 작을 수 있다. 여기서, a는 활성영역의 폭의 1/2이고, b는 기판보호층(212)과 멤브레인층(120)의 식각에 의한 두께편차이다.
일예로서, 도 19에 도시된 제2 길이의 비(a/b)는 0.0176 일 수 있다.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 체적 음향 공진기(300)는 일예로서, 기판(310), 캐비티 형성층(320), 멤브레인층(330), 하부전극(340), 압전체층(350), 상부전극(360), 페시베이션층(370), 금속패드(380)를 포함하여 구성될 수 있다.
기판(310)은 실리콘이 적층된 기판일 수 있다. 예를 들어, 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)가 기판으로 이용될 수 있다. 한편, 기판(310)의 상면에는 실리콘의 보호를 위한 기판 보호층(312)이 형성될 수 있다.
기판 보호층(312)은 캐비티(C)의 형성 시 손상을 방지하는 역할을 수행한다.
일예로서, 기판 보호층(312)은 질화실리콘(SiN) 또는 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 기판 보호층(312)은 후술할 희생층(미도시)의 제거 공정 시 일정 정도 식각이 이루어질 수 있다. 즉, 기판 보호층(312)의 두께 편차는 170Å 초과일 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 희생층은 할라이드계 에칭가스에 의해 제거된다. 이때, 에칭가스에 의한 식각은 에칭가스의 유입구(미도시) 주위에서의 기판 보호층(312)에서가 활성 영역(S)의 중앙부에서의 기판 보호층(312)에서 보다 더 많이 이루어질 수 있다.
여기서, 활성 영역(S)이라 함은, 하부전극(340), 압전체층(350), 상부전극(360)의 세 개의 층 모두가 적층된 영역을 말한다.
캐비티 형성층(320)은 기판(310) 상에 형성되고, 캐비티 형성층(320)의 홈부(322)와 멤브레인층(330)에 의해 캐비티(Cavity,C)가 형성된다. 즉, 캐배티 형성층(320)의 홈부(322) 내에 희생층이 형성된 후 희생층이 제거됨으로써 캐비티(C)가 형성되는 것이다.
이와 같이, 캐비티 형성층(320)에 캐비티(C)가 형성되므로, 캐비티 형성층(320)의 상부에 형성되는 다른 구성들, 예를 들어, 하부전극(340), 압전체층(350) 등이 플랫한 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 캐비티 형성홈(322)의 가장자리에는 희생층의 제거 시 식각을 방지하기 위한 식각방지층(324)을 구비할 수 있다.
멤브레인층(330)은 기판(310)과 함께 캐비티(C)를 형성한다. 멤브레인층(330)은 캐비티 형성층(320) 및 캐비티(C) 상에 형성되며, 희생층(미도시)의 제거에 의해 멤브레인층(330)은 기판 보호층(312)과 함께 캐비티(C)를 형성한다. 한편, 멤브레인층(330)은 실리콘 계열의 희생층을 제거하기 위한 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다.
일예로서, 멤브레인층(330)은 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다.
즉, 일예로서, 희생층의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되더라도 멤브레인층(330)이 불소(F)와의 반응성이 낮은 상기한 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 멤브레인층(330)의 손상에 따른 두께 감소를 방지할 수 있다.
보다 자세하게 살펴보면, 종래에는 일예로서, 희생층의 제거를 위해 2플루오르화 크세논(XeF2)이 사용되는 경우 멤브레인층에 대응되는 구성과 할라이드계의 에칭가스와 반응하여 멤브레인층에 대응되는 구성에 경사를 가지는 경사면이 형성되고, 이에 따라 성능 저하가 발생되는 문제가 있었다.
하지만, 멤브레인층(330)이 상기한 바와 같이, 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어짐으로써 에칭가스에 의한 멤브레인층(330)의 손상을 억제하여 멤브레인층(330)의 손상에 따른 두께 감소를 억제할 수 있는 것이다.
하부전극(340)은 멤브레인층(330) 상에 형성된다. 보다 상세하게는 하부전극(340)은 일부분이 캐비티(C)의 상부에 배치되도록 멤브레인층(330)에 형성된다.
일예로서, 하부전극(340)은 몰리브덴(molybdenum : Mo), 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt) 등과 같이 전도성 재질, 또는 이의 합금을 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 하부전극(340)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 주입하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 하부전극(340)이 입력 전극인 경우 상부전극(360)은 출력 전극일 수 있으며, 하부전극(340)이 출력 전극인 경우 상부전극(360)은 입력 전극일 수 있다.
압전체층(350)은 하부전극(340)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다. 그리고, 압전체층(350)은 하부전극(340) 또는 상부전극(360)을 통해 입력되는 신호를 탄성파로 변환하는 역할을 수행한다. 즉, 압전체층(350)은 전기적 신호를 물리적 진동에 의한 탄성파로 변환하는 역할을 수행한다.
일예로서, 압전체층(350)은 알루미늄 질화물(Aluminum Nitride), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 산화아연(Zinc Oxide) 또는 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate)을 증착함에 따라 형성될 수 있다. 또한, 질화알루미늄 (AlN) 압전층(140)은 희토류 금속(Rare earth metal)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 질화알루미늄 (AlN) 압전층 (140)은 전이 금속(transition metal)을 더 포함할 수도 있다. 일 예로, 전이 금속은 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 하프늄(Hf) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상부전극(360)은 압전체층(350)을 덮도록 형성되며, 하부전극(340)과 같이 몰리브덴(molybdenum : Mo), 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt) 등과 같이 전도성 재질, 또는 이의 합금을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 상부전극(360)에는 프레임부(362)가 구비될 수 있다. 프레임부(362)는 상부전극(360)의 나머지 부분보다 두꺼운 두께를 가지는 상부전극(360)의 일부분을 말한다. 또한, 프레임부(362)는 활성 영역(S)의 중앙부를 제외한 영역에 배치되도록 상부전극(360)에 구비될 수 있다.
그리고, 프레임부(362)는 공진 시 발생되는 측면파(Lateral Wave)를 활성 영역(S) 내부로 반사시켜 공진 에너지를 활성 영역(S)에 가두어 두는 역할을 수행한다. 다시 말해, 프레임부(362)는 활성 영역(S)의 가장자리에 배치되도록 형성되어 활성 영역(S)으로부터 진동이 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
페시베이션층(370)은 하부전극(340)과 상부전극(360)의 일부분을 제외한 영역에 형성된다. 한편, 페시베이션층(370)은 공정 중 상부전극(360) 및 하부전극(340)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
나아가, 페시베이션층(370)은 최종 공정에서 주파수 조절을 위해 식각에 의해 페시베이션층(370)의 두께가 조절될 수 있다.
금속패드(380)는 하부전극(340)과 상부전극(360)의 상기한 페시베이션층(370)이 형성되지 않은 일부분에 형성된다. 일예로서, 금속패드(380)는 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 등의 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 멤브레인층(330)이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어짐으로써, 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스와 반응을 억제하여 에칭가스에 의한 멤브레인층(330)의 손상을 방지할 수 있다. 결국, 멤브레인층(330)의 손상에 따른 두께 감소를 최대한 억제할 수 있으며, 종국적으로 성능 저하를 방지할 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기한 체적 음향 공진기가 구비되는 필터에 대하여 설명하기로 한다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터를 나타내는 개략적인 회로도이다.
한편, 도 21에 개시되는 필터에 채용되는 복수의 체적 음향 공진기 각각은 도 1에 도시된 체적 음향 공진기일 수 있다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터(1000)는 래더 타입(ladder type)의 필터 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 필터(1000)는 복수의 체적 음향 공진기(1100,1200)를 포함한다. 제1 체적 음향 공진기(1100)는 입력 신호(RFin)가 입력되는 신호 입력단과 출력 신호(RFout)가 출력되는 신호 출력단 사이에 직렬 연결될 수 있고, 제2 체적 음향 공진기(1200)는 상기 신호 출력단과 접지 사이에 연결된다.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터를 나타내는 개략적인 회로도이다. 한편, 도 22에 개시되는 필터에 채용되는 복수의 체적 음향 공진기 각각은 도 1에 도시된 체적 음향 공진기일 수 있다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터(2000)는 래티스 타입(lattice type)의 필터 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 필터(2000)는 복수의 체적 음향 공진기(2100,2200,2300,2400)를 포함하여, 밸런스드(balanced) 입력 신호(RFin+, RFin-)를 필터링하여 밸런스드 출력 신호(RFout+, RFout-)를 출력할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200, 300 : 체적 음향 공진기
110, 210, 310 : 기판
120, 220, 330 : 멤브레인층
130, 340 : 하부전극
140, 350 : 압전체층
150, 360 : 상부전극
160, 370 : 페시베이션층
170, 380 : 금속패드
180 : 희생층

Claims (20)

  1. 기판 보호층이 상면에 형성되는 기판; 및
    상기 기판과 함께 캐비티를 형성하는 멤브레인층;
    을 포함하며,
    상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나는 두께 편차가 170Å 이하이며,
    상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나는 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지고,
    상기 멤브레인층이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지는 경우, 상기 기판 보호층은 질화실리콘 또는 산화실리콘을 함유하는 재질로 이루어지는 체적 음향 공진기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 보호층이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지는 경우 상기 멤브레인층은 질화실리콘 또는 산화실리콘을 함유하는 재질로 이루어지는 체적 음향 공진기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인층 상에 형성되는 하부전극;
    상기 하부전극의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 압전체층; 및
    상기 압전체층 상부에 배치되도록 형성되는 상부전극;
    을 더 포함하는 체적 음향 공진기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부전극과 상기 하부전극의 일부분을 제외한 영역에 형성되는 페시베이션층; 및
    상기 페시베이션층이 형성되지 않은 상기 상부전극과 상기 하부전극 상에 형성되는 금속패드;
    를 더 포함하는 체적 음향 공진기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 상부전극에는 상기 하부전극, 상기 압전체층 및 상기 상부전극이 모두 겹쳐지게 배치되는 영역인 활성영역의 가장자리에 배치되는 프레임부를 구비하는 체적 음향 공진기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 활성영역의 폭 길이의 1/2과, 상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나의 두께 편차의 비는 0.0150보다 크고 0.0200보다 작은 체적 음향 공진기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 기판 상에 형성되는 희생층의 제거에 의해 형성되는 체적 음향 공진기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 희생층은 실리콘 계열의 재질로 이루어지며,
    상기 희생층은 할라이드계의 에칭 가스에 의해 제거되는 체적 음향 공진기.
  11. 기판 보호층이 상면에 형성되는 기판; 및
    상기 기판과 함께 캐비티를 형성하는 멤브레인층;
    을 포함하며,
    상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나는 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지고,
    상기 멤브레인층이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지는 경우, 상기 기판 보호층은 질화실리콘 또는 산화실리콘을 함유하는 재질로 이루어지는 체적 음향 공진기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 멤브레인층 상에 형성되는 하부전극;
    상기 하부전극의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 압전체층; 및
    상기 압전체층 상부에 배치되도록 형성되는 상부전극;
    을 더 포함하는 체적 음향 공진기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부전극과 상기 하부전극의 일부분을 제외한 영역에 형성되는 페시베이션층; 및
    상기 페시베이션층이 형성되지 않은 상기 상부전극과 상기 하부전극 상에 형성되는 금속패드;
    를 더 포함하는 체적 음향 공진기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나는 두께 편차가 170Å 이하인 체적 음향 공진기.
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기판 보호층이 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어지는 경우 상기 멤브레인층은 질화실리콘 또는 산화실리콘을 함유하는 재질로 이루어지는 체적 음향 공진기.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 기판 상에 형성되는 희생층의 제거에 의해 형성되며,
    상기 희생층은 실리콘 계열의 재질로 이루어지며,
    상기 희생층은 할라이드계의 에칭 가스에 의해 제거되는 체적 음향 공진기.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 하부전극, 상기 압전체층 및 상기 상부전극이 모두 겹쳐지게 배치되는 영역인 활성영역의 폭 길이의 1/2과, 상기 기판 보호층과 상기 멤브레인층 중 적어도 하나의 두께 편차의 비는 0.0150보다 크고 0.0200보다 작은 체적 음향 공진기.
  19. 제1항, 제4항 내지 제14항 및 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재되며, 복수개의 체적 음향 공진기가 구비되는 필터에 있어서,
    복수개의 상기 체적 음향 공진기는 직렬 또는 병렬로 연결되어 입력 신호로부터 출력신호를 출력하는 필터.
  20. 제5항 또는 제12항에 있어서,
    상기 기판보호층과 상기 멤브레인층은 상기 하부전극, 상기 압전체층 및 상기 상부전극이 모두 겹치지게 배치되는 영역인 활성영역의 중앙부에서의 두께가 두껍고 상기 활성영역의 가장자리로 갈수록 두께가 얇아지는 체적 음향 공진기.

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