KR102345121B1 - bulk-acoustic resonator and bulk-acoustic filter device - Google Patents

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KR102345121B1 KR1020190088410A KR20190088410A KR102345121B1 KR 102345121 B1 KR102345121 B1 KR 102345121B1 KR 1020190088410 A KR1020190088410 A KR 1020190088410A KR 20190088410 A KR20190088410 A KR 20190088410A KR 102345121 B1 KR102345121 B1 KR 102345121B1
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Abstract

기판과, 상기 기판의 상부에 배치되는 제1 전극과, 적어도 일부분이 상기 제1 전극을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 평탄부와 상기 평탄부의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부를 구비하는 압전층과, 상기 확장부 상에 배치되는 삽입층 및 상기 삽입층 및 상기 압전층의 상부에 배치되는 제2 전극을 포함하며, 상기 확장부에는 상기 평탄부의 상면보다 하부에 배치되는 복수개의 제1 면과 제2 면, 상기 평탄부의 상면과 상기 제1 면 또는 상기 제2 면을 연결하거나 상기 제1 면 상호 간 또는 상기 제2 면 상호 간을 연결하는 연결면이 구비되는 체적 음향 공진기가 개시된다.A substrate, a first electrode disposed on the substrate, at least a portion of which is disposed to cover the first electrode, a flat portion disposed in a central portion, and an extension portion disposed outside the flat portion and having at least one step difference a piezoelectric layer, an insertion layer disposed on the expansion part, and a second electrode disposed on the insertion layer and the piezoelectric layer, wherein the expansion part includes a plurality of second electrodes disposed below the upper surface of the flat part. Disclosed is a volume acoustic resonator having a first surface and a second surface, and a connection surface for connecting the upper surface of the flat part and the first surface or the second surface or connecting the first surfaces or the second surfaces to each other. do.

Description

체적 음향 공진기 및 탄성파 필터 장치{bulk-acoustic resonator and bulk-acoustic filter device}Volumetric acoustic resonator and bulk-acoustic filter device

본 발명은 체적 음향 공진기 및 탄성파 필터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a volume acoustic resonator and an acoustic wave filter device.

무선 통신 기기의 소형화 추세에 따라 고주파 부품기술의 소형화가 적극적으로 요구되고 있으며, 일례로 반도체 박막 웨이퍼 제조기술을 이용하는 체적 음향 공진기(BAW, Bulk Acoustic Wave) 형태의 필터를 들 수 있다. According to the trend of miniaturization of wireless communication devices, miniaturization of high-frequency component technology is actively required. For example, a bulk acoustic wave (BAW) type filter using semiconductor thin film wafer manufacturing technology is mentioned.

체적 음향 공진기(BAW)란 반도체 기판인 실리콘 웨이퍼 상에 압전 유전체 물질을 증착하여 그 압전특성을 이용함으로써 공진을 유발시키는 박막형태의 소자를 필터로 구현한 것이다.A volume acoustic resonator (BAW) is a thin film type device that induces resonance by depositing a piezoelectric dielectric material on a silicon wafer, which is a semiconductor substrate, and using its piezoelectric properties as a filter.

체적 음향 공진기의 이용분야로는 이동통신기기, 화학 및 바이오 기기 등의 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등이 있다.Fields of application of volumetric acoustic resonators include small and lightweight filters such as mobile communication devices, chemical and bio devices, oscillators, resonance devices, and acoustic resonance mass sensors.

한편, 체적 음향 공진기의 특성과 성능을 높이기 위한 여러 가지 구조적 형상 및 기능에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 그에 따른 제조 방법에 대해서도 지속적인 연구가 이루어지고 있다.Meanwhile, research on various structural shapes and functions for improving the characteristics and performance of the volume acoustic resonator is being conducted, and continuous research is also being made on a manufacturing method accordingly.

일본 공개특허공보 제2010-045437호Japanese Patent Laid-Open No. 2010-045437

성능을 향상시킬 수 있는 음향 공진기 및 탄성파 필터 장치가 제공된다.An acoustic resonator and an acoustic wave filter device capable of improving performance are provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 기판과, 상기 기판의 상부에 배치되는 제1 전극과, 적어도 일부분이 상기 제1 전극을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 평탄부와 상기 평탄부의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부를 구비하는 압전층과, 상기 확장부 상에 배치되는 삽입층 및 상기 삽입층 및 상기 압전층의 상부에 배치되는 제2 전극을 포함하며, 상기 확장부에는 상기 평탄부의 상면보다 하부에 배치되는 복수개의 제1 면과 제2 면, 상기 평탄부의 상면과 상기 제1 면 또는 상기 제2 면을 연결하거나 상기 제1 면 상호 간 또는 상기 제2 면 상호 간을 연결하는 연결면이 구비될 수 있다.A volume acoustic resonator according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a first electrode disposed on the substrate, at least a portion of the first electrode disposed to cover the first electrode, and a flat portion disposed at a central portion and an outer side of the flat portion a piezoelectric layer disposed on the ridge and having an extension part having at least one step difference, an insert layer disposed on the extension part, and a second electrode disposed on the insert layer and the piezoelectric layer, wherein the extension part includes A plurality of first and second surfaces disposed below the upper surface of the flat portion, the upper surface of the flat portion and the first surface or the second surface are connected, or between the first surfaces or between the second surfaces A connecting surface for connecting may be provided.

성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.It has the effect of improving performance.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 삽입층의 폭(W1)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.
도 3은 삽입층의 두께(T1)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.
도 4는 제1-1면과 제1-2면의 수직방향 이격 거리(T2)에 따른 감쇠 성능과 전기 기계 결합 상수(Effective electromechanical coupling coefficient, Kt2)를 나타내는 그래프이다.
도 5는 삽입층의 폭(W2)을 증가시키는 경우 삽입층의 두께(T3)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 14는 본 발명의 본 발명의 제10 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 15는 삽입층의 일부분과 압전층이 이격 배치되는 경우 삽입층의 일부분의 폭(W) 변경에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20는 본 발명의 제5 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기 및 제1 실시예에 따른 탄성파 필터 장치에서 다른 재질로 구성된 삽입층의 폭(W1)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.
도 22는 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기 및 제1 실시예에 따른 탄성파 필터 장치에서 다른 재질로 구성된 삽입층의 폭(W2)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.
도 23은 비정형 다각형 형상의 체적 음향 공진기를 나타내는 평면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a graph showing damping performance according to the width W1 of the insertion layer.
3 is a graph showing the damping performance according to the thickness T1 of the insertion layer.
FIG. 4 is a graph showing the damping performance and the effective electromechanical coupling coefficient (Kt 2 ) according to the vertical separation distance T2 of the 1-1 surface and the 1-2 surface.
5 is a graph illustrating damping performance according to the thickness T3 of the insertion layer when the width W2 of the insertion layer is increased.
6 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a second embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a third embodiment of the present invention.
8 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a fifth embodiment of the present invention.
10 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a sixth embodiment of the present invention.
11 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a seventh embodiment of the present invention.
12 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to an eighth embodiment of the present invention.
13 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a ninth embodiment of the present invention.
14 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a tenth embodiment of the present invention.
15 is a graph illustrating damping performance according to a change in width (W) of a portion of the insertion layer when a portion of the insertion layer and the piezoelectric layer are spaced apart from each other.
16 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a first embodiment of the present invention.
17 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a second embodiment of the present invention.
18 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a third embodiment of the present invention.
19 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
20 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a fifth embodiment of the present invention.
21 is a graph illustrating damping performance according to a width W1 of an insertion layer made of different materials in the volume acoustic resonator according to the first embodiment and the acoustic wave filter device according to the first embodiment of the present invention.
22 is a graph showing the damping performance according to the width W2 of the insertion layer made of different materials in the volume acoustic resonator according to the first embodiment and the acoustic wave filter device according to the first embodiment of the present invention.
23 is a plan view illustrating a volumetric acoustic resonator having an irregular polygonal shape.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment 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. In addition, the embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(180), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the volume acoustic resonator 100 according to the first embodiment of the present invention is, as an example, a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 180 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

기판(110)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.The substrate 110 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used as the substrate 110 .

기판(110)의 상면에는 절연층(112)이 구비되며, 체적 음향 공진기(100)의 제조 과정에서 캐비티(C)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(110)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 112 is provided on the upper surface of the substrate 110 to prevent the substrate 110 from being etched by the etching gas when the cavity C is formed during the manufacturing process of the volume acoustic resonator 100 .

이 경우, 절연층(112)은 이산화규소(SiO2), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(110)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 112 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical It may be formed on the substrate 110 through any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

희생층(120)은 절연층(112) 상에 형성되며, 희생층(120)의 내측에는 캐비티(C)와 식각 방지부(135)가 배치될 수 있다. 캐비티(C)는 제조 시 희생층(120)의 일부분을 제거함으로써 형성된다. 이와 같이, 캐비티(C)가 희생층(120)의 내측에 형성됨에 따라 희생층(120)의 상부에 배치되는 제1 전극(150) 등은 편평하게 형성될 수 있다.The sacrificial layer 120 is formed on the insulating layer 112 , and a cavity C and an etch stopper 135 may be disposed inside the sacrificial layer 120 . The cavity C is formed by removing a portion of the sacrificial layer 120 during manufacturing. As described above, as the cavity C is formed inside the sacrificial layer 120 , the first electrode 150 and the like disposed on the sacrificial layer 120 may be formed flat.

멤브레인층(130)은 기판(110)과 함께 캐비티(C)를 형성한다. 또한, 멤브레인층(130)은 희생층(120)의 제거 시 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 식각방지부(135)는 멤브레인층(130)의 하부에 배치된다. 한편, 멤브레인층(130)은 질화실리콘(Si3N4), 산화실리콘(SiO2), 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.The membrane layer 130 forms a cavity C together with the substrate 110 . In addition, the membrane layer 130 may be made of a material having low reactivity with the etching gas when the sacrificial layer 120 is removed. On the other hand, the etch stop portion 135 is disposed under the membrane layer (130). On the other hand, the membrane layer 130 is silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead titanate (PZT) , gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), a dielectric layer containing any one of zinc oxide (ZnO) is used can

한편, 멤브레인층(130) 상에는 질화 알루미늄(AlN)으로 이루어지는 시드층(미도시)이 형성될 수 있다. 즉, 시드층은 멤브레인층(130)과 제1 전극(150) 사이에 배치될 수 있다. 시드층(미도시)은 질화 알루미늄(AlN) 이외에도 HCP 결정 구조를 가지는 유전체 또는 금속을 이용하여 형성될 수 있다. 일예로서, 시드층이 금속일 경우 시드층은 티타늄(Ti)으로 형성될 수 있다.Meanwhile, a seed layer (not shown) made of aluminum nitride (AlN) may be formed on the membrane layer 130 . That is, the seed layer may be disposed between the membrane layer 130 and the first electrode 150 . The seed layer (not shown) may be formed using a dielectric material having an HCP crystal structure or a metal other than aluminum nitride (AlN). For example, when the seed layer is a metal, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

또한, 일예로서 멤브레인층(130)은 시드층으로 이루어질 있다. 이러한 경우 상기한 바와 같이 시드층으로 이루어지는 멤브레인층(130)의 재질은 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다.In addition, as an example, the membrane layer 130 may be formed of a seed layer. In this case, as described above, the material of the membrane layer 130 including the seed layer may be made of a material having low reactivity with the etching gas.

식각방지부(135)는 캐비티(C)의 경계를 따라 배치된다. 식각방지부(135)는 캐비티(C) 형성 과정에서 캐비티 영역 이상으로 식각이 진행되는 것을 방지한다.The etch stop portion 135 is disposed along the boundary of the cavity (C). The etch-stopper 135 prevents etching from proceeding beyond the cavity region during the cavity C formation process.

제1 전극(150)은 멤브레인층(140) 상에 형성되며, 일부분이 캐비티(G)의 상부에 배치된다. 또한, 제1 전극(150)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 입출력하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다.The first electrode 150 is formed on the membrane layer 140 , and a portion is disposed on the cavity G. In addition, the first electrode 150 may be used as any one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electrical signal such as a radio frequency (RF) signal.

제1 전극(150)은 일예로서, 몰리브덴(molybdenum : Mo)과 같은 전도성 재질 또는 이의 합금을 이용하여 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 제2 전극(170)은 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt), 구리(Copper : Cu), 티타늄 (Titanium : Ti), 탄탈 (Tantalum : Ta), 니켈 (Nickel : Ni) , 크롬 (Chromium : Cr) 등과 같은 전도성 재질 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다.The first electrode 150 may be formed using, for example, a conductive material such as molybdenum (Mo) or an alloy thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the second electrode 170 may include ruthenium (Ru), tungsten (W), iridium (Iridiym: Ir), platinum (Platinium: Pt), copper (Copper: Cu), and titanium. (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), chromium (Chromium: Cr) may be made of a conductive material or an alloy thereof.

압전층(160)은 적어도 일부분이 제1 전극(150)을 덮도록 배치된다. 한편, 압전층(160)은 중앙부에 배치되는 평탄부(S)와 평탄부(S)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부(E)를 구비한다. At least a portion of the piezoelectric layer 160 is disposed to cover the first electrode 150 . Meanwhile, the piezoelectric layer 160 includes a flat portion S disposed in the central portion and an expanded portion E disposed outside the flat portion S and having at least one step difference.

한편, 확장부(E)에는 평탄부(S)의 상면보다 하부에 배치되는 적어도 하나의 제1 면(161)과 제2 면(162) 및 평탄부(S)의 상면과 제1 면(161) 또는 제2 면(162)을 연결하거나 제1 면(161) 상호 간 또는 제2 면 상호 간을 연결하는 연결면(163)을 가질 수 있다.On the other hand, the expanded portion E has at least one first surface 161 and a second surface 162 disposed below the upper surface of the flat portion S, and the upper surface and the first surface 161 of the flat portion S. ) or may have a connection surface 163 connecting the second surfaces 162 or connecting the first surfaces 161 to each other or the second surfaces to each other.

한편, 제1 면(161)은 제2 전극(170)의 일측 끝단 측에 배치되며 평탄부(S)의 상면과 단차를 가지는 제1-1 면(161a)과, 제1-1 면(161a)보다 하부에 배치되며 제1-1면(161a)와 단차를 가지는 제1-2 면(161b)을 구비할 수 있다.Meanwhile, the first surface 161 is disposed on one end side of the second electrode 170 and includes a 1-1 surface 161a and a 1-1 surface 161a having a step difference from the upper surface of the flat portion S. ) and disposed below the 1-1 surface 161a and the 1-2th surface 161b having a step difference may be provided.

또한, 제2 면(162)은 제1 전극(150)의 일측 끝단 측에 배치되며, 평탄부(S)의 상면과 단차를 가지는 제2-1 면(162a)과, 제2-1면(162a)보다 하부에 배치되며 제 2-1면(162a)과 단차를 가지는 제2-2 면(162b)을 구비할 수 있다.In addition, the second surface 162 is disposed on one end side of the first electrode 150, the 2-1 surface 162a having a step difference from the upper surface of the flat portion S, and the 2-1 surface ( 162a) and may include a 2-2nd surface 162b having a step difference from the 2-1th surface 162a.

그리고, 연결면(163)은 평탄부(S)의 상면과 제1-1 면(161a)을 연결하는 제1 연결면(164)과, 제1-1 면(161a)과 제1-2 면(161b)을 연결하는 제2 연결면(165)을 구비한다. 또한, 연결면(163)은 평탄부(S)의 상면과 제2-1 면(162a)을 연결하는 제3 연결면(166)과, 제2-1 면(162a)과 제2-2 면(162b)을 연결하는 제4 연결면(167)을 구비한다.In addition, the connection surface 163 includes a first connection surface 164 connecting the upper surface of the flat part S and the 1-1 surface 161a, the 1-1 surface 161a and the 1-2 surface A second connection surface 165 for connecting the 161b is provided. In addition, the connection surface 163 includes a third connection surface 166 connecting the upper surface of the flat portion S and the 2-1 surface 162a, and the 2-1 surface 162a and the 2-2 surface. A fourth connection surface 167 for connecting the 162b is provided.

한편, 제1-1면(161a)의 폭(W1)은 1㎛ 이하일 수 있다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 삽입층(180)의 폭(W1)이 클수록 체적 음향 공진기(100)의 전기 기계 결합 상수(Effective electromechanical coupling coefficient, Kt2)가 작아질 수 있기 때문에 폭(W1)이 최대한 작게 유지될 필요가 있다. 그리고, 체적 음향 공진기(100)의 감쇠 성능 개선을 위해서는 단파장의 Lateral wave(λ)를 효과적으로 반시켜야 한다. 이를 위한 가장 좁은 삽입층(180)의 폭(W1)은 λ/4일 때이다. 대부분의 체적 음향 공진기의 λ/4 값은 1㎛ 보다 작은 값을 가진다. 따라서, 삽입층(180)의 최적폭(W1)은 1㎛ 이하의 값을 가질 수 있다.Meanwhile, the width W1 of the first-first surface 161a may be 1 μm or less. Looking at this in more detail, as the width W1 of the insertion layer 180 increases, the effective electromechanical coupling coefficient (Kt 2 ) of the volume acoustic resonator 100 may decrease, so that the width W1 is maximized. It needs to be kept small. In addition, in order to improve the attenuation performance of the volume acoustic resonator 100, the lateral wave (λ) of a short wavelength must be effectively reflected. The width W1 of the narrowest insertion layer 180 for this purpose is λ/4. The λ/4 value of most volume acoustic resonators is less than 1 μm. Accordingly, the optimal width W1 of the insertion layer 180 may have a value of 1 μm or less.

그리고, 평탄부(S)와 제1-1 면(161a)의 수직 방향 이격 거리(T1)는 압전층(160) 두께의 절반 이하일 수 있다. 또한, 상기 제1-1면(161a)과 상기 제1-2면(161b)의 수직방향 이격 거리(T2)는 압전층(160)의 두께에서 제1-1 면(161a)의 수직 방향 이격 거리(T1)를 뺀 나머지 두께일 수 있다.In addition, the vertical separation distance T1 between the flat portion S and the first-first surface 161a may be less than or equal to half the thickness of the piezoelectric layer 160 . In addition, the vertical separation distance T2 between the first-first surface 161a and the first-second surface 161b is the vertical separation distance T2 of the first-first surface 161a from the thickness of the piezoelectric layer 160 . It may be the remaining thickness after subtracting the distance T1.

그리고, 제2-1 면(162a)의 폭(W2)은 1㎛ 이하일 수 있다. 그 근거는 상기한 제1-1면(161a)의 폭(W1)과 동일하다.In addition, the width W2 of the second-first surface 162a may be 1 μm or less. The basis thereof is the same as the width W1 of the first-first surface 161a.

또한, 도 1에 도시된 T3는 상기 평탄부(S)의 상면과 제2-1면(162a)의 수직방향 이격 거리를 말한다. 나아가, 도 1에 도시된 T4는 상기 제2-1면(162a)과 상기 제2-2면(162b)의 수직방향 이격 거리를 말한다. 한편, T4는 제1 전극(150)의 두께와 동일한 두께를 가진다.In addition, T3 shown in FIG. 1 refers to a vertical separation distance between the upper surface of the flat portion S and the second-first surface 162a. Furthermore, T4 shown in FIG. 1 refers to a vertical separation distance between the second-first surface 162a and the second-second surface 162b. Meanwhile, T4 has the same thickness as that of the first electrode 150 .

한편, 압전층(160)은 전기적 에너지를 탄성파 형태의 기계적 에너지로 변환하는 압전 효과를 일으키는 부분으로서, 질화 알루미늄(AlN), 산화아연(ZnO), 납 지르코늄 티타늄 산화물(PZT; PbZrTiO) 중 하나로 형성될 수 있다. 특히, 압전층(160)이 질화 알루미늄(AlN)로 구성되는 경우 압전층(160)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. 또한, 일 예로, 전이 금속은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 탄탈륨 (Ta), 니오비윰 (Nb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 2가 금속인 마그네슘(Mg)도 포함될 수 있다.Meanwhile, the piezoelectric layer 160 is a part that produces a piezoelectric effect that converts electrical energy into mechanical energy in the form of acoustic waves, and is formed of one of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconium titanium oxide (PZT; PbZrTiO). can be 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 may include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). Also, as an example, the transition metal may include at least one of titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), and niobium (Nb). In addition, magnesium (Mg), which is a divalent metal, may also be included.

제2 전극(170)은 압전층(160)의 상부에 배치된다. 일예로서, 제2 전극(170)은 적어도 캐비티(C)의 상부에 배치되는 압전층(160)을 덮도록 형성된다. 2 전극(170)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 입출력하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다. 즉, 제1 전극(150)이 입력 전극으로 이용되는 경우 제2 전극(170)은 출력 전극으로 이용되며, 제1 전극(150)이 출력 전극으로 이용되는 경우 제2 전극(170)은 입력 전극으로 이용될 수 있다.The second electrode 170 is disposed on the piezoelectric layer 160 . As an example, the second electrode 170 is formed to cover at least the piezoelectric layer 160 disposed on the cavity C. The second electrode 170 may be used as any one of an input electrode and an output electrode for inputting and outputting an electrical signal such as a radio frequency (RF) signal. That is, when the first electrode 150 is used as an input electrode, the second electrode 170 is used as an output electrode, and when the first electrode 150 is used as an output electrode, the second electrode 170 is an input electrode. can be used as

제2 전극(170)은 몰리브덴(molybdenum : Mo)과 같은 전도성 재질 또는 이의 합금을 이용하여 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 제1 전극(170)은 루테늄(ruthenium : Ru), 텅스텐(tungsten : W), 이리듐 (Iridiym : Ir), 플래티늄 (Platinium : Pt), 구리(Copper : Cu), 티타늄 (Titanium : Ti), 탄탈 (Tantalum : Ta), 니켈 (Nickel : Ni) , 크롬 (Chromium : Cr) 등과 같은 전도성 재질 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다.The second electrode 170 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 electrode 170 includes ruthenium (Ru), tungsten (W), iridium (Iridiym: Ir), platinum (Platinium: Pt), copper (Copper: Cu), and titanium. (Titanium: Ti), tantalum (Tantalum: Ta), nickel (Nickel: Ni), chromium (Chromium: Cr) may be made of a conductive material or an alloy thereof.

삽입층(180)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(180)의 일부분은 상기 제1 면(161) 측에 배치되며, 삽입층(180)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(180)의 일부분은 제1 연결면(164) 및 제1-1 면(161a)에 배치되며, 삽입층(180)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다.The insertion layer 180 is disposed on the extension part E. As an example, a portion of the insertion layer 180 is disposed on the first surface 161 side, and the remaining portion of the insertion layer 180 is disposed on the second surface 162 side. In more detail, a portion of the insertion layer 180 is disposed on the first connection surface 164 and the 1-1 surface 161a, and the remaining portion of the insertion layer 180 is disposed on the second surface 162 side. .

일예로서, 삽입층(180)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(180)은 일예로서, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으나, 제1 전극(150) 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 180 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 180 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, but may be formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can

그리고, 제2 전극(170)의 끝단에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W1)은 1㎛ 이하일 수 있다. 즉, 제1-1 면(161a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W1)은 1㎛ 이하일 수 있다.In addition, the width W1 of the insertion layer 180 disposed at the end of the second electrode 170 may be 1 μm or less. That is, the width W1 of the insertion layer 180 disposed on the 1-1 side 161a may be 1 μm or less.

또한, 제1-1 면(161a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 두께(T1)는 압전층(160) 두께의 절반 이하일 수 있다.Also, the thickness T1 of the insertion layer 180 disposed on the 1-1 side 161a may be less than or equal to half the thickness of the piezoelectric layer 160 .

한편, 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W2)은 1㎛ 이하일 수 있다. 그리고, 평탄부(S)의 상면과 단차를 가지는 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 두께(T3)는 압전층(160) 두께의 절반 이하일 수 있다.Meanwhile, the width W2 of the insertion layer 180 disposed on the 2-1 side 162a may be 1 μm or less. In addition, the thickness T3 of the insertion layer 180 disposed on the 2-1 th surface 162a having a step difference from the top surface of the flat portion S may be less than or equal to half the thickness of the piezoelectric layer 160 .

이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 도 2는 상기 제1-1면(161a)과 상기 제1-2면(161b)의 수직방향 이격거리(T2)를 고정한 상태에서 삽입층(180)의 두께(T1)가 0.05㎛ ~ 0.3㎛인 경우 제1-1 면(161a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W1)을 변경하여 감쇠 성능을 수치해석적으로 예측한 결과를 나타내는 그래프이다.Looking at this in more detail, FIG. 2 shows the thickness T1 of the insertion layer 180 in a state in which the vertical separation distance T2 between the first-first surface 161a and the first-second surface 161b is fixed. It is a graph showing the result of numerically predicting the damping performance by changing the width W1 of the insertion layer 180 disposed on the 1-1 side 161a when is in the range of 0.05 μm to 0.3 μm.

이와 같이, 삽입층(180)의 두께(T1)가 0.3㎛이면서 삽입층(180)의 폭(W1)이 0.4㎛ 인 경우 감쇠성능이 최대 48.5(db)의 최대값을 가진다는 것을 알 수 있다. 그리고, 종래기술과 비교하여 삽입층(180)의 두께(T1)가 0.2㎛ 이상이면서 삽입층(180)의 폭(W1)이 0.5㎛ 이하인 경우 감쇠성능이 향상되는 것을 알 수 있다.As such, when the thickness T1 of the insertion layer 180 is 0.3 μm and the width W1 of the insertion layer 180 is 0.4 μm, it can be seen that the damping performance has a maximum value of 48.5 (db). . And, compared with the prior art, it can be seen that the damping performance is improved when the thickness T1 of the insertion layer 180 is 0.2 μm or more and the width W1 of the insertion layer 180 is 0.5 μm or less.

도 3은 삽입층(180)의 두께(T1)를 변경하는 경우의 감쇠 성능을 예측한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 삽입층(180)의 두께(T1)가 0.3㎛ 부근에서 포화(Saturation)되는 경향을 나타낸다. 감쇠 성능이 포화되는 삽입층(180)의 두께(T1)는 공진기 박막 두께 및 그 조합에 따라 달라질 수 있으며, 통상적으로는 압전층(160) 두께의 절반 이하 범위에서 감쇠 성능의 포화점이 나타날 것으로 예측된다.3 is a graph showing a result of predicting damping performance when the thickness T1 of the insertion layer 180 is changed. As shown in FIG. 3 , the thickness T1 of the insertion layer 180 exhibits a tendency to be saturated around 0.3 μm. The thickness T1 of the insertion layer 180 at which the damping performance is saturated may vary depending on the thickness of the resonator thin film and a combination thereof, and it is generally predicted that the saturation point of the damping performance will appear in the range of half or less of the thickness of the piezoelectric layer 160 . do.

한편, 도 4는 삽입층(180)의 두께(T1)가 0.3㎛인 경우 제1-1면(161a)과 상기 제1-2면(161b)의 수직방향 이격 거리(T2)의 변화에 따른 감쇠 성능과 전기 기계 결합 상수(Effective electromechanical coupling coefficient, Kt2)를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.Meanwhile, in FIG. 4 , when the thickness T1 of the insertion layer 180 is 0.3 μm, the change in the vertical separation distance T2 between the first-first surface 161a and the first-second surface 161b is illustrated in FIG. 4 . It is a graph showing the results of measuring the damping performance and the effective electromechanical coupling coefficient (Kt 2 ).

도 4에 도시된 바와 같이, 제1-1면(161a)과 상기 제1-2면(161b)의 수직방향 이격 거리(T2)가 0.3㎛인 경우 감쇠 성능이 최대값을 가진다는 것을 알 수 있으며, 제1-1면(161a)과 상기 제1-2면(161b)의 수직방향 이격 거리(T2)가 0.5㎛ 이상인 경우 전기 기계 결합 상수(Effective electromechanical coupling coefficient, Kt2)가 0.05%만큼 개선시킬 수 있는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the damping performance has a maximum value when the vertical separation distance T2 between the 1-1 side 161a and the 1-2 side 161b is 0.3 μm. and, when the vertical separation distance T2 between the first-first surface 161a and the first-second surface 161b is 0.5 μm or more, the effective electromechanical coupling coefficient (Kt 2 ) is increased by 0.05% You can see what can be improved.

한편, 도 5는 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 두께(T3)에 따른 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W2)을 증가시키는 경우 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W2)이 0인 경우 감쇠 성능이 36.2(dB)인 것을 알 수 있다. 그리고, 삽입층(180)의 두께(T3)에 따라 다르지만, 삽입층(180)의 폭(W2)이 대략 0.5㎛~0.8㎛인 경우 감쇠 성능이 47.2(dB) 정도로 높은 값을 가진다는 것을 알 수 있다.Meanwhile, FIG. 5 shows the width W2 of the insertion layer 180 disposed on the 2-1 side 162a according to the thickness T3 of the insertion layer 180 disposed on the 2-1 side 162a. ) is a graph showing the damping performance when increasing. As shown in FIG. 5 , when the width W2 of the insertion layer 180 disposed on the 2-1 side 162a is 0, it can be seen that the attenuation performance is 36.2 (dB). And, although it depends on the thickness T3 of the insertion layer 180, it can be seen that when the width W2 of the insertion layer 180 is approximately 0.5 μm to 0.8 μm, the attenuation performance has a value as high as 47.2 (dB). can

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 종래기술과 비교하여 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 두께(T3)에 따른 제2-1 면(162a) 상에 배치되는 삽입층(180)의 폭(W2)에 관계없이 감쇠 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 5 , compared with the prior art, it is disposed on the 2-1 side 162a according to the thickness T3 of the insertion layer 180 disposed on the 2-1 side 162a. It can be seen that the damping performance is improved regardless of the width W2 of the insertion layer 180 .

보호층(190)은 제1 전극(150)과 제2 전극(170)의 일부분을 제외한 영역에 형성된다. 한편, 보호층(190)은 공정 중 제2 전극(170) 및 제1 전극(150)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. The protective layer 190 is formed in a region excluding a portion of the first electrode 150 and the second electrode 170 . Meanwhile, the protective layer 190 serves to prevent the second electrode 170 and the first electrode 150 from being damaged during the process.

나아가, 보호층(190)은 최종 공정에서 주파수 조절을 위해 식각에 의해 일부분이 제거될 수 있다. 즉, 보호층(190)의 두께가 조절될 수 있다. 보호층(190)은 일예로서, 질화실리콘(Si3N4), 산화실리콘(SiO2), 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. 또한, 보호층(190)은 공진기 박막의 흡습을 방지하기 위한 소수성 일분자층(Monolayer)를 포함할 수도 있다.Furthermore, a portion of the passivation layer 190 may be removed by etching for frequency control in a final process. That is, the thickness of the protective layer 190 may be adjusted. The protective layer 190 is, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead lyric acid titanate (PZT). ), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), a dielectric layer containing any one of zinc oxide (ZnO) can be used In addition, the protective layer 190 may include a hydrophobic monolayer for preventing moisture absorption of the resonator thin film.

금속패드(195)는 제1 전극(150)과 제2 전극(170)의 상기한 보호층(190)이 형성되지 않은 일부분에 형성된다. 일예로서, 금속패드(195)는 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 및 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 등의 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 합금은 알루미늄-게르마늄(Al-Ge) 합금일 수 있다.The metal pad 195 is formed on a portion of the first electrode 150 and the second electrode 170 where the protective layer 190 is not formed. As an example, the metal pad 195 may be made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), copper-tin (Cu-Sn) alloy, aluminum (Al), or aluminum alloy. can be done For example, the aluminum alloy may be an aluminum-germanium (Al-Ge) alloy.

상기한 바와 같이, 삽입층(180)이 단차를 가지는 압전층(160)의 확장부(E) 상에 배치됨으로써 감쇠 성능 및 전기 기계 결합 상수(Effective electromechanical coupling coefficient, Kt2)를 향상시킬 수 있다.As described above, since the insertion layer 180 is disposed on the extended portion E of the piezoelectric layer 160 having a step difference, damping performance and an effective electromechanical coupling coefficient (Kt 2 ) can be improved. .

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 체적 음향 공진기(200)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(280), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the volume acoustic resonator 200 according to the second embodiment of the present invention is, as an example, a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 280 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(280)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(280)의 일부분은 제1 면(161) 측에 배치되며, 삽입층(280)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(280)의 일부분은 제1-1 면(161a), 제2 연결면(165) 및 제1-2 면(161b)에 배치되며, 삽입층(280)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 즉, 삽입층(280)의 일부분 끝단이 제1-2 면(161b)에 배치될 수 있다.The insertion layer 280 is disposed on the extension (E). As an example, a portion of the insertion layer 280 is disposed on the side of the first surface 161 , and the remaining portion of the insertion layer 280 is disposed on the side of the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 280 is disposed on the 1-1 surface 161a, the second connection surface 165 and the 1-2 surface 161b, and the remaining portion of the insertion layer 280 is It is arranged on the two side 162 side. That is, a partial end of the insertion layer 280 may be disposed on the first-second surface 161b.

일예로서, 삽입층(280)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(280)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 280 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 280 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(280)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 280 .

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.7 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a third embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 체적 음향 공진기(300)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(380), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the volume acoustic resonator 300 according to the third embodiment of the present invention is, as an example, a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 380 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(380)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(380)의 일부분은 제1 면(161) 측에 배치되며, 삽입층(380)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(380)의 일부분은 제1-1 면(161a), 제2 연결면(165)에 배치되며, 삽입층(380)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 즉, 삽입층(380)의 일부분 끝단이 제2 연결면(165)에 배치될 수 있다.The insertion layer 380 is disposed on the extension part E. As an example, a portion of the insertion layer 380 is disposed on the side of the first surface 161 , and the remaining portion of the insertion layer 380 is disposed on the side of the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 380 is disposed on the first-first surface 161a and the second connection surface 165 , and the remaining portion of the insertion layer 380 is disposed on the second surface 162 side. . That is, a partial end of the insertion layer 380 may be disposed on the second connection surface 165 .

일예로서, 삽입층(380)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(380)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 380 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 380 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(380)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 380 .

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.8 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 체적 음향 공진기(400)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(480), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8 , a volume acoustic resonator 400 according to a fourth embodiment of the present invention is provided as an example, including a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 480 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(480)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(480)의 일부분은 제1 면(161) 측에 배치되며, 삽입층(480)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(480)의 일부분은 제1-1 면(161a)에 배치되며, 삽입층(480)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 즉, 삽입층(480)의 일부분 끝단이 제1-1 면(161a)의 끝단에 배치될 수 있다.The insertion layer 480 is disposed on the extension part E. As an example, a portion of the insertion layer 480 is disposed on the side of the first surface 161 , and the remaining portion of the insertion layer 480 is disposed on the side of the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 480 is disposed on the first-first surface 161a, and the remaining portion of the insertion layer 480 is disposed on the second surface 162 side. That is, a partial end of the insertion layer 480 may be disposed at an end of the first-first surface 161a.

일예로서, 삽입층(480)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(480)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 480 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 480 may be formed of, for example, a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti), and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(480)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 480 .

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a fifth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 체적 음향 공진기(500)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(580), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9 , a volume acoustic resonator 500 according to a fifth embodiment of the present invention is provided, as an example, with a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 580 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(580)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(580)의 일부분은 제1 면(161) 측에 배치되며, 삽입층(580)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(580)의 일부분은 제1-1 면(161a)에 배치되며, 삽입층(580)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 즉, 삽입층(580)의 일부분 끝단이 제1-1 면(161a)의 상단에 배치될 수 있다.The insertion layer 580 is disposed on the extension part E. For example, a portion of the insertion layer 580 is disposed on the side of the first surface 161 , and the remaining portion of the insertion layer 580 is disposed on the side of the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 580 is disposed on the first-first surface 161a, and the remaining portion of the insertion layer 580 is disposed on the second surface 162 side. That is, a partial end of the insertion layer 580 may be disposed on the top of the first-first surface 161a.

일예로서, 삽입층(580)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(580)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 580 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 580 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(580)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 580 .

도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.10 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a sixth embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 체적 음향 공진기(600)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(680), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10 , a volume acoustic resonator 600 according to a sixth embodiment of the present invention is provided as an example, and includes a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a second The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 680 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(680)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(680)의 일부분은 제1 연결면(164)에 배치되며, 삽입층(580)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(680)의 일부분은 제1 연결면(164)에 배치되며, 삽입층(680)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 즉, 삽입층(680)의 일부분 끝단이 제1 연결면(164)의 끝단에 배치될 수 있다.The insertion layer 680 is disposed on the extension portion E. As an example, a portion of the insertion layer 680 is disposed on the first connection surface 164 , and the remaining portion of the insertion layer 580 is disposed on the side of the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 680 is disposed on the first connection surface 164 , and the remaining portion of the insertion layer 680 is disposed on the second surface 162 side. That is, a partial end of the insertion layer 680 may be disposed at an end of the first connection surface 164 .

일예로서, 삽입층(680)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(680)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 680 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 680 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(680)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 680 .

도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.11 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a seventh embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 체적 음향 공진기(700)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(780), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , a volume acoustic resonator 700 according to a seventh embodiment of the present invention is provided as an example, including a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 780 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(780)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(780)의 일부분은 제1 연결면(164)에 배치되며, 삽입층(780)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 상에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(780)의 일부분은 제1 연결면(164)에 배치되며, 삽입층(780)의 나머지 부분은 제2 면(162) 상에 배치된다. 즉, 삽입층(780)의 일부분 끝단이 제1 연결면(164)의 상단에 배치될 수 있다.The insertion layer 780 is disposed on the extension E. As an example, a portion of the insertion layer 780 is disposed on the first connection surface 164 , and the remaining portion of the insertion layer 780 is disposed on the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 780 is disposed on the first connection surface 164 , and the remaining portion of the insertion layer 780 is disposed on the second surface 162 . That is, a partial end of the insertion layer 780 may be disposed on the upper end of the first connection surface 164 .

일예로서, 삽입층(780)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(780)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 780 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 780 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(780)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 780 .

도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.12 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to an eighth embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 체적 음향 공진기(800)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(880), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 12 , a volume acoustic resonator 800 according to an eighth embodiment of the present invention is provided as an example, and includes a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 880 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

삽입층(880)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(880)의 일부분은 제1 면(161) 측에 배치되며, 삽입층(780)의 나머지 부분은 제2 면(162, 도 1 참조) 측에 배치된다. 보다 자세하게는 삽입층(880)의 일부분은 제1 연결면(164), 제1-1 면(161a) 및 제2 연결면(165)에 배치되며, 삽입층(880)의 나머지 부분은 제2 면(162) 측에 배치된다. 즉, 삽입층(880)의 일부분 끝단이 제2 연결면(165)의 상단에 배치될 수 있다.The insertion layer 880 is disposed on the extension portion E. For example, a portion of the insertion layer 880 is disposed on the side of the first surface 161 , and the remaining portion of the insertion layer 780 is disposed on the side of the second surface 162 (refer to FIG. 1 ). In more detail, a portion of the insertion layer 880 is disposed on the first connection surface 164 , the 1-1 surface 161a , and the second connection surface 165 , and the remaining portion of the insertion layer 880 is the second connection surface 164 . It is disposed on the side of the face 162 . That is, a partial end of the insertion layer 880 may be disposed on the upper end of the second connection surface 165 .

일예로서, 삽입층(880)은 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화망간(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(160)과는 다른 재질로 형성된다. 또한, 삽입층(880)은 일예로서, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 등의 금속으로도 형성될 수 있으며, 제1 전극(150), 및 제2 전극(170)과는 다른 재질로 형성될 수 있다.As an example, the insertion layer 880 is 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 ) ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. However, it is formed of a material different from that of the piezoelectric layer 160 . In addition, the insertion layer 880 may be formed of a metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) as an example, and is formed of a material different from that of the first electrode 150 and the second electrode 170 . can be

한편, 제2 전극(170)과 보호층(190)의 일부분 끝단은 삽입층(880)의 끝단과 일치되도록 배치될 수 있다.Meanwhile, some ends of the second electrode 170 and the protective layer 190 may be disposed to coincide with the ends of the insertion layer 880 .

도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.13 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a ninth embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 체적 음향 공진기(900)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(160), 제2 전극(170), 삽입층(180), 보호층(990) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 13 , a volume acoustic resonator 900 according to a ninth embodiment of the present invention is provided as an example, and includes a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch-stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 160 , the second electrode 170 , the insertion layer 180 , the protective layer 990 , and the metal pad 195 may be included.

보호층(990)은 제1 전극(150)과 제2 전극(170)의 일부분을 제외한 영역에 형성된다. 한편, 보호층(990)은 공정 중 제2 전극(170) 및 제1 전극(150)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. The protective layer 990 is formed in a region excluding a portion of the first electrode 150 and the second electrode 170 . Meanwhile, the protective layer 990 serves to prevent the second electrode 170 and the first electrode 150 from being damaged during the process.

나아가, 보호층(990)은 최종 공정에서 주파수 조절을 위해 식각에 의해 일부분이 제거될 수 있다. 즉, 보호층(990)의 두께가 조절될 수 있다. 보호층(190)은 일예로서, 질화실리콘(Si3N4), 산화실리콘(SiO2), 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. 또한 보호층(990)은 공진기 박막의 흡습을 방지하기 위한 소수성 Monolayer를 포함할 수도 있다.Furthermore, a portion of the passivation layer 990 may be removed by etching for frequency control in a final process. That is, the thickness of the protective layer 990 may be adjusted. The protective layer 190 is, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxide (SiO 2 ), manganese oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead lyric acid titanate (PZT). ), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), a dielectric layer containing any one of zinc oxide (ZnO) can be used In addition, the protective layer 990 may include a hydrophobic monolayer for preventing moisture absorption of the resonator thin film.

보호층(990)의 일측 끝단은 제2 전극(170)의 일측 끝단이 노출되도록 형성될 수 있다. 즉, 보호층(990)의 일측 끝단과 제2 전극(170)의 일측 끝단은 일치되지 않으며, 보호층(990)의 일측 끝단이 제2 전극(170)의 일측 끝단보다 중앙부 측으로 이격되어 배치될 수 있다.One end of the protective layer 990 may be formed such that one end of the second electrode 170 is exposed. That is, one end of the protective layer 990 and one end of the second electrode 170 do not match, and one end of the protective layer 990 is spaced apart from one end of the second electrode 170 toward the center. can

도 14는 본 발명의 본 발명의 제10 실시예에 따른 체적 음향 공진기를 나타내는 개략 단면도이다.14 is a schematic cross-sectional view showing a volume acoustic resonator according to a tenth embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제10 실시예에 따른 체적 음향 공진기(1000)는 일예로서, 기판(110), 희생층(120), 멤브레인층(130), 식각방지부(135), 제1 전극(150), 압전층(1060), 제2 전극(170), 삽입층(1080), 보호층(190) 및 금속패드(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 14 , the volume acoustic resonator 1000 according to the tenth embodiment of the present invention is, as an example, a substrate 110 , a sacrificial layer 120 , a membrane layer 130 , an etch stopper 135 , and a first The first electrode 150 , the piezoelectric layer 1060 , the second electrode 170 , the insertion layer 1080 , the protective layer 190 , and the metal pad 195 may be included.

압전층(1060)은 적어도 일부분이 제1 전극(150)을 덮도록 배치된다. 한편, 압전층(1060)은 중앙부에 배치되는 평탄부(S)와, 평탄부(S)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부(E)를 구비한다.At least a portion of the piezoelectric layer 1060 is disposed to cover the first electrode 150 . Meanwhile, the piezoelectric layer 1060 includes a flat portion S disposed in the central portion and an expanded portion E disposed outside the flat portion S and having at least one step difference.

한편, 확장부(E)에는 평탄부(S)의 상면보다 하부에 배치되는 제1 면(1061)과, 제2 면(1062) 및 평탄부(S)의 상면과 제1 면(1061) 또는 제2 면(1062)을 연결하거나 제2 면(1062) 상호 간을 연결하는 연결면(1063)을 가질 수 있다.On the other hand, the expanded portion (E) has a first surface (1061), a second surface (1062) and the upper surface and the first surface (1061) of the flat portion (S) disposed below the upper surface of the flat portion (S) or It may have a connection surface 1063 connecting the second surfaces 1062 or connecting the second surfaces 1062 to each other.

또한, 제1 면(1061)은 제2 전극(170)의 일측 끝단 측에 배치되며 평탄부(S)의 상면과 단차를 가진다.In addition, the first surface 1061 is disposed on one end side of the second electrode 170 and has a step difference from the upper surface of the flat portion S.

그리고, 제2 면(1062)은 도 1에 도시된 제2 면(162)과 동일한 구성으로서 여기서는 도면에의 도시 및 자세한 설명을 생략하기로 한다.In addition, the second surface 1062 has the same configuration as the second surface 162 shown in FIG. 1 , and the illustration and detailed description thereof will be omitted here.

한편, 연결면(1063)은 평탄부(S)의 상면과 제1 면(1061)을 연결하는 제1 연결면(1064)을 구비할 수 있다.Meanwhile, the connection surface 1063 may include a first connection surface 1064 connecting the upper surface of the flat part S and the first surface 1061 .

삽입층(1080)은 확장부(E) 상에 배치된다. 일예로서, 삽입층(1080)의 일부분은 상기 제1 면(1061) 측에 배치되며, 삽입층(1080)의 나머지 부분은 제2 면(미도시) 측에 배치된다.The insertion layer 1080 is disposed on the extension part E. For example, a portion of the insertion layer 1080 is disposed on the side of the first surface 1061 , and the remaining portion of the insertion layer 1080 is disposed on the side of the second surface (not shown).

일예로서, 제1 전극(170)의 끝단에 배치되는 삽입층(1080)의 일부분은 측면과 하면이 압전층(1060)으로부터 이격 배치된다. 즉, 삽입층(1080)의 일부분 측면은 제1 연결면(1064)으로부터 이격 배치되며, 삽입층(1080)의 일부분 하면은 제1 면(1061)으로부터 이격 배치된다.As an example, a portion of the insertion layer 1080 disposed at the end of the first electrode 170 has a side surface and a lower surface spaced apart from the piezoelectric layer 1060 . That is, a partial side surface of the insertion layer 1080 is spaced apart from the first connection surface 1064 , and a partial lower surface of the insertion layer 1080 is spaced apart from the first surface 1061 .

그리고, 삽입층(1080)의 일부분과 압전층(1060)이 이격 배치됨으로써 형성되는 빈 공간은 공기층으로 형성되거나 진공으로 형성될 수 있다.In addition, an empty space formed by disposing a portion of the insertion layer 1080 and the piezoelectric layer 1060 spaced apart may be formed of an air layer or a vacuum.

도 15는 삽입층(1080)의 일부분과 압전층(1060)이 이격 배치되는 경우 삽입층(1080)의 일부분의 폭(W)의 변경에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다. 여기서, 삽입층(1080)의 일부분 두께(T)는 0.3㎛로 일정하게 유지된다. 15 is a graph illustrating damping performance according to a change in the width W of a portion of the insertion layer 1080 when a portion of the insertion layer 1080 and the piezoelectric layer 1060 are spaced apart from each other. Here, the partial thickness T of the insertion layer 1080 is constantly maintained at 0.3 μm.

살펴보면, 본 실시예의 경우 삽입층(1080)의 일부분의 폭(W)이 증가하는 경우 0.1㎛ ~ 0.5㎛의 범위에서 대략 48.6(dB) ~ 49.0(dB)으로 높은 값을 유지하는 것을 알 수 있다. 따라서, 감쇠 성능의 최대값에서부터 열화 허용범위를 1(dB)로 설정하는 경우 본 실시예에서는 삽입층(1080)의 일부분의 폭(W)은 0.1㎛ ~ 0.5㎛의 범위를 가질 수 있다.Looking at it, it can be seen that in the present embodiment, when the width W of a portion of the insertion layer 1080 is increased, a high value is maintained at about 48.6 (dB) to 49.0 (dB) in the range of 0.1 μm to 0.5 μm. . Accordingly, when the allowable deterioration range from the maximum value of the attenuation performance is set to 1 (dB), in the present embodiment, the width W of a portion of the insertion layer 1080 may be in the range of 0.1 μm to 0.5 μm.

한편, 본 발명의 제1 실시예의 경우 감쇠 성능의 최대값에서부터 열화 허용범위를 1(dB)로 설정하는 경우 삽입층(180)의 일부분의 폭(W)이 0.3㎛ ~ 0.5㎛의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 제10 실시예는 제1 실시예보다 삽입층(1080)의 폭(W)이 제조공정에 의해 변동되어도 높은 값의 감쇠 성능을 유지할 수 있다. 즉, 미세소자공정 (Micro-Electromechanical Systems, MEMS) 에서 Sub-micrometer의 패턴 구현은 매우 어렵기 때문에, +/- 0.1㎛의 오차도 허용되지 않는 경우는 공정 오차로 인해 수율이 크게 감소될 수 있다. 그러나, 제10 실시예는 삽입층 폭의 공정 산포가 커도 높은 값의 감쇠 성능을 유지할 수 있어 제조가 보다 용이하며, 이에 수율도 안정적으로 유지할 수 있다.On the other hand, in the case of the first embodiment of the present invention, when the allowable deterioration range from the maximum value of the attenuation performance is set to 1 (dB), the width W of a portion of the insertion layer 180 has a range of 0.3 μm to 0.5 μm. can Accordingly, the tenth embodiment of the present invention can maintain a higher damping performance than the first embodiment even when the width W of the insertion layer 1080 is changed by the manufacturing process. In other words, since it is very difficult to implement a sub-micrometer pattern in micro-electromechanical systems (MEMS), when an error of +/- 0.1 μm is not allowed, the yield can be greatly reduced due to process error. . However, the tenth embodiment can maintain a high value of damping performance even when the process dispersion of the width of the insertion layer is large, making it easier to manufacture and thus stably maintaining a yield.

그리고, 도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 삽입층(1080)의 일부분 두께(T) 및 삽입층(1080)의 일부분의 폭(W)에 관계없이 종래기술과 비교하여 감쇠 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.And, as shown in FIG. 15 , in the case of the present embodiment, the damping performance is improved compared to the prior art regardless of the thickness T of a portion of the insertion layer 1080 and the width W of a portion of the insertion layer 1080 it can be seen that

도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.16 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a first embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성파 필터 장치(2000)는 기판(2010), 제1 공진기(2020), 제2 공진기(2030) 및 삽입층(2040)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 16 , the acoustic wave filter device 2000 according to the first embodiment of the present invention includes a substrate 2010 , a first resonator 2020 , a second resonator 2030 , and an insertion layer 2040 . can be

기판(2010)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(2010)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.The substrate 2010 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used as the substrate 2010 .

기판(2010)의 상면에는 절연층(2012)이 구비되며, 제1,2 공진기(2020,2030)의 제조 과정에서 제1,2 캐비티(C1,C2)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(2010)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 2012 is provided on the upper surface of the substrate 2010, and when the first and second cavities C1 and C2 are formed in the manufacturing process of the first and second resonators 2020 and 2030, the substrate is heated by etching gas. (2010) prevent it from being etched.

이 경우, 절연층(2012)은 이산화규소(SiO2), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(2010)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 2012 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical It may be formed on the substrate 2010 through any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

제1 공진기(2020)는 기판(2010)의 상부에 배치되는 제1-1 전극(2021)과, 적어도 일부분이 제1-1 전극(2021)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제1 평탄부(S1)와 제1 평탄부(S1)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제1 확장부(E1)를 구비하는 제1 압전층(2022) 및 제1 압전층(2022)의 상부에 배치되는 제2-1 전극(2023)을 구비한다.The first resonator 2020 includes the 1-1 electrode 2021 disposed on the substrate 2010 and at least a portion of the first flat portion disposed to cover the 1-1 electrode 2021 and disposed in the center portion. The first piezoelectric layer 2022 and the first piezoelectric layer 2022 are disposed on the outside of the first flat portion S1 and the first extended portion E1 having at least one step difference. and a second-first electrode 2023 disposed thereon.

한편, 제1 공진기(2020)의 하부에는 제1 캐비티(C1)가 형성된다.Meanwhile, a first cavity C1 is formed in a lower portion of the first resonator 2020 .

제2 공진기(2030)는 기판(2010)의 상부에 배치되는 제1-2 전극(2031)과, 적어도 일부분이 제1-2 전극(2032)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제2 평탄부(S2)와 제2 평탄부(S2)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제2 확장부(E2)를 구비하는 제2 압전층(2032) 및 제2 압전층(2032)의 상부에 배치되는 제2-2 전극(2033)을 구비한다.The second resonator 2030 includes the 1-2 first electrode 2031 disposed on the substrate 2010 and a second flat part disposed at the center of the second resonator 2030 to cover at least a portion of the 1-2 first electrode 2032 . (S2) and the second piezoelectric layer 2032 and the second piezoelectric layer 2032 disposed outside the second flat part S2 and having a second extended part E2 having at least one step difference. A 2-2 electrode 2033 disposed therein is provided.

한편, 제2 공진기(2030)의 하부에는 제2 캐비티(C2)가 형성된다.Meanwhile, a second cavity C2 is formed under the second resonator 2030 .

삽입층(2040)은 제1,2 확장부(E1,E2)의 상부와 제1 압전층(2022)과 제2 압전층(2032)의 사이에 배치되며 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 제1 압전층(2022)과 제2 압전층(2032)의 사이에 배치되는 삽입층(2040)은 제1-1 전극(2021)과 제1-2 전극(2031)을 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다.The insertion layer 2040 is disposed above the first and second extensions E1 and E2 and between the first piezoelectric layer 2022 and the second piezoelectric layer 2032 , and may be made of a conductive material. The insertion layer 2040 disposed between the first piezoelectric layer 2022 and the second piezoelectric layer 2032 serves to electrically connect the 1-1 electrode 2021 and the 1-2 electrode 2031 . carry out

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.17 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a second embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성파 필터 장치(2100)는 기판(2110), 제1 공진기(2120), 제2 공진기(2130) 및 삽입층(2140)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 17 , the acoustic wave filter device 2100 according to the second embodiment of the present invention includes a substrate 2110 , a first resonator 2120 , a second resonator 2130 , and an insertion layer 2140 . can be

기판(2110)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(2110)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.The substrate 2110 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used as the substrate 2110 .

기판(2110)의 상면에는 절연층(2112)이 구비되며, 제1,2 공진기(2120,2130)의 제조 과정에서 제1,2 캐비티(C1,C2)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(2110)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 2112 is provided on the upper surface of the substrate 2110, and when the first and second cavities C1 and C2 are formed in the manufacturing process of the first and second resonators 2120 and 2130, the substrate is heated by etching gas. (2110) is prevented from being etched.

이 경우, 절연층(2112)은 이산화규소(SiO2), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(2110)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 2112 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical It may be formed on the substrate 2110 through any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

제1 공진기(2120)는 기판(2110)의 상부에 배치되는 제1-1 전극(2121)과, 적어도 일부분이 제1-1 전극(2121)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제1 평탄부(S1)와 제1 평탄부(S1)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제1 확장부(E1)를 구비하는 제1 압전층(2122) 및 제1 압전층(2122)의 상부에 배치되는 제2-1 전극(2123)을 구비한다.The first resonator 2120 includes the 1-1 electrode 2121 disposed on the substrate 2110 and at least a portion of the first flat portion disposed to cover the 1-1 electrode 2121 and disposed in the center portion. (S1) and the first piezoelectric layer 2122 and the first piezoelectric layer 2122 disposed outside the first flat portion S1 and having a first extended portion E1 having at least one step difference. and a second-first electrode 2123 disposed thereon.

한편, 제1 공진기(2120)의 하부에는 제1 캐비티(C1)가 형성된다.Meanwhile, a first cavity C1 is formed under the first resonator 2120 .

제2 공진기(2130)는 기판(2110)의 상부에 배치되는 제1-2 전극(2131)과, 적어도 일부분이 제1-2 전극(2132)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제2 평탄부(S2)와 제2 평탄부(S2)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제2 확장부(E2)를 구비하는 제2 압전층(2132) 및 제2 압전층(2132)의 상부에 배치되는 제2-2 전극(2133)을 구비한다.The second resonator 2130 includes the 1-2 first electrode 2131 disposed on the substrate 2110 and at least a portion of the second flat part disposed to cover the 1-2 electrode 2132 and disposed in the central portion of the second resonator 2130 . (S2) and the second piezoelectric layer 2132 and the second piezoelectric layer 2132 disposed outside the second flat portion S2 and having a second extended portion E2 having at least one step difference on top of the second piezoelectric layer 2132 A 2-2 electrode 2133 disposed therein is provided.

한편, 제2 공진기(2130)의 하부에는 제2 캐비티(C2)가 형성된다.Meanwhile, a second cavity C2 is formed under the second resonator 2130 .

삽입층(2140)은 제1,2 확장부(E1,E2)의 상부와 제1 압전층(2122)과 제2 압전층(2132)의 사이에 배치되며 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 제1 압전층(2122)과 제2 압전층(2132)의 사이에 배치되는 삽입층(2140)은 제2-1 전극(2123)과 제1-2 전극(2131)을 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다.The insertion layer 2140 is disposed above the first and second extensions E1 and E2 and between the first piezoelectric layer 2122 and the second piezoelectric layer 2132 and may be made of a conductive material. The insertion layer 2140 disposed between the first piezoelectric layer 2122 and the second piezoelectric layer 2132 serves to electrically connect the 2-1 th electrode 2123 and the 1-2 th electrode 2131 . carry out

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.18 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a third embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄성파 필터 장치(2200)는 기판(2210), 제1 공진기(2220), 제2 공진기(2230) 및 삽입층(2240)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 18 , the acoustic wave filter device 2200 according to the third embodiment of the present invention includes a substrate 2210 , a first resonator 2220 , a second resonator 2230 , and an insertion layer 2240 . can be

기판(2210)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(2210)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.The substrate 2210 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used as the substrate 2210 .

기판(2210)의 상면에는 절연층(2212)이 구비되며, 제1,2 공진기(2220,2230)의 제조 과정에서 제1,2 캐비티(C1,C2)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(2210)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 2212 is provided on the upper surface of the substrate 2210 , and when the first and second cavities C1 and C2 are formed in the manufacturing process of the first and second resonators 2220 and 2230 , the substrate is heated by etching gas. (2210) is prevented from being etched.

이 경우, 절연층(2212)은 이산화규소(SiO2), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(2210)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 2212 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical It may be formed on the substrate 2210 through any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

제1 공진기(2220)는 기판(2210)의 상부에 배치되는 제1-1 전극(2221)과, 적어도 일부분이 제1-1 전극(2221)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제1 평탄부(S1)와 제1 평탄부(S1)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제1 확장부(E1)를 구비하는 제1 압전층(2222) 및 제1 압전층(2222)의 상부에 배치되는 제2-1 전극(2223)을 구비한다.The first resonator 2220 includes the 1-1 electrode 2221 disposed on the substrate 2210 , and at least a portion of the first flat portion disposed to cover the 1-1 electrode 2221 and disposed in the center portion. (S1) and the first piezoelectric layer 2222 and the first piezoelectric layer 2222 disposed outside the first flat portion S1 and having a first extended portion E1 having at least one step difference. and a second-first electrode 2223 disposed thereon.

한편, 제1 공진기(2220)의 하부에는 제1 캐비티(C1)가 형성된다.Meanwhile, a first cavity C1 is formed under the first resonator 2220 .

제2 공진기(2230)는 기판(2210)의 상부에 배치되는 제1-2 전극(2231)과, 적어도 일부분이 제1-2 전극(2232)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제2 평탄부(S2)와 제2 평탄부(S2)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제2 확장부(E2)를 구비하는 제2 압전층(2232) 및 제2 압전층(2232)의 상부에 배치되는 제2-2 전극(2233)을 구비한다.The second resonator 2230 includes the 1-2 first electrode 2231 disposed on the substrate 2210 , and a second flat part disposed at a central portion of the second resonator 2230 to cover at least a portion of the 1-2 second electrode 2232 . (S2) and the second piezoelectric layer 2232 and the second piezoelectric layer 2232 disposed outside the second flat portion S2 and having a second extended portion E2 having at least one step difference. A 2-2 electrode 2233 disposed therein is provided.

한편, 제2 공진기(2230)의 하부에는 제2 캐비티(C2)가 형성된다.Meanwhile, a second cavity C2 is formed under the second resonator 2230 .

삽입층(2240)은 제1,2 확장부(E1,E2)의 상부와 제1 압전층(2222)과 제2 압전층(2232)의 사이에 배치되며 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 제1 압전층(2222)과 제2 압전층(2232)의 사이에 배치되는 삽입층(2240)은 제2-1 전극(2223)과 제2-2 전극(2233)에 덧붙여져서 전기 저항을 줄이는 역할을 수행한다.The insertion layer 2240 is disposed on top of the first and second extensions E1 and E2 and between the first piezoelectric layer 2222 and the second piezoelectric layer 2232 , and may be made of a conductive material. The insertion layer 2240 disposed between the first piezoelectric layer 2222 and the second piezoelectric layer 2232 is added to the second-first electrode 2223 and the second-second electrode 2233 to reduce electrical resistance. play a role

도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.19 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 탄성파 필터 장치(2300)는 기판(2310), 공진기(2320) 및 삽입층(2340)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 19 , an acoustic wave filter device 2300 according to the fourth embodiment of the present invention may include a substrate 2310 , a resonator 2320 , and an insertion layer 2340 .

기판(2310)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(2310)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.The substrate 2310 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used as the substrate 2310 .

기판(2310)의 상면에는 절연층(2312)이 구비되며, 공진기(2320)의 제조 과정에서 캐비티(C)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(2310)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 2312 is provided on the upper surface of the substrate 2310 , and when the cavity C is formed during the manufacturing process of the resonator 2320 , the substrate 2310 is prevented from being etched by the etching gas.

이 경우, 절연층(2312)은 이산화규소(SiO2), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(2310)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 2312 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical It may be formed on the substrate 2310 through any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

공진기(2320)는 기판(2310)의 상부에 배치되는 제1 전극(2321)과, 적어도 일부분이 제1 전극(2321)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 평탄부(S)와 평탄부(S)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부(E)를 구비하는 압전층(2322) 및 압전층(2322)의 상부에 배치되는 제2 전극(2323)을 구비한다.The resonator 2320 includes a first electrode 2321 disposed on an upper portion of the substrate 2310 , and a flat portion S and a flat portion S disposed in the central portion of the resonator 2320 so as to cover at least a portion of the first electrode 2321 . ) and a piezoelectric layer 2322 having an extended portion E having at least one step difference and a second electrode 2323 disposed on the piezoelectric layer 2322 .

한편, 공진기(2320)의 하부에는 캐비티(C)가 형성된다.Meanwhile, a cavity C is formed in the lower portion of the resonator 2320 .

삽입층(2340)은 확장부(E)의 상부와 압전층(2322)의 사이에 배치되며 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 압전층(2322)의 사이에 배치되는 삽입층(2340)은 외부배선(2350)에 전기적으로 연결될 수 있다.The insertion layer 2340 is disposed between the upper portion of the extension E and the piezoelectric layer 2322 and may be made of a conductive material. The insertion layer 2340 disposed between the piezoelectric layers 2322 may be electrically connected to the external wiring 2350 .

도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 탄성파 필터 장치를 나타내는 개략 단면도이다.20 is a schematic cross-sectional view showing an acoustic wave filter device according to a fifth embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 탄성파 필터 장치(2400)는 기판(2410), 공진기(2420), 삽입층(2440), 외부배선(2450) 및 캡(2460)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 20 , the acoustic wave filter device 2400 according to the fifth embodiment of the present invention includes a substrate 2410 , a resonator 2420 , an insertion layer 2440 , an external wiring 2450 , and a cap 2460 . can be configured.

기판(2410)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(2410)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다.The substrate 2410 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used as the substrate 2410 .

기판(2410)의 상면에는 절연층(2412)이 구비되며, 공진기(2420)의 제조 과정에서 캐비티(C)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(2410)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 2412 is provided on the upper surface of the substrate 2410 , and when the cavity C is formed during the manufacturing process of the resonator 2420 , the substrate 2410 is prevented from being etched by the etching gas.

이 경우, 절연층(2412)은 이산화규소(SiO2), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(2410)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 2412 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical It may be formed on the substrate 2410 through any one of chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, and evaporation.

공진기(2420)는 기판(2410)의 상부에 배치되는 제1 전극(2421)과, 적어도 일부분이 제1 전극(2421)을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 평탄부(S)와 평탄부(S)의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부(E)를 구비하는 압전층(2422) 및 압전층(2422)의 상부에 배치되는 제2 전극(2423)을 구비한다.The resonator 2420 includes a first electrode 2421 disposed on an upper portion of the substrate 2410 , and a flat portion S and a flat portion S disposed at a central portion of the resonator 2421 to at least partially cover the first electrode 2421 . ) and a piezoelectric layer 2422 having an extended portion E having at least one step difference and a second electrode 2423 disposed on the piezoelectric layer 2422 .

한편, 공진기(2420)의 하부에는 캐비티(C)가 형성된다.Meanwhile, a cavity C is formed in the lower portion of the resonator 2420 .

삽입층(2440)은 확장부(E)의 상부와 압전층(2422)의 사이에 배치되며 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 압전층(2422)의 사이에 배치되는 삽입층(2440)은 캡(2460)의 실링라인(2462) 및 외부배선(2450)에 전기적으로 연결될 수 있다.The insertion layer 2440 is disposed between the upper portion of the extension E and the piezoelectric layer 2422 and may be made of a conductive material. The insertion layer 2440 disposed between the piezoelectric layers 2422 may be electrically connected to the sealing line 2462 and the external wiring 2450 of the cap 2460 .

캡(2460)은 삽입층(2440)에 접합되며 공진기(2420)과의 사이에 공간을 형성한다. 캡(2460)은 공진기(2420)를 보호하는 역할을 수행한다. 캡(2460)은 실리콘(Si)을 함유하는 재질로 이루어질 수 있다.The cap 2460 is bonded to the insertion layer 2440 and forms a space between the cap 2460 and the resonator 2420 . The cap 2460 serves to protect the resonator 2420 . The cap 2460 may be made of a material containing silicon (Si).

한편, 도 16에서 도 20까지 탄성파 필터 장치의 실시예처럼 삽입층이 전도성 재질로 구성되어도 공진기의 감쇠 성능이 높은 값을 보이는지 확인하고자 한다.Meanwhile, it is intended to check whether the damping performance of the resonator shows a high value even when the insertion layer is made of a conductive material as in the example of the acoustic wave filter device of FIGS. 16 to 20 .

도 21은 도 1의 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기에서 삽입층의 폭(W1)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.FIG. 21 is a graph showing the attenuation performance according to the width W1 of the insertion layer in the volume acoustic resonator according to the first embodiment of the present invention of FIG. 1 .

이 때, 삽입층의 두께(T1)가 0.3㎛ 인 경우, 삽입층의 재질이 알루미늄(Al)을 함유하는 재질인 경우와 삽입층의 재질이 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질인 경우의 감쇠 성능을 나타낸다.At this time, when the thickness (T1) of the insertion layer is 0.3 μm, when the material of the insertion layer is a material containing aluminum (Al), and when the material of the insertion layer is a material containing silicon oxide (SiO 2 ) damping performance.

살펴보면, 삽입층의 폭(W1)이 대략 0.4㎛ 경우 삽입층의 재질이 알루미늄(Al)을 함유하는 전도성 재질이어도 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질인 경우와 유사하게 높은 값의 감쇠 성능을 갖는 것을 알 수 있다.Looking at it, when the width (W1) of the insertion layer is about 0.4 μm, even if the material of the insertion layer is a conductive material containing aluminum (Al), similarly to the case of a material containing silicon oxide (SiO 2 ), a high value of damping performance is obtained. know that you have

도 22는 도 1의 본 발명의 제1 실시예에 따른 체적 음향 공진기에서 삽입층의 폭(W2)에 따른 감쇠 성능을 나타내는 그래프이다.22 is a graph illustrating attenuation performance according to a width W2 of an insertion layer in the volume acoustic resonator according to the first embodiment of the present invention of FIG. 1 .

이 때, 삽입층의 두께(T3)가 0.1㎛ 인 경우, 삽입층의 재질이 알루미늄(Al)을 함유하는 재질인 경우와 삽입층의 재질이 산화실리콘(SiO2)인 경우의 감쇠 성능을 나타낸다.At this time, when the thickness (T3) of the insertion layer is 0.1 μm, the damping performance is shown when the material of the insertion layer is a material containing aluminum (Al) and when the material of the insertion layer is silicon oxide (SiO 2 ) .

살펴보면, 삽입층의 폭(W2)이 대략 0.5㎛에서 0.8㎛ 일 경우 삽입층의 재질이 알루미늄(Al)을 함유하는 전도성 재질이어도 산화실리콘(SiO2)을 함유하는 재질인 경우와 유사하게 높은 값의 감쇠 성능을 갖는 것을 알 수 있다.Looking at it, when the width (W2) of the insertion layer is approximately 0.5 μm to 0.8 μm, even if the material of the insertion layer is a conductive material containing aluminum (Al), a high value similar to the case of a material containing silicon oxide (SiO 2 ) It can be seen that the damping performance of

한편, 상기에서 설명한 체적 음향 공진기는 도 23에 도시된 비정형 다각형 형상의 체적 음향 공진기에도 적용될 수 있다. 그리고, 도 23에 도시된 140은 공진부를 나타낸다. 공진부(140)는 제1 전극, 압전층 및 제2 전극이 겹쳐져서 배치되는 영역을 나타낸다.Meanwhile, the volumetric acoustic resonator described above may also be applied to the atypical polygonal volumetric acoustic resonator shown in FIG. 23 . And, 140 illustrated in FIG. 23 denotes a resonance unit. The resonator 140 represents a region in which the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode overlap each other.

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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 : 체적 음향 공진기
110 : 기판
120 : 희생층
130 : 멤브레인층
135 : 식각방지층
140 : 공진부
150 : 제1 전극
160 : 압전층
170 : 제2 전극
180, 280. 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080 : 삽입층
190 : 보호층
195 : 금속패드100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000: volumetric acoustic resonators
110: substrate
120: sacrificial layer
130: membrane layer
135: etch stop layer
140: resonance unit
150: first electrode
160: piezoelectric layer
170: second electrode
180, 280. 380, 480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080: Insertion layer
190: protective layer
195: metal pad

Claims (21)

기판;
상기 기판의 상부에 배치되는 제1 전극;
적어도 일부분이 상기 제1 전극을 덮도록 배치되며, 중앙부에 배치되는 평탄부와 상기 평탄부의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 확장부를 구비하는 압전층;
상기 확장부 상부에 배치되는 삽입층; 및
상기 삽입층 및 상기 압전층의 상부에 배치되는 제2 전극;
을 포함하며,
상기 압전층은 상기 평탄부의 일측에 배치되는 상기 확장부에 배치되며 상기 평탄부의 상면보다 하부에 배치되고 상기 평탄부의 상면과 단차진 제1 면과, 상기 평탄부의 타측에 배치되는 상기 확장부에 배치되며 상기 평탄부의 상면보다 하부에 배치되고 상기 평탄부의 상면과 단차진 제2 면을 구비하며,
상기 삽입층은 상기 제1 면의 적어도 일부와 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮는 체적 음향 공진기.
Board;
a first electrode disposed on the substrate;
a piezoelectric layer, at least a portion of which is disposed to cover the first electrode, the piezoelectric layer having a flat portion disposed in a central portion and an extension portion disposed outside the flat portion and having at least one step difference;
an insertion layer disposed on the extension part; and
a second electrode disposed on the insertion layer and the piezoelectric layer;
includes,
The piezoelectric layer is disposed on the expanded part disposed on one side of the flat part, the first surface is disposed below the upper surface of the flat part, the first surface is stepped from the top surface of the flat part, and the expanded part is disposed on the other side of the flat part and is disposed below the upper surface of the flat portion and has a second surface that is stepped from the upper surface of the flat portion,
The insertion layer covers at least a portion of the first surface and at least a portion of the second surface.
 제1항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 폭은 1㎛ 이하인 체적 음향 공진기.
According to claim 1,
The width of the insertion layer disposed at the end of the second electrode is 1 μm or less.
 제1항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 두께는 상기 압전층 두께의 절반 이하인 체적 음향 공진기.
According to claim 1,
A thickness of the insertion layer disposed at an end of the second electrode is less than or equal to half of a thickness of the piezoelectric layer.
 제1항에 있어서,
상기 제1 면은 상기 평탄부의 상면과 단차를 가지는 제1-1면과, 상기 제1-1면보다 하부에 배치되며 상기 제1-1면과 단차를 가지는 제1-2면을 구비하며,
상기 제1-1면과 상기 제1-2면의 수직방향 이격거리는 상기 압전층 두께에서 상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 두께를 뺀 나머지 두께 이하인 체적 음향 공진기.
According to claim 1,
The first surface includes a 1-1 surface having a step difference from the upper surface of the flat portion, and a 1-2 surface disposed below the first 1-1 surface and having a step difference from the first 1-1 surface,
The vertical separation distance between the 1-1 surface and the 1-2 surface is equal to or less than the remaining thickness obtained by subtracting the thickness of the insertion layer disposed at the end of the second electrode from the thickness of the piezoelectric layer.
 제1항에 있어서,
상기 제2 면은 상기 평탄부의 상면과 단차를 가지는 제2-1면과, 상기 제2-1면보다 하부에 배치되며 상기 제2-1면과 단차를 가지는 제2-2면을 구비하며,
상기 제2-1면과 상기 제2-2면의 수직방향 이격거리는 상기 압전층 두께에서 상기 제1 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 두께를 뺀 나머지 두께 이하인 체적 음향 공진기.
According to claim 1,
The second surface includes a 2-1 surface having a step difference from the upper surface of the flat portion, and a 2-2 surface disposed below the 2-1 surface and having a step difference from the 2-1 surface,
The vertical separation distance between the 2-1 surface and the 2-2 surface is less than or equal to the remaining thickness obtained by subtracting the thickness of the insertion layer disposed at the end of the first electrode from the thickness of the piezoelectric layer.
 제5항에 있어서,
상기 제1 전극의 끝단 상부에 배치되는 상기 제2-1면 상에 배치되는 삽입층의 폭은 1㎛ 이하인 체적 음향 공진기.
6. The method of claim 5,
The width of the insertion layer disposed on the second-first surface disposed above the distal end of the first electrode is 1 μm or less.
 제4항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 삽입층은 상기 제1-2면까지 연장 형성되는 체적 음향 공진기.
5. The method of claim 4,
The insertion layer disposed at the end of the second electrode extends to the first and second surfaces of the volume acoustic resonator.
 제4항에 있어서,
상기 압전층은 상기 평탄부의 상면과 상기 제1-1면을 연결하는 제1 연결면과, 상기 제1-1면과 상기 제1-2면을 연결하는 제2 연결면을 구비하며,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층은 상기 제2 연결면까지 연장 형성되는 체적 음향 공진기.
5. The method of claim 4,
The piezoelectric layer includes a first connection surface connecting the upper surface of the flat portion and the 1-1 surface, and a second connection surface connecting the 1-1 surface and the 1-2 surface,
The insertion layer disposed at the end of the second electrode is formed to extend to the second connection surface.
 제4항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 끝단은 상기 제1-1면의 끝단에 배치되는 체적 음향 공진기.
5. The method of claim 4,
An end of the insertion layer disposed at an end of the second electrode is disposed at an end of the first-first surface.
 제4항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 끝단은 상기 제1-1면 상에 배치되는 체적 음향 공진기.
5. The method of claim 4,
An end of the insertion layer disposed at an end of the second electrode is disposed on the first-first surface.
 제8항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 끝단은 상기 제1 연결면 상에 배치되는 체적 음향 공진기.
9. The method of claim 8,
An end of the insertion layer disposed at an end of the second electrode is disposed on the first connection surface.
 제1항에 있어서,
적어도 상기 압전층의 평탄부 상에 배치되는 보호층을 더 포함하는 체적 음향 공진기.
According to claim 1,
The volume acoustic resonator further comprising a protective layer disposed on at least the flat portion of the piezoelectric layer.
 제12항에 있어서,
상기 보호층의 일측 끝단은 상기 제2 전극과 상기 삽입층의 끝단을 덮도록 형성되는 체적 음향 공진기.
13. The method of claim 12,
One end of the protective layer is formed to cover the ends of the second electrode and the insertion layer.
 제12항에 있어서,
상기 보호층의 일측 끝단은 상기 제2 전극과 상기 삽입층의 끝단과 일치되도록 배치되는 체적 음향 공진기.
13. The method of claim 12,
One end of the protective layer is disposed to coincide with the end of the second electrode and the insertion layer.
 제12항에 있어서,
상기 보호층의 일측 끝단은 상기 제2 전극 상에 배치되는 체적 음향 공진기.
13. The method of claim 12,
one end of the protective layer is disposed on the second electrode.
 제1항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층은 상기 압전층과 이격 배치되는 체적 음향 공진기.
According to claim 1,
The insertion layer disposed at the end of the second electrode is spaced apart from the piezoelectric layer.
 제16항에 있어서,
상기 제2 전극의 끝단에 배치되는 상기 삽입층의 폭은 1㎛ 이하인 체적 음향 공진기.
17. The method of claim 16,
The width of the insertion layer disposed at the end of the second electrode is 1 μm or less.
 기판;
상기 기판의 상부에 배치되는 제1-1 전극과, 적어도 일부분이 상기 제1-1 전극을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제1 평탄부와 상기 제1 평탄부의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제1 확장부를 구비하는 제1 압전층 및 상기 제1 압전층의 상부에 배치되는 제2-1 전극을 구비하는 제1 공진기;
상기 기판의 상부에 배치되는 제1-2 전극과, 적어도 일부분이 상기 제1-2 전극을 덮도록 배치되며 중앙부에 배치되는 제2 평탄부와 상기 제2 평탄부의 외측에 배치되며 적어도 하나의 단차를 가지는 제2 확장부를 구비하는 제2 압전층 및 상기 제2 압전층의 상부에 배치되는 제2-2 전극을 구비하는 제2 공진기; 및
상기 제1,2 확장부의 상부와 상기 제1 압전층과 상기 제2 압전층의 사이에 배치되며 전도성 재질로 이루어지는 삽입층;
을 포함하는 탄성파 필터 장치.
Board;
A 1-1 electrode disposed on the upper portion of the substrate, at least a portion of the first flat portion disposed to cover the 1-1 electrode, a first flat portion disposed in a central portion, and at least one step difference disposed outside the first flat portion a first resonator having a first piezoelectric layer having a first extension portion having
A second electrode disposed on the substrate, at least a portion of which is disposed to cover the first-2 electrode, a second flat portion disposed in a central portion, and at least one step difference disposed outside the second flat portion a second resonator including a second piezoelectric layer having a second extension portion having and
an insertion layer disposed on the first and second extension portions and between the first piezoelectric layer and the second piezoelectric layer and made of a conductive material;
An acoustic wave filter device comprising a.
 제18항에 있어서,
상기 제1 압전층과 상기 제2 압전층의 사이에 배치되는 삽입층은 상기 제2-1 전극과 상기 제1-2 전극을 연결하는 탄성파 필터 장치.
19. The method of claim 18,
An insertion layer disposed between the first piezoelectric layer and the second piezoelectric layer connects the 2-1 th electrode and the 1-2 th electrode.
 제18항에 있어서,
상기 제1 압전층과 상기 제2 압전층의 사이에 배치되는 삽입층은 상기 제2-1 전극 및 상기 제2-2 전극과 연결되는 탄성파 필터 장치.
19. The method of claim 18,
The insertion layer disposed between the first piezoelectric layer and the second piezoelectric layer is connected to the 2-1 electrode and the 2-2 electrode.
 제18항에 있어서,
상기 제1 압전층과 상기 제2 압전층의 사이에 배치되는 삽입층은 상기 제1-1 전극 및 상기 제1-2 전극과 연결되는 탄성파 필터 장치.
19. The method of claim 18,
The insertion layer disposed between the first piezoelectric layer and the second piezoelectric layer is connected to the 1-1 electrode and the 1-2 electrode.
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