KR20190063386A - 탄성파 장치 - Google Patents
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Abstract
탄성파 장치는 압전 박막을 포함한다. IDT 전극은 압전 박막 상에 마련되어 있다. 절연층은 지지 기판의 주면 상에서 압전 박막을 둘러싼다. 스페이서층은 평면에서 봤을 때 압전 박막을 둘러싼다. 커버는 스페이서층 상에 마련되어 있다. 스페이서층은 외측단, 및 평면에서 봤을 때 외측단보다 압전 박막에 가까운 쪽의 내측단을 가진다. 절연층에서의 스페이서층 측의 주면은, 평면에서 봤을 때 절연층이 스페이서층과 겹치면서, 지지 기판에 수직인 방향에서 지지 기판의 주면으로부터의 거리가 외측단으로부터 내측단을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역을 가진다.
Description
본 발명은 일반적으로 탄성파 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 지지 기판 및 압전 박막을 가지는 탄성파 장치에 관한 것이다.
지지 기판 상의 압전 박막을 포함하는 다층막을 가지는 탄성파 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치는 지지 기판, 다층막, IDT(InterDigital Transducer) 전극, 외부 접속 단자(외부 접속 전극), 절연층, 지지층(스페이서층; spacer layer), 및 커버를 포함한다. 다층막은 지지 기판 상에 마련되고, 압전 박막 및 다른 층을 포함한다. IDT 전극은 압전 박막의 일 면 상에 마련되어 있다. 외부 접속 단자는 IDT 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 또한 외부에 접속되어 있다. 평면에서 봤을 때 IDT 전극이 마련되어 있는 영역의 외측이면서 외부 접속 단자의 하방에 있어서, 지지 기판은 다층막으로 덮여 있지 않는 영역을 가진다. 절연층은 이러한 영역의 적어도 일부에서 연장된다. 외부 접속 단자는 언더-범프 금속층(under-bump metal layer) 및 금속 범프 중 적어도 하나를 포함한다. 지지층은 절연층 상에 마련되고, 지지 기판 중 IDT 전극이 마련된 영역을 둘러싼다. 커버는 지지층에 의해 형성된 공동(cavity)을 밀봉하기 위해 지지층에 고정된다. IDT 전극에 의해 여진되는 탄성파의 움직임을 제한하지 않는 내부의 빈 공간이 있고, 커버 및 지지층은 이러한 빈 공간을 밀봉한다.
그러나, 이러한 유형의 탄성파 장치는, 예를 들어, 공기 중의 습기와 같은 수분이 침투할 가능성이 있는 단점을 가진다. 탄성파 장치는, 수분이, 예를 들어, 절연층과 지지층 간의 계면을 통하여 침투하여 빈 공간에 도달하는 것을 허용하고, 이러한 수분은 탄성파 장치의 특성에 영향을 줄 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 향상된 내습성을 가진 탄성파 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 탄성파 장치는 지지 기판, 압전 박막, IDT 전극, 배선층, 절연층, 스페이서층, 및 커버를 포함한다. 압전 박막은 지지 기판 상에 직접적으로 또는 간접적으로 마련된다. IDT 전극은 압전 박막 상에 마련된다. 배선층은 IDT 전극에 전기적으로 접속된다. 절연층은 지지 기판의 제1 주면 상에 형성되고, 압전 박막을 둘러싼다. 스페이서층은 적어도 일부가 절연층 상에 형성되고, 평면에서 봤을 때 또는 지지 기판에 수직인 방향 또는 두께 방향으로 봤을 때, 압전 박막을 둘러싼다. 커버는 스페이서층 상에 배치되고, 두께 방향에서 IDT 전극으로부터 이격되어 있다. 스페이서층은 외측단, 및 평면에서 봤을 때 외측단보다 압전 박막에 가까운 쪽의 내측단을 가진다. 절연층에서의 스페이서층 측의 제1 주면은, 평면에서 봤을 때 절연층이 스페이서층과 겹치면서, 두께 방향에서 지지 기판의 제1 주면으로부터의 거리가 외측단으로부터 내측단을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역을 가진다.
본 발명의 다른 특징, 구성요소, 특성 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태의 이하의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
본 발명에 따라, 향상된 내습성을 가진 탄성파 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탄성파 장치의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 탄성파 장치의 다른 단면도이며,
도 3은, 도 1에 도시된 탄성파 장치와 관련하여, 커버를 도시하지 않은 평면도이고,
도 4a 및 4b는, 도 1에 도시된 탄성파 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이며,
도 5는, 본 발명의 일 실시형태의 변형예 1에 따른 탄성파 장치의 요부 단면도이고,
도 6은, 본 발명의 일 실시형태의 변형예 2에 따른 탄성파 장치의 단면도이며,
도 7은, 본 발명의 일 실시형태의 변형예 3에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄성파 장치의 다른 단면도이며,
도 3은, 도 1에 도시된 탄성파 장치와 관련하여, 커버를 도시하지 않은 평면도이고,
도 4a 및 4b는, 도 1에 도시된 탄성파 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이며,
도 5는, 본 발명의 일 실시형태의 변형예 1에 따른 탄성파 장치의 요부 단면도이고,
도 6은, 본 발명의 일 실시형태의 변형예 2에 따른 탄성파 장치의 단면도이며,
도 7은, 본 발명의 일 실시형태의 변형예 3에 따른 탄성파 장치의 단면도이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 일 실시형태에 따른 탄성파 장치를 설명한다.
이하의 실시형태 또는 본 명세서의 다른 경우에 참조되는 도 1 내지 7은 모두 개략적이다. 도시된 구성요소의 상대적인 크기 및 두께는 반드시 일정한 비율로 확대된 것은 아니다.
(실시형태)
(1) 탄성파 장치의 전체 구성
이하에서는, 도면을 참조하여 일 실시형태에 따른 탄성파 장치(1)를 설명한다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 실시형태 1에 따른 탄성파 장치(1)는 지지 기판(11), 압전 박막(122), IDT 전극(13), 2개의 배선층(15), 절연층(16), 스페이서층(17), 및 커버(18)를 포함한다. 도 1은, 도 3에 도시된 X1-X1 선 단면에 대응하는 단면도이다. 도 2는, 도 3에 도시된 X2-X2 선 단면에 대응하는 단면도이다. 도 3에서, 이하에서 설명되는 커버(18; 도 1 및 2 참조)는 도시되어 있지 않다.
압전 박막(122)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 마련되어 있다. 압전 박막(122)은, 평면에서 봤을 때, 또는 지지 기판(11)에 수직인 방향(이하, '두께 방향(D1)'이라고도 함)으로 봤을 때 지지 기판(11)의 제1 주면(111)의 둘레로부터 이격되어 있다. IDT 전극(13)은 압전 박막(122) 상에 마련되어 있다. 따라서, 압전 박막(122)은 두께 방향(D1)에 있어서 지지 기판(11)의 제1 주면(111)과 IDT 전극(13) 사이에 놓여 있다. 탄성파 장치(11)는 제1 주면(111)과 IDT 전극(13) 사이의 기능막(12)을 가지고, 기능막(12)은 적어도 압전 박막(122)을 포함한다. 배선층(15)은 IDT 전극(13)에 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(16)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 마련되고 압전 박막(122)을 둘러싼다. 스페이서층(17)은 적어도 일부가 절연층(16) 상에 마련되어 있고, 평면에서 봤을 때, 테두리 모양으로 압전 박막(122)을 둘러싼다. 커버(18)는 스페이서층(17) 상에 마련되어 있다. 따라서, 스페이서층(17)은 절연층(16)과 커버(18)의 가장자리 영역 사이에 놓인다. 커버(18)는 두께 방향(D1)에 있어서 IDT 전극(13)으로부터 이격되어 있다.
탄성파 장치(1)는, 커버(18), 스페이서층(17), 절연층(16), 및 지지 기판(11) 상의 (압전 박막(122) 및 IDT 전극(13)을 포함하는) 적층체에 의해 둘러싸인 공간(S1)을 갖는다.
탄성파 장치(1)는 또한 외부 접속을 위한 전극인 복수(도시된 실시예에서 2개)의 외부 접속 전극(14)을 가진다. 외부 접속 전극(14)은 배선층(15)에 의해 IDT 전극(13)에 전기적으로 접속된다.
(2) 탄성파 장치의 구성요소
이하에서는, 도면을 참조하여 탄성파 장치(1)의 각 구성요소를 설명한다.
(2.1) 지지 기판
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 지지 기판(11)은 기능막(12) 및 IDT 전극(13)을 포함하는 적층체를 지지한다. 지지 기판(11)은 제1 주면(111) 및 제2 주면(112)을 가진다. 지지 기판(11)은 실리콘(silicon)으로 이루어지고, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 빠른 벌크파를 전파시키는 고음속 지지 기판을 형성한다. 고음속 지지 기판은 실리콘 기판일 필요는 없다. 사용될 수 있는 다른 재료의 예는, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 사파이어(sapphire), 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 및 석영과 같은 압전 재료; 알루미나, 지르코니아(zirconia), 코디에라이트(cordierite), 멀라이트(mullite), 스테타이트(steatite), 및 포스테라이트(forsterite)와 같은 세라믹 재료; 및 마그네시아 다이아몬드(magnesia diamond)를 포함한다. 이러한 재료를 주성분으로 하는 재료, 또는 이러한 재료의 혼합물을 주성분으로 하는 재료가 또한 사용될 수 있다.
(2.2) IDT 전극
IDT 전극(13)은 적합한 금속 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 금속 재료의 예는 알루미늄, 구리, 백금, 금, 은, 티타늄, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 및 이러한 재료들 중 임의의 재료를 주성분으로 하는 합금을 포함한다. IDT 전극(13)은, 이러한 금속 또는 합금으로 이루어진 복수의 금속막이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, IDT 전극(13)은 한 쌍의 버스바(131, 132)(제1 및 제2 버스바(131, 132)), 복수의 전극지(133)(제1 전극지(133)), 및 복수의 전극지(134)(제2 전극지(134))를 포함한다.
제1 및 제2 버스바(131, 132)는 두께 방향(D1)에 수직인 방향으로 연장되는 길이방향 축을 가진 길쭉한 모양으로 형성되어 있다. 제1 및 제2 버스바(131, 132)는 두께 방향(D1) 및 길이방향 축 모두에 수직인 방향으로 서로 마주보고 있다.
복수의 제1 전극지(133)는 제1 버스바(131)에 접속되어 있고 제2 버스바(132)를 향하여 연장된다. 도시된 구성에서, 제1 전극지(133)는 제1 버스바(131)의 길이방향 축에 수직인 방향으로 제1 버스바(131)로부터 연장된다. 제1 전극지(133)의 말단은 제2 버스바(132)로부터 이격되어 있다. 복수의 제1 전극지(133)는, 예를 들어, 동일한 길이 및 동일한 폭을 가진다.
복수의 제2 전극지(134)는 제2 버스바(132)에 접속되어 있고 제1 버스바(131)를 향하여 연장된다. 도시된 구성에서, 제2 전극지(134)는 제2 버스바(132)의 길이방향 축에 수직인 방향으로 제2 버스바(132)로부터 연장된다. 제2 전극지(134)의 말단은 제1 버스바(131)로부터 이격되어 있다. 복수의 제2 전극지(134)는, 예를 들어, 동일한 길이 및 동일한 폭을 가진다. 도 3에 도시된 실시예에서, 제2 전극지(134)의 길이 및 폭은 각각 제1 전극지(133)의 길이 및 폭과 동일하다.
제1 전극지(133) 및 제2 전극지(134)는, 제1 및 제2 버스바(131, 132)가 서로 마주보는 방향에 수직인 방향에 있어서, 서로의 사이에 공간을 두면서 번갈아 배치된다. 따라서, 제1 버스바(131)의 길이방향 축을 따라, 제1 전극지(133) 및 그 바로 옆의 제2 전극지(134)는 서로 이격되어 있다. IDT 전극(13)의 전극지 주기는 제1 전극지(133)와 그 바로 옆의 제2 전극지(134)의 대응하는 측면 간의 거리이다.
(2.3) 기능막
기능막(12)은 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 느리게 벌크파를 전파시키는 저음속막(121), 및 저음속막(121) 상에 직접 마련된 압전 박막(122)으로 구성된다. 요컨대, 압전 박막(122)은 고음속 지지 기판(11) 상에 직접 마련되어 있지 않다. 고음속 지지 기판(11)과 압전 박막(122) 사이에 저음속막(121)을 형성하는 것은 탄성파를 느리게 한다. 탄성파의 본질적 특성은 매질 내에서의 탄성파의 속도가 느릴수록 탄성파의 에너지가 더욱 집중하는 것이기 때문에, 저음속막(121)은 탄성파의 에너지가 탄성파를 여진시키는 압전 박막(122) 및 IDT 전극(13)에 갇히는 것을 돕는다. 그 결과, 탄성파 장치(1)는 저음속막(121)이 없는 경우보다 작은 손실 및 높은 Q값을 나타낸다.
압전 박막(122)은, 예를 들어, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납(lead zirconate titanate; PZT)으로 이루어진다.
저음속막(121)은 산화 규소, 유리, 산질화 규소, 산화 탄탈, 산화 규소에 불소, 탄소, 또는 붕소를 첨가함으로써 얻어진 화합물, 또는 이러한 재료들 중 임의의 재료를 주성분으로 하는 재료로 이루어진다.
탄탈산 리튬 압전 박막과 산화 규소 저음속막의 조합은 탄성파 장치(1)에 개선된 온도 특성을 부여한다. 이러한 조합은, 탄탈산 리튬의 음의 상관성을 가지는 탄성 계수 및 산화 규소의 양의 상관성을 가지는 탄성 계수로 인하여, 탄성파 장치(1)의 주파수 온도 계수(TCF; Temperature Coefficient of Frequency)의 절대값을 감소시킨다. 또한, 산화 규소는 탄탈산 리튬보다 낮은 고유 음향 임피던스를 가진다. 따라서, 이러한 재료 선택으로 인하여, 탄성파 장치(1)는 향상된 주파수 온도 계수와 함께 증가된 전기기계 결합 계수(더 넓은 비대역폭)를 가진다.
압전 박막(122)의 두께는, λ를 IDT 전극(13)의 전극지 주기에 의해 정해진 탄성파의 파장이라고 하면, 바람직하게는 약 3.5λ 이하이다. 이는 높은 Q값을 얻어낸다. 약 2.5λ 이하의 압전 박막(122)의 두께는 양호한 주파수 온도 계수를 얻어낸다. 약 1.5λ 이하의 압전 박막(122)의 두께는 탄성파의 음속을 제어하는 것을 돕는다.
저음속막(121)의 두께는, λ가 위와 동일하게 정의되면, 바람직하게는 약 2.0λ 이하이다. 저음속막(121)이 2.0λ 이하의 두께로 얇을 때, 저음속막(121)의 막응력이 충분히 낮아진다. 실제의 제조에 있어서, 이는, 지지 기판(11)이 만들어지는 실리콘 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼의 뒤틀림 양을 제한하는 것을 도우며, 이에 의해, 생산 수율을 향상시키고, 완성된 장치의 특성을 더욱 안정화시킨다.
(2.4) 배선층
배선층(15)은 외부 접속 전극(14)과 IDT 전극(13)을 서로 전기적으로 접속시킨다. 배선층(15)은 적합한 금속 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 금속 재료의 예는 알루미늄, 구리, 백금, 금, 은, 티타늄, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 및 이러한 금속들 중 임의의 금속을 주성분으로 하는 합금을 포함한다. 배선층(15)은, 이러한 금속 또는 합금으로 이루어진 복수의 금속막이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
배선층(15)은, 지지 기판(11)에 수직인 방향으로 봤을 때, IDT 전극(13)의 일부, 압전 박막(122)의 일부, 및 절연층(16)의 일부와 겹친다. 배선층(15)은 제1 접속부(151) 및 제2 접속부(152)를 포함한다. 제1 접속부(151)는 IDT 전극(13) 상에 마련된다. 제2 접속부(152)는 절연층(16)과 스페이서층(17) 사이에 끼워져 있고, 절연층(16)의 둘레보다 내측에 위치한다. 외부 접속 전극(14)은 배선층(15) 중 절연층(16) 상에 놓인 제2 접속부(152) 상에 마련되어 있다.
(2.5) 절연층
절연층(16)은 전기적으로 절연되어 있다. 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 절연층(16)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에서 지지 기판(11)의 둘레를 따라 연장된다. 절연층(16)은 압전 박막(122)의 측면을 둘러싼다. 도시된 구성에서, 절연층(16)은 기능막(12)의 측면을 둘러싼다. 절연층(16)은, 평면에서 봤을 때, 테두리 모양을 가지고, 절연층(16)의 측면이 지지 기판(11)의 측면과 실질적으로 하나의 면을 형성한다. 절연층(16)의 일부는 압전 박막(122)의 가장자리 영역과 겹친다. 도시된 구성에서, 절연층(16)의 일부는 기능막(12)의 가장자리 영역과 겹친다. 압전 박막(122)의 측면은 절연층(16)으로 덮여 있다. 도시된 구성에서, 기능막(12)의 측면은 절연층(16)으로 덮여 있다.
재료와 관련하여, 절연층(16)은, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 폴리이미드와같은 합성 수지로 이루어진다.
(2.6) 스페이서층
스페이서층(17)은, 평면에서 봤을 때, 기능막(12)을 둘러싸고 지지 기판(11)의 둘레를 따라 연장되어 있다. 스페이서층(17)은, 평면에서 봤을 때, 테두리 모양을 가지고 바깥 둘레 및 안쪽 둘레가 실질적으로 직사각형이다. 스페이서층(17)은 두께 방향(D1)으로 봤을 때 절연층(16)과 겹친다. 스페이서층(17)의 바깥 둘레 크기는 절연층(16)의 바깥 둘레 크기보다 작지만, 스페이서층(17)의 안쪽 둘레 크기는 절연층(16)의 안쪽 둘레 크기보다 크다. 또한, 스페이서층(17)의 일부는 절연층(16)의 제1 주면(161) 상에서 연장되는 배선층(15)의 제2 접속부(152)를 덮는다. 요컨대, 스페이서층(17)은, 절연층(16)의 제1 주면(161) 상에 직접 마련된 제1 부분, 및 배선층(15)의 제2 접속부(152)가 사이에 끼워지면서 절연층(16)의 제1 주면(161) 상에 간접적으로 마련된 제2 부분, 즉, 2개의 부분을 가진다. 도시된 구성에서, 제1 부분은 절연층(16)의 제1 주면(161)의 둘레 전체를 따라 연장되어 있다.
스페이서층(17)은 전기적으로 절연되어 있고, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 폴리이미드와 같은 합성 수지로 이루어진다. 스페이서층(17) 및 절연층(16)은 주성분을 동일 재료로 하여 이루어지는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 완전히 동일한 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
스페이서층(17) 및 절연층(16)은 기능막(12) 및 IDT 전극(13)의 합계 두께보다 큰 합계 두께를 가진다.
(2.7) 커버
커버(18)는 실질적으로 편평한 판이다. 도시된 구성에서, 평면에서 봤을 때의 모양(두께 방향(D1)으로 봤을 때의 둘레 모양)은 실질적으로 직사각형이지만, 이는 필수적이지 않다. 예를 들어, 실질적인 정사각형 커버가 사용될 수 있다. 커버(18)의 바깥 둘레 치수는 지지 기판(11)의 바깥 둘레 치수와 실질적으로 동일하다. 커버(18)는 스페이서층(17) 상에 마련되어 있고, 두께 방향(D1)에 있어서 IDT 전극(13)으로부터 이격되어 있다.
커버(18), 스페이서층(17), 절연층(16), 및 지지 기판(11) 상의 (기능막(12) 및 IDT 전극(13)을 포함하는) 적층체에 의해 둘러싸인 공간(S1)은 질소와 같은 비활성 가스로 채워져 있다.
(2.8) 외부 접속 전극
탄성파 장치(1)는 외부 접속을 위한 전극인 복수(2개)의 외부 접속 전극(14)을 가진다. 외부 접속 전극(14)은 탄성파 장치(1)를, 예를 들어, 회로 또는 패키징 보드(packaging board; 서브마운트 보드(submount board))에 전기적으로 접속시킨다. 또한, 탄성파 장치(1)는 IDT 전극(13)에 전기적으로 접속되어 있지 않는 복수(2개)의 실장용 전극(19)을 가진다. 실장용 전극(19)은 탄성파 장치(1)와, 탄성파 장치가 전기적으로 접속된 회로, 패키징, 또는 다른 보드 간의 평행성을 향상시키지만, 전기적인 접속을 의도하는 것은 아니다. 즉, 실장용 전극(19)은, 탄성파 장치(1)가, 탄성파 장치가 전기적으로 접속되는 회로, 패키징, 또는 다른 보드 상에 비스듬하게 실장되는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서, 실장용 전극(19)은, 예를 들어, 외부 접속 전극(14)의 개수 및 배열과 탄성파 장치(1)의 둘레 모양에 따라 불필요할 수 있다.
평면에서 봤을 때, 또는 두께 방향으로 봤을 때, 탄성파 장치(1)는, 하나의 모서리 근처에 하나의 외부 접속 전극이 배치되도록, 커버(18)의 4개의 모서리 중 마주보는 2개의 모서리 근처에 2개의 외부 접속 전극(14)을 가지고, 하나의 모서리 근처에 하나의 실장용 전극이 배치되도록, 나머지 2개의 모서리 근처에 2개의 실장용 전극(19)를 가지며, 2개의 외부 접속 전극(14) 및 2개의 실장용 전극(19) 중 어느 것도 기능막(12)과 겹치지 않는다.
외부 접속 전극(14)은 두께 방향(D1)으로 스페이서층(17) 및 커버(18)를 관통하여 연장되는 관통부(141)를 포함한다. 관통부(141)는 배선층(15)의 제2 접속부(152) 상에 놓이고 제2 접속부(152)에 전기적으로 접속된다. 또한, 외부 접속 전극(14)은, 관통부(141)를 언더-범프 금속층으로 만드는, 관통부(141) 상의 범프(142)를 포함한다. 범프(142)는 전기적으로 도전성이고, 관통부(141)에 접합되어 전기적으로 접속되어 있다. 실장용 전극(19)은 두께 방향(D1)으로 스페이서층(17) 및 커버(18)를 관통하여 연장되는 관통부를 포함하고, 또한 관통부 상의 범프를 포함한다.
관통부(141)는 적합한 금속 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 금속 재료의 예는 구리, 니켈, 및 이러한 금속들 중 임의의 금속을 주성분으로 하는 합금을 포함한다. 범프(142)는, 예를 들어, 솔더 범프이거나 금 또는 구리로 이루어질 수 있다. 실장용 전극(19)의 관통부는 외부 접속 전극(14)의 관통부(141)와 동일한 재료로 이루어진다. 실장용 전극(19)의 범프는 외부 접속 전극(14)의 범프(142)와 동일한 재료로 이루어진다.
(2.9) 기능막, 절연층, 스페이서층, 및 배선층 간의 관계
스페이서층(17)은 외측단(171) 및 내측단(172)을 가진다. 평면에서 봤을 때, 또는 두께 방향(D1)으로 봤을 때, 외측단(171)은 내측단(172)보다 압전 박막(122)으로부터 멀리 있고, 내측단(172)은 외측단(171)보다 압전 박막(122)에 가까이 있다. 절연층(16)에서의 스페이서층(17) 측의 제1 주면(161)은, 평면에서 봤을 때 절연층(16)이 스페이서층(17)과 겹치면서, 두께 방향(D1)에서 지지 기판(11)의 제1 주면(111)으로부터의 거리가 외측단(171)으로부터 내측단(172)을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역(162)을 가진다.
두께와 관련하여, 저음속막(121)은 예를 들어 약 600nm의 두께를 가지고 있다. 압전 박막(122)은 예를 들어 약 600nm의 두께를 가지고 있고, IDT 전극(13)은 예를 들어 약 150nm의 두께를 가지고 있다. 절연층(16)은, 저음속막(121) 및 압전 박막(122)을 포함하는 기능막(12)보다 약간 더 두껍고, 예를 들어, 약 1.3㎛ 내지 1.5㎛이다. 절연층(16)은 압전 박막(122)에서의 지지 기판(11) 측과는 반대측의 제1 주면(1226)의 일부, 및 압전 박막(122)의 측면(122)을 덮는다. 절연층(16)의 제1 주면(161)은 경사 영역(162)보다 압전 박막(122)에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록하다. 도시된 구성에서, 절연층(16)의 제1 주면(161)은 경사 영역(162)보다 기능막(2)에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록하다.
절연층(16)의 제1 주면(161)의 경사 영역(162)은 압전 박막(122)의 둘레 전체를 둘러싼다. 도시된 구성에서, 절연층(16)의 제1 주면(161)의 경사 영역(162)은 기능막(12)의 둘레 전체를 둘러싼다.
배선층(15)은 스페이서층(17)의 내측단(172)만을 가로지르고, 외측단(171)을 가로지르지 않는다. 바꿔 말하면, 배선층(15)은, 평면에서 봤을 때 절연층(16)의 둘레보다 내측에 위치하여, 스페이서층(17)이 절연층(16)의 둘레 전체를 따라 절연층(16)과 접촉하게 한다.
(3) 탄성파 장치의 제조
이하에서는, 탄성파 장치(1)의 예시적인 제조 방법을 간단히 설명한다.
먼저, 복수의 탄성파 장치(1)의 각각의 지지 기판(11)이 잘려 만들어지는 실리콘 웨이퍼(110; 도 4a)가 준비된다.
그 다음에, 기능막(12)이 실리콘 웨이퍼(110)의 제1 주면(1101; 도 4a) 상에 형성되고, 절연층(16) 및 스페이서층(17)이 차례로 형성된다. 커버(18)가 스페이서층(17)에 접합된 후, 커버(18) 및 스페이서층(17)은, 외부 접속 전극(14)이 형성되는 지점에 관통홀을 생성하기 위해, 구멍이 뚫린다. 외부 접속 전극(14)은 관통홀을 채움으로써 형성되고, 이에 따라, 복수의 탄성파 장치(1)가 형성된 실리콘 웨이퍼(110)인 웨이퍼가 얻어진다. 실리콘 웨이퍼(110)의 제1 주면(1101)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111)에 대응한다.
절연층(16)을 형성하기 위해, 기능막(12) 및 기능막(12)이 형성되어 있지 않은 영역 모두를 덮는 전구체 절연막(160)은 실리콘 웨이퍼(110)의 제1 주면(1101) 상에, 예를 들어, 스핀 코팅에 의해 형성된다. 그 다음에, 그레이스케일 마스크(grayscale mask)를 이용한 절연막(160)의 3차원 포토리소그래픽 패터닝에 사용되는 레지스트층(169; 도 4a)이 형성된다. 그 다음에, 레지스트층(169) 및 전구체 절연막(160)의 일부는 에칭으로 제거되어, 절연층(16)이 얻어진다(도 4b).
이렇게 얻어진 웨이퍼는 예를 들어 다이싱 소(dicing saw) 또는 레이저를 이용하여 복수의 탄성파 장치(1)로 잘려진다.
(4) 장점
일 실시형태에 따른 탄성파 장치(1)는 지지 기판(11), 압전 박막(122), IDT 전극(3), 배선층(15), 절연층(16), 스페이서층(17), 및 커버(18)를 포함한다. 압전 박막(122)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 위에 마련되어 있지만, 지지 기판(11) 상에 직접 마련되어 있지는 않다. 배선층(15)은 IDT 전극(13)에 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(16)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 마련되어 있고, 압전 박막(122)을 둘러싼다. 스페이서층(17)은 적어도 일부가 절연층(16) 상에 마련되어 있고, 평면에서 봤을 때, 또는 지지 기판(11)에 수직인 방향 또는 두께 방향(D1)으로 봤을 때 압전 박막(122)을 둘러싼다. 커버(18)는 스페이서층(17) 상에 마련되어 있고, 두께 방향(D1)으로 IDT 전극(13)으로부터 이격되어 있다. 스페이서층(17)은 외측단(171), 및 평면에서 봤을 때 외측단(171)보다 압전 박막(122)에 가까운 내측단(172)을 가진다. 절연층(16)에서의 스페이서층(17) 측의 제1 주면(161)은, 평면에서 봤을 때 절연층(16)이 스페이서층(17)과 겹치면서, 두께 방향(D1)에서 지지 기판(11)의 제1 주면(111)으로부터의 거리가 외측단(171)으로부터 내측단(172)을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역(162)을 가진다.
절연층(16)에서의 스페이서층(17) 측의 제1 주면(161)의 경사 영역(162)은 절연층(16)과 스페이서층(17) 간의 계면에서 스페이서층(17)의 외측단(171)과 내측단(172) 간의 거리를 증가시킨다. 그 결과, 본 실시형태에 따른 탄성파 장치(1)는 내습성이 향상되고, 따라서, 신뢰성도 향상된다.
또한, 절연층(16)은 압전 박막(122)에서의 지지 기판(11) 측과는 반대측의 제1 주면(1226)의 일부, 및 압전 박막(122)의 측면(122)을 덮는다. 이는 압전 박막(122)과 지지 기판(1) 간의 박리를 방지한다. 도시된 구성에서, 절연층(16)은 기능막(12)에서의 지지 기파(11) 측과는 반대측의 제1 주면(126)의 일부, 및 기능막(12)의 측면(127)을 덮는다. 이는 기능막(12)이 지지 기판(11)으로부터 박리되는 것을 방지한다. 또한, 도시된 구성에서, 절연층(16)에서의 스페이서층(17) 측의 제1 주면(161)은, 평면에서 봤을 때 절연층(16)이 스페이서층(17)과 겹치면서, 두께 방향(D1)에서 지지 기판(11)의 제1 주면(111)으로부터의 거리가 외측단(171)으로부터 내측단(172)을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역(162)을 가진다. 이로 인하여, 절연층(16)은, 절연층의 스페이서층 측의 표면과 지지 기판의 표면 간의 두께 방향에서의 거리가 스페이서층의 내측단으로부터 외측단을 향하여 점차 증가하는 경우보다, 평면에서 봤을 때 절연층이 스페이서층과 겹치는 부분에서 더 얇아진다. 따라서, 탄성파 장치(1)는 지지 기판(11)으로부터 커버(18)까지의 높이 증가를 제한하면서 내습성을 향상시킨다.
절연층(16)의 제1 주면(161)은 경사 영역(162)보다 기능막(12)에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록하다. 이는, 절연층(16)의 제1 주면(161)이 경사 영역(162)보다 기능막(12)에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록하지 않은 경우보다, 외부 수분이 IDT 전극(13)에 도달하는 것을 더욱 어렵게 만든다.
또한, 경사 영역(162)은 압전 박막(122)의 둘레 전체를 둘러싼다. 이는, 경사 영역(162)이 압전 박막(122)의 둘레 전체를 둘러싸지 않은 경우보다, 탄성파 장치(1)가 더욱 높은 내습성을 가지게 한다. 도시된 구성에서, 경사 영역(162)은 기능막(12)의 둘레 전체를 둘러싼다. 이는, 경사 영역(162)이 기능막(12)의 둘레 전체를 둘러싸지 않은 경우보다, 탄성파 장치(1)가 더욱 높은 내습성을 가지게 한다.
스페이서층(17)은 절연층(16)의 둘레 전체를 따라 절연층(16)과 접촉하고 있다. 이는, 커버(18), 스페이서층(17), 절연층(16), 및 지지 기판(11) 상에서 압전 박막(122) 및 IDT 전극(13)을 포함하는 적층체에 의해 둘러싸인 공간(S1)의 기밀성을 더욱 향상시키고, 이에 따라 탄성파 장치(1)를 훨씬 더 신뢰성 있게 한다.
또한, 배선층(15)은 제1 접속부(151) 및 제2 접속부(152)를 포함한다. 제1 접속부(151)는 IDT 전극(13) 상에 마련되어 있다. 제2 접속부(152)는 절연층(16)과 스페이서층(17) 사이에 끼워져 있고 절연층(16)의 둘레보다 내측에 위치해 있다. 탄성파 장치(1)는 외부 접속을 위한 전극인 외부 접속 전극(14)을 또한 포함한다. 외부 접속 전극(14)은 배선층(15)의 제2 접속부(152) 상에 마련되어 있고 배선층(15)에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 접속 전극(14)은 두께 방향(D1)으로 스페이서층(17) 및 커버(18)를 관통하여 연장되는 관통부(141)를 포함한다. 이는, 커버(18), 스페이서(17), 절연층(16), 및 지지 기판(11) 상에서 압전 박막(122) 및 IDT 전극(13)을 포함하는 적층체에 의해 둘러싸인 공간(S1)의 기밀성을 더욱 향상시키고, 탄성파 장치(1)를 더욱 신뢰성 있게 한다.
상술한 실시형태는, 단지, 본 발명의 다양한 실시형태 중 하나임을 주목한다. 본 발명의 목적이 얻어지는 한, 다양한 변형이 예를 들어 디자인에 따라 상술한 실시형태에 행해질 수 있다.
(5) 변형예
(5.1) 변형예 1
도 5에 도시된, 일 실시형태의 변형예 1에 따른 탄성파 장치(1a)에서, 경사 영역(162)은, 스페이서층(17)의 둘레 방향에 직교하는 면 내에 있어서, 외측단(171) 측에서 지지 기판(11)을 향하여 실질적으로 볼록한 곡선이 내측단(172) 측에서 커버(18)를 향하여 실질적으로 볼록한 곡선과 만나는 변곡점(1623)을 가진다. 탄성파 장치(1a)의 나머지 구성은 일 실시형태에 따른 탄성파 장치(1)의 구성과 동일하고, 도시되거나 설명되지 않는다.
변형예 1에 따른 탄성파 장치(1a)는 내습성이 향상된다.
(5.2) 변형예 2
일 실시형태의 변형예 2에 따른 탄성파 장치(1b)에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 기능막(12b)은 고음속막(123), 저음속막(121), 및 압전 박막(122)을 포함한다. 고음속막(123)은 지지 기판(11) 상에 직접 마련되어 있고, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 빠르게 벌크파를 전파시킨다. 저음속막(121)은 고음속막(123) 상에 마련되어 있고, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 느리게 벌크파를 전파시킨다. 압전 박막(122)은 저음속막(121) 상에 마련되어 있다. 도 1에 도시된 실시형태에 따른 탄성파 장치(1)의 구성요소와 동등한 탄성파 장치(1b)의 구성요소는 도 1에 도시된 실시형태와 동일한 도면부호에 의해 참조되고, 설명되지 않는다.
탄성파 장치(1b)에서, 고음속막(123)은 탄성파를 압전 박막(122) 및 저음속막(121)의 적층체에 가둔다. 탄성파는 고음속막(123) 밑의 구조로 누설되는 것이 차단된다.
이러한 구조에 있어서, 탄성파 장치를 필터 또는 공진기로 만드는 특정 모드의 탄성파 장치의 에너지는 압전 박막(122) 및 저음속막(121)과, 저음속막(121)에 가까운 고음속막(123)의 일부분에 걸쳐 분포되고, 지지 기판(11)에는 분포되지 않는다. 고음속막(123)을 이용하여 탄성파를 가두는 이러한 방법은 비누설 SH(Shear Horizontal) 파인 러브파(Love-wave) 유형의 탄성 표면파의 경우와 동일한 메커니즘에 근거하고, 예를 들어, 케냐 하시모토(Kenya Hashimoto) 저, 리얼라이즈 사이언스 앤 엔지니어링(Realize Scinece & Engineering) 사, 탄성 표면파 장치를 위한 시뮬레이션 기술에 대한 소개(Introduction to Simulation Technologies for Surface Acoustic Wave Devices)(일본어판)의 26쪽 내지 28쪽에 기술되어 있다. 이러한 메커니즘은 음향 다층막으로 형성된 브래그 반사기(Bragg reflector)를 이용하여 탄성파를 가두는 메커니즘과 다르다.
고음속막(123)은 다이아몬드상 카본(diamond-like carbon), 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 및 석영과 같은 압전 재료; 알루미나, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테타이트, 및 포스테라이트와 같은 세라믹 재료; 마그네시아 다이아몬드; 이러한 재료들 중 임의의 재료를 주성분으로 하는 재료; 또는 이러한 재료들의 혼합물을 주성분으로 하는 재료로 이루어진다.
고음속막(123)의 두께와 관련하여, 고음속막(123)의 두께가 두꺼울 수록, 탄성파를 압전 박막(122) 및 저음속막(121)에 가두는 고음속막(123)의 기능이 좋아진다.
변형예 2에 따른 탄성파 장치(1b)는 내습성이 향상된다.
(5.3) 변형예 3
일 실시형태의 변형예 3에 따른 탄성파 장치(1c)에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 압전 박막(122)은 지지 기판(11) 상에 직접 마련된 기능막(12c)의 유일한 구성요소이다. 즉, 압전 박막(122)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 직접 마련되어 있다. 도 1에 도시된 실시형태에 따른 탄성파 장치(1)의 구성요소와 동등한 탄성파 장치(1c)의 구성요소는 도 1에 도시된 실시형태와 동일한 도면부호에 의해 참조되고, 설명되지 않는다.
지지 기판(11)은, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 더 빠르게 벌크파를 전파시키는 고음속 지지 기판을 형성한다.
변형예 3에 따른 탄성파 장치(1c)는 내습성이 향상된다.
(5.4) 다른 변형예
탄성파 장치(1, 1a)에서, 기능막(12)은 저음속막(121)과 지지 기판(11) 사이에 추가 필름을 더 포함할 수 있다. 탄성파 장치(1b)에서, 기능막(12b)은 고음속막(123)과 지지 기판(11) 사이에 그리고/또는 저음속막(121)과 압전 박막(122) 사이에 추가 필름을 포함할 수 있다. 탄성파 장치(1, 1a)에서, 기능막(12)은, 저음속막(121) 대신에, 압전 박막(122)과 지지 기판(11) 사이에 음향 임피던스층을 가질 수 있다. 음향 임피더스층은 IDT 전극(13)에 의해 여진된 탄성파가 지지 기판(11)으로 누설되는 것을 차단하고, 상대적으로 높은 음향 임피더스를 가진 적어도 하나의 고음향 임피던스층, 및 상대적으로 낮은 음향 임피더스를 가진 적어도 하나의 저음향 임피더스층이 지지 기판(11)에 수직인 방향인 두께 방향(D1)으로 적층됨으로써 형성된 다층 구조를 가진다. 다층 구조가 복수의 고음향 임피더스층 및 복수의 저음향 임피더스층을 포함할 때, 이러한 2가지 유형의 층들은 두께 방향(D1)으로 번갈아 배치된다.
고음향 임피더스층은 예를 들어 백금, 텅스텐, 탄탈산 리튬, 사파이어, 니오브산 리튬, 질화 규소, 또는 산화 아연으로 이루어진다.
저음향 임피더스층은 예를 들어 산화 규소, 알루미늄, 또는 티타늄으로 이루어진다.
탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)가 압전 박막(122) 상에 한 쌍의 IDT 전극(13)을 가질지라도, 복수 쌍의 IDT 전극(13)이 마련될 수도 있다. 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)가 복수 쌍의 IDT 전극(13)을 가질 때, 각각이 한 쌍의 IDT 전극(13)을 포함하는 복수의 탄성 표면파 공진기는 대역 통과 필터를 형성하도록 서로 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 2개의 외부 접속 전극(14)은 유일한 선택 사항이 아니다. 3개 이상의 외부 접속 전극(14)이 형성될 수도 있다.
또한, 탄성파 장치(1, 1a, b, 1c)에서, 적어도 하나의 관통부(141)를 포함하는 외부 접속 전극(14)은 선택적이다. 대신에, 배선층(15)이 스페이서층(17)의 외측단을 넘어 연장될 수도 있고, 스페이서층(17)으로부터 바깥에 위치하고 있는 부분의 적어도 일부가 외부 접속 전극으로서 기능할 수 있다.
또한, 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c) 내의 절연층(16) 및 스페이서층(17)은 합성 수지 또는 다른 유기 재료로 이루어질 필요는 없다. 무기 재료가 사용될 수도 있다.
(결론)
상술한 실시형태 및 변형예로부터 이하의 양상이 개시되어 있음이 명확하다.
제1 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는 지지 기판(11), 압전 박막(122), IDT 전극(13), 배선층(15), 절연층(16), 스페이서층(17), 및 커버(18)를 포함한다. 압전 박막(122)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 마련된다. IDT 전극(13)은 압전 박막(122) 상에 마련된다. 배선층(15)은 IDT 전극(13)에 전기적으로 접속된다. 절연층(16)은 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 마련되고 압전 박막(122)을 둘러싼다. 스페이서층(17)은 적어도 일부가 절연층(16) 상에 마련되어 있고, 평면에서 봤을 때, 또는 지지 기판(11)에 수직인 방향 또는 두께 방향(D1)으로 봤을 때 압전 박막(122)을 둘러싼다. 커버(18)는 스페이서층(17) 상에 마련되어 있고, 두께 방향(d1)으로 IDT 전극(13)으로부터 이격되어 있다. 스페이서층(17)은 외측단(171), 및 평면에서 봤을 때 외측단(171)보다 압전 박막(122)에 가까운 쪽의 내측단(172)을 가진다. 절연층(16)에서의 스페이서층(17) 측의 제1 주면(161)은, 평면에서 봤을 때 절연층(16)이 스페이서층(17)과 겹치면서, 두께 방향(D1)에서 지지 기판(11)의 제1 주면(111)으로부터의 거리가 외측단(172)으로부터 내측단(172)을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역(162)을 가진다.
제1 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는 내습성이 향상된다.
제2 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는: 제1 양상에 있어서, 절연층(16)이, 압전 박막(122)에서의 지지 기판(11) 측과는 반대측의 제1 주면(1226)의 일부를 덮고, 또한 압전 박막(122)의 측면(1227)을 덮는다.
제2 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는 압전 박막(122)과 지지 기판(11) 간의 박리 가능성이 낮아진다. 제2 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)에 있어서, 절연층(16)에서의 스페이서층(17) 측의 제1 주면(161)은, 평면에서 봤을 때 절연층(16)이 스페이서층(17)과 겹치면서, 두께 방향(D1)에서 지지 기판(11)의 제1 주면(111)으로부터의 거리가 외측단(172)으로부터 내측단(172)을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역(162)을 가짐을 주목한다. 이로 이하여, 절연층(16)은, 절연층의 스페이서층 측의 제1 주면과 지지 기판의 제1 주면 간의 두께 방향에서의 거리가 스페이서층의 내측단으로부터 외측단을 향하여 점차 증가하는 경우보다, 평면에서 봤을 때 절연층이 스페이서층과 겹치는 부분에서 더 얇아진다. 따라서, 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는 지지 기판(11)으로부터 커버(18)까지의 높이의 증가를 제한하면서 내습성이 향상된다.
제3 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는: 제2 양상에 있어서, 절연층(16)의 제1 주면(161)은, 경사 영역(162)보다 압전 박막(122)에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록하다.
제3 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는, 절연층(16)의 제1 주면(161)이 경사 영역(162)보다 압전 박막(122)에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록하지 않은 경우보다, 외부 수분이 IDT 전극(13)으로 침투될 가능성이 낮아진다.
제4 양상에 따른 탄성파 장치(1a)는: 제1 내지 제3 양상 중 어느 한 양상에 있어서, 경사 영역(162)은, 스페이서층(17)의 둘레 방향에 직교하는 면 내에 있어서, 외측단(171) 측에서 지지 기판(11)을 향하여 실질적으로 볼록한 곡선이 내측단(172) 측에서 커버(18)를 향하여 실질적으로 볼록한 곡선과 만나는 변곡점(1623)을 가진다.
제4 양상에 따른 탄성파 장치(1a)는 탄성파 장치(1a)의 두께 증가를 제한하면서 내습성이 향상된다.
제5 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는: 제1 내지 제4 양상 중 어느 한 양상에 있어서, 경사 영역(162)이 압전 박막(122)의 둘레 전체를 둘러싼다.
제5 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는, 경사 영역(162)이 압전 박막(122)의 둘레 전체를 둘러싸지 않은 경우보다, 내습성이 향상된다.
제6 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는: 제5 양상에 있어서, 스페이서층(17)이 절연층(16)의 둘레 전체를 따라 절연층(16)과 접촉한다.
제6 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는, 커버(18), 스페이서층(17), 절연층(16), 및 지지 기판(11) 상에서 압전 박막(122) 및 IDT 전극(13)을 포함하는 적층체에 의해 둘러싸인 공간(S1)의 기밀성 증가로 인하여 신뢰성이 향상된다.
제7 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는: 제6 양상에 있어서, 배선층(15)이 제1 접속부(151) 및 제2 접속부(152)를 포함한다. 제1 접속부(151)는 IDT 전극(13) 상에 마련되어 있다. 제2 접속부(152)는 절연층(16)과 스페이서층(17) 사이에 끼워져 있고 절연층(16)의 둘레보다 내측에 위치해 있다. 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는 외부 접속 전극(14)을 또한 포함한다. 외부 접속 전극(14)은 배선층(15)의 제2 접속부(152) 상에 마련되어 있고 배선층(15)에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 접속 전극(14)은 두께 방향(D1)으로 스페이서층(17) 및 커버(18)를 관통하여 연장되는 관통부(141)를 포함한다.
제7 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는, 커버(18), 스페이서층(17), 절연층(16), 및 지지 기판(11) 상에서 압전 박막(122) 및 IDT 전극(13)을 포함하는 적층체에 의해 둘러싸인 공간(S1)의 기밀성 증가로 인하여 신뢰성이 향상된다.
제8 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a)는: 제1 내지 제7 양상 중 어느 한 양상에 있어서, 탄성파 장치(1, 1a)가 저음속막(121)을 더 포함한다. 저음속막(121)은 지지 기판(11)과 압전 박막(122) 사이의 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 배치되고, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 느리게 벌크파를 전파시킨다. 압전 박막(122)은 저음속막(121) 상에 마련된다. 지지 기판(11)은 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 빠르게 벌크파를 전파시키는 고음속 지지 기판을 형성한다.
제8 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a)는, 저음속막(121)이 없는 경우보다, 손실이 작고 Q값이 높다.
제9 양상에 따른 탄성파 장치(1b)는: 제1 내지 제7 양상 중 어느 한 양상에 있어서, 탄성파 장치(1b)가 고음속막(123) 및 저음속막(121)을 더 포함한다. 고음속막(123)은 지지 기판(11)과 압전 박막(122) 사이의 지지 기판(11)의 제1 주면(111) 상에 직접 마련되고, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 빠르게 벌크파를 전파시킨다. 저음속막(121)은 지지 기판(11)과 압전 박막(122) 사이의 고음속막(123) 상에 배치되고, 압전 박막(122)에서 전파되는 탄성파보다 느리게 벌크파를 전파시킨다. 압전 박막(122)은 저음속막(121) 상에 마련된다.
제9 양상에 따른 탄성파 장치(1b)에 있어서, 지지 기판(11)으로 누설되는 탄성파는 감소된다.
제10 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a, 1b, 1c)는: 제1 내지 제9 양상 중 어느 한 양상에 있어서, 압전 박막(122)이 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납으로 이루어진다.
제11 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a)는: 제8 양상에 있어서, 압전 박막(122)이 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납으로 이루어진다. 저음속막(121)은 산화 규소, 유리, 산질화 규소, 산화 탄탈, 및 산화 규소에 불소, 탄소, 또는 붕소를 첨가함으로써 얻어진 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 함유한다.
제12 양상에 따른 탄성파 장치(1, 1a)는: 제11 양상에 있어서, 고음속 지지 기판이 실리콘, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 사파이어, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 석영, 알루미나, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테타이트, 포스테타이트, 및 마그네시아 다이아몬드로 이루어진 군으롭터 선택된 적어도 하나의 재료를 함유한다.
제13 양상에 따른 탄성파 장치(1b)는: 제9 양상에 있어서, 압전 박막(122)이 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납으로 이루어진다. 저음속막(121)은 산화 규소, 유리, 산질화 규소, 산화 탄탈, 및 산화 규소에 불소, 탄소, 또는 붕소를 첨가함으로써 얻어진 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 함유한다.
제14 양상에 따른 탄성파 장치(1b)는: 제13 양상에 있어서, 고음속막(123)이 다이아몬드상 카본, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 석영, 알루미나, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테타이트, 포스테라이트, 및 마그네시아 다이아몬드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 함유한다.
본 발명의 바람직한 실시형태가 위에서 설명되었지만, 당업자라면, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서 변형이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 오로지 이하의 청구범위에 의해 정해진다.
Claims (14)
- 지지 기판;
상기 지지 기판의 제1 주면 상에 직접적으로 또는 간접적으로 마련된 압전 박막;
상기 압전 박막 상에 형성된 IDT(InterDigital Transducer) 전극;
상기 IDT 전극에 전기적으로 접속된 배선층;
상기 지지 기판의 제1 주면 상에 형성되며, 상기 압전 박막을 둘러싸는 절연층;
적어도 일부가 상기 절연층 상에 형성되며, 평면에서 봤을 때 또는 상기 지지 기판에 수직인 방향 또는 두께 방향으로 봤을 때, 상기 압전 박막을 둘러싸는 스페이서층(spacer layer); 및
상기 스페이서층 상에 배치되며, 상기 두께 방향에서 상기 IDT 전극으로부터 이격되어 있는 커버를 포함하고,
상기 스페이서층은 외측단, 및 평면에서 봤을 때 상기 외측단보다도 상기 압전 박막에 가까운 쪽의 내측단을 가지며,
상기 절연층에서의 상기 스페이서층 측의 제1 주면은, 평면에서 봤을 때 상기 절연층이 상기 스페이서층과 겹치면서, 상기 두께 방향에서 상기 지지 기판의 제1 주면으로부터의 거리가 상기 외측단으로부터 상기 내측단을 향하여 점차 증가하도록 연장되는 경사 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항에 있어서, 상기 절연층은, 상기 압전 박막에서의 상기 지지 기판 측과는 반대측의 제1 주면의 일부를 덮고, 또한 상기 압전 박막의 측면을 덮는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 절연층의 제1 주면은, 상기 경사 영역보다 상기 압전 박막에 가까운 부분에서 실질적으로 볼록한 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경사 영역은, 상기 스페이서층의 둘레 방향에 직교하는 면 내에 있어서, 상기 외측단 측에서 상기 지지 기판을 향하여 실질적으로 볼록한 곡선이 상기 내측단 측에서 상기 커버를 향하여 실질적으로 볼록한 곡선과 만나는 변곡점을 가지는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사 영역은 상기 압전 박막의 둘레 전체를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 스페이서층은 상기 절연층의 둘레 전체를 따라 상기 절연층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 배선층은,
상기 IDT 전극 상에 위치하는 제1 접속부; 및
상기 절연층과 상기 스페이서층 사이에 끼워져 있으며 상기 절연층의 둘레보다 내측에 위치하는 제2 접속부를 포함하고,
상기 탄성파 장치는, 상기 배선층의 제2 접속부 상에 형성되며 상기 배선층에 전기적으로 접속된 외부 접속 전극을 포함하며,
상기 외부 접속 전극은, 상기 두께 방향으로 상기 스페이서층 및 상기 커버를 관통하여 연장되는 관통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 기판과 상기 압전 박막 사이에서 상기 지지 기판의 제1 주면 상에 배치되며, 상기 압전 박막에서 전파되는 탄성파보다 느리게 벌크파를 전파시키는 저음속막을 더 포함하고,
상기 압전 박막은 상기 저음속막 상에 마련되며,
상기 지지 기판은, 상기 압전 박막에서 전파되는 탄성파보다 빠르게 벌크파를 전파시키는 고음속 지지 기판을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 기판과 상기 압전 박막 사이에서 상기 지지 기판의 제1 주면 상에 직접 배치되며, 상기 압전 박막에서 전파되는 탄성파보다 빠르게 벌크파를 전파시키는 고음속막; 및
상기 지지 기판과 상기 압전 박막 사이에서 상기 고음속막 상에 배치되며, 상기 압전 박막에서 전파되는 탄성파보다 느리게 벌크파를 전파시키는 저음속막을 더 포함하고,
상기 압전 박막은 상기 저음속막 상에 마련되는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압전 박막은 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 압전 박막은 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납으로 이루어지고,
상기 저음속막은 산화 규소, 유리, 산질화 규소, 산화 탄탈, 및 산화 규소에 불소, 탄소, 또는 붕소를 첨가함으로써 얻어진 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제11항에 있어서, 상기 고음속 지지 기판은 실리콘, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 사파이어(sapphire), 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 석영, 알루미나, 지르코니아(zirconia), 코디에라이트(cordierite), 멀라이트(mullite), 스테타이트(steatite), 포스테라이트(forsterite), 및 마그네시아 다이아몬드(magnesia diamond)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 압전 박막은 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 산화 아연, 질화 알루미늄, 또는 티탄산 지르콘산 납으로 이루어지고,
상기 저음속막은 산화 규소, 유리, 산질화 규소, 산화 탄탈, 및 산화 규소에 불소, 탄소, 또는 붕소를 첨가함으로써 얻어진 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치. - 제13항에 있어서,
상기 고음속막은 다이아몬드상 카본(diamond-like carbon), 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬, 석영, 알루미나, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테타이트, 포스테라이트, 및 마그네시아 다이아몬드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 탄성파 장치.
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Citations (4)
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Patent Citations (4)
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