KR20200030478A - 벌크 음향파 공진기를 위한 리세스 프레임 구조체 - Google Patents

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KR20200030478A
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노부후미 마쯔오
광재 신
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스카이워크스 글로벌 피티이. 엘티디.
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Abstract

필름 벌크 음향파 공진기(film bulk acoustic wave resonator)(FBAR)는 주요 음향파가 동작 중에 생성되는 주요 활성 도메인을 정의하는 중앙 영역에, 그리고 중앙 영역의 대향 측면들 상에 측방향으로 배치되는 리세스된 프레임 영역들에 배치되는 압전 필름을 포함한다. 리세스된 프레임 영역들에 배치된 압전 필름은 중앙 영역에 배치된 압전 필름 내의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함한다.

Description

벌크 음향파 공진기를 위한 리세스 프레임 구조체{RECESS FRAME STRUCTURE FOR A BULK ACOUSTIC WAVE RESONATOR}
본 개시내용의 실시예들은 음향파 디바이스들과, 스퓨리어스 신호들(spurious signals)을 동일하게 완화시키는 구조체들 및 방법들에 관한 것이다.
음향파 디바이스들, 예를 들어, 벌크 음향파(bulk acoustic wave)(BAW) 디바이스들은 무선 주파수 전자 시스템들에서 필터들의 컴포넌트들로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 모바일 폰의 무선 주파수 프론트엔드에서의 필터들은 음향파 필터들을 포함할 수 있다. 2개의 음향파 필터가 듀플렉서로서 배열될 수 있다.
본 명세서에 개시된 양태에 따르면, 필름 벌크 음향파 공진기(film bulk acoustic wave resonator)(FBAR)가 제공된다. FBAR은 주요 음향파(main acoustic wave)가 동작 중에 생성되는 주요 활성 도메인을 정의하는 중앙 영역에, 그리고 중앙 영역의 대향 측면들 상에 측방향으로 배치되는 리세스된 프레임 영역들에 배치되는 압전 필름을 포함한다. 리세스된 프레임 영역들에 배치된 압전 필름은 중앙 영역에 배치된 압전 필름 내의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함한다.
일부 실시예에서, FBAR은 압전 필름의 상부 표면 상에 배치된 상부 전극 및 압전 필름의 하부 표면 상에 배치된 하부 전극을 추가로 포함하고, 중앙 영역에서의 상부 전극과 하부 전극 사이의 수직 거리는 리세스된 프레임 영역들에서의 상부 전극과 하부 전극 사이의 수직 거리보다 더 크다. FBAR은 중앙 영역으로부터 리세스된 프레임 영역들의 대향 측면들 상에 측방향으로 배치된 상승된 프레임 영역들(raised frame regions)을 추가로 포함할 수 있고, 압전 필름은 리세스된 프레임 영역들을 통해 측방향으로 연장되고, 상승된 프레임 영역들에서의 상부 전극의 두께는 중앙 영역에서의 상부 전극의 두께보다 더 크다. 리세스된 프레임 영역들에서의 압전 필름의 음향 속도(acoustic velocity)는 상승된 프레임 영역들에서의 압전 필름의 음향 속도와 상이할 수 있다. 리세스된 프레임 영역들 및 상승된 프레임 영역들에서의 음향 속도의 차이는 중앙 영역의 외부에 있는 압전 필름을 통해 이동하는 횡방향 음향파들이 중앙 영역에 들어가는 것을 방지하기에 충분한 음향 속도 불연속성(acoustic velocity discontinuity)을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 상승된 프레임 영역 내의 압전 필름의 적어도 일부는 중앙 영역에 배치된 압전 필름에서의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함한다. 중앙 영역에 배치된 압전 필름에서의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함하는 상승된 프레임 영역들에서의 압전 필름의 일부가 하부 전극에 접촉할 수 있다.
일부 실시예에서, 중앙 영역에 배치된 압전 필름에서의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함하는 리세스된 프레임 영역들에서의 압전 필름의 일부가 하부 전극에 접촉한다.
일부 실시예에서, FBAR은 상부 전극의 상부 표면 상에 등각으로 퇴적된(conformally deposited) 유전체 재료의 층을 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 리세스된 프레임 영역들에서의 하부 전극의 상부 표면들은 중앙 영역에서의 하부 전극의 표면보다 더 큰 정도의 표면 결함들을 나타낸다. 상승된 프레임 영역들에서의 하부 전극의 상부 표면들은 중앙 영역에서의 하부 전극의 표면보다 더 큰 정도의 표면 결함들을 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서, 무선 주파수 필터는 위에서 개시한 바와 같은 FBAR을 포함한다. 무선 주파수 필터는 전자 모듈에 포함될 수 있다. 전자 모듈은 전자 디바이스에 포함될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 필름 벌크 음향파 공진기(FBAR)를 형성하는 방법이 제공된다. 그 방법은 유전체 재료의 층과 기판 사이에 정의된 캐비티(cavity) 위에 배치된 유전체 재료의 층의 상부 표면 상에 하부 전극을 퇴적하는 단계, 하부 전극의 상부 표면 상에 압전 재료의 시드 층을 퇴적하는 단계, 압전 재료의 시드 층을 관통하는 하나 이상의 개구를 에칭하는 단계 - 하나 이상의 개구의 에칭은 하나 이상의 개구의 에칭에 의해 노출된 하부 전극의 상부 표면의 부분들을 손상시키기에 충분한 양의 시드 층의 오버-에칭(over-etching)을 포함함 - , 및 시드 층의 상부 표면 상에, 손상된 부분들을 포함하는 하부 전극의 상부 표면의 일부분 상에, 그리고 유전체 층의 상부 표면의 일부분 상에 압전 재료의 벌크 필름을 퇴적하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 시드 층의 오버-에칭은, 하나 이상의 개구 위에 퇴적된 압전 재료의 벌크 필름의 영역들이 하나 이상의 개구를 포함하지 않는 시드 층의 부분들 위에 퇴적된 압전 재료의 벌크 필름의 영역들보다 더 높은 결함들의 농도를 나타내게 하기에 충분한 손상을 하부 전극의 상부 표면에 야기한다.
일부 실시예에서, 그 방법은 압전 재료의 벌크 필름의 상부 표면 상에 전도성 재료의 층을 퇴적하여 상부 전극을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 전도성 재료의 층을 퇴적하는 단계는, 시드 층의 하나 이상의 개구 바로 위의 영역들 사이에 배치된 중앙 영역에서 제1 두께로 전도성 재료의 층을 퇴적하는 단계, 및 중앙 영역으로부터 시드 층의 하나 이상의 개구 바로 위의 영역들의 대향 측면들 상의 영역들에서 제1 두께보다 큰 제2 두께로 전도성 재료를 퇴적하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 그 방법은 전도성 재료의 층의 상부 표면 상에 유전체 재료의 층을 등각으로 퇴적하는 단계를 추가로 포함한다.
본 개시내용의 실시예들이 이제 첨부된 도면들을 참조하여 비제한적인 예에 의해 설명될 것이다.
도 1은 필름 벌크 음향파 공진기의 예의 단면도이다.
도 2는 필름 벌크 음향파 공진기의 다른 예의 단면도이다.
도 3a는 필름 벌크 음향파 공진기의 다른 예의 단면도이다.
도 3b는 필름 벌크 음향파 공진기의 다른 예의 단면도이다.
도 4는 필름 벌크 음향파 공진기의 예를 형성하는 방법의 동작을 예시한다.
도 5a는 필름 벌크 음향파 공진기의 예를 형성하는 방법의 다른 동작을 예시한다.
도 5b는 필름 벌크 음향파 공진기의 예를 형성하는 방법의 다른 동작을 예시한다.
도 5c는 필름 벌크 음향파 공진기의 예를 형성하는 방법의 다른 동작을 예시한다.
도 6은 필름 벌크 음향파 공진기의 예를 형성하는 방법의 다른 동작을 예시한다.
도 7은 본 개시내용의 양태들에 따른 하나 이상의 음향파 요소를 포함할 수 있는 필터 모듈의 일 예의 블록도이다.
도 8은 본 개시내용의 양태들에 따른 하나 이상의 필터 모듈을 포함할 수 있는 프론트엔드 모듈의 일 예의 블록도이다.
도 9는 도 8의 프론트엔드 모듈을 포함하는 무선 디바이스의 일 예의 블록도이다.
다음의 특정 실시예들에 대한 설명은 구체적인 실시예들에 대한 다양한 설명을 제시한다. 그러나, 본 명세서에 설명된 혁신들은, 예를 들어, 청구범위에 의해 정의되고 커버되는 바와 같이, 다수의 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 본 설명에서는, 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 유사한 참조 번호들로 나타낼 수 있는 도면들을 참조한다. 도면들에 예시되는 요소들은 반드시 일정 비율로 그려진 것은 아님을 이해할 것이다. 또한, 특정 실시예들은 도면에 도시된 것보다 많은 요소 및/또는 도면에 도시된 요소들의 서브세트를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 일부 실시예는 2개 이상의 도면으로부터의 특징들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
필름 벌크 음향파 공진기(FBAR)들은 일반적으로 압전 재료의 필름을 포함하는 벌크 음향파 공진기의 형태이며, 압전 재료의 필름은 상부 및 하부 전극 사이에 끼워지고 압전 재료의 필름이 진동하는 것을 허용하는 캐비티 위에 매달려 있다. 상부 전극 및 하부 전극에 걸쳐 인가되는 신호는, 음향파가 생성되어 압전 재료의 필름을 통해 이동하게 한다. FBAR은 압전 재료의 필름의 두께에 의해 결정된 공진 피크를 갖는 인가된 신호들에 대한 주파수 응답을 나타낸다. 이상적으로는, FBAR에서 생성될 유일한 음향파는 상부 및 하부 전극들을 형성하는 전도성 재료의 층들에 수직인 방향으로 압전 재료의 필름을 통해 이동하는 주요 음향파이다. 그러나, FBAR의 압전 재료는 전형적으로 비-제로 포아송비(non-zero Poisson's ratio)를 갖는다. 주요 음향파의 통과와 연관된 압전 재료의 압축 및 완화는 따라서 주요 음향파의 전파 방향에 수직인 방향으로 압전 재료의 압축 및 완화를 야기할 수 있다. 주요 음향파의 전파 방향에 수직인 방향에서의 압전 재료의 압축 및 완화는 압전 재료를 통해 (전극 필름들의 표면들에 평행한) 주요 음향파에 수직으로 이동하는 횡방향 음향파들을 생성할 수 있다. 횡방향 음향파들은 주요 음향파가 전파하는 영역으로 다시 반사될 수 있고 주요 음향파와 동일한 방향으로 이동하는 스퓨리어스 음향파들을 유도할 수 있다. 이러한 스퓨리어스 음향파들은 예상되는 것으로부터 또는 의도된 것으로부터 FBAR의 주파수 응답을 열화시킬 수 있고, 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
도 1은 일반적으로 100으로 표시된 FBAR의 예의 단면도이다. FBAR(100)은, 예를 들어, 실리콘 이산화물의 유전체 표면층(110A)을 포함할 수 있는 기판(110), 예를 들어, 실리콘 기판 상에 배치된다. FBAR(100)은 압전 재료(115)의 층 또는 필름, 예를 들어, 알루미늄 질화물(AlN)을 포함한다. 상부 전극(120)이 압전 재료(115)의 층 또는 필름의 일부분의 상부에 배치되고, 하부 전극(125)이 압전 재료(115)의 층 또는 필름의 일부분의 하부에 배치된다. 상부 전극(120)은, 예를 들어, 루테늄(Ru)으로 형성될 수 있다. 하부 전극(125)은 압전 재료(115)의 층 또는 필름의 일부분의 하부와 접촉하여 배치된 Ru의 층(125A), 및 압전 재료(115)의 층 또는 필름의 일부분의 하부와 접촉하여 Ru의 층(125A)의 측면에 대향하는 Ru의 층(125A)의 하부측 상에 배치된 티타늄(Ti)의 층(125B)을 포함할 수 있다. 상부 전극(120) 및 하부 전극(125) 각각은 유전체 재료(130)의 층, 예를 들어, 실리콘 이산화물로 커버될 수 있다. 하부 전극(125) 및 기판(110)의 표면층(110A)을 커버하는 유전체 재료(130)의 층 아래에 캐비티(135)가 정의된다. 예를 들어, 구리로 형성된 하부 전기적 콘택(140)은 하부 전극(125)과 전기적 접속을 할 수 있고, 예를 들어, 구리로 형성된 상부 전기적 콘택(145)은 상부 전극(120)과 전기적 접속을 할 수 있다.
FBAR(100)은 주요 음향파가 동작 중에 여기되는 압전 재료(115)의 층 또는 필름 내에 주요 활성 도메인을 포함하는 중앙 영역(150)을 포함할 수 있다. 중앙 영역은 예를 들어, 약 20㎛ 내지 약 100㎛의 폭을 가질 수 있다. 리세스된 프레임 영역 또는 영역들(155)은 중앙 영역(150)의 측방향 범위(lateral extent)를 한정하고 정의할 수 있다. 리세스된 프레임 영역들은 예를 들어, 약 1㎛의 폭을 가질 수 있다. 리세스된 프레임 영역(들)(155)은 중앙 영역(150)에서보다 상부 전극(120)의 상부 상에 유전체 재료(130)의 더 얇은 층을 갖는 영역들에 의해 정의될 수 있다. 리세스된 프레임 영역(들)(155) 내의 유전체 재료 층(130)은 중앙 영역(150) 내의 유전체 재료 층(130)보다 약 10 nm 내지 약 100 nm 더 얇을 수 있고/있거나, 리세스된 프레임 영역(들)(155) 내의 유전체 재료 대 중앙 영역(150) 내의 유전체 재료의 두께의 차이는 리세스된 프레임 영역(들)(155) 내의 디바이스의 공진 주파수가 중앙 영역(150) 내의 디바이스의 공진 주파수보다 약 5 MHz 내지 약 50 MHz 더 높아지게 야기할 수 있다. 상승된 프레임 영역 또는 영역들(160)은 중앙 영역(150)으로부터 리세스된 프레임 영역(들)(155)의 대향 측면 상에 정의될 수 있고 리세스된 프레임 영역(들)(155)의 외부 에지(들)에 직접 접할 수 있다. 상승된 프레임 영역들은, 예를 들어, 약 1㎛의 폭들을 가질 수 있다. 상승된 프레임 영역(들)(160)은 상부 전극(120)이 중앙 영역(150)에서 그리고 리세스된 프레임 영역(들)(155)에서보다 더 두꺼운 영역들에 의해 정의될 수 있다. 상부 전극(120)은 중앙 영역(150)에서 그리고 리세스된 프레임 영역(들)(155)에서 동일한 두께를 가질 수 있지만 상승된 프레임 영역(들)(160)에서 더 큰 두께를 가질 수 있다. 상부 전극(120)은 중앙 영역(150)에서 및/또는 리세스된 프레임 영역(들)(155)에서보다 상승된 프레임 영역(들)(160)에서 약 50 nm 내지 약 500 nm 더 두꺼울 수 있다.
리세스된 프레임 영역(들)(155) 및 상승된 프레임 영역(들)(160)은 동작 중에 FBAR(100)에서 생성된 횡방향 음향파들의 방산(dissipation) 또는 산란에 기여할 수 있고/있거나 리세스된 프레임 영역(들)(155) 및 상승된 프레임 영역(들)(160)의 외부로 전파되는 횡방향 파들을 반사하여, 이들 횡방향 음향파들이 중앙 영역에 들어가서 FBAR의 주요 활성 도메인 영역에서 스퓨리어스 신호들을 유도하는 것을 방지할 수 있다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 리세스된 프레임 영역(들)(155) 내의 상부 전극(120)의 상부 상의 유전체 재료(130)의 더 얇은 층으로 인해, 리세스된 프레임 영역(들)(155)은 중앙 영역(150)보다 더 높은 음향파들의 전파 속도를 나타낼 수 있는 것으로 여겨진다. 반대로, 상승된 프레임 영역(들)(160) 내의 상부 전극(120)의 두께 및 질량 증가로 인해, 상승된 프레임 영역(들)(160)은 중앙 영역(150)보다 더 낮은 음향파들의 전파 속도 및 리세스된 프레임 영역(들)(155)보다 더 낮은 음향파들의 전파 속도를 나타낼 수 있다. 리세스된 프레임 영역(들)(155)과 상승된 프레임 영역(들)(160) 사이의 음향파 속도의 불연속성은 횡방향 음향파들을 산란, 억제, 및/또는 반사하는 장벽을 생성한다.
도 1에 도시된 FBAR 구조체(100)는 개선될 수 있다는 것이 인식되었다. 예를 들어, 제조 중에, 리세스된 프레임 영역(들)(155)에서 상부 전극(120)을 커버하는 유전체 재료(130)의 층의 에칭을 정확하게 제어하는 것은 때때로 어렵다. 제조 가변성(manufacturing variability)은 FBAR 구조체들이 형성되는 웨이퍼를 가로질러 중앙 영역에서 상부 전극(120)을 커버하는 유전체 재료(130)의 층과 비교하여 리세스된 프레임 영역(들)(155)에서 상부 전극(120)을 커버하는 유전체 재료(130)의 층 사이의, 일괄처리(batch)에서의 상이한 웨이퍼들 사이의, 또는 상이한 생산 런들(production runs) 사이의 상이한 절대 또는 상대 두께들을 초래할 수 있다. 따라서, 도 1에 예시된 FBAR 구조체(100)의 거동은 바람직하지 않게 디바이스마다 달라질 수 있다.
제조 가변성을 감소시킬 수 있고 또한 횡방향 음향파들 및 연관된 스퓨리어스 신호들이 억제되는 정도를 증가시킬 수 있는 도 1의 FBAR 구조체(100)에 대한 개선이 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 FBAR(200)은 도 1의 것과 실질적으로 동일하고 공통 특징부들은 번호가 매겨지지 않으며, 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는다. 도 1의 FBAR 구조체(100)와 도 2의 FBAR 구조체(200) 사이의 차이는, 도 2의 FBAR 구조체(200)에서는, 저품질 압전 재료(115)의 영역(210)이 리세스된 프레임 영역(들)(255) 내에 의도적으로 형성된다는 것이다. 저품질 압전 재료(115)의 영역(210)은 중앙 영역(250) 및 상승된 프레임 영역(들)(260) 내의 압전 재료(115)보다 더 큰 농도의 결함들(예를 들어, 보이드들, 적층 결점들, 전위들(dislocations), 압전 재료 결정들의 오정렬 등)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 중앙 영역(250) 및/또는 상승된 프레임 영역(들)(260)에서, 저품질 압전 재료(115)의 영역(210)은, 압전 재료(115)의 다른 영역들보다 높은 표면 거칠기 및/또는 압전 재료(115)의 다른 영역들에 비해 더 많은 수 또는 밀도의 다른 형태들의 결함들, 예를 들어, 격자 공공들(lattice vacancies), 자기-격자간 원자들(self-interstitial atoms), 치환 또는 격자간 불순물 원자들(substitution or interstitial impurity atoms) 또는 다른 불순물들, 결정립계들(grain boundaries), 대체 상들(alternate phases), 내포물들, 또는 부정합된 결정화도(mismatched crystallinity)를 가질 수 있다. 저품질 압전 재료(115)의 영역(210)에서의 결함들은, 도 2의 FBAR 구조체에서의 리세스된 프레임 영역(들)(255)과 상승된 프레임 영역(들)(260) 및/또는 중앙 영역(250) 사이의 음향 임피던스의 차이를, 도 1의 FBAR 구조체(100)에서의 대응하는 리세스된 프레임 영역(들)(155)과 상승된 프레임 영역(들)(160) 및/또는 중앙 영역(150) 사이의 음향 임피던스의 차이보다 더 큰 정도로 생성할 수 있다. 도 2의 FBAR(200)의 상이한 영역들 사이의 음향 임피던스의 증가된 차이는 도 1의 FBAR(100)에서보다 더 큰 정도로 횡방향 음향파들을 억제 또는 굴절시킬 수 있다. 리세스된 프레임 영역(들)(255)은 또한 중앙 영역(250) 및 상승된 프레임 영역(들)(260)에서의 전체 필름 두께와 비교하여 리세스된 프레임 영역(들)(255)에서의 감소된 전체 필름 두께로 인해 중앙 영역(250) 및 상승된 프레임 영역(들)(260)보다 더 높은 음향 속도를 나타낼 수 있다. 아래에 더 설명되는 바와 같이, 저품질 압전 재료(115)의 영역(210)이 연장되는 개방 영역들(220)을 갖는 압전 재료(115)의 시드 층(215)이 저품질 압전 재료(115)의 영역(210)을 형성하는 것을 용이하게 할 수 있다.
도 3a에 예시된 다른 실시예에서, FBAR 구조체(300)에서, 도 2의 영역(210)과 유사한 저품질 압전 재료(115)의 영역(310)은 리세스된 프레임 영역(들)(255) 내로, 그리고 부분적으로 또는 완전히 중앙 영역(250)의 대향 측면들 상의 상승된 프레임 영역(들)(260) 내로 둘다 연장될 수 있다.
도 3b에 예시된 추가 실시예에서, FBAR 구조체(300)에서, 도 2의 영역(210)과 유사한 저품질 압전 재료(115)의 영역(310)은 리세스된 프레임 영역(들)(255) 내로 연장되고, 중앙 영역(250)의 대향 측면들 상의 상승된 프레임 영역(들)(260) 중 하나 또는 각각을 지나, 하부 전기적 콘택(140) 및/또는 상부 전기적 콘택(145)에 의해 커버되는 압전 재료(115)의 부분들 내로 부분적으로 또는 완전히 연장될 수 있다.
도 1 내지 도 3b에 예시된 FBAR들은 매우 단순화된 형태로 예시되어 있다는 것을 알아야 한다. 상이한 특징부들의 상대적 치수들은 일정 비율로 도시된 것은 아니다. 또한, 전형적인 FBAR들은 예시되지 않은 추가적인 특징부들 또는 층들을 포함할 수 있다.
저품질 압전 재료의 영역들을 포함하는 FBAR 구조체의 실시예들을 형성하는 데 있어서의 특정 동작들이 도 4 내지 도 6에 예시되어 있다. 예시되지 않았지만 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 많은 다른 동작들이 완성된 FBAR 구조체들을 형성하는 데 있어서 수반될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 4에 예시된 하나의 동작에서, 기판(110) 상에 형성되고 캐비티(135)를 정의하는 유전체 재료(110A)의 층 상에 하부 전극(125)이 퇴적된다. 압전 재료의 시드 층(215), 예를 들어, AlN이 하부 전극(125)의 상부 및 유전체 재료(110A)의 노출된 부분 바로 위에 퇴적된다. 시드 층(215)은, 예를 들어, 시드 층(215)의 두께의 매우 정밀한 제어를 제공할 수 있는 화학 기상 퇴적(chemical vapor deposition)(CVD) 또는 원자 층 퇴적(atomic layer deposition)(ALD)에 의해 퇴적될 수 있다.
압전 재료의 시드 층(215)이 퇴적된 후에, 개방 영역들(220)이 형성되고, 개방 영역들(220) 위에 저품질 압전 재료의 영역들이 나중에 형성된다. 개방 영역들은, 도 2에 그리고 도 5a(아래에서 더 논의됨)에 예시된 바와 같이 완성될 FBAR의 리세스된 프레임 영역(들)(155)에 대응하고/하거나 도 3a에 그리고 도 5b(아래에서 더 논의됨)에 예시된 바와 같이 완성될 FBAR의 상승된 프레임 영역들(들)(160)의 일부분 또는 전체에 대응하도록 위치 및 치수가 정해질 수 있다. 다른 실시예들에서, 압전 재료의 시드 층(215)은 도 5c에 예시된 바와 같이 중앙 영역(250) 외부의 유전체 재료의 층과 하부 전극(215)의 모든 부분들로부터 제거되어, 도 3b에 예시된 바와 같이 FBAR을 형성할 수 있다. 압전 재료의 시드 층(215)은 예를 들어, 플라즈마 또는 이온 빔을 사용하여 건식 에칭에 의해 에칭될 수 있다. 시드 층(215)의 오버-에칭이 수행될 수 있으며, 이는 압전 재료의 시드 층(215)에서의 개방 영역들(220)의 에칭 동안 노출되게 되는 하부 전극(125)의 부분들의 상부 표면에서의 손상, 예를 들어, 표면 거칠기, 피츠(pits), 또는 다른 불균일성을 초래한다.
개방 영역들(220)이 압전 재료의 시드 층(215)에 형성되거나 시드 층(215)의 부분들이 제거된 후에, 압전 재료(115)의 필름의 벌크는 시드 층(215) 및 하부 전극(125)과 유전체 재료(110A)의 층의 부분들 위에 퇴적된다. 압전 재료의 필름의 벌크는 시드 층(215)을 퇴적하기 위해 사용되었던 것과 유사한 방법, 예를 들어, CVD 또는 ALD를 사용하여 퇴적될 수 있다. 시드 층(215)의 오버-에칭에 의해 손상된 하부 전극(125) 및/또는 유전체 층(110B)의 부분들(125A) 위에 퇴적된 압전 재료는 시드 층(215) 및 하부 전극(215)과 유전체 재료(110A)의 층의 손상되지 않은 부분들 위에 퇴적된 압전 재료(115)에서보다 더 큰 정도의 결함들 및/또는 오정렬된 결정질 도메인들을 가질 수 있다. 따라서, 시드 층(215)의 오버-에칭에 의해 손상된 하부 전극(125) 및/또는 유전체 재료(110B)의 부분들 위에 퇴적된 압전 재료는 시드 층(215) 및 하부 전극(215)과 유전체 재료(110A)의 층의 손상되지 않은 부분들 위에 퇴적된 압전 재료보다 낮은 품질을 나타내는 영역들(210, 310)을 포함할 수 있다.
압전 재료의 필름의 벌크의 퇴적의 완료 시에, 시드 층(215) 내의 개방 영역들(220)(영역들(210)) 위에 또는 시드 층(215)이 제거된 하부 전극(125) 및/또는 유전체 재료(110A, 110B)의 층의 부분들 위에 퇴적된 압전 재료의 필름의 부분들의 표면들은 시드 층(215) 및 하부 전극(215) 및/또는 유전체 재료(110A)의 층의 손상되지 않은 부분들 위에 퇴적된 압전 재료의 부분들의 표면들로부터 리세스될 수 있다. 리세스들(605)(도 6)의 깊이는 시드 층(215)의 두께에 대응할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 시드 층(215)은 두께에 대한 높은 정도의 제어에 의해 퇴적될 수 있다. 따라서, 리세스들(605)의 깊이는 도 1에 예시된 FBAR 구조체(100)의 리세스된 프레임 영역(들)(155) 내의 유전체 층(130)에서 에칭된 리세스들보다 더 타이트하게 제어되고 제조 가변성에 덜 민감할 수 있다.
FBAR 구조체를 완성하기 위해, 전극 재료의 층(또는 층들)이 도 6에 예시된 압전 재료의 필름의 벌크의 상부에 퇴적될 수 있고, 전극 재료 필름의 더 두꺼운 부분들은 상승된 프레임 영역(들)(260)에 퇴적된다. 이어서, 도 2, 도 3a 또는 도 3b에 예시된 FBAR 구조체를 초래하기 위해 전극 재료 필름 위에 유전체 재료(130)의 등각 층이 퇴적될 수 있다.
본 명세서에서 논의된 음향파 디바이스들은 다양한 패키징된 모듈들에서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 패키징된 음향파 디바이스들의 임의의 적절한 원리들 및 장점들이 구현될 수 있는 일부 예시적인 패키징된 모듈들이 이제 논의될 것이다. 도 7, 도 8, 및 도 9는 특정 실시예들에 따른 예시적인 패키징된 모듈들 및 디바이스들의 개략적인 블록도들이다.
위에서 논의된 바와 같이, 개시된 FBAR들의 실시예들은, 예를 들어, 필터들로서 구성되거나 필터들에 사용될 수 있다. 결국, 하나 이상의 FBAR 요소를 사용하는 FBAR 필터가, 예를 들어, 무선 통신 디바이스와 같은 전자 디바이스에서 궁극적으로 사용될 수 있는 모듈로 통합되어 패키징될 수 있다. 도 7은 FBAR 필터(710)를 포함하는 모듈(700)의 일 예를 도시하는 블록도이다. FBAR 필터(710)는 하나 이상의 접속 패드(722)를 포함하는 하나 이상의 다이(들)(720) 상에 구현될 수 있다. 예를 들어, FBAR 필터(710)는 FBAR 필터에 대한 입력 콘택에 대응하는 접속 패드(722) 및 FBAR 필터에 대한 출력 콘택에 대응하는 다른 접속 패드(722)를 포함할 수 있다. 패키징된 모듈(700)은 다이(720)를 포함하는 복수의 컴포넌트를 수용하도록 구성되는 패키징 기판(730)을 포함한다. 복수의 접속 패드(732)가 패키징 기판(730) 상에 배치될 수 있고, FBAR 필터 다이(720)의 다양한 접속 패드들(722)은, 예를 들어, FBAR 필터(710)로의 그리고 그로부터의 다양한 신호들의 통과를 허용하기 위해, 땜납 범프들 또는 와이어본드들일 수 있는, 전기 커넥터들(734)을 통해 패키징 기판(730) 상의 접속 패드들(732)에 접속될 수 있다. 모듈(700)은 본 명세서에서의 개시내용을 고려하여 반도체 제조 분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 예를 들어, 하나 이상의 추가 필터(들), 증폭기들, 프리-필터들, 변조기들, 복조기들, 다운 컨버터들 등과 같은 다른 회로 다이(740)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 모듈(700)은 또한, 예를 들어, 모듈(700)의 보호를 제공하고 모듈(700)의 더 용이한 취급을 가능하게 하는 하나 이상의 패키징 구조체를 포함할 수 있다. 이러한 패키징 구조체는, 패키징 기판(730) 위에 형성되며 실질적으로 그 위의 다양한 회로들 및 컴포넌트들을 캡슐화하도록 치수가 정해지는 오버몰드(overmold)를 포함할 수 있다.
FBAR 필터(710)의 다양한 예들 및 실시예들은 매우 다양한 전자 디바이스들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, FBAR 필터(710)는 안테나 듀플렉서에서 사용될 수 있으며, 그 자체는 RF 프론트엔드 모듈들 및 통신 디바이스들과 같은 다양한 전자 디바이스들에 통합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 예를 들어, 무선 통신 디바이스(예를 들어, 모바일 폰)와 같은 전자 디바이스에서 사용될 수 있는 프론트엔드 모듈(800)의 일 예의 블록도가 도시되어 있다. 프론트엔드 모듈(800)은 공통 노드(802), 입력 노드(804), 및 출력 노드(806)를 갖는 안테나 듀플렉서(810)를 포함한다. 안테나(910)는 공통 노드(802)에 접속된다.
안테나 듀플렉서(810)는 입력 노드(804)와 공통 노드(802) 사이에 접속된 하나 이상의 송신 필터(812), 및 공통 노드(802)와 출력 노드(806) 사이에 접속된 하나 이상의 수신 필터(814)를 포함할 수 있다. 송신 필터(들)의 통과대역(들)은 수신 필터들의 통과대역(들)과 상이하다. FBAR 필터(710)의 예들은 송신 필터(들)(812) 및/또는 수신 필터(들)(814)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 인덕터 또는 다른 매칭 컴포넌트(820)가 공통 노드(802)에 접속될 수 있다.
프론트엔드 모듈(800)은 듀플렉서(810)의 입력 노드(804)에 접속된 송신기 회로(832) 및 듀플렉서(810)의 출력 노드(806)에 접속된 수신기 회로(834)를 추가로 포함한다. 송신기 회로(832)는 안테나(910)를 통한 송신을 위한 신호들을 생성할 수 있고, 수신기 회로(834)는 안테나(910)를 통해 신호들을 수신하여 수신된 신호들을 처리할 수 있다. 일부 실시예에서, 수신기 및 송신기 회로들은 도 8에 도시된 바와 같이 별개의 컴포넌트들로서 구현되지만, 다른 실시예들에서는 이러한 컴포넌트들이 공통 송수신기 회로 또는 모듈에 통합될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 프론트엔드 모듈(800)은, 스위치, 전자기 커플러, 증폭기, 프로세서 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 도 8에 도시되지 않은 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 안테나 듀플렉서(810)를 포함하는 무선 디바이스(900)의 일 예의 블록도이다. 무선 디바이스(900)는 셀룰러폰, 스마트폰, 태블릿, 모뎀, 통신 네트워크, 또는 음성 또는 데이터 통신을 위해 구성된 임의의 다른 휴대용 또는 비-휴대용 디바이스일 수 있다. 무선 디바이스(900)는 안테나(910)로부터 신호들을 수신하고 송신할 수 있다. 무선 디바이스는 도 8을 참조하여 위에서 논의된 것과 유사한 프론트엔드 모듈(800)의 실시예를 포함한다. 위에서 논의된 바와 같이, 프론트엔드 모듈(800)은 듀플렉서(810)를 포함한다. 도 9에 도시된 예에서, 프론트엔드 모듈(800)은, 예를 들어, 송신 및 수신 모드들과 같은 상이한 주파수 대역들 또는 모드들 사이에서 전환하도록 구성될 수 있는 안테나 스위치(840)를 추가로 포함한다. 도 9에 도시된 예에서, 안테나 스위치(840)는 듀플렉서(810)와 안테나(910) 사이에 위치한다; 그러나, 다른 예들에서, 듀플렉서(810)는 안테나 스위치(840)와 안테나(910) 사이에 위치될 수 있다. 다른 예들에서, 안테나 스위치(840) 및 듀플렉서(810)는 단일 컴포넌트로 통합될 수 있다.
프론트엔드 모듈(800)은 송신을 위한 신호들을 생성하거나 수신된 신호들을 처리하도록 구성되는 송수신기(830)를 포함한다. 송수신기(830)는, 도 8의 예에 도시된 바와 같이, 듀플렉서(810)의 입력 노드(804)에 접속될 수 있는 송신기 회로(832), 및 듀플렉서(810)의 출력 노드(806)에 접속될 수 있는 수신기 회로(834)를 포함할 수 있다.
송신기 회로(832)에 의한 송신을 위해 생성된 신호들은 송수신기(830)로부터의 생성된 신호들을 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)(PA) 모듈(850)에 의해 수신된다. 전력 증폭기 모듈(850)은 하나 이상의 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 전력 증폭기 모듈(850)은 매우 다양한 RF 또는 다른 주파수-대역 송신 신호들을 증폭하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 모듈(850)은 무선 근거리 네트워크(wireless local area network)(WLAN) 신호 또는 임의의 다른 적합한 펄스 신호(pulsed signal)를 송신하는 것을 돕기 위해 전력 증폭기의 출력을 펄싱하는 데 사용될 수 있는 인에이블(enable) 신호를 수신할 수 있다. 전력 증폭기 모듈(850)은 예를 들어, 전세계 이동 통신 시스템(Global System for Mobile)(GSM) 신호, 코드 분할 다중 액세스(code division multiple access)(CDMA) 신호, W-CDMA 신호, 및 롱텀 에볼루션(Long-Term Evolution)(LTE) 신호, 또는 EDGE 신호를 포함한 임의의 다양한 타입들의 신호를 증폭하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 전력 증폭기 모듈(850), 및 스위치 등을 포함하는 연관된 컴포넌트들은, 예를 들어, 고-전자 이동도 트랜지스터(pHEMT) 또는 절연-게이트 바이폴라 트랜지스터(BiFET)를 사용하는 갈륨 비화물(GaAs) 기판 상에, 또는 상보형 금속-산화물 반도체(CMOS) 전계 효과 트랜지스터를 사용하는 실리콘 기판 상에 제조될 수 있다.
여전히 도 9를 참조하면, 프론트엔드 모듈(800)은, 안테나(910)로부터 수신된 신호들을 증폭하고 증폭된 신호들을 송수신기(830)의 수신기 회로(834)에 제공하는 저 잡음 증폭기 모듈(860)을 추가로 포함할 수 있다.
도 9의 무선 디바이스(900)는 송수신기(830)에 접속되고 무선 디바이스(900)의 동작을 위한 전력을 관리하는 전력 관리 서브-시스템(920)을 추가로 포함한다. 전력 관리 시스템(920)은 베이스밴드 서브-시스템(930) 및 무선 디바이스(900)의 다양한 다른 컴포넌트들의 동작을 또한 제어할 수 있다. 전력 관리 시스템(920)은 무선 디바이스(900)의 다양한 컴포넌트들에 대한 전력을 공급하는 배터리(도시되지 않음)를 포함할 수 있거나, 그에 접속될 수 있다. 전력 관리 시스템(920)은, 예를 들어, 신호들의 송신을 제어할 수 있는 하나 이상의 프로세서 또는 제어기를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스밴드 서브-시스템(930)은 사용자 인터페이스(940)에 접속되어 사용자에게 제공되고 사용자로부터 수신되는 음성 및/또는 데이터의 다양한 입력 및 출력을 용이하게 한다. 베이스밴드 서브-시스템(930)은 또한, 무선 디바이스의 동작을 용이하게 하는 데이터 및/또는 명령어들을 저장하고, 및/또는 사용자에게 정보의 저장을 제공하도록 구성되는 메모리(950)에 접속될 수 있다. 전술한 실시예들 중 임의의 것은 셀룰러 핸드셋과 같은 모바일 디바이스들과 연관하여 구현될 수 있다. 실시예들의 원리들과 장점들은 본 명세서에서 설명되는 실시예들 중 임의의 것으로부터 이득을 얻을 수 있는 임의의 업링크 무선 통신 디바이스와 같은 임의의 시스템들 또는 장치에 사용될 수 있다. 본 명세서의 교시는 다양한 시스템에 적용 가능하다. 본 개시내용이 일부 예시적인 실시예를 포함하지만, 본 명세서에 설명된 교시는 다양한 구조에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 임의의 원리 및 장점은 약 30 kHz 내지 300 GHz 범위, 예컨대, 약 450 MHz 내지 6 GHz 범위의 신호를 처리하도록 구성되는 RF 회로들과 연관하여 구현될 수 있다.
본 개시내용의 양태들은 다양한 전자 디바이스에서 구현될 수 있다. 전자 디바이스들의 예들은, 소비자 전자 제품들, 패키징된 무선 주파수 모듈들과 같은 소비자 전자 제품들의 부분들, 업링크 무선 통신 디바이스들, 무선 통신 인프라스트럭처, 전자 테스트 장비 등을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 전자 디바이스들의 예들은, 스마트폰과 같은 모바일 폰, 스마트 시계 또는 이어 피스와 같은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스, 전화기, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 모뎀, 핸드헬드 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 마이크로웨이브, 냉장고, 자동차 전자 시스템과 같은 차량 전자 시스템, 스테레오 시스템, 디지털 뮤직 플레이어, 라디오, 디지털 카메라와 같은 카메라, 휴대용 메모리 칩, 세탁기, 건조기, 세탁기/건조기, 복사기(copier), 팩시밀리 머신, 스캐너, 다기능 주변 디바이스, 손목 시계, 시계 등을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 전자 디바이스들은 미완성 제품들을 포함할 수 있다.
문맥이 명백히 달리 요구하지 않는 한, 설명 및 청구항들 전체에 걸쳐서, "이루어지다", "이루어지는", "포함하다", "포함하는" 등의 단어들은 배타적 또는 전수적 의미가 아니라 포괄적 의미에서; 즉, "~를 포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미에서 해석되어야 한다. 본 명세서에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, "결합된"이라는 단어는 직접적으로 접속되거나 하나 이상의 중간 요소를 통해 접속될 수 있는 둘 이상의 요소를 지칭한다. 마찬가지로, 본 명세서에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, "접속된"이라는 단어는 직접적으로 접속되거나 하나 이상의 중간 요소를 통해 접속될 수 있는 둘 이상의 요소를 지칭한다. 부가적으로, "여기서", "위에서", "아래에서"와 같은 단어들 및 유사한 의미의 단어들은, 본 출원에서 사용될 때, 본 출원의 임의의 특정 부분들이 아니라 본 출원 전체를 지칭하는 것이다. 문맥이 허용하는 경우에, 단수 또는 복수를 사용하는 위의 상세한 설명에서의 단어들은 각각 복수 또는 단수를 또한 포함할 수 있다. 2개 이상의 아이템의 목록에 관한 "또는"이라는 단어는, 다음과 같은 단어의 해석들: 목록 내의 아이템들 중 임의의 아이템, 목록 내의 아이템들 전부, 및 목록 내의 아이템들의 임의의 조합을 전부 커버한다.
또한, 특히 "~할 수 있다", "예를 들어", "예컨대" 등과 같은 본 명세서에서 사용된 조건부 언어는, 달리 구체적으로 명시하지 않는 한, 또는 사용된 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적으로 특정 특징들, 요소들 및/또는 상태들을 특정 실시예들은 포함하지만 다른 실시예들은 포함하지 않는다는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 일반적으로, 특징들, 요소들 및/또는 상태들이 어떤 방식으로든 하나 이상의 실시예에 요구된다는 것 또는 하나 이상의 실시예가 이들 특징들, 요소들 및/또는 상태들이 임의의 특정 실시예에서 포함되거나 수행되는지를, 저자 입력 또는 프롬프팅이 있든 없든, 판정하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 의미하려는 의도는 아니다.
특정 실시예들이 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 예로서 제시된 것이고, 본 개시내용의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 사실상, 본 명세서에서 설명된 신규한 장치들, 방법들 및 시스템들은 다양한 다른 형태들로 구현될 수 있고; 또한, 본 개시내용의 사상에서 벗어나지 않고 본 명세서에서 설명된 방법들 및 시스템들의 형태로 다양한 생략들, 대체들 및 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 블록들이 주어진 배열로 제시되어 있지만, 대안적인 실시예들은 상이한 컴포넌트들 및/또는 회로 토폴로지들로 유사한 기능들을 수행할 수 있고, 일부 블록들은 삭제, 이동, 추가, 세분, 조합, 및/또는 수정될 수 있다. 이들 블록들 각각은 다양한 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 위에서 설명한 다양한 실시예의 요소들 및 동작들의 임의의 적절한 조합이 결합되어 추가 실시예들을 제공할 수 있다. 첨부된 청구항들 및 그 등가물들은 본 개시내용의 범위 및 사상 내에 있는 그러한 형태들 또는 수정들을 포함하도록 의도된다.

Claims (19)

  1. 필름 벌크 음향파 공진기(film bulk acoustic wave resonator)(FBAR)로서, 주요 음향파(main acoustic wave)가 동작 중에 생성되는 주요 활성 도메인을 정의하는 중앙 영역에, 그리고 상기 중앙 영역의 대향 측면들 상에 측방향으로 배치되는 리세스된 프레임 영역들에 배치되는 압전 필름(piezoelectric film)을 포함하고, 상기 리세스된 프레임 영역들에 배치된 상기 압전 필름은 상기 중앙 영역에 배치된 상기 압전 필름 내의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함하는, 필름 벌크 음향파 공진기(FBAR).
  2. 제1항에 있어서, 상기 압전 필름의 상부 표면 상에 배치된 상부 전극 및 상기 압전 필름의 하부 표면 상에 배치된 하부 전극을 추가로 포함하고, 상기 중앙 영역에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 수직 거리는 상기 리세스된 프레임 영역들에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 수직 거리보다 더 큰, FBAR.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중앙 영역으로부터 상기 리세스된 프레임 영역들의 대향 측면들 상에 측방향으로 배치된 상승된 프레임 영역들(raised frame regions)을 추가로 포함하고, 상기 압전 필름은 상기 리세스된 프레임 영역들을 통해 측방향으로 연장되고, 상기 상승된 프레임 영역들에서의 상기 상부 전극의 두께는 상기 중앙 영역에서의 상기 상부 전극의 두께보다 더 큰, FBAR.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리세스된 프레임 영역들에서의 상기 압전 필름의 음향 속도(acoustic velocity)는 상기 상승된 프레임 영역들에서의 상기 압전 필름의 음향 속도와 상이한, FBAR.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리세스된 프레임 영역들 및 상승된 프레임 영역들에서의 음향 속도의 차이는 상기 중앙 영역의 외부에 있는 상기 압전 필름을 통해 이동하는 횡방향 음향파들이 상기 중앙 영역에 들어가는 것을 방지하기에 충분한 음향 속도 불연속성(acoustic velocity discontinuity)을 생성하는, FBAR.
  6. 제3항에 있어서, 상기 상승된 프레임 영역들 내의 상기 압전 필름의 적어도 일부분은 상기 중앙 영역에 배치된 상기 압전 필름 내의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함하는, FBAR.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중앙 영역에 배치된 상기 압전 필름 내의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함하는 상기 상승된 프레임 영역들 내의 상기 압전 필름의 일부분은 상기 하부 전극과 접촉하는, FBAR.
  8. 제2항에 있어서, 상기 중앙 영역에 배치된 상기 압전 필름 내의 결함의 농도보다 더 큰 결함의 농도를 포함하는 상기 리세스된 프레임 영역들 내의 상기 압전 필름의 일부분은 상기 하부 전극과 접촉하는, FBAR.
  9. 제2항에 있어서, 상기 상부 전극의 상부 표면 상에 등각으로 퇴적된 유전체 재료의 층을 추가로 포함하는, FBAR.
  10. 제2항에 있어서, 상기 리세스된 프레임 영역들 내의 상기 하부 전극의 상부 표면들은 상기 중앙 영역 내의 상기 하부 전극의 표면보다 더 큰 정도의 표면 결함들을 나타내는, FBAR.
  11. 제10항에 있어서, 상기 상승된 프레임 영역들 내의 상기 하부 전극의 상부 표면들은 상기 중앙 영역 내의 상기 하부 전극의 표면보다 더 큰 정도의 표면 결함들을 나타내는, FBAR.
  12. 제1항의 FBAR을 포함하는 무선 주파수 필터.
  13. 제12항의 무선 주파수 필터를 포함하는 전자 모듈.
  14. 제13항의 전자 모듈을 포함하는 전자 디바이스.
  15. 필름 벌크 음향파 공진기(FBAR)를 형성하는 방법으로서,
    유전체 재료의 층과 기판 사이에 정의된 캐비티(cavity) 위에 배치된 상기 유전체 재료의 층의 상부 표면 상에 하부 전극을 퇴적하는 단계;
    상기 하부 전극의 상부 표면 상에 압전 재료의 시드 층을 퇴적하는 단계;
    상기 압전 재료의 시드 층을 관통하는 하나 이상의 개구를 에칭하는 단계 - 상기 하나 이상의 개구의 에칭은 상기 하나 이상의 개구의 에칭에 의해 노출된 상기 하부 전극의 상부 표면의 부분들을 손상시키기에 충분한 양의 상기 시드 층의 오버-에칭(over-etching)을 포함함 - ; 및
    상기 시드 층의 상부 표면 상에, 상기 손상된 부분들을 포함하는 하부 전극의 상부 표면의 일부분 상에, 그리고 상기 유전체 층의 상부 표면의 일부분 상에 상기 압전 재료의 벌크 필름을 퇴적하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 시드 층의 오버-에칭은, 상기 하나 이상의 개구 위에 퇴적된 상기 압전 재료의 벌크 필름의 영역들이 상기 하나 이상의 개구를 포함하지 않는 상기 시드 층의 부분들 위에 퇴적된 상기 압전 재료의 벌크 필름의 영역들보다 더 높은 결함의 농도를 나타내게 하기에 충분한 손상을 상기 하부 전극의 상부 표면에 야기하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 압전 재료의 상기 벌크 필름의 상부 표면 상에 전도성 재료의 층을 퇴적하여 상부 전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전도성 재료의 층을 퇴적하는 단계는, 상기 시드 층의 상기 하나 이상의 개구 바로 위의 영역들 사이에 배치된 중앙 영역에서 제1 두께로 상기 전도성 재료의 층을 퇴적하는 단계, 및 상기 중앙 영역으로부터 상기 시드 층의 상기 하나 이상의 개구 바로 위의 영역들의 대향 측면들 상의 영역들에서 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께로 상기 전도성 재료를 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 전도성 재료의 층의 상부 표면 상에 유전체 재료의 층을 등각으로 퇴적하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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