KR20200041543A - 체적 음향 공진기 - Google Patents
체적 음향 공진기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200041543A KR20200041543A KR1020180121707A KR20180121707A KR20200041543A KR 20200041543 A KR20200041543 A KR 20200041543A KR 1020180121707 A KR1020180121707 A KR 1020180121707A KR 20180121707 A KR20180121707 A KR 20180121707A KR 20200041543 A KR20200041543 A KR 20200041543A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- additional layer
- wiring
- volume acoustic
- acoustic resonator
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 139
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02125—Means for compensation or elimination of undesirable effects of parasitic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
- H03H9/02039—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of a material from the crystal group 32, e.g. langasite, langatate, langanite
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
- H03H9/131—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials consisting of a multilayered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/174—Membranes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/205—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having multiple resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H2003/021—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the air-gap type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H2003/023—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the membrane type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H2003/025—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks comprising an acoustic mirror
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/173—Air-gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/175—Acoustic mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 기판; 상기 기판에 형성되는 캐비티; 상기 기판에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층, 및 제2 전극; 상기 캐비티의 상부에서 수직 방향으로 중첩되는 상기 제1 전극, 상기 압전층, 및 상기 제2 전극에 의해 정의되는 공진부; 상기 공진부 외측의 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 일면에 배치되는 부가층; 및 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극과 접속하는 배선 전극; 을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 부가층 및 상기 배선 전극 각각과 접촉 계면을 형성할 수 있다.
Description
본 발명은 체적 음향 공진기에 관한 것이다.
최근 이동통신기기, 화학 및 바이오기기 등의 급속한 발달에 따라, 이러한 기기에서 사용되는 소형 경량필터, 오실레이터(Oscillator), 공진소자(Resonant element), 음향공진 질량센서(Acoustic Resonant Mass Sensor) 등의 수요도 증대하고 있다.
이러한 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등을 구현하는 수단으로는 박막 체적 음향 공진기(FBAR: Film Bulk Acoustic Resonator)가 알려져 있다. 박막 체적 음향 공진기는 최소한의 비용으로 대량 생산이 가능하며, 초소형으로 구현할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 필터의 주요한 특성인 높은 품질 계수(Quality Factor: Q)값을 구현하는 것이 가능하고, 마이크로주파수 대역에서도 사용이 가능하며, 특히 PCS(Personal Communication System)와 DCS(Digital Cordless System) 대역까지도 구현할 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로, 박막 체적 음향 공진기는 기판상에 제1 전극, 압전층(Piezoelectric layer) 및 제2 전극을 차례로 적층하여 구현되는 공진부를 포함하는 구조로 이루어진다. 박막 체적 음향 공진기의 동작원리를 살펴보면, 먼저 제1 및 2 전극에 인가되는 전기에너지에 의해 압전층 내에 전계가 유기되고, 유기된 전계에 의해 압전층에서 압전 현상이 발생하여 공진부가 소정 방향으로 진동한다. 그 결과, 진동방향과 동일한 방향으로 음향파(Bulk Acoustic Wave)가 발생하여 공진을 일으키게 된다.
본 발명의 과제는 배선 영역 상에서 전극의 소실을 방지할 수 있는 체적 음향 공진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 기판; 상기 기판에 형성되는 캐비티; 상기 기판에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층, 및 제2 전극; 상기 캐비티의 상부에서 수직 방향으로 중첩되는 상기 제1 전극, 상기 압전층, 및 상기 제2 전극에 의해 정의되는 공진부; 상기 공진부 외측의 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 일면에 배치되는 부가층; 및 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극과 접속하는 배선 전극; 을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 부가층 및 상기 배선 전극 각각과 접촉 계면을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 배선 영역 상에서 전극의 소실을 방지할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 공진부들의 접속 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 도 1의 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제작 공정도이다.
도 4 내지 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 단면도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예를 적용한 체적 음향 공진기의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 공진부들의 접속 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 도 1의 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제작 공정도이다.
도 4 내지 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 단면도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예를 적용한 체적 음향 공진기의 구조를 나타낸다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)는 박막 체적 음향 공진기(Film Bulk Acoustic Resonator: FBAR)일 수 있다. 체적 음향 공진기(100)는 기판(110), 제1 전극(140), 압전층(150), 및 제2 전극(160)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 실리콘(Si)으로 형성될 수 있고, 기판(110)의 일부 영역이 두께 방향으로 에칭되어, 기판(110)에 내부에 캐비티(C)가 마련될 수 있다.
제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)은 순차적으로 적층될 수 있다. 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)의 수직 방향으로 중첩된 공통 영역은 캐비티(C)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)은 금(Au), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 백금(Pt), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 이리듐(Ir) 및 니켈(Ni) 중 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)은 희토류 금속 및 전이 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극(140), 압전층(150), 및 제2 전극(160)의 수직 방향으로 중첩된 공통 영역은, 캐비티(C)가 하부에 배치됨으로써, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)에 무선 주파수 신호와 같은 전기 에너지가 인가되는 경우 압전층(150)에서 발생하는 압전 현상에 의해, 소정 방향으로 진동할 수 있다.
즉, 캐비티(C)의 상부에서, 수직 방향으로 중첩된 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)은 공진부(135)를 규정할 수 있다. 하나의 기판(110)에서, 캐비티(C)는 복수 개 형성될 수 있고, 복수의 캐비티(C)의 상부에서, 수직 방향으로 중첩된 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)에 의해 복수의 공진부(135)가 형성될 수 있다. 공진부(135)가 마련되는 영역은, 체적 음향 공진기의 활성 영역에 해당할 수 있다. 공진부(135)는 압전 현상을 이용하여 특정 주파수를 가지는 무선 주파수 신호를 출력할 수 있다. 공진부(135)는 압전층(150)의 압전 현상에 따른 진동에 대응하는 공진 주파수를 가지는 무선 주파수 신호를 출력할 수 있다.
압전층(150)은 전기적 에너지를 탄성파 형태의 기계적 에너지로 변환하는 압전 효과를 일으키는 부분으로, 질화 알루미늄(AlN), 산화아연(ZnO), 납 지르코늄 티타늄 산화물(PZT; PbZrTiO) 중 하나로 형성될 수 있다. 또한, 압전층(150)은 희토류 금속(Rare earth metal) 및 전이 금속을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극(140) 하부에는 압전층(150)의 결정 배향성을 향상시키기 위한 시드(Seed)층이 추가적으로 배치될 수 있다. 시드층은 압전층(150)과 동일한 결정성을 갖는 질화 알루미늄(AlN), 도핑 질화 알루미늄(Doped AlN), 산화아연(ZnO), 납 지르코늄 티타늄 산화물(PZT; PbZrTiO) 중 하나로 형성될 수 있다.
공진부(135)의 제2 전극(160) 상에는 보호층(170)이 마련될 수 있다. 보호층(170)은 제2 전극(160) 상에 배치되어, 제2 전극(160)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(170)은 실리콘 옥사이드 계열, 실리콘 나이트라이드 계열 및 알루미늄 나이트라이드 계열 중의 하나의 절연 물질로 형성될 수 있다.
체적 음향 공진기(100)에는 복수의 공진부(135)의 상호 접속을 위한 배선 영역이 마련될 수 있다. 배선 영역에서, 공진부(135)로부터 연장되는 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)은 배선 전극(180)과 연결되어, 다른 공진부(135)와 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 영역은 체적 음향 공진기의 진동 현상이 발생하지 않는 비활성 영역으로, 활성 영역에 해당하는 공진부(135)와 서로 다른 영역에 해당한다. 배선 영역은 공진부(135)의 외측 영역으로 이해될 수 있다. 배선 전극(180)은 구리(Cu), 금(Au), 및 알루미늄(Al) 중 하나 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 공진부들의 접속 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2(a), 도 2(b), 및 도 2(c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 제1 공진부(135a) 및 제2 공진부(135b)를 포함할 수 있다.
도 2(a)를 참조하면, 제1 공진부(135a)로부터 연장되는 제2 전극(160) 및 제2 공진부(135b)로부터 연장되는 제2 전극(160)은 배선 전극(180)을 통하여 상호 접속되고, 도 2(b)를 참조하면, 제1 공진부(135a)로부터 연장되는 제1 전극(140) 및 제2 공진부(135b)로부터 연장되는 제1 전극(140)은 일체로 형성되고, 배선 전극(180)과 접속된다. 또한, 도 2(c)를 참조하면, 제1 공진부(135a)로부터 연장되는 제2 전극(160)은 제2 공진부(135b)로부터 연장되는 제1 전극(140)과 배선 전극(180)을 통하여 상호 접속된다.
도 2(a), 도 2(b), 및 도 2(c)을 참조하면, 제1 공진부(135a) 및 제2 공진부(135b)를 전기적으로 연결하기 위하여, 제1 공진부(135a) 및 제2 공진부(135b)로부터 연장되는 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)을 배선 전극(180)과 접속할 필요가 있다.
제2 전극(160)의 경우, 1회의 에칭 공정을 통하여, 보호층(170)의 일부 영역을 패터닝하고, 보호층(170)에 의해 외부로 노출된 제2 전극(160)을 배선 전극(180)과 접속하여, 간단한 공정을 통해 제2 전극(160)과 배선 전극(180)이 접속될 수 있다.
다만, 제1 전극(140)의 경우, 배선 전극(180)과 제1 전극(140)의 전기적 접속을 위하여, 제1 전극(140)의 상부에 마련되는 압전층(150), 및 제2 전극(160)을 두께 방향으로 에칭할 필요가 있다.
압전층(150), 및 제2 전극(160)을 에칭하여, 제1 전극(140)을 노출시키는 경우, 에칭 공정의 오차 등으로 인하여, 제1 전극(140)의 일부가 소실될 수 있다. 나아가, 고주파 영역의 무선 주파수의 필터링 등을 위하여 얇은 두께의 전극이 요구되는 경우, 또는 희토류 금속을 포함하는 압전층과 같이, 제1 전극(140) 보다 에칭 선택비가 낮은 압전 물질이 필요한 경우, 제1 전극(140)이 전부 소실될 우려가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기는, 제1 전극(140)의 소실을 방지하기 위하여, 제1 전극(140)의 상면 또는 하면 중 적어도 일면에 부가층(145)을 마련할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 부가층(145)은 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)의 상면에 마련될 수 있다.
부가층(145)은 제1 전극(140) 보다, 에칭 선택비가 높은 물질로 형성될 수 있다. 부가층(145)이 제1 전극(140) 보다 에칭 선택비가 높은 물질로 형성되어, 에칭 공정시, 제1 전극(140)의 소실량을 감소시킬 수 있다. 부가층(145)은 금속 및 절연체 중 하나로 형성될 수 있다.
도 1의 제1 확대도(A)는 부가층(145)이 금속으로 형성되는 실시예에 해당하고, 도 1의 제2 확대도(B)는 부가층(145)이 금속 및 절연체 중 하나로 형성되는 실시예에 해당한다.
도 1의 제1 확대도(A)를 참조하면, 배선 전극(180)의 형성을 위하여, 배선 영역의 제2 전극(160) 및 압전층(150)을 패터닝하는 에칭 공정에 의해, 부가층(145)에는 단차가 형성될 수 있다. 부가층(145)에 마련되는 단차에 의해, 부가층(145)은 제1 두께(t1)를 가지는 제1 영역과 제2 두께(t2)를 가지는 제2 영역으로 구분될 수 있다(t1>t2, t2≠0). 부가층(145)은 제1 두께(t1)를 가지는 제1 영역과 제2 두께(t2)를 가지는 제2 영역은 배선 전극(180)과 접속될 수 있다. 부가층(145)의 제1 두께(t1)를 가지고 외측에 마련되는 제1 영역은 제2 두께(t2)를 가지고, 내측에 마련되는 제2 영역을 둘러싸는 형태로 마련되어, 부가층(145)은 내측 영역에 홈부가 마련되는 형상으로 형성될 수 있다.
도 1의 제1 확대도(A)에서 점선으로 도시된 제1 면적(X)는 부가층(145)이 평평하게 형성된 경우의 배선 전극(180)과 부가층(145)의 접촉 면적을 나타내고, 실선으로 도시된 제2 면적(Y)는 부가층(145)이 서로 다른 두께를 가지는 제1 영역과 제2 영역으로 구획되는 경우, 배선 전극(180)과 부가층(145)의 접촉 면적을 나타낸다.
부가층(145)이 서로 다른 두께를 가지는 제1 영역과 제2 영역으로 구획되는 경우, 배선 전극(180)과 부가층(145)의 접촉 면적을 제1 면적(X)에서 제2 면적(Y)로 증가시킬 수 있다. 따라서, 배선 전극(180)과 부가층(145)의 접촉 면적이 증가함으로써, 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
도 1의 제2 확대도(B)를 참조하면, 배선 전극(180)의 형성을 위하여, 배선 영역의 제2 전극(160) 및 압전층(150)을 패터닝하는 에칭 공정에 의해, 부가층(145)에는 패턴이 형성될 수 있다. 부가층(145)에 마련되는 패턴에 의해, 제1 전극(140)은 외부로 노출될 수 있고, 노출된 제1 전극(140)과 배선 전극(180)은 접속될 수 있다. 따라서, 제1 전극(140)은 부가층(145) 및 배선 전극(180) 각각과 접촉 계면을 형성할 수 있다. 도 1의 제2 확대도(B)는 제1 확대도(A)에서, 제2 영역의 제2 두께(t2)가 0인 실시예로 이해될 수 있다(t2=0).
도 1의 제2 확대도(B)에서, 부가층(145)이 절연체로 형성되는 경우, 절연체로 형성되는 부가층(145)은 제1 전극(140) 보다 에칭 선택비가 높은 물질로 형성되어, 에칭 공정시, 제1 전극(140)의 소실량을 감소시킬 수 있다
한편, 도 1의 제2 확대도(B)에서, 부가층(145)이 금속으로 형성되는 경우, 부가층(145)과 배선 전극(180)의 접촉 저항은, 부가층(145)과 제1 전극(140)의 접촉 저항 보다 클 수 있다. 따라서, 부가층(145)의 패턴에 의해 노출된 제1 전극(140)과 배선 전극(180)을 직접 접속함으로써, 전체 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 도 1의 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제작 공정도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제작 공정은 기판(110)을 마련하는 것으로 시작한다(도 3(a)). 기판(110)의 일부 영역은 두께 방향으로 에칭되고, 에칭된 일부 영역에 희생층(111)이 형성될 수 있다. 희생층(111)은 후차적인 공정에서 에칭되어, 희생층(111)이 배치된 영역에 캐비티(C)가 형성될 수 있다.
이 후, 기판(110)의 일면에는 제1 전극(140)이 마련된다(도 3(b)). 제1 전극(140)은 설계에 따라 선택적으로 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 도 2(a) 및 도 2(c)의 제1 공진부(135a)로부터 연장되는 제1 전극(140)은 패터닝되는 반면에, 도 2(b)의 제1 공진부(135a)로부터 연장되는 제1 전극(140)은 패터닝 공정이 적용되지 않을 수 있다.
이하, 설명의 편의상, 본 실시예의 체적 음향 공진기는, 공진부로부터 연장되는 제2 전극(160)을 다른 공진부와 전기적으로 연결하기 위하여, 공진부로부터 연장되는 제1 전극(140)과 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)과 서로 분리되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
이어서, 제1 전극(140)의 일면 및 제1 전극(140)에 의해 노출된 기판(110)의 일면을 덮도록, 부가층(145)이 마련되고(도 3(c)), 부가층(145)은 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)에 대응되도록 패터닝 된다(도 3(d)). 일 예로, 부가층(145)은 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)을 덮도록 패터닝 될 수 있다.
부가층(145)이 형성된 후, 압전층(150) 및 제2 전극(160)이 순차적으로 형성되고(도 3(e)), 배선 전극(180)의 형성을 위하여, 배선 영역의 제2 전극(160) 및 압전층(150)은 순차적으로 패터닝 된다(도 3(f), 도 3(g)). 이 후, 제1 전극(140) 상에 형성되는 부가층(145)이 패터닝 되어, 배선 영역의 제1 전극(140)이 노출된다(도 3(h)). 즉, 부가층(145)은 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)의 가장자리 영역을 덮도록 패터닝 될 수 있다.
배선 영역의 제1 전극(140)이 외부로 노출된 후, 제2 전극(160)의 일부 영역에 보호층(170)이 마련되고, 보호층(170)에 의해 노출된 제2 전극(160)과 배선 영역에서 부가층(145)에 의해 노출된 제1 전극(140)을 상호 접속하도록, 배선 전극(180)이 형성된다(도 3(i)). 이 후, 희생층(111)이 에칭되어, 희생층(111)이 배치된 영역에 캐비티(C)가 형성된다(도 3(j)).
도 4 내지 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 단면도이다.
도 4 내지 도 13의 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)는 도 1에 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)와 유사하므로, 중복되는 설명을 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)의 부가층(145) 및 압전층(150)은 단일한 경사를 가지도록 에칭될 수 있다. 일 예로, 배선 영역의 부가층(145) 및 압전층(150)은 동일한 마스크를 이용하여, 동시에 패터닝된다. 이로써, 도 4의 실시예에 따른 체적 음향 공진기는 도 1의 실시예에 따른 체적 음향 공진기에 비하여, 부가층(145)을 패터닝하기 위한 별도의 공정을 생략하여, 공정을 단순화할 수 있다.
한편, 도 1에서 부가층(145)이 배선 영역의 제1 전극(140)을 덮도록 형성되는데 반하여, 도 5를 참조하면, 부가층(145)은 배선 영역의 제1 전극(140)의 상면의 내측 영역 내에 형성될 수 있다. 도 5의 실시예에 따른 체적 음향 공진기는, 도 1의 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제작 공정과 달리, 제1 전극(140) 및 부가층(145)을 순차적으로 형성하고, 부가층(145)을 패터닝하고, 이어서, 제1 전극(140)을 패터닝하는 순서로 제작될 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 배선 영역의 제1 전극(140)을 덮도록 형성되는 부가층(145)은 활성 영역 측으로 연장되어, 공진부(135)의 제1 전극(140)과 접속될 수 있다. 도 6의 실시예에서, 부가층(145)은 절연체로 형성될 수 있다. 부가층(145)이 절연체로 형성되므로, 부가층(145)이 공진부(135)의 제1 전극(140)과 접속되는 경우에도, 체적 음향 공진기의 특성에 영향을 주지 않는다.
상술한 실시예에서, 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)의 상부에 부가층(145)이 마련되는 것으로 기술하였으나, 실시예에 따라, 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)의 하부에 부가층(145)이 마련될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)의 하부에 부가층(145)이 마련될 수 있고, 도 7을 참조하면, 제1 전극(140)은 부가층(145)을 덮도록 형성되고, 제1 전극(140)은 부가층(145)의 내측 영역에 형성될 수 있다.
일 예로, 도 7의 실시예에 따른 체적 음향 공진기는, 도 1의 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제1 전극(140)과 부가층(145)의 위치를 서로 변경한 실시예에 해당하고, 또한, 도 8의 실시예에 따른 체적 음향 공진기는, 도 5의 실시예에 따른 체적 음향 공진기의 제1 전극(140)과 부가층(145)의 위치를 서로 변경한 실시예에 해당한다.
도 7 및 도 8의 실시예에서, 부가층(145)은 금속으로 형성될 수 있다. 부가층(145)이 금속으로 형성되므로, 제1 전극(140)이 완전히 소실되는 경우에도, 배선 전극(180)과 부가층(145)이 전기적으로 연결되어, 접속 상태를 유지할 수 있다.
상술한 실시예에서, 부가층(145)이 하나의 층으로 형성되는 것으로 기술하였으나, 실시예에 따라, 부가층(145)은 두 개 이상의 층으로 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)는 적어도 두 층의 부가층(145)을 포함할 수 있다. 일 예로, 부가층(145)은 제1 부가층(145a) 및 제2 부가층(145b)을 포함할 수 있다. 제1 부가층(145a) 및 제2 부가층(145b)은 모두 절연체로 형성되거나, 모두 금속으로 형성되거나, 제1 부가층(145a) 및 제2 부가층(145b) 중 하나의 부가층은 절연체로 형성되고, 다른 하나의 부가층은 금속으로 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 부가층(145a)은 배선 영역에 마련되는 제1 전극(140)의 내측 영역에 형성될 수 있고, 제2 부가층(145b)은 제1 부가층(145a) 및 제1 전극(140)을 덮도록 형성된 후, 에칭 공정을 통해 패터닝 될 수 있다. 도 9의 실시예에서, 제1 부가층(145a)은 금속으로 형성될 수 있고, 제2 부가층(145b)은 절연체로 형성될 수 있다.
도 9의 실시예에서, 제1 부가층(145a)이 제1 전극(140)의 내측 영역에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 제1 부가층(145a)은 제1 전극(140)을 덮도록 형성될 수 있고, 제1 부가층(145a) 및 제1 전극(140)을 덮도록 형성되는 제2 부가층(145a)은 활성 영역 측으로 연장되어, 공진부(135)의 제1 전극(140)과 접속될 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예를 적용한 체적 음향 공진기의 구조를 나타낸다.
상술한 실시예에서, 기판(110)에 캐비티(C)가 매립된 체적 음향 공진기의 구조를 중심으로, 본 발명의 다양한 실시예를 기술하였으나, 본 발명의 다양한 실시예는, 도 10 내지 13에 도시된 체적 음향 공진기의 구조에 적용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예는 도 1의 캐비티(C) 내에 복수의 반사층(133a)이 마련된 체적 음향 공진기에 적용될 수 있다.
도 10에서, 반사층(133a)은 실리콘 옥사이드(Silicon Oxide) 계열, 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride), 알루미늄 옥사이드(Aluminum Oxide) 계열, 또는 알류미늄 나이트라이드(Aluminum Nitride) 계열의 물질로 형성될 수 있다. 또한, 반사층(133a)은 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 텅스텐(W), 백금(Pt) 중 적어도 하나 또는 적어도 두 개의 화합물을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 반사층(133a)은 공진부(135)에서 출력되는 무선 주파수 신호를 반사시킬 수 있다.
도 11 및 도 12을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예는 메사(Mesa) 형상 또는 돔(Dome) 형상의 캐비티(C)를 가지는 체적 음향 공진기에 적용될 수 있다.
도 11 및 도 12의 캐비티(C)는 기판(110) 상에 메사(Mesa) 형상 또는 돔(Dome) 형상의 희생층을 형성한 다음, 희생층 상에 멤브레인(130)을 형성한 후, 희생층을 에칭하여 제거하는 공정에 의해 형성될 수 있다. 멤브레인(130)은 산화 보호막으로 기능하거나, 기판(110)을 보호하는 보호층으로 기능할 수 있다. 멤브레인(130)은 이산화규소(SiO2), 질화 실리콘(SiN), 질화 알루미늄(AlN), 및 산화 알루미늄(Al2O3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예는 도 13과 같이, 플랫(flat) 구조의 체적 음향 공진기에 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 체적 음향 공진기(100)의 제조 공정은 기판(110)에 절연층(115)을 형성하는 것으로 시작한다. 이어서, 절연층(115) 상에 희생층을 형성하고, 희생층의 일부를 제거하여, 지지부(134a)의 영역을 규정하는 패턴을 형성한다. 일 예로, 희생층에 형성되는 패턴의 상면의 폭은 하면의 폭 보다 넓고, 상면과 하면을 연결하는 패턴의 측면은 경사질 수 있다. 희생층에 패턴을 형성한 후에, 희생층의 상면 및 패턴에 의해 외부로 노출된 절연층(115)의 상면에 식각 저지 물질을 형성한다. 식각 저지 물질은 희생층 및 절연층(115)을 덮도록 형성될 수 있다.
식각 저지 물질을 형성한 후, 희생층이 외부로 노출되도록 식각 저지 물질의 일면은 평탄화 된다. 식각 저지 물질의 일면이 평탄화되는 공정에서 식각 저지 물질의 일부는 제거되고, 일부가 제거된 후에 패턴 내부에서 잔존하는 식각 저지 물질에 의해 지지부(134a)가 형성될 수 있다.
식각 저지 물질의 평탄화 과정의 결과 지지부(134a) 및 희생층의 일면은 대략 평탄할 수 있다. 이 후, 평탄화된 일면에 멤브레인(130), 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160) 등을 적층한 후에 희생층을 식각하여 제거하는 식각 공정에 의해 캐비티(C)가 형성될 수 있다. 여기서, 보조 지지부(134b)는 잔존하는 희생층에 의해 형성된다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 체적 음향 공진기
110: 기판
115: 절연층
130: 멤브레인
135: 공진부
140: 제1 전극
145: 부가층
150: 압전층
160: 제2 전극
170: 보호층
180: 배선 전극
110: 기판
115: 절연층
130: 멤브레인
135: 공진부
140: 제1 전극
145: 부가층
150: 압전층
160: 제2 전극
170: 보호층
180: 배선 전극
Claims (16)
- 기판;
상기 기판에 형성되는 캐비티;
상기 기판에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층, 및 제2 전극;
상기 캐비티의 상부에서 수직 방향으로 중첩되는 상기 제1 전극, 상기 압전층, 및 상기 제2 전극에 의해 정의되는 공진부;
상기 공진부 외측의 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 일면에 배치되는 부가층; 및
상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극과 접속하는 배선 전극; 을 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 부가층 및 상기 배선 전극 각각과 접촉 계면을 형성하는 체적 음향 공진기.
- 제1항에 있어서,
상기 부가층은 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 상면에 형성되고, 상기 부가층은 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극을 노출시키는 패턴을 포함하고, 상기 패턴을 통해, 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극과 상기 배선 전극은 접속되는 체적 음향 공진기.
- 제2항에 있어서,
상기 부가층은 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 가장자리를 덮도록 형성되는 체적 음향 공진기.
- 제3항에 있어서,
상기 공진부에 마련되는 상기 제1 전극과, 상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극은 서로 분리되어 형성되고,
상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 가장자리를 덮도록 형성되는 부가층은 상기 공진부 측으로 연장되어, 상기 공진부의 제1 전극과 접속되는 체적 음향 공진기.
- 제2항에 있어서, 상기 부가층은,
상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 상면의 내측 영역에 형성되는 체적 음향 공진기.
- 제1항에 있어서,
상기 부가층은, 상기 제1 전극의 상면에 순차적으로 형성되는 제1 부가층 및 제2 부가층을 포함하는 체적 음향 공진기.
- 제1항에 있어서,
상기 부가층은 상기 제1 전극의 하면에 마련되는 체적 음향 공진기.
- 제1항에 있어서,
상기 부가층은, 절연체 및 금속 중 하나로 형성되는 체적 음향 공진기.
- 제1항에 있어서,
상기 부가층은, 상기 제1 전극 보다 에칭비가 높은 체적 음향 공진기.
- 제2항에 있어서,
상기 부가층의 상부에는 상기 압전층이 배치되고, 상기 압전층의 패턴과 상기 부가층의 패턴은 동일한 체적 음향 공진기.
- 기판; 및
상기 기판에 형성되는 복수의 캐비티;
상기 기판에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층, 및 제2 전극;
상기 복수의 캐비티의 상부에서 수직 방향으로 중첩되는 상기 제1 전극, 상기 압전층, 및 상기 제2 전극에 의해 정의되는 복수의 공진부; 및
상기 복수의 공진부 중 일부를 연결하는 배선 전극이 마련되는 배선 영역;
상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 상면에 배치되는 부가층; 을 포함하고,
상기 부가층은 서로 다른 두께를 가지는 복수의 영역으로 구획되고, 상기 복수의 영역은 상기 배선 전극과 접속하는 체적 음향 공진기.
- 제11항에 있어서,
상기 부가층은 제1 두께를 가지는 제1 영역과 제2 두께를 가지는 제2 영역을 포함하는 체적 음향 공진기.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 두께는 제2 두께 보다 두꺼운 체적 음향 공진기.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 영역은 제2 영역을 둘러싸는 형태로 형성되는 체적 음향 공진기.
- 제14항에 있어서,
상기 배선 영역에 마련되는 상기 제1 전극의 상면에 배치되는 상기 부가층은 상기 공진부에 마련되는 상기 제1 전극과 분리되어 배치되는 체적 음향 공진기.
- 제11항에 있어서,
상기 부가층은 금속으로 형성되는 체적 음향 공진기.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180121707A KR102172636B1 (ko) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 체적 음향 공진기 |
| US16/395,287 US10958237B2 (en) | 2018-10-12 | 2019-04-26 | Bulk acoustic wave resonator |
| CN201910614244.1A CN111049488B (zh) | 2018-10-12 | 2019-07-09 | 体声波谐振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180121707A KR102172636B1 (ko) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 체적 음향 공진기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200041543A true KR20200041543A (ko) | 2020-04-22 |
| KR102172636B1 KR102172636B1 (ko) | 2020-11-03 |
Family
ID=70160844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180121707A KR102172636B1 (ko) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 체적 음향 공진기 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10958237B2 (ko) |
| KR (1) | KR102172636B1 (ko) |
| CN (1) | CN111049488B (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200030478A (ko) * | 2018-09-12 | 2020-03-20 | 스카이워크스 글로벌 피티이. 엘티디. | 벌크 음향파 공진기를 위한 리세스 프레임 구조체 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080081398A (ko) | 2007-03-05 | 2008-09-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법 |
| JP2018148548A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 音響共振器及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4373949B2 (ja) | 2004-04-20 | 2009-11-25 | 株式会社東芝 | 薄膜圧電共振器及びその製造方法 |
| KR100831405B1 (ko) | 2006-10-02 | 2008-05-21 | (주) 파이오닉스 | 웨이퍼 본딩 패키징 방법 |
| US8692631B2 (en) * | 2009-10-12 | 2014-04-08 | Hao Zhang | Bulk acoustic wave resonator and method of fabricating same |
| US10284173B2 (en) * | 2011-02-28 | 2019-05-07 | Avago Technologies International Sales Pte. Limited | Acoustic resonator device with at least one air-ring and frame |
| US10637435B2 (en) * | 2016-12-22 | 2020-04-28 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk acoustic wave resonator and filter including the same |
-
2018
- 2018-10-12 KR KR1020180121707A patent/KR102172636B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-04-26 US US16/395,287 patent/US10958237B2/en active Active
- 2019-07-09 CN CN201910614244.1A patent/CN111049488B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080081398A (ko) | 2007-03-05 | 2008-09-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법 |
| JP2018148548A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 音響共振器及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111049488B (zh) | 2024-06-07 |
| CN111049488A (zh) | 2020-04-21 |
| US20200119713A1 (en) | 2020-04-16 |
| US10958237B2 (en) | 2021-03-23 |
| KR102172636B1 (ko) | 2020-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7062866B2 (ja) | 音響共振器及びその製造方法 | |
| JP4685832B2 (ja) | 共振器およびその製造方法 | |
| US9929716B2 (en) | Acoustic resonator and method of manufacturing the same | |
| KR101901696B1 (ko) | 체적 음향 공진기 및 이를 포함하는 필터 | |
| KR20180117465A (ko) | 체적 음향 공진기 및 이의 제조방법 | |
| JP5792554B2 (ja) | 弾性波デバイス | |
| CN107317561B (zh) | 体声波谐振器及其制造方法 | |
| KR20180117466A (ko) | 체적 음향 공진기 | |
| KR102052795B1 (ko) | 음향 공진기 | |
| JP2017147719A (ja) | 音響共振器及びその製造方法 | |
| CN109818591B (zh) | 声波谐振器 | |
| CN108988812B (zh) | 声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法 | |
| KR20200007545A (ko) | 음향 공진기 패키지 | |
| JP4520415B2 (ja) | 圧電薄膜共振器及びその製作方法 | |
| KR102449355B1 (ko) | 음향 공진기 및 그의 제조 방법 | |
| KR102066958B1 (ko) | 필터 | |
| US11323093B2 (en) | Bulk-acoustic wave resonator | |
| KR102172636B1 (ko) | 체적 음향 공진기 | |
| US11431318B2 (en) | Acoustic resonator and method of manufacturing thereof | |
| KR102172638B1 (ko) | 음향 공진기 및 그 제조 방법 | |
| KR20180020850A (ko) | 체적 음향 공진기 | |
| KR102449367B1 (ko) | 음향 공진기 및 그의 제조 방법 | |
| KR102117464B1 (ko) | 체적 음향 공진기 및 이의 제조 방법 | |
| JP2019201305A (ja) | 音響共振器 | |
| KR20180008243A (ko) | 탄성파 필터 장치 및 이의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |