KR20200051527A - 음향파 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원의 실시예에서는 음향파 소자를 개시하며, 상기 음향파 소자는 기판 및 순차적으로 상기 기판에 설치된 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 포함하고, 보호층을 더 포함하며; 상기 보호층은 적어도 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제1 위치에 설치되며; 상기 제1 위치는 상기 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 상기 제1 중첩 영역은 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다. 이와 동시에 본 출원의 실시예에서는 음향파 소자의 제조 방법을 개시한다.

Description

음향파 소자 및 그 제조 방법
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 출원번호가 201811291555.0이고, 출원일이 2018년10월31일인 중국특허 출원에 기반하여 제출한 것이며, 상기 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 상기 중국 특허 출원의 전부 내용을 본 출원에 인용하여 참조로 한다.
본 출원은 반도체 분야에서의 음향파 소자에 관한 것이며, 구체적으로는 음향파 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근래, 핸드폰과 같은 통신 기기가 광범위하게 사용됨에 따라, 음향파를 사용하는 음향파 소자가 통신 기기 및 듀플렉서(duplexer) 등의 필터로 사용되는 경우가 존재한다. 음향파 소자의 예시로서, 표면 음향파(Surface Acoustic Wave, SAW)를 사용하는 소자, 벌크 음향파(Bulk Acoustic Wave, BAW)를 사용하는 소자 등이 존재한다. 압전 박막 공진기(piezoelectric thin film resonator)는 BAW를 사용하는 소자이고, 필름 벌크 음향 공진기(Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR) 및 고상으로 실장된 공진기(Solidly Mounted Resonator, SMR) 등을 포함한다. 필름 벌크 음향 공진기는 벌크 음향파 필터를 구성하는 핵심 소자이고, 그 기능의 좋고 나쁨은 벌크 음향파 필터 기능의 우열을 결정한다.
하지만, 음향파 소자의 제조 과정에서, 범프(bump)의 제조, 기판의 박형화 및 음향파 소자의 커팅 등 공정은 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지(air bridge)" 구조에 영향 주며,따라서 공진 영역에 영향 주어, 음향파 소자의 기능이 손상받게 된다.
본 출원 실시예는 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 음향파 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 출원 실시예에서는 음향파 소자를 제공하며, 상기 음향파 소자는 기판 및 순차적으로 상기 기판에 설치된 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 포함하고, 보호층을 더 포함하며;
상기 보호층은 적어도 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제1 위치에 설치되며;
상기 제1 위치는 상기 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 상기 제1 중첩 영역은 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 음향파 소자는 상기 제1 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 및 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 설치된 도전층을 더 포함하며,
상기 보호층은 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 설치된다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서,상기 제2 전극층에서의 상기 제1 중첩 영역에 대응되는 부분과 상기 보호층 사이의 영역은 중공이다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 보호층은 제1 서브 보호층 및 제2 서브 보호층을 포함하며,
상기 제1 서브 보호층은 상기 음향파 소자의 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위의, 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 설치되며;
상기 제2 서브 보호층은 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 상기 제1 위치에 설치되며;
상기 제2 서브 보호층은 상기 제1 서브 보호층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 더 설치되며;
상기 제1 서브 보호층과 상기 제2 서브 보호층은 일체로 연결된다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 제2 서브 보호층과 상기 제2 전극층 사이의 영역은 중공이다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 보호층의 위치와 상기 제1 중첩 영역의 위치 사이는 기설정 거리를 구비한다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 음향파 소자는 상기 제2 전극층, 상기 압전층 및 상기 제1 전극층을 관통하는 제1 스루홀; 및 상기 제2 서브 보호층을 관통하는 제2 스루홀을 더 포함하고, 상기 제2 스루홀과 상기 제1 스루홀은 연통된다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 기설정 거리는 0.001um보다 크다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 보호층의 두께 범위는 0.001um~200um이며;
상기 제2 서브 보호층의 두께 범위는 1um~200um이다.
본 출원 실시예에서는 음향파 소자의 제조 방법을 더 제공하며, 상기 방법은,
하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 상기 기판에 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 단계;
보호층을 형성하는 단계 - 상기 보호층은 적어도 상기 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 형성됨 - 를 포함하며,
상기 제1 위치는 상기 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 상기 제1 중첩 영역은 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 방법은 상기 제1 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 및 상기 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 도전층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 보호층은 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 형성된다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 보호층은 제1 서브 보호층 및 제2 서브 보호층을 포함하며,
상기 보호층을 형성하는 단계는,
상기 음향파 소자의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위의 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 제1 서브 보호층을 형성하는 단계;
상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 상기 제1 위치 및 상기 제1 서브 보호층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 상기 제2 서브 보호층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 서브 보호층과 상기 제2 서브 보호층은 일체로 연결된다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 상기 기판에 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 단계는,
하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 상기 기판에 희생층, 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 상기 기판에 희생층, 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 단계 이후에,
상기 제2 전극층, 상기 압전층 및 상기 제1 전극층을 관통하는 제1 스루홀을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상응하게, 상기 제2 서브 보호층을 형성하는 단계 이후에,
상기 제2 서브 보호층을 관통하며 상기 제1 스루홀과 연통되는 제2 스루홀을 형성하는 단계;및
상기 제2 스루홀 및 상기 제1 스루홀을 통해 상기 제1 전극층과 상기 기판 사이의 상기 희생층을 제거하는 단계를 더 포함한다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 상기 기판에 희생층, 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 단계 이후에,
상기 제2 전극층, 상기 압전층 및 상기 제1 전극층을 관통하는 제1 스루홀을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상응하게, 상기 제2 서브 보호층을 형성하는 단계 이전에,
상기 제1 스루홀을 통해 상기 제1 전극층과 상기 기판 사이의 상기 희생층을 제거하는 단계를 더 포함한다.
본 출원의 선택 가능한 실시예에 있어서, 상기 제1 스루홀을 통해 상기 제1 전극층과 상기 기판 사이의 상기 희생층을 제거하는 단계 이후에,
상기 음향파 소자의 제1 주파수를 측정하는 단계;및
기설정 주파수에 기반하여 상기 제1 주파수가 제2 주파수로 조절되는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 주파수와 상기 기설정 주파수는 매칭된다.
본 출원의 실시예에서는 음향파 소자 및 그 제조 방법을 제공하며, 상기 음향파 소자는 기판 및 순차적으로 기판에 설치된 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 음향파 소자는 적어도 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 설치된 보호층을 더 포함하며, 제1 위치는 제2 전극층 위의제1 중첩 영영과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층, 제2 전극층 및 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이며, 이와 같이, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 설치하면, 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지(air bridge)" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 대해 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
도 1은 본 발명 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 구조 개략도이다.
도 2는 본 발명 실시예에서 제공하는 다른 음향파 소자의 구조 개략도이다.
도 3은 본 발명 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법의 흐름 개략도이다.
도 4는 본 발명 실시예에서 제공하는 다른 음향파 소자의 제조 방법의 흐름 개략도이다.
도 5는 본 발명 실시예에서 제공하는 또 다른 음향파 소자의 제조 방법의 흐름 개략도이다.
도 6은 본 발명 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 과정에서의 구조 개략도이다.
도 7은 본 발명 실시예에서 제공하는 다른 음향파 소자의 제조 과정에서의 구조 개략도이다.
도 8은 본 발명 실시예에서 제공하는 또 다른 음향파 소자의 제조 과정에서의 구조 개략도이다.
도 9는 본 발명 다른 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법의 흐름 개략도이다.
도 10은 본 발명 다른 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 과정에서의 구조 개략도이다.
도 11은 본 발명 다른 실시예에서 제공하는 다른 음향파 소자의 제조 과정에서의 구조 개략도이다.
도 12는 본 발명 실시예에서 제공하는 또 다른 음향파 소자의 구조 개략도이다.
이하 본 출원 실시예에서의 첨부 도면을 결합하여, 본 출원 실시예에서의 기술방안에 대해 명확하고 완전한 설명을 진행한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자는, 기판(1) 및 순차적으로 기판에 설치된 제1 전극층(2), 압전층(3) 및 제2 전극층(4)을 포함하고, 상기 음향파 소자는 보호층(5)을 더 포함하며, 그중 보호층(5)은 적어도 제2 전극층(4)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제1 위치에 설치된다.
제1 위치는 제2 전극층(4)의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층(2), 제2 전극층(4) 및 압전층(3)이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역(active area)이 위치한 영역이다.
설명하여야 할 것은, 본 실시예에서 보호하는 음향파 소자의 구조에서, 다만 보호층(5)는 적어도 제2 전극층(4)의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제1 위치와 대응되는 부분에 설치되는 것을 예시하였을 뿐, 보호층(5)이 상기 부분에 설치되는 것을 한정하는 것은 아니다. 이외, 본 실시예에서, 보호층(5)은 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에서의 제2 전극층(4)과 접촉되지 않는다.
제1 중첩 영역은 음향파 소자에서 기판(1)으로 접근하는 방향에 따라 순차적으로 제2 전극층(4), 압전층(3) 및 제1 전극층(2)을 구비하는 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치하는 영역을 의미하며, 본 출원 실시예에서 상기 기판(1)으로 접근하는 방향은 구체적으로 기판(1)에서 비교적 멀리 떨어진 위치로부터 기판(1)에 비교적 가까이하는 위치로의 방향을 의미하며, 예를 들어 도 1에서의 위에서부터 아래로의 방향에 대응된다(도 1에서 기판(1)은 최하측에 위치함).
일 구체적인 실시예에 있어서, 상기 기판(1)의 상부 표면과 상기 제1 전극층(2)의 하부 표면 사이에는 중공 영역을 구비한다. 이해하여야 할 것은, 상기 제2 전극층(4), 압전층(3) 및 제1 전극층(2)이 서로 중첩되는 중공 영역 위의 중첩 부분은 음향파 소자의 "에어 브릿지" 구조를 구성하며, 상기 "에어 브릿지" 구조가 위치하는 영역은 상기 음향파 소자의 액티브 영역이며; 본 실시예에 있어서, 보호층을 설치하는 주요 목적은 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호하기 위한 것이므로, 상기 보호층은 적어도 액티브 영역의 상부에 설치된다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 상기 음향파 소자는 제1 전극층(2)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 및 제2 전극층(4)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면에 설치된 도전층(6)을 더 포함할 수 있고, 보호층(5)은 상기 도전층(6)을 커버하지 않는 위치에 설치된다.
설명하여야 할 것은, 본 출원 실시예에서 보호층은 도전층을 커버하지 않으므로, 도전층을 통해 음향파 소자의 주파수의 측정 및 교정을 진행할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 제2 전극층(4)에서 제1 중첩 영역과 대응되는 부분과 보호층(5) 사이의 영역은 중공이다.
다시말하면, 본 출원 실시예에서 보호층은 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에서의 제2 전극층과 직접 접촉되지 않으므로, 보호층의 음향파 소자의 주파수에 대한 영향을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 제공하는 음향파 소자는, 기판 및 순차적으로 기판에 설치된 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 음향파 소자는 적어도 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 설치된 보호층을 더 포함하며, 제1 위치는 제2 전극층 위의제1 중첩 영영과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층, 제2 전극층 및 압전층이 서로 중첩된 영역이며, 이와 같이, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 설치하면, 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 대해 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
상술한 실시예에 기반하면, 본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자는, 도 1에서 나타낸 바와 같이 기판(1) 및 순차적으로 기판에 설치된 제1 전극층(2), 압전층(3), 제2 전극층(4) 및 제1 전극층(2)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면과 제2 전극층(4)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 위에 설치된 도전층(6)을 포함하고, 상기 음향파 소자는 보호층(5)을 더 포함하며, 그중 보호층(5)은 제1 서브 보호층(51) 및 제2 서브 보호층(52)을 포함한다.
제1 서브 보호층(51)은 음향파 소자의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면에서 도전층(6)을 커버하지 않는 위치에 설치된다.
제2 서브 보호층은 제2 전극층(4)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제1 위치에 설치된다.
제1 위치는 제2 전극층(4)의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층(2), 제2 전극층(4) 및 압전층(3)이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역(active area)이 위치한 영역이다.
여기서, 상기 음향파 소자의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진최외층은 상기 보호층(5)을 설치할 시 소자 구조의 가장 바깥층을 의미하며, 예를 들어 구체적인 공정을 실행할 시, 제1 서브 보호층(51)이 소자 구조의 노출된 상층의 상부 표면에 설치된다. 상기 보호층(5)은 적어도 상기 제1 위치에 설치되지만(구체적인 실시예에 있어서, 상기 제1 위치와 상기 제2 전극층(4) 사이의 영역은 중공임), 상기 보호층(5)은 음향파 소자의 다른 구조와 하나의 완전체를 이루도록 연결되어야 하며, 예를 들어, 소자 구조의 가장 바깥층과 일체로 연결되는 동시에 상기 도전층(6)의 외면(도면에서의 상부 표면)을 커버하지 않는 조건을 만족하여야 한다는 것을 이해할 것이다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 제1 서브 보호층(51)은 제1 중첩 영역 및 그 주변의 도전층(6)에 접촉되지 않는 위치에 설치될 수 있고, 도 1에서 제1 서브 보호층(51)이 제2 전극층(4)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제2 위치에 설치된 것, 및 압전층(3)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 위의 도천층(6)를 커버하지 않는 위치에 설치되는 것을 예로 들면, 제2 위치는제2 전극층(4)위의제2 중첩 영역과 대응되며 도전층(6)을 커버하지 않는 위치이고, 제2 중첩 영역은 제2 전극층(4)과 압전층(3)이 서로 중첩된 영역을 포함한다.
설명하여야 할 것은, 본 실시예에서의 제1 위치, 제2 위치, 제1 중첩 영역 및 제2 중첩 영역은 상술한 실시예와 일치하므로, 제1 위치, 제2 위치, 제1 중첩 영역 및 제2 중첩 영역에 대한 해석은 상술한 실시예에서의 서술을 참조할 수 있으며, 여기서 더 이상 반복하여 설명하지지 않는다.
제2 서브 보호층(52)은 제1 서브 보호층(51)의 기판(1)으로부터 멀리 떨어진 면 위에 설치된다.
제1 서브 보호층(51)과 제2 서브 보호층(52)은 일체로 연결된다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 제2 서브 보호층(52)과 제2 전극층(4) 사이의 영역은 중공이다.
설명하여야 할 것은, 본 실시예에서, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 제1 서브 보호층과 제2 서브 보호층은 도 1에서 나타낸 바와 같이 제2 서브 보호층이 제1 서브 보호층을 가로걸쳐 설치된 구조를 형성할 수 있고, 이와 동시에,제1 서브 보호층, 제2 서브 보호층 및 제1 서브 보호층과 접촉되는 층의 부분은 도1에서 나타낸 중공 구조를 형성할 수 있다. 또한, 제2 서브 보호층과 제2 전극층 사이의 영역은 중공이므로, 제2 서브 보호층과 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에서의 제2 전극층 사이가 접촉되지 않도록 확보할 수 있어, 제2 서브 보호층이 음향파 소자의 주파수에 영향 주는 것을 방지하고, 최종 생성된 음향파 소자의 주파수가 정확하지 못한 현상이 발생하는 것을 방지한다.
제1 서브 보호층의 재료와 제2 서브 보호층의 재료는 동일할 수 있고, 동일하지 않을 수도 있으며, 제1 서브 보호층의 재료는 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 포함할 수 있고, 제2 서브 보호층의 재료는 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 포함할 수 있으며, 하나의 가능한 실시형태에 있어서,제1 서브 보호층과 제2 서브 보호층의 재료는 감광성인 드라이 필름 포토 레지스트(dry film photoresist)일 수 있다.
제1 서브 보호층의 두께 범위는 0.001um~200um이다.
제2 서브 보호층의 두께 범위는 1um~200um이다.
여기서, 제1 서브 보호층의 두께 및 제2 서브 보호층의 두께는 각각 소자 구조 표면 위에 형성된 제1 서브 보호층 및 제2 서브 보호층의 높이를 의미할 수 있다.
설명하여야 할 것은, 제1 서브 보호층의 두께 범위를 0.001um~200um로 설치하고, 제2 서브 보호층의 두께 범위를 1um~200um로 설치하는 것은, 보호층의 두께가 형성된 "에어 브릿지" 구조를 충분히 보호할 수 있도록 충분히 두꺼운 것과 최종 형성된 음향파 소자의 두께가 너무 큰 것을 방지하는 것을 함께 실현할 수 있어, 최종 형성된 음향파 소자의 체적이 너무 큰 문제를 방지한다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 제1 서브 보호층(51)의 위치와 제1 중첩 영역의 위치 사이에는 기설정 거리가 존재한다.
여기서, 상기 기설정 거리는 상기 음향파 소자의 가로 방향에서의 거리, 즉 상기 기판에 평행된 방향에서의 거리이다.
기설정 거리는 0.001um보다 클 수 있다.
설명하여야 할 것은, 제1 서브 보호층의 위치와 제1 중첩 영역의 위치 사이의 간격은 0.001um보다 크므로, 상기 음향파 소자의 주파수에 영향 주는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 상기 음향파 소자는 상기 제2 전극층(4), 상기 압전층(3) 및 상기 제1 전극층(2)을 관통하는 제1 스루홀(7); 및 상기 제2 서브 보호층(52)을 관통하는 제2 스루홀(8)을 포함할 수 있고, 상기 제2 스루홀(8)과 상기 제1 스루홀(7)은 연통된다.
도시한 바와 같이, 상기 제1 스루홀(7)은 기판(1), 압전층(3), 제1 전극층(2) 및 제2 전극층(4)을 연통한다. 상기 제1 스루홀(7)은 상기 제2 전극층(4)에 형성된다. 상기 제2 스루홀(8)은 제2 서브 보호층(52)에 설치된다.
본 출원의 다른 실시예에 있어서, 제2 스루홀의 특징 사이즈의 범위는 0.01um-100um일 수 있다.
제2 스루홀과 제1 스루홀이 연통된 후, 상기 제1 스루홀 및 제2 스루홀을 통해 제1 전극층과 기판 사이의 희생층을 제거할 수 있고; 희생층과 제1 전극층이 접촉되어 있으므로, 희생층을 제거한 후, 제1 전극층과 기판 사이는 중공이기에, 희생층이 상기 음향파 소자의 주파수에 영향 주는 것을 방지할 수 있다.
설명하여야 할 것은, 본 출원 실시예에서 음향파 소자에서의 보호층은 상기 음?파 소자의 "에어 브릿지" 구조를 보호 및 안정시키는 작용을 하므로, 상기 음향파 소자에 있어서 범프의 제조, 기판의 박형화 및 음향파 소자의 커팅 등 공정을 진행할 시, 상기"에어 브릿지" 구조의 두께가 몇 마이크로미터이더라도 보호층이 존재하여, 상기 "에어 브릿지" 구조를 더욱 견고하게 하므로, "에어 브릿지" 구조에 영향 주지 않아 음향파 소자의 기능이 손상되는 것을 방지한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자는, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 설치하므로, 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
상술한 실시예에 기반하여, 본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법은 도 3에서 나타낸 바와 같이 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계(101)에 있어서,기판을 형성하고, 순차적으로 기판에 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성한다.
본 실시예에서 기판 및 기판 위에 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 공정에 대해 구체적으로 한정하지 않으며, 관련 기술에서 도전층의 기능을 실현하는 재료 및 공정은 모두 가능하다.
단계(102)에 있어서,보호층을 형성하며,상기 보호층은 적어도 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 설치된다.
제1 위치는 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층, 제2 전극층 및 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다.
설명하여야 할 것은, 보호층을 형성할 시 도포 또는 부착하는 공정으로 실현할 수 있고, 만약 보호층의 재료가 드라이 필름 포토 레지스트이면, 사용한 부착 공정은 드라이 필름 포토 레지스트의 재료를 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 부착하여 보호층을 형성한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의제조방법은상기음향파소자를제조할시, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 형성하므로, 상기보호층은음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
상술한 실시예에 기반하여, 본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법은 도 4에서 나타낸 바와 같이 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계(201)에 있어서,하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 기판에 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성한다.
단계(202)에 있어서,제1 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 및 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 도전층을 형성한다.
본 실시예에서 도전층을 형성하는 공정 및 도전층의 재료에 대해 구체적으로 한정하지 않으며, 관련 기술에서 도전층의 기능을 실현하는 재료 및 공정은 모두 가능하다.
단계(203)에 있어서,음향파 소자의 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위의, 도전층을 커버하지 않는 위치에 제1 서브 보호층을 형성한다.
단계(204)에 있어서,제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 제2 서브 보호층을 형성한다.
제1 위치는 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층, 제2 전극층 및 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 상기 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다. 설명하여야 할 것은, 본 실시예에서 다른 실시예와 동일하거나 대응되는 단계 및 개념에 대한 해석은 다른 실시예에서의 서술을 참조할 수 있으며, 여기서 더 이상 반복하여 설명하지 않는다.
본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의제조방법은상기음향파소자를제조할시, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 형성하므로, 상기보호층은음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
상술한 실시예에 기반하여, 본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법은 도 5에서 나타낸 바와 같이 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계(301)에 있어서,하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 기판에 희생층, 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성한다.
단계(302)에 있어서,제1 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 및 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 도전층을 형성한다.
단계(303)에 있어서,제2 전극층, 압전층 및 제1 전극층을 관통하는 제1 스루홀을 형성한다.
제1 스루홀은 에칭 공정에 의해 형성될 수 있고, 물론 본 실시예에서는 제1 스루홀을 형성하는 공정에 대해 구체적으로 한정하지 않으며, 관련 기술에서 실현될 수 있는 공정은 모두 가능하다.
단계(304)에 있어서,음향파 소자의 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위의, 도전층을 커버하지 않는 위치에 제1 서브 보호층을 형성한다.
제1 서브 보호층은 제1 중첩 영역 및 그 주변에서 도전층에 접촉되지 않는 위치에 설치될 수 있고,하나의 가능한 실시형태에서, 제1 서브 보호층은 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제2 위치, 및 압전층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 도천층를 커버하지 않는 위치에 설치될 수 있으며, 제2 위치는 제2 전극층 위의제2 중첩 영역과 대응되며 도전층을 커버하지 않는 위치이고,제2 중첩 영역은 제2 전극층과 압전층이 서로 중첩된 영역을 포함한다.
제1 서브 보호층은 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제2 위치, 및 압전층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 도포 또는 부착하여 얻은 것이며, 하나의 가능한 실시형태에 있어서, 제1 서브 보호층의 재료가 드라이 필름 포토 레지스트 재료이면, 부착 공정을 사용하여 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제2 위치에 두께가 0.001um~200um인 드라이 필름 포토 레지스트 재료를 한 층 부착한 후, 다른 위치에 부착된 드라이 필름 포토 레지스트 재료를 에칭하여 제1 서브 보호층을 형성할 수 있다. 제1 서브 보호층을 형성한 후, 도 6에서 나타낸 바와 같은 구조를 얻을 수 있고, 이때 상기 구조에서의 희생층(9)은 여전히 존재한다.
단계(305)에 있어서,제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치 및 제1 서브 보호층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 제2 서브 보호층을 형성한다.
제1 위치는 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층, 제2 전극층 및 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다.
제1 서브 보호층과 제2 서브 보호층은 일체로 연결된다.
제2 서브 보호층은 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치, 및 제1 서브 보호층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 부착하여 얻은 것이며, 하나의 가능한 실시형태에 있어서, 제2 서브 보호층의 재료가 드라이 필름 포토 레지스트 재료이면, 부착 공정을 사용하여 제1 서브 보호층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 드라이 필름 포토 레지스트 재료를 한 층 부착한 후, 노광 및 조영 고정을 통해 필요한 위치 이외의 다른 위치의 드라이 필름 포토 레지스트 재료를 제거하여 제2 서브 보호층을 형성할 수 있고, 도 7에서 나타낸 바와 같은 구조를 얻으며, 이때 상기 구조에서의 희생층(9)은 여전히 존재한다.
단계(306)에 있어서,제2 서브 보호층을 관통하며 제1 스루홀과 연통되는 제2 스루홀을 형성한다. 즉, 제2 서브 보호층에 제1 스루홀과 연통되는 제2 스루홀을 형성한다.
포토 리소그래피 공정을 통해 제2 서브 보호층에 하나의 홀을 형성하고, 상기 홀은 제1 스루홀과 연통되어 제2 스루홀을 형성하며, 도 8에서 나타낸 바와 같은 구조를 얻는다.
단계(307)에 있어서,제2 스루홀 및 제1 스루홀을 통해 제1 전극층과 기판 사이의 희생층을 제거한다.
여기서, 에칭 공정을 사용하여 제1 스루홀 및 제2 스루홀을 통해 제1 전극층과 기판 사이의 희생층을 에칭한다.
설명하여야 할 것은, 습식 에칭 또는 기상 에칭 방식을 사용하여 제1 스루홀 및 제2 스루홀을 통해 희생층을 에칭하여, 도 2에서 나타낸 바와 같은 구조를 얻는다.
이외, 본 출원 실시예에 있어서, 제1 서브 보호층 및 제2 서브 보호층은 드라이 필름 포토 레지스트 재료를 사용한 후, 형성된 보호층의 영구성을 추가로 확보할 수 있다.
본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법은 상기 음향파 소자를 제조할 시, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 형성하므로, 상기 보호층은 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
상술한 실시예에 기반하여, 본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법은 도 9에서 나타낸 바와 같이 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계(401)에 있어서,하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 기판에 희생층, 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성한다.
단계(402)에 있어서,제1 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 및 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 도전층을 형성한다.
단계(403)에 있어서,제2 전극층, 압전층 및 제1 전극층을 관통하는 제1 스루홀을 형성한다.
여기서, 제2 전극층 위에 기판, 압전층, 제1 전극층 및 제2 전극층을 연통하는 제1 스루홀을 형성한다.
단계(404)에 있어서,음향파 소자의 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위이며 도전층을 커버하지 않는 위치에 제1 서브 보호층을 형성한다.
제1 서브 보호층을 형성한 후, 도 6에서 나타낸 바와 같은 구조를 얻을 수 있고, 상기 구조에서의 희생층은 가시적이다.
단계(405)에 있어서,제1 스루홀을 통해 제1 전극층과 기판 사이의 희생층을 제거한다.
에칭 공정을 사용하여 제1 스루홀을 통해 제1 전극층과 기판 사이의 희생층을 에칭한다.
설명하여야 할 것은, 본 출원 실시예에서 제1 스루홀을 통해 희생층을 에칭하여, 도 10에서 나타낸 바와 같은 구조를 얻을 수 있으며, 이때, 상기 구조에서의 희생층은 이미 에칭되어 있다.
단계(406)에 있어서,음향파 소자의 제1 주파수를 측정한다.
단계(407)에 있어서,기설정 주파수에 기반하여 제1 주파수가 제2 주파수로 조절된다.
여기서,제2 주파수와 기설정 주파수는 매칭된다.
설명하여야 할 것은, 본 실시예에서 우선 형성된 희생층을 에칭할 수 있고, 이때, 제1 전극층 및 제2 전극층은 다른 부가층의 간섭을 받지 않으므로, 도 11에서 나타낸 바와 같이, 희생층을 에칭한 후 도 11에서의 화살표가 가르키는 이온 빔(Ion beam) 또는 레이저를 통해 음향파 소자의 주파수를 측정하고 조절할 수 있어, 최종 형성된 음향파 소자의 주파수의 정확성을 확보하고, 제품의 합격률을 향상시킨다.
또한, 음향파 소자는 몇 층의 필름이 쌓여 형성되으므로, 각 층의 두께의 조금마한 차이도 음향파 소자의 주파수가 1-3MHz 편이되도록 한다. 하지만, 음향파 소자의 각 층을 제조할 시 두께의 정확성을 확보하기 어려우므로, 음향파 소자를 제조한 후 웨이퍼(wafer) 상의 각 영역의 소자 주파수 분포를 측정하고, 웨이퍼의 주파수의 결과를 검측 기기에 입력하며, 검측 기기가 측정한 데이터에 따라 웨이퍼 표면 소자의 주파수를 조절한다.
단계(408)에 있어서,제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치 및 제1 서브 보호층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 제2 서브 보호층을 형성한다.
제1 위치는 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 제1 중첩 영역은 제1 전극층, 제2 전극층 및 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역이다.
제1 서브 보호층과 제2 서브 보호층은 연결되어, 도 12에서 나타낸 바와 같은 구조를 형성한다.
본 출원 실시예에서 제공하는 음향파 소자의 제조 방법은 상기 음향파 소자를 제조할 시, 상기 음향파 소자의 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 보호층을 형성하므로, 상기 보호층은 음향파 소자의 공진 영역에 형성된 "에어 브릿지" 구조를 차폐 및 보호할 수 있어, 음향파 소자 제조 과정에서 존재하는 제조 공정이 음향파 소자에 형성된 "에어 브릿지" 구조에 영향 주는 문제를 해결하여, 음향파 소자의 공진 영역에 영향 주는 것을 방지하므로, 음향파 소자의 기능을 향상시킨다.
상기 서술은 다만 본 출원의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
1- 기판, 2- 제1 전극층, 3-압전층, 4-제2 전극층, 5-보호층, 51-제1 서브보호층, 52-제2 서브 보호층, 6-도전층, 7-제1 스루홀, 8-제2 스루홀, 9-희생층.

Claims (16)

  1. 음향파 소자로서,
    기판 및 순차적으로 상기 기판에 설치된 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 포함하고, 보호층을 더 포함하며;
    상기 보호층은 적어도 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 제1 위치에 설치되며;
    상기 제1 위치는 상기 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 상기 제1 중첩 영역은 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역인 음향파 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 음향파 소자는 상기 제1 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 및 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 설치된 도전층을 더 포함하며,
    상기 보호층은 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 설치되는 음향파 소자.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제2 전극층에서의 상기 제1 중첩 영역에 대응되는 부분과 상기 보호층 사이의 영역은 중공인 음향파 소자.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 보호층은 제1 서브 보호층 및 제2 서브 보호층을 포함하며,
    상기 제1 서브 보호층은 상기 음향파 소자의 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위의, 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 설치되며;
    상기 제2 서브 보호층은 상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 상기 제1 위치에 설치되며;
    상기 제2 서브 보호층은 상기 제1 서브 보호층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 더 설치되며;
    상기 제1 서브 보호층과 상기 제2 서브 보호층은 일체로 연결되는 음향파 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 서브 보호층과 상기 제2 전극층 사이의 영역은 중공인 음향파 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 서브 보호층의 위치와 상기 제1 중첩 영역의 위치 사이는 기설정 거리를 구비하는 음향파 소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 음향파 소자는 상기 제2 전극층, 상기 압전층 및 상기 제1 전극층을 관통하는 제1 스루홀; 및 상기 제2 서브 보호층을 관통하는 제2 스루홀을 더 포함하고, 상기 제2 스루홀과 상기 제1 스루홀은 연통되는 음향파 소자.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기설정 거리는 0.001um보다 큰 음향파 소자.
  9. 제 4 항에있어서,
    상기제1 서브보호층의두께범위는 0.001um~200um이며;
    상기제2 서브 보호층의두께범위는 1um~200um인음향파소자.
  10. 음향파 소자의 제조 방법으로서,
    하나의 기판을 형성하고, 순차적으로 상기 기판에 제1 전극층, 압전층 및 제2 전극층을 형성하는 단계;
    보호층을 형성하는 단계 - 상기 보호층은 적어도 상기 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의제1 위치에 형성됨 - 를 포함하며,
    상기 제1 위치는 상기 제2 전극층의 위의 제1 중첩 영역과 대응되는 위치이고, 상기 제1 중첩 영역은 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 압전층이 서로 중첩된 영역에서의 음향파 소자의 액티브 영역이 위치한 영역인 음향파 소자의 제조 방법.
  11. 제 10 항에있어서,
    상기 제1 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면및상기 제2 전극층의 기판으로부터 멀리 떨어진 면위에도전층을형성하는단계를더포함하며,
    상기보호층은상기도전층을커버하지않는위치에형성되는음향파소자의제조방법.
  12. 제1 0항 또는 제1 1항에 있어서,
    상기 보호층은 제1 서브 보호층 및 제2 서브 보호층을 포함하며,
    상기 보호층을 형성하는 단계는,
    상기 음향파 소자의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 일측의 최외층의 면 위의, 상기 도전층을 커버하지 않는 위치에 제1 서브 보호층을 형성하는 단계;
    상기 제2 전극층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위의 상기 제1 위치 및 상기 제1 서브 보호층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 면 위에 상기 제2 서브 보호층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 서브 보호층과 상기 제2 서브 보호층은 일체로 연결되는 음향파 소자의 제조 방법.
  13. 제1 2항에있어서,
    상기하나의 기판을형성하고, 순차적으로상기기판에제1 전극층, 압전층및제2 전극층을형성하는단계는,
    하나의기판을형성하고, 순차적으로상기기판에희생층, 제1 전극층, 압전층및제2 전극층을형성하는단계를포함하는음향파소자의제조방법.
  14. 제1 3항에있어서,
    상기하나의 기판을형성하고, 순차적으로상기기판에희생층, 제1 전극층, 압전층및제2 전극층을형성하는단계이후에,
    상기제2 전극층, 상기압전층및상기제1 전극층을관통하는제1 스루홀을형성하는단계를더포함하며,
    상응하게, 상기제2 서브 보호층을형성하는단계이후에,
    상기제2 서브 보호층을관통하며상기제1 스루홀과연통되는제2 스루홀을형성하는단계;및
    상기제2 스루홀및상기제1 스루홀을통해상기제1 전극층과상기기판사이의상기희생층을제거하는단계를더포함하는음향파소자의제조방법.
  15. 제1 3항에있어서,
    상기하나의 기판을형성하고, 순차적으로상기기판에희생층, 제1 전극층, 압전층및제2 전극층을형성하는단계이후에,
    상기제2 전극층, 상기압전층및상기제1 전극층을관통하는제1 스루홀을형성하는단계를더포함하며,
    상응하게, 상기제2 서브 보호층을형성하는단계이전에,
    상기제1 스루홀을통해상기제1 전극층과상기기판사이의상기희생층을제거하는단계를더포함하는음향파소자의제조방법.
  16. 제1 5항에있어서,
    상기제1 스루홀을통해상기제1 전극층과상기기판사이의상기희생층을제거하는단계이후에,
    상기음향파소자의제1 주파수를측정하는단계;및
    기설정주파수에기반하여상기제1 주파수가제2 주파수로 조절되는단계를더포함하고, 상기제2 주파수와상기기설정주파수는매칭되는음향파소자의제조방법.
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