KR20210113557A - 음향파 소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
음향파 소자 및 그 제조방법을 제공한다. 음향파 소자는 압전 재료층, 상부 전극층, 하부 전극층, 지지층 및 하부 커버 기판을 포함한다. 압전 재료층은 상부 압전 표면과 하부 압전 표면을 포함한다. 상부 전극층은 압전 재료층의 상부 압전 표면에 위치한다. 지지층은 비-단결정의 재료를 포함한다. 하부 전극층과 지지층은 하부 커버 기판과 하부 압전 표면 사이에 위치한다.
Description
본 발명은 음향파 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면 벌크 음향파 공진기(bulk acoustic wave resonator, BAW resonator)와 같은 음향파 소자는 고효율 및 고주파수 등의 특성을 가지므로, 다양한 전자 제품에 이미 광범위하게 응용되고 있다. 예를 들면, 벌크 음향파 공진 필터(BAW filter)에 적용될 수 있으며, 통신 제품의 필터에 사용될 수 있다. 종래의 벌크 음향파 공진기는 2개의 전극을 포함하고, 그 사이에 압전 재료가 설치되어 있으며, 음향파는 압전 재료에서 진동하여 정상파를 형성한다. 예를 들면 공진 주파수와 같은 벌크 음향파 공진기의 특성은, 압전 재료의 특성과 두께 등, 및 상부, 하부 2개 전극의 중첩 면적에 따라 결정될 수 있다.
본 발명은 음향파 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일 실시예에 따르면, 압전 재료층, 상부 전극층, 하부 전극층, 지지층 및 하부 커버 기판을 포함하는 음향파 소자를 제공한다. 압전 재료층은 상부 압전 표면과 하부 압전 표면을 포함한다. 상부 전극층은 압전 재료층의 상부 압전 표면에 있다. 지지층은 비-단결정의 절연 재료를 포함한다. 하부 전극층과 지지층은 하부 커버 기판과 하부 압전 표면 사이에 위치한다.
일 실시예에 따르면, 음향파 소자의 제조 방법은, 기판을 제공하는 단계, 기판에 압전 재료층을 에피택셜 성장시키는 단계, 압전 재료층의 상부 압전 표면에 상부 전극층을 배치하는 단계, 상부 전극층에 상부 커버 기판을 배치하는 단계, 레이저로 기판을 제거하는 단계, 압전 재료층의 하부 압전 표면에 하부 전극층을 배치하는 단계, 압전 재료층의 하부 압전 표면에 지지층을 배치하는 단계, 하부 전극층과 지지층을 커버하도록 하부 커버 기판을 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상술한 내용 및 기타 방면을 더욱 잘 이해하도록 하기 위해, 이하의 구체적인 예를 도면과 결합하여 아래와 같이 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1h는 실시예의 음향파 소자의 제조 방법을 도시한다.
도 2는 다른 실시예의 음향파 소자를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 다른 실시예의 음향파 소자의 제조 방법을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4b는 또 다른 실시예의 음향파 소자의 제조 방법을 도시한다.
도 2는 다른 실시예의 음향파 소자를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 다른 실시예의 음향파 소자의 제조 방법을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4b는 또 다른 실시예의 음향파 소자의 제조 방법을 도시한다.
도 1a 내지 도 1h는 일 실시예의 음향파 소자(100)의 제조 방법을 도시한다.
도 1a를 참조하면, 기판(102)을 제공한다. 기판(102)은 그 상방에 반도체층을 에피택셜 형성하기 위한 에피택셜 기판을 포함한다. 기판(102)의 재료는 예를 들면 사파이어(Sapphire), 실리콘(Si), 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 또는 질화알루미늄갈륨 등을 포함한다. 그리고, 기판(102)의 상부 표면에 압전 재료층(204)을 형성한다. 일 실시예에서, 압전 재료층(204)을 형성하는 방법은 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD), 분자빔 에피택시(MBE) 또는 수소화물 기상증착(HVPE)과 같은 에피택셜을 포함한다. 다른 실시예에서, 압전 재료층(204)을 형성하는 방법은 스퍼터링과 같은 물리적 기상 증착을 포함한다. 압전 재료층(204)은 단결정 또는 다결정 재료일 수 있다. 압전 재료층(204)은 질화알루미늄(AlN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN) 또는 산화아연(ZnO)과 같은 금속 질화물 또는 금속 산화물 또는 PZT(lead zirconate titanate )과 같은 기타 적합한 압전 재료를 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U)에 상부 전극층(306)이 배치된다. 상부 전극층(306)의 재료는, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 루테늄(Ru), 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속, 상기 금속의 합금 또는 상기 금속으로 형성된 적층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 증착 방식을 이용하여 도전 재료층을 형성한 후, 황색광 포토리소그래피 에칭공정으로 도전 재료층을 패터닝하여 상부 전극층(306)을 형성할 수 있다.
도1c를 참조하면, 압전 재료층(204)에 대해 패터닝 공정을 진행하여 압전 재료층(204)에 개공(208)을 형성함으로써 기판(102)을 노출시킬 수 있다. 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U)에 도전 구조를 배치할 수 있다. 도전 구조는 개공(208)을 충진하고 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U)에서 연장되는 도전층(410) 및 복수의 도전 패드(412)를 포함할 수 있다. 복수의 도전 패드(412) 중 하나는 도전층(410)에 전기적으로 연결되고, 복수의 도전 패드(412) 중 다른 하나는 상부 전극층(306)에 전기적으로 연결된다.
다른 실시예에서, 먼저 압전 재료층(204)에 개공(208)을 형성한 후, 상부 전극층(306) 및 도전 구조를 형성할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 상부 커버 기판(514)을 제공한다. 상부 커버 기판(514)의 재료는 실리콘(silicon), 유리(glass), 솔더 마스크(solder mask) 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 절연 재료를 포함할 수 있다. 도전 소자(616)는 상부 커버 기판(514)에 형성된다. 예를 들면, 도전 소자(616)는 상부 커버 기판(514)에서 연장되는 복수의 도전성 비아(conductive via)를 포함할 수 있다. 도전 소자(616)는, 상부 커버 기판(514)의 하부 기판 표면(514B)에 위치하고, 대응되게 도전성 비아와 연결되는 복수의 접합 패드(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 상부 커버 기판(514)을 상부 전극층(306)에 배치할 수 있다. 구체적으로 말하자면, 상부 커버 기판(514)의 하부 기판 표면(514B)상의 도전 소자(616), 예를 들면 접합 패드(미도시)를 도전 구조의 도전 패드(412)에 접합하고, 이를 통해, 도전 소자(616)는 상부 전극층(306)과 도전층(410)에 각각 전기적으로 연결된다. 상부 전극층(306)은 상부 커버 기판(514)과 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U) 사이에 있다. 접합 후의 접합 패드와 도전 패드(412)의 전체 두께는 상부 전극층(306)의 두께보다 크다. 또한, 압전 재료층(204), 도전 구조, 상부 전극층(306)과 상부 커버 기판(514) 사이에 상부 캐비티(A)를 형성한다.
도 1d를 참조하면, 기판(102)을 제거하여 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)을 노출시킨다. 일 실시예에서, 레이저 리프트 오프(laser lift-off)방식으로 기판(102)을 제거할 수 있다. 레이저 리프트 오프방식을 사용하여 기판을 제거하면 제거율이 높고, 또한 제거가 정확한 장점을 가지므로, 에칭이 깔끔하지 않거나 또는 에칭이 과도한 문제를 피할 수 있고, 또한 기타 제거 방식이 일으키는 문제를 피할 수 있다, 예를 들면 습식 에칭의 고온 환경, 에칭제의 잔류와 같은 결함이다. 일 실시예에서, 기판(102)을 완전히 제거하여, 완전한 하부 압전 표면(204B)을 노출시킨다.
도 1e를 참조하면, 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)에 지지층(718)을 배치한다. 지지층(718)을 배치하는 방법은, 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)에 증착 공정으로 절연 재료층을 형성하는 단계, 황색광 포토리소그래피 공정으로 절연 재료층에 개구(720)와 개구(724)를 형성하고, 나아가 지지층(718)을 형성하는 단계를 포함하고, 그중 개구(720)는 하부 압전 표면(204B)을 노출시키고, 개구(724)는 도전층(410)을 노출시킨다. 증착 공정은 화학적 기상 증착 방법, 스퍼터링과 같은 물리적 기상 증착 방법을 포함할 수 있다. 지지층(718)은 비-단결정의 절연재료를 포함하고, 예를 들면, 규소, 산화물, 질화물, 질소 산화물등을 포함한다. 산화물은 이산화규소(SiO2) 및 질화규소(SiN)등을 포함하고, 실리콘(silicon)은 폴리실리콘(poly silicon), 비정질 실리콘(amorphous silicon)등을 포함한다.
도 1f를 참조하면, 상부 전극층(306)과 마주하는 압전 재료층(204)의 타측에 하부 전극층(826)이 배치되고, 즉 하부 압전 표면(204B)의 일측에 배치된다. 구체적으로 말하자면 지지층(718)의 하부 지지 표면(718B), 개구(720)에서 노출된 지지층(718)의 내측벽 표면(718S1)과 내측벽 표면(718S2) 및 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B), 및 개구(724)에서 노출된 지지층(718)의 내측벽 표면과 도전층(410)의 하부 표면에 하부 전극층(826)이 설치된다. 하부 전극층(826)은 개구(724)를 통해 도전층(410)에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 지지층(718)의 두께는 50㎛~200㎛일 수 있다. 하부 전극층(826)의 재료는, 예를 들면, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 루테늄(Ru), 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt) 또는 티타늄(Ti)등과 같은 금속, 상기 금속의 합금 또는 상기 금속으로 형성된 적층을 포함할 수 있다.
도 1g를 참조하면, 하부 커버 기판(928)을 제공할 수 있다. 하부 커버 기판(028)의 재료는 실리콘, 유리, 솔더 마스크(solder mask) 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 재료를 포함할 수 있다. 하부 전극층(826)과 지지층(718)을 커버하는 하부 커버 기판(928)을 배치할 수 있다. 하부 커버 기판(928)은 하부 전극층(826)과 지지층(718)을 접합 및 커버할 수 있다. 상기 실시예에서, 하부 전극층(826) 및 지지층(718)을 향하는 하부 커버 기판(928)의 상부 기판 표면(928U)은 평면이다. 도시한 바와 같이, 하부 전극층(826)과 지지층(718)은 하부 커버 기판(928)과 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)의 사이에 위치한다. 일 실시예에서, 상기 기판(102), 지지층(718)과 하부 커버 기판(928)은 다른 재료를 구비할 수 있다. 지지층(718), 하부 전극층(826)과 하부 커버 기판(928) 사이에 하부 캐비티(K)를 형성한다.
도 1h를 참조하면, 상부 커버 기판(514)에 대해 박형화 공정을 진행한다. 예를 들면 화학적 기계 연마 방법으로 상부 커버 기판(514)의 상부 기판 표면(514U)으로부터 연마하여, 도전 소자(616)를 노출시킬 수 있다. 본 실시예에서, 쉽게 표시하기 위하여, 박형화 이전 및 박형화 이후의 상부 커버 기판(514)의 상부 기판 표면은 모두 514U로 표시한다. 상부 커버 기판(514)의 상부 기판 표면(514U)에 전극을 배치할 수 있다. 전극은, 상부 기판 표면(514U)에서 노출된 도전 소자(616)의 도전성 비아에 배치되고 도전 소자(616)에 전기적으로 연결되는 복수의 접촉 패드(1030)를 포함할 수 있다. 전극, 접촉 패드(1030)는 금속 재료를 포함할 수 있다.
본 실시예의 제조 방법에 의해 제조된 음향파 소자(100)는 도1h에 도시한 바와 같이, 압전 재료층(204), 상부 전극층(306), 도전 구조(도전층(410)과 도전 패드(412)를 포함), 상부 커버 기판(514), 도전 소자(616), 지지층(718), 하부 전극층(826), 하부 커버 기판(928), 접촉 패드(1030)를 포함한다. 상부 전극층(306)은 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U)에 있다. 도전층(410)은 압전 재료층(204)의 개공(208)을 충진하고 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U)에서 연장된다. 도전 패드(412)는 압전 재료층(204)의 상부 압전 표면(204U)에 위치하고, 도전층(410) 및 상부 전극층(306)에 각각 전기적으로 연결된다. 상부 커버 기판(514)은 압전 재료층(204), 상부 전극층(306)과 도전 구조상에 있다. 도전 소자(616)는 상부 커버 기판(514)에 있다. 접촉 패드(1030)는 도전 소자(616)에 접촉한다. 지지층(718)은 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)상에 있다. 하부 전극층(826)은 하부 지지 표면(718B), 내측벽 표면(718S1, 718S2), 개구(724)에서 노출된 지지층(718)의 내측벽 표면, 하부 압전 표면(204B)과 도전층(410)의 하부 표면상에 있다. 하부 커버 기판(928)은 하부 전극층(826)과 지지층(718)을 커버한다. 압전 재료층(204), 도전 구조, 상부 전극층(306)과 상부 커버 기판(514) 사이에 상부 캐비티(A)를 형성한다. 지지층(718), 하부 전극층(826)과 하부 커버 기판(928)사이 개구(720)에 대응되는 위치에 하부 캐비티(K)를 형성한다. 복수의 접촉 패드(1030) 중 하나는 대응되는 도전 소자(616), 도전 패드(412)와 도전층(410)을 통해 하부 전극층(826)에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 접촉 패드(1030)중 다른 하나는 대응되는 도전 소자(616)와 도전 패드(412)를 통해 상부 전극층(306)에 전기적으로 연결된다. 전압을 접촉 패드(1030)로부터 하부 전극층(826)과 상부 전극층(306)사이에 인가하여 전기장을 생성할 수 있고, 압전 재료층(204)은 전기 에너지를 파의 형태인 기계 에너지로 변환할 수 있고, 상부 캐비티(A)와 하부 캐비티(K)는 압전 재료층(204)에 서스펜딩 부분의 공진 변형(또는 공진 영역)을 위한 공간을 제공할 수 있다.
도 2는 다른 일 실시예의 음향파 소자(200)를 설명하기 위한 것으로, 도1h에 도시된 음향파 소자(100)와의 차이점은 아래와 같이 설명한다. 하부 커버 기판(2928)은 하부 전극층(826)을 향하는 오목홈을 포함하고, 오목홈의 위치는 하부 커버 기판(2928)의 두께 방향에 위치하여 지지층(718)과 중첩되지 않는다. 하부 커버 기판(2928)의 오목홈은 공진 영역과 중첩되는 오목홈(2932) 및 압전 재료층(204)의 개공(208)과 중첩되는 오목홈(2933)을 포함한다. 일 실시예에서, 먼저 하부 커버 기판(2928)에 대해 에칭 공정을 진행하여 오목홈(2932, 2932)을 형성하고, 하부 커버 기판(2928)을 하부 전극층(826) 및 지지층(718)에 접합시킬 수 있다. 일 실시예에서, 오목홈(2932)에 수동 소자(2934)를 추가로 배치함으로써, 음향파 소자(200)의 부피를 감소시킬 수 있다. 수동 소자(2934)는 도시된 플립칩 방식으로 오목홈(2932)에 배치하는 것에 한정되지 않으며, 와이어 본딩과 같은 기타 방식을 사용하여, 하부 커버 기판(2928)에 배치된 도전성 회로(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 수동 소자(2934)를 구비하여 오목홈(2932)에 배치되는 하부 커버 기판(2928)은 하부 전극층(826)과 지지층(718)에 접합된다. 지지층(718), 하부 전극층(826)과 하부 커버 기판(2928)의 오목홈(2932) 사이에 하부 캐비티(P)를 형성하는바, 즉 개구(720)와 오목홈(2932)은 하부 캐비티(P)를 구성한다. 도 1h에 도시된 음향파 소자(100)에 비해, 도2의 음향파 소자(200)의 지지층(718)의 두께는 도1h중의 지지층(718)의 두께보다 작을 수 있다. 예를 들면, 도2중의 지지층(718)의 두께는 50㎛보다 작을 수 있다. 비교적 얇은 두께의 지지층(718)은 비교적 작은 응력을 가지고, 지지층(718)과 그 상부층, 하부층에 박리가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 비교적 얇은 두께의 지지층(718)은 하부 전극층(826)에 대해 비교적 작은 브릿지 높이(즉 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)에서 지지층(718)의 하부 지지 표면(718B)까지의 높이 차)를 제공하여, 큰 브릿지 높이로 인해 하부 전극층(826)이 쉽게 연결이 끊어져 단로의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 전압을 접촉 패드(1030)로부터 하부 전극층(826)과 상부 전극층(306) 사이에 인가하여 전기장을 생성할 수 있고, 압전 재료층(204)은 전기 에너지를 파의 형태인 기계 에너지로 변환할 수 있고, 상부 캐비티(A)와 하부 캐비티(P)는 압전 재료층(204)에 서스펜딩 부분의 공진 변형(또는 공진 영역)을 위한 공간을 제공할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 또 다른 실시예의 음향파 소자(300)의 제조 방법을 설명하기 위한 것이다. 도1a 내지 도 1d에서 서술한 것과 유사한 공정 흐름을 진행한 후, 도 3a를 참조하면, 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)과 압전 재료층(204)의 개공(208)에 의해 노출된 도전층(410)의 하부 표면에 하부 전극층(3826)을 배치한다.
도 3b를 참조하면, 지지층(718)을 배치하는 방법은, 증착 공정으로 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)과 하부 전극층(3826)의 하부 전극 표면(3826B)에 절연 재료층을 형성하는 단계, 황색광 포토리소그래피 에칭공정으로 절연 재료층에 개구(720)와 개구(724)를 형성하여, 지지층(718)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 증착 공정은 화학 기상 증착 방법, 스퍼터링과 같은 물리적 기상 증착 방법을 포함할 수 있다. 지지층(718)은 비-단결정의 절연재료를 포함하고, 예를 들면, 규소, 산화물, 질화물, 질소 산화물등을 포함한다. 산화물은 이산화규소(SiO2) 및 질화규소(SiN)등을 포함하고, 실리콘(silicon)은 폴리실리콘(poly silicon), 비정질 실리콘(amorphous silicon)등을 포함한다. 개구(720)와 개구(724)는 하부 전극층(8326)의 하부 전극 표면(3826B)을 노출시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 하부 전극층(3826)은 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)과 지지층(718)의 상부 지지 표면(718U)의 사이에 있다. 일 실시예에서, 지지층(718)의 두께는 50㎛~200㎛일 수 있다. 상기 실시예에서, 지지층(718)은 하부 전극층(3826)이 형성된 후 제조되고, 하부 압전 표면(204B)은 평탄면이므로, 하부 전압 표면(204B)에 마주하고, 하부 전극층 표면(3826B)은 전체가 수평 위치 위치하고, 동일한 수평면을 이루고, 높이 차(다른 수평 위치를 구비한 상부 표면 및 다른 수평 위치를 구비한 하부 표면)로 인한 브릿지 문제가 발생되지 않아, 하부 전극층(3826)이 쉽게 단열되지 않고, 또한 단로 문제를 피할 수 있다.
도 3c를 참고하면, 상술한 실시예와 유사하게, 하부 커버 기판(928)을 제공한다. 하부 커버 기판(928)을 지지층(718)의 하부 지지 표면(718B)에 접합시키고, 상부 커버 기판(514)에 대해 박형화 공정을 진행한다. 상부 커버 기판(514)의 상부 기판 표면(514U)에서 노출된 도전 소자(616)상에 있고, 도전 소자(616)에 전기적으로 연결되는 접촉 패드(1030)를 포함하는 전극을 배치한다. 압전 재료층(204), 지지층(718)과 하부 커버 기판(928)사이는 개구(720)의 위치에 대응하여 하부 캐비티(Q)를 형성한다.
본 실시예의 제조 방법에 따라 제조된 음향파 소자(300)는 도3c에 도시된 바와 같고, 도1h에 도시된 음향파 소자(100)와의 차이점은 아래와 같이 설명한다. 하부 전극층(3826)은 전체 평면 구조를 가지며, 즉 하부 전극층(3826)의 상부 전극 표면(3826U)은 전체가 고정 수평 위치에 있는 평면이며, 또한 하부 전극층(3826)의 하부 전극 표면(3826B)도 전체가 고정 수평 위치에 있는 평면이다. 하부 전극층(3826)은 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)과 지지층(718)의 상부 지지 표면(718U)사이에 있다. 지지층(718)은 압전 재료층(204)의 하부 압전 표면(204B)과 하부 전극층(3826)의 하부 전극 표면(3826B)에 있다. 상기 실시예에서, 음향파 소자(300)의 공진 영역은 상부 전극층(306)에 의해 정의된다. 구체적으로 말하자면, 지지층(718)은 마주하는 내측벽 표면(718S1, 제1 내측벽 표면)과 내측벽 표면(718S2, 제2 내측벽 표면)을 포함함으로써, 하부 캐비티(Q)에 의해 서로 이격된다. 상부 전극층(306)은 하부 캐비티(Q)상방에서 내측벽 표면(718S1)을 초과하여 가로 방향으로 연장되어 도전 패드(412)에 연결되나, 내측벽 표면(718S2)을 초과하여 연장되지 않고, 예를 들면 상부 전극층(306)의 전극 측벽 표면은 실질적으로는 내측벽 표면(718S2)과 정렬될 수 있다.
도 4a와 도 4b는 또 다른 실시예의 음향파 소자(400)의 제조 방법을 설명하기 위한 것이다. 도 1a 내지 도 1b에서 서술한 것과 유사한 제조 공정을 진행한 후, 도 4a를 참조하면, 상부 커버 기판(4514)을 제공한다. 도 4a 의 상부 커버 기판(4514)과 도 1c에서 설명하는 상부 커버 기판(514)사이의 차이점은, 상부 커버 기판(4514)은 압전 재료층(204)을 향하는 오목홈(4538)을 포함한다는 점이다. 일 실시예에서, 먼저 상부 커버 기판(4514)에 대해 에칭 공정을 진행하여 오목홈(4538)을 형성하고, 오목홈(4538)을 구비한 상부 커버 기판(4514)의 도전 소자를 도전 구조의 도전 패드(412)에 접합할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 오목홈(4538)에 수동 소자(4540)를 배치할 수 있고, 이를 통해 음향파 소자(400)의 부피를 감소시킬 수 있다. 수동 소자(4540)는 도시된 와이어 본딩 방식으로 오목홈(4538)에 배치하는 것에 한정되지 않으며, 또한 플립칩 방식과 같은 기타 방식을 사용할 수도 있으며, 상부 커버 기판(4514)에 배치된 도전성 회로(미도시)에 전기적으로 연결된다. 그리고 상부 커버 기판(4514)을 도전 구조의 도전 패드(412)에 접합시켜, 상부 전극층(306)에 배치할 수 있다.
도 4a에 도시된 구조에 대해 계속하여 도1d 내지 도 1g와 같은 상기 공정 흐름을 계속적으로 참고하고, 기판(102)을 제거하여, 하부 전극층(826) 및 지지층(718)을 형성하고, 하부 커버 기판(928)을 접합한다. 다음 도 4b를 참조하면, 상부 커버 기판(4514)에 대해 박형화 공정을 진행할 수 있다. 예를 들면 화학적 기계 연마 방법으로 상부 커버 기판(4514)의 상부 기판 표면(4514U)으로부터 도전 소자(616)가 노출될 때까지 연마한다. 상부 커버 기판(4514)의 상부 기판 표면(4514U)에 전극을 배치할 수 있다. 전극은, 상부 기판 표면(4514U)에서 노출된 도전 소자(616)상에 배치되고 도전 소자(616)에 전기적으로 연결되는 접촉 패드(1030)를 더 포함할 수 있다. 압전 재료층(204), 도전 구조(도전층(410)과 도전 패드(412)를 포함), 상부 전극층(306)과 상부 커버 기판(4514)사이에 상부 캐비티(H)를 형성한다. 상기 실시예와 비교하면, 상기 실시예에서, 음향파 소자(400)의 상부 캐비티(H)는 상부 캐비티(A)에 비해 상부 커버 기판(4514)의 오목홈(4538)을 더 포함하므로, 상부 캐비티(H)는 비교적 큰 캐비티 부피로 인해, 압전 재료층(204)의 진동 과정에서, 상부 커버 기판(4514)에 부딪쳐 입자와 같은 오염물이 부착되어 공진 주파수가 변경되는 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 공개된 실시예 개념은 임의로 변경할 수 있다. 예를 들면, 상부 커버 기판과 하부 커버 기판은 모두 오목홈을 구비할 수 있고, 수동 소자는 상부 커버 기판 및/또는 하부 커버 기판의 오목홈에 배치될 수 있다. 하부 전극층은 실제 필요에 따라 전체 평면 구조(하부 전극층의 모든 상부 전극 표면은 고정된 수평 위치의 평면과 하부 전극 표면이 고정된 수평 위치에서의 평면임) 또는 브릿지 구조를 배치할 수 있다. 상부 전극층은 하부 캐비티 상방에서, 지지층의 하부 캐비티에 의해 이격된 마주하는 내측벽의 표면 중 양자를 초과하여 가로 방향으로 연장되거나 또는 지지층의 마주하는 내측벽의 표면 중 하나만 초과하여 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예를 통해 이미 상기와 같이 공개되었으나, 이는 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 당업자는 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 다양한 변경 및 수정을 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 후술하는 특허청구범위를 기준으로 결정된다.
100, 200, 300, 400:음향파 소자
102: 기판
204: 압전 재료층
204B: 하부 압전 표면
204U: 상부 압전 표면
208: 개공
306: 상부 전극층
410: 도전층
412: 도전 패드
514, 4514: 상부 커버 기판
514B, 4514B: 하부 기판 표면
514U, 4514U: 상부 기판 표면
616: 도전 소자
718: 지지층
718S1, 718S2: 내측벽 표면
718B: 하부 지지 표면
718U: 상부 지지 표면
720, 724: 개구
826, 3826: 하부 전극층
3826B: 하부 전극 표면
3826U: 상부 전극 표면
928,2928: 하부 커버 기판
1030: 접촉 패드
928U, 2928U: 상부 기판 표면
2932, 2933, 4538: 오목홈
2934, 4540: 수동 소자
A, H: 상부 캐비티
K, P, Q: 하부 캐비티
102: 기판
204: 압전 재료층
204B: 하부 압전 표면
204U: 상부 압전 표면
208: 개공
306: 상부 전극층
410: 도전층
412: 도전 패드
514, 4514: 상부 커버 기판
514B, 4514B: 하부 기판 표면
514U, 4514U: 상부 기판 표면
616: 도전 소자
718: 지지층
718S1, 718S2: 내측벽 표면
718B: 하부 지지 표면
718U: 상부 지지 표면
720, 724: 개구
826, 3826: 하부 전극층
3826B: 하부 전극 표면
3826U: 상부 전극 표면
928,2928: 하부 커버 기판
1030: 접촉 패드
928U, 2928U: 상부 기판 표면
2932, 2933, 4538: 오목홈
2934, 4540: 수동 소자
A, H: 상부 캐비티
K, P, Q: 하부 캐비티
Claims (15)
- 상부 압전 표면과 하부 압전 표면을 포함하는 압전 재료층;
상기 압전 재료층의 상기 상부 압전 표면에 위치하는 상부 전극층;
하부 전극층;
비-단결정의 절연 재료를 포함하는 지지층; 및
하부 커버 기판 - 상기 하부 커버 기판과 상기 하부 압전 표면 사이에 상기 하부 전극층과 상기 지지층이 위치- 을 포함하는, 음향파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 하부 커버 기판은 오목홈을 포함하는, 음향파 소자. - 제2항에 있어서,
상기 오목홈의 위치는 상기 하부 커버 기판의 두께 방향에서 상기 지지층과 중첩되지 않는, 음향파 소자. - 제2항에 있어서,
상기 오목홈에 위치하는 수동 소자를 더 포함하는, 음향파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 하부 전극층은 상부 전극 표면과 하부 전극 표면을 포함하고,
상기 상부 전극 표면의 전체는 모두 고정 수평 위치에 있는 평면이며,
상기 하부 전극 표면의 전체는 고정된 수평 위치에 있는 평면인, 음향파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 지지층은 상부 지지 표면을 포함하고,
상기 하부 전극층은 상기 하부 압전 표면과 상기 상부 지지 표면의 사이에 위치하는, 음향파 소자. - 제1항에 있어서,
상부 커버 기판을 더 포함하고, 상기 상부 전극층은 상기 상부 커버 기판과 상기 압전 재료층의 상기 상부 압전 표면 사이에 위치하고, 상기 상부 커버 기판은 오목홈을 포함하는, 음향파 소자. - 제7항에 있어서,
상기 오목홈에 위치하는 수동소자를 더 포함하는, 음향파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 지지층은 마주하는 제1 내측벽 표면과 제2 내측벽 표면을 포함하고, 하부 캐비티에 의해 이격되고, 상기 상부 전극층은 상기 하부 캐비티 상방에서 상기 내측벽 표면을 초과하여 가로 방향으로 연장되고, 상기 제2 내측벽 표면을 초과하여 연장되지 않는, 음향파 소자. - 기판을 제공하는 단계;
상기 기판에 압전 재료층을 에피택셜 성장시키는 단계;
상기 압전 재료층의 상부 압전 표면에 상부 전극층을 배치하는 단계;
상기 상부 전극층에 상부 커버 기판을 배치하는 단계;
레이저로 기판을 제거하는 단계;
상기 압전 재료층의 하부 압전 표면에 하부 전극층을 배치하는 단계;
상기 압전 재료층의 상기 하부 압전 표면에 지지층을 배치하는 단계; 및
상기 하부 전극층과 지지층을 커버하도록 하부 커버 기판을 배치하는 단계를 포함하는, 음향파 소자의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 지지층을 배치하는 단계는, 증착 공정으로 상기 압전 재료층의 상기 하부 압전 표면에 비-단결정을 포함하는 절연 재료를 형성하는 단계를 포함하는, 음향파 소자의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 지지층을 배치는 단계는 상기 하부 전극층을 배치하는 단계 이전에 진행되는, 음향파 소자의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 레이저로 상기 기판을 제거하는 단계 이후 상기 지지층을 배치하는 단계를 진행하는, 음향파 소자의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 하부 커버 기판은 오목홈을 구비하는, 음향파 소자의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 상부 커버 기판은 오목홈을 구비하는, 음향파 소자의 제조 방법.
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