TW202027418A - 體聲諧振器以及彈性波濾波裝置 - Google Patents
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Abstract
一種體聲諧振器包括：基板；第一電極，設置於基板上；壓電層，至少部分地覆蓋第一電極，且包括設置於中心區域中的平坦部分以及設置於平坦部分之外且具有至少一個台階部分的延伸部分；插入層，設置於延伸部分上；以及第二電極，設置於插入層及壓電層的上部部分上。延伸部分包括設置於平坦部分的上表面下方的至少一個第一表面及至少一個第二表面以及連接表面，連接表面將平坦部分的所述上表面連接至所述至少一個第一表面或所述至少一個第二表面，或者將所述至少一個第一表面中的第一表面連接至彼此或將所述至少一個第二表面中的第二表面連接至彼此。
Description
以下說明是有關於一種體聲諧振器以及一種彈性波濾波裝置。
隨著無線通訊裝置變得更加緊湊，對高頻組件的小型化的需求日益增長。作為實例，提供一種採用半導體薄膜晶圓製造技術、呈體聲諧振器或體聲波（bulk-acoustic wave，BAW）諧振器形式的濾波器。
體聲波諧振器是使用薄膜裝置實施的濾波器，其利用藉由沈積於半導體基板（例如，矽晶圓）上的壓電介電材料獲得的壓電特性引起諧振。
體聲波諧振器的應用的實例包括行動通訊裝置、用於化學裝置及生物裝置的緊湊式輕質濾波器、振盪器、諧振元件、聲諧振質量感測器（acoustic resonant mass sensor）等。
正在研究各種結構形狀及功能以便增強體聲波諧振器的特性及效能。因此，亦在持續地研究製造體聲波諧振器的方法。
提供本發明內容是為了以簡化形式介紹下文在實施方式中進一步闡述的一系列概念。本發明內容不旨在辨識所主張標的的關鍵特徵或本質特徵，亦不旨在用於幫助確定所主張標的的範圍。
在一個一般態樣中，一種體聲諧振器包括：基板；第一電極，設置於所述基板的上部部分上；壓電層，被設置成至少部分地覆蓋所述第一電極，且包括設置於所述體聲諧振器的中心區域中的平坦部分以及設置於所述平坦部分之外且具有至少一個台階部分的延伸部分；插入層，設置於所述延伸部分上；以及第二電極，設置於所述插入層及所述壓電層的上部部分上。所述延伸部分包括設置於所述平坦部分的上表面下方的至少一個第一表面及至少一個第二表面以及連接表面，所述連接表面將所述平坦部分的所述上表面連接至所述至少一個第一表面或所述至少一個第二表面，或者將所述至少一個第一表面中的第一表面連接至彼此或將所述至少一個第二表面中的第二表面連接至彼此。
所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的寬度可等於或小於1微米。
所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的厚度可等於或小於所述壓電層的厚度的一半。
所述至少一個第一表面可包括一個第一表面及另一第一表面，所述一個第一表面與所述平坦部分的所述上表面具有台階部分，所述另一第一表面設置於所述一個第一表面下方且與所述一個第一表面具有台階部分。所述一個第一表面與所述另一第一表面之間在所述體聲諧振器的厚度方向上的分隔距離可等於或小於藉由自所述壓電層的厚度減去所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的厚度而獲得的厚度。
所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分可被形成為延伸至所述另一第一表面。
所述連接表面可包括第一連接表面及第二連接表面，所述第一連接表面將所述平坦部分的所述上表面連接至所述一個第一表面，所述第二連接表面將所述一個第一表面連接至所述另一第一表面。所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分可被形成為延伸至所述第二連接表面。
所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的端部可設置於所述第一表面上。
所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的端部可設置於所述一個第一表面的端部處。
所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的端部可設置於所述一個第一表面上。
所述體聲諧振器可更包括設置於所述壓電層的至少所述平坦部分上的保護層。
所述保護層的一側的端部可被設置成覆蓋所述第二電極的端部及所述插入層的端部。
所述保護層的一側的端部可與所述第二電極的端部及所述插入層的端部對齊。
所述保護層的一側的端部可設置於所述第二電極上。
所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分可被設置成與所述壓電層間隔開。
所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分的寬度可等於或小於1微米。
所述第二表面可包括一個第二表面及另一第二表面，所述一個第二表面與所述平坦部分的所述上表面具有台階部分，所述另一第二表面設置於所述一個第二表面下方且與所述一個第二表面具有台階部分。所述一個第二表面與所述另一第二表面之間在厚度方向上的分隔距離可等於或小於藉由自所述壓電層的厚度減去所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的厚度而獲得的厚度。
所述插入層的設置於所述一個第二表面的部分上的部分的寬度可等於或小於1微米，所述一個第二表面的所述部分設置於所述第一電極的端部的上部部分上。
在另一一般態樣中，一種彈性波濾波裝置包括：基板；第一諧振器，包括一個第一電極、第一壓電層以及一個第二電極，所述一個第一電極設置於所述基板的上部部分上，所述第一壓電層包括第一平坦部分及第一延伸部分，所述第一平坦部分被設置成至少部分地覆蓋所述一個第一電極且設置於所述第一諧振器的中心部分中，所述第一延伸部分設置於所述第一平坦部分之外且具有至少一個台階部分，所述一個第二電極設置於所述第一壓電層的上部部分上；第二諧振器，包括另一第一電極、第二壓電層以及另一第二電極，所述另一第一電極設置於所述基板的所述上部部分上，所述第二壓電層包括第二平坦部分及第二延伸部分，所述第二平坦部分被設置成至少部分地覆蓋所述另一第一電極且設置於所述第二諧振器的中心部分中，所述第二延伸部分設置於所述第二平坦部分之外且具有至少另一個台階部分，所述另一第二電極設置於所述第二壓電層的上部部分上；以及插入層，設置於所述第一延伸部分及所述第二延伸部分的上部部分中以及所述第一壓電層與所述第二壓電層之間，且由導電材料形成。
所述插入層的設置於所述第一壓電層與所述第二壓電層之間的部分可將所述一個第二電極連接至所述另一第一電極。
所述插入層的設置於所述第一壓電層與所述第二壓電層之間的部分可連接至所述一個第二電極及所述另一第二電極。
所述插入層的設置於所述第一壓電層與所述第二壓電層之間的部分可將所述一個第一電極連接至所述另一第一電極。
藉由閱讀以下詳細說明、圖式及申請專利範圍，其他特徵及態樣將顯而易見。
提供以下詳細說明是為幫助讀者獲得對本文所述方法、設備及/或系統的全面理解。然而，在理解本申請案的揭露內容之後，本文所述方法、設備及/或系統的各種變化、潤飾及等效形式將顯而易見。舉例而言，本文所述的操作順序僅為實例，且不限於本文所述操作順序，而是如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，除必定以特定次序發生的操作以外，均可有所改變。此外，為增加清晰性及簡潔性，可省略對此項技術中已知的特徵的說明。
本文所述特徵可以不同形式實施，且不被理解為受限於本文所述實例。確切而言，提供本文所述實例僅是為示出在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的實施本文所述方法、設備及/或系統的諸多可能方式中的一些方式。
注意，本文相對於實例或實施例使用用語「可」（例如，關於實例或實施例可包括或實施什麼）是意指存在其中包括或實施此種特徵的至少一個實例或實施例，而所有實例及實施例並非僅限於此。
在說明書通篇中，當例如層、區域或基板等元件被闡述為「位於」另一元件「上」、「連接至」或「耦合至」另一元件時，所述元件可直接「位於」所述另一元件「上」、直接「連接至」或直接「耦合至」所述另一元件，或者可存在介於其間的一或多個其他元件。反之，當元件被闡述為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件時，則可不存在介入其間的其他元件。
本文中所使用的用語「及/或」包括相關聯列出項中的任一項或者任兩項或更多項的任意組合。
儘管本文中可能使用例如「第一（first）」、「第二（second）」及「第三（third）」等用語闡述各種構件、組件、區域、層或區段，然而該些構件、組件、區域、層或區段不受該些用語限制。確切而言，該些用語僅用於區分各個構件、組件、區域、層或區段。因此，在不背離實例的教示內容的條件下，在本文所述實例中提及的第一構件、組件、區域、層或區段可被稱為第二構件、組件、區域、層或區段。
為易於說明，本文中可能使用例如「上方」、「上部」、「下方」及「下部」等空間相對用語來闡述如圖中所示的一個元件與另一元件的關係。此種空間相對性用語旨在囊括除圖中所繪示的定向以外，裝置在使用中或操作中的不同定向。舉例而言，若翻轉圖中的裝置，則闡述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」的元件此時將相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」。因此，用語「上方」端視裝置的空間定向而同時囊括上方及下方兩種定向。所述裝置亦可以其他方式定向（例如，旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對性用語要相應地進行解釋。
本文中所使用的術語僅是為闡述各種實例，而並不用於限制本揭露內容。除非上下文另外清楚指示，否則冠詞「一（a、an）」及「所述（the）」旨在亦包括複數形式。用語「包括（comprises）」、「包含（includes）」及「具有（has）」具體說明所陳述特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在或添加。
由於製造技術及/或容差，圖式中所示形狀可能出現變型。因此，本文所述實例不限於圖式中所示的具體形狀，而是包括在製造期間發生的形狀變化。
如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，本文所述實例的特徵可以各種方式組合。此外，儘管本文所述實例具有各種配置，然而如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，可存在其他配置。
根據以下揭露內容的態樣，一種體聲諧振器及一種彈性波濾波裝置可具有改善的效能。
圖1為示出根據實施例的體聲諧振器100的剖面示意圖。
參照圖1，體聲諧振器100可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層180、保護層190及金屬接墊195。
基板110可為矽基板。舉例而言，可使用矽晶圓或絕緣體上矽（silicon-on-insulator，SOI）基板作為基板110。
基板110的上表面上設置有絕緣層112，且當在製造體聲諧振器100的方法期間形成空腔C時，絕緣層112可防止基板110被蝕刻氣體蝕刻。在此實例中，絕緣層112可由二氧化矽（SiO2
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）及氮化鋁（AlN）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合形成，且可藉由例如化學氣相沈積、射頻（radio frequency，RF）磁控濺鍍或蒸鍍等製程形成於基板110上。
犧牲層120形成於絕緣層112上，且空腔C及蝕刻終止部分135可設置於犧牲層120中。空腔C是藉由在製造期間移除犧牲層120的部分而形成。如上所述，由於空腔C形成於犧牲層120中，因此形成於犧牲層120的上部部分上的第一電極150可形成為平坦的。
膜層130可與基板110一起形成空腔C。另外，膜層130可由在移除犧牲層120時對於蝕刻氣體具有低反應性的材料形成。蝕刻終止部分135設置於膜層130的下部部分中。膜層130可由含有氮化矽（Si3
N4
）、氧化矽（SiO2
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）及氧化鋅（ZnO）中的任一者的介電層形成。
膜層130上可形成有由氮化鋁（AlN）形成的晶種層（未示出）。即，晶種層可設置於膜層130與第一電極150之間。除氮化鋁（AlN）以外，晶種層亦可使用具有六方密集（hexagonal close packed，HCP）晶體結構的介電質或金屬來形成。作為實例，當晶種層由金屬形成時，所述晶種層可由鈦（Ti）形成。
另外，作為實例，膜層130可由晶種層形成。在此種實例中，膜層130的材料可為對於蝕刻氣體具有低反應性的材料。
蝕刻終止部分135可沿空腔C的邊界設置。蝕刻終止部分135可防止蝕刻在空腔C的形成期間繼續進行至空腔區域中。
第一電極150形成於膜層140上，且第一電極150的部分設置於空腔C的上部部分上。另外，第一電極150可用作分別輸入和輸出例如射頻（RF）訊號等電性訊號的輸入電極及輸出電極中的任一者。
作為實例，第一電極150可使用例如鉬（Mo）或鉬（Mo）的合金等導電材料來形成。然而，本揭露內容不限於此種實例，且第一電極150可由例如釕（Ru）、鎢（W）、銥（Ir）、鉑（Pt）、銅（Cu）、鈦（Ti）、鉭（Ta）、鎳（Ni）、鉻（Cr）等或者釕（Ru）、鎢（W）、銥（Ir）、鉑（Pt）、銅（Cu）、鈦（Ti）、鉭（Ta）、鎳（Ni）或鉻（Cr）的合金等導電材料形成。
壓電層160的至少部分被設置成覆蓋第一電極150。壓電層160具有設置於中心部分中的平坦部分S及設置於平坦部分S之外且具有至少一個台階部分的延伸部分E。
延伸部分E可具有設置在平坦部分S的上表面下方的至少一個第一表面161及至少一個第二表面162以及連接表面163，連接表面163將平坦部分S的上表面連接至第一表面161或第二表面162，或者將第一表面161連接至彼此或將第二表面162連接至彼此。
第一表面161可具有第一-1表面161a及第一-2表面161b，第一-1表面161a設置於第二電極170的一側的端部處且與平坦部分S的上表面具有台階部分，第一-2表面161b設置於第一-1表面161a下方且與第一-1表面161a具有台階部分。
另外，第二表面162可具有第二-1表面162a及第二-2表面162b，第二-1表面162a設置於第一電極150的一側的端部處且與平坦部分S的上表面具有台階部分，第二-2表面162b設置於第二-1表面162a下方且與第二-1表面162a具有台階部分。
連接表面163具有第一連接表面164及第二連接表面165，第一連接表面164將平坦部分S的上表面連接至第一-1表面161a，第二連接表面165將第一-1表面161a連接至第一-2表面161b。另外，連接表面163具有第三連接表面166及第四連接表面167，第三連接表面166將平坦部分S的上表面連接至第二-1表面162a，第四連接表面167將第二-1表面162a連接至第二-2表面162b。
第一-1表面161a的寬度W1可等於或小於1微米（μm）。就此而言，更詳言之，隨著插入層180的寬度W1增加，體聲諧振器100的有效機電耦合係數（Kt2
）可減小。因此，寬度W1應維持盡可能小。另外，為改善體聲諧振器100的衰減效能，需要有效地反射具有短波長的側向波λ。為此，插入層180的最窄部分的寬度W1為λ/4。大部分體聲諧振器的λ/4值可小於1微米。因此，插入層180的最佳寬度W1可具有等於或小於1微米的值。
另外，平坦部分S與第一-1表面161a之間在垂直方向上的分隔距離T1等於或小於壓電層160的厚度的一半。另外，第一-1表面161a與第一-2表面161b之間在垂直方向上的分隔距離T2可為藉由自壓電層160的厚度減去平坦部分S與第一-1表面161a之間在垂直方向上的分隔距離T1而獲得的厚度。
另外，第二-1表面162a的寬度W2可等於或小於1微米。寬度W2的基（basis）與第一-1表面161a的寬度W1相同。
圖1中所示的T3指示平坦部分S的上表面與第二-1表面162a之間在垂直方向上的分隔距離。此外，圖1中所示的T4指示第二-1表面162a與第二-2表面162b之間在垂直方向上的分隔距離。分隔距離T4與第一電極150的厚度相同。
壓電層160是引起壓電效應以將電能以彈性波形式轉換成機械能的部分，且可由氮化鋁（AlN）、氧化鋅（ZnO）及鉛鋯鈦氧化物（lead zirconium titanium oxide）（PZT；PbZrTiO）中的任一者形成。舉例而言，當壓電層160由氮化鋁（AlN）形成時，壓電層160可更包含稀土金屬。舉例而言，稀土金屬包括鈧（Sc）、鉺（Er）、釔（Y）及鑭（La）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合。另外，舉例而言，過渡金屬包括鈦（Ti）、鋯（Zr）、鉿（Hf）、鉭（Ta）及鈮（Nb）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合。此外，壓電層160中亦可包含作為二價金屬的鎂（Mg）。
第二電極170可設置於壓電層160的上部部分上。作為實例，第二電極170被形成為覆蓋壓電層160的設置於空腔C的上部部分上的至少部分。第二電極170可用作分別輸入和輸出例如射頻訊號等電性訊號的輸入電極及輸出電極中的任一者。換言之，當第一電極150用作輸入電極時，第二電極170可用作輸出電極。作為另一選擇，當第一電極150用作輸出電極時，第二電極170可用作輸入電極。
第二電極170可使用例如鉬（Mo）或鉬（Mo）的合金等導電材料來形成。然而，第二電極170不限於由鉬（Mo）或鉬（Mo）的合金形成，且第一電極170可由例如釕（Ru）、鎢（W）、銥（Ir）、鉑（Pt）、銅（Cu）、鈦（Ti）、鉭（Ta）、鎳（Ni）、鉻（Cr）等或者釕（Ru）、鎢（W）、銥（Ir）、鉑（Pt）、銅（Cu）、鈦（Ti）、鉭（Ta）、鎳（Ni）或鉻（Cr）的合金等導電材料形成。
插入層180設置於延伸部分E上。作為實例，插入層180的部分設置於第一表面161的一側上，而插入層180的其餘部分設置於第二表面162的一側上。更詳言之，插入層180的部分設置於第一連接表面164及第一-1表面161a上，而插入層180的其餘部分設置於第二表面162的一側上。
作為實例，插入層180可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層180可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
另外，插入層180的設置於第二電極170的端部處的部分的寬度W1可等於或小於1微米。即，插入層180的設置於第一-1表面161a上的部分的寬度W1可等於或小於1微米。
另外，插入層180的設置於第一-1表面161a上的部分的厚度T1可等於或小於壓電層160的厚度的一半。
插入層180的設置於第二-1表面162a上的部分的寬度W2可等於或小於1微米。另外，插入層180的設置於第二-1表面162a上且與平坦部分S的上表面具有台階部分的部分的厚度T3可等於或小於壓電層160的厚度的一半。
就此而言，更詳言之，圖2是示出當插入層180的厚度T1為0.05微米至0.3微米，而第一-1表面161a與第二表面161b之間在垂直方向上的分隔距離T2固定時，藉由改變插入層180的設置於第一-1表面161a上的部分的寬度W1而以數值方式預測的衰減效能的曲線圖。
如上所述，當插入層180的寬度W1為0.4微米，而插入層180的厚度T1為0.3微米時，證實衰減效能達到最大值48.5（分貝（db））。另外，相較於相關技術的實例，當插入層180的寬度W1等於或小於0.5微米，而插入層180的厚度T1等於或小於0.2微米時，證實衰減效能得到改善。
圖3是示出當插入層180的厚度T1改變時預測衰減效能的結果的曲線圖。如圖3中所示，在插入層180的厚度T1為0.3微米左右處存在達到飽和的趨勢。使衰減效能飽和的插入層180的厚度T1可相依於諧振器的薄膜的厚度以及厚度T1與薄膜的厚度的組合而變化。此處，通常預測衰減效能的飽和點出現於等於或小於壓電層160的厚度的一半的範圍內。
圖4是示出當插入層180的厚度T1為0.3微米時，衰減效能及有效機電耦合係數（Kt2
）隨第一-1表面161a與第一-2表面161b之間在垂直方向上的分隔距離T2的變化而變化的曲線圖。
如圖4中所示，證實當第一-1表面161a與第一-2表面161b之間在垂直方向上的分隔距離T2等於0.3微米時，衰減效能具有最大值。此外，證實當第一-1表面161a與第一-2表面161b之間在垂直方向上的分隔距離T2等於或大於0.5微米時，有效機電耦合係數（Kt2
）提高0.05%。
同時，圖5是示出當插入層180的設置於第二-1表面162a上的部分的寬度W2增加時，衰減效能隨插入層180的設置於第二-1表面162a上的部分的厚度T3變化的曲線圖。如圖5中所示，證實當插入層180的設置於第二-1表面162a上的部分的寬度W2為0時，衰減效能為36.2（分貝）。另外，衰減效能可相依於插入層180的厚度T3而變化，但證實當插入層180的寬度W2為約0.5微米至約0.8微米時，衰減效能具有高值，例如約47.2（分貝）。
如圖5中所示，相較於相關技術，證實無論插入層180的設置於第二-1表面162a上的部分的寬度W2如何，隨插入層180的設置於第二-1表面162a上的厚度T3變化的衰減效能均得到改善。
保護層190形成於除第一電極150及第二電極170的部分以外的區域中。保護層190可防止第二電極170及第一電極150在製造方法的製程期間被損壞。
此外，可藉由蝕刻移除保護層190的部分，以便在製造方法的最終製程中控制頻率。換言之，保護層190的厚度可被調節。保護層190可由含有例如氮化矽（Si3
N4
）、氧化矽（SiO2
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）及氧化鋅（ZnO）中的任一者的介電層形成。另外，保護層190可包括疏水單層（hydrophobic monolayer）以防止諧振器的薄膜吸收水分。
金屬接墊195形成於第一電極150及第二電極170的上面未形成上述保護層190的部分上。作為實例，金屬接墊195可由例如金（Au）、金-錫（Au-Sn）合金、銅（Cu）、銅-錫（Cu-Sn）合金、鋁（Al）、鋁合金等材料形成。舉例而言，鋁合金可為鋁鍺（Al-Ge）合金。
如上所述，由於插入層180設置於壓電層160的具有台階部分的延伸部分E上，因此衰減效能及有效機電耦合係數（Kt2
）可得到改善。
圖6為示出根據實施例的體聲諧振器200的剖面示意圖。
參照圖6，體聲諧振器200可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層280、保護層190及金屬接墊195。
插入層280設置於延伸部分E上。作為實例，插入層280的部分設置於第一表面161的一側上，而插入層280的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）的一側上。更詳言之，插入層280的部分設置於第一-1表面161a、第二連接表面165及第一-2表面161b上，而插入層280的其餘部分設置於第二表面162的一側上。即，插入層280的部分的端部可設置於第一-2表面161b上。
作為實例，插入層280可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層280可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層280的端部對齊。
圖7為示出根據實施例的體聲諧振器300的剖面示意圖。
參照圖7，體聲諧振器300可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層380、保護層190及金屬接墊195。
插入層380設置於延伸部分E上。作為實例，插入層380的部分設置於第一表面161的一側上，而插入層380的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）的一側上。更詳言之，插入層380的部分設置於第一-1表面161a及第二連接表面165上，而插入層380的其餘部分設置於第二表面162的一側上。即，插入層380的部分的端部可設置於第二連接表面165上。
作為實例，插入層380可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。此外，作為實例，插入層380可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層380的端部對齊。
圖8為示出根據實施例的體聲諧振器400的剖面示意圖。
參照圖8，體聲諧振器400可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層480、保護層190及金屬接墊195。
插入層480設置於延伸部分E上。作為實例，插入層480的部分設置於第一表面161的一側上，而插入層480的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）的一側上。更詳言之，插入層480的部分設置於第一-1表面161a上，而插入層480的其餘部分設置於第二表面162的一側上。即，插入層480的部分的端部可設置於第一-1表面161a的端部上。
作為實例，插入層480可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層480可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層480的端部對齊。
圖9為示出根據實施例的體聲諧振器500的剖面示意圖。
參照圖9，體聲諧振器500可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層580、保護層190及金屬接墊195。
插入層580設置於延伸部分E上。作為實例，插入層580的部分設置於第一表面161的一側上，而插入層580的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）的一側上。更詳言之，插入層580的部分設置於第一-1表面161a上，而插入層580的其餘部分設置於第二表面162的一側上。即，插入層580的部分的端部可設置於第一-1表面161a的上部端部上。
作為實例，插入層580可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層580可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層580的端部對齊。
圖10為示出根據實施例的體聲諧振器600的剖面示意圖。
參照圖10，體聲諧振器600可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層680、保護層190及金屬接墊195。
插入層680設置於延伸部分E上。作為實例，插入層680的部分設置於第一連接表面164上，而插入層680的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）上。更詳言之，插入層680的部分設置於第一連接表面164上，而插入層680的其餘部分設置於第二表面162的一側上。即，插入層680的部分的端部可設置於第一連接表面164的端部上。
作為實例，插入層680可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層680可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層680的端部對齊。
圖11為示出根據實施例的體聲諧振器700的剖面示意圖。
參照圖11，體聲諧振器700可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層780、保護層190及金屬接墊195。
插入層780設置於延伸部分E上。作為實例，插入層780的部分設置於第一連接表面164上，而插入層780的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）上。更詳言之，插入層780的部分設置於第一連接表面164上，而插入層780的其餘部分設置於第二表面162上。即，插入層780的部分的端部可設置於第一連接表面164的上部端部上。
作為實例，插入層780可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層780可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層780的端部對齊。
圖12為示出根據實施例的體聲諧振器800的剖面示意圖。
參照圖12，體聲諧振器800可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層880、保護層190及金屬接墊195。
插入層880設置於延伸部分E上。作為實例，插入層880的部分設置於第一表面161的一側上，而插入層880的其餘部分設置於第二表面162（參見圖1）的一側上。更詳言之，插入層880的部分設置於第一連接表面164、第一-1表面161a及第二連接表面165上，而插入層880的其餘部分設置於第二表面162的一側上。即，插入層880的部分的端部可設置於第二連接表面165的上部端部上。
作為實例，插入層880可由例如氧化矽（SiO2
）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al2
O3
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）、氧化鋅（ZnO）等介電材料形成，且可由與壓電層160的材料不同的材料形成。另外，作為實例，插入層880可由例如鋁（Al）、鈦（Ti）等金屬形成，但可由與第一電極150及第二電極170的材料不同的材料形成。
第二電極170及保護層190的部分的端部被設置成與插入層880的端部對齊。
圖13為示出根據實施例的體聲諧振器900的剖面示意圖。
參照圖13，體聲諧振器900可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層160、第二電極170、插入層180、保護層990及金屬接墊195。
保護層990形成於除第一電極150及第二電極170的部分以外的區域中。保護層990可防止第二電極170及第一電極150在製造製程期間被損壞。
此外，可藉由蝕刻移除保護層990的部分，以便在製造製程的最終製程中控制頻率。換言之，保護層990的厚度可被調節。保護層190可由含有例如氮化矽（Si3
N4
）、氧化矽（SiO2
）、氧化錳（MnO）、氧化鋯（ZrO2
）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO2
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鈦（TiO2
）及氧化鋅（ZnO）中的任一種材料的介電層形成。另外，保護層990可包括疏水單層以防止諧振器的薄膜吸收水分。
保護層990的一側的端部可被形成為暴露出第二電極170的一側的端部。即，保護層990的一側的端部不與第二電極170的一側的端部對齊，且保護層990的所述一側的端部可被設置成朝向中心部分的一側與第二電極170的所述一側的端部間隔開。
圖14為示出根據實施例的體聲諧振器1000的剖面示意圖。
參照圖14，體聲諧振器1000可包括例如基板110、犧牲層120、膜層130、蝕刻終止部分135、第一電極150、壓電層1060、第二電極170、插入層1080、保護層190及金屬接墊195。
壓電層1060被設置成覆蓋第一電極150的至少部分。壓電層1060具有設置於中心部分中的平坦部分S及設置於平坦部分S之外且具有至少一個台階部分的延伸部分E。
延伸部分E可具有設置於平坦部分S的上表面下方的第一表面1061、第二表面1062及連接表面1063，連接表面1063將平坦部分S的上表面連接至第一表面1061或第二表面1062，或者將第二表面1062連接至彼此。
另外，第一表面1061設置於第二電極170的一側的端部的一側上，且可與平坦部分S的上表面具有台階部分。
另外，第二表面1062具有與圖1中所示第二表面162相同的配置。因此，將不再於圖式中例示且不再對其予以贅述。
連接表面1063可具有將平坦部分S的上表面連接至第一表面1061的第一連接表面1064。
插入層1080設置於延伸部分E上。作為實例，插入層1080的部分設置於第一表面1061的一側上，而插入層1080的其餘部分設置於第二表面（未示出）的一側上。
作為實例，插入層1080的設置於第一電極170的端部處的部分的側表面及下表面可被設置成與壓電層1060間隔開。即，插入層1080的部分的側表面可被設置成與第一連接表面1064間隔開，而插入層1080的部分的下表面可被設置成與第一表面1061間隔開。
另外，插入層1080及壓電層1060的部分被設置成彼此間隔開以形成中空空間，且中空空間可為空氣層或者可為真空。
圖15為示出當插入層1080的部分被設置成與壓電層1060間隔開時，衰減效能隨圖14所示插入層1080的部分的寬度W的變化而變化的曲線圖。在此實例中，插入層1080的部分的厚度T維持恆定，例如0.3微米。
詳言之，在實施例中，證實當插入層1080的部分的寬度W在0.1微米至0.5微米範圍內增加時，衰減效能維持為高值，例如約48.6（分貝）至49.0（分貝）。因此，在實施例中，當將劣化容差（degradation tolerance）自衰減效能的最大值設定為1分貝時，插入層1080的部分的寬度W可具有0.1微米至0.5微米的範圍。
仍然參照圖15，在圖1所示實施例中，當將劣化容差自衰減效能的最大值設定為1分貝時，插入層180的部分的寬度W可具有0.3微米至0.5微米的範圍。因此，在圖14所示實施例中，相較於圖1所示實施例，即使當插入層1080的寬度W因製造製程而變化時，亦可維持具有高值的衰減效能。即，在微機電系統（micro-electromechanical system，MEMS）中很難實施亞微米圖案。就此而言，當+/-0.1微米的誤差不可接受時，良率可能由於製程誤差而顯著降低。然而，在圖14所示實施例中，即使當插入層的寬度的製程變化大時，亦可維持具有高值的衰減效能。因此，更容易執行製造，且因此良率亦得到穩定維持。
此外，如圖15中所示，在實施例中，證實相較於相關技術，無論插入層1080的部分的厚度T及插入層1080的部分的寬度W如何，衰減效能均得到改善。
圖16為示出根據實施例的彈性波濾波裝置2000的剖面示意圖。
參照圖16，彈性波濾波裝置2000可包括基板2010、第一諧振器2020、第二諧振器2030及插入層2040。
基板2010可為矽基板。舉例而言，可使用矽晶圓或絕緣體上矽（SOI）基板作為基板2010。
基板2010的上表面上設置有絕緣層2012，且當在製造第一諧振器2020及第二諧振器2030的方法期間形成第一空腔C1及第二空腔C2時，絕緣層2012可防止基板2010被蝕刻氣體蝕刻。
在此實例中，絕緣層2012可由二氧化矽（SiO2
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）及氮化鋁（AlN）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合形成，且可藉由例如化學氣相沈積、射頻磁控濺鍍或蒸鍍等製程形成於基板2010上。
第一諧振器2020可具有第一-1電極2021及第一壓電層2022，第一-1電極2021設置於基板2010的上部部分上，第一壓電層2022被設置成至少部分地覆蓋第一-1電極2021且具有第一平坦部分S1及第一延伸部分E1，第一平坦部分S1設置於中心部分中，第一延伸部分E1設置於第一平坦部分S1之外且具有至少一個台階部分。第一諧振器2020可更包括設置於第一壓電層2022的上部部分上的第二-1電極2023。
第一諧振器2020的下部部分中形成有第一空腔C1。
第二諧振器2030可具有第一-2電極2031及第二壓電層2022，第一-2電極2031設置於基板2010的上部部分上，第二壓電層2022被設置成至少部分地覆蓋第一-2電極2031且具有第二平坦部分S2及第二延伸部分E2，第二平坦部分S2設置於中心部分中，第二延伸部分E2設置於第二平坦部分S2之外且具有至少一個台階部分。第二諧振器2030可更包括設置於第二壓電層2032的上部部分上的第二-2電極2033。
第二諧振器2030的下部部分中形成有第二空腔C2。
插入層2040可設置於第一延伸部分E1及第二延伸部分E2的上部部分中以及第一壓電層2022及第二壓電層2032上，且可由導電材料形成。插入層2040的設置於第一壓電層2022與第二壓電層2032之間的部分可將第一-1電極2021電性連接至第一-2電極2031。
圖17為示出根據實施例的彈性波濾波裝置2100的剖面示意圖。
參照圖17，彈性波濾波裝置2100可包括基板2110、第一諧振器2120、第二諧振器2130及插入層2140。
基板2110可為矽基板。舉例而言，可使用矽晶圓或絕緣體上矽（SOI）基板作為基板2110。
基板2110的上表面上設置有絕緣層2112，且當在製造第一諧振器2120及第二諧振器2130的方法期間形成第一空腔C1及第二空腔C2時，絕緣層2112可防止基板2110被蝕刻氣體蝕刻。
在此實例中，絕緣層2112可由二氧化矽（SiO2
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）及氮化鋁（AlN）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合形成，且可藉由例如化學氣相沈積、射頻磁控濺鍍或蒸鍍等製程形成於基板2110上。
第一諧振器2120可具有第一-1電極2121及第一壓電層2122，第一-1電極2121設置於基板2110的上部部分上，第一壓電層2122被設置成至少部分地覆蓋第一-1電極2121且具有第一平坦部分S1及第一延伸部分E1，第一平坦部分S1設置於中心部分中，第一延伸部分E1設置於第一平坦部分S1之外且具有至少一個台階部分。第一諧振器2120可更包括設置於第一壓電層2122的上部部分上的第二-1電極2123。
第一諧振器2120的下部部分中形成有第一空腔C1。
第二諧振器2130可具有第一-2電極2131及第二壓電層2132，第一-2電極2131設置於基板2110的上部部分上，第二壓電層2132被設置成至少部分地覆蓋第一-2電極2131且具有第二平坦部分S2及第二延伸部分E2，第二平坦部分S2設置於中心部分中，第二延伸部分E2設置於第二平坦部分S2之外且具有至少一個台階部分。第二諧振器2130可更包括設置於第二壓電層2132的上部部分上的第二-2電極2133。
第二諧振器2130的下部部分中形成有第二空腔C2。
插入層2140可設置於第一延伸部分E1及第二延伸部分E2的上部部分中以及第一壓電層2122及第二壓電層2132上，且可由導電材料形成。插入層2140的設置於第一壓電層2122與第二壓電層2132之間的部分可將第二-1電極2123電性連接至第一-2電極2131。
圖18為示出根據實施例的彈性波濾波裝置2200的剖面示意圖。
參照圖18，彈性波濾波裝置2200可包括基板2210、第一諧振器2220、第二諧振器2230及插入層2240。
基板2210可為矽基板。舉例而言，可使用矽晶圓或絕緣體上矽（SOI）基板作為基板2210。
基板2210的上表面上設置有絕緣層2212，且當在製造第一諧振器2220及第二諧振器2230的方法期間形成第一空腔C1及第二空腔C2時，絕緣層2212可防止基板2210被蝕刻氣體蝕刻。
在此實例中，絕緣層2212可由二氧化矽（SiO2
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）及氮化鋁（AlN）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合形成，且可藉由例如化學氣相沈積、射頻磁控濺鍍或蒸鍍等製程形成於基板2210上。
第一諧振器2220可具有第一-1電極2221及第一壓電層2222，第一-1電極2221設置於基板2210的上部部分上，第一壓電層2222被設置成至少部分地覆蓋第一-1電極2221且具有第一平坦部分S1及第一延伸部分E1，第一平坦部分S1設置於中心部分中，第一延伸部分E1設置於第一平坦部分S1之外且具有至少一個台階部分。第一諧振器2220可更包括設置於第一壓電層2222的上部部分上的第二-1電極2223。
第一諧振器2220的下部部分中形成有第一空腔C1。
第二諧振器2230可具有第一-2電極2231及第二壓電層2232，第一-2電極2231設置於基板2210的上部部分上，第二壓電層2232被設置成至少部分地覆蓋第一-2電極2231且具有第二平坦部分S2及第二延伸部分E2，第二平坦部分S2設置於中心部分中，第二延伸部分E2設置於第二平坦部分S2之外且具有至少一個台階部分。第二諧振器2230可更包括設置於第二壓電層2232的上部部分上的第二-2電極2233。
第二諧振器2230的下部部分中形成有第二空腔C2。
插入層2240可設置於第一延伸部分E1及第二延伸部分E2的上部部分中以及第一壓電層2222及第二壓電層2232上，且可由導電材料形成。插入層2240的設置於第一壓電層2222與第二壓電層2232之間的部分可減小電阻，同時連接至第二-1電極2223及第二-2電極2233。
圖19為示出根據實施例的彈性波濾波裝置2300的剖面示意圖。
參照圖19，彈性波濾波裝置2300可包括基板2310、諧振器2320及插入層2340。
基板2310可為矽基板。舉例而言，可使用矽晶圓或絕緣體上矽（SOI）基板作為基板2310。
基板2310的上表面上設置有絕緣層2312，且當在製造諧振器2320的方法期間形成空腔C時，絕緣層2312可防止基板2310被蝕刻氣體蝕刻。
在此實例中，絕緣層2312可由二氧化矽（SiO2
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）及氮化鋁（AlN）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合形成，且可藉由例如化學氣相沈積、射頻磁控濺鍍或蒸鍍等製程形成於基板2310上。
諧振器2320可具有第一電極2321及壓電層2322，第一電極2321設置於基板2310的上部部分上，壓電層2322被設置成至少部分地覆蓋第一電極2321且具有平坦部分S及延伸部分E，平坦部分S設置於中心部分中，延伸部分E設置於平坦部分S之外且具有至少一個台階部分。諧振器可更包括設置於壓電層2322的上部部分上的第二電極2323。
空腔C形成於諧振器2320的下部部分中。
插入層2340設置於延伸部分E的上部部分中以及壓電層2322之間/相鄰於壓電層2322，且可由導電材料形成。插入層2340的設置於壓電層2322之間/相鄰於壓電層2322的部分可電性連接至外部配線2350。
圖20為示出根據實施例的彈性波濾波裝置2400的剖面示意圖。
參照圖20，彈性波濾波裝置2400可包括基板2410、諧振器2420、插入層2440、外部配線2450及頂蓋2460。
基板2410可為矽基板。舉例而言，可使用矽晶圓或絕緣體上矽（SOI）基板作為基板2410。
基板2410的上表面上設置有絕緣層2412，且當在製造諧振器2420的方法期間形成空腔C時，絕緣層2412可防止基板2410被蝕刻氣體蝕刻。
在此實例中，絕緣層2412可由二氧化矽（SiO2
）、氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）及氮化鋁（AlN）中的任一者或者任兩者或更多者的任意組合形成，且可藉由例如化學氣相沈積、射頻磁控濺鍍或蒸鍍等製程形成於基板2410上。
諧振器2420可具有第一電極2421及壓電層2422，第一電極2421設置於基板2410的上部部分上，壓電層2422被設置成至少部分地覆蓋第一電極2421且具有平坦部分S及延伸部分E，平坦部分S設置於中心部分中，延伸部分E設置於平坦部分S之外且具有至少一個台階部分。諧振器2420可更包括設置於壓電層2422的上部部分上的第二電極2423。
空腔C形成於諧振器2420的下部部分中。
插入層2440設置於延伸部分E的上部部分中以及壓電層2422之間/相鄰於壓電層2422，且可由導電材料形成。插入層2440的設置於壓電層2422之間的部分可電性連接至頂蓋2460的密封線2462以及外部配線2450。
頂蓋2460結合至插入層2440，且可在與諧振器2420的間隙中形成空間。頂蓋2460保護諧振器2420。頂蓋2460可由含有矽（Si）的材料形成。
下文將證實，如在圖16至圖20所示彈性波濾波裝置的實施例中一樣，即使當插入層由導電材料形成時，諧振器的衰減效能亦具有高值。
圖21是示出衰減效能隨根據圖1所示實施例的體聲諧振器中的插入層的寬度W1而變化的曲線圖。
在此實例中，表示對於插入層的厚度T1為0.3微米且插入層的材料是含有鋁（Al）的材料及含有氧化矽（SiO2
）的材料的情形而言的衰減效能。
如圖21中所示，當插入層的寬度W1為約0.4微米時，插入層的材料是含有鋁（Al）的導電材料的情形中的衰減效能具有與插入層的材料是含有氧化矽（SiO2
）的材料的情形的高值相似的高值。
圖22是示出衰減效能隨根據圖1所示實施例的體聲諧振器中的插入層的寬度W2而變化的曲線圖。
在此實例中，表示對於插入層的厚度T3為0.1微米且插入層的材料是含有鋁（Al）的材料及含有氧化矽（SiO2
）的材料的情形而言的衰減效能。
如圖22中所示，當插入層的寬度W2為約0.5微米至0.8微米時，插入層的材料是含有鋁（Al）的導電材料的情形中的衰減效能具有與插入層的材料是含有氧化矽（SiO2
）的材料的情形的高值相似的高值。
上述體聲諧振器的配置可應用於具有圖23中所示非典型多邊形形狀的體聲諧振器。另外，在圖23中，體聲諧振器140包括諧振部分140。諧振部分140是第一電極150、壓電層160及第二電極170彼此交疊的區域。
如上所述，根據本文所揭露的實施例，效能可得到改善。
儘管本揭露內容包括具體實例，然而在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，在不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍的條件下，可對該些實例作出形式及細節上的各種改變。本文所述實例僅被視為是說明性的，而非用於限制目的。對每一實例中的特徵或態樣的說明被視為可應用於其他實例中的相似特徵或態樣。若以不同的次序執行所述技術，及/或若所述系統、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式組合及/或被其他組件或其等效物替換或補充，則可達成合適的結果。因此，本揭露內容的範圍並非由詳細說明來界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍來界定，且在申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變化要被解釋為包括於本揭露內容中。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000:體聲諧振器
110、2110、2210、2310、2410:基板
112、2012、2112、2212、2312:絕緣層
120:犧牲層
130:膜層
135:蝕刻終止部分
140:體聲諧振器/諧振部分
150、2321、2421:第一電極
160、1060、2322、2422:壓電層
161、1061:第一表面
161a:第一-1表面
161b:第一-2表面
162、1062:第二表面
162a:第二-1表面
162b:第二-2表面
163、1063:連接表面
164、1064:第一連接表面
165:第二連接表面
166:第三連接表面
167:第四連接表面
170、2323、2423:第二電極
180、280、380、480、580、680、780、880、1080、2040、2140、2240、2340、2440:插入層
190、990:保護層
195:金屬接墊
2000、2100、2200、2300、2400:彈性波濾波裝置
2020、2120、2220:第一諧振器
2021、2121、2221:第一-1電極
2022、2122、2222:第一壓電層
2023、2123、2223:第二-1電極
2030、2130、2230:第二諧振器
2031、2131、2231:第一-2電極
2032、2132、2232:第二壓電層
2033、2133、2233:第二-2電極
2320、2420:諧振器
2350、2450:外部配線
2460:頂蓋
2462:密封線
C:空腔
C1:第一空腔
C2:第二空腔
E:延伸部分
E1:第一延伸部分
E2:第二延伸部分
S:平坦部分
S1:第一平坦部分
S2:第二平坦部分
T、T3:厚度
T1:厚度/分隔距離
T2、T4:分隔距離
W、W1、W2:寬度
圖1為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖2為示出圖1所示體聲諧振器的衰減效能隨插入層的寬度W1變化的曲線圖。
圖3為示出圖1所示體聲諧振器的衰減效能隨插入層的厚度T1變化的曲線圖。
圖4為示出圖1所示體聲諧振器的衰減效能及有效機電耦合係數（effective electromechanical coupling coefficient）（Kt2
）隨第一-1表面與第一-2表面之間在垂直方向上的分隔距離T2變化的曲線圖。
圖5為示出當插入層的寬度W2增加時，圖1所示體聲諧振器的衰減效能隨插入層的厚度T3變化的曲線圖。
圖6為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖7為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖8為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖9為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖10為示出根據第六實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖11為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖12為示出根據第八實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖13為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖14為示出根據實施例的體聲諧振器的剖面示意圖。
圖15為示出當插入層的部分被設置成與壓電層間隔開時，圖14所示體聲諧振器的衰減效能隨插入層的部分的寬度W的變化而變化的曲線圖。
圖16為示出根據實施例的彈性波濾波裝置的剖面示意圖。
圖17為示出根據實施例的彈性波濾波裝置的剖面示意圖。
圖18為示出根據實施例的彈性波濾波裝置的剖面示意圖。
圖19為示出根據實施例的彈性波濾波裝置的剖面示意圖。
圖20為示出根據實施例的彈性波濾波裝置的剖面示意圖。
圖21為示出衰減效能隨根據圖1的體聲諧振器及根據圖16的彈性波濾波裝置中由不同材料形成的插入層的寬度W1變化的曲線圖。
圖22為示出衰減效能隨根據圖1的體聲諧振器及根據圖16的彈性波濾波裝置中由不同材料形成的插入層的寬度W2變化的曲線圖。
圖23為示出根據實施例的具有非典型多邊形形狀的體聲諧振器的平面圖。
在所有圖式及詳細說明通篇中，相同的參考編號指代相同的元件。圖式可不按比例繪製，且為清晰、例示及方便起見，可誇大圖式中的元件的相對大小、比例及繪示。
100:體聲諧振器
110:基板
112:絕緣層
120:犧牲層
130:膜層
135:蝕刻終止部分
150:第一電極
160:壓電層
161:第一表面
161a:第一-1表面
161b:第一-2表面
162:第二表面
162a:第二-1表面
162b:第二-2表面
163:連接表面
164:第一連接表面
165:第二連接表面
166:第三連接表面
167:第四連接表面
170:第二電極
180:插入層
190:保護層
195:金屬接墊
C:空腔
E:延伸部分
S:平坦部分
T1:厚度/分隔距離
T2、T4:分隔距離
T3:厚度
W1、W2:寬度
Claims (21)
- 一種體聲諧振器，包括： 基板； 第一電極，設置於所述基板的上部部分上； 壓電層，被設置成至少部分地覆蓋所述第一電極，且包括設置於所述體聲諧振器的中心區域中的平坦部分以及設置於所述平坦部分之外且具有至少一個台階部分的延伸部分； 插入層，設置於所述延伸部分上；以及 第二電極，設置於所述插入層及所述壓電層的上部部分上， 其中所述延伸部分包括設置於所述平坦部分的上表面下方的至少一個第一表面及至少一個第二表面以及連接表面，所述連接表面將所述平坦部分的所述上表面連接至所述至少一個第一表面或所述至少一個第二表面，或者將所述至少一個第一表面中的第一表面連接至彼此或將所述至少一個第二表面中的第二表面連接至彼此。
- 如申請專利範圍第1項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的寬度等於或小於1微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的厚度等於或小於所述壓電層的厚度的一半。
- 如申請專利範圍第1項所述的體聲諧振器，其中所述至少一個第一表面包括一個第一表面及另一第一表面，所述一個第一表面與所述平坦部分的所述上表面具有台階部分，所述另一第一表面設置於所述一個第一表面下方且與所述一個第一表面具有台階部分，且 其中所述一個第一表面與所述另一第一表面之間在所述體聲諧振器的厚度方向上的分隔距離等於或小於藉由自所述壓電層的厚度減去所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的厚度而獲得的厚度。
- 如申請專利範圍第4項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分被形成為延伸至所述另一第一表面。
- 如申請專利範圍第4項所述的體聲諧振器，其中所述連接表面包括第一連接表面及第二連接表面，所述第一連接表面將所述平坦部分的所述上表面連接至所述一個第一表面，所述第二連接表面將所述一個第一表面連接至所述另一第一表面，且 其中所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分被形成為延伸至所述第二連接表面。
- 如申請專利範圍第6項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的端部設置於所述第一表面上。
- 如申請專利範圍第4項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的端部設置於所述一個第一表面的端部處。
- 如申請專利範圍第4項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的端部設置於所述一個第一表面上。
- 如申請專利範圍第1項所述的體聲諧振器，更包括設置於所述壓電層的至少所述平坦部分上的保護層。
- 如申請專利範圍第10項所述的體聲諧振器，其中所述保護層的一側的端部被設置成覆蓋所述第二電極的端部及所述插入層的端部。
- 如申請專利範圍第10項所述的體聲諧振器，其中所述保護層的一側的端部與所述第二電極的端部及所述插入層的端部對齊。
- 如申請專利範圍第10項所述的體聲諧振器，其中所述保護層的一側的端部設置於所述第二電極上。
- 如申請專利範圍第1項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分被設置成與所述壓電層間隔開。
- 如申請專利範圍第14項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述第二電極的所述端部處的所述部分的寬度等於或小於1微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的體聲諧振器，其中 所述第二表面包括一個第二表面及另一第二表面，所述一個第二表面與所述平坦部分的所述上表面具有台階部分，所述另一第二表面設置於所述一個第二表面下方且與所述一個第二表面具有台階部分，且 其中所述一個第二表面與所述另一第二表面之間在厚度方向上的分隔距離等於或小於藉由自所述壓電層的厚度減去所述插入層的設置於所述第二電極的端部處的部分的厚度而獲得的厚度。
- 如申請專利範圍第16項所述的體聲諧振器，其中所述插入層的設置於所述一個第二表面的部分上的部分的寬度等於或小於1微米，所述一個第二表面的所述部分設置於所述第一電極的端部的上部部分上。
- 一種彈性波濾波裝置，包括： 基板； 第一諧振器，包括 一個第一電極，設置於所述基板的上部部分上， 第一壓電層，包括第一平坦部分及第一延伸部分，所述第一平坦部分被設置成至少部分地覆蓋所述一個第一電極且設置於所述第一諧振器的中心部分中，所述第一延伸部分設置於所述第一平坦部分之外且具有至少一個台階部分，以及 一個第二電極，設置於所述第一壓電層的上部部分上； 第二諧振器，包括 另一第一電極，設置於所述基板的所述上部部分上， 第二壓電層，包括第二平坦部分及第二延伸部分，所述第二平坦部分被設置成至少部分地覆蓋所述另一第一電極且設置於所述第二諧振器的中心部分中，所述第二延伸部分設置於所述第二平坦部分之外且具有至少另一個台階部分，以及 另一第二電極，設置於所述第二壓電層的上部部分上；以及 插入層，設置於所述第一延伸部分及所述第二延伸部分的上部部分中以及所述第一壓電層與所述第二壓電層之間，且由導電材料形成。
- 如申請專利範圍第18項所述的彈性波濾波裝置，其中所述插入層的設置於所述第一壓電層與所述第二壓電層之間的部分將所述一個第二電極連接至所述另一第一電極。
- 如申請專利範圍第18項所述的彈性波濾波裝置，其中所述插入層的設置於所述第一壓電層與所述第二壓電層之間的部分連接至所述一個第二電極及所述另一第二電極。
- 如申請專利範圍第18項所述的彈性波濾波裝置，其中所述插入層的設置於所述第一壓電層與所述第二壓電層之間的部分將所述一個第一電極連接至所述另一第一電極。
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