TW202310460A - 體聲波共振器 - Google Patents

體聲波共振器 Download PDF

Info

Publication number
TW202310460A
TW202310460A TW111106817A TW111106817A TW202310460A TW 202310460 A TW202310460 A TW 202310460A TW 111106817 A TW111106817 A TW 111106817A TW 111106817 A TW111106817 A TW 111106817A TW 202310460 A TW202310460 A TW 202310460A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
temperature compensation
layer
width
electrode
acoustic wave
Prior art date
Application number
TW111106817A
Other languages
English (en)
Inventor
韓源
李華善
李文喆
柳廷勳
金泰潤
尹湘基
金龍石
金正訓
李泰京
吉宰亨
Original Assignee
南韓商三星電機股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商三星電機股份有限公司 filed Critical 南韓商三星電機股份有限公司
Publication of TW202310460A publication Critical patent/TW202310460A/zh

Links

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
    • H03H9/15—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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02102—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • 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
    • H03H3/04—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 for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • 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
    • H03H9/02031—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of ceramic
    • 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
    • H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness
    • 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
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/176—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of ceramic material
    • 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
    • H03H9/178—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of a laminated structure of multiple piezoelectric layers with inner electrodes
    • 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
    • H03H3/04—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 for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H03H2003/0407—Temperature coefficient

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

本發明提供一種體聲波共振器。體聲波共振器包含：板；共振部分，包含第一電極、壓電層以及第二電極，且安置於板上；以及溫度補償層，安置於共振部分上，其中溫度補償層包含由電介質形成的溫度補償部分及由不同於溫度補償部分的材料的材料形成的損耗補償部分，且其中溫度補償部分及損耗補償部分中的每一者包含多個線性圖案，且溫度補償部分的線性圖案及損耗補償部分的線性圖案交替地安置。

Description

體聲波共振器
以下描述是關於一種體聲波共振器。 相關申請案的交叉引用
本申請案主張2021年8月30日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2021-0114377號的優先權權益，為了所有目的，所述申請案的全部揭露內容以引用的方式併入本文中。
根據使無線通信裝置小型化的趨勢，已存在對高頻組件的小型化的增加的需求。就此而言，已實施基於製造半導體薄膜晶圓的技術的體聲波（bulk acoustic wave；BAW）共振器型濾波器。
體聲波（BAW）共振器可指組態為濾波器的薄膜裝置，其可藉由在矽晶圓、半導體板上沈積壓電介電材料而使用壓電屬性產生共振。
然而，在使用低於6吉赫（4吉赫至6吉赫）頻帶的5G通信的實例中，帶寬可增加且通信距離可縮短，使得信號的強度或功率可增加。
此外，當功率增加時壓電層或共振部分的溫度可增加。在此實例中，共振器的頻率可能由於高溫而波動，使得體聲波共振器的穩定性可能降低。
以上資訊僅作為背景資訊呈現以輔助對本揭露的理解。關於上述中的任一者是否可適用於關於本揭露的先前技術，尚未作出判定及斷言。
提供此發明內容是為了以簡化形式介紹在下文的詳細描述中進一步描述的一系列概念。此發明內容既不意欲確認所主張的主題的關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲在判定所主張的主題的範圍時用作輔助。
在通用態樣中，體聲波共振器包含：板；共振部分，包括安置於板上的第一電極、壓電層以及的第二電極；以及溫度補償層，安置於共振部分上，其中溫度補償層包括由電介質形成的溫度補償部分及由不同於溫度補償部分的材料的材料形成的損耗補償部分，且其中溫度補償部分及損耗補償部分中的每一者包括多個線性圖案，且溫度補償部分的線性圖案及損耗補償部分的線性圖案交替地安置。
溫度補償部分的單元圖案的寬度與損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和可組態為小於共振部分中產生的橫向波的波長。
溫度補償部分的單元圖案的寬度與損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和可組態為0.8微米或小於0.8微米。
溫度補償部分的單元圖案的寬度及損耗補償部分的單元圖案的寬度中的一者可組態為0.4微米或小於0.4微米。
溫度補償部分的單元圖案的寬度與損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和可組態為1.6微米或小於1.6微米。
溫度補償部分的單元圖案的寬度及損耗補償部分的單元圖案的寬度中的一者可組態為0.8微米或小於0.8微米。
溫度補償部分的單元圖案的寬度與損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和可為共振部分中產生的橫向波的波長的80%或小於80%。
溫度補償部分的單元圖案的寬度及損耗補償部分的單元圖案的寬度中的一者可為共振部分中產生的橫向波的波長的40%或小於40%。
溫度補償部分可包含SiO 2。
損耗補償部分可由與壓電層、第一電極以及第二電極中的一者的材料相同的材料形成。
損耗補償部分可由氮化鋁（AlN）或摻鈧AIN（ScAlN）形成。
損耗補償部分可由壓電材料及金屬中的一者形成。
溫度補償層可安置於第一電極與壓電層之間，或安置於第二電極與壓電層之間。
溫度補償部分的線性圖案中的每一者及損耗補償部分的線性圖案中的每一者可經組態以具有同心環狀形狀。
共振部分的平面可經組態以具有多邊形形狀，且溫度補償部分的線性圖案及損耗補償部分的線性圖案可平行於形成多邊形形狀的側面中的一者安置。
在通用態樣中，體聲波共振器包含：板；共振部分，包括依序安置於板上的第一電極、壓電層以及第二電極；以及溫度補償層，安置於共振部分上，其中溫度補償層包含線性地交替安置的溫度補償部分及損耗補償部分，且溫度補償部分由具有正彈性常數溫度係數（temperature coefficient of elastic；TCE）的材料形成，且損耗補償部分由具有負TCE的材料形成。
溫度補償層可安置於壓電層上方、壓電層下方或壓電層中，且壓電層可由具有負TCE的材料形成。
壓電層可由氮化鋁（AlN）形成，且損耗補償部分由摻鈧AIN（ScAlN）形成。
其他特徵及態樣自以下詳細描述、圖式以及申請專利範圍將顯而易見。
提供以下詳細描述以輔助讀者獲得對本文中所描述的方法、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，本文中所描述的方法、設備及/或系統的各種改變、修改以及等效物將顯而易見。舉例而言，本文中所描述的操作的順序僅為實例，且不限於本文中所闡述的順序，而可在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的改變操作的順序，除了必須按特定次序發生的操作。此外，為了增加清晰性及簡潔性，可省略在理解本申請案的揭露內容之後已知的特徵描述，注意，省略特徵及其描述亦並不意欲承認其一般知識。
本文中所描述的特徵可以不同形式體現，且不應解釋為受限於本文中所描述的實例。實情為，提供本文中所描述的實例僅為說明實施本文中所描述的方法、設備及/或系統的許多可能方式中的一些，這些方式在理解本申請案的揭露內容之後將會顯而易見。
儘管諸如「第一」、「第二」、以及「第三」的術語可在本文中用於描述各種構件、組件、區、層或區段，但此等構件、組件、區、層或區段並非受限於此等術語。實情為，此等術語僅用於區分一個構件、組件、區、層或區段與另一構件、組件、區、層或區段。因此，在不脫離實例的教示的情況下，本文中所描述的實例中所指代的第一構件、組件、區、層或區段亦可稱為第二構件、組件、區、層或區段。
貫穿本說明書，當諸如層、區或基底的元件描述為「在」另一元件「上」、「連接至」另一元件或「耦接至」另一元件時，所述元件可直接「在」另一元件「上」、「連接至」另一元件或「耦接至」另一元件，或其間可介入一或多個其他元件。相反，當將元件描述為「直接在」另一元件「上」、「直接連接至」另一元件或「直接耦接至」另一元件時，可不存在介入其間的其他元件。
本文中所使用的術語僅用於描述特定實例的目的，且並不用於限制本揭露。如本文中所使用，除非上下文另外明確地指示，否則單數形式「一（a/an）」及「所述（the）」同樣意欲包含複數形式。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯的所列項目中的任一者及任兩者或大於兩者的任何組合。如本文中所使用，術語「包含」、「包括」以及「具有」指定所述特徵、編號、操作、元件、組件及/或其組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、編號、操作、元件、組件及/或其組合的存在或增加。
另外，本文中可使用諸如第一、第二、A、B、（a）、（b）以及類似者的術語來描述組件。此等術語中的每一者並不用於界定對應組件的要素、次序或順序，而是僅用以區分對應組件與其他組件。
除非另外定義，否則本文中所使用的所有術語（包含技術及科學術語）具有與本揭露內容所屬領域中具有通常知識者在理解本申請案的揭露內容之後通常理解的相同的含義。諸如常用詞典中所定義的彼等術語的術語應解釋為具有與其在相關領域的上下文中的含義一致的含義，且將不在理想化或過度正式意義上進行解釋，除非在本文中明確地如此定義。
此外，在實例實施例的描述中，當認為此描述將導致對實例實施例的模糊解釋時，將省略在理解本申請案的揭露內容之後由此已知的結構或功能的詳細描述。
在下文中，將參考隨附圖式更詳細地描述實施例，且圖式中的相同附圖標號始終指代相同元件。
圖1為示出根據一或多個實施例的實例體聲波共振器的平面圖。圖2為沿著圖1中的I-I'截取的橫截面圖。圖3為沿著圖1中的II-II'截取的橫截面圖。圖4為沿著圖1中的III-III'截取的橫截面圖。
參考圖1至圖4，實例聲共振器100可實施為體聲波（BAW）共振器，且可包含板110、支撐層140、共振部分120以及插入層170。在本文中，應注意，關於實例或實施例使用術語「可」，例如關於實例或實施例可包含或實施的內容意謂存在包含或實施此特徵的至少一個實例或實施例，而所有實例及實施例不限於此。
板110可組態為矽板。在非限制性實例中，矽晶圓或絕緣層上矽（silicon on insulator；SOI）型板可用作板110。
絕緣層115可安置於板110的上部表面上且可將板110與共振部分120電隔離。另外，當空腔C在聲共振器的製造製程期間形成時，絕緣層115可防止板110由蝕刻氣體蝕刻。
在此實例中，絕緣層115可由二氧化矽（SiO 2）、氮化矽（Si 3N 4）、氧化鋁（Al 2O 3）以及氮化鋁（AlN）中的至少一者形成，且可藉由化學氣相沈積、RF磁控濺鍍以及蒸發製程中的一者形成，僅作為實例。
支撐層140可形成於絕緣層115上，且可藉由包圍空腔C及蝕刻終止部分145而安置於空腔C及蝕刻終止部分145周圍。
空腔C可形成為空隙，且可藉由移除在製備支撐層140的製程中形成的犧牲層的一部分形成。
蝕刻終止部分145可沿著空腔C的邊界安置。可提供蝕刻終止部分145以防止在形成空腔C的製程期間蝕刻超出空腔區。
膜層150可形成於支撐層140上且可形成空腔C的上部表面及側表面。因此，膜層150亦可由在形成空腔C的製程中不易於移除的材料形成。
在實例中，當諸如氟（F）或氯（Cl）的鹵化物蝕刻氣體用於移除支撐層140的一部分（例如，空腔區C）時，膜層150可由與蝕刻氣體具有低反應性的材料形成。在此實例中，膜層150可包含二氧化矽（SiO 2）及氮化矽（Si 3N 4）中的至少一者。
另外，膜層150可組態為介電層，所述介電層包含氧化鎂（MgO）、氧化鋯（ZrO 2）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO 2）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鈦（TiO 2）以及氧化鋅（ZnO）中的至少一者；或可組態為金屬層，所述金屬層包含鋁（Al）、鎳（Ni）、鉻（Cr）、鉑（Pt）、鎵（Ga）或鉿（Hf）中的至少一者。然而，一或多個實例不限於此。
共振部分120可包含第一電極121、壓電層123以及第二電極125。在共振部分120中，第一電極121、壓電層123以及第二電極125可自底部至頂部按次序層壓。因此，在共振部分120中，壓電層123可安置於第一電極121與第二電極125之間。
由於共振部分120可形成於膜層150上，故膜層150、第一電極121、壓電層123以及第二電極125可層壓，且可形成共振部分120。
共振部分120可藉由回應於施加至第一電極121及第二電極125的信號而使壓電層123共振而產生共振頻率及反共振頻率。
共振部分120可包含層壓第一電極121、壓電層123以及第二電極125以具有平坦的形狀因素的中心部分S，及插入層170插入於電極121與壓電層123之間的延伸部分E。
中心部分S可安置於共振器部分120的中心且延伸部分E可沿著中心部分S的周邊安置。因此，延伸部分E可自中心部分S向外延伸，且可指沿著中心部分S的周邊以連續環形形狀形成的區。然而，視需要，局部區可以非連續環形形狀形成。
因此，如圖2中所示出，在跨中心部分S的共振部分120的橫截面表面上，延伸部分E可安置於中心部分S的兩端中的每一者上。另外，插入層170可安置於延伸部分E的兩側中的每一者上，所述延伸部分E安置於中心部分S的兩端上。
插入層170可包含具有在遠離中心部分S延伸的方向上增加的厚度的傾斜表面L。
在延伸部分E中，壓電層123及第二電極125可安置於插入層170上。因此，安置於延伸部分E中的壓電層123及第二電極125可具有沿著插入層170的形狀的傾斜表面。
在實例中，延伸部分E可包含於共振部分120中，且因此，共振可同樣在延伸部分E中執行。然而，其實例不限於此，且取決於延伸部分E的結構，共振可不在延伸部分E中執行而可僅在中心部分S中執行。
第一電極121及第二電極125可由導體形成，且僅作為實例可由金、鉬、釕、銥、鋁、鉑、鈦、鎢、鈀、鉭、鉻、鎳或包含上述元素中的至少一者的金屬形成，但實例不限於此。
在共振部分120中，第一電極121可經組態以具有大於第二電極125的區域的區域，且第一金屬層180可沿著第一電極121的外部邊緣安置在第一電極121上。因此，第一金屬層180可與第二電極125間隔開預定距離，且可包圍共振部分120。
由於第一電極121可安置於膜層150上，故第一電極121可形成為平坦的，然而，由於第二電極125安置於壓電層123上，故曲面可形成於第二電極125的至少一個端部上以對應於壓電層123的形狀。
第一電極121可實施為輸入及輸出諸如射頻（radio frequency；RF）信號的電信號的輸入電極及輸出電極中的一者。
第二電極125可安置於整個中心部分S中，且可部分地安置於延伸部分E中。因此，第二電極125可劃分為安置於壓電層123的壓電部分123a上的一部分，及安置於壓電層123的彎曲部分123b上的一部分。
更具體言之，在實例中，第二電極125可經安置以覆蓋壓電層123的整個壓電部分123a及傾斜部分1231的一部分。因此，安置於延伸部分E中的第二電極125a（圖4中）可具有小於傾斜部分1231的傾斜表面的區域的區域，且共振部分120中的第二電極125可具有小於壓電層123的區域的區域。
因此，如圖2中所示出，在跨中心部分S的共振部分120的橫截面表面上，第二電極125的端部可安置於延伸部分E中。另外，第二電極125的安置於延伸部分E中的端部可與插入層170部分地交疊。延伸部分E可與插入層170部分地交疊的組態指示，當第二電極125投影在安置有插入層170的平面上時，投影在平面上的第二電極125的形狀可與插入層170交疊。因此，第二電極125的端部可安置於傾斜部分上。
第二電極125可實施為輸入及輸出諸如射頻（RF）信號的電信號的輸入電極及輸出電極中的一者。亦即，當第一電極121用作輸入電極時，第二電極125可用作輸出電極，且當第一電極121用作輸出電極時，第二電極125可用作輸入電極。
如圖4中所示出，當第二電極125的端部安置於壓電層123的傾斜部分1231上時，共振部分120的聲阻抗的局部結構可自中心部分S以小/大/小結構形成，使得將橫向波反射至共振部分120中的反射率可增加。因此，大部分橫向波可能不會逸出共振部分120且可反射至共振部分120中，使得聲共振器的效能可改良。
在實例中，橫向波可包含沿著共振部分的平面的方向行進且形成虛共振的波。
壓電層123可經組態以產生將電能轉換成聲波的形式的機械能的壓電效應V，且可形成於第一電極121及插入層170上。
作為非限制性實例，可使用氧化鋅（ZnO）、氮化鋁（AlN）、摻雜氮化鋁、鋯鈦酸鉛、石英（Quartz）或類似者作為壓電層123的材料。摻雜氮化鋁可更包含稀土金屬、過渡金屬或鹼土金屬。稀土金屬可包含鈧（Sc）、鉺（Er）、釔（Y）以及鑭（La）中的至少一者。過渡金屬可包含鉿（Hf）、鈦（Ti）、鋯（Zr）、鉭（Ta）以及鈮（Nb）中的至少一者。鹼土金屬可包含鎂（Mg）。
當摻雜至氮化鋁（AlN）中以改良壓電屬性的元素的含量小於0.1原子%時，可不實施高於氮化鋁（AlN）的壓電屬性的壓電屬性，且當元素的含量超出30原子%時，用於沈積的製造及組成控制可為困難的，使得可形成不均勻相位。
因此，在實例實施例中，摻雜至氮化鋁（AlN）中的元素的含量可在0.1原子%至30原子%的範圍內。
在實例中，摻雜有鈧（Sc）的氮化鋁（AIN）可用於壓電層。在此實例中，壓電常數可增加以使得聲共振器的k t 2可增加。
根據實例的壓電層123可包含安置於中心部分S中的壓電部分123a，及安置於延伸部分E中的彎曲部分123b。
在實例中，壓電部分123a可組態為直接層壓於第一電極121的上部表面上。因此，壓電部分123a可插入於第一電極121與第二電極125之間，且可沿著第一電極121及第二電極125安置為平坦的。
壓電層123的彎曲部分123b可為自壓電部分123a向外延伸的區，且安置於延伸部分E內。
彎曲部分123b可安置於插入層170上，且可具有其上部表面可沿著插入層170的形狀升高的形狀。因此，壓電層123可在壓電部分123a與彎曲部分123b之間的邊界上彎曲，且彎曲部分123b可升高以對應於插入層170的厚度及形狀。
彎曲部分123b可劃分為傾斜部分1231及延伸部分1232。
傾斜部分1231可指形成為沿著插入層170的傾斜表面L傾斜的部分。另外，延伸部分1232可指自傾斜部分1231向外延伸的部分。
傾斜部分1231可平行於插入層170的傾斜表面L而形成，且傾斜部分1231的傾斜角可形成為與插入層170的傾斜表面L的傾斜角相同。
插入層170可沿著由膜層150、第一電極121以及蝕刻終止件145形成的表面安置。因此，插入層170可部分地安置於共振部分120中，且可安置於第一電極121與壓電層123之間。
插入層170可安置於共振部分120的中心部分S的周邊上，且可支撐壓電層123的彎曲部分123b。因此，壓電層123的彎曲部分123b可根據插入層170的形狀劃分為傾斜部分1231及延伸部分1232。
在實例中，插入層170可安置於除共振部分120的中心部分S以外的區域中。在實例中，插入層170可安置於除板110上的中心部分S以外的整個區上，或可安置於局部區上。
插入層170可經組態以具有在遠離共振部分120的中心部分S延伸的方向上增加的厚度。因此，插入層170的鄰近於中心部分S安置的側表面可形成為具有恆定的傾斜角θ的傾斜表面L。
當插入層170的側表面的傾斜角θ小於5°時，為了製造元件，可能必須顯著減小插入層170的厚度，或可能必須過度增加傾斜表面L的面積，這可能難以實施。
另外，當插入層170的側表面的傾斜角θ大於70°時，層壓於插入層170上的壓電層123或第二電極125的傾斜角可大於70°。在此實例中，由於層壓於傾斜表面L上的壓電層123或第二電極125可能過度彎曲，故可在彎曲部分中產生裂痕。
因此，在實例中，傾斜表面L的傾斜角θ可形成在5°或大於5°及70°或小於70°的範圍內。
在實例中，壓電層123的傾斜部分1231可沿著插入層170的傾斜表面L形成，且可因此具有與插入層170的傾斜表面L的傾斜角相同的傾斜角。因此，傾斜部分1231的傾斜角亦可以與插入層170的傾斜表面L類似的方式形成在5°或大於5°及70°或小於70°的範圍內。此組態可同樣應用於層壓於插入層170的傾斜表面L上的第二電極125。
在非限制性實例中，插入層170可由諸如氧化矽（SiO 2）、氮化鋁（AlN）、氧化鋁（Al 2O 3）、氮化矽（Si 3N 4）、氧化鎂（MgO）、氧化鋯（ZrO 2）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO 2）、氧化鈦（TiO 2）、氧化鋅（ZnO）或其類似物的介電材料形成，且可由不同於壓電層123的材料的材料形成。
另外，插入層170可由金屬材料實施。當實例中的體聲波共振器實施用於5G通信時，由於在共振器中可能大量產生熱量，故可能需要平滑地散發產生於共振部分120中的熱量。因此，實例中的插入層170可由包含鈧（Sc）的鋁合金材料形成。
另外，插入層170可形成為植入有氮（N）或氟（F）的SiO 2薄膜。
共振部分120可藉由可形成為空隙的空腔C與板110及絕緣層115間隔開。
空腔C可藉由在製造聲共振器的製程期間藉由將蝕刻氣體（或蝕刻溶液）供應至入口孔H（參見圖1）來移除支撐層140的部分來形成。
保護層160可沿著聲共振器100的表面安置且可保護聲共振器100。保護層160可沿著由第二電極125及壓電層123的彎曲部分123b所形成的表面安置。
保護層160可形成為單層，或可視需要藉由層壓具有不同材料的兩個或大於兩個層來形成。另外，可部分地移除保護層160以用於最終製造製程中的頻率控制。在實例中，可在頻率微調製程中調整保護層160的厚度。
在非限制性實例中，可將包含氮化矽（Si 3N 4）、氧化矽（SiO 2）、氧化鎂（MgO）、氧化鋯（ZrO 2）、氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、砷化鎵（GaAs）、氧化鉿（HfO 2）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鈦（TiO 2）或氧化鋅（ZnO）的介電層用作保護層160，但實例不限於此。
另外，當保護層160形成為溫度補償層時，保護層160可由ZrW 2O 8、ZrV 2O 7、ZrMo 2O 8、HfMo 2O 8、HfW 2O 8、HfV 2O 7、Sc(WO 4) 3、LiAlSiO 4、BiFeO 3中的一者形成。
第一電極121及第二電極125可在共振部分120外部的方向上延伸。另外，第一金屬層180及第二金屬層190可安置於各別第一電極121及第二電極125的延伸部分的上部表面上。
在非限制性實例中，第一金屬層180及第二金屬層190可由金（Au）、金-錫（Au-Sn）合金、銅（Cu）、銅-錫（Cu-Sn）合金、鋁（Al）以及鋁（Al）合金中的一者形成。在實例中，鋁合金可為鋁-鍺（Al-Ge）合金或鋁-鈧（Al-Sc）合金。
第一金屬層180及第二金屬層190可用作將實例中的聲共振器的電極121及電極125電連接至鄰近於聲共振器100安置的另一聲共振器的電極的連接佈線。
第一金屬層180可穿透保護層160，且可接合至第一電極121。
另外，在共振部分120中，第一電極121可具有大於第二電極125的區域的區域，且第一金屬層180可形成於第一電極121的周邊部分上。
因此，第一金屬層180可沿著共振部分120的周邊安置，且可包圍第二電極125。然而，一或多個實例不限於此。
如上文所組態的共振部分120可經由安置於膜層150下方的空腔C與板110間隔開。因此，膜層150可安置於第一電極121及插入層170下方，且可支撐共振部分120。
空腔C可形成為空隙，且可藉由將蝕刻氣體（或蝕刻溶液）供應至入口孔H（圖1中）來移除支撐層140的部分來形成。
另外，在實例中的體聲波共振器100中，至少一個溫度補償層130可安置於共振部分120中。
實例中的形成共振部分120的大部分材料可具有負彈性常數溫度係數（TCE）。
TCE可指剛度的溫度係數，且當TCE為負時，共振頻率可隨溫度增加而降低。
具體而言，多個體聲波共振器100可組合且用作濾波器。在此實例中，當體聲波共振器100的Q值相對高時，自濾波器僅選擇所需的頻帶的裙邊屬性可改良，且插入損耗及衰減效能可改良。
另外，在體聲波共振器100中，頻率的溫度係數（temperature coefficient of frequency；TCF）效能可為重要的。TCF可為指示共振頻率根據溫度逐漸變化的屬性，且可藉由材料的物理屬性來判定。
當TCF屬性為不良（例如，當絕對值增加時）時，共振頻率的變化可根據溫度變化而增加，使得可能難以僅選擇所需的帶寬。相反，當TCF的絕對值減小時，根據溫度變化的諧振頻率的變化可降低。因此，對於體聲波共振器可能需要保持TCF接近於零。
在體聲波共振器100中，頻率可為物理屬性（密度（ρ）及剛度（C））以及厚度（t）的函數，且對於單一材料，TCF可表示如下。
等式1：
Figure 02_image001
在實例中，V可指材料的體積，T可指溫度，且t可指厚度。另外，
Figure 02_image003
可為TCF，指示頻率的溫度係數，
Figure 02_image005
可為TCE，指示剛度的彈性常數溫度係數，且
Figure 02_image007
可為CTE，指示熱膨脹係數。
TCF屬性可由TCE及CTE來判定，且在實際體聲波共振器中，TCF可由形成層的材料的TCE及CTE值以及每一層的厚度的影響來判定。TCF屬性可能對TCE具有相對較大的影響。
如上文所描述，形成共振部分120的大部分材料可具有負TCE。因此，當共振部分120的溫度增加時，共振頻率可能降低，此可能成為問題。
一或多個實例中的體聲波共振器100可包含至少一個溫度補償層130。一或多個實例中的體聲波共振器100可藉由經由溫度補償層130取消及補償TCE的屬性來減少頻率波動。因此，實例實施例中的溫度補償層130可包含具有正TCE的材料。
下表1列舉用於體聲波共振器100的主要材料的TCE值及CTE值。
表1：
材料 TCE [ppm/K] CTE [ppm/K]
Mo -130 +5.6
W -99 +4.2
AlN -60 +4.4
SiO 2 +239 +2.4
Si -75 +3.2
如表1中所指示，除SiO 2以外的大部分材料（例如，Mo/W/AlN/Si/Au/Al或類似者）可具有負TCE（負數），使得當溫度增加時，頻率可能降低。在SiO 2的實例中，TCE可為正（正數），使得頻率可隨溫度增加而增加。
因此，當溫度補償層130的材料由SiO 2形成時，包含於共振部分120中的壓電層123或第一電極121及第二電極125的負TCE可抵消形成溫度補償層130的材料的正TCE，使得根據溫度的TCF屬性的變化可減少。
實例中的溫度補償層130可包含SiO 2以提供正TCE屬性。
當溫度補償層130由SiO 2形成時，可藉由補償TCE屬性來防止關於溫度變化的頻率變化，但黏彈損耗可歸因於SiO 2而增加以使得體聲波共振器100的Q值可減小。
根據虎克定律（Hook's law）（σ=cS），應力σ可與應變（S）成比例，其中比例常數c可指剛度。然而，當產生豎直波以使共振部分120共振時，當黏彈損耗存在於豎直波在其中行進的材料中時，應力σ可額外受到關於應變S的時間的變化率（
Figure 02_image009
）的影響。在實例中，比例常數η可指黏彈損耗。
因此，具有大量黏彈損耗的材料可降低豎直波的行進速度，且因此，可減小體聲波共振器100的Q值。另外，由於SiO 2為介電材料而非壓電材料，故亦可使體聲波共振器100的k t 2效能降級。
另外，為實施精確共振頻率，溫度補償層130的厚度可能需要精確地形成。然而，當整個溫度補償層130由SiO 2形成時，TCF、Q值、k t 2或類似者的效能可根據溫度補償層130的厚度的變化靈敏地改變，其可增加製程的難度。
另外，TCF、Q值以及k t 2效能可取決於溫度補償層130的厚度的函數，且因此，可存在將TCF、Q值以及k t 2效能設計至期望值的限制。
為解決上文的問題，實例中的溫度補償層130可包含溫度補償部分131及損耗補償部分132。
溫度補償部分131及損耗補償部分132可以圖案的形式安置於一個層上。在實例中，SiO 2可用作溫度補償部分131的材料。
因此，在實例中的體聲波共振器100中，由SiO 2形成的溫度補償部分131可分散地安置於圖案溫度補償層130中以防止根據溫度變化的頻率波動，且損耗補償部分132可安置於溫度補償部分131之間，使得可補償藉由溫度補償部分131誘發的損耗。
在實例中，損耗補償部分132可由壓電材料形成。在實例中，損耗補償部分132可由與形成壓電層123的材料相同的材料形成。更具體言之，在實例中，壓電層123及損耗補償部分132兩者可由AlN或ScAlN形成。
由於溫度補償部分131可由電介質形成，故當溫度補償部分131安置於第一電極121與第二電極125之間時，部分120的壓電係數可歸因於溫度補償部分131而減小係數。因此，在實例中，損耗補償部分132可由具有相對較大壓電係數的材料形成，藉此補償壓電效能。
然而，實例不限於此，且損耗補償部分132可視需要以不同於壓電層123的材料的材料形成。
在實例中，損耗補償部分132可由摻雜壓電材料（例如，ScAlN）形成，且壓電層123可由未摻雜壓電材料（例如，AlN）形成。
另外，實例中的損耗補償部分132可由金屬材料形成。具體而言，損耗補償部分132可由與第一電極121或第二電極125的材料相同的材料形成。在實例中，Mo及Ru可用作電極的材料，且可具有低黏彈損耗，使得Q值及kt 2效能的降級可減少。另外，由於可在製造製程期間在形成第一電極121或第二電極125的製程中一起形成損耗補償部分132，故體聲波共振器、損耗補償部分132可根據製程容易地實施。
因此，實例中的損耗補償部分132可由壓電材料或金屬材料形成，且視需要，損耗補償部分132可由壓電層123、第一電極121以及第二電極125中的一者形成。然而，實例不限於此。
另外，關於彈性常數溫度係數（TCE），實例中的溫度補償部分131可由具有正TCE的材料形成，且損耗補償部分132可由具有負TCE的材料形成。
在實例中，溫度補償層130的圖案可包含條紋圖案。在實例中，在溫度補償層130中，溫度補償部分131及損耗補償部分132中的每一者可包含多個線性圖案，且溫度補償部分131的線性圖案及損耗補償部分132的線性圖案可交替地安置。
圖8A至圖8C示出根據一或多個實施例的溫度補償層的平面圖。
參考圖8A，實例中的溫度補償層130可具有帶有同心線性圖案的環狀形狀。在此實例中，線性圖案的法線方向及橫向波的行進方向可匹配，使得可添加藉由調整圖案之間的間隔來防止或增加橫向波的實施。
然而，實例不限於此，且如圖8B中所示出，線性圖案可平行於由共振部分所形成的多邊形形狀的一側安置，或如圖8C中所示出，線性圖案可在不考慮多邊形形狀的側面的情況下安置。圖8B及圖8C示出溫度補償部分131可沿著多邊形形狀的輪廓安置的實例。然而，實例不限於此，且在多邊形形狀的輪廓上可安置損耗補償部分132或可交替地安置線性圖案。
在實例中，溫度補償層130可安置於第一電極121與第二電極125之間。然而，實例不限於此，且視需要，溫度補償層130可安置於第一電極121下方或第二電極125上方。
在實例中，溫度補償層130可安置於壓電層123與第二電極125之間，第二電極125可安置於壓電層123上方。然而，實例不限於此，且溫度補償層130可安置於第一電極121與壓電層123之間、安置於壓電層123下方或可安置於壓電層123中。
另外，參考圖5，單元圖案的整個寬度Wa可小於在驅動體聲波共振器100時產生的橫向波的波長，所述單元圖案的整個寬度Wa為溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws與損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp的總和。
在實例中，單元圖案可指由溫度補償部分131或損耗補償部分132所形成的多個線性圖案中的一者。另外，在以下描述中，溫度補償層130的單元圖案可包含溫度補償部分131的單元圖案及損耗補償部分132的單元圖案。因此，溫度補償層130的單元圖案的寬度可指圖5中的Wa。
通常，主要使用實施體聲波共振器100的濾波器的頻帶為1.75吉赫至3.55吉赫，且共振及反共振頻率附近的橫向波的波長為約1微米至4微米。
當體聲波共振器共振且產生豎直波時，可藉由材料的屬性自然地產生橫向波。此橫向波可在共振器的平面方向（或水平方向）上行進，可形成特定波長且可經由模式轉換形成特定模式。以上頻帶中的共振頻率與反共振頻率之間的橫向波可包含四個模式。
因此，在實例中，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可形成為等於或小於橫向波的波長，藉此防止局部共振。因此，可實施穩定共振驅動，且可提供溫度補償效應及損耗補償效應。
圖6為示出根據溫度補償層的存在或不存在及圖案大小的變化的阻抗波形的變化的圖，示出3.55吉赫頻帶。
圖6中的最右側的波形（類型A）可為無溫度補償層130的情況下的結構的波形，且最左側的波形（類型B）可為整個溫度補償層130可由SiO 2形成且可安置於壓電層123與第二電極125之間的結構的波形。
中間的波形可為溫度補償層130包含溫度補償部分131及損耗補償部分132的結構的波形，且可為根據溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp的變化的阻抗波形。
參考圖6，當溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws為1.0微米且損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp為1.0微米（類型1）時，指示阻抗波形中存在兩個共振峰，此可能是因為在豎直波穿過溫度補償層130時自共振部分120產生的豎直波劃分為行進至溫度補償部分131的豎直波及行進至損耗補償部分132的豎直波，且其可能是由於局部共振導致的兩個共振模式引起的。
當溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws為0.5微米且損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp為0.5微米（類型2），亦即，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa為1.0微米時，阻抗波形中僅出現一個共振峰，且整個波形中出現一些雜訊。因此，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa超出1.0微米時，可能難以維持穩定共振。
當溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws組態為0.4微米，且損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp組態為0.4微米（類型3）時，移除雜訊且波形復原至類似於不使用溫度補償層130的類型A的波形的波形。
指示在單元圖案形成有更小寬度的類型4（Ws：0.2微米，Wp：0.2微米）及類型5（Ws：0.1微米，Wp：0.1微米）中出現類似趨勢。
確認在3.55吉赫頻帶中在體聲波共振器中產生的橫向波的波長可在約1微米至2.2微米米的範圍內。另外，如上文所描述，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa超出1.0微米時，可能難以維持穩定共振。
因此，在3.55吉赫頻帶中的溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可定義為1微米或小於1微米的大小，其為橫向波的最短波長。
另外，如在圖6中所示出的類型2中，當溫度補償部分131的單元圖案的寬度組態為0.4微米或小於0.4微米，且損耗補償部分132的單元圖案的寬度組態為0.4微米或小於0.4微米，亦即，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa為0.8微米或小於0.8微米時，實施穩定共振而無局部共振，且獲得溫度補償及損耗補償的效應。
因此，在實例中，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可組態為0.8微米或小於0.8微米。在實例中，在3.55吉赫頻帶中，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可組態為由共振部分120產生的橫向波的波長的80%或小於80%。
在實例中，溫度補償部分131的單元圖案及損耗補償部分132的單元圖案可具有相同寬度。然而，實例不限於此。在實例中，如圖9及圖10中所示出，溫度補償部分131的單元圖案及損耗補償部分132的單元圖案可具有不同寬度。在實例中，溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp中的一者可為0.4微米或小於0.4微米，且因此，溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp中的一者可為由共振部分120產生的橫向波的波長的40%或小於40%。
另外，根據類型3至類型5，確認當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa為0.2微米或大於0.2微米及0.8微米或小於0.8微米，亦即，產生於共振部分120中的橫向波在80%至20%的範圍內時，實施穩定共振而無局部共振，且獲得溫度補償及損耗補償的效應。
以上範圍的下限可僅基於類型5，且實例中的單元圖案的寬度Wa的下限不限於0.2微米。考慮到圖6中所示出的波形的總體趨勢，說明阻抗波形隨著單元圖案的寬度Wa減小而接近類型A。
因此，甚至在單元圖案的寬度Wa組態為0.2微米或小於0.2微米時，容易地推斷，可獲得上文所描述的效應，且因此，單元圖案的寬度Wa可包含0.2微米或小於0.2微米的範圍。
圖7為示出根據溫度補償層的存在或不存在及圖案的大小的變化的阻抗波形的變化的圖，示出相對低頻率區的1.75吉赫頻帶。
如在圖6中，圖7中所示出的最右波形（類型C）可為示出無溫度補償層130的情況下的結構的波形，且最左波形（類型D）可為示出整個溫度補償層130可由SiO 2形成且可安置於壓電層123與第二電極125之間的結構的波形。
中間的波形可為示出溫度補償層130包含溫度補償部分131及損耗補償部分132的結構的波形，且可為根據溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp的變化的阻抗波形。
參考圖7，當溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws組態為1.2微米且損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp組態為1.2微米（類型6）時，阻抗波形發生畸變，且在共振點及反共振點的外頻率區段中出現若干共振峰，此可能是因為在豎直波穿過溫度補償層130時自共振部分120產生的豎直波劃分為行進至溫度補償部分131的豎直波及行進至損耗補償部分132的豎直波，且可能是由於局部共振導致的若干共振模式引起的。
指示當溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws組態為1.0微米且損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp組態為1.0微米（類型7），亦即，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa為2.0微米時，僅出現一個共振峰，且在反共振點的外部部分中出現波形畸變，且反共振點處的阻抗不充分。因此，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa超出2.0微米時，可能難以維持穩定共振。
在實例中，當溫度補償部分131的單元圖案的寬度為0.8微米且損耗補償部分132的單元圖案的寬度為0.8微米（類型8），亦即，溫度補償130的單元圖案的寬度Wa為1.6微米時，波形畸變消失且波形復原至類似於不使用溫度補償層130的類型C的波形的波形。
另外，在單元圖案形成有更小寬度的類型9（Ws：0.6微米，Wp：0.6微米）及類型10（Ws：0.4微米，Wp：0.4微米）中出現相同趨勢。
在1.75吉赫頻帶中在體聲波共振器中產生的橫向波的波長在約2微米至4微米的範圍內。另外，如上文所描述，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa超出2.0微米時，可能難以維持穩定共振。
因此，在1.75吉赫頻帶中的溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可組態為2微米或小於2微米的大小，其可為橫向波的最短波長。
另外，如在圖7中所示出的類型8中，當溫度補償部分131的單元圖案的寬度為0.8微米或小於0.8微米且損耗補償部分132的單元圖案的寬度為0.8微米或小於0.8微米，亦即，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa為1.6微米或小於1.6微米時，可實施穩定共振而無局部共振，且獲得溫度補償及損耗補償的效應。
因此，在實例中，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可組態為1.6微米或小於1.6微米。在實例中，在1.75吉赫頻帶中，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可組態為由共振部分120產生的橫向波的波長的80%或小於80%。
在實例中，溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp可組態為相同的。然而，實例不限於此。在實例中，如圖9及圖10中所示出，溫度補償部分131的單元圖案及損耗補償部分132的單元圖案可具有不同寬度。在實例中，溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp中的一者可組態為0.8微米或小於0.8微米，且因此，溫度補償部分131的單元圖案的寬度Ws及損耗補償部分132的單元圖案的寬度Wp中的一者可組態為由共振部分120產生的橫向波的波長的40%或小於40%。
另外，根據類型8至類型10，當溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa為0.8微米或大於0.8微米及1.6微米或小於1.6微米，亦即，溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa組態為在40%至80%的範圍內時，可實施穩定共振而無局部共振，且獲得溫度補償及損耗補償的效應。
以上範圍的下限可僅基於類型10，且實例中的單元圖案的寬度Wa的下限不限於0.8微米。考慮到圖7中所示出的波形的總體趨勢，當阻抗波形隨著單元圖案的寬度Wa減小而接近類型C。
因此，推斷甚至在單元圖案的寬度Wa組態為0.8微米或小於0.8微米時，可獲得上文所描述的效應，且因此，單元圖案的寬度Wa可包含0.8微米或小於0.8微米的範圍。
圖9示出在3.55吉赫的共振頻帶中根據溫度補償層的厚度的變化的TCF、k t 2以及Q值的資料表。圖10示出在1.75吉赫的共振頻帶中根據溫度補償層的厚度的變化的TCF、k t 2以及Q值的資料表。
參考圖9及圖10，不同於在3.55吉赫頻帶及1.75吉赫頻帶兩者中整個溫度補償層130由SiO 2形成的類型B及類型D，溫度補償部分131及損耗補償部分132以線性圖案安置的體聲波共振器的TCF、k t 2以及Q值的變化減少。因此，指示緩解根據溫度補償層130的厚度的變化的TCF、k t 2以及Q值的靈敏度。
因此，在實例中，可減少經由溫度補償部分131的頻率波動，且另外，TCF、k t 2以及Q值的降級可經由損耗補償部分132減少。另外，可緩解根據溫度補償層130的厚度的變化的TCF、k t 2以及Q值的的靈敏度，使得製造製程的難度可降低。
在實例中的體聲波共振器中，溫度補償層130可由具有與不同材料的TCE屬性相對的TCE屬性的材料形成，使得根據溫度變化的共振頻率的變化可減少。
另外，由於溫度補償層130包含溫度補償部分131及損耗補償部分132，故TCF、k t 2以及Q值的降級可藉由包含溫度補償層130而減少。
另外，由於溫度補償層130的單元圖案的寬度Wa可經組態以具有等於或小於橫向波的波長的大小，故由於溫度補償層130產生的局部共振可減少以使得可實施穩定共振。
由於實例中的溫度補償層130可安置於第二電極125與壓電層123之間，故壓電層123可不影響晶體定向，使得Q值可維持。然而，實例不限於此。
圖11A及圖11B示出根據一或多個實施例的實例體聲波共振器的橫截面圖，示出對應於圖5的橫截面圖。
在圖11A中所示出的實例體聲波共振器中，溫度補償層130可安置於壓電層123中。壓電層123可劃分為安置於第一電極121與溫度補償層130之間的第一壓電層123c，及安置於溫度補償層130與第二電極125之間的第二壓電層123d。
在實例中，第一壓電層123c及第二壓電層123d可由相同材料形成。然而，實例不限於此，且視需要可由不同材料形成。
在實例中，溫度補償層130可以與上文所描述的實例中相同的方式組態。在實例中，損耗補償部分132可由與第一壓電層123c或第二壓電層123d的材料相同的材料形成。
當實施共振部分120的共振驅動時，應力可能在壓電層的中心最大。因此，當溫度補償層130安置於壓電層123之間時，溫度補償效應可增加。
在圖11B中所示出的實例體聲波共振器中，溫度補償層130可安置於第一電極121與壓電層123之間。在此實例中，溫度補償層130可在製造體聲波共振器的製程中相對早地形成。因此，由形成溫度補償層130引起的問題可減少，藉此降低製程的難度。
圖12為示出製造圖5中所示出的體聲波共振器的實例方法的圖。
參考圖12，可執行依序層壓第一電極121及壓電層123的製程S1。
其後，可執行形成損耗補償部分132的製程S2。此製程可包含形成材料以在壓電層123上形成或安置損耗補償部分132以具有預定厚度，及使用罩幕138部分地移除對應層。
可執行在損耗補償部分132之間的區中填充諸如SiO 2的電介質131a的製程S3。電介質131a可形成為溫度補償部分131。
其後，可執行移除電介質131a及罩幕138以使得損耗補償部分132暴露的製程S4，藉此形成溫度補償層130。
其後，可執行在溫度補償層130上層壓第二電極125的製程S5，且可按次序在第二電極125上層壓保護層160及其他元件，藉此製造圖5中所示出的體聲波共振器。
以上所描述的一或多個實例中的體聲波共振器可實施為濾波器以對諸如行動電話的行動裝置的無線電模組（RF模組）中的特定頻帶進行濾波。然而，一或多個實例不限於此。
根據前述實例，體聲波共振器可包含由具有與共振部分的其他元件的材料或屬性相對的TCE屬性的材料形成的溫度補償層，使得根據溫度變化的共振頻率的波動可減少。
另外，溫度補償層的單元圖案可形成為具有小於橫向波的波長的大小，使得由於溫度補償層產生的局部共振可減少，使得可實施穩定共振。
儘管本揭露內容包含特定實例，但在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的是，可在不脫離申請專利範圍及其等效物的精神及範疇的情況下在此等實例中作出形式及細節的各種改變。僅以描述性意義而非出於限制性目的來考慮本文中所描述的實例。對每一實例中的特徵或態樣的描述應視為適用於其他實例中的類似特徵或態樣。若以不同次序執行所描述的技術及/或若所描述的系統、架構、裝置或電路中的組件以不同方式組合及/或藉由其他組件或其等效物替換或補充，則可達成合適結果。因此，本揭露的範疇並非由實施方式定義，而是由申請專利範圍及其等效物定義，且應將屬於申請專利範圍及其等效物的範疇內的所有變化解釋為包含於本揭露中。
100:聲共振器/體聲波共振器 110:板 115:絕緣層 120:共振部分 121:第一電極 123:壓電層 1231:傾斜部分 1232:延伸部分 123a:壓電部分 123b:彎曲部分 123c:第一壓電層 123d:第二壓電層 125、125a:第二電極 130:溫度補償層 131:溫度補償部分 131a:電介質 132:損耗補償部分 138:罩幕 140:支撐層 145:蝕刻終止部分/蝕刻終止件 150:膜層 160:保護層 170:插入層 180:第一金屬層 190:第二金屬層 A:部分 C:空腔/空腔區 E:延伸部分 H:入口孔 L:傾斜表面 S:中心部分 S1、S2、S3、S4、S5:製程 Wa、Ws、Wp:寬度 θ:傾斜角
圖1為示出根據一或多個實施例的實例體聲波共振器的平面圖。 圖2為沿著圖1中的I-I'截取的橫截面圖。 圖3為沿著圖1中的II-II'截取的橫截面圖。 圖4為沿著圖1中的III-III'截取的橫截面圖。 圖5為示出圖2中的部分A的放大橫截面圖。 圖6及圖7為示出根據一或多個實施例的根據溫度補償層的存在或不存在及圖案的大小的變化的阻抗波形的變化的圖。 圖8A至圖8C示出根據一或多個實施例的溫度補償層的平面圖。 圖9為根據一或多個實施例的在3.55吉赫的共振頻帶中根據溫度補償層的厚度的變化的TCF、k t 2以及Q值的資料表。 圖10為根據一或多個實施例的在1.75吉赫的共振頻帶中根據溫度補償層的厚度的變化的TCF、k t 2以及Q值的資料表。 圖11A及圖11B示出根據一或多個實施例的實例體聲波共振器的橫截面圖。 圖12為示出根據一或多個實施例的製造實例體聲波共振器的實例方法的圖。
貫穿圖式及詳細描述，相同附圖標號指代相同元件。圖式可不按比例，且為了清楚、說明以及便利起見，可放大圖式中的元件的相對大小、比例以及描繪。
100:聲共振器/體聲波共振器
110:板
115:絕緣層
120:共振部分
121:第一電極
123:壓電層
1231:傾斜部分
1232:延伸部分
123a:壓電部分
123b:彎曲部分
125:第二電極
130:溫度補償層
131:溫度補償部分
132:損耗補償部分
140:支撐層
145:蝕刻終止部分/蝕刻終止件
150:膜層
160:保護層
170:插入層
180:第一金屬層
190:第二金屬層
A:部分
C:空腔/空腔區
E:延伸部分
L:傾斜表面
S:中心部分

Claims (18)

  1. 一種體聲波共振器，包括： 板； 共振部分，包括安置於所述板上的第一電極、壓電層以及第二電極；以及 溫度補償層，安置於所述共振部分上， 其中所述溫度補償層包括由電介質形成的溫度補償部分，及由不同於所述溫度補償部分的材料的材料形成的損耗補償部分，且 其中所述溫度補償部分及所述損耗補償部分中的每一者包括多個線性圖案，且所述溫度補償部分的所述線性圖案及所述損耗補償部分的所述線性圖案交替地安置。
  2. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度與所述損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和組態為小於所述共振部分中產生的橫向波的波長。
  3. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度與所述損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和組態為0.8微米或小於0.8微米。
  4. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度及所述損耗補償部分的單元圖案的寬度中的一者組態為0.4微米或小於0.4微米。
  5. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度與所述損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和組態為1.6微米或小於1.6微米。
  6. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度及所述損耗補償部分的單元圖案的寬度中的一者組態為0.8微米或小於0.8微米。
  7. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度與所述損耗補償部分的單元圖案的寬度的總和為所述共振部分中產生的橫向波的波長的80%或小於80%。
  8. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的單元圖案的寬度及所述損耗補償部分的單元圖案的寬度中的一者為所述共振部分中產生的橫向波的波長的40%或小於40%。
  9. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分包括二氧化矽。
  10. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述損耗補償部分由與所述壓電層、所述第一電極以及所述第二電極中的一者的材料相同的材料形成。
  11. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述損耗補償部分由氮化鋁（AlN）或摻鈧氮化鋁（ScAlN）形成。
  12. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述損耗補償部分由壓電材料及金屬中的一者形成。
  13. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償層安置於所述第一電極與所述壓電層之間，或安置於所述第二電極與所述壓電層之間。
  14. 如請求項1所述的體聲波共振器，其中所述溫度補償部分的所述線性圖案中的每一者及所述損耗補償部分的所述線性圖案中的每一者經組態以具有同心環狀形狀。
  15. 如請求項1所述的體聲波共振器， 其中所述共振部分的平面經組態以具有多邊形形狀，且 其中所述溫度補償部分的所述線性圖案及所述損耗補償部分的所述線性圖案平行於形成所述多邊形形狀的側面中的一者安置。
  16. 一種體聲波共振器，包括： 板； 共振部分，包括依序安置於所述板上的第一電極、壓電層以及第二電極；以及 溫度補償層，安置於所述共振部分上， 其中所述溫度補償層包括線性地交替安置的溫度補償部分及損耗補償部分，且 其中所述溫度補償部分由具有正彈性常數溫度係數（TCE）的材料形成，且所述損耗補償部分由具有負彈性常數溫度係數的材料形成。
  17. 如請求項16所述的體聲波共振器， 其中所述溫度補償層安置於所述壓電層上方、所述壓電層下方或所述壓電層中，且 其中所述壓電層由具有負彈性常數溫度係數的材料形成。
  18. 如請求項16所述的體聲波共振器，其中所述壓電層由氮化鋁（AlN）形成，且所述損耗補償部分由摻鈧氮化鋁（ScAlN）形成。
TW111106817A 2021-08-30 2022-02-24 體聲波共振器 TW202310460A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210114377A KR20230032032A (ko) 2021-08-30 2021-08-30 체적 음향 공진기
KR10-2021-0114377 2021-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202310460A true TW202310460A (zh) 2023-03-01

Family

ID=85292400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111106817A TW202310460A (zh) 2021-08-30 2022-02-24 體聲波共振器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230072487A1 (zh)
KR (1) KR20230032032A (zh)
CN (1) CN115733458A (zh)
TW (1) TW202310460A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230072487A1 (en) 2023-03-09
CN115733458A (zh) 2023-03-03
KR20230032032A (ko) 2023-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2782250A1 (en) Resonator structure and a filter comprising such a resonator structure
CN111585538B (zh) 体声波谐振器
CN108988812B (zh) 声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法
KR20180107876A (ko) 음향 공진기
US20220123714A1 (en) Bulk acoustic wave resonator
KR102449355B1 (ko) 음향 공진기 및 그의 제조 방법
JP2007129776A (ja) 薄膜圧電共振器、薄膜圧電デバイスおよびその製造方法
CN112468106B (zh) 体声波谐振器
KR102691309B1 (ko) 체적 음향 공진기
US20220140811A1 (en) Bulk acoustic wave resonator
US11843365B2 (en) Bulk-acoustic wave resonator
TWI756116B (zh) 體聲波共振器
TW202310460A (zh) 體聲波共振器
CN112688659A (zh) 体声波谐振器
CN113497599A (zh) 体声波谐振器
JP2009290364A (ja) Ｂａｗ共振装置およびその製造方法
US20230170872A1 (en) Bulk-acoustic wave resonator
TWI765656B (zh) 體聲波共振器
JP2019201305A (ja) 音響共振器
US20230087049A1 (en) Bulk acoustic resonator
TWI808355B (zh) 體聲波共振器以及製造體聲波共振器之方法
US20230216470A1 (en) Bulk-acoustic wave resonator
TW202143641A (zh) 體聲波共振器以及體聲波共振器製造方法
TW202301713A (zh) 體聲波共振器