聲波諧振器及用于制造聲波諧振器的方法技術

本發明專利技術提供一種聲波諧振器及用于制造聲波諧振器的方法。所述聲波諧振器包括：膜層，設置在絕緣層上；腔，通過所述絕緣層和所述膜層形成，并具有設置在所述腔的上表面的部分和所述腔的下表面的部分中的至少一者上的疏水層；以及諧振部，設置在所述腔上，并具有第一電極、位于所述第一電極上的壓電層以及位于所述壓電層上的第二電極。

【技術實現步驟摘要】
聲波諧振器及用于制造聲波諧振器的方法本申請要求于2017年5月30日在韓國知識產權局提交的第10-2017-0066488號韓國專利申請的優先權的權益，所述韓國專利申請的全部公開內容出于所有目的通過引用被包含于此，并且要求于2017年8月16日在韓國知識產權局提交的第10-2017-0103829號韓國專利申請的優先權的權益，所述韓國專利申請的全部公開內容出于所有目的通過引用被包含于此。
本申請涉及一種聲波諧振器及用于制造聲波諧振器的方法。
技術介紹
根據移動通信裝置、化學和生物測試裝置等的迅速發展，近來對于緊湊且輕量化的濾波器、振蕩器、諧振元件、聲波諧振質量傳感器等的需求已經增大。可利用薄膜體聲波諧振器(FBAR)作為實現這樣緊湊且輕量化的濾波器、振蕩器、諧振元件、聲波諧振質量傳感器等的裝置。FBAR可以以低成本批量生產，并且FBAR可以是超小型的。此外，FBAR可提供高品質因子Q值(濾波器的主要性質)，甚至可在微頻帶中使用，并且具體地，可允許用于個人通信系統(PCS)頻帶和數字無繩系統(DCS)頻帶中。通常，FBAR具有包括通過在基板上依次堆疊第一電極、壓電層和第二電極實現的諧振部的結構。FBAR的操作原理包括通過將電能施加到第一電極和第二電極而在壓電層中誘發電場。電場引起壓電層的壓電現象，從而引起諧振部在預定方向上振動。結果，在與諧振部的振動方向相同的方向上產生體聲波，從而引起諧振。也就是說，隨著壓電層的有效機電耦合系數(kt2)增大，FBAR(使用體聲波(BAW)的元件)可提高BAW元件的頻率特性，并且還可在寬頻帶中實現FBAR。在
技術介紹
部分中公開的以上信息僅用于增強對本公開的背景的理解，因此其可包含既不形成現有技術的任何部分也不形成可能暗示給本領域普通技術人員的現有技術的信息。
技術實現思路
提供本
技術實現思路
以按照簡化的形式對選擇的構思進行介紹，以下在具體實施方式中進一步描述所述構思。本
技術實現思路
既不意在確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不意在幫助確定所要求保護的主題的范圍。在一個總體方面，一種聲波諧振器包括：膜層，設置在絕緣層上；腔，通過所述絕緣層和所述膜層形成，并具有設置在所述腔的上表面的部分和所述腔的下表面的部分中的至少一者上的疏水層；以及諧振部，設置在所述腔上，并具有第一電極、位于所述第一電極上的壓電層以及位于所述壓電層上的第二電極。所述疏水層可設置在所述腔的整個所述上表面和整個所述下表面上。所述疏水層還可設置在所述腔的側表面上。所述疏水層可以是自組裝單層。所述疏水層可包括氟(F)組分。所述疏水層還可包括硅(Si)組分。所述諧振部可包括中央部和從所述中央部向外延伸的延伸部，其中，插入層設置在所述壓電層下方。所述壓電層可包括：壓電部，設置在所述中央部中；以及彎曲部，設置在所述延伸部中，并沿著所述插入層的邊緣從所述壓電部傾斜地延伸。所述聲波諧振器還可包括基板，所述絕緣層可設置在所述基板上。在另一總體方面，一種用于制造聲波諧振器的方法包括：在絕緣層上設置犧牲層，并形成穿過所述犧牲層的圖案；在所述犧牲層上設置膜層；在所述膜層上，形成具有位于第一電極上的壓電層上的第二電極的諧振部；去除所述犧牲層的部分，以形成腔；以及在所述腔的上表面的部分和所述腔的下表面的部分中的至少一者上形成疏水層。形成所述疏水層的步驟可包括：在所述上表面的所述部分和所述下表面的所述部分中的所述至少一者上形成氟碳官能團。形成所述疏水層的步驟可包括：在設置所述疏水層之前，使用具有硅頭的前驅體對所述上表面的所述部分和所述下表面的所述部分中的所述至少一者進行表面處理。可在所述腔的整個所述上表面和整個所述下表面上形成所述疏水層。所述用于制造聲波諧振器的方法還可包括：在所述腔的側表面上形成所述疏水層。所述疏水層可以是自組裝單層。形成所述諧振部的步驟可包括：在所述膜層上設置所述第一電極；設置包括位于所述第一電極上的壓電部和從所述壓電部的邊界傾斜地延伸的彎曲部的所述壓電層；以及在所述壓電層上設置所述第二電極。所述用于制造聲波諧振器的方法還可包括：在設置所述壓電層之前，在所述彎曲部下方設置插入層，所述彎曲部可包括沿著所述插入層的邊緣的傾斜表面。所述用于制造聲波諧振器的方法還可包括：在基板上設置所述絕緣層。在另一總體方面，一種聲波諧振器包括：諧振部，設置在腔上；以及疏水層，設置在所述腔的內表面上。所述諧振部可包括設置在第一電極和第二電極之間的壓電層。所述疏水層可以是自組裝單層。通過以下具體實施方式、附圖和權利要求，其他特征和方面將顯而易見。附圖說明圖1是聲波諧振器的第一示例的平面圖。圖2是沿著圖1的I-I′線截取的截面圖。圖3是沿著圖1的II-II′線截取的截面圖。圖4是沿著圖1的III-III′線截取的截面圖。圖5、圖6、圖7和圖8是示出用于制造示例聲波諧振器的示例方法的截面圖。圖9和圖10是示意性示出聲波諧振器的第二示例的截面圖。圖11是示出根據聲波諧振器的第二電極結構的聲波諧振器的諧振衰減的曲線圖。圖12是氣腔中不發生粘附現象的聲波諧振器的頂表面的透視圖。圖13是氣腔中發生粘附現象的聲波諧振器的頂表面的透視圖。圖14A和圖14B示意性示出用作疏水層的粘合層的前驅體的示例分子結構。圖15示意性示出疏水層的分子結構的示例。圖16和圖17是示例濾波器的示意性電路圖。圖18示意性示出用于制造示例聲波諧振器的示例方法中的在保護層上形成疏水層的工藝。圖19示出形成在保護層上的示例疏水層。具體實施方式提供以下具體實施方式以幫助讀者獲得對在此所描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而，在理解本申請的公開內容之后，在此所描述的方法、設備和/或系統的各種改變、變型及等同物將是顯而易見的。例如，在此所描述的操作的順序僅僅是示例，其并不限于在此所闡述的示例，而是除了必須以特定順序發生的操作之外，可做出在理解本申請的公開內容之后將是顯而易見的改變。此外，為了提高清楚性和簡潔性，可省略本領域中已知的特征的描述。在此所描述的特征可以以不同的形式實施，并且不應被解釋為局限于在此所描述的示例。更確切地說，已經提供了在此所描述的示例僅用于示出在理解本申請的公開內容之后將是顯而易見的實現在此描述的方法、設備和/或系統的諸多可行方式中的一些方式。本公開的一方面可提供一種針對在制造聲波諧振器的過程期間必然包含的濕法工藝中腔的上表面和下表面彼此粘附的問題的解決方案。聲波諧振器圖1是根據本公開的示例性實施例的聲波諧振器的第一示例的平面圖，圖2是沿著圖1的I-I′線截取的截面圖。此外，圖3是沿著圖1的II-II′線截取的截面圖，圖4是沿著圖1的III-III′線截取的截面圖。參照圖1至圖4，聲波諧振器100的第一示例是薄膜體聲波諧振器(FBAR)，并包括基板110、絕緣層115、膜層150、腔C和諧振部120。基板110可以是硅基板。例如，可使用硅晶圓或可使用絕緣體上硅(SOI)式基板作為基板110。形成在基板110上的絕緣層115使基板110與諧振部120彼此電絕緣。此外，當在制造聲波諧振器的過程中形成腔C時，絕緣層115防止基板110被蝕刻氣體蝕刻。在這種情況下，絕緣層115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋁(Al2O3)和氮化鋁(AlN本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種聲波諧振器，包括：膜層，設置在絕緣層上；腔，通過所述絕緣層和所述膜層形成，并包括設置在所述腔的上表面的部分和所述腔的下表面的部分中的至少一者上的疏水層；以及諧振部，設置在所述腔上，并包括第一電極、位于所述第一電極上的壓電層以及位于所述壓電層上的第二電極。

【技術特征摘要】
2017.05.30 KR 10-2017-0066488;2017.08.16 KR 10-2011.一種聲波諧振器，包括：膜層，設置在絕緣層上；腔，通過所述絕緣層和所述膜層形成，并包括設置在所述腔的上表面的部分和所述腔的下表面的部分中的至少一者上的疏水層；以及諧振部，設置在所述腔上，并包括第一電極、位于所述第一電極上的壓電層以及位于所述壓電層上的第二電極。2.根據權利要求1所述的聲波諧振器，其中，所述疏水層設置在所述腔的整個所述上表面和整個所述下表面上。3.根據權利要求1所述的聲波諧振器，其中，所述疏水層還設置在所述腔的側表面上。4.根據權利要求1所述的聲波諧振器，其中，所述疏水層是自組裝單層。5.根據權利要求1所述的聲波諧振器，其中，所述疏水層包括氟組分。6.根據權利要求5所述的聲波諧振器，其中，所述疏水層還包括硅組分。7.根據權利要求1所述的聲波諧振器，其中，所述諧振部包括中央部和從所述中央部向外延伸的延伸部，其中，插入層設置在所述壓電層下方，并且其中，所述壓電層包括：壓電部，設置在所述中央部中；以及彎曲部，設置在所述延伸部中，并沿著所述插入層的邊緣從所述壓電部傾斜地延伸。8.根據權利要求1所述的聲波諧振器，所述聲波諧振器還包括基板，其中，所述絕緣層設置在所述基板上。9.一種用于制造聲波諧振器的方法，所述方法包括：在絕緣層上設置犧牲層，并形成穿過所述犧牲層的圖案；在所述犧牲層上設置膜層；在所述膜層上，形成包括位于第一電極上的壓電層上的第二電極...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李泰京，孫晉淑，慶濟弘，申蘭姬，金成善，
申請(專利權)人：三星電機株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國,KR