声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法技术

本发明专利技术提供一种声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法。所述声波谐振器包括：膜层，设置在绝缘层上；腔，通过所述绝缘层和所述膜层形成，并具有设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层；以及谐振部，设置在所述腔上，并具有第一电极、位于所述第一电极上的压电层以及位于所述压电层上的第二电极。

【技术实现步骤摘要】
声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法本申请要求于2017年5月30日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0066488号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此，并且要求于2017年8月16日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0103829号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
本申请涉及一种声波谐振器及用于制造声波谐振器的方法。
技术介绍
根据移动通信装置、化学和生物测试装置等的迅速发展，近来对于紧凑且轻量化的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器等的需求已经增大。可利用薄膜体声波谐振器(FBAR)作为实现这样紧凑且轻量化的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器等的装置。FBAR可以以低成本批量生产，并且FBAR可以是超小型的。此外，FBAR可提供高品质因子Q值(滤波器的主要性质)，甚至可在微频带中使用，并且具体地，可允许用于个人通信系统(PCS)频带和数字无绳系统(DCS)频带中。通常，FBAR具有包括通过在基板上依次堆叠第一电极、压电层和第二电极实现的谐振部的结构。FBAR的操作原理包括通过将电能施加到第一电极和第二电极而在压电层中诱发电场。电场引起压电层的压电现象，从而引起谐振部在预定方向上振动。结果，在与谐振部的振动方向相同的方向上产生体声波，从而引起谐振。也就是说，随着压电层的有效机电耦合系数(kt2)增大，FBAR(使用体声波(BAW)的元件)可提高BAW元件的频率特性，并且还可在宽频带中实现FBAR。在
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开的背景的理解，因此其可包含既不形成现有技术的任何部分也不形成可能暗示给本领域普通技术人员的现有技术的信息。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以按照简化的形式对选择的构思进行介绍，以下在具体实施方式中进一步描述所述构思。本
技术实现思路
既不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。在一个总体方面，一种声波谐振器包括：膜层，设置在绝缘层上；腔，通过所述绝缘层和所述膜层形成，并具有设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层；以及谐振部，设置在所述腔上，并具有第一电极、位于所述第一电极上的压电层以及位于所述压电层上的第二电极。所述疏水层可设置在所述腔的整个所述上表面和整个所述下表面上。所述疏水层还可设置在所述腔的侧表面上。所述疏水层可以是自组装单层。所述疏水层可包括氟(F)组分。所述疏水层还可包括硅(Si)组分。所述谐振部可包括中央部和从所述中央部向外延伸的延伸部，其中，插入层设置在所述压电层下方。所述压电层可包括：压电部，设置在所述中央部中；以及弯曲部，设置在所述延伸部中，并沿着所述插入层的边缘从所述压电部倾斜地延伸。所述声波谐振器还可包括基板，所述绝缘层可设置在所述基板上。在另一总体方面，一种用于制造声波谐振器的方法包括：在绝缘层上设置牺牲层，并形成穿过所述牺牲层的图案；在所述牺牲层上设置膜层；在所述膜层上，形成具有位于第一电极上的压电层上的第二电极的谐振部；去除所述牺牲层的部分，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层。形成所述疏水层的步骤可包括：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团。形成所述疏水层的步骤可包括：在设置所述疏水层之前，使用具有硅头的前驱体对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进行表面处理。可在所述腔的整个所述上表面和整个所述下表面上形成所述疏水层。所述用于制造声波谐振器的方法还可包括：在所述腔的侧表面上形成所述疏水层。所述疏水层可以是自组装单层。形成所述谐振部的步骤可包括：在所述膜层上设置所述第一电极；设置包括位于所述第一电极上的压电部和从所述压电部的边界倾斜地延伸的弯曲部的所述压电层；以及在所述压电层上设置所述第二电极。所述用于制造声波谐振器的方法还可包括：在设置所述压电层之前，在所述弯曲部下方设置插入层，所述弯曲部可包括沿着所述插入层的边缘的倾斜表面。所述用于制造声波谐振器的方法还可包括：在基板上设置所述绝缘层。在另一总体方面，一种声波谐振器包括：谐振部，设置在腔上；以及疏水层，设置在所述腔的内表面上。所述谐振部可包括设置在第一电极和第二电极之间的压电层。所述疏水层可以是自组装单层。通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将显而易见。附图说明图1是声波谐振器的第一示例的平面图。图2是沿着图1的I-I′线截取的截面图。图3是沿着图1的II-II′线截取的截面图。图4是沿着图1的III-III′线截取的截面图。图5、图6、图7和图8是示出用于制造示例声波谐振器的示例方法的截面图。图9和图10是示意性示出声波谐振器的第二示例的截面图。图11是示出根据声波谐振器的第二电极结构的声波谐振器的谐振衰减的曲线图。图12是气腔中不发生粘附现象的声波谐振器的顶表面的透视图。图13是气腔中发生粘附现象的声波谐振器的顶表面的透视图。图14A和图14B示意性示出用作疏水层的粘合层的前驱体的示例分子结构。图15示意性示出疏水层的分子结构的示例。图16和图17是示例滤波器的示意性电路图。图18示意性示出用于制造示例声波谐振器的示例方法中的在保护层上形成疏水层的工艺。图19示出形成在保护层上的示例疏水层。具体实施方式提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同物将是显而易见的。例如，在此所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于在此所阐述的示例，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领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实施，并且不应被解释为局限于在此所描述的示例。更确切地说，已经提供了在此所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。本公开的一方面可提供一种针对在制造声波谐振器的过程期间必然包含的湿法工艺中腔的上表面和下表面彼此粘附的问题的解决方案。声波谐振器图1是根据本公开的示例性实施例的声波谐振器的第一示例的平面图，图2是沿着图1的I-I′线截取的截面图。此外，图3是沿着图1的II-II′线截取的截面图，图4是沿着图1的III-III′线截取的截面图。参照图1至图4，声波谐振器100的第一示例是薄膜体声波谐振器(FBAR)，并包括基板110、绝缘层115、膜层150、腔C和谐振部120。基板110可以是硅基板。例如，可使用硅晶圆或可使用绝缘体上硅(SOI)式基板作为基板110。形成在基板110上的绝缘层115使基板110与谐振部120彼此电绝缘。此外，当在制造声波谐振器的过程中形成腔C时，绝缘层115防止基板110被蚀刻气体蚀刻。在这种情况下，绝缘层115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声波谐振器，包括：膜层，设置在绝缘层上；腔，通过所述绝缘层和所述膜层形成，并包括设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层；以及谐振部，设置在所述腔上，并包括第一电极、位于所述第一电极上的压电层以及位于所述压电层上的第二电极。

【技术特征摘要】
2017.05.30 KR 10-2017-0066488;2017.08.16 KR 10-2011.一种声波谐振器，包括：膜层，设置在绝缘层上；腔，通过所述绝缘层和所述膜层形成，并包括设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层；以及谐振部，设置在所述腔上，并包括第一电极、位于所述第一电极上的压电层以及位于所述压电层上的第二电极。2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述疏水层设置在所述腔的整个所述上表面和整个所述下表面上。3.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述疏水层还设置在所述腔的侧表面上。4.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述疏水层是自组装单层。5.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述疏水层包括氟组分。6.根据权利要求5所述的声波谐振器，其中，所述疏水层还包括硅组分。7.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中，所述谐振部包括中央部和从所述中央部向外延伸的延伸部，其中，插入层设置在所述压电层下方，并且其中，所述压电层包括：压电部，设置在所述中央部中；以及弯曲部，设置在所述延伸部中，并沿着所述插入层的边缘从所述压电部倾斜地延伸。8.根据权利要求1所述的声波谐振器，所述声波谐振器还包括基板，其中，所述绝缘层设置在所述基板上。9.一种用于制造声波谐振器的方法，所述方法包括：在绝缘层上设置牺牲层，并形成穿过所述牺牲层的图案；在所述牺牲层上设置膜层；在所述膜层上，形成包括位于第一电极上的压电层上的第二电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰京，孙晋淑，庆济弘，申兰姬，金成善，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR