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；谐振部，设置在所述腔上，并具有堆叠在所述腔上的第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部上；以及疏水层，形成在所述保护层上。

【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10-2017-0066487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10-2017-0103830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；谐振部，设置在所述腔上，并具有堆叠在所述腔上的第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部上；以及疏水层，设置在所述保护层上。所述疏水层还可设置在所述腔的上表面上。所述疏水层还可设置在所述腔的侧表面和下表面的至少部分上。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倾斜表面从所述压电部倾斜地延伸。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；在所述膜层上堆叠第一电极、压电层和第二电极，以形成谐振部；去除所述牺牲层的一部分，以形成腔；在所述谐振部上设置保护层；以及在所述保护层上设置疏水层。设置所述疏水层的步骤可包括：在所述保护层上设置氟碳官能团。设置所述疏水层的步骤可包括在形成所述疏水层之前使用具有硅头的前驱体对所述保护层进行表面处理。所述用于制造声波谐振器的方法还可包括：在所述腔的上表面上设置所述疏水层。所述方法还可包括在所述腔的侧表面和下表面的至少部分上设置所述疏水层。所述疏水层可以是自组装单层。所述方法还可包括在设置所述疏水层之前进行修整。形成所述谐振部的步骤可包括：在所述膜层上形成所述第一电极；形成包括堆叠在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形成所述第二电极。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，所述弯曲部可具有沿着所述插入层的倾斜表面的倾斜表面。在另一总体方面，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；以及谐振部，设置在所述腔上，并包括第一电极、包括设置在所述第一电极上的倾斜部的压电层以及设置在所述压电层上的第二电极。所述第二电极包括部分地沿着所述倾斜部延伸的端部。所述声波谐振器还可包括设置在所述谐振部上的保护层。所述声波谐振器还可包括设置在所述保护层上的疏水层。所述倾斜部具有长度ls，所述端部沿着所述倾斜部延伸距离We，并且We/ls可大于0.25且小于0.9。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12A和图12B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13示意性示出疏水层的分子结构的示例。图14和图15是示例滤波器的示意性电路图。图16示出了吸附到没有形成疏水层的保护层上的羟基。图17示意性示出在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18是示出了针对疏水层形成在保护层上的声波谐振器(专利技术示例)以及针对疏水层没有形成在保护层上的声波谐振器(对比示例)的根据湿度和时间的频率变化的曲线图。图19示出形成在保护层上的疏水层。在整个附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明以及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。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、变型及等同物将显而易见。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当声波谐振器在潮湿环境中使用或在室温下长时间放置时，由于吸附到声波谐振器的保护层上的羟基(OH基)而导致频率波动增大或谐振器的性能劣化的问题的解决方案。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、谐振部120、保护层127和本文档来自技高网...

【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；谐振部，设置在所述腔上，并包括堆叠在所述腔上的第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部上；以及疏水层，设置在所述保护层上。

【技术特征摘要】
2017.05.30 KR 10-2017-0066487;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；谐振部，设置在所述腔上，并包括堆叠在所述腔上的第一电极、压电层和第二电极；保护层，设置在所述谐振部上；以及疏水层，设置在所述保护层上。2.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上表面上。3.根据权利要求2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和下表面的至少部分上。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。8.一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；在所述膜层上堆叠第一电极、压电层和第二电极，以形成谐振部；去除所述牺牲层的一部分，以形成腔；在所述谐振部上设置保护层；以及在所述保护层上设置疏水层。9.根据权利要求8所述的方法，其中，设置所述疏水层的步骤包括：在所述保护层上设置氟碳官能团。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰京，林俊，金钟云，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