CN112087215B - 体声波谐振器 - Google Patents

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Abstract

提供一种体声波谐振器。所述体声波谐振器包括：基板，包括外部连接电极；连接层，连接到所述外部连接电极且设置在所述基板上；第一电极，被设置为覆盖所述连接层的至少一部分；压电层，被设置为覆盖所述第一电极的至少一部分；以及第二电极，被设置为覆盖所述压电层的至少一部分。所述连接层可被设置为围绕腔，并且可连接到所述第一电极和所述第二电极。

Description

体声波谐振器
本申请要求于2019年6月14日提交到韩国知识产权局的第10-2019-0070782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。
技术领域
以下描述涉及一种体声波谐振器。
背景技术
近来，随着5G通信模块已变得流行，正在开发5G体声波(BAW)滤波器。在用于5G的BAW滤波器中，随着通信距离减小，信号强度和功率增大，并且BAW滤波器中的谐振器的温度与功率的增大紧密相关，使得谐振器的温度与功率的增大之间的关系是线性的。
因此，开发使谐振器中产生的温度升高适当地消散的结构可能是有益的
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并且下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种体声波谐振器包括：连接层，设置在基板上；第一电极，被设置为覆盖所述连接层的至少一部分；压电层，被设置为覆盖所述第一电极的至少一部分；以及第二电极，被设置为覆盖所述压电层的至少一部分，其中，所述连接层被设置为围绕腔，并且被设置为连接到所述第一电极和所述第二电极中的至少一个。
所述基板可被包括在所述体声波谐振器中，所述基板包括外部连接电极，其中，所述连接层连接到所述外部连接电极。
所述连接层可包括第一金属层，所述第一金属层包含铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)中的至少一种。
所述连接层还可包括阻挡层，所述阻挡层至少设置在所述第一金属层的下方。
所述阻挡层可利用氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种形成。
所述体声波谐振器还可包括牺牲层，所述牺牲层被设置为从所述连接层延伸。
所述体声波谐振器还可包括金属焊盘，所述金属焊盘连接到所述连接层。
所述体声波谐振器还可包括种子层，所述种子层至少设置在所述连接层的上表面上。
所述种子层可利用包含钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种的材料形成。
所述体声波谐振器还可包括***层，所述***层设置在所述第一电极与所述压电层之间。
在一个总体方面，一种体声波谐振器包括：基板；蚀刻防止层，设置在所述基板上且被设置为围绕腔；牺牲层，被设置为围绕所述蚀刻防止层；连接层，设置在所述牺牲层中；第一电极，具有连接到所述连接层的一部分；压电层，具有被设置为覆盖所述第一电极的至少一部分；以及第二电极，被设置为覆盖所述压电层的至少一部分，其中，所述连接层连接到所述第一电极和所述第二电极。
所述体声波谐振器还可包括外部连接电极，所述外部连接电极连接到所述连接层，并且被设置为穿过所述基板和所述牺牲层。
所述连接层可包括第一金属层，所述第一金属层包含铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)中的至少一种。
所述连接层还可包括阻挡层，所述阻挡层至少设置在所述第一金属层的下方。
所述阻挡层可利用氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种形成。
所述体声波谐振器还可包括种子层，所述种子层至少设置在所述连接层的上表面上。
所述种子层可利用包含钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种的材料形成。
所述连接层可具有与所述牺牲层的厚度对应的厚度。
在一个总体方面，一种体声波谐振器包括：基板；牺牲层；连接层，设置在所述基板上；第一电极，设置在所述连接层的上表面上；以及连接电极，设置在所述连接层的下表面上，其中，所述连接层设置在所述牺牲层内，并且其中，所述连接电极被设置为穿过所述基板。
所述连接层可包括第一金属层和阻挡层，所述阻挡层设置在所述第一金属层的下方。
附图说明
图1是示出体声波谐振器的示例的平面图；
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图；
图3是沿图1的线II-II'截取的截面图；
图4是沿图1的线III-III'截取的截面图；
图5是示出典型的体声波谐振器中的外部连接电极的膨胀现象的示图；
图6是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图；
图7是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图；
图8是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图；
图9是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图；
图10是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图；
图11是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图；以及
图12是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
在所有的附图和具体实施方式中，除非另外描述或提供，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征和结构。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、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这里所描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或***的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，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，可省略公知的特征的描述。
这里所描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为限于这里所描述的示例。更确切的说，已提供这里所描述的示例仅仅是为了示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或***的很多可行方式中的一些可行方式。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员在理解本公开之后通常所理解的含义相同的含义。术语(诸如在通常使用的词典中定义的术语)将被解释为具有与在现有技术和本公开的上下文中它们的含义一致的含义，并且将不应以理想化或过于正式的意义来解释，除非在此明确地这样定义。
图1是示出根据一个或更多个实施例的体声波谐振器的示例的平面图，图2是沿图1的线I-I'截取的截面图，图3是沿图1的线II-II'截取的截面图，并且图4是沿图1的线III-III'截取的截面图。
参照图1至图4，根据示例的体声波谐振器100可包括例如基板110、牺牲层120、连接层130、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180、钝化层190和金属焊盘195。
在示例中，基板110可以是硅基板。例如，硅晶圆或绝缘体上硅(SOI)型基板可被实现为基板110。
绝缘层112可设置在基板110的上表面上，并且可将设置在基板110上的组件与基板110电隔离。此外，绝缘层112可防止在制造体声波谐振器的工艺中形成腔C时基板110被蚀刻气体蚀刻。
在该示例中，绝缘层112可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种形成，并且可通过化学气相沉积(CVD)工艺、射频(RF)磁控溅射工艺或蒸镀工艺中的任意一种而形成。
基板110可设置有外部连接电极114，外部连接电极114可穿过基板110。外部连接电极114可连接到连接层130。作为示例，外部连接电极114中的每个可包括接触部114a、连接部114b和下表面电极部114c，接触部114a与连接层130接触，连接部114b设置在基板110的通孔116中，下表面电极部114c设置在基板110的下表面上且从连接部114b延伸。
牺牲层120可被设置为围绕连接层130，并且可设置在绝缘层112上。另外，被设置为被连接层130围绕的腔C可在体声波谐振器的制造期间通过去除牺牲层120的一部分而形成。
此外，牺牲层120可被设置为从连接层130延伸。
连接层130可被设置为围绕腔C，并且可形成在绝缘层112上。连接层130中的每个可包括第一金属层132，第一金属层132利用例如铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)中的至少一种或者它们中的至少两种的合金形成。连接层130的上表面可在体声波谐振器的制造期间通过化学机械抛光(CMP)工艺而被平坦化。在此，应注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这种功能的至少一个示例或实施例，而所有的示例和实施例不限于此。
此外，连接层130中的每个还可包括至少设置在连接层130的第一金属层132下方的阻挡层134。作为示例，阻挡层134可与基板110一起形成腔C。作为示例，阻挡层134可利用不被卤化物基气体(例如，二氟化氙(XeF2))蚀刻的材料形成，所述卤化物基气体用于在去除牺牲层120时去除牺牲层120。例如，阻挡层134可利用从由氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)构成的组中选择的至少一种形成。
阻挡层134可以是可在化学机械抛光(CMP)工艺期间剩余的膜，并且可通过在化学机械抛光(CMP)工艺之后的附加沉积而形成。此外，当在化学机械抛光(CMP)工艺之后附加地沉积阻挡层134时，可执行附加的图案化工艺。
当阻挡层134是金属时，连接层130和第一电极150可能在特定位置处短路。因此，为了防止这种短路，阻挡层134的一部分被去除，使得阻挡层134可分成至少两个部分。
连接层130的阻挡层134可与外部连接电极114的接触部114a接触。由于具有可等于牺牲层120的厚度的厚度的连接层130与外部连接电极114接触，因此可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。换言之，可在向外部连接电极114施加高功率时抑制外部连接电极114的变形，从而防止缺陷的发生。
参照图5，在典型的体声波谐振器10中，外部连接电极14和第一电极50可彼此接触。作为示例，外部连接电极14中的每个可包括接触部14a、连接部14b和下表面电极部14c，接触部14a与第一电极50接触，连接部14b设置在基板的通孔中，下表面电极部14c设置在基板的下表面上且从连接部14b延伸。此外，如在图5中示出的，由于设置在第一电极50上且利用金(Au)材料形成的金属焊盘95的热膨胀系数可以是利用钼(Mo)材料形成的第一电极50的热膨胀系数的大约三倍，并且金属焊盘95的厚度可以是第一电极50的厚度的大约十倍，所以外部连接电极14的接触部14a可能在向外部连接电极14施加高功率时膨胀。
特别地，由于第一电极50的厚度是薄的，所以可能进一步增加由于外部连接电极14与金属焊盘95之间的热膨胀系数差引起的连接部的缺陷。
然而，如上面在示例中描述的，连接层130可包括第一金属层132和阻挡层134，第一金属层132利用例如铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)中的至少一种或者它们中的至少两种的合金形成，阻挡层134利用例如从由氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)构成的组中选择的至少一种或者它们中的至少一种形成。此外，由于连接层130(可具有等于牺牲层120的厚度的厚度)可与外部连接电极114接触，因此即使在向外部连接电极114施加高功率时也可防止外部连接电极114的接触部114a膨胀。
在示例中，连接层130可连接到第一电极150和/或第二电极170。也就是说，第一电极150和/或第二电极170可连接到连接层130的上表面，并且外部连接电极114可连接到连接层130的下表面。相应地，连接层130可用作热传递路径。因此，在谐振部(即，第一电极150、压电层160和第二电极170全部被设置为彼此重叠的区域)中产生的热可通过第一电极150和/或第二电极170传递到连接层130，并且可从连接层130传递到外部连接电极114。因此，可更容易散热。
特别地，当连接层130的材料是二氧化硅(SiO2)时，连接层130的热导率低至10W/mK，使得有效散热可能是有问题的。然而，与二氧化硅(SiO2)相比，当连接层130的材料是诸如铝(Al)、铜(Cu)或钨(W)的金属材料时，连接层130可具有高热导率，从而产生有效散热。
[表1]
材料 热导率(W/mK)
Al 237
Cu 401
W 173
Mo 138
SiO2 10
Si3N4 30
多晶硅 149
第一电极150的至少一部分可设置在连接层130上。特别地，在示例中，第一电极150的一部分可设置在腔C上，并且第一电极150的剩余部分的至少一部分可设置在连接层130上。
作为示例，第一电极150可利用诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)或铂(Pt)或者它们的合金的导电材料形成。
此外，第一电极150可用作输出电极和输入电信号(诸如，射频(RF)信号等)的输入电极中的任意一个。例如，在第一电极150是输入电极的示例中，第二电极170可以是输出电极，并且在第一电极150是输出电极的示例中，第二电极170可以是输入电极。
压电层160可被设置为覆盖第一电极150的至少一部分。此外，压电层160可将通过第一电极150或第二电极170输入的信号转换成弹性波。也就是说，压电层160可用来通过物理振动将电信号转换成弹性波。
作为示例，压电层160可通过将氮化铝、掺杂氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅进行沉积而形成。
此外，氮化铝(AlN)的压电层160还可包括稀土金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的至少一种。此外，氮化铝(AlN)的压电层160还可包括过渡金属。作为示例，过渡金属可包括锆(Zr)、钛(Ti)和铪(Hf)中的至少一种。此外，过渡金属还可包括作为二价金属的镁(Mg)。
另外，压电层160可包括设置在平坦部分S中的压电部162和设置在延伸部分E中的弯曲部164。
压电部162可以是直接堆叠在第一电极150的上表面上的部分。因此，压电部162可介于第一电极150与第二电极170之间，并且可与第一电极150和第二电极170一起形成为平坦形状。
弯曲部164可指代从压电部162向外延伸且位于延伸部分E中的区域。
弯曲部164可设置在***层180(下面将描述)上，并且可沿***层180的形状突出。因此，压电层160可在压电部162与弯曲部164之间的边界处弯曲，并且弯曲部164可根据***层180的厚度和形状而突出。
弯曲部164可分成倾斜部164a和延伸部164b。
倾斜部164a可指代沿***层180(下面将描述)的倾斜表面L倾斜的部分。此外，延伸部164b可指代从倾斜部164a向外延伸的部分。
倾斜部164a可形成为与***层180的倾斜表面L平行，并且倾斜部164a的倾斜角度可与***层180的倾斜表面L的倾斜角度θ(参见图3)相同。
第二电极170可被设置为至少覆盖设置在腔C上的压电层160。第二电极170可用作输出电极和输入电信号(诸如射频(RF)信号等)的输入电极中的任意一个。也就是说，在第一电极150用作输入电极的示例中，第二电极170可用作输出电极，并且在第一电极150用作输出电极的示例中，第二电极170可用作输入电极。
作为示例，与第一电极150类似，第二电极170可利用诸如钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)或铂(Pt)或者它们的合金的导电材料形成。
***层180可设置在第一电极150与压电层160之间。***层180可利用诸如二氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等的介电质形成，但可利用与压电层160的材料不同的材料形成。此外，如果必要，则设置有***层180的区域可以是空的空间。这种空的空间可通过在制造工艺中去除***层180而实现。
在示例中，***层180的材料还可以是金属材料。由于与第一电极150的干蚀刻或湿蚀刻的选择比应被导出，所以与第一电极150的材料不同的材料可被用作***层180的材料。例如，可使用铝(Al)、钛(Ti)、钨(W)、钌(Ru)、铬(Cr)、铂(Pt)、钼(Mo)、铱(Ir)、铜(Cu)、镍(Ni)、钽(Ta)和钴(Co)的合金。
在本示例中，***层180可形成为具有与第一电极150的厚度相等的厚度。在示例中，***层180可形成为具有等于或小于压电层160的厚度的厚度。例如，***层180可形成为具有或更大的厚度，并且可形成为具有比压电层160的厚度小的厚度。
当***层的厚度是或更小时，可能难以形成倾斜表面，并且当***层的厚度大于压电层160的厚度时，压电层160可能难以越过***层180，这可能导致诸如裂缝的缺陷。
***层180可设置在平坦部分S(例如，图2)的附近，并且可支撑压电层160的弯曲部164。因此，压电层160的弯曲部164可根据***层180的形状而分成倾斜部164a和延伸部164b。
***层180可设置在除平坦部分S之外的区域中。例如，***层180可设置在除平坦部分S之外的所有区域中，或者可设置在除平坦部分S之外的区域的一部分中。
在示例中，***层180的至少一部分可设置在压电层160与第一电极150之间。
沿平坦部分S的边界设置的***层180的侧表面可具有其厚度随着距平坦部分S的距离的增大而增大的形式。因此，与平坦部分S相邻地设置的***层180的侧表面可以是具有预定倾斜角度θ的倾斜表面L。
当***层180的侧表面的倾斜角度θ小于5°时，***层180的厚度应该非常小或者倾斜表面L的面积应该过度大，以便制造侧表面的倾斜角度θ小于5°的***层180，这基本上是难以实现的。
此外，当***层180的侧表面的倾斜角度θ大于70°时，堆叠在***层180上的压电层160的倾斜部164a的倾斜角度也可大于70°。在该示例中，由于压电层160过度弯曲，所以在压电层160的弯曲部中可能产生裂缝。
因此，在示例中，倾斜表面L的倾斜角度θ可以在大于等于5°至小于等于70°的范围内。
钝化层190可设置在与第一电极150和第二电极170的部分重叠的区域中。在示例中，钝化层190可用于在制造工艺期间防止对第二电极170和第一电极150的损坏。
此外，可在最终制造工艺中通过蚀刻来部分地去除钝化层190以进行频率调整。也就是说，可调整钝化层190的厚度。包含从由例如氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)构成的组中选择的至少一种或者它们中的至少一种的介电层可用作钝化层190。
金属焊盘195可形成在第一电极150和第二电极170的其上未形成钝化层190的部分上。金属焊盘195可连接到连接层130。作为示例，金属焊盘195可利用诸如但不限于金(Au)、金锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以是铝锗(Al-Ge)合金。
如上所述，可通过连接层130来防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。
此外，在谐振部(即，第一电极150、压电层160和第二电极170全部被设置为彼此重叠的区域)中产生的热可通过第一电极150或第二电极170传递到连接层130，并且可从连接层130传递到外部连接电极114。如上所述，热可传递到可具有与牺牲层120的厚度相等的厚度的连接层130以增加散热路径，结果，可更容易地将在谐振部中产生的热消散到外部。
在下文中，将参照附图描述其他示例。与上面提到的组件相同的组件将由相同的附图标记来表示，并且将省略其具体的描述。
图6是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图6，体声波谐振器200可包括例如基板110、牺牲层120、连接层230、膜层240、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180、钝化层190和金属焊盘195。
由于基板110、牺牲层120、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180、钝化层190和金属焊盘195是与上面描述的组件相同的组件，所以将省略它们的具体描述并且将由上面的描述替代它们的具体描述。
连接层230可被设置为围绕腔C并且可形成在绝缘层112上。连接层230中的每个可利用例如从由铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)构成的组中选择的至少一种或它们中的至少一种形成或者利用它们中的至少两种的合金形成。
连接层230可与外部连接电极114的接触部114a接触。由于具有与牺牲层120的厚度相等的厚度的连接层230可与外部连接电极114接触，所以可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。换言之，当向外部连接电极114施加高功率时，可抑制外部连接电极114的变形，从而防止缺陷的发生。
这将被更详细地描述。典型地，如在图5中示出的，外部连接电极14和第一电极50可彼此接触。此外，如在图5中示出的，由于设置在第一电极50上且利用金(Au)材料形成的金属焊盘95的热膨胀系数是利用钼(Mo)材料形成的第一电极50的热膨胀系数的大约三倍并且金属焊盘95的厚度是第一电极50的厚度的大约十倍，所以外部连接电极14的接触部14a可能在向外部连接电极14施加高功率时膨胀。
然而，参照图6，并且如上所述，连接层230中的每个可利用从由铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)构成的组中选择的至少一种或它们中的至少一种形成或者利用它们中的至少两种的合金形成。此外，由于具有与牺牲层120的厚度相等的厚度的连接层230可与外部连接电极114接触，所以在向外部连接电极114施加高功率时可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。
连接层230可连接到第一电极150和/或第二电极170。也就是说，第一电极150和/或第二电极170可连接到连接层230的上表面，并且外部连接电极114可连接到连接层230的下表面。因此，连接层230可用作热传递路径。因此，在谐振区域(即，第一电极150、压电层160和第二电极170全部被设置为彼此重叠的区域)中产生的热可通过第一电极150和/或第二电极170传递到连接层230，并且可从连接层230传递到外部连接电极114。因此，可更容易散热。
膜层240可被设置为覆盖腔C。作为示例，膜层240可利用与蚀刻气体具有低反应性的材料形成。在这种情况下，膜层240可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种，但不限于此。
在示例中，膜层240可以是但不限于包含从由氧化锰(MnO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)构成的组中选择的至少一种或者它们中的至少一种的介电层，或者可以是包含从由铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)、铪(Hf)和钛(Ti)构成的组中选择的至少一种或者它们中的至少一种的金属层。
利用例如氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层240上。具体地，种子层可设置在膜层240与第一电极150之间。种子层可利用除AlN之外的介电质或者具有密排六方(HCP)结构的金属形成。当种子层利用金属形成时，种子层可利用例如钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种形成。
图7是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图7，根据示例的体声波谐振器300可包括例如基板110、牺牲层120、连接层230、膜层240、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180和钝化层190。
可从体声波谐振器300中去除金属焊盘195(参见图1)。因此，在包括多个体声波谐振器300的滤波器设备(未示出)中，相邻的体声波谐振器300之间的间隙可变窄。因此，可改善包括多个体声波谐振器300的滤波器设备的***损耗(IL)特性，并且可减小滤波器设备的尺寸。
图8是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图8，根据示例的体声波谐振器400可包括例如基板110、牺牲层420、蚀刻防止层425、连接层430、膜层440、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180和钝化层190。
牺牲层420可形成在绝缘层112上，并且腔C和蚀刻防止层425可设置在牺牲层420中。腔C可通过在制造体声波谐振器的时候去除牺牲层420的一部分而形成。如上所述，由于腔C可形成在牺牲层420中，所以形成在牺牲层420上的第一电极150可以是平坦的。
蚀刻防止层425可沿腔C的边界设置。蚀刻防止层425可防止在形成腔C的工艺中在腔区域之外执行蚀刻。在示例中，***层180可沿通过膜层440、第一电极150和蚀刻防止层425形成的表面设置。
连接层430可被设置为被埋在牺牲层420中。另外，连接层430中的每个可利用从由例如但不限于铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)构成的组中选择的至少一种或它们中的至少一种形成或者利用它们中的至少两种的合金形成。
连接层430可与外部连接电极114的接触部114a接触。如上所述，由于与牺牲层420的厚度相比，连接层430可具有与牺牲层420的厚度的一半相等的厚度并且可与外部连接电极114接触，所以可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀，其中，外部连接电极114被设置为穿过基板110和牺牲层420。换言之，当向外部连接电极114施加高功率时，可抑制外部连接电极114的变形，从而防止缺陷的发生。
这将被更详细地描述。典型地，参照图5，外部连接电极14和第一电极50可彼此接触。此外，如在图5中示出的，由于设置在第一电极50上且利用金(Au)材料形成的金属焊盘95的热膨胀系数是利用钼(Mo)材料形成的第一电极50的热膨胀系数的大约三倍，并且金属焊盘95的厚度是第一电极50的厚度的大约十倍，所以外部连接电极14的接触部14a可能在向外部连接电极14施加高功率时膨胀。
然而，如上所述，并且参照图8，连接层430中的每个可利用从由例如但不限于铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)构成的组中选择的至少一种或它们中的至少一种形成或者利用它们中的至少两种的合金形成。此外，由于与牺牲层420的厚度相比可具有与牺牲层420的厚度的一半相等的厚度的连接层430可与外部连接电极114接触，所以在向外部连接电极114施加高功率时可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。
连接层430可连接到第一电极150和/或第二电极170。也就是说，第一电极150和/或第二电极170可连接到连接层430的上表面，并且外部连接电极114可连接到连接层430的下表面。因此，连接层430可用作热传递路径。因此，在谐振区域(即，第一电极150、压电层160和第二电极170被设置为彼此重叠的区域)中产生的热可通过第一电极150和/或第二电极170传递到连接层430，并且可从连接层430传递到外部连接电极114。因此，可更容易散热。
可从体声波谐振器400中去除金属焊盘195(参见图1)。因此，在包括多个体声波谐振器400的滤波器设备(未示出)中，相邻的体声波谐振器400之间的间隙可变窄。因此，可改善包括多个体声波谐振器400的滤波器设备的***损耗(IL)特性，并且可减小滤波器设备的尺寸。
图9是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图9，体声波谐振器500可包括例如基板110、牺牲层120、连接层530、膜层240、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180、钝化层190和金属焊盘195。
由于基板110、牺牲层120、膜层240、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180、钝化层190和金属焊盘195是与上面描述的组件相同的组件，所以将省略它们的具体描述并且将由上面的描述替代它们的具体描述。
连接层530可被设置为围绕腔C，并且可形成在绝缘层112上。连接层530可利用例如铜(Cu)和钨(W)的合金形成。
当连接层530利用铜(Cu)和钨(W)的合金形成时，与利用钨(W)形成连接层530的示例相比，连接层530可呈现更好的热导率特性和导电率特性。
在示例中，在铜(Cu)和钨(W)的合金中铜(Cu)的含量可以是10at％或更多。当铜(Cu)的含量是10at％或更少时，与钨(W)相比，可能难以改善热导率特性和导电率特性。此外，在铜(Cu)和钨(W)的合金中铜(Cu)的含量可以是40at％或更少。当在铜(Cu)和钨(W)的合金中铜(Cu)的含量是40at％或更多时，可能难以在连接层530的化学机械抛光(CMP)工艺期间执行均匀的平坦化，并且由于在连接层530的沉积期间成分的严重不均匀而导致可能难以实现均匀的薄膜。
在示例中，连接层530可与外部连接电极114的接触部114a接触。由于具有与牺牲层120的厚度相等的厚度的连接层530可与外部连接电极114接触，所以可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。换言之，当向外部连接电极114施加高功率时，可抑制外部连接电极114的变形，从而防止缺陷的发生。
这将被更详细地描述。典型地，如在图5中示出的，外部连接电极14和第一电极50可彼此接触。此外，如在图5中示出的，由于设置在第一电极50上的金属焊盘95的热膨胀系数是第一电极50的热膨胀系数的大约三倍，并且金属焊盘95的厚度是第一电极50的厚度的大约十倍，所以外部连接电极14的接触部14a可在向外部连接电极14施加高功率时膨胀。
然而，如上所述，由于具有与牺牲层120的厚度相等的厚度的连接层530可与外部连接电极114接触，所以在向外部连接电极114施加高功率时可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。
连接层530可连接到第一电极150和/或第二电极170。也就是说，第一电极150和/或第二电极170可连接到连接层530的上表面，并且外部连接电极114可连接到连接层530的下表面。因此，连接层530可用作热传递路径。因此，在谐振部(即，第一电极150、压电层160和第二电极170全部被设置为彼此重叠的区域)中产生的热可通过第一电极150和/或第二电极170传递到连接层530，并且可从连接层530传递到外部连接电极114。因此，可更容易散热。
图10是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图10，根据示例的体声波谐振器600可包括例如基板110、牺牲层120、连接层230、种子层640、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180、钝化层190和金属焊盘195。
种子层640可至少覆盖连接层230。具体地，种子层640可设置在连接层230与第一电极150之间。作为示例，种子层640可使用除AlN之外的介电质或者具有密排六方(HCP)结构的金属形成。当种子层640利用金属形成时，种子层640可利用例如钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种形成。种子层640还可利用氮化铝(AlN)形成。
图11是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图11，根据示例的体声波谐振器700可包括例如基板110、牺牲层420、蚀刻防止层425、连接层430、膜层440、种子层745、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180和钝化层190。
种子层745可至少覆盖连接层430。具体地，种子层745可设置在连接层430与第一电极150之间。作为示例，种子层745可使用除AlN之外的介电质或者具有密排六方(HCP)结构的金属形成。当种子层745利用金属形成时，种子层745可利用例如钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)和氮化钽(TaN)中的至少一种形成。种子层745还可利用氮化铝(AlN)形成。
图12是示出根据另一示例的体声波谐振器的示意性截面图。
参照图12，根据示例的体声波谐振器800可包括例如基板110、牺牲层120、蚀刻防止层425、连接层830、膜层440、种子层745、第一电极150、压电层160、第二电极170、***层180和钝化层190。
连接层830可被设置为***到牺牲层120中。另外，连接层830中的每个可利用从由例如但不限于铝(Al)、铜(Cu)和钨(W)构成的组中选择的至少一种或它们中的至少一种形成或者利用它们中的至少两种的合金形成。在示例中，连接层830可具有与牺牲层120的厚度对应的厚度。
连接层830可与外部连接电极114的接触部114a接触。由于具有与牺牲层120的厚度相等的厚度的连接层830可与外部连接电极114接触，所以可防止外部连接电极114的接触部114a的膨胀。换言之，当向外部连接电极114施加高功率时，可抑制外部连接电极114的变形，从而防止缺陷的发生。
连接层830可连接到第一电极150和/或第二电极170。也就是说，第一电极150和/或第二电极170可连接到连接层830的上表面，并且外部连接电极114可连接到连接层830的下表面。因此，连接层830可用作热传递路径。因此，在谐振区域(即，第一电极150、压电层160和第二电极170全部被设置为彼此重叠的区域)中产生的热可通过第一电极150和/或第二电极170传递到连接层830，并且可从连接层830传递到外部连接电极114。因此，可更容易散热。
如上所述，根据示例，可改善可靠性并且可改善散热效率。
虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增添描述的***、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被解释为包括在本公开中。

Claims (19)

1.一种体声波谐振器，包括：
连接层，设置在基板上；
第一电极，被设置为覆盖所述连接层的至少一部分；
压电层，被设置为覆盖所述第一电极的至少一部分；
第二电极，被设置为覆盖所述压电层的至少一部分；以及
种子层，至少设置在所述连接层的上表面上，
其中，所述连接层被设置为围绕腔，并且被设置为连接到所述第一电极和所述第二电极中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述基板被包括在所述体声波谐振器中并且包括外部连接电极，
其中，所述连接层连接到所述外部连接电极。
3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述连接层包括第一金属层，所述第一金属层包含铝、铜和钨中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其中，所述连接层还包括阻挡层，所述阻挡层至少设置在所述第一金属层的下方。
5.根据权利要求4所述的体声波谐振器，其中，所述阻挡层利用氧化锰、氧化锆、氮化铝、锆钛酸铅、砷化镓、氧化铪、氧化铝、氧化钛、氧化锌、铝、镍、铬、铂、镓、铪、二氧化硅、氮化硅、钛、氮化钛、钽和氮化钽中的至少一种形成。
6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括牺牲层，所述牺牲层被设置为从所述连接层延伸。
7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括金属焊盘，所述金属焊盘连接到所述连接层。
8.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述种子层利用包含钛、氮化钛、钽和氮化钽中的至少一种的材料形成。
9.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括***层，所述***层设置在所述第一电极与所述压电层之间。
10.一种体声波谐振器，包括：
基板；
蚀刻防止层，设置在所述基板上且被设置为围绕腔；
牺牲层，被设置为围绕所述蚀刻防止层；
连接层，设置在所述牺牲层中；
第一电极，具有连接到所述连接层的一部分；
压电层，具有被设置为覆盖所述第一电极的至少一部分；以及
第二电极，被设置为覆盖所述压电层的至少一部分，
其中，所述连接层连接到所述第一电极和所述第二电极。
11.根据权利要求10所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括外部连接电极，所述外部连接电极连接到所述连接层并且被设置为穿过所述基板和所述牺牲层。
12.根据权利要求10所述的体声波谐振器，其中，所述连接层包括第一金属层，所述第一金属层包含铝、铜和钨中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的体声波谐振器，其中，所述连接层还包括阻挡层，所述阻挡层至少设置在所述第一金属层的下方。
14.根据权利要求13所述的体声波谐振器，其中，所述阻挡层利用氧化锰、氧化锆、氮化铝、锆钛酸铅、砷化镓、氧化铪、氧化铝、氧化钛、氧化锌、铝、镍、铬、铂、镓、铪、二氧化硅、氮化硅、钛、氮化钛、钽和氮化钽中的至少一种形成。
15.根据权利要求10所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括种子层，所述种子层至少设置在所述连接层的上表面上。
16.根据权利要求15所述的体声波谐振器，其中，所述种子层利用包含钛、氮化钛、钽和氮化钽中的至少一种的材料形成。
17.根据权利要求10所述的体声波谐振器，其中，所述连接层具有与所述牺牲层的厚度对应的厚度。
18.一种体声波谐振器，包括：
基板；
牺牲层；
连接层，设置在所述基板上；
第一电极，设置在所述连接层的上表面上；以及
连接电极，设置在所述连接层的下表面上，
其中，所述连接层设置在所述牺牲层内，并且
其中，所述连接电极被设置为穿过所述基板。
19.根据权利要求18所述的体声波谐振器，其中，所述连接层包括第一金属层和阻挡层，所述阻挡层设置在所述第一金属层的下方。
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