KR101099438B1

KR101099438B1 - Film bulk acoustic resonator and method of manufacture

Info

Publication number: KR101099438B1
Application number: KR1020090098811A
Authority: KR
Inventors: 신광재; 구명권
Original assignee: 주식회사 엠에스솔루션
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-12-27
Also published as: KR20110041814A

Abstract

본 발명은 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조 기술에 관한 것으로, 특히 박막 벌크 음향 공진기의 주파수 특성을 향상시키고 박막 벌크 음향 공진기의 제조 공정을 단순화시키는 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 듀플렉서를 구성하는 송수신 필터에 사용되는 FBAR 소자의 주파수 특성이 향상되어 이로 인해 듀플렉서의 주파수 특성 또한 향상되고, FBAR의 주파수 특성을 향상시키는 부가 제조 공정을 기존 제조 공정과의 연계성을 높임으로써 FBAR를 제조하는 공정을 단순화시켜 FBAR의 제품 수율을 높이는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film bulk acoustic resonator and a manufacturing technology thereof, and more particularly, to a thin film bulk acoustic resonator and a manufacturing technology for improving the frequency characteristics of the thin film bulk acoustic resonator and simplifying the manufacturing process of the thin film bulk acoustic resonator. According to the present invention, the frequency characteristic of the FBAR element used in the transmission / reception filter constituting the duplexer is improved, thereby improving the frequency characteristic of the duplexer and increasing the linkage with an additional manufacturing process that improves the frequency characteristic of the FBAR with an existing manufacturing process. This simplifies the process of manufacturing the FBAR, thereby increasing the product yield of the FBAR.

FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator), 박막 벌크 음향 공진기 Film Bulk Acoustic Resonator (FBAR), Thin Film Bulk Acoustic Resonators

Description

박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조 방법{Film bulk acoustic resonator and method of manufacture}Thin film bulk acoustic resonator and its manufacturing method

본 발명은 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조 기술에 관한 것으로, 특히 박막 벌크 음향 공진기의 주파수 특성을 향상시키고 박막 벌크 음향 공진기의 제조 공정을 단순화시키는 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film bulk acoustic resonator and a manufacturing technology thereof, and more particularly, to a thin film bulk acoustic resonator and a manufacturing technology for improving the frequency characteristics of the thin film bulk acoustic resonator and simplifying the manufacturing process of the thin film bulk acoustic resonator.

무선통신 장비의 프런트 엔드에 사용되는 듀플렉서는 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 저잡음 증폭기로 전달하고 고출력 증폭기를 통과한 송신 신호를 안테나를 통해 외부로 전송하는 알에프 부품이다.The duplexer used in the front end of the wireless communication equipment is an RF component that transmits the radio signal received through the antenna to the low noise amplifier and transmits the transmitted signal through the high power amplifier to the outside through the antenna.

듀플렉서에 사용되는 부품은 송신 필터, 페이지 시프터 및 수신 필터로 구성되는데, 여기에 사용되는 필터는 유전체 필터, SAW (Surface Acoustic Wave) 필터, 박막 벌크 음향 공진기(FBAR : Film Bulk Acoustic Resonator) 필터 등으로 구성할 수 있다. 필터를 구성하기 위해서 여러 개의 SAW, FBAR 소자를 직렬 및 병렬로 연결되어 밴드패스 필터를 형성한다.The components used in the duplexer consist of a transmit filter, a page shifter, and a receive filter. The filters used here include dielectric filters, surface acoustic wave (SAW) filters, and film bulk acoustic resonator (FBAR) filters. Can be configured. To construct the filter, several SAW and FBAR devices are connected in series and in parallel to form a bandpass filter.

무선 송수신단에 사용되는 부품은 소형화가 요구됨에 따라 반도체 박막 웨이퍼 제조기술을 이용한 FBAR 박막형 필터의 제조 기술이 현실화되고 있다. FBAR는 반도체 공정에 의해 제작되므로 부품의 집적도를 높임에 따라 부품의 전체 크기가 매우 작아진다.As the components used in the wireless transceiver are required to be miniaturized, a technology for manufacturing a FBAR thin film filter using a semiconductor thin film wafer manufacturing technology has been realized. Since FBAR is manufactured by a semiconductor process, as the component density increases, the overall size of the component becomes very small.

FBAR의 주파수 특성을 향상시키는 관련 특허(미국 특허번호 6812619; 7280007)가 제시되어 있다. 미국 특허는 일반적인 FBAR 구조에 환형의 구조물을 형성하여 FBAR의 각 영역에 따라 다른 음향 임피던스를 갖도록 하여 FBAR의 주파수 특성을 조정한다. 그러나 FBAR 구조의 상부에 환형의 구조물을 제조하는 공정에서 미리 지정된 위치에 올바로 환형의 구조물을 형성하지 못하면 설계 상에 오류가 발생하여 원하는 음향 임피던스를 갖지 못하는 문제점이 있다.Related patents (US Pat. No. 6812619; 7280007) have been presented which improve the frequency characteristics of FBAR. The US patent adjusts the frequency characteristics of the FBAR by forming an annular structure in the general FBAR structure to have different acoustic impedances for each region of the FBAR. However, in the process of manufacturing the annular structure on the upper part of the FBAR structure, if the annular structure is not correctly formed at a predetermined position, an error occurs in the design and thus there is a problem in that the desired acoustic impedance is not obtained.

본 발명의 목적은 FBAR를 구성하는 온도 보상층의 두께를 영역에 따라 다르게 형성하여 음향 임피던스를 다르게 갖도록 함으로써 FBAR의 주파수 특성을 향상시키고, 제조 공정을 단순화하여 FBAR의 제품 수율을 높이는 박막 벌크 음향 공진기 및 그 제조 기술을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to improve the frequency characteristics of the FBAR by forming the thickness of the temperature compensation layer constituting the FBAR according to the area to have a different acoustic impedance, and to simplify the manufacturing process to increase the product yield of the FBAR thin film bulk acoustic resonator And its manufacturing technology.

본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기는 기판; 미리 설정된 이격 거리를 두고 기판 위에 형성된 두 개의 프레임 패턴; 이격 거리를 둔 두 개의 프레임 패턴 상부와 이격 거리 내의 기판 위에 형성된 제 1 전극; 제 1 전극 위에 형성된 압전층; 및 압전층 상부에 형성되어 돌출부를 갖는 제 2 전극;을 포함하여 구성된다.The thin film bulk acoustic resonator according to the present invention comprises a substrate; Two frame patterns formed on the substrate with a predetermined separation distance; A first electrode formed on the substrate within the separation distance between the two frame patterns spaced apart from each other; A piezoelectric layer formed on the first electrode; And a second electrode formed on the piezoelectric layer and having a protrusion.

본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기는 두 개의 프레임 패턴과 이격 거리 내의 제 1 전극 아래에 형성된 공동을 더 포함하여 구성되고, 공동의 너비는 두 개의 프레임 패턴의 이격 거리를 포함하는 것을 특징으로 한다.The thin film bulk acoustic resonator according to the present invention further comprises a cavity formed below the first electrode within the separation distance with the two frame patterns, and the width of the cavity includes the separation distance between the two frame patterns.

본 발명에 따른 프레임 패턴을 구성하는 물질은 질화 알루미늄, 몰리브덴, 루테늄, 산화실리콘 중에서 선택된 하나임을 특징으로 한다.The material constituting the frame pattern according to the present invention is characterized in that the one selected from aluminum nitride, molybdenum, ruthenium, silicon oxide.

본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기의 제조 방법은 (a) 미리 설정된 이격 거리를 두고 기판 위에 두 개의 프레임 패턴을 형성하는 단계; (b) 이격 거리를 둔 두 개의 프레임 패턴 상부와 이격 거리 내의 기판 위에 제 1 전극을 형성하는 단 계; (c) 제 1 전극 위에 압전층을 형성하는 단계; 및 (d) 압전층 상부에 돌출부를 갖는 제 2 전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성된다.A method of manufacturing a thin film bulk acoustic resonator according to the present invention includes the steps of: (a) forming two frame patterns on a substrate at a predetermined separation distance; (b) forming a first electrode over the two frame patterns spaced apart from the substrate and within the spaced distance; (c) forming a piezoelectric layer on the first electrode; And (d) forming a second electrode having a protrusion on the piezoelectric layer.

본 발명에 따른 (b) 단계는 두 개의 프레임 패턴과 이격 거리 내의 제 1 전극 아래에 공동을 형성하는 단계를 더 포함하여 구성되고, 공동의 너비는 두 개의 프레임 패턴의 이격 거리를 포함하는 것을 특징으로 한다.Step (b) according to the invention further comprises the step of forming a cavity under the first electrode within the separation distance between the two frame patterns, wherein the width of the cavity comprises the separation distance of the two frame patterns It is done.

본 발명에 따르면 듀플렉서를 구성하는 송수신 필터에 사용되는 FBAR 소자의 주파수 특성이 향상되어 이로 인해 듀플렉서의 주파수 특성 또한 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, the frequency characteristic of the FBAR element used in the transmission / reception filter constituting the duplexer is improved, thereby improving the frequency characteristic of the duplexer.

본 발명에 따르면 FBAR의 주파수 특성을 향상시키는 부가 제조 공정을 기존 제조 공정과의 연계성을 높임으로써 FBAR를 제조하는 공정을 단순화시켜 FBAR의 제품 수율을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, an additional manufacturing process that improves the frequency characteristics of the FBAR increases the linkage with the existing manufacturing process, thereby simplifying the manufacturing process of the FBAR, thereby increasing the product yield of the FBAR.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[도 1]은 본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기의 구조를 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing the structure of a thin film bulk acoustic resonator according to the present invention.

박막 벌크 음향 공진기의 구조를 보면 공동(111)의 너비 내에 돌출부(112)가 위치하고 있다. 돌출부(112)는 압전층(108)의 음향 임피던스를 조정하여 공진 주파수를 변화시킨다.In the structure of the thin film bulk acoustic resonator, the protrusion 112 is located within the width of the cavity 111. The protrusion 112 changes the resonance frequency by adjusting the acoustic impedance of the piezoelectric layer 108.

기판(101) 위에 프레임 패턴(106)과 제 1 전극(107)으로 둘러싸인 공동(111)이 형성되어 있다. 공동(111)의 가장자리에는 프레임 패턴(106)이 형성되며 프레임 패턴(106)은 공동(111)의 가장자리를 덮는 구조를 구비한다.A cavity 111 surrounded by the frame pattern 106 and the first electrode 107 is formed on the substrate 101. The frame pattern 106 is formed at the edge of the cavity 111 and the frame pattern 106 has a structure covering the edge of the cavity 111.

단면도에 도시된 바와 같이, 두 개의 프레임 패턴(106)은 미리 설정된 이격 거리를 두고 공동(111) 위에 형성된다. 공동(111) 위에 형성된 프레임 패턴(106)은 돌출부(112) 형성에 영향을 미쳐 돌출부(112) 영역에 위치하는 압전층(108)에 대해 음향 임피던스를 조정한다.As shown in the cross-sectional view, two frame patterns 106 are formed over the cavity 111 at a predetermined spacing distance. The frame pattern 106 formed on the cavity 111 affects the formation of the protrusion 112 to adjust the acoustic impedance of the piezoelectric layer 108 positioned in the region of the protrusion 112.

프레임 패턴(106)과 프레임 패턴(106)이 증착되지 않은 공동(111) 위에는 제 1 전극(107)이 형성되어 있다. 제 1 전극(107)은 공동(111) 위의 프레임 패턴(106)에 의해 돌출부(112)를 갖는다. 제 1 전극(107)은 공동(111) 위에 프레임 패턴(106)이 위치하는 영역과 프레임 패턴(106)이 위치하지 않는 영역간의 프레임 패턴(106)의 두께만큼의 높이차를 갖는 돌출부(112)를 포함한다.The first electrode 107 is formed on the frame pattern 106 and the cavity 111 on which the frame pattern 106 is not deposited. The first electrode 107 has a protrusion 112 by the frame pattern 106 on the cavity 111. The first electrode 107 has a protrusion 112 having a height difference equal to the thickness of the frame pattern 106 between the region where the frame pattern 106 is positioned and the region where the frame pattern 106 is not positioned on the cavity 111. It includes.

제 1 전극(107)과 분리되어 좌측에 위치하는 기단 전극은 제 2 전극(109)의 기단 역할을 한다. 기단 전극과 제 2 전극(109)에는 금속 패드가 증착되어 제 2 전극(109)에 전기 에너지를 공급하는 역할을 한다.The proximal electrode positioned on the left side of the first electrode 107 may serve as the proximal end of the second electrode 109. Metal pads are deposited on the proximal electrode and the second electrode 109 to supply electrical energy to the second electrode 109.

제 1 전극(107) 상부에는 압전층(108)이 형성되어 있다. 압전층(108)은 공동(111)과 기판(101)과의 높이차 및 공동(111) 위의 프레임 패턴(106)과 공동(111)간의 높이차에 의해 굴곡을 갖는다. 압전층(108)은 굴곡을 갖게 되어 각 영역마다 다른 음향 임피던스를 구비하게 되고 공진 주파수도 달라진다.The piezoelectric layer 108 is formed on the first electrode 107. The piezoelectric layer 108 is curved by the height difference between the cavity 111 and the substrate 101 and the height difference between the frame pattern 106 and the cavity 111 on the cavity 111. The piezoelectric layer 108 is curved to have a different acoustic impedance for each region, and the resonance frequency is also different.

압전층(108) 상부에는 제 2 전극(109)이 형성되어 있다. 제 2 전극(109)은 압전층(108)의 굴곡에 따라 영역별로 높이차를 가지면서 압전층(108)에 증착된다. 제 2 전극(109)의 우측 부분은 식각되어 제 1 전극(107)의 금속 패드와 제 2 전극(109)이 접촉됨을 방지한다.The second electrode 109 is formed on the piezoelectric layer 108. The second electrode 109 is deposited on the piezoelectric layer 108 with a height difference for each region according to the curvature of the piezoelectric layer 108. The right portion of the second electrode 109 is etched to prevent the metal pad of the first electrode 107 from contacting the second electrode 109.

[도 2]는 본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기에서의 제조 방법의 예시도이다.2 is an exemplary view illustrating a manufacturing method in a thin film bulk acoustic resonator according to the present invention.

도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(101) 외면에 산화실리콘을 증착하여 절연층인 식각 정지층(etch stop layer)(102)을 형성한다. 식각 정지층(102)은 식각 공정으로부터 기판을 보호하는 역할을 담당하며 식각 정지층(102) 위에 다른 여러 층이 증착되는데 필요한 기단 역할을 한다.As shown in FIG. 2A, silicon oxide is deposited on the outer surface of the substrate 101 to form an etch stop layer 102, which is an insulating layer. The etch stop layer 102 serves to protect the substrate from the etching process and serves as a base for the deposition of various other layers on the etch stop layer 102.

도 2b에 도시된 바와 같이, 기판(101)의 식각 정지층(102) 위에 희생층(103)을 형성하고, 이를 패터닝하여 도 2c에 도시된 바와 같이, 일정 너비를 갖는 희생층(104)을 만든다. 일정 너비를 갖는 희생층(104)은 박막 벌크 음향 공진기의 제조 공정이 마무리 단계에 있을 때 식각되어 공동을 형성한다.As shown in FIG. 2B, a sacrificial layer 103 is formed on the etch stop layer 102 of the substrate 101 and patterned to form a sacrificial layer 104 having a predetermined width, as shown in FIG. 2C. Make. The sacrificial layer 104 having a constant width is etched to form a cavity when the manufacturing process of the thin film bulk acoustic resonator is in the finishing stage.

도 2d에 도시된 바와 같이, 일정 너비를 갖는 희생층(104) 외면에는 질화 실리콘으로 구성된 멤브레인 층(105)을 성막한다. 멤브레인 층(105)과 식각 정지층(102)은 희생층(104)을 둘러싸아 기단을 형성하고, 희생층(104)이 식각될 때 식각 정지막 역할을 한다.As shown in FIG. 2D, a membrane layer 105 made of silicon nitride is deposited on the outer surface of the sacrificial layer 104 having a predetermined width. The membrane layer 105 and the etch stop layer 102 surround the sacrificial layer 104 to form a base, and serve as an etch stop layer when the sacrificial layer 104 is etched.

도 2e에 도시된 바와 같이, 희생층(104)을 둘러싼 멤브레인 층(105)과 식각 정지층(102) 상부에 프레임 패턴(106)을 형성한다. 프레임 패턴(106)은 희생 층(104)의 가장자리 영역에 형성되어 희생층(104)의 중앙에 오목한 영역이 형성된다. 희생층(104)의 너비는 오목한 영역의 너비를 포함한다. 프레임 패턴(106)을 구성하는 물질은 질화 알루미늄, 몰리브덴, 루테늄, 산화실리콘 중에서 선택된 하나이다.As shown in FIG. 2E, a frame pattern 106 is formed on the membrane layer 105 and the etch stop layer 102 surrounding the sacrificial layer 104. The frame pattern 106 is formed in the edge region of the sacrificial layer 104 to form a concave region in the center of the sacrificial layer 104. The width of the sacrificial layer 104 includes the width of the concave region. The material constituting the frame pattern 106 is one selected from aluminum nitride, molybdenum, ruthenium, and silicon oxide.

희생층(104) 위에 형성되는 프레임 패턴(106)은 미리 설정된 이격 거리를 두고 형성된다. 이격 거리는 박막 벌크 음향 공진기에서 요구하는 주파수 특성에 따라 달라진다. 프레임 패턴(106)의 두께는 이후 형성될 제 1 전극, 압전층, 제 2 전극의 형성 모양에 영향을 미친다. 따라서 프레임 패턴(106)의 두께는 박막 벌크 음향 공진기에서 요구하는 주파수 특성에 따라 달라진다.The frame pattern 106 formed on the sacrificial layer 104 is formed at a predetermined separation distance. The separation distance depends on the frequency characteristics required by the thin film bulk acoustic resonator. The thickness of the frame pattern 106 affects the shape of formation of the first electrode, piezoelectric layer, and second electrode to be formed later. Therefore, the thickness of the frame pattern 106 depends on the frequency characteristics required by the thin film bulk acoustic resonator.

도 2f에 도시된 바와 같이, 프레임 패턴(106)이 성막된 영역과 프레임 패턴(106)이 성막되지 않은 영역에 제 1 전극(107)을 형성한다. 제 1 전극(107)은 희생층(104)의 두께와 프레임 패턴(106)의 두께에 따라 각기 다른 높이차를 갖는 돌출부를 구비한다.As shown in FIG. 2F, the first electrode 107 is formed in an area where the frame pattern 106 is formed and an area where the frame pattern 106 is not formed. The first electrode 107 has protrusions having different height differences depending on the thickness of the sacrificial layer 104 and the thickness of the frame pattern 106.

제 1 전극(107)을 패터닝하여 제 1 전극(107)의 좌측에 개구부를 형성한다. 제 1 전극(107)은 좌측 부분의 전극과 우측 부분의 전극으로 분리된다. 우측 부분의 전극은 제 1 전극(107)으로 사용되며 좌측 부분의 전극은 제 2 전극의 기단으로 사용된다.The first electrode 107 is patterned to form an opening on the left side of the first electrode 107. The first electrode 107 is separated into an electrode on the left side and an electrode on the right side. The electrode of the right part is used as the first electrode 107 and the electrode of the left part is used as the base of the second electrode.

희생층(104) 위에 형성된 제 1 전극(107)의 중앙 영역은 희생층(104)의 가장자리 영역보다 낮은 오목한 형상을 취한다. 제 1 전극(107)의 중앙 영역은 프레임 패턴(106)의 두께만큼 낮은 깊이를 갖는다.The central region of the first electrode 107 formed on the sacrificial layer 104 has a concave shape lower than the edge region of the sacrificial layer 104. The central region of the first electrode 107 has a depth as low as the thickness of the frame pattern 106.

도 2g에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(107) 상부에 질화 알루미늄으로 구성된 압전층(108)을 형성한다. 압전층(108)은 제 1 전극(107)의 굴곡 형태에 따라 영역별로 다른 높이차를 갖는 돌출부를 갖는다. 압전층(108) 위에 제 2 전극(109)을 형성한다. 제 2 전극(109)은 압전층(108)의 굴곡 형태에 따라 영역별로 다른 높이차를 갖는 돌출부를 갖는다.As shown in FIG. 2G, a piezoelectric layer 108 made of aluminum nitride is formed on the first electrode 107. The piezoelectric layer 108 has protrusions having different height differences for each region according to the bending form of the first electrode 107. The second electrode 109 is formed on the piezoelectric layer 108. The second electrode 109 has a protrusion having a different height difference for each region according to the bending form of the piezoelectric layer 108.

제 2 전극(109)의 중앙에 오목한 영역이 형성된다. 오목한 영역은 두 개의 프레임 패턴(106) 간의 이격 거리에 따라 조정된다. 오목한 영역의 깊이는 제 1 전극(107), 압전층(108), 제 2전극(109)의 형성 공정에 따라 프레임 패턴(106)의 높이에 대응할 수 있다.A concave region is formed in the center of the second electrode 109. The concave area is adjusted according to the separation distance between the two frame patterns 106. The depth of the concave region may correspond to the height of the frame pattern 106 according to the formation process of the first electrode 107, the piezoelectric layer 108, and the second electrode 109.

도 2h에 도시된 바와 같이, 제 2 전극(109)을 패터닝하여 제 2 전극(109)의 우측 부분을 식각한다. 제 2 전극(109)의 좌측 부분은 금속 패드가 형성되어 제 2 전극(109)과 연결될 부분이고 제 2 전극(109)이 식각된 우측 부분은 금속 패드가 형성되어 제 1 전극(107)과 연결될 부분이다.As shown in FIG. 2H, the right side of the second electrode 109 is etched by patterning the second electrode 109. The left part of the second electrode 109 is a part where a metal pad is formed to be connected with the second electrode 109, and the right part where the second electrode 109 is etched is a metal pad which is formed to be connected with the first electrode 107. Part.

도 2i에 도시된 바와 같이, 제 2 전극(109)과 압전층(108)을 패터닝하여 제 2 전극(109)의 좌측 가장자리의 일부분을 식각하고 압전층(108)의 좌측 부분과 우측 부분의 일부분을 식각한다.As shown in FIG. 2I, the second electrode 109 and the piezoelectric layer 108 are patterned to etch a portion of the left edge of the second electrode 109 and a portion of the left and right portions of the piezoelectric layer 108. Etch

압전층 식각 후, 노출된 제 1 전극(107)과 제 2 전극(109)에 각각 금속 패드(110)를 형성하여 외부 전극과 연결되도록 한다. 이후, 희생층(104)을 식각하여 공동을 형성한다. 두 개의 금속 패드(110)는 제 1 전극(107)과 제 2 전극(109)에 각각 연결되어 압전층(108)에 전기 에너지를 전달하는 역할을 한다.After etching the piezoelectric layer, metal pads 110 are formed on the exposed first and second electrodes 107 and 109 so as to be connected to the external electrodes. Thereafter, the sacrificial layer 104 is etched to form a cavity. The two metal pads 110 are connected to the first electrode 107 and the second electrode 109, respectively, and serve to transfer electrical energy to the piezoelectric layer 108.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in more detail with reference to the examples, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기의 구조를 보인 예시도,1 is an exemplary view showing a structure of a thin film bulk acoustic resonator according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 박막 벌크 음향 공진기에서의 제조 방법의 예시도이다.2 is an exemplary view of a manufacturing method in a thin film bulk acoustic resonator according to the present invention.

Claims

기판(101);A substrate 101;

상기 기판(101) 상에 형성되며 일정 너비의 공동(111)을 형성하는 멤브레인 층(105);A membrane layer 105 formed on the substrate 101 and forming a cavity 111 having a predetermined width;

상기 기판(101)과 상기 멤브레인 층(105) 위에 형성되며, 상기 공동(111)과 부분적으로 오버랩되게 형성되도록 일정 폭의 이격거리를 두고 상기 멤브레인 층(105)의 가장자리 영역에 형성된 프레임 패턴(106);A frame pattern 106 formed on the substrate 101 and the membrane layer 105, and formed in an edge region of the membrane layer 105 at a predetermined width so as to partially overlap the cavity 111. );

상기 프레임 패턴(106)과 상기 멤브레인 층(15)에 걸쳐 형성되며 상기 공동(111) 위에 상기 프레임 패턴(106)의 에지에 대응하는 굴곡을 형성하는 제 1 전극(107);A first electrode 107 formed over the frame pattern 106 and the membrane layer 15 and forming a bend on the cavity 111 corresponding to an edge of the frame pattern 106;

상기 제 1 전극(107) 위에 형성되며 상기 제 1 전극(107)의 상기 굴곡에 대응되는 2차 굴곡이 형성된 압전층(108);A piezoelectric layer (108) formed on the first electrode (107) and having secondary curvature corresponding to the curvature of the first electrode (107);

상기 압전층(108) 상부에 형성되며 상기 압전층(108)의 상기 2차 굴곡에 대응되는 돌출부(112)를 상기 공동(111) 상에 형성하는 제 2 전극(109);A second electrode 109 formed on the piezoelectric layer 108 and forming a protrusion 112 on the cavity 111 corresponding to the secondary bend of the piezoelectric layer 108;

을 포함하여 구성되는 박막 벌크 음향 공진기.Thin film bulk acoustic resonator comprising a.

삭제delete

청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,

상기 프레임 패턴(106)을 구성하는 물질은 질화 알루미늄, 몰리브덴, 루테늄, 산화실리콘 중에서 선택된 하나임을 특징으로 하는 박막 벌크 음향 공진기.Thin film bulk acoustic resonator, characterized in that the material constituting the frame pattern 106 is one selected from aluminum nitride, molybdenum, ruthenium, silicon oxide.

기판(101)을 마련하는 단계;Preparing a substrate 101;

상기 기판(101) 상에 식각 정지층(102)을 형성하는 단계;Forming an etch stop layer (102) on the substrate (101);

상기 식각 정지층(102) 위에 희생층(103)을 형성하는 단계;Forming a sacrificial layer (103) on the etch stop layer (102);

상기 희생층(103)을 패터닝하여 일정 너비를 갖는 희생층(104)을 형성하는 단계;Patterning the sacrificial layer (103) to form a sacrificial layer (104) having a predetermined width;

상기 일정 너비의 희생층(104) 외면에 멤브레인 층(105)을 성막하는 단계;Depositing a membrane layer (105) on an outer surface of the sacrificial layer (104) of a predetermined width;

상기 식각 정지층(102) 및 상기 멤브레인 층(105)의 가장자리 영역으로 일정 폭의 이격거리를 갖는 프레임 패턴(106)을 형성하는 단계 -- 상기 일정 너비의 희생층(104) 상에 상기 프레임 패턴(106)이 미형성된 이격거리에 대응하는 오목한 영역이 형성됨 --;Forming a frame pattern 106 having a predetermined width to the edge regions of the etch stop layer 102 and the membrane layer 105-the frame pattern on the predetermined width sacrificial layer 104 Concave region 106 is formed corresponding to the unformed separation distance;

상기 프레임 패턴(106)과 상기 멤브레인 층(105) 상부에 제 1 전극(107)을 형성하는 단계 -- 상기 프레임 패턴(106)이 미형성된 에지에 대응하는 굴곡이 상기 제 1 전극(107)에 형성됨 --;Forming a first electrode 107 on the frame pattern 106 and the membrane layer 105-a curvature corresponding to an unformed edge of the frame pattern 106 is formed on the first electrode 107. Formed-;

상기 제 1 전극(107) 위에 압전층(108)을 형성하는 단계 -- 상기 굴곡에 대응하는 2차 굴곡이 상기 압전층(108)에 형성됨 --;Forming a piezoelectric layer (108) over said first electrode (107), wherein secondary curvatures corresponding to said curvature are formed in said piezoelectric layer (108);

상기 압전층(108) 상부에 제 2 전극(109)을 형성하는 단계 -- 상기 2차 굴곡에 대응하는 돌출부(112)가 상기 제 2 전극(109)에 형성됨 --;Forming a second electrode (109) on the piezoelectric layer (108), wherein a protrusion (112) corresponding to the secondary bend is formed on the second electrode (109);

상기 일정 너비의 희생층(104)을 식각하여 공동(111)을 형성하는 단계;Etching the sacrificial layer 104 having a predetermined width to form a cavity 111;

를 포함하여 구성되는 박막 벌크 음향 공진기의 제조 방법.Method of manufacturing a thin film bulk acoustic resonator comprising a.

삭제delete