KR20150101961A - 적어도 하나의 에어-링 및 프레임을 갖는 음향 공진기 디바이스 - Google Patents
적어도 하나의 에어-링 및 프레임을 갖는 음향 공진기 디바이스 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150101961A KR20150101961A KR1020150028574A KR20150028574A KR20150101961A KR 20150101961 A KR20150101961 A KR 20150101961A KR 1020150028574 A KR1020150028574 A KR 1020150028574A KR 20150028574 A KR20150028574 A KR 20150028574A KR 20150101961 A KR20150101961 A KR 20150101961A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- frame
- air
- acoustic resonator
- piezoelectric layer
- ring
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 108
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 29
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 30
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 2
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/173—Air-gaps
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
음향 공진기 디바이스는 에어 캐비티 위의 기판 상에 배치된 하부 전극, 하부 전극 상에 배치된 압전층, 및 압전층 상에 배치된 상부 전극을 포함하고, 에어 캐비티 위의 상부 전극, 압전층 및 하부 전극 사이의 중첩부는 메인 멤브레인 영역을 정의한다. 음향 공진기 디바이스는 메인 멤브레인 영역의 경계를 정의하는 적어도 하나의 에어-링, 하부 전극과 압전층 사이에 형성되거나 기판과 하부 전극 사이에 형성된 적어도 하나의 제 1 프레임, 및 압전층과 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함한다.
Description
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 2011년 2월 28일 출원된 발명의 명칭이 "브리지를 포함하는 결합 공진기 필터(Coupled Resonator Comprising a Bridge)"인 뷰락(Burak)의 공동 소유된 미국 특허 출원 제 13/036,489호(현재 미국 특허 출원 공개 제 2012/0218056호로서 공개되어 있음)의 일부 계속 출원인, 2011년 3월 29일 출원된 발명의 명칭이 "브리지를 포함하는 적층 음향 공진기(Stacked Acoustic Resonator Comprising a Bridge)"인 뷰락 등의 공동 소유된 미국 특허 출원 제 13/074,262호(현재 미국 특허 출원 공개 제 2012/0218055호로서 공개되어 있음)의 일부 계속 출원인, 2011년 6월 2일 출원된 발명의 명칭이 "브리지를 포함하는 필름 벌크 음향 공진기(Film Bulk Acoustic Resonator Comprising a Bridge)"인 뷰락 등의 공동 소유된 미국 특허 출원 제 13/151,631호(현재 미국 특허 출원 공개 제 2012/0218057호로서 공개되어 있음)의 37 C.F.R. § 1.53(b) 하에서의 일부 계속 출원이고, 이들 미국 출원들은 모두 본 명세서에 원용된다. 본 출원은 본 명세서에 원용된 2012년 10월 25일 출원된 발명의 명칭이 "일체형 측면 특징을 갖는 복합 전극을 갖는 음향 공진기(Acoustic Resonator having Composite Electrodes with Integrated Lateral Features)"인 뷰락 등의 공동 소유된 미국 특허 출원 제 13/660,941호의 37 C.F.R. § 1.53(b) 하에서의 일부 계속 출원이다.
음향 공진기(acoustic resonator)는 다양한 전자 기기에서 신호 프로세싱 기능을 구현하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 휴대폰 및 다른 통신 디바이스는 전송된 및/또는 수신된 신호를 위한 주파수 필터를 구현하기 위해 음향 공진기를 사용한다. 다수의 상이한 유형의 음향 공진기는, 박막 벌크 음향 공진기(thin film bulk acoustic resonator: FBAR)와 같은 벌크 음파(bulk acoustic wave: BAW) 공진기, 결합 공진기 필터(coupled resonator filter: CRF), 적층 벌크 음향 공진기(stacked bulk acoustic resonator: SBAR), 더블 벌크 음향 공진기(double bulk acoustic resonator: DBAR), 및 견고 장착 공진기(solidly mounted resonator: SMR)를 포함하는 예를 갖는, 상이한 용례에 따라 사용될 수 있다. FBAR은 예를 들어, 캐비티 위의 하부(제 1) 전극 및 상부(제 2) 전극 사이에 압전층을 포함한다. BAW 공진기는 휴대폰, 개인 휴대 정보 단말(personal digital assistant: PDA), 전자 게임기, 랩탑 컴퓨터 및 다른 휴대용 통신 디바이스와 같은 광범위한 전자 용례에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 이들의 기본 공진 주파수에 근접한 주파수에서 동작하는 FBAR은 무선 주파수(RF) 필터의 주요 부품 및 모바일 디바이스 내의 듀플렉서로서 사용될 수도 있다.
음향 공진기는 통상적으로 음향 스택이라 칭하는 구조체 내에서 2개의 플레이트 전극들 사이에 개재된 압전 재료의 층을 포함한다. 입력 전기 신호가 전극들 사이에 인가되는 경우에, 상반하는 또는 역 압전 효과는 음향 스택이 압전 재료의 편광에 따라 기계적으로 팽창 또는 수축하게 한다. 입력 전기 신호가 시간 경과에 따라 변화함에 따라, 음향 스택의 팽창 및 수축은 다양한 방향에서 음향 공진기를 통해 전파하고 압전 효과에 의해 출력 전기 신호로 변환되는 음파를 생성한다. 음파의 일부는 음향 스택을 가로지르는 공진을 성취하고, 공진 주파수는 음향 스택의 재료, 치수 및 동작 조건과 같은 팩터에 의해 결정된다. 음향 공진기의 이들 및 다른 기계적 특성은 그 주파수 응답을 결정한다.
일반적으로, 음향 공진기는 상이한 유형의 공진 또는 공진 모드를 받게 될 수도 있는 상이한 측면 영역을 포함한다. 이들 측면 영역은 매우 넓게는, 메인 멤브레인 영역 및 주변 영역으로서 특징화될 수 있고, 여기서 메인 멤브레인 영역은 대략적으로 2개의 플레이트 전극들과 압전 재료 사이의 중첩부에 의해 형성되고, 주변 영역은 메인 멤브레인 영역의 외부의 영역으로서 정의된다. 2개의 주변 영역은 특히, 메인 멤브레인 영역의 에지와 에어 캐비티의 에지 사이에 위치된 영역과, 적어도 하나의 플레이트와 압전 재료와 기판의 중첩부의 영역으로서 정의된다. 메인 멤브레인 영역은 2개의 플레이트 전극 사이의 전기장에 의해 발생된 전기적으로 여기된 모드를 받게 되고, 메인 멤브레인 영역과 주변 영역의 모두는 전기적으로 여기된 모드에서 에너지의 산란에 의해 발생된 특정 파생 모드(derivative mode)를 받게 된다. 전기적으로 여기된 모드는 예를 들어, 메인 멤브레인 영역의 에지에서 경계들을 갖는 종방향 음파에 의해 형성된 피스톤 모드를 포함한다. 파생 모드는 예를 들어, 메인 멤브레인 영역 및 주변 영역의 에지들에서 여기된 측면 음파에 의해 형성된 측면 모드를 포함한다.
측면 모드는 전기적으로 구동된 메인 멤브레인 영역과 본질적으로 비-구동된 주변 영역 사이의 응력과 적절한 기계적 입자 속도의 연속성을 용이하게 한다. 이들 측면 모드는 자유롭게 전파하거나(소위 전파 모드) 또는 여기점으로부터 기하급수적으로 감쇠할 수 있다(소위 소멸 및 복소 모드). 이들 측면 모드는 측면 구조적 불연속성(예를 들어, 메인 멤브레인 영역의 상이한 두께의 영역들 또는 상부 또는 하부 전극의 에지 사이의 간섭)에 의해 또는 전기장 불연속성(예를 들어, 전기장이 급격하게 종료되는 상부 전극의 에지)의 모두에 의해 여기될 수 있다.
측면 모드는 일반적으로 음향 공진기의 성능에 악영향을 미친다. 이에 따라, 몇몇 음향 공진기는 측면 모드를 억제하고, 금지하거나 완화하도록 설계된 부속 구조적 특징부를 포함한다. 예를 들어, 에어-브리지가 기판 상의 트랜스듀서 효과를 제거하기 위해 음향 공진기의 상부 전극 접속 에지 상에서 상부 전극 아래에 형성될 수도 있다. 다른 예에서, 프레임이 메인 멤브레인 영역의 경계 내에서 도전성 또는 유전성 재료에 의해 형성되어 상부 전극 에지에서 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 산란을 최소화하고 메인 멤브레인 영역으로의 기계적 운동의 구속(confinement)을 향상시킬 수도 있다.
이들 부속 구조적 특징부의 종래의 구현예는 다수의 잠재적인 단점을 갖는다. 예를 들어, 이들의 특정 디자인에 따라, 이들 부속 구조적 특징부는 이들의 이익을 능가할 수도 있는 피스톤 모드의 부가의 산란의 소스일 수도 있다. 또한, 몇몇 디자인 선택권이 비용을 상당히 상승시키면서 단지 대단치 않은 개량만을 생성할 수도 있다. 더욱이, 부속 구조적 특징부의 형성은 구조적 안정성을 열화하거나 또는 위에 놓인 층의 형성에 간섭할 수도 있다.
게다가, 종래의 FBAR은 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 강력한 구속에 의존한다. 강력한 구속은 상부 및 하부 전극의 에지, 뿐만 아니라 에어-링(예를 들어, 에어-브리지 및/또는 에어-윙을 포함함)과 같은 부속 구조적 특징부 및 통상의 외부 프레임에 의해 제공된다. 강력한 구속의 명백한 장점은 상부 전극의 에지에서 기계적 운동의 의사-클램핑(quasi-clamping)을 강요하는 것이지만, 이는 또한 원하는 피스톤 모드로부터 전체 구조체의 바람직하지 않은 신장, 전단, 굴곡 및 확장 모드로의 에너지의 산란을 유도하는 상당한 음향 불연속성을 제공한다. 이에 따라, 종래의 음향 공진기의 이들 및 다른 단점의 견지에서, 개량된 음향 공진기 디자인의 일반적인 요구가 존재한다.
예시적인 실시예들이 첨부 도면과 함께 숙독될 때 이하의 상세한 설명으로부터 가장 양호하게 이해된다. 다양한 특징들은 반드시 실제 축적대로 도시되어 있는 것은 아니라는 것이 강조된다. 실제로, 치수들은 설명의 명료화를 위해 임의적으로 증가되거나 감소되어 있을 수도 있다. 적용 및 실행 가능한 경우마다, 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 나타낸다.
도 1a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 평면도이다.
도 1b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1c는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1d는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1e는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1f는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 2a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 2b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 2c는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 3a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 3b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 4a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 4b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 5a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 5b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 6a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 6b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 비교의 목적으로, FBAR 스택을 위한 그리고 분리 영역 스택을 위한 최저차 모드(lowest-order mode)의 정규화된 피크 스트레인 에너지(Normalized Peak Strain Energy: NPSE)를 도시하는 그래프이다.
도 8은 참조 FBAR 및 대표적인 실시예에 따른 FBAR의 측정된 병렬 저항(Rp) 값을 비교하는 그래프이다.
도 1b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1c는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1d는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1e는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 1f는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 2a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 2b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 2c는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 3a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 3b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 4a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 4b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 5a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 5b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 6a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 6b는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 비교의 목적으로, FBAR 스택을 위한 그리고 분리 영역 스택을 위한 최저차 모드(lowest-order mode)의 정규화된 피크 스트레인 에너지(Normalized Peak Strain Energy: NPSE)를 도시하는 그래프이다.
도 8은 참조 FBAR 및 대표적인 실시예에 따른 FBAR의 측정된 병렬 저항(Rp) 값을 비교하는 그래프이다.
이하의 상세한 설명에서, 한정이 아니라 설명의 목적으로, 특정 상세들을 개시하는 예시적인 실시예가 본 발명의 교시의 철저한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 특정 상세들로부터 시작하는 본 발명의 교시에 따른 다른 실시예가 첨부된 청구범위의 범주 내에 남아 있다는 것이 본 개시 내용의 이익을 갖는 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 더욱이, 공지의 장치 및 방법의 설명은 예시적인 실시예의 설명을 불명료하게 하지 않기 위해 생략될 수도 있다. 이러한 방법 및 장치는 명백하게 본 발명의 교시의 범주 내에 있다.
본 명세서에 사용된 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 것이고, 한정이 되도록 의도된 것은 아니다. 정의된 용어들은 기술적 의미에 추가하여, 관련 맥락에서 통상적으로 이해되고 수용되는 바와 같은 정의된 용어의 과학적 또는 일반적 의미이다.
단수 표현의 용어는 문맥상 명백히 달리 지시되지 않으면, 단수 및 복수의 지시 대상의 모두를 포함한다. 따라서, 예를 들어, "디바이스"는 하나의 디바이스 및 복수의 디바이스를 포함한다. 용어 "실질적인" 또는 "실질적으로"는 허용 가능한 한계 또는 정도 내에 있는 것을 의미한다. 용어 "대략적으로"는 당 기술 분야의 숙련자에게 허용 가능한 한계 또는 양 내에 있는 것을 의미한다. "위", "아래", "상", "하", "상부" 및 "하부"와 같은 상대적인 용어들은 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 서로에 대한 다양한 요소의 관계를 설명하는데 사용될 수도 있다. 이들 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 추가하여 디바이스 및/또는 요소의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 디바이스가 도면의 도시에 대해 반전되면, 다른 요소의 "위"에 있는 것으로서 설명된 요소는 예를 들어, 이제 그 요소의 아래에 있을 것이다. 제 1 디바이스가 제 2 디바이스에 접속되거나 결합된 것으로 언급되는 경우, 이는 하나 이상의 중간 디바이스가 2개의 디바이스를 서로 접속하는데 이용될 수도 있는 예를 포함한다. 대조적으로, 제 1 디바이스가 제 2 디바이스에 직접 접속되거나 직접 결합된 것으로 언급되는 경우, 이는 2개의 디바이스가 전기 커넥터(예를 들어, 와이어, 본딩 재료 등) 이외의 임의의 개입 디바이스 없이 함께 접속되어 있는 예를 포함한다.
본 발명의 교시는 일반적으로 예를 들어 필름 벌크 음파 공진기(FBAR) 또는 견고 장착 공진기(SMR)와 같은 음향 공진기에 관한 것이다. 설명의 간단화를 위해, 다수의 실시예들이 FBAR 기술의 맥락에서 설명되지만, 설명된 개념들은 다른 유형의 음향 공진기에 사용을 위해 적용될 수 있다. 재료 및 제조 방법을 포함하는 음향 공진기의 특정 상세는 이하의 공동 소유된 미국 특허들 및 특허 출원들: 라킨(Lakin)의 미국 특허 제 6,107,721호; 루비(Ruby) 등의 미국 특허 제 5,587,620호, 제 5,873,153호, 제 6,507,983호, 제 6,384,697호, 제 7,275,292호 및 제 7,629,865호; 펭(Feng) 등의 미국 특허 제 7,280,007호; 잠닐라(Jamneala) 등의 미국 특허 출원 공개 제 2007/0205850호; 루비 등의 미국 특허 제 7,388,454호; 니켈(Nikkel) 등의 미국 특허 출원 제 13/658,024호; 뷰락(Burak) 등의 미국 특허 출원 제 13/955,774호; 뷰락 등의 미국 특허 출원 제 13/663,449호; 뷰락 등의 미국 특허 출원 제 13/660,941호; 뷰락 등의 미국 특허 출원 제 13/654,718호; 루비 등의 미국 특허 출원 공개 제 2008/0258842호; 및 카이틸라(Kaitila) 등의 미국 특허 제 6,548,943호 중 하나 이상에서 발견될 수 있다. 이들 특허들 및 특허 출원들의 개시 내용은 그대로 본 명세서에 참조로서 구체적으로 합체되어 있다. 이들 특허들 및 특허 출원들에 설명된 구성 요소, 재료 및 제조 방법은 대표적인 것이고, 당 기술 분야의 숙련자의 범위 내의 다른 제조 방법 및 재료가 고려된다는 것이 강조된다.
대표적인 실시예에서, 음향 공진기 디바이스는 에어 캐비티 위의 기판 상에 배치된 하부 전극, 하부 전극 상에 배치된 압전층, 및 압전층 상에 배치된 상부 전극을 포함하고, 에어 캐비티 위의 상부 전극, 압전층 및 하부 전극 사이의 중첩부는 메인 멤브레인 영역을 형성한다. 음향 공진기 디바이스는 메인 멤브레인 영역의 경계를 형성하는 적어도 하나의 에어-링과, 하부 전극과 압전층 사이에 형성되거나 또는 기판과 하부 전극 사이에 형성된 적어도 하나의 제 1 프레임을 추가로 포함한다. 또한, 음향 공진기 디바이스는 압전층과 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함할 수도 있다.
일반적으로, 이하에 설명되는 다양한 대표적인 실시예에서, 음향 공진기는 에어 캐비티 위의 기판 상에 배치된 상부 전극과 하부 전극 사이에 배치된 압전층에 의해 형성된 음향 스택을 포함한다. 에어 캐비티 위의 상부 전극, 압전층 및 하부 전극 사이의 중첩부는 메인 멤브레인 영역을 형성한다. 하나 이상의 프레임이 하부 전극 아래에, 하부 전극과 압전층 사이에, 그리고/또는 압전층과 상부 전극 사이에 형성되어, 메인 멤브레인 영역 내에 능동 영역을 형성할 수도 있다. 즉, 메인 멤브레인 영역 내로 가장 멀리 연장하는 프레임의 내부 에지는 능동 영역의 외부 경계를 형성한다. 게다가, 하나 이상의 에어-링이 메인 멤브레인 영역의 외부 경계 외측에 형성된다. 에어-링(들)은 하부 전극과 압전층 사이 그리고/또는 압전층과 상부 전극 사이에 형성될 수도 있다. 에어-링이 압전층과 상부 전극 사이에 형성될 때, 이는 상부 전극의 접속측에 에어-브리지 및 잔여 외부 주계(perimeter)를 따라 에어-윙을 포함한다.
프레임이 하부 전극 및/또는 상부 전극에 재료, 일반적으로 전기 도전성 재료(유전성 재료도 마찬가지로 가능하지만)의 층을 추가함으로써 형성될 수도 있다. 프레임은 복합 프레임 또는 애드온 프레임일 수 있다. 복합 프레임은 예를 들어 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)으로 형성된 일체형 측면 특징부를 갖고, 통상적으로 노출된 상부 또는 하부면이 하부 또는 상부 전극의 상부면 또는 하부면의 각각과 동일 평면 상에 있는 상태로, 상부 또는 하부 전극 내에 상이한 재료를 매립함으로써 형성된다. 애드온 프레임이 능동 영역의 주계를 따라 하부 또는 상부 전극을 형성하는 층의 위 또는 아래에 재료를 침착함으로써 형성된다. 복합 프레임의 사용은 평면형 표면 상의 층들의 도포와 관련하여 음향 공진기의 제조를 간단화할 수도 있다. 예를 들어, 이는 위에 놓인 층들 내의 노두들(outcroppings)의 형성을 방지하는데, 이는 음향 공진기의 구조적 안정성을 보존할 수 있다. 프레임 위 아래의(그리고 에어-링에 의해 접경된) 음향 공진기의 영역은 프레임 영역이라 총칭할 수도 있다.
프레임은 일반적으로 프레임 영역 내의 전기적으로 여기된 피스톤 모드를 억제하고, 측면 방향에서 전파 고유 모드(eigenmode)를 반사하거나 다른 방식으로 공진식으로 억제하는데, 음향 공진기의 동작을 동시에 향상시키는 효과를 갖는다. 이는 프레임의 존재가 일반적으로 컷오프 주파수 오정합 및 프레임 영역과 능동 영역의 다른 부분 사이의 음향 임피던스 오정합 중 적어도 하나를 생성하기 때문이다. 능동 영역에 비교할 때 프레임 영역에서 컷오프 주파수를 낮추는 프레임은 저속 프레임(Low Velocity Frame: LVF)이라 칭할 수도 있고, 반면에 메인 능동 영역에 비교할 때 프레임 영역에서 컷오프 주파수를 증가시키는 프레임은 고속 프레임(High Velocity Frame: HVF)이라 칭할 수도 있다. 이 명명법을 뒷받침하는 논거는 복합 프레임에 대해(프레임 및 능동 영역의 두께가 실질적으로 동일한 것에 대해), 컷오프 주파수의 증가 또는 감소가 프레임을 형성하는 음향 스택의 유효 음속의 증가 또는 감소에 각각 실질적으로 동등하다는 것이다.
능동 영역의 대응 유효 음속보다 낮은 유효 음속을 갖는 복합 또는 애드온 프레임(즉, LVF)은 일반적으로 능동 영역의 컷오프 주파수를 초과하여 음향 공진기의 병렬 저항(Rp) 및 Q-팩터를 증가시킨다. 역으로, 능동 영역의 대응 유효 음속보다 높은 유효 음속을 갖는 복합 또는 애드온 프레임(즉, HVF)은 일반적으로 메인 능동 영역의 컷오프 주파수 미만으로 음향 공진기의 직렬 저항(Rs)을 감소시키고 Q-팩터를 증가시킨다. 통상적인 저속 프레임은 예를 들어, 능동 영역보다 상당히 낮은 컷오프 주파수를 갖는 영역을 제공하고, 따라서 프레임 영역의 상부 전극의 에지를 향해 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 진폭을 최소화한다. 더욱이 이는 전파 고유 모드의 반사를 증가시키는 2개의 계면(임피던스 오정합 평면)을 제고한다. 이들 전파 고유 모드는 능동/프레임 계면에서 기계적으로 여기되고, 상부 전극 에지에서 기계적 및 전기적으로 여기된다. 프레임의 폭이 소정의 고유 모드에 대해 적절하게 설계되는 경우, 이는 그 특정 고유 모드의 공진식으로 향상된 억제를 야기한다. 게다가, 충분히 넓은 저속 프레임은 전파 고유 모드와 유사한 메커니즘에 의해 여기되는 소멸 및 복소 모드의 원활한 감쇠를 위한 영역을 제공한다. 상기 효과의 조합은 병렬 공진 주파수(Fp)에서 더 높은 Q-팩터 및 더 양호한 에너지 구속을 생성한다.
프레임의 다양한 부가의 예, 뿐만 아니라 관련 재료 및 동작 특성은 상기에 인용된 뷰락 등의 미국 특허 출원 제 13/663,449호 및 제 13/660,941호에 설명되어 있다. 이들 출원들에 설명된 바와 같이, 프레임은 음향 스택의 전극 및 압전층과 같은, 음향 공진기의 다른 부분에 대해 다양한 대안적인 위치 및 구성에 배치될 수 있다. 부가적으로, 이들의 치수, 재료, 상대 위치설정 등은 목표 공진 주파수, 직렬 저항(Rs), 병렬 저항(Rp) 또는 전기기계적 결합 계수(Kt2)와 같은 특정 디자인 목표를 성취하도록 조정될 수 있다. 이하의 설명은 FBAR 디바이스의 형태의 다수의 실시예를 제시하지만, 설명된 개념들의 다수는 예를 들어, SMR과 같은 음향 공진기의 다른 형태로 구현될 수 있다.
도 1a는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기(100A)의 평면도이고, 도 1b 내지 도 1f는 상이한 실시예에 따른 라인 A-A"를 따라 취한 음향 공진기(100A)의 단면도이다. 단면도는 음향 공진기(100A)의 상이한 변형예에 대응하고, 음향 공진기(100B 내지 100F)라 각각 칭할 것이다. 음향 공진기(100B 내지 100F)는 다수의 동일한 특징을 갖고, 따라서 이들 특징의 반복적인 설명은 중복을 피하기 위해 생략될 수도 있다.
도 1a를 참조하면, 음향 공진기(100A)는 상호 접속부(102)에 전기 접속을 제공하도록 구성된 접속측(101)을 갖는 다섯 개(5개)의 측면을 갖는 상부 전극(135)을 포함한다. 상호 접속부(102)는 음향 공진기(100A)의 압전층(도 1a에는 도시되지 않음) 내에 원하는 음파를 여기하기 위해 상부 전극(135)에 전기 신호를 제공한다.
상부 전극(135)의 5개의 측면은 상이한 길이를 가져, 아포다이즈드(apodized) 5각형 형상을 형성한다. 대안 실시예에서, 상부 전극(135)은 상이한 수의 측면을 가질 수도 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 도 2a 내지 도 6f의 것들과 같은 음향 공진기의 다른 실시예는 상부로부터 볼 때 도 1a의 것과 유사한 외형을 가질 수도 있다.
도 1b 내지 도 1f는 대표적인 실시예에 따른 음향 공진기를 도시하는 단면도이다. 도 1b 내지 도 1f에 도시된 예(뿐만 아니라, 이하에 설명되는 도 2a 내지 도 6b에 도시된 예)에서, 음향 공진기는 설명의 편의를 위해 FBAR이다. 그러나, 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고, 다른 유형의 공진기가 포함될 수도 있다는 것이 이해된다. 도 1b 내지 도 1f에 도시된 각각의 음향 공진기는 기판 내에 형성된 캐비티를 포함한다. 대안 구성에서, 분산형 브래그 반사기(distributed Bragg reflector: DBR)와 같은 음향 반사기 또는 음향 미러가 캐비티 대신에 기판 상에 형성되어, 음향 공진기를 SMR이 되게 할 수도 있고, 또는 캐비티에 추가하여 기판 상에 형성될 수도 있다. 음향 미러의 다양한 예시적인 제조 기술이 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 라슨 3세(Larson III) 등의 미국 특허 제 7,358,831호(2008년 4월 15일)에 설명되어 있다. 동일한 일반적인 구성이 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고, 다양한 위치에 프레임 및/또는 에어-링을 갖는 음향 공진기 내에 포함될 수도 있다는 것이 이해된다.
도 1b를 참조하면, 음향 공진기(100B)(예를 들어, FBAR)는 에어 캐비티(110)를 형성하는 기판(105), 기판(105) 및 에어 캐비티(110) 상에 배치된 하부(제 1) 전극(115), 기판(105) 상의 하부 전극(115)에 인접하여 배치된 평탄화층(120), 하부 전극(115) 및 평탄화층(120) 상에 배치된 압전층(125), 및 압전층(125) 상에 배치된 하부(제 2) 전극(135)을 포함한다. 집합적으로, 하부 전극(115), 압전층(125), 및 상부 전극(135)은 음향 공진기(100B)의 음향 스택을 구성한다. 또한, 에어 캐비티(110) 위의 하부 전극(115), 압전층(125) 및 상부 전극(135) 사이의 중첩은 음향 공진기(100B)의 메인 멤브레인 영역(112)을 형성한다. 점선 수직 라인은 메인 멤브레인 영역(112)의 경계를 지시한다. 도시되지 않았지만, 패시베이션층이 습기, 부식, 오염물, 부스러기(debris) 등으로부터 보호를 포함하여, 환경으로부터 음향 스택의 모든 층을 절연하기에 충분한 두께를 갖고 상부 전극(135)의 상부에 존재할 수도 있다(각각의 실시예에서).
상부 에어-링(150)이 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 메인 멤브레인 영역(112)의 외측 경계를 형성한다. 상부 에어-링(150)은 음향 공진기(100B)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장한다. 단면도에서, 상부 에어-링(150)은 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함한다. 에어-브리지(152)의 폭은 메인 멤브레인 영역(112)에 인접한 에어-브리지 연장 영역(116)을 형성한다. 마찬가지로, 에어-윙(154)의 폭은 메인 멤브레인 영역(112)에 또한 인접한 에어-윙 영역(117)을 형성한다. 점선 수직 라인은 에어-브리지 연장 영역(116) 및 에어-윙 영역(117)의 경계를 각각 지시한다. 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)은 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계를 실질적으로 형성하는 각각의 내부 에지를 갖는다.
에어-브리지(152)는 접속측(101)에 배치되고(도 1a에서), 따라서 상부 전극(135)에 의해 포위된다. 에어-윙(154)은 음향 공진기(100B)의 나머지 측면을 따라(즉, 나머지 주계를 따라) 배치되고, 따라서 일 측면에서 개방된다. 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)은 직사각형 단면을 갖고 도시되어 있지만, 이들 구조체(및 본 명세서에 설명되어 있는 다른 에어-브리지 및 에어-윙)는 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고, 사다리꼴 단면 형상과 같은 다른 형상을 가질 수도 있다. 에어-브리지 및/또는 에어-윙에 관한 구성, 치수, 대안적인 형상 등의 예는 뷰락 등의 미국 특허 출원 공개 제 2012/0218057호(2012년 8월 30일 공개), 초이(Choy) 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0327697호(2010년 12월 30일 공개), 및 초이 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0327994호(2010년 12월 30일 공개)에 설명되고 예시되어 있고, 이들 출원 공개의 개시 내용은 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다.
특정 실시예에서, 에어-링(150)(및 이하의 대표적인 실시예와 관련하여 설명되는 다른 에어-링)은 중첩부(또한 분리 영역이라 칭함)에 의해 캐비티(110) 위에 연장하여, 기판(105) 에지로부터 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 에지의 분리를 결정한다. 또한, 에어-링(150)의 에어-브리지(152)는 에어-브리지 연장부(또한 전술된 에어-브리지 연장 영역(116)이라 칭함)에 의해 압전층(125) 위로 연장한다. 분리 영역은 대략 0.0 ㎛(즉, 캐비티(110)와 중첩부가 없음) 내지 대략 10.0 ㎛의 폭(x-차원)을 갖고, 에어-브리지 연장 영역(116)은 대략 0.0 ㎛(즉, 에어-브리지 없음) 내지 대략 50.0 ㎛의 폭을 갖는다.
일반적으로, 에어-브리지(152)(및 이하의 대표적인 실시예와 관련하여 설명되는 다른 에어-브리지)의 분리 영역 및 에어-브리지 연장 영역(116)의 최적 폭은 메인 멤브레인 영역(112)과 분리 영역(즉, 캐비티 중첩부)에서의 고유 모드의 반사 및 억제에 의존한다. 분리 영역에서 조합된 하부 전극(115)과 압전층(125) 스택의 실질적으로 증가된 컷오프 주파수에 기인하여, 단지 복소 소멸 모드(두께-소멸 운동을 위한) 및 전파 굴곡 및 확장 모드만이 음향 공진기(100B)의 작동 주파수에서 존재할 수 있다. 또한, 에어-브리지 연장 영역(116)에서 상부 전극(135)의 실질적으로 증가된 컷오프 주파수에 기인하여, 단지 복소 소멸 모드(두께-확장 운동을 위한) 및 전파 굴곡 및 확장 모드만이 음향 공진기(100B)의 작동 주파수에서 존재할 수 있다. 분리 영역 및 에어-브리지 연장 영역(116)에서 복소 소멸 모드는 특성 감쇠 길이에 의해 그리고 특정 전파 상수에 의해 특징화된다. 따라서, 에어-브리지(152)는 예를 들어 메인 멤브레인 영역(112)과 분리 영역과 에어-브리지 연장 영역(116)의 경계에서 여기된 복소 소멸파의 적합한 감쇠를 보장하기에 충분히 넓어야 한다.
일반적으로, 넓은 분리 영역 및 에어-브리지 연장 영역(116)은, 전파 모드가 작동 주파수에서 존재하는 경우에, 기판(105) 내로의 에너지의 터널링을 최소화하는 것을 허용한다. 다른 한편으로, 에어-브리지(152)의 에어-브리지 연장 영역(116)이 너무 넓을 때, 신뢰성 문제점이 발생할 수 있고, 유사한 음향 공진기(도시 생략)가 근접하여 배치되는 것을 또한 제한할 수 있다(따라서, 칩의 총 면적을 불필요하게 증가시킴). 실제 상황에서, 분리 영역 및 에어-브리지 연장 영역(116)의 복소 소멸 및 전파 굴곡 및 확장파의 전파 성분은 최적의 폭을 각각 발견하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 임의의 단일의 전파 또는 복소 모드에서, 에어-브리지(152)의 분리 영역 또는 에어-브리지 연장 영역(116)의 폭이 소정의 고유 모드의 1/4 파장의 홀수배에 대략 동일할 때, 그 고유 모드의 반사율은 더 증가될 수도 있고, 이는 병렬 저항(Rp) 및 Q-팩터 획득 최대값에 의해 명시될 수도 있다. 그러나, 양 영역에 의해 지원되는 모든 복소 및 전파 고유 모드에 대해 이러한 조건들을 동시에 만족시키는 것이 어려울 수도 있기 때문에, 높은 병렬 저항(Rp) 및 Q-팩터값에 대한 에어-브리지(152) 기하학적 구조의 최적화는 수치적으로 그리고 실험적으로 행해진다.
에어-브리지(152)(및 이하의 대표적인 실시예와 관련하여 설명되는 다른 브리지)는 대략 300 Å 내지 대략 5000 Å의 높이(도 1b의 좌표계에서 y-차원)를 갖는다. 특히, 높이의 하한은 에어-브리지(152)(및 이하의 대표적인 실시예와 관련하여 설명되는 다른 브리지)의 형성시에 희생 재료를 해제하는 프로세스의 한계에 의해 결정되고, 높이의 상한은 에어-브리지(및 이하의 대표적인 실시예와 관련하여 설명되는 다른 브리지) 위에 침착된 층들의 양에 의해 그리고 가능하게는 비평면형 구조체의 후속의 처리의 양에 의해 결정된다.
음향 공진기(100B)는 하부 전극(115)의 상부 부분에 배치된 제 1 프레임(144)을 추가로 포함한다. 제 1 프레임(144)은 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 경계를 형성하는 내부 에지를 갖는다. 제 1 프레임(144)의 외부 에지는 하부 전극(115)의 외부 에지와 일치할 수도 있다. 프레임 영역(114)이 제 1 프레임(144)의 내부 에지(능동 영역(118)의 외부 경계와 실질적으로 일치함)와 상부 에어-링(150)의 내부 에지(메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치함) 사이에 형성된다. 따라서, 메인 멤브레인 영역(112)은 능동 영역(118) 및 프레임 영역(114)으로 효과적으로 이루어진다. 일반적으로, 제 1 프레임(144)은 상부 전극(135)의 에지에서 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 산란을 최소화하고, 능동 영역(118)으로의 기계적 운동의 구속을 향상시킨다. 따라서, 제 1 프레임(144)은 전파 모드의 여기를 억제하는 것이 가능하다.
도 1b에 도시된 실시예에서, 제 1 프레임(144)은 제 1 프레임(144), 하부 전극(115) 및 평탄화층(120)의 상부면들이 실질적으로 평면이도록 하부 전극(115) 내에 형성된 복합 프레임이다. 대안적인 실시예에서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제 1 프레임(144)은 하부 전극(115)의 상부면 상에 형성된 애드온 프레임(144')일 수도 있다. 일반적으로, 애드온 프레임은 제조가 더 용이하지만; 애드온 프레임의 두께는 압전층(125)을 통해 전파하는데, 이하에 설명되는 바와 같이, 애드온 프레임이 너무 두꺼우면 압전층(125) 내의 공극(void)의 형성을 유발할 수도 있다.
기판(105)은 예를 들어, 실리콘(Si), 갈륨 비소(GaAs), 인듐 포스파이드(InP), 글래스, 사파이어, 알루미나 등과 같은 반도체 프로세스와 적합성이 있는 재료로 형성될 수도 있다. 캐비티(110)는 기판(105) 내에 캐비티를 에칭하고, 에칭된 캐비티를 예를 들어 이후에 제거되어 공기 공간을 남겨두는 포스포실리케이트 글래스(PSG)와 같은 희생 재료로 충전함으로써 형성될 수도 있다. 기판 내의 에어 캐비티를 위한 다양한 예시적인 제조 기술이 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 그라넨(Grannen) 등의 미국 특허 제 7,345,410호(2008년 3월 18일)에 설명되어 있다.
하부 전극(115)은 예를 들어, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 루테늄(Ru), 니오브(Nb), 또는 하프늄(Hf)을 포함하는 반도체 프로세스와 적합성이 있는 다양한 금속과 같은 하나 이상의 전기 도전성 재료로 형성될 수도 있다. 다양한 구성에서, 하부 전극(115)은 서로 동일하거나 상이할 수도 있는 전기 도전성 재료의 2개 이상의 층으로 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 상부 전극(135)은 예를 들어, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 루테늄(Ru), 니오브(Nb), 또는 하프늄(Hf)을 포함하는 반도체 프로세스와 적합성이 있는 다양한 금속과 같은 전기 도전성 재료로 형성될 수도 있다. 다양한 구성에서, 상부 전극(135)은 서로 동일하거나 상이할 수도 있는 전기 도전성 재료의 2개 이상의 층으로 형성될 수도 있다. 또한, 상부 전극(135)을 형성하는 구성 및/또는 재료(들)는 하부 전극(115)을 형성하는 구성 및/또는 재료와 동일하거나 상이할 수도 있다.
압전층(125)은 예를 들어, 알루미늄 니트라이드(AlN), 산화아연(ZnO), 또는 지르코네이트 티타네이트(PZT)와 같은 반도체 프로세스와 적합성이 있는 임의의 압전 재료로 형성될 수도 있다. 물론, 다른 재료가 본 발명의 교시로부터 벗어나지 않고 음향 공진기(100B)(뿐만 아니라, 본 명세서에 설명된 다른 음향 공진기)의 상기 및 다른 특징들에 합체될 수도 있다. 또한, 다양한 실시예에서, 압전층(125)은 예를 들어 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La) 또는 에르븀(Er)과 같은 적어도 하나의 희토류 원소로 "도핑"되어, 압전층(125) 내의 압전 결합 계수(e33)를 증가시킬 수도 있어, 이에 의해 상부 에어-링(150), 상부 에어-윙(154) 및/또는 제 1 프레임(144)에 의해 유발된 음향 공진기의 전기기계적 결합 계수(Kt2)의 열화의 적어도 일부를 오프셋한다. 전기기계적 결합 계수(Kt2)를 향상시키기 위해 하나 이상의 희토류 원소로 압전층을 도핑하는 것의 예들이 브래들리(Bradley) 등의 미국 특허 출원 제 13/662,425호(2012년 10월 27일 출원), 및 그라넨 등의 미국 특허 출원 제 13/662,460호(2012년 10월 27일 출원)에 제공되어 있고, 이들 출원은 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다. 물론, 하나 이상의 희토류 원소로의 압전층의 도핑은 도 1c 내지 도 6b를 참조하여 이하에 설명되는 실시예를 포함하여, 임의의 다양한 실시예에 적용될 수도 있다.
제 1 프레임(144)은 예를 들어, 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 보로실리케이트 글래스(BSG), 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS), 탄소-도핑 산화실리콘(CDO), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 니트라이드(SiN), 이산화실리콘(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 알루미늄 니트라이드(AlN), 산화아연(ZnO), 납 지르코늄 티타네이트(PZT), 다이아몬드 또는 다이아몬드형 탄소(DLC)와 같은 하나 이상의 도전성 또는 유전성 재료로 형성될 수도 있다. 평탄화층(120)은 예를 들어 보로실리케이트 글래스(BSG)로 형성될 수도 있다. 평탄화층(120)은 음향 공진기(100B)의 기능을 위해 엄격히 요구되지는 않지만, 그 존재는 다양한 이익을 제공할 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(120)의 존재는 음향 공진기(100B)의 구조적 안정성을 향상시키는 경향이 있고, 후속의 층의 성장의 품질을 향상시킬 수도 있고, 하부 전극(115)이 캐비티(110)를 넘어 연장하는 그 에지를 갖지 않고 형성되게 할 수도 있다. 평탄화의 잠재적 이점의 추가의 예는 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 뷰락 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0106534호(2013년 5월 2일 공개)에 제시되어 있다.
음향 공진기(100B)(예를 들어, 사다리 필터의 부분으로서)의 예시적인 동작 중에, 입력 전기 신호가 하부 전극(115)의 입력 단자에 인가되고, 상부 전극(135)은 출력 단자에 접속된다. 입력 전기 신호는 통상적으로 메인 멤브레인 영역(112) 내에 진동을 유발하는 시변(time-varying) 전압을 포함한다. 이 진동은 이어서 상부 전극(135)의 출력 단자에서 출력 전기 신호를 생성한다. 입력 및 출력 단자는 도 1b에 도시된 바와 같이 메인 멤브레인 영역(112)으로부터 이격하여 연장하는 접속 에지를 거쳐 하부 및 상부 전극(115, 135)에 접속될 수도 있다. 음향 공진기(100B)의 입력 및 출력 단자는 예를 들어 사다리 필터를 형성하는 다른 음향 공진기의 적절한 단자에 접속될 수도 있다.
통상의 FBAR에서, 전기적으로 여기된 피스톤 모드는 하부 전극(115), 압전층(125) 및 상부 전극(135)이 중첩하는 영역의 에지에서 종료된다. 이들 에지에 의해 형성된 구조적 불연속부는 메인 멤브레인 영역과 주변 영역 사이의 컷오프 주파수의 상당한 불연속성을 제시하고, 이들 영역들 사이의 계면에서 적절한 입자 속도 및 응력 성분의 연속성을 용이하게 하기 위해 메인 멤브레인 영역 및 주변 영역의 모두에서 측면 모드의 여기를 유발한다. 이는 피스톤 모드로부터 음향 에너지의 바람직하지 않은 산란 및 음향 공진기의 전기적 응답의 최종적인 열화를 유도할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 도 1a 및 도 1b의 이하의 설명으로부터 명백할 수 있는 바와 같이, 상부 에어-링(150) 및 프레임(144)의 조합된 존재는 이들 및 다른 형태의 산란 및 성능의 관련 열화를 처리하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 제 1 프레임(144)은 프레임 영역(114)에서 전기적으로 여기된 피스톤 모드를 억제하고, 이는 측면 방향에서 전파(소멸 및 복소) 고유 모드를 반사하고 다른 방식으로 공진식으로(지수함수적으로) 억제하는데, 양 효과는 음향 공진기(100B)의 동작을 동시에 향상시킨다. 달리 말하면, 음향 공진기(100B)의 성능 향상은 제 1 프레임(144)에 의해 생성된, 메인 멤브레인 영역(112)의 능동 영역(118)과 프레임 영역(114) 사이의 음향 임피던스 오정합 및 컷오프 주파수 오정합 중 적어도 하나에 의해 용이하게 된다.
에어-브리지(152)는 본질적으로 음향 공진기의 음향 진동이 하부 전극(115)과 기초 기판(105) 사이의 경계에서(캐비티(110)의 에지에서) 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 기계적 산란을 통해 그리고 하부 전극(115), 압전층(125) 및 상부 전극(135)을 포함하는 음향 스택이 기판(105)에 중첩하는 영역에서 트랜스듀서 효과를 통해 감쇠될 수도 있는 소위 "사-FBAR(dead-FBAR)" 영역의 악영향을 최소화한다. 에어-윙(154)은 메인 멤브레인 영역(112)의 에지에서 전체 운동의 공진 억제를 제공하여, 하부 전극(115)과 압전층(125)이 아래 및 위로부터 공기에 의해 둘러싸이는 영역인 외부 영역에 의해 지원된 굴곡, 확장 및 복소 소멸 모드의 억제를 야기한다. 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)의 모두는 음향 공진기(100B)의 최선의 성능을 위해 최적화된 에어-브리지 영역 연장 영역(116) 및 에어-윙 영역(117)의 각각에 대응하는 폭(도 1b에서 x-차원)을 갖는다.
에어-브리지(152)는 통상적으로 하부 전극(115) 에지(도 1b에 도시된 바와 같이)를 교차하고 그리고 메인 멤브레인 영역(112)과 에어-브리지 연장 영역(116)의 경계에서 여기된 복소 소멸파의 적합한 감쇠를 보장하기에 충분히 넓도록 설계된다. 에어-윙(154)은 통상적으로 메인 멤브레인 영역(112) 및 외부 영역에 의해 지원된 전파 모드의 공진 억제로부터 발생하는 병렬 저항(Rp)의 공진 향상에 대응하는 폭을 갖도록 설계된다. 전술된 바와 같이, 에어-브리지(152) 또는 에어-윙(154)이 너무 넓으면, 신뢰성 문제점이 발생할 수 있고, 또한 근접하게 배치되는 유사한 FBAR(도시 생략)의 배치를 제한할 수 있다(따라서, 칩의 총 면적을 불필요하게 증가시킴). 게다가, 에어-윙(154)의 증가된 폭은 일반적으로, 압전층(125) 및 하부 전극(115)을 포함하는 음향 스택과 상부 전극(135)의 증가된 스루-에어-(through-air) 용량성 결합에 기인하여 전기기계적 유효 결합 계수(Kt2)의 감소를 야기하고, 이는 이어서 FBAR을 포함하는 필터의 삽입 손실(S21)의 열화를 야기한다. 따라서, 일반적으로, 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)의 최적 폭은 음향 공진기(100B)를 포함하는 제품의 전기적 성능 및 신뢰성 요건에 부합하도록 실험적으로 그리고 수치적으로 결정될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함하는 상부 에어-링(150)은 통상적으로 음향 공진기(100B)의 메인 멤브레인 영역(112)을 따른 주계를 형성한다. 메인 멤브레인 영역(112)은 따라서 에어 캐비티(110) 위에 배치되고 상부 에어-링(150)에 의해 제공된 주계에 의해 경계 정해진 음향 공진기(100B)의 부분을 포함한다. 이에 따라, 메인 멤브레인 영역(112)은 적어도 부분적으로는 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)에 의해 생성된 음향 임피던스 불연속성에 의해 그 주계 주위로 그리고 공기의 존재에 기인하는 음향 임피던스 불연속성에 의해 위 아래로(에어 캐비티(110)) 접경된다. 따라서, 공진 캐비티가 음향 공진기(100B)의 메인 멤브레인 영역(112)에 유리하게 제공된다.
도시된 실시예에서, 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)은 충전되지 않는데, 즉 이들은 공기를 함유한다. 다른 실시예에서, 이들 구조체는 예를 들어 원하는 음향 임피던스 불연속성을 제공하기 위해 유전성 또는 금속 재료로 "충전"될 수도 있다. 설명된 구조체는 반드시 음향 공진기(100B)(뿐만 아니라, 도 1c 내지 도 6b에 도시된 음향 공진기)의 모든 에지를 따라 연장할 필요는 없다. 예를 들어, 이들 구조체는 도 1a에 도시된 5면 음향 공진기의 단지 서브세트에만 제공될 수도 있다.
에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)에 의해 제공된 음향 임피던스 오정합은 그렇지 않으면 메인 멤브레인 영역(112) 외로 전파하여 에너지 손실을 야기할 수도 있는 경계에서의 음파의 반사 및 억제를 유발한다. 이에 따라, 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)은 메인 멤브레인 영역(112) 및 외부 영역에서 원하지 않는 전파 모드에서의 여기를 억제하여, 메인 멤브레인 영역(112) 내의 더 양호한 에너지 구속 및 음향 공진기(100B) 내의 음향 복사로의 에너지 손실의 감소를 야기한다. 이러한 손실의 감소는 음향 공진기(100B)의 Q-팩터를 증가시킨다. 음향 공진기(100B)의 필터 용례에서, 예를 들어, 감소된 에너지 손실의 결과로서, 삽입 손실(S21)이 유리하게 향상될 수도 있다.
일반적으로, 에어 캐비티(110)의 깊이는 희생 재료의 에칭 특성에 의해 그리고 멤브레인의 층들 내의 잔류 압축 응력이 존재하는 경우에 해제된 멤브레인(즉, 에어 캐비티(110) 위에 배치된 음향 공진기(100B)의 층)의 가능한 하향 만곡에 의해 결정된다. 일반적으로, 더 깊은 캐비티가 멤브레인 해제 프로세스 관점으로부터 더 유리하지만, 이들은 다소 더 어려운 초기 에칭 프로세스를 생성한다.
도 1c를 참조하면, 음향 공진기(100c)는 제 1 프레임(144)에 추가하여, 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이의 제 2 프레임(145)의 형성을 제외하고는 음향 공진기(100B)와 유사하다. 더 구체적으로, 제 2 프레임(145)은 상부 전극(135)의 하부 부분에 형성된 복합 프레임이다. 제 2 프레임(145)은 복합 프레임이기 때문에, 제 2 프레임(145) 및 상부 전극(135)의 하부면은 실질적으로 평면형이다. 제 2 프레임(145)은 예를 들어, 도 1b의 제 1 프레임(144)과 관련하여 전술된 바와 동일한 재료로 형성될 수도 있다. 다르게는, 음향 공진기(100C)는 도 1b와 관련하여 전술된 바와 같이, 기판(105), 기판(105) 내에 형성된 캐비티(110), 캐비티(110) 위의 기판(105) 상에 배치된 하부 전극(115), 하부 전극(115)에 인접하여 기판(105) 상에 배치된 평탄화층(120), 하부 전극(115)과 압전층(120) 상에 배치된 압전층(125), 압전층(125) 상에 배치된 상부 전극(135), 및 평탄화층(120)과 상부 전극(135) 사이에 형성된 상부 에어-링(150)을 포함한다.
도시된 실시예에서, 제 2 프레임(145)은 제 1 프레임(144)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는다. 따라서, 제 2 프레임(145)의 내부 에지와 제 1 프레임(144)의 내부 에지는 함께 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다. 상부 에어-링(150)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 제 2 프레임(145)의 외부 에지는 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치한다. 따라서, 제 2 프레임(145)은 전술된 바와 같이, 그렇지 않으면 능동 영역(118)의 외부 경계와 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계 사이에 형성된 프레임 영역(114)과 실질적으로 동일한 폭이다. 일반적으로, 제 2 프레임(145)은 상부 전극(135)의 에지에서 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 산란을 더 최소화하고, 능동 영역(118)에 대한 기계적 운동의 구속을 향상시킨다. 따라서, 제 2 프레임(145)은 전파 모드의 여기를 억제하는 것이 가능하다.
도 1d를 참조하면, 음향 공진기(100D)는, 하부 전극(115)과 압전층(125) 사이에 형성된 제 1 프레임(144')과 압전층(125)과 상부 전극(135') 사이에 형성된 제 2 프레임(145')이 애드온 프레임이라는 것을 제외하고는, 음향 공진기(100C)와 유사하다. 즉, 제 1 프레임(144)이 대응 하부 전극(115) 내에 일체로 형성된 복합 프레임이고 제 2 프레임(145)이 대응 상부 전극(135) 내에 일체로 형성된 복합 프레임이어서 평면형 상부면을 각각 제공하는 음향 공진기(100C)와는 달리, 제 1 및 제 2 프레임(144', 145')은 애드온 프레임이다. 애드온 제 1 프레임(144')은 압전층(125')의 실질적으로 비평면형 상부면 프로파일을 생성하고, 애드온 제 2 프레임(145')은 상부 전극(135')의 실질적으로 비평면형 상부면 프로파일을 생성한다.
일반적으로, 단지 패시베이션층(도시 생략)만이 일반적으로 상부 전극(135') 상에 형성될 것이기 때문에, 상부 전극(135')의 비평면형 상부면 프로파일은 음향 공진기(100D)의 구조적 강인성에 어떠한 상당한 영향도 미치지 않을 것이다. 그러나, 압전층(125')의 비평면형 상부면은 압전층(125'), 상부 전극(135') 및/또는 상부 에어-링(150)의 형성에 있어서 어려움을 제시할 수도 있다. 따라서, 애드온 제 1 프레임(144')의 두께는 비교적 소형으로 유지된다(예를 들어, 약 1000 Å 이하). 이는 예를 들어 그렇지 않으면 더 두꺼운 애드온 제 1 프레임(144')에 응답하여 형성할 수 있는 압전층(125') 내의 공극의 형성을 방지한다.
도시된 실시예에서, 애드온 제 1 프레임(144') 및 애드온 제 2 프레임(145')의 모두는 직사각형 단면을 갖는 하나의 층으로서 도시되어 있다. 그러나, 애드온 제 1 프레임(144') 및 애드온 제 2 프레임(145') 중 하나 또는 모두는 단차형이거나 단차형이 아닐 수도 있는 다수의 적층된 층들로 형성될 수도 있어, 상부층이 이들이 적층되는 선행 하부층보다 연속적으로 짧은 폭을 갖게 된다. 이러한 단차형 프레임 구조체는 예를 들어, 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 뷰락 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0063227호(2013년 3월 14일 공개)에 설명된 바와 같이 다수의 (수직) 계면을 제공한다.
음향 공진기(100D)는 애드온 프레임인 제 1 및 제 2 프레임(144', 145')의 모두를 갖고 도시되어 있지만, 대안적인 구성에서, 제 1 또는 제 2 프레임(144' 또는 145') 중 단지 하나만이 애드온 프레임일 수도 있고, 반면에 다른 하나는 전술된 바와 같이 복합 제 1 또는 제 2 프레임(144 또는 145)일 수도 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(144)의 두께를 한정하지 않고, 고품질의 공극이 없는 압전층(125) 및 상부 전극(135, 135')을 형성하는 가능성을 증가시키기 위해, 도 1c에 도시된 바와 같이 특히 하부 전극(115)과 관련하여, 실질적으로 평면형 상부면이 일반적으로 바람직하다. 따라서, 복합 제 1 프레임(144) 및 애드온 제 2 프레임(145')을 갖는 것이 유리할 수도 있다. 상이한 프레임 구성의 몇몇 부가의 일반적인 절충안이 예를 들어 상기에 인용된 미국 특허 출원 제 13/663,449호에 설명되어 있다.
물론, 애드온 제 1 프레임(144') 및/또는 애드온 제 2 프레임(145')의 구조는 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고, 도 1e 내지 도 6b를 각각 참조하여 이하에 설명된 음향 공진기(100E 내지 600B)에 포함된 제 1 및 제 2 프레임에 적용될 수도 있다. 또한, 대안 실시예에서, 제 2 프레임(145, 145')(복합 또는 애드온)은 제 1 프레임(144, 144') 없이, 음향 스택 및 상부 에어-링(150)과 함께 음향 공진기 내에 포함될 수도 있다. 예를 들어 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고, 2013년 2월 28일 출원된 미국 특허 출원 제 13/781,491호에 개시된 부가의 프레임 구성과 같은 다른 프레임 구성(복합 또는 애드온)이 또한 합체될 수도 있다.
도 1e 및 도 1f는 음향 공진기(100C)의 부가의 변형예를 도시한다. 특히, 도 1e에서, 음향 공진기(100E)는, 제 1 프레임(144)의 내부 에지가 제 2 프레임(145s)의 내부 에지보다 메인 프레임 영역(112) 내로 더 연장하는 것을 제외하고는, 음향 공진기(100C)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 능동 영역(118)의 외부 경계는 제 2 프레임(145s)의 내부 에지가 아니라, 제 1 프레임(144)의 내부 에지에 의해 형성된다. 유사하게, 도 1f에서, 음향 공진기(100F)는, 제 2 프레임(145)의 내부 에지가 제 1 프레임(144s)의 내부 에지보다 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장하는 것을 제외하고는, 음향 공진기(100C)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 능동 영역(118)의 외부 경계는 제 1 프레임(144s)의 내부 에지가 아니라, 제 2 프레임(145)의 내부 에지에 의해 형성된다.
도 2a 내지 도 2c는 대표적인 실시예에 따른 프레임 및 에어-링을 갖는 음향 공진기를 도시하는 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 음향 공진기(200A)는 제 1 프레임의 위치를 제외하고는 음향 공진기(100B)에 유사하다. 특히, 음향 공진기(200A) 내의 제 1 프레임(244)은, 하부 전극(115)과 압전층(125) 사이에 형성되어 있는 음향 공진기(100B) 내의 제 1 프레임(144)에 대조적으로, 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성되어, 캐비티(110)의 부분 내로 연장한다. 달리 말하면, 제 1 프레임(244)은 하부 전극(215) 아래에 형성된다. 제 1 프레임(244)은 음향 공진기(100B 내지 100F)의 제 1 프레임(144)에 유사한 이익을 제공하지만, 그 성능 및 제조는 상이한 위치에 기인하여 다소 다르다.
실시예에 따르면, 제 1 프레임(244)은 이하와 같이 형성될 수도 있지만, 제 1 프레임(244)을 형성하는 다른 방법이 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고 포함될 수도 있다. 캐비티(110)가 기판(105) 내에 형성되고 희생 재료로 충전된 후에, 제 1 프레임(244)은 기판(105) 및 희생 재료 상에 침착되고 패터닝되어 능동 영역(118)에 개구를 제공할 수도 있다. 이후에, 능동 영역(118) 내의 개구는 희생 재료로 충전되고 화학-기계적 연마(CMP) 프로세스를 사용하여 평탄화될 수도 있다. 그 후에, 하부 또는 부가의 평탄화층(221)이 뷰락 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0106534호(2013년 5월 2일 공개)에 제시된 바와 유사한 프로세스를 사용하여 제 1 프레임(244)과 함께 침착되고, 패터닝되고, 평탄화될 수도 있다.
제 1 프레임(244)은 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 경계를 형성하는 내부 에지를 갖는다. 제 1 프레임(144)의 외부 에지는 하부 전극(215)의 외부 에지와 일치할 수도 있다. 프레임 영역(114)은 제 1 프레임(244)의 내부 에지(능동 영역(118)의 외부 경계와 실질적으로 일치함)와 상부 에어-링(150)의 내부 에지(메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치함) 사이에 형성된다. 제 1 프레임(244) 및 하부 전극(215)은 예를 들어, 도 1b의 제 1 프레임(144) 및 하부 전극(115)과 관련하여 전술된 바와 동일한 재료로 형성될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 도시된 실시예에서, 부가의 평탄화층(221)이 제 1 프레임(244)에 인접하여 기판(105) 상에 배치되어, 하부 전극(215) 및 평탄화층(220)이 형성되어 있는 실질적으로 평면형 상부면을 제공한다. 즉, 하부 전극(215) 및 인접 평탄화층(220)은 제 1 프레임(244) 및 인접 부가의 평탄화층(221) 상에 배치된다. 하부 전극(215) 및 인접 평탄화층(220)은 따라서 압전층(125)이 형성되어 있는 실질적으로 평면형 상부면을 제공한다. 평탄화층(220) 및 부가의 평탄화층(221)은 예를 들어, 보로실리케이트 글래스(BSG)로 형성될 수 있다. 상부 전극(135)은 압전층(125) 상에 형성되고, 상부 에어-링(15)(에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함함)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성된다. 제 1 프레임(244)(및 부가의 평탄화층(2210)의 구성의 장점은 하부 전극(215)이 도 1b에 도시된 바와 같은 제 1 프레임(144)과 같은 복합 프레임을 포함할 필요 없이 압전층(125)을 형성하기 위해 평면형 상부면을 제공한다는 것이다. 또한, 제 1 프레임(244)의 두께는 제 1 프레임(144)이 도 1d에 도시된 바와 같이 애드온 프레임일 때의 경우에서와 같이, 제한되지 않는다.
도 2b 및 도 2c는 대표적인 실시예에 따른, 제 1 및 제 2 프레임 및 에어-링을 갖는 음향 공진기의 단면도이다.
도 2b를 참조하면, 음향 공진기(200B)는, 음향 공진기(200B)가 제 1 프레임(244)에 추가하여 제 2 프레임(145)을 포함하는 것을 제외하고는 음향 공진기(200A)와 유사하다. 제 2 프레임(145)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 제 1 프레임(244)은 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성되어, 캐비티(110)의 부분 내로 연장한다.
전술된 바와 같이, 제 2 프레임(145)은, 제 1 프레임(145) 및 상부 전극(135)의 하부면들이 실질적으로 평면형이도록 상부 전극(135)의 하부 부분에 형성된 복합 프레임이다. 도시된 실시예에서, 제 2 프레임(145)은 제 1 프레임(244)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는다. 따라서, 제 2 프레임(145)의 내부 에지 및 제 1 프레임(244)의 내부 에지는 함께 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다. 상부 에어-링(150)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 제 2 프레임(145)의 외부 에지는 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치한다.
도 2c를 참조하면, 음향 공진기(200C)는, 전술된 바와 같이, 음향 공진기(200C) 내의 제 2 프레임(145')이 애드온 프레임이고, 반면에 음향 공진기(200B) 내의 제 2 프레임(145)은 복합 프레임인 것을 제외하고는, 음향 공진기(200B)와 유사하다. 제 2 프레임(145')은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 제 1 프레임(244)은 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성되어, 캐비티(110)의 부분 내로 연장한다. 제 2 프레임(145')은 도 2c에서 애드온 프레임이기 때문에, 상부 전극(135')의 상부면은 메임 멤브레인 영역(112) 내에서 평면형이 아니다. 오히려, 애드온 제 2 프레임(145') 위의 상부 전극(135')의 부분은 애드온 제 2 프레임(145')의 두께를 수용하도록 상승된다.
도 1e 및 도 1f를 참조하여 전술된 바와 같이, 제 1 프레임(244) 또는 제 2 프레임(145, 145') 중 하나의 내부 에지는 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장할 수도 있다. 이 경우에, 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장하는 제 1 프레임(244) 또는 제 2 프레임(145, 145') 중 하나의 내부 에지는 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다.
도 3a 내지 도 3b는 대표적인 실시예에 따른 프레임 및 에어-링을 갖는 음향 공진기를 도시하는 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 음향 공진기(300A)는 에어-링의 위치 및 구성을 제외하고는, 음향 공진기(100B)와 유사하다. 특히, 음향 공진기(300A) 내의 하부 에어-링(360)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성된 음향 공진기(100B) 내의 상부 에어-링(150)에 대조적으로, 하부 전극(115)과 압전층(125) 사이에 형성된다. 달리 말하면, 하부 에어-링(360)이 압전층(125) 아래에 형성된다. 하부 에어-링(360)은 음향 공진기(100B 내지 200C) 내의 상부 에어-링(150)에 유사한 이점을 제공하지만, 그 성능 및 제조는 상이한 위치에 기인하여 다소 다르다.
하부 에어-링(360)은 음향 공진기(300A)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장한다. 단면도에서, 하부 에어-링(360)은 에어-브리지(362, 364)를 포함한다. 양 에어-브리지(362, 364)는 압전층(125)에 의해 포위된다. 에어-브리지(362)의 폭은 메인 멤브레인 영역(112)에 인접한 에어-브리지 연장 영역(316)을 형성한다. 마찬가지로, 에어-브리지(364)의 폭은 또한 메인 멤브레인 영역(112)에 인접한 에어-브리지 연장 영역(317)을 형성한다. 점선 수직 라인은 에어-브리지 연장 영역(316, 317)의 경계를 각각 지시한다. 에러브리지 연장 영역(316, 317)은 이들 위에 각각 형성된 음향 스택의 견지에서 상이하다는 것을 주목하라. 에어-브리지 연장 영역(316) 위의 음향 스택은 압전층(125) 및 상부 전극(135)으로 형성된다. 에어-브리지 연장 영역(317) 위의 음향 스택은 부분적으로 압전층(125)과 상부 전극(135)에 의해(메인 멤브레인 영역(112)에 인접한 영역에서) 그리고 부분적으로 단지 압전층(125)에 의해 형성된다. 그러나, 양 에어-브리지 연장 영역(316, 317)은 도 1b와 관련하여 전술된 바와 같이 복소, 굴곡 및 확장 모드의 유사한 세트를 지원하고, 따라서 최고 병렬 저항(Rp) 및 Q-팩터를 위한 에어-링(360)의 기하학적 구조를 최적화하는 프로세스는 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)의 기하학적 구조를 최적화하는 프로세스와 유사하다. 에어-브리지(362, 364)는 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계를 실질적으로 형성하는 각각의 내부 에지를 갖는다. 에어-브리지(362, 364)는 직사각형 단면을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이들 구조체(및 본 명세서에 설명된 다른 에어-브리지)는 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고, 사다리꼴 단면 형상과 같은 다른 형상을 가질 수도 있다.
음향 공진기(300A)는 하부 전극(115)의 상부 부분에 배치된 제 1 프레임(144)을 추가로 포함한다. 제 1 프레임(144)의 내부 에지는 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 경계를 형성한다. 제 1 프레임(144)의 외부 에지는 하부 전극(115)의 외부 에지와 일치할 수도 있다. 프레임 영역(114)은 제 1 프레임(144)의 내부 에지(능동 영역(118)의 외부 경계와 실질적으로 일치함)와 하부 에어-링(360)의 내부 에지(메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치함) 사이에 형성된다. 따라서, 메인 멤브레인 영역(112)은 능동 영역(118) 및 프레임 영역(114)으로 효과적으로 이루어진다.
도 3a에 도시된 실시예에서, 제 1 프레임(144)은 제 1 프레임(144), 하부 전극(115) 및 평탄화층(120)의 상부면이 실질적으로 평면형이도록 하부 전극(115) 내에 형성된 복합 프레임이다. 대안 실시예에서, 제 1 프레임(144)은 하부 전극(115)의 상부면 상에 형성된 애드온 프레임(144')일 수도 있다.
도 3b를 참조하면, 음향 공진기(300B)는, 음향 공진기(300B)가 제 1 프레임(144)에 추가하여 제 2 프레임(145)을 포함하는 것을 제외하고는, 음향 공진기(300A)와 유사하다. 제 2 프레임(145)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 제 1 프레임(144)은 하부 전극(115)과 압전층(125) 사이에 형성된다. 다르게는, 음향 공진기(300B)는 전술된 바와 같이, 음향 공진기(300B)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장하는 하부 에어-링(360)을 포함하고, 에어-브리지(362, 364)를 포함한다.
전술된 바와 같이, 제 2 프레임(145)은 상부 전극(135)의 하부 부분에 형성된 복합 프레임이다. 도시된 실시예에서, 제 2 프레임(145)은 제 1 프레임(144)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는다. 따라서, 제 2 프레임(145)의 내부 에지와 제 1 프레임(144)의 내부 에지는 함께 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다. 하부 에어-링(360)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 제 2 프레임(145)의 외부 에지는 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치한다. 물론, 다양한 실시예에서, 복합 제 1 또는 제 2 프레임(145 또는 145) 중 하나 또는 모두는 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고 애드온 제 1 또는 제 2 프레임(144' 또는 145')으로 대체될 수도 있다.
도 4a 내지 도 4b는 대표적인 실시예에 따른, 프레임 및 에어-링을 갖는 음향 공진기들을 도시하는 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 음향 공진기(400A)는 제 1 프레임의 위치를 제외하고는, 음향 공진기(300A)와 유사하다. 특히, 음향 공진기(400A) 내의 제 1 프레임(244)은 하부 전극(115)과 압전층(125) 사이에 형성된 음향 공진기(300A) 내의 제 1 프레임(144)에 대조적으로, 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성되어 캐비티(100)의 부분 내로 연장한다. 달리 말하면, 제 1 프레임(244)은 하부 전극(215) 아래에 형성된다. 제 1 프레임(244)은 음향 공진기(100B 내지 100F)의 제 1 프레임(144)에 유사한 이점을 제공하지만, 그 성능 및 제조는 상이한 위치에 기인하여 다소 다르다.
제 1 프레임(244)은 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 경계를 형성하는 내부 에지를 갖는다. 제 1 프레임(144)의 외부 에지는 하부 전극(215)의 외부 에지와 일치할 수도 있다. 프레임 영역(144)은 제 1 프레임(244)의 내부 에지(능동 영역(118)의 외부 경계와 실질적으로 일치함)와 하부 에어-링(360)의 내부 에지(메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치함) 사이에 형성된다. 제 1 프레임(244) 및 하부 전극(215)은 예를 들어 도 1b의 제 1 프레임(144) 및 하부 전극(115)과 관련하여 전술된 바와 동일한 재료로 형성될 수도 있다.
도시된 실시예에서, 부가의 평탄화층(221)이 제 1 프레임(244)에 인접하여 기판(105) 상에 배치되어, 하부 전극(215) 및 평탄화층(220)이 형성되어 있는 실질적으로 평면형 상부면을 제공한다. 즉, 하부 전극(215)과 인접 평탄화층(220)은 제 1 프레임(244)과 인접 부가의 평탄화층(221) 상에 배치된다. 하부 전극(215) 및 인접 평탄화층(220)은 따라서 압전층(125)이 형성되어 있는 실질적으로 평면형 상부면을 제공한다. 평탄화층(220) 및 부가의 평탄화층(221)은 예를 들어 보로실리케이트 글래스(BSG)로 형성될 수도 있다. 상부 전극(135)은 압전층(125) 상에 형성된다.
도 4b를 참조하면, 음향 공진기(400B)는, 음향 공진기(400B)가 제 1 프레임(244)에 추가하여 제 2 프레임(145)을 포함하는 점을 제외하고는, 음향 공진기(400A)에 유사하다. 제 2 프레임(145)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 제 1 프레임(244)은 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성되어 캐비티(110)의 부분 내로 연장한다.
전술된 바와 같이, 제 2 프레임(145)은 상부 전극(135)의 하부 부분에 형성된 복합 프레임이다. 도시된 실시예에서, 제 2 프레임(145)은 제 1 프레임(244)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는다. 따라서, 제 2 프레임(145)의 내부 에지와 제 1 프레임(244)의 내부 에지는 함께 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다. 하부 에어-링(360)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 제 2 프레임(145)의 외부 에지는 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계와 실질적으로 일치한다. 그러나, 도 1e 및 도 1f를 참조하여 전술된 바와 같이, 제 1 프레임(244) 또는 제 2 프레임(144) 중 하나의 내부 에지는 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장할 수도 있다. 이 경우에, 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장하는 제 1 프레임(244) 또는 제 2 프레임(145) 중 하나의 내부 에지는 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다.
도 5a 및 도 5b를 대표적인 실시예에 따른, 프레임 및 다수의 에어-링을 갖는 음향 공진기를 도시하는 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 음향 공진기(500A)는 기판(105)과 하부 전극(115) 사이에 형성된 제 1 프레임(144)과 조합된 다수의 에어-링, 상부 에어-링(150) 및 하부 에어-링(360)을 구비하는 점에서 음향 공진기(100B, 300A)에 유사하다. 상부 및 하부 에어-링(150, 360)의 각각은 음향 공진기(500A)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장한다. 단면도에서, 상부 에어-링(150)은 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함하고, 하부 에어-링(360)은 에어-브리지(362, 364)를 포함한다. 에어-브리지(152) 또는 에어-브리지(362) 중 더 넓은 것의 폭은 메인 멤브레인 영역(112)에 인접한 에어-브리지 연장 영역(316)을 형성하지만, 도시된 실시예에서, 에어-브리지(152, 362)는 예시의 목적으로 동일한 폭을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 에어-윙(154)의 폭은 에어-윙 영역(117)을 형성하고, 에어-브리지(364)의 폭은 에어-브리지 연장 영역(317)을 형성하고, 이들 영역의 모두는 메인 멤브레인 영역(112)에 또한 인접한다. 점선 수직 라인은 에어-브리지 연장 영역(316, 317) 및 에어-윙 영역(117)의 경계를 각각 지시한다. 에어-브리지 영역(152, 362)은 전술된 바와 같이, 일 측에서 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계를 실질적으로 형성하는 각각의 내부 에지(상부 전극(135) 접속 에지)를 갖고, 에어-윙(154) 및 에어-브리지(364)는 메인 멤브레인 영역(112)의 다른측에 외부 경계를 실질적으로 형성하는 각각의 내부 에지를 갖는다.
전술된 바와 같이, 음향 공진기(500A)는 하부 전극(115)의 상부 부분에 배치된 제 1 프레임(144)을 더 포함한다. 제 1 프레임(144)의 내부 에지는 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 경계를 형성한다. 제 1 프레임(144)의 외부 에지는 하부 전극(115)의 외부 에지와 일치할 수도 있다. 프레임 영역(114)이 전술된 바와 같이, 메인 멤브레인 영역(112)을 향해 가장 멀리 연장하는 어느 것이나, 상부 에어-링(150) 또는 하부 에어-링(360) 중 적어도 하나의 내부 에지와 제 1 프레임(144)의 내부 에지 사이에 형성된다. 따라서, 메인 멤브레인 영역(112)은 능동 영역(118)과 프레임 영역(114)으로 효과적으로 이루어진다. 도 5a에 도시된 실시예에서, 제 1 프레임(144)은 하부 전극(115) 내에 형성된 복합 프레임이지만, 대안 실시예에서, 제 1 프레임(144)은 하부 전극(115)의 상부면 상에 형성된 애드온 프레임(144')일 수도 있다.
도 5b를 참조하면, 음향 공진기(500B)는, 음향 공진기(500B)가 제 1 프레임(144)에 추가하여 제 2 프레임(145)을 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 음향 공진기(500A)와 유사하다. 제 2 프레임(145)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 제 1 프레임(144)은 하부 전극(115)과 압전층(125) 사이에 형성된다. 다르게는, 음향 공진기(500B)는 전술된 바와 같이, 음향 공진기(500B)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장하는, 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함하는 상부 에어-링(150)과, 에어-브리지(362, 364)를 포함하는 하부 에어-링(360)을 포함한다.
전술된 바와 같이, 제 2 프레임(145)은 상부 전극(135)의 하부 부분에 형성된 복합 프레임이다. 도시된 실시예에서, 제 2 프레임(145)은 제 1 프레임(144)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는다. 따라서, 제 2 프레임(145)의 내부 에지와 제 1 프레임(144)의 내부 에지는 함께 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다. 물론, 다양한 실시예에서, 복합 제 1 또는 제 2 프레임(144 또는 145) 중 하나 또는 모두는 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고 애드온 제 1 또는 제 2 프레임(144' 또는 145')으로 대체될 수도 있다.
도 6a 내지 도 6b는 대표적인 실시예에 따른 프레임 및 다수의 에어-링을 갖는 음향 공진기를 도시하는 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 음향 공진기(600A)는 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성된 제 1 프레임(144)과 조합되고 캐비티(110)의 부분 내로 연장하는 다수의 에어-링, 상부 에어-링(150) 및 하부 에어-링(360)을 구비하는 점에서 음향 공진기(200A, 400A)에 유사하다. 상부 및 하부 에어-링(150, 360)의 각각은 음향 공진기(600A)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장한다. 단면도에서, 상부 에어-링(150)은 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함하고, 하부 에어-링(360)은 에어-브리지(362, 364)를 포함한다. 에어-브리지(152) 또는 에어-브리지(362) 중 더 넓은 것의 폭은 메인 멤브레인 영역(112)에 인접한 에어-브리지 연장 영역(316)을 형성하지만, 도시된 실시예에서, 에어-브리지(152, 362)는 예시의 목적으로 동일한 폭을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 에어-윙(154)의 폭은 에어-윙 영역(117)을 형성하고, 에어-브리지(364)의 폭은 에어-브리지 연장 영역(317)을 형성하고, 이들 영역의 모두는 메인 멤브레인 영역(112)에 또한 인접한다. 점선 수직 라인은 에어-브리지 연장 영역(316, 317) 및 에어-윙 영역(117)의 경계를 각각 지시한다.
에어-브리지(152, 362)는 일 측에 메인 멤브레인 영역(112)의 외부 경계를 실질적으로 형성하는 각각의 내부 에지(접속 에지)를 갖고, 에어-윙(154) 및 에어-브리지(364)는 메인 멤브레인 영역(112)의 다른측에서 외부 경계를 실질적으로 형성하는 각각의 내부 에지를 갖는다. 실용적인 문제로서, 메인 멤브레인 영역(112)은 상부 전극(135) 접속측에 에어-브리지(152, 362)의 최내부 에지를 지나 연장하지 않을 것이고, 상부 전극(135) 비접속측에서 에어-윙(154) 및 에어-브리지(364)의 최내부 에지를 지나 연장하지 않을 것이다.
음향 공진기(600A)는 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 경계를 형성하는 내부 에지를 갖는 제 1 프레임(244)을 더 포함한다. 제 1 프레임(244)의 외부 에지는 하부 전극(215)의 외부 에지와 일치할 수도 있다. 프레임 영역(114)은 전술된 바와 같이, 메인 멤브레인 영역(112)을 향해 가장 멀리 연장하는 어느 것이나, 상부 에어-링(150) 또는 하부 에어-링(360) 중 적어도 하나의 내부 에지와 제 1 프레임(244)의 내부 에지 사이에 형성된다. 따라서, 메인 멤브레인 영역(112)은 능동 영역(118)과 프레임 영역(114)으로 효과적으로 이루어진다.
도 6b를 참조하면, 음향 공진기(600B)는, 음향 공진기(600B)가 제 1 프레임(244)에 추가하여 제 2 프레임(145)을 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 음향 공진기(600A)와 유사하다. 제 2 프레임(145)은 압전층(125)과 상부 전극(135) 사이에 형성되고, 제 1 프레임(244)은 기판(105)과 하부 전극(215) 사이에 형성된다. 다르게는, 음향 공진기(600B)는 전술된 바와 같이, 음향 공진기(600B)의 주계의 전체 또는 일부를 따라 연장하는, 에어-브리지(152) 및 에어-윙(154)을 포함하는 상부 에어-링(150)과, 에어-브리지(362, 364)를 포함하는 하부 에어-링(360)을 포함한다.
또한, 전술된 바와 같이, 제 2 프레임(145)은 상부 전극(135)의 하부 부분에 형성된 복합 프레임이다. 도시된 실시예에서, 제 2 프레임(145)은 제 1 프레임(244)의 내부 에지와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는다. 따라서, 제 2 프레임(145)의 내부 에지와 제 1 프레임(244)의 내부 에지는 함께 메인 멤브레인 영역(112) 내에 형성된 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다. 물론, 다양한 실시예에서, 복합 제 2 프레임(145) 중 하나 또는 모두는 본 발명의 교시의 범주로부터 벗어나지 않고 애드온 프레임(145')으로 대체될 수도 있다.
전술된 실시예들 중 특정 실시예는 제 1 및 제 2 프레임을 갖는 음향 공진기를 설명하고 있다. 즉, 각각의 음향 공진기(300B, 500B)는 제 1 프레임(144 또는 144') 및 제 2 프레임(145 또는 145')을 갖고, 각각의 음향 공진기(400B, 600B)는 제 1 프레임(244) 및 제 2 프레임(145 또는 145')을 갖는다. 예시의 목적으로, 이들 실시예의 각각에서, 제 1 프레임(144, 144', 244)의 내부 에지는 제 2 프레임(145, 145')의 내부 에지와 각각 실질적으로 정렬된다. 그러나, 도 1e 및 도 1f를 참조하여 전술된 바와 같이, 제 1 프레임(144, 144', 244) 또는 제 2 프레임(145, 145') 중 하나의 내부 에지는 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장할 수도 있다는 것이 이해된다. 이 경우에, 메인 멤브레인 영역(112) 내로 더 연장하는 제 1 프레임(144, 144', 244) 또는 제 2 프레임(145, 145') 중 하나의 내부 에지는 능동 영역(118)의 외부 경계를 형성한다.
도 7a 내지 도 7b는 예시의 목적으로 여기에 도시된, 능동 영역(118) 내의 그리고 메인 멤브레인 영역(112) 외부에서(예를 들어, 음향 공진기(100D)의 에어-브리지의 분리 영역에서) 각각 FBAR(예를 들어, 음향 공진기(100D))에 대한 첫번째 5개 모드의 정규화된 피크 스트레인 에너지(NPSE) 분포를 도시하는 그래프이다. 도 7a는 병렬 공진 주파수(Fp)에서 계산된 음향 공진기(100D)의 능동 영역(118)에 의해 지원된 첫번째 5개의 모드(소멸 및 전파)(자취 721 내지 726) 및 전기적으로 구동된 피스톤 모드(자취 727)의 NPSE 분포를 도시하는 그래프이다. 이 영역에서 음향 스택은 하부 전극(115'), 압전층(125'), 상부 전극(135') 및 패시베이션층(도 1d에는 도시되지 않음)을 포함한다. 이들 5개의 최저차 모드는 소멸 두께 연장 모드(eTE1)(자취 725), 전파 두께 연장 모드(pTE1)(자취 722), 두께 전단 모드(TS1)(자취 723), 확장 모드(L1)(자취 724), 및 굴곡 모드(F1)(자취 725)를 포함한다.
Zac(자취 726)은 하부 전극(115')의 Mo 층의 음향 임피던스에 정규화된 음향 임피던스를 지시하고(음향 스택에서 최고), 도 7a 및 도 7b에서 음향 스택의 위치를 마킹하는데 사용된다. 예를 들어, 도 7a의 Zac 자취(726)를 참조하면, 하부 전극(115')(Mo로 형성됨)은 0 내지 대략 0.25 ㎛로 연장하고, 압전층(125')(AlN으로 형성됨)은 대략 0.25 ㎛ 내지 대략 1.85 ㎛로 연장하고, 상부 전극(135')(Mo로 형성됨)은 대략 1.85 ㎛ 내지 대략 2.1 ㎛로 연장하고, 패시베이션층(AlN으로 형성됨)은 대략 2.1 ㎛ 내지 대략 2.3 ㎛로 연장한다는 것이 명백하다.
도 7b는 병렬 공진 주파수(Fp)에서 계산된 음향 공진기(100D)의 메인 멤브레인 영역(112)의 외부의 영역에 의해 지원된 첫번째 6개의 모드(전파 및 복소)의 NPSE 분포를 도시하는 그래프이다. 이 영역에서 음향 스택은 하부 전극(115') 및 압전층(125')을 포함한다. 이들 6개의 최저차 모드는 두께 전단 모드(TS1)(자취 722), 확장 모드(L1)(자취 721), 굴곡 모드(F1)(자취 725), 및 첫번째 3개의 최저차 두께-연장 복소 모드(cTE1, cTE2, cTE3)(각각 자취 731, 732 및 733)를 포함한다. 도 7a에 유사하게, Zac(자취 726)은 하부 전극(115')의 Mo 층의 음향 임피던스에 정규화된 음향 임피던스를 지시하고(음향 스택에서 최고), 음향 스택의 위치를 마킹하는데 사용된다. 예를 들어, 도 7b의 Zac 자취(726)를 참조하면, 하부 전극(115')(Mo로 형성됨)은 0 내지 대략 0.25 ㎛로 연장하고, 압전층(125')(AlN으로 형성됨)은 대략 0.25 ㎛ 내지 대략 1.85 ㎛로 연장한다는 것이 명백하다.
음향 공진기(100D)의 능동 영역(118)을 참조하면, pTE1 모드(자취 722) 및 L1 모드(자취 724)는 음향 스택의 상부에 구속되고, TS1 모드(자취 723) 및 F1 모드(자취 725)는 음향 스택의 하부에 구속된다는 것이 도 7a에 도시되어 있다. 특히, eTE1 모드(자취 721)는 음향 스택의 중앙부에 구속되고 오히려 피스톤 모드(자취 727)에 더 유사하다. 그러나, 피스톤 모드(순수 종방향 모드)와 eTE1 모드(주로 종방향, 그러나 몇몇 전단 성분을 가짐) 사이의 수직 프로파일 및 편광의 차이는 음향 공진기(100D)의 상부 전극(135')의 에지에서 피스톤 모드의 완전한 상쇄를 방지한다. 달리 말하면, 음향 공진기(100D)의 구조적 불연속부에서(예를 들어, 상부 전극(135')의 외부 에지에서), eTE1 모드(자취 721)는 주로 전기적으로 여기된 피스톤 모드의 운동을 억제하도록 여기된다. 그러나, 피스톤 모드와 eTE1 모드 사이의 수직 프로파일 및 편광의 전술된 차이에 기인하여, 상부 전극(135') 에지에서 운동의 완전한 억제가 가능하지 않고, 다른 전파 모드 및 복소 모드가 구조적 불연속부에서(예를 들어, 음향 공진기(100D)의 상부 전극(135')에서) 적절한 변위 및 응력 성분의 연속성을 용이하게 하기 위해 여기된다. 적절한 변위 및 응력 성분의 연속성을 용이하게 하기 위해 요구되는 이들 부가의 모드의 예는 도 7a에 pTE1, TS1, L1 및 F1 모드로서 그리고 도 7b에 TS1, L1, F1 및 cTE1 내지 cTE3 모드로서 도시되어 있다. 특히, 도 7b에 도시된 TS1, L1 및 F1 모드의 여기는 음향 공진기(100D)의 메인 멤브레인 영역(112)으로부터 기판(105)으로의 복사 에너지 손실 및 병렬 저항(Rp) 및 품질 팩터(Q)의 후속의 감소를 유도한다.
통상의 음향 공진기에서, 상부 전극 아래에 배치된 프레임, 에어-브리지 및 에어-윙이 상부 전극 에지에서 전체 운동을 억제하는데 사용된다. 그러나, 도 7a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 상부 전극(135') 아래에 배치된 이들 통상의 특징부들은 음향 공진기(100D), 뿐만 아니라 본 명세서에 설명된 다른 음향 공진기들에서 능동 영역(118)의 상부에 주로 구속되는 pTE1 및 L1 전파 모드와 주로 상호 작용할 것이다. 따라서, 음향 스택의 하부 부분에 부가의 프레임의 배치는 음향 스택의 하부 부분에 주로 구속되는 TS1 및 F1 모드의 추가의 억제를 허용하고, 따라서 음향 공진기(100D)의 메인 멤브레인 영역(112)으로의 음향 에너지의 더 양호한 구속을 유리하게 제공한다. 더욱이, 메인 멤브레인 영역(112)의 외부에서, 전파 고유 모드(TS1, L1 및 F1)는 도 7b에 도시된 바와 같이 주로 음향 스택의 하부 전극(115') 영역에 구속되기 때문에, 하부 에어-링(예를 들어, 도 3a 내지 도 6b를 참조하여 설명된 하부 에어-링(360)과 같은)의 적용은 음향 공진기(예를 들어, 음향 공진기(100B 내지 600B))의 주변 영역으로부터 메인 멤브레인 영역(112)의 더 양호한 음향 분리를 허용한다.
도 8은 도 1d에 도시된 바와 같은 참조 FBAR(자취 801) 및 음향 공진기(100D)(자취 802)에 대한 프레임 두께(kÅ)에 대한 측정된 정규화된 병렬 저항(Rp)(임의의 단위)의 비교를 도시하는 그래프이다. 더 구체적으로, 참조 FBAR은 본질적으로 제 1 프레임(144')을 갖지 않는 음향 공진기(100D)이다. 참조 FBAR과 음향 공진기(100D)의 모두의 층 두께는 동일하다. 하부 전극(115')은 약 3 kÅ의 두께를 갖는 Mo로 형성되고, 압전층(125')은 약 15.5 kÅ의 두께를 갖는 AlN으로 형성되고, 상부 전극(135')은 약 2.2 kÅ의 두께를 갖는 Mo로 형성되고, 패시베이션층(도 1d에는 도시되지 않음)은 약 2kÅ의 두께를 갖는 AlN으로 형성된다. 음향 공진기(100D)의 제 1 프레임(144')은 약 0.5 kÅ의 두께를 갖는 Mo로 형성된다. 참조 FBAR 및 음향 공진기(100D)의 모두에서 제 2 프레임(145')은 도 8의 수평축에 지시된 바와 같이, 약 0.5 kÅ, 1 kÅ, 1.5 kÅ 및 2 kÅ의 4개의 상이한 두께를 갖는 Mo로 형성된다. 참조 FBAR 및 음향 공진기(100D)의 각각 및 제 2 프레임(145') 두께의 각각에 대해, 최고 병렬 저항(Rp)(제 2 프레임(145') 폭 및 에어-윙(154) 폭의 견지에서)에 대응하는 디자인이 선택되고, 이어서 모든 측정된 병렬 저항(Rp) 값은 약 1 kÅ의 제 2 프레임(145') 두께를 갖는 참조 FBAR에 대응하는 병렬 저항(Rp)으로 나누어졌다.
자취 801은 참조 FBAR의 것을 지시하고, 최고 병렬 저항(Rp)을 산출하는 제 2 프레임(145') 두께는 약 1 kÅ이다. 자취 802는 약 0.5 kÅ의 두께를 갖는 제 1 프레임(144')을 참조 FBAR에 추가하는 것(그리고 음향 공진기(100D)를 형성함)이 참조 FBAR에 비교할 때 대략 17 퍼센트만큼 병렬 저항(Rp)의 증가를 가능하게 한다는 것을 지시하고 있다. 이 실험적 증거는 음향 공진기(100D)의 메인 멤브레인 영역(112)의 하부에 구속된 TS1 및 F1 고유 모드(도 7a에 자취 723 및 725로 각각 도시되어 있음)를 억제함으로써 참조 FBAR에 비교할 때 병렬 저항(Rp) 및 Q-팩터의 향상을 허용한다는 것을 지시하고 있다.
일반적으로, 프레임 및 에어-윙은 음향 스택의 전극 및 압전층과 같은 음향 공진기의 다른 부분에 대해 다양한 대안적인 위치 및 구성에 배치될 수 있다. 부가적으로, 이들의 치수, 재료, 상대 위치설정 등은 목표 공진 주파수, 직렬 저항(Rs), 병렬 저항(Rp), 또는 전기기계적 결합 계수(Kt2)와 같은 특정 디자인 목표를 성취하도록 조정될 수 있다. 상기 설명은 FBAR 디바이스의 형태의 다수의 실시예를 제시하였지만, 설명된 개념들의 다수는 예를 들어, SMR과 같은 다른 형태의 음향 공진기에서 구현될 수 있다.
예시적인 실시예들이 본 명세서에 개시되었지만, 당 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 교시에 따른 다수의 변형예가 가능하고 첨부된 청구범위의 범주 내에 있다는 것을 이해한다. 예를 들어, 전술된 바와 같이, 프레임의 위치, 치수, 재료 및 심지어 수는 다양하게 변경될 수 있다. 게다가, 다른 특징들이 설명된 디바이스의 다양한 성능 특성을 더 향상시키기 위해 추가되고 그리고/또는 제거될 수 있다. 이들 및 다른 변형예는 본 명세서, 도면 및 청구범위의 조사 후에 당 기술 분야의 숙련자에게 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 사상 및 범주 내에서를 제외하고는 한정되는 것은 아니다.
Claims (20)
- 에어 캐비티 위로 기판 상에 배치된 하부 전극과,
상기 하부 전극 상에 배치된 압전층과,
상기 압전층 상에 배치된 상부 전극 - 상기 에어 캐비티 위의 상기 상부 전극, 상기 압전층 및 상기 하부 전극 사이의 중첩부는 메인 멤브레인 영역을 정의함 -과,
상기 메인 멤브레인 영역의 외부 경계를 정의하는 적어도 하나의 에어-링과,
상기 하부 전극과 상기 압전층 사이에 형성된 제 1 프레임을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프레임은 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성된 능동 영역의 경계를 정의하는 내부 에지를 갖는
음향 공진기 디바이스.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 프레임은 상기 하부 전극의 상부면 상에 형성된 애드온 프레임을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 프레임은 상기 하부 전극 내에 형성된 복합 프레임을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에어-링은 상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 에어-브리지 및 에어-윙을 포함하는 상부 에어-링을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에어-링은 상기 하부 전극과 상기 압전층 사이에 형성된 하부 에어-링을 포함하고, 상기 상부 에어-링과 상기 하부 에어-링 중 적어도 하나는 상기 메인 멤브레인 영역의 외부 경계를 정의하는
음향 공진기 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에어-링은 상기 하부 전극과 상기 압전층 사이에 형성된 에어-링을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 2 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하고, 상기 제 2 프레임은 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성된 상기 능동 영역의 경계와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는
음향 공진기 디바이스.
- 제 2 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하고, 상기 제 1 프레임의 내부 에지는 상기 제 2 프레임의 내부 에지보다 상기 메인 멤브레인 영역 내로 더 연장하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 1 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하고, 상기 제 2 프레임은 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성된 능동 영역의 경계를 정의하는 내부 에지를 갖고,
상기 제 2 프레임의 내부 에지는 상기 제 1 프레임의 내부 에지보다 상기 메인 멤브레인 영역 내로 더 연장하는
음향 공진기 디바이스.
- 음향 공진기 디바이스에 있어서,
에어 캐비티 위로 기판 상에 배치된 하부 전극과,
상기 하부 전극 상에 배치된 압전층과,
상기 압전층 상에 배치된 상부 전극 - 상기 에어 캐비티 위의 상기 상부 전극, 상기 압전층 및 상기 하부 전극 사이의 중첩부는 메인 멤브레인 영역을 정의함 - 과,
상기 메인 멤브레인 영역의 외부 경계를 정의하는 적어도 하나의 에어-링과,
상기 기판과 상기 하부 전극 사이에 형성된 제 1 프레임을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 프레임은 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성된 능동 영역의 경계를 정의하는 내부 에지를 갖는
음향 공진기 디바이스.
- 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에어-링은 상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 에어-브리지 및 에어-윙을 포함하는 상부 에어-링을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에어-링은 상기 하부 전극과 상기 압전층 사이에 형성된 하부 에어-링을 추가로 포함하고, 상기 상부 에어-링과 상기 하부 에어-링 중 적어도 하나는 상기 메인 멤브레인 영역의 외부 경계를 정의하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 15 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에어-링은 상기 하부 전극과 상기 압전층 사이에 형성된 하부 에어-링을 포함하는
음향 공진기 디바이스.
- 제 13 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하고, 상기 제 2 프레임은 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성된 상기 능동 영역의 경계와 실질적으로 정렬된 내부 에지를 갖는
음향 공진기 디바이스.
- 제 12 항에 있어서,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 추가로 포함하고, 상기 메인 멤브레인 영역 내로 더 연장하는 상기 제 1 프레임의 내부 에지 및 상기 제 2 프레임의 내부 에지 중 하나는 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성된 능동 영역의 경계를 정의하는
음향 공진기 디바이스.
- 음향 공진기 디바이스에 있어서,
에어 캐비티 위로 기판 상에 배치된 하부 전극과,
상기 하부 전극 상에 배치되고 적어도 하나의 희토류 원소로 도핑된 압전층과,
상기 압전층 상에 배치된 상부 전극 - 상기 에어 캐비티 위의 상기 상부 전극, 상기 압전층 및 상기 하부 전극 사이의 중첩부는 메인 멤브레인 영역을 정의함 - 과,
상기 메인 멤브레인 영역의 경계를 정의하고 상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 위치된 적어도 하나의 에어-링과,
상기 하부 전극과 상기 압전층 사이에 형성된 제 1 프레임과,
상기 압전층과 상기 상부 전극 사이에 형성된 제 2 프레임을 포함하고,
능동 영역이 상기 메인 멤브레인 영역 내에 형성되고, 상기 능동 영역의 경계는 상기 제 1 프레임의 내부 에지와 상기 제 2 프레임의 내부 에지 중 적어도 하나에 의해 정의되는
음향 공진기 디바이스.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/192,599 US9571064B2 (en) | 2011-02-28 | 2014-02-27 | Acoustic resonator device with at least one air-ring and frame |
| US14/192,599 | 2014-02-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150101961A true KR20150101961A (ko) | 2015-09-04 |
Family
ID=54242933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150028574A KR20150101961A (ko) | 2014-02-27 | 2015-02-27 | 적어도 하나의 에어-링 및 프레임을 갖는 음향 공진기 디바이스 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150101961A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111628749A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-09-04 | 河源市众拓光电科技有限公司 | 一种频率可调的薄膜体声波谐振器 |
| EP4064561A4 (en) * | 2019-10-18 | 2024-02-28 | Tianjin University | ACOUSTIC VOLUME RESONATOR WITH NON-CONDUCTIVE INSERTION LAYER, FILTER, AND ELECTRONIC DEVICE |
-
2015
- 2015-02-27 KR KR1020150028574A patent/KR20150101961A/ko unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4064561A4 (en) * | 2019-10-18 | 2024-02-28 | Tianjin University | ACOUSTIC VOLUME RESONATOR WITH NON-CONDUCTIVE INSERTION LAYER, FILTER, AND ELECTRONIC DEVICE |
| CN111628749A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-09-04 | 河源市众拓光电科技有限公司 | 一种频率可调的薄膜体声波谐振器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9571064B2 (en) | Acoustic resonator device with at least one air-ring and frame | |
| US9401691B2 (en) | Acoustic resonator device with air-ring and temperature compensating layer | |
| US11489510B2 (en) | Bulk acoustic wave resonator with piezoelectric layer comprising lithium niobate or lithium tantalate | |
| US9246473B2 (en) | Acoustic resonator comprising collar, frame and perimeter distributed bragg reflector | |
| US9490418B2 (en) | Acoustic resonator comprising collar and acoustic reflector with temperature compensating layer | |
| US9099983B2 (en) | Bulk acoustic wave resonator device comprising a bridge in an acoustic reflector | |
| US10284173B2 (en) | Acoustic resonator device with at least one air-ring and frame | |
| US9525397B2 (en) | Acoustic resonator comprising acoustic reflector, frame and collar | |
| US10404231B2 (en) | Acoustic resonator device with an electrically-isolated layer of high-acoustic-impedance material interposed therein | |
| US9571063B2 (en) | Acoustic resonator device with structures having different apodized shapes | |
| US9748918B2 (en) | Acoustic resonator comprising integrated structures for improved performance | |
| US9608594B2 (en) | Capacitive coupled resonator device with air-gap separating electrode and piezoelectric layer | |
| US9203374B2 (en) | Film bulk acoustic resonator comprising a bridge | |
| US9083302B2 (en) | Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator | |
| US9490770B2 (en) | Acoustic resonator comprising temperature compensating layer and perimeter distributed bragg reflector | |
| US9444426B2 (en) | Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature | |
| US9048812B2 (en) | Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer | |
| US9425764B2 (en) | Accoustic resonator having composite electrodes with integrated lateral features | |
| US9634642B2 (en) | Acoustic resonator comprising vertically extended acoustic cavity | |
| US10367472B2 (en) | Acoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature | |
| US20120218058A1 (en) | Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements | |
| JP2014090414A (ja) | カラー構造体を有する音響共振器 | |
| KR20150096344A (ko) | 음향 반사기, 프레임 및 칼라를 포함하는 음향 공진기 | |
| KR20150101961A (ko) | 적어도 하나의 에어-링 및 프레임을 갖는 음향 공진기 디바이스 |