KR20200073955A - Acoustic resonator and method of manufacturing thereof - Google Patents

Acoustic resonator and method of manufacturing thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20200073955A
KR20200073955A KR1020190014686A KR20190014686A KR20200073955A KR 20200073955 A KR20200073955 A KR 20200073955A KR 1020190014686 A KR1020190014686 A KR 1020190014686A KR 20190014686 A KR20190014686 A KR 20190014686A KR 20200073955 A KR20200073955 A KR 20200073955A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
layer
disposed
insertion layer
lower insertion
Prior art date
Application number
KR1020190014686A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102172638B1 (en
Inventor
한원
임창현
김태윤
손상욱
윤상기
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to US16/391,650 priority Critical patent/US11431318B2/en
Priority to CN201910584478.6A priority patent/CN111327290B/en
Priority to TW108139641A priority patent/TWI723606B/en
Publication of KR20200073955A publication Critical patent/KR20200073955A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102172638B1 publication Critical patent/KR102172638B1/en

Links

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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • 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
    • H03H9/178—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator of a laminated structure of multiple piezoelectric layers with inner electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

According to an embodiment of the present invention, an acoustic resonator capable of increasing performance comprises: a substrate; a resonance unit including a central unit in which a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode are sequentially stacked on the substrate and an extension unit disposed along a circumference of the central unit; and a first metal layer disposed outside the resonance unit and electrically connected to the first electrode. A lower insertion layer is stacked and disposed on an upper surface or a lower surface of the first electrode in the extension unit. The piezoelectric layer includes a piezoelectric unit disposed in the central unit and a bent unit disposed in the extension unit and obliquely extending in the piezoelectric unit according to a shape of the lower insertion layer. The lower insertion layer is formed of a conductive material to extend an electrical path between the first electrode and the first metal layer.

Description

음향 공진기 및 그 제조 방법{ACOUSTIC RESONATOR AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}Acoustic resonator and its manufacturing method{ACOUSTIC RESONATOR AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 음향 공진기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an acoustic resonator and a method for manufacturing the same.

무선 통신 기기의 소형화 추세에 따라 고주파 부품기술의 소형화가 적극적으로 요구되고 있으며, 일례로 반도체 박막 웨이퍼 제조기술을 이용하는 벌크 음향 공진기(BAW, Bulk Acoustic Wave) 형태의 필터를 들 수 있다. According to the trend of miniaturization of wireless communication devices, miniaturization of high-frequency component technologies is actively required, and examples thereof include bulk acoustic resonator (BAW) type filters using semiconductor thin film wafer manufacturing technology.

벌크 음향 공진기(BAW)란 반도체 기판인 실리콘 웨이퍼 상에 압전 유전체 물질을 증착하여 그 압전특성을 이용함으로써 공진을 유발시키는 박막형태의 소자를 필터로 구현한 것이다.A bulk acoustic resonator (BAW) is a thin film device that causes resonance by depositing a piezoelectric dielectric material on a silicon wafer, which is a semiconductor substrate, and using the piezoelectric characteristics thereof, as a filter.

벌크 음향 공진기의 이용분야로는 이동통신기기, 화학 및 바이오 기기 등의 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등이 있다.Examples of bulk acoustic resonators include small and lightweight filters such as mobile communication devices, chemical and bio devices, oscillators, resonators, and acoustic resonance mass sensors.

한편, 벌크 음향 공진기의 특성과 성능을 높이기 위한 여러 가지 구조적 형상 및 기능에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 그에 따른 제조 방법에 대해서도 지속적인 연구가 이루어지고 있다. On the other hand, various structural shapes and functions have been studied to improve the characteristics and performance of the bulk acoustic resonator, and continuous research has also been conducted on the manufacturing method accordingly.

한국공개특허 제2018-0101129호 (2018.09.12 공개)Korean Patent Publication No. 2018-0101129 (released on September 12, 2018)

본 발명의 목적은 성능을 향상시킬 수 있는 음향 공진기 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다. An object of the present invention is to provide an acoustic resonator capable of improving performance and a method for manufacturing the same.

본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기는, 기판; 상기 기판 상에 제1 전극, 압전층, 제2 전극이 순차적으로 적층된 중앙부와, 상기 중앙부의 둘레를 따라 배치되는 확장부로 구성되는 공진부; 및 상기 공진부의 외측에 배치되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 금속층;를 포함하며, 상기 확장부에서 상기 제1 전극의 상부면 또는 하부면에는 하부 삽입층이 적층 배치되고, 상기 압전층은, 상기 중앙부 내에 배치되는 압전부와, 상기 확장부 내에 배치되고 상기 하부 삽입층의 형상을 따라 상기 압전부에서 경사지게 연장되는 굴곡부를 포함하며, 상기 하부 삽입층은 도전성 재질로 형성되어 상기 제1 전극과 상기 제1 금속층 간의 전기적인 경로를 확장한다.An acoustic resonator according to an embodiment of the present invention includes a substrate; A resonator comprising a central portion sequentially stacked with a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on the substrate; and an expansion portion disposed along the periphery of the central portion; And a first metal layer disposed outside the resonator and electrically connected to the first electrode, wherein a lower insertion layer is stacked and disposed on an upper surface or a lower surface of the first electrode in the extension portion, and the piezoelectric layer is disposed. The layer includes a piezoelectric portion disposed in the central portion, and a bent portion disposed in the extension portion and inclinedly extending from the piezoelectric portion along the shape of the lower insertion layer, wherein the lower insertion layer is formed of a conductive material and The electrical path between one electrode and the first metal layer is extended.

본 발명에 따른 음향 공진기는 삽입층을 도전성 재질로 형성하여 음향 공진기의 공진 활성 영역(Active Area) 경계 부분에 배치하므로, 공진 활성 영역의 경계 부분에서 제1 전극이나 제2 전극의 전기적인 경로를 확장한다. 이에 제1 전극과 제2 전극의 배선 저항을 낮출 수 있어 음향 공진기의 Insertion Loss를 줄일 수 있다.The acoustic resonator according to the present invention forms an insertion layer of a conductive material and is disposed at the boundary of the resonant active area of the acoustic resonator, so that the electrical path of the first electrode or the second electrode at the boundary of the resonant active area is determined. Expand. Accordingly, since the wiring resistance of the first electrode and the second electrode can be lowered, insertion loss of the acoustic resonator can be reduced.

또한 확장부 내에 음향 임피던스가 다른 2개의 반사 영역이 배치되므로, 수평파의 반사 효율을 높일 수 있다. In addition, since two reflection regions having different acoustic impedances are disposed in the extension, it is possible to increase the reflection efficiency of horizontal waves.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기의 평면도.
도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 9는 도 8의 상부 삽입층을 확대하여 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 11은 도 10의 하부 삽입층을 확대하여 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a plan view of an acoustic resonator according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II′ in FIG. 1.
3 to 6 are views for explaining a method of manufacturing an acoustic resonator according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view of the upper insertion layer of FIG. 8.
10 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an enlarged view of the lower insertion layer of FIG. 10.
12 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add another component, change or delete other components within the scope of the same spirit, or degrade another invention or the present invention. Other embodiments that are included within the scope of the invention idea can be easily proposed, but this will also be included within the scope of the invention idea.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, that a component is'connected' with another component includes not only those components that are'directly connected', but also those that are'indirectly connected' with other components. Means In addition, "including" a component means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기의 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도이다. 1 is a plan view of an acoustic resonator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 1.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기(100)는 체적 음향 공진기(BAW, Bulk Acoustic Wave Resonator) 일 수 있으며, 기판(110), 희생층(140), 공진부(120), 및 삽입층(170)을 포함할 수 있다. 1 to 2, the acoustic resonator 100 according to an embodiment of the present invention may be a volume acoustic resonator (BAW), a substrate 110, a sacrificial layer 140, and a resonator 120, and an insertion layer 170.

기판(110)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다. The substrate 110 may be a silicon substrate. For example, a silicon wafer may be used as the substrate 110 or a silicon on insulator (SOI) type substrate may be used.

기판(110)의 상면에는 절연층(115)이 마련되어 기판(110)과 공진부(120)를 전기적으로 격리시킬 수 있다. 또한 절연층(115)은 음향 공진기 제조 과정에서 캐비티(C)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(110)이 식각되는 것을 방지한다.An insulating layer 115 is provided on the upper surface of the substrate 110 to electrically isolate the substrate 110 from the resonator 120. In addition, the insulating layer 115 prevents the substrate 110 from being etched by the etching gas when forming the cavity C in the process of manufacturing the acoustic resonator.

이 경우, 절연층(115)은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 기판(110)에 형성될 수 있다.In this case, the insulating layer 115 may be formed of at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum nitride (AlN), and chemical vapor deposition (Chemical vapor deposition), RF Magnetron Sputtering (RF Magnetron Sputtering), and may be formed on the substrate 110 through any one of the process of evaporation (Evaporation).

희생층(140)은 절연층(115) 상에 형성되며, 희생층(140)의 내부에는 캐비티(C)와 식각 방지부(145)가 배치된다.The sacrificial layer 140 is formed on the insulating layer 115, and a cavity C and an etch stop 145 are disposed inside the sacrificial layer 140.

캐비티(C)는 빈 공간으로 형성되며, 희생층(140)의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. The cavity C is formed as an empty space, and may be formed by removing a portion of the sacrificial layer 140.

캐비티(C)가 희생층(140)에 내에 형성됨에 따라, 희생층(140)의 상부에 형성되는 공진부(120)는 전체적으로 편평하게 형성될 수 있다.As the cavity C is formed in the sacrificial layer 140, the resonator 120 formed on the sacrificial layer 140 may be entirely flat.

식각 방지부(145)는 캐비티(C)의 경계를 따라 배치된다. 식각 방지부(145)는 캐비티(C) 형성 과정에서 캐비티 영역 이상으로 식각이 진행되는 것을 방지하기 위해 구비된다. 따라서, 캐비티(C)의 수평 면적은 식각 방지부(145)에 의해 규정되고, 수직 면적(예컨대 높이)은 희생층(140)의 두께에 의해 규정된다.The etch stop 145 is disposed along the boundary of the cavity C. The etch-prevention unit 145 is provided to prevent the etching from proceeding beyond the cavity area in the process of forming the cavity C. Therefore, the horizontal area of the cavity C is defined by the etch stop 145, and the vertical area (eg, height) is defined by the thickness of the sacrificial layer 140.

멤브레인층(150)은 희생층(140) 상에 형성되며 캐비티(C)의 상부면을 형성한다. 따라서 멤브레인층(150)도 캐비티(C)를 형성하는 과정에서 쉽게 제거되지 않는 재질로 형성된다.The membrane layer 150 is formed on the sacrificial layer 140 and forms an upper surface of the cavity C. Therefore, the membrane layer 150 is also formed of a material that is not easily removed in the process of forming the cavity (C).

예를 들어, 희생층(140)의 일부(예컨대, 캐비티 영역)을 제거하기 위해 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계 에칭가스를 이용하는 경우, 멤브레인층(150)은 상기한 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 멤브레인층(150)은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. For example, when a halide-based etching gas such as fluorine (F) or chlorine (Cl) is used to remove a portion (eg, a cavity region) of the sacrificial layer 140, the membrane layer 150 is the above etching gas. It may be made of a material with low reactivity. In this case, the membrane layer 150 may include at least one of silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon nitride (Si 3 N 4 ).

또한 멤브레인층(150)은 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer)으로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the membrane layer 150 includes magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide ( Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), made of a dielectric layer (Dielectric layer) containing at least one material of zinc oxide (ZnO), aluminum (Al), nickel (Ni), chromium (Cr), It may be made of a metal layer containing at least one of platinum (Pt), gallium (Ga), and hafnium (Hf). However, the configuration of the present invention is not limited thereto.

멤브레인층(150) 상에는 질화 알루미늄(AlN)으로 제조되는 시드층(미도시)이 형성될 수 있다. 구체적으로 시드층은 멤브레인층(150)과 제1 전극(121) 사이에 배치될 수 있다. 시드층은 AlN 이외에도 HCP 구조를 가지는 유전체 또는 금속을 이용하여 형성될 수 있다. 금속일 경우, 예를 들어 시드층은 티타늄(Ti)으로 형성될 수 있다.A seed layer (not shown) made of aluminum nitride (AlN) may be formed on the membrane layer 150. Specifically, the seed layer may be disposed between the membrane layer 150 and the first electrode 121. The seed layer may be formed using a dielectric or metal having an HCP structure in addition to AlN. In the case of a metal, for example, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

공진부(120)는 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)을 포함한다. 공진부(120)는 아래에서부터 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)이 순서대로 적층된다. 따라서 공진부(120)에서 압전층(123)은 제1 전극(121)과 제2 전극(125) 사이에 배치된다.The resonance unit 120 includes a first electrode 121, a piezoelectric layer 123, and a second electrode 125. The resonator 120 is stacked in order from the first electrode 121, the piezoelectric layer 123, and the second electrode 125 from the bottom. Therefore, the piezoelectric layer 123 in the resonator 120 is disposed between the first electrode 121 and the second electrode 125.

공진부(120)는 멤브레인층(150) 상에 형성되므로, 결국 기판(110)의 상부에는 멤브레인층(150), 제1 전극(121), 압전층(123) 및 제2 전극(125)이 차례로 적층되어 공진부(120)를 형성한다.Since the resonance unit 120 is formed on the membrane layer 150, the membrane layer 150, the first electrode 121, the piezoelectric layer 123, and the second electrode 125 are formed on the substrate 110. Stacked in order to form the resonator 120.

공진부(120)는 제1 전극(121)과 제2 전극(125)에 인가되는 신호에 따라 압전층(123)을 공진시켜 공진 주파수 및 반공진 주파수를 발생시킬 수 있다.The resonator 120 may resonate the piezoelectric layer 123 according to signals applied to the first electrode 121 and the second electrode 125 to generate a resonance frequency and an anti-resonance frequency.

공진부(120)는 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)이 순차적으로 적층된 중앙부(S), 그리고 삽입층(170)이 개재되는 확장부(E)로 구분될 수 있다.The resonator 120 includes a first electrode 121, a piezoelectric layer 123, and a central portion S sequentially stacked with the second electrode 125, and an expansion portion E with an insertion layer 170 interposed therebetween. Can be divided into.

중앙부(S)는 공진부(120)의 중심에 배치되는 영역이고 확장부(E)는 중앙부(S)의 둘레를 따라 배치되는 영역이다. 따라서 확장부(E)는 중앙부(S)에서 외측으로 연장되는 영역을 의미한다.The central portion S is a region disposed at the center of the resonator 120 and the expansion portion E is a region disposed along the circumference of the central portion S. Therefore, the expansion part E means an area extending from the center part S to the outside.

삽입층(170)은 중앙부(S)에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 경사면(L)을 구비한다. 확장부(E)에서 압전층(123)과 제2 전극(125)은 일부가 삽입층(170) 상에 배치된다. 따라서 확장부(E)에 위치한 압전층(123)과 제2 전극(125)은 삽입층(170)의 경사면(L)형상을 따라 형성되는 경사면을 구비한다.The insertion layer 170 has an inclined surface (L) that becomes thicker as it moves away from the central portion (S). In the extension portion E, the piezoelectric layer 123 and the second electrode 125 are partially disposed on the insertion layer 170. Therefore, the piezoelectric layer 123 and the second electrode 125 located in the extension E have an inclined surface formed along the inclined surface L shape of the insertion layer 170.

한편, 본 실시예에서는 확장부(E)가 공진부(120)에 포함되는 것으로 정의하고 있으며, 이에 따라 확장부(E)에서도 공진이 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 확장부(E)의 구조에 따라 확장부(E)에서는 공진이 이루어지지 않고 중앙부(S)에서만 공진이 이루어질 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the extension E is defined as being included in the resonator 120, and accordingly, resonance may be made in the extension E. However, the present invention is not limited thereto, and resonance may not occur in the expansion unit E depending on the structure of the expansion unit E, but resonance may occur only in the central portion S.

제1 전극(121) 및 제2 전극(125)은 도전체로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금, 몰리브덴, 루테늄, 이리듐, 알루미늄, 백금, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 탄탈륨, 크롬, 니켈 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first electrode 121 and the second electrode 125 may be formed of a conductor, for example, gold, molybdenum, ruthenium, iridium, aluminum, platinum, titanium, tungsten, palladium, tantalum, chromium, nickel, or the like. It may be formed of a metal containing at least one, but is not limited thereto.

공진부(120)에서 제1 전극(121)은 제2 전극(125)보다 넓은 면적으로 형성되며, 제1 전극(121) 상에는 제1 전극(121)의 외곽을 따라 제1 금속층(180)이 배치된다. 따라서 제1 금속층(180)은 제2 전극(125)과 일정 거리 이격 배치되며, 공진부(120)를 둘러 싸는 형태로 배치될 수 있다. In the resonator 120, the first electrode 121 is formed with a larger area than the second electrode 125, and the first metal layer 180 is formed on the first electrode 121 along the periphery of the first electrode 121. Is placed. Therefore, the first metal layer 180 is disposed at a predetermined distance from the second electrode 125 and may be disposed in a form surrounding the resonator 120.

제1 전극(121)은 멤브레인층(150) 상에 배치되므로 전체적으로 편평하게 형성된다. 반면에 제2 전극(125)은 압전층(123)과 상부 삽입층(170b) 상에 배치되므로, 확장부(E) 내에서 압전층(123)과 상부 삽입층(170b)의 형상에 대응하여 굴곡이 형성될 수 있다.Since the first electrode 121 is disposed on the membrane layer 150, it is formed flat as a whole. On the other hand, since the second electrode 125 is disposed on the piezoelectric layer 123 and the upper insertion layer 170b, corresponding to the shapes of the piezoelectric layer 123 and the upper insertion layer 170b in the extension portion E Bends can be formed.

제2 전극(125)은 중앙부(S) 내에 전체적으로 배치되며, 확장부(E)에 부분적으로 배치된다. 이에, 제2 전극(125)은 후술되는 압전층(123)의 압전부(123a) 상에 배치되는 부분과, 확장부(E) 내에서 압전층(123)의 굴곡부(123b) 상에 배치되는 부분, 그리고 확장부(E) 내에서 후술되는 상부 삽입층(170b) 상에 배치되는 부분으로 구분될 수 있다. The second electrode 125 is entirely disposed in the central portion S, and partially disposed in the expansion portion E. Accordingly, the second electrode 125 is disposed on the piezoelectric portion 123a of the piezoelectric layer 123, which will be described later, and on the bent portion 123b of the piezoelectric layer 123 in the expansion portion E. It may be divided into a portion and a portion disposed on the upper insertion layer 170b, which will be described later in the expansion portion E.

또한 압전층(123)의 경사부(1231) 상에 배치되는 부분은 경사부(1231)의 경사면보다 작은 면적으로 형성된다 마찬가지로, In addition, the portion disposed on the inclined portion 1231 of the piezoelectric layer 123 is formed with a smaller area than the inclined surface of the inclined portion 1231.

압전층(123)은 제1 전극(121)과 후술되는 하부 삽입층(170a) 상에 형성된다. The piezoelectric layer 123 is formed on the first electrode 121 and the lower insertion layer 170a, which will be described later.

본 실시예에 있어서 압전층(123)은 질화 알루미늄(AlN)으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 압전층(123)의 재료로는 산화 아연(ZnO), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate), 쿼츠(Quartz) 등이 선택적으로 이용될 수 있다. 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride) 경우 희토류 금속(Rare earth metal), 전이 금속, 또는 알칼리 토금속(alkaline earth metal)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전이 금속은 하프늄(Hf), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈륨(Ta), 및 니오븀(Nb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 알칼리 토금속은 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.In this embodiment, the piezoelectric layer 123 may be formed of aluminum nitride (AlN). However, the present invention is not limited thereto, and zinc oxide (ZnO), doped aluminum nitride, lead zirconate titanate, and quartz may be selectively used as the material of the piezoelectric layer 123. Can. In the case of doped aluminum nitride, a rare earth metal, transition metal, or alkaline earth metal may be further included. For example, the rare earth metal may include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). The transition metal may include at least one of hafnium (Hf), titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), and niobium (Nb). Also, the alkaline earth metal may include magnesium (Mg).

본 실시예에 따른 압전층(123)은 중앙부(S)에 배치되는 압전부(123a), 그리고 확장부(E)에 배치되는 굴곡부(123b)를 포함한다. The piezoelectric layer 123 according to the present embodiment includes a piezoelectric portion 123a disposed in the central portion S and a bent portion 123b disposed in the expansion portion E.

압전부(123a)는 제1 전극(121)의 상부면에 직접 적층되는 부분이다. 따라서 압전부(123a)는 제1 전극(121)과 제2 전극(125) 사이에 개재되어 제1 전극(121), 제2 전극(125)과 함께 편평한 형태로 형성된다. The piezoelectric part 123a is a part directly stacked on the upper surface of the first electrode 121. Therefore, the piezoelectric unit 123a is interposed between the first electrode 121 and the second electrode 125 to form a flat shape together with the first electrode 121 and the second electrode 125.

굴곡부(123b)는 압전부(123a)에서 외측으로 연장되어 확장부(E) 내에 위치하는 영역 중 후술되는 하부 삽입층(170a)에 의해 융기되는 영역으로 정의될 수 있다.The bent portion 123b may be defined as a region that extends outward from the piezoelectric portion 123a and is raised by the lower insertion layer 170a, which will be described later, among the regions located in the expansion portion E.

따라서 굴곡부(123b)는 후술되는 하부 삽입층(170a) 상에 배치되며, 하부 삽입층(170a)의 형상을 따라 굴곡진 형태로 형성된다. 이에 압전층(123)은 압전부(123a)와 굴곡부(123b)의 경계에서 굴곡되며, 굴곡부(123b)는 하부 삽입층(170a)의 두께와 형상에 대응하여 융기된다.Therefore, the bent portion 123b is disposed on the lower insertion layer 170a, which will be described later, and is formed in a curved shape along the shape of the lower insertion layer 170a. Accordingly, the piezoelectric layer 123 is bent at the boundary between the piezoelectric portion 123a and the curved portion 123b, and the curved portion 123b is raised corresponding to the thickness and shape of the lower insertion layer 170a.

굴곡부(123b)는 경사부(1231)와 연장부(1232)로 구분될 수 있다.The bent portion 123b may be divided into an inclined portion 1231 and an extended portion 1232.

경사부(1231)는 후술되는 하부 삽입층(170a)의 경사면(L)에 의해 경사지게 형성되는 부분을 의미한다. 그리고 연장부(1232)는 경사부(1231)에서 외측으로 연장되는 부분을 의미한다. The inclined portion 1231 means a portion that is inclined by the inclined surface L of the lower insertion layer 170a, which will be described later. In addition, the extension portion 1232 means a portion extending from the inclined portion 1231 to the outside.

경사부(1231)는 상부면이 하부 삽입층(170a) 경사면(L)과 평행하게 형성되며, 이에 경사부(1231)의 경사각은 하부 삽입층(170a) 경사면(L)의 경사각(θ)과 동일하게 형성될 수 있다. The inclined portion 1231 is formed with the upper surface parallel to the inclined surface L of the lower insertion layer 170a, whereby the inclined angle of the inclined portion 1231 is equal to the inclined angle θ of the inclined surface L of the lower inserted layer 170a. It can be formed in the same way.

삽입층(170)은 중앙부(S)의 주변에 위치하며 제2 전극(125) 하부에 배치된다. The insertion layer 170 is positioned around the central portion S and is disposed under the second electrode 125.

따라서 삽입층(170)은 중앙부(S)를 제외한 영역 전체에 배치되거나, 일부 영역에 배치될 수 있다. Therefore, the insertion layer 170 may be disposed in the entire area except for the central portion S, or in some areas.

본 실시예의 삽입층(170)은 금속 재질로 구성되며, 서로 이격 배치되는 하부 삽입층(170a)과 상부 삽입층(170b)을 포함한다. 따라서 이하의 설명에서 삽입층(170)은 하부 삽입층(170a)과 상부 삽입층(170b)을 모두 포함하는 개념으로 사용된다.The insertion layer 170 of the present embodiment is made of a metal material, and includes a lower insertion layer 170a and an upper insertion layer 170b spaced apart from each other. Therefore, in the following description, the insertion layer 170 is used as a concept including both the lower insertion layer 170a and the upper insertion layer 170b.

본 실시예에서 하부 삽입층(170a)은 전체가 제1 전극(121) 상에 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 제1 전극(121)의 외측으로 연장 배치될 수 있다. 이 경우 하부 삽입층(170a)은 멤브레인층(150)과 식각 방지부(145)의 표면에도 배치될 수 있다.In this embodiment, the entire lower insertion layer 170a is disposed on the first electrode 121. However, the present invention is not limited thereto, and may be extended to the outside of the first electrode 121 as necessary. In this case, the lower insertion layer 170a may also be disposed on the surface of the membrane layer 150 and the etch stop 145.

하부 삽입층(170a)은 중앙부(S)의 둘레 중 상부 삽입층(170b)이 배치되지 않은 영역에 배치되어 압전층(123)의 굴곡부(123b)를 지지한다. 따라서 하부 삽입층(170a)은 적어도 일부가 압전층(123)과 제1 전극(121) 사이에 배치된다.The lower insertion layer 170a is disposed in a region where the upper insertion layer 170b is not disposed among the circumferences of the central portion S to support the curved portion 123b of the piezoelectric layer 123. Therefore, at least a portion of the lower insertion layer 170a is disposed between the piezoelectric layer 123 and the first electrode 121.

압전층(123)의 굴곡부(123b)는 하부 삽입층(170a)의 형상을 따라 경사부(1231)와 연장부(1232)로 구분될 수 있다.The curved portion 123b of the piezoelectric layer 123 may be divided into an inclined portion 1231 and an extended portion 1232 along the shape of the lower insertion layer 170a.

또한 하부 삽입층(170a)은 제1 전극(121)과 제1 금속층(180) 사이에 배치된다. 따라서 하부 삽입층(170a)은 확장부(E) 부분에서 제1 전극(121)과 제1 금속층(180) 사이의 전기적인 경로를 확장한다.In addition, the lower insertion layer 170a is disposed between the first electrode 121 and the first metal layer 180. Therefore, the lower insertion layer 170a extends the electrical path between the first electrode 121 and the first metal layer 180 in the extension portion E.

이러한 구성은 확장부(E)나 그 주변에서 제1 전극(121)의 배선 저항을 낮출 수 있다. 따라서 음향 공진기의 삽입 손실(Insertion Loss)를 줄일 수 있다.Such a configuration can lower the wiring resistance of the first electrode 121 in or around the extension E. Therefore, insertion loss of the acoustic resonator can be reduced.

상부 삽입층(170b)은 제2 전극(125)과 압전층(123) 사이에 배치되며, 확장부(E)에 배치되는 제2 전극(125)과 접촉하도록 적층배치된다.The upper insertion layer 170b is disposed between the second electrode 125 and the piezoelectric layer 123, and is stacked and disposed to contact the second electrode 125 disposed on the extension portion E.

본 실시예에서 상부 삽입층(170b)은 압전층(123) 상에 형성되며, 상부 삽입층(170b)의 상부면에는 제2 전극(125)이 적층 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 상부 삽입층(170b)을 제2 전극(125)과 보호층(127) 사이에 적층 배치하는 것도 가능하다. In this embodiment, the upper insertion layer 170b is formed on the piezoelectric layer 123, and the second electrode 125 is stacked on the upper surface of the upper insertion layer 170b. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to stack the upper insertion layer 170b between the second electrode 125 and the protective layer 127 as necessary.

또한 상부 삽입층(170b)은 일측이 제2 금속층(190)과 연결된다. 따라서 상부 삽입층(170b)은 확장부(E) 부분에서 제2 전극(125)과 제2 금속층(190) 사이의 전기적인 경로를 확장한다.In addition, one side of the upper insertion layer 170b is connected to the second metal layer 190. Therefore, the upper insertion layer 170b extends the electrical path between the second electrode 125 and the second metal layer 190 in the extension portion E.

이러한 구성은 확장부(E)나 그 주변에서 제2 전극(125)의 배선 저항을 낮출 수 있다. 따라서 음향 공진기의 삽입 손실(Insertion Loss)를 줄일 수 있다.Such a configuration can lower the wiring resistance of the second electrode 125 in or around the extension E. Therefore, insertion loss of the acoustic resonator can be reduced.

이와 같이 구성되는 삽입층(170)은 중앙부(S)에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 형태로 형성된다. 이로 인해 삽입층(170)은 중앙부(S)와 인접하게 배치되는 측면이 일정한 경사각(θ)을 갖는 경사면(L)으로 형성된다.The insertion layer 170 configured as described above is formed in a form in which the thickness becomes thicker as it moves away from the central portion S. Due to this, the insertion layer 170 is formed as an inclined surface L having a constant inclination angle θ with a side surface disposed adjacent to the central portion S.

삽입층(170) 측면의 경사각(θ)이 5°보다 작게 형성되면, 이를 제조하기 위해서는 삽입층(170)의 두께를 매우 얇게 형성하거나 경사면(L)의 면적을 과도하게 크게 형성해야 하므로, 실질적으로 구현이 어렵다. If the inclination angle θ of the side of the insertion layer 170 is formed smaller than 5°, in order to manufacture it, the thickness of the insertion layer 170 must be formed very thinly or the area of the inclined surface L must be excessively large. It is difficult to implement.

또한 삽입층(170) 측면의 경사각(θ)이 70°보다 크게 형성되면, 삽입층(170) 상에 적층되는 압전층(123)이나 제2 전극(125)의 경사각도 70°보다 크게 형성된다. 이 경우 경사면(L)에 적층되는 압전층(123)이나 제2 전극(125)이 과도하게 굴곡되므로, 굴곡 부분에서 크랙(crack)이 발생될 수 있다. In addition, when the inclination angle θ of the side of the insertion layer 170 is greater than 70°, the inclination angle of the piezoelectric layer 123 or the second electrode 125 stacked on the insertion layer 170 is also greater than 70°. . In this case, since the piezoelectric layer 123 or the second electrode 125 stacked on the inclined surface L is excessively bent, cracks may be generated in the bent part.

따라서, 본 실시예에서 상기 경사면(L)의 경사각(θ)은 5°이상, 70°이하의 범위로 형성된다.Therefore, in this embodiment, the inclination angle θ of the inclined surface L is formed in a range of 5° or more and 70° or less.

한편, 본 실시예에서 압전층(123)의 경사부(1231)는 삽입층(170)의 경사면(L)을 따라 형성되며 이에 삽입층(170)의 경사면(L)과 동일한 경사각으로 형성된다. 따라서 경사부(1231)의 경사각도 삽입층(170)의 경사면(L)과 마찬가지로 5°이상, 70°이하의 범위로 형성된다. 이러한 구성은 삽입층(170)의 경사면(L)에 적층되는 제2 전극(125)에도 동일하게 적용됨은 물론이다.On the other hand, in this embodiment, the inclined portion 1231 of the piezoelectric layer 123 is formed along the inclined surface L of the insertion layer 170, and thus is formed at the same inclination angle as the inclined surface L of the insertion layer 170. Therefore, the inclination angle of the inclined portion 1231 is formed in a range of 5° or more and 70° or less, similarly to the inclined surface L of the insertion layer 170. It goes without saying that this configuration is equally applied to the second electrode 125 stacked on the inclined surface L of the insertion layer 170.

또한 하부 삽입층(170a)의 경사각과 상부 삽입층(170b)의 경사각은 서로 다르게 구성될 수 있다. 그러나 모두 상기한 범위에 포함되도록 형성된다.In addition, the inclination angle of the lower insertion layer 170a and the inclination angle of the upper insertion layer 170b may be configured differently. However, all are formed to be included in the above range.

본 실시예의 하부 삽입층(170a)은 음향 임피던스(Acoustic Impedance)가 인접 배치되는 다른 구성 요소들보다 낮은 재질로 구성된다. 구체적으로, 하부 삽입층(170a)은 압전층(123)과 제1, 제2 전극들(121, 125)보다 음향 임피던스가 작은 재질이 이용된다. The lower insertion layer 170a of this embodiment is made of a material having a lower acoustic impedance than other components arranged adjacently. Specifically, a material having a smaller acoustic impedance than the piezoelectric layer 123 and the first and second electrodes 121 and 125 is used as the lower insertion layer 170a.

예를 들어, 본 실시예에 따른 음향 공진기는 공진 주파수 4.9GHz 구현을 위해서는 제2 전극을 두께 1000Å인 몰리브덴(Mo)으로 구성하고, 압전체는 두께 4000Å인 질화알루미늄(AlN)으로 구성하며, 제1 전극은 두께 1200Å인 몰리브덴(Mo)으로 구성할 수 있다.For example, in order to implement a resonance frequency of 4.9 GHz, the acoustic resonator according to the present embodiment comprises a second electrode made of molybdenum (Mo) having a thickness of 1000 Å, and a piezoelectric body made of aluminum nitride (AlN) having a thickness of 4000 ,, and the first The electrode may be formed of molybdenum (Mo) having a thickness of 1200 Pa.

이러한 경우, 제1 전극(121)에 접합된 금속 재질의 하부 삽입층(170a)은 저항이 낮고, 음향 임피던스가 압전층(123) 재질이나 제1 전극(121) 재질에 비하여 상대적으로 낮은 재질이어야 하므로, 알루미늄(Al)이나 알루미늄(Al) 계열이 유리하고, 두께는 약 1000Å~6000Å의 범위로 구성할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. In this case, the lower insertion layer 170a made of a metal material bonded to the first electrode 121 should have a low resistance and a relatively low acoustic impedance compared to the piezoelectric layer 123 material or the first electrode 121 material. Therefore, aluminum (Al) or aluminum (Al) series is advantageous, and the thickness can be configured in a range of about 1000 mm 2 to 6000 mm 2. However, it is not limited thereto.

상부 삽입층(170b)은 제1 삽입층과 동일한 재질로 구성될 수 있다. 또한 상부 삽입층(170)은 전기 저항이 낮은 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 금(Au), 백금(Pt) 등으로 형성하는 것도 가능하다. 상부 삽입층(170b)의 두께는 하부 삽입층(170a)과 유사하게 약 1000Å~6000Å의 범위로 형성될 수 있다.The upper insertion layer 170b may be made of the same material as the first insertion layer. In addition, the upper insertion layer 170 may be formed of molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), gold (Au), platinum (Pt), etc. having low electrical resistance. The thickness of the upper insertion layer 170b may be formed in a range of about 1000Å to 6000Å similar to the lower insertion layer 170a.

공진부(120)는 빈 공간으로 형성되는 캐비티(C)를 통해 기판(110)과 이격 배치된다. The resonator 120 is spaced apart from the substrate 110 through a cavity C formed as an empty space.

캐비티(C)는 음향 공진기 제조 과정에서 에칭 가스(또는 에칭 용액)을 유입 홀(도 1의 H)로 공급하여 희생층(140)의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다.The cavity C may be formed by removing a portion of the sacrificial layer 140 by supplying an etching gas (or an etching solution) to the inflow hole (H in FIG. 1) in the process of manufacturing the acoustic resonator.

보호층(127)은 음향 공진기(100)의 표면을 따라 배치되어 음향 공진기(100)를 외부로부터 보호한다. 보호층(127)은 제2 전극(125), 압전층(123)의 굴곡부(123b)가 형성하는 표면을 따라 배치될 수 있다. The protective layer 127 is disposed along the surface of the acoustic resonator 100 to protect the acoustic resonator 100 from the outside. The protective layer 127 may be disposed along a surface formed by the second electrode 125 and the curved portion 123b of the piezoelectric layer 123.

보호층(127)은 실리콘 옥사이드 계열, 실리콘 나이트라이드 계열, 알루미늄 옥사이드 계열 및 알루미늄 나이트라이드 계열 중의 어느 하나의 절연 물질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The protective layer 127 may be formed of an insulating material of any one of silicon oxide series, silicon nitride series, aluminum oxide series and aluminum nitride series, but is not limited thereto.

보호층(127)은 하나의 층으로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 재질이 다른 2개의 층을 적층하여 형성하는 것도 가능하다. The protective layer 127 may be formed as a single layer, but may be formed by stacking two layers having different materials as necessary.

한편, 제1 전극(121)과 제2 전극(125)은 공진부(120)의 외측으로 연장될 수 있다. 그리고 연장 형성된 부분의 상부면에는 각각 제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)이 배치될 수 있다.Meanwhile, the first electrode 121 and the second electrode 125 may extend outside the resonator 120. In addition, the first metal layer 180 and the second metal layer 190 may be respectively disposed on the upper surface of the extended portion.

제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 등의 재질로 이루어질 수 있다.The first metal layer 180 and the second metal layer 190 may be made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), or copper-tin (Cu-Sn) alloy. .

제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 기판(110) 상에서 본 실시예에 따른 음향 공진기의 전극(121, 125)과, 인접하게 배치된 다른 음향 공진기의 전극을 전기적으로 연결하는 연결 배선으로 기능하거나, 외부 접속용 단자로 기능할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2를 참조하면 제2 금속층(190)은 상부 삽입층(170b) 상에 배치된 제2 전극(125)과, 압전층(123) 하부에 배치된 제3 전극(129)과 연결한다. 여기서 제3 전극(129)은 제1 전극(125)과 함께 제조되는 전극으로, 제1 전극(125)과 동일한 재질로 형성되며 제1 전극(125)과 동일한 평면상에 배치될 수 있다. 이러한 제3 전극(129)은 기판(110) 상에서 인접하게 배치되는 다른 음향 공진기(미도시)의 제1 전극 또는 제2 전극과 연결될 수 있다. The first metal layer 180 and the second metal layer 190 are electrically connected on the substrate 110 to electrically connect the electrodes 121 and 125 of the acoustic resonator according to the present embodiment and electrodes of other acoustic resonators disposed adjacent to each other. It can function as a wiring or as a terminal for external connection. However, it is not limited thereto. Referring to FIG. 2, the second metal layer 190 is connected to the second electrode 125 disposed on the upper insertion layer 170b and the third electrode 129 disposed under the piezoelectric layer 123. Here, the third electrode 129 is an electrode manufactured with the first electrode 125 and is formed of the same material as the first electrode 125 and may be disposed on the same plane as the first electrode 125. The third electrode 129 may be connected to a first electrode or a second electrode of another acoustic resonator (not shown) disposed adjacent to the substrate 110.

제1 금속층(180)은 보호층(127)을 관통하여 제1 전극(121)에 접합된다.The first metal layer 180 penetrates the protective layer 127 and is bonded to the first electrode 121.

또한 공진부(120)에서 제1 전극(121)은 제2 전극(125)보다 넓은 면적으로 형성되며, 제1 전극(121)의 둘레 부분에는 제1 금속층(180)이 형성된다. Also, in the resonator 120, the first electrode 121 is formed with a larger area than the second electrode 125, and the first metal layer 180 is formed on the periphery of the first electrode 121.

따라서, 제1 금속층(180)은 공진부(120)의 둘레를 따라 배치되며, 이에 제2 전극(125)을 둘러싸는 형태로 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.Therefore, the first metal layer 180 is disposed along the periphery of the resonator 120, and thus is disposed in a form surrounding the second electrode 125. However, it is not limited thereto.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 음향 공진기는, 삽입층(170)에 의해 공진부(120)의 확장부(E)가 중앙부(S)보다 두꺼운 두께로 형성되므로, 중앙부(S)에서 발생한 진동이 외곽으로 빠져 나가는 것을 억제하여 음향 공진기의 Q-factor를 증가시킬 수 있다.Since the acoustic resonator according to the present embodiment configured as described above is formed by the insertion layer 170, the extension portion E of the resonator portion 120 is formed to have a thicker thickness than the central portion S, the vibration generated in the central portion S It is possible to increase the Q-factor of the acoustic resonator by suppressing the escape to the outside.

또한 제2 전극(125)을 확장부(E)에 부분적으로 배치함으로써, 비약적으로 개선된 공진 성능을 제공할 수 있다.In addition, by partially arranging the second electrode 125 in the extension portion E, it is possible to provide a significantly improved resonance performance.

또한 삽입층(170)을 금속 재질(또는 도전성 재질)로 형성하여 음향 공진기의 중앙부(S, 즉 Active Area) 경계 부분에 배치하므로, 중앙부(S)의 경계 부분에서 제1 전극(121)이나 제2 전극(125)의 전기적인 경로를 확장한다. 이에 제1 전극(121)과 제2 전극(125)의 배선 저항을 낮출 수 있어 음향 공진기의 삽입 손실을 줄일 수 있다.In addition, since the insertion layer 170 is formed of a metal material (or a conductive material) and is disposed at the boundary of the central portion (S, that is, the active area) of the acoustic resonator, the first electrode 121 or the first electrode 121 or the boundary is formed at the boundary portion of the central portion S. 2 The electrical path of the electrode 125 is extended. Accordingly, the wiring resistance of the first electrode 121 and the second electrode 125 can be lowered, thereby reducing insertion loss of the acoustic resonator.

더하여, 절연 재질로 삽입층(170)을 구성하는 선행기술문헌의 음향 공진기에 비해, 본 실시예와 같이 금속 재질로 삽입층(170)을 구성하는 경우, 온도 변화가 13.4% 더 작은 것으로 측정되어 상대적으로 방열 특성이 우수함을 확인하였다.In addition, compared to the acoustic resonator of the prior art document constituting the insert layer 170 with an insulating material, when the insert layer 170 is made of a metal material as in this embodiment, the temperature change is measured to be 13.4% smaller. It was confirmed that the heat dissipation properties are relatively excellent.

이어서 본 실시예에 따른 음향 공진기의 제조 방법을 설명한다. Next, a method of manufacturing the acoustic resonator according to this embodiment will be described.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 to 6 are views for explaining a method of manufacturing an acoustic resonator according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향 공진기 제조 방법은 먼저 기판(110) 상에 절연층(115), 및 희생층(140)을 형성하고, 희생층(140)을 관통하는 패턴(P)을 형성한다. 따라서 절연층(115)은 패턴(P)을 통해 외부로 노출된다. Referring first to FIG. 3, in the method of manufacturing an acoustic resonator according to an embodiment of the present invention, first, an insulating layer 115 and a sacrificial layer 140 are formed on the substrate 110, and the sacrificial layer 140 is penetrated. The pattern P is formed. Therefore, the insulating layer 115 is exposed to the outside through the pattern P.

절연층(115)은 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 질화실리콘(SiN) 또는 산화실리콘(SiO2) 등으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The insulating layer 115 includes magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), silicon nitride (SiN), silicon oxide (SiO 2 ), or the like, but is not limited thereto.

희생층(140)에 형성되는 패턴(P)은 측면이 경사지도록 형성된다. 이에 추후에 패턴(P) 내에 형성되는 식각 방지부(145)와 희생층(140)의 경계에서 가파른(Abrupt) 단차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 패턴(P)은 상면의 폭이 하면의 폭 보다 넓은 사다리꼴 형태의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 디슁(Dishing) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 패턴(P)의 단면은 하면과 측면이 이루는 각도가 110° ~ 160° 일 수 있고, 하면의 폭은 2㎛ ~ 30㎛로 형성될 수 있다.The pattern P formed on the sacrificial layer 140 is formed such that the side surface is inclined. Accordingly, a steep step may be prevented from occurring at the boundary between the etch-preventing portion 145 and the sacrificial layer 140 formed in the pattern P later. In addition, the pattern P may be formed to have a trapezoidal cross section in which the width of the upper surface is wider than the width of the lower surface. Accordingly, a dishing phenomenon can be prevented. For example, the cross-section of the pattern P may have an angle between the lower surface and the side surface of 110° to 160°, and the width of the lower surface may be 2 μm to 30 μm.

희생층(140)은 추후의 식각 공정을 통해 일부가 제거되어 캐비티(도 2의 C)를 형성한다. 따라서 희생층(140)은 식각에 용이한 폴리실리콘 또는 폴리머 등의 재질이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. The sacrificial layer 140 is partially removed through a subsequent etching process to form a cavity (FIG. 2C ). Therefore, the sacrificial layer 140 may be made of a material such as polysilicon or polymer that is easily etched. However, it is not limited thereto.

이어서, 희생층(140) 상에 멤브레인층(150)을 형성한다. 멤브레인층(150)은 희생층(140)이 표면을 따라 일정한 두께로 형성된다. 멤브레인층(150)의 두께는 희생층(140)의 두께 보다 얇을 수 있다. Subsequently, a membrane layer 150 is formed on the sacrificial layer 140. The membrane layer 150 has a sacrificial layer 140 formed at a constant thickness along the surface. The thickness of the membrane layer 150 may be thinner than that of the sacrificial layer 140.

멤브레인층(150)은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer) 또는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 어느 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.The membrane layer 150 may include at least one of silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon nitride (Si 3 N 4 ). In addition, magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), Dielectric layer or aluminum (Al), nickel (Ni), chromium (Cr), platinum (Pt), gallium (Ga) containing at least one of titanium oxide (TiO 2 ) and zinc oxide (ZnO) , Hafnium (Hf) may be made of a metal layer containing at least one material. However, the configuration of the present invention is not limited thereto.

한편, 도시되어 있지 않지만, 멤브레인층(150) 상에 시드층이 형성될 수 있다. Meanwhile, although not illustrated, a seed layer may be formed on the membrane layer 150.

시드층은 멤브레인층(150)과 후술되는 제1 전극(121) 사이에 배치될 수 있다. 시드층은 질화 알루미늄(AlN)으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 HCP 구조를 가지는 유전체 또는 금속을 이용하여 형성할 수도 있다. 예를 들어 금속으로 시드층을 형성하는 경우 시드층은 티타늄(Ti)으로 형성될 수 있다.The seed layer may be disposed between the membrane layer 150 and the first electrode 121 described below. The seed layer may be made of aluminum nitride (AlN), but is not limited thereto and may be formed using a dielectric or metal having an HCP structure. For example, when a seed layer is formed of a metal, the seed layer may be formed of titanium (Ti).

이어서, 멤브레인층(150) 상에 식각 방지층(145a)을 형성한다. 식각 방지층(145a)은 패턴(P)의 내부에도 충진된다. Subsequently, an etch stop layer 145a is formed on the membrane layer 150. The etch stop layer 145a is also filled in the pattern P.

식각 방지층(145a)은 패턴(P)을 완전히 채우는 두께로 형성된다. 따라서 식각 방치층(145a)은 희생층(140)보다 두껍게 형성될 수 있다. The etch-stop layer 145a is formed to a thickness that completely fills the pattern P. Therefore, the etch-off layer 145a may be formed thicker than the sacrificial layer 140.

식각 방지층(145a)은 절연층(115)과 동일한 재료로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The etch-stop layer 145a may be formed of the same material as the insulating layer 115, but is not limited thereto.

이어서, 멤브레인층(150)이 외부로 노출되도록 식각 방지층(145a)을 제거한다. Subsequently, the etch stop layer 145a is removed so that the membrane layer 150 is exposed to the outside.

이때 패턴(P)의 내부에 충진된 부분은 남겨지며, 남겨진 식각 방지층(145a)은 식각 방지부(145)로 기능한다.At this time, a portion filled in the inside of the pattern P is left, and the remaining etch stop layer 145a functions as an etch stop 145.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 멤브레인층(150) 상면에 제1 전극(121)과 제3 전극(129)을 형성한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 4, the first electrode 121 and the third electrode 129 are formed on the upper surface of the membrane layer 150.

본 실시예에 있어서 제1 전극(121)과 제3 전극(129)은 도전체로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금, 몰리브덴, 루테늄, 이리듐, 알루미늄, 백금, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 탄탈륨, 크롬, 니켈 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, the first electrode 121 and the third electrode 129 may be formed of a conductor, for example, gold, molybdenum, ruthenium, iridium, aluminum, platinum, titanium, tungsten, palladium, tantalum, chrome , Nickel or a metal containing at least one of them, but is not limited thereto.

제1 전극(121)은 캐비티(도 2의 C)가 형성될 영역의 상부에 형성된다. The first electrode 121 is formed on the region where the cavity (C of FIG. 2) is to be formed.

제1 전극(121)과 제3 전극(129)은 멤브레인층(150) 전체를 덮는 형태로 도전체층을 형성한 후, 불필요한 부분을 제거함으로써 일괄적으로 형성할 수 있다. The first electrode 121 and the third electrode 129 may be formed collectively by removing an unnecessary portion after forming a conductor layer in a form that covers the entire membrane layer 150.

이어서, 하부 삽입층(170a)을 형성한다. 하부 삽입층(170a)은 제1 전극(121) 상에 형성되며, 필요에 따라 멤브레인층(150)의 상부로 확장될 수 있다.Subsequently, a lower insertion layer 170a is formed. The lower insertion layer 170a is formed on the first electrode 121 and may be extended to the upper portion of the membrane layer 150 as necessary.

하부 삽입층(170a)은 멤브레인층(150)과 제1 전극(121), 그리고 식각 방지부(145)가 형성하는 표면 전체를 덮도록 도전성 물질을 증착한 후, 불필요한 부분을 제거하는 패터닝 공정을 통해 완성될 수 있다.The lower insertion layer 170a deposits a conductive material to cover the entire surface formed by the membrane layer 150, the first electrode 121, and the etch stop 145, and then performs a patterning process to remove unnecessary portions. Can be completed.

이에 따라 중앙부(도 2의 S)에는 하부 삽입층(170a)이 배치되지 않는다. 본 실시예에서 하부 삽입층(170a)은 전체가 제1 전극(121) 상에 적층되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극(121)의 형상이 변경되는 경우, 하부 삽입층(170a)은 적어도 일부가 멤브레인층(150)이나 식각 방지부(145) 상에 적층될 수 있다.Accordingly, the lower insertion layer 170a is not disposed in the central portion (S in FIG. 2 ). In this embodiment, the lower insertion layer 170a is taken as an example in which the entirety is stacked on the first electrode 121. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and when the shape of the first electrode 121 is changed, at least a portion of the lower insertion layer 170a is stacked on the membrane layer 150 or the etch stop 145 Can be.

중앙부(S)와 인접하게 배치되는 하부 삽입층(170a)의 측면은 경사면(도 2의 L)으로 형성된다. 하부 삽입층(170a)은 중앙부(S) 측으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면(L)을 구비하며, 이에 하부 삽입층(170a)의 하부면은 하부 삽입층(170a)의 상부면보다 중앙부(S) 측으로 더 확장된 형태로 형성된다. 하부 삽입층(170a) 경사면(L)의 경사각은 전술한 바와 같이 5°~ 70°의 범위로 형성될 수 있다.The side surface of the lower insertion layer 170a disposed adjacent to the central portion S is formed as an inclined surface (L in FIG. 2 ). The lower insertion layer 170a has an inclined surface L that becomes thinner as it goes toward the central portion S, so that the lower surface of the lower insertion layer 170a is toward the central portion S than the upper surface of the lower insertion layer 170a. It is formed in a more extended form. The inclination angle of the lower insertion layer 170a inclined surface L may be formed in a range of 5° to 70° as described above.

하부 삽입층(170a)은 금속 재질로 구성되며, 음향 임피던스가 압전층(123)과 제1 전극(121)보다 낮은 재질이 이용된다. 전술한 바와 같이, 압전층(123)으로 질화 알루미늄(AlN)을 이용하는 경우, 하부 삽입층(170a)은 알루미늄이나 알루미늄 합금 재질로 형성될 수 있다. The lower insertion layer 170a is made of a metal material, and a material having a lower acoustic impedance than the piezoelectric layer 123 and the first electrode 121 is used. As described above, when using aluminum nitride (AlN) as the piezoelectric layer 123, the lower insertion layer 170a may be formed of aluminum or an aluminum alloy material.

이어서, 제1 전극(121)과 하부 삽입층(170a) 상에 압전층(123)을 형성한다. 압전층(123)은 질화 알루미늄(AlN)으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 산화 아연(ZnO), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate), 쿼츠(Quartz) 등이 선택적으로 이용될 수 있다. 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride) 경우 희토류 금속(Rare earth metal), 전이 금속, 또는 알칼리 토금속(alkaline earth metal)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전이 금속은 하프늄(Hf), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈륨(Ta), 및 니오븀(Nb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 알칼리 토금속은 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.Subsequently, a piezoelectric layer 123 is formed on the first electrode 121 and the lower insertion layer 170a. The piezoelectric layer 123 may be formed of aluminum nitride (AlN), but is not limited thereto, and includes zinc oxide (ZnO), doped aluminum nitride, lead zirconate titanate, and quartz. Etc. can optionally be used. In the case of doped aluminum nitride, a rare earth metal, transition metal, or alkaline earth metal may be further included. For example, the rare earth metal may include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). The transition metal may include at least one of hafnium (Hf), titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), and niobium (Nb). In addition, the alkaline earth metal may include magnesium (Mg).

압전층(123)은 제1 전극(121)과 하부 삽입층(170a) 등이 형성하는 표면 전체에 압전 물질을 형성한 후, 불필요한 부분을 부분적으로 제거함에 따라 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제2 전극(125)을 형성하는 과정에서 제2 전극(125)과 함께 압전 물질의 불필요한 부분을 제거하여 압전층(123)을 완성한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 전극(125) 형성 전에 압전 물질의 불필요한 부분을 제거하여 압전층(123)을 완성하는 것도 가능하다.The piezoelectric layer 123 may be formed by forming a piezoelectric material on the entire surface formed by the first electrode 121 and the lower insertion layer 170a, and then partially removing unnecessary portions. In this embodiment, in the process of forming the second electrode 125, the unnecessary portion of the piezoelectric material is removed together with the second electrode 125 to complete the piezoelectric layer 123. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to complete the piezoelectric layer 123 by removing unnecessary portions of the piezoelectric material before forming the second electrode 125.

압전층(123)은 제1 전극(121)과 하부 삽입층(170a) 상에 적층되므로, 제1 전극(121)과 하부 삽입층(170a)이 이루는 표면의 형상을 따라 형성된다. Since the piezoelectric layer 123 is stacked on the first electrode 121 and the lower insertion layer 170a, it is formed along the shape of the surface formed by the first electrode 121 and the lower insertion layer 170a.

이에 도 2에 도시된 바와 같이 제1 전극(121) 상에 적층되는 부분은 압전부(123a)를 구성하고, 하부 삽입층(170a) 상에 적층되는 부분은 굴곡부(123b)를 형성한다.Accordingly, as shown in FIG. 2, a portion stacked on the first electrode 121 constitutes a piezoelectric portion 123a, and a portion stacked on the lower insertion layer 170a forms a bent portion 123b.

이어서 압전층(123) 상에 상부 삽입층(170b)을 형성한다. 상부 삽입층(170b)은 하부 삽입층(170a)과 동일한 재질로 구성될 수 있으며, 이 경우 상부 삽입층(170b)은 하부 삽입층(170a)과 동일한 방법으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.Subsequently, an upper insertion layer 170b is formed on the piezoelectric layer 123. The upper insertion layer 170b may be made of the same material as the lower insertion layer 170a, and in this case, the upper insertion layer 170b may be formed in the same manner as the lower insertion layer 170a. However, it is not limited thereto.

이어서, 압전층(123)과 상부 삽입층(170b)의 상부에 제2 전극(125)을 형성한다. 제2 전극(125)은 도전체로 형성되며, 예를 들어 금, 몰리브덴, 루테늄, 이리듐, 알루미늄, 백금, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 탄탈륨, 크롬, 니켈 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Subsequently, the second electrode 125 is formed on the piezoelectric layer 123 and the upper insertion layer 170b. The second electrode 125 is formed of a conductor, for example, gold, molybdenum, ruthenium, iridium, aluminum, platinum, titanium, tungsten, palladium, tantalum, chromium, nickel, or a metal containing at least one of them. However, it is not limited thereto.

제2 전극(125)은 압전층(123)과 상부 삽입층이 형성하는 표면 전체에 도전층을 형성한 후, 식각 등의 방식으로 불필요한 부분을 제거함으로써 도 5에 도시된 형태를 형성할 수 있다. 이 과정에서 압전층(123)의 불필요한 부분을 제거하는 공정도 함께 수행될 수 있다. The second electrode 125 may form a shape shown in FIG. 5 by removing an unnecessary portion by a method such as etching after forming a conductive layer on the entire surface formed by the piezoelectric layer 123 and the upper insertion layer. . In this process, a process of removing unnecessary portions of the piezoelectric layer 123 may also be performed.

이어서, 보호층(127)을 형성한다. Next, a protective layer 127 is formed.

보호층(127)은 제2 전극(125)과 압전층(123), 상부 삽입층(170b)이 형성하는 표면을 따라 형성된다. The protective layer 127 is formed along the surface formed by the second electrode 125, the piezoelectric layer 123, and the upper insertion layer 170b.

보호층(127)은 실리콘 옥사이드 계열, 실리콘 나이트라이드 계열, 알루미늄 옥사이드 계열 및 알루미늄 나이트라이드 계열 중의 하나의 절연 물질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The protective layer 127 may be formed of an insulating material of one of silicon oxide series, silicon nitride series, aluminum oxide series and aluminum nitride series, but is not limited thereto.

이어서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보호층(127)을 부분적으로 제거하여 제1 전극(121)과 제2 전극(125)을 부분적으로 노출시키고, 노출된 부분에 각각 제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)을 형성하여 도 2에 도시된 음향 공진기(100)를 완성한다. Subsequently, as shown in FIGS. 5 and 6, the protective layer 127 is partially removed to partially expose the first electrode 121 and the second electrode 125, and the first metal layer is respectively exposed. (180) and the second metal layer 190 are formed to complete the acoustic resonator 100 shown in FIG. 2.

보호층(127)을 제거하는 과정에서 제1 전극(121)과 제2 전극(125)뿐만 아니라, 하부 삽입층(170a)과 상부 삽입층(170b), 제3 전극(129)도 부분적으로 노출된다. 따라서 제1 금속층(180)은 제1 전극(121)과 하부 삽입층(170a) 상에 형성되고, 제2 금속층(190)은 제2 전극(125), 상부 삽입층(170b), 제3 전극(129) 상에 형성되어 상호 간을 전기적으로 연결한다.In the process of removing the protective layer 127, the first electrode 121 and the second electrode 125, as well as the lower insertion layer 170a, the upper insertion layer 170b, and the third electrode 129 are partially exposed. do. Accordingly, the first metal layer 180 is formed on the first electrode 121 and the lower insertion layer 170a, and the second metal layer 190 is the second electrode 125, the upper insertion layer 170b, and the third electrode. It is formed on (129) to electrically connect to each other.

제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 등의 재질로 이루어질 수 있고, 증착 등의 방식으로 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The first metal layer 180 and the second metal layer 190 may be made of a material such as gold (Au), gold-tin (Au-Sn) alloy, copper (Cu), or copper-tin (Cu-Sn) alloy, , It may be formed by a method such as vapor deposition, but is not limited thereto.

이어서, 캐비티(C)를 형성한다. Subsequently, a cavity C is formed.

캐비티(C)는 희생층(140)에서 식각 방지부(145)의 내부에 위치한 부분을 제거함에 따라 형성되며, 이에 도 2에 도시된 음향 공진기(100)가 완성된다. 캐비티(C)는 에칭 가스(또는 에칭 용액)을 유입 홀(도 1의 H)로 공급하여 희생층(140)의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다.The cavity C is formed by removing a portion located inside the etch-prevention part 145 from the sacrificial layer 140, thereby completing the acoustic resonator 100 shown in FIG. The cavity C may be formed by removing a portion of the sacrificial layer 140 by supplying an etching gas (or etching solution) to the inflow hole (H in FIG. 1 ).

희생층(140)이 폴리실리콘 또는 폴리머 등의 재질로 형성되는 경우, 희생층(140)은 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계의 에칭가스(예컨대, XeF2)를 이용하는 건식 식각(dry etching) 방법을 통해 제거될 수 있다. When the sacrificial layer 140 is formed of a material such as polysilicon or polymer, the sacrificial layer 140 is dry etched using a halide-based etching gas (eg, XeF 2 ) such as fluorine (F) or chlorine (Cl). (dry etching) method.

한편 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다. Meanwhile, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 공진기는 상부 삽입층(170b)이 제2 전극(125)과 보호층(127) 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 상부 삽입층(170b)은 제2 전극(125)의 상면에 형성되며, 상부 삽입층(170b)의 상면에는 보호층(127)이 적층된다.Referring to FIG. 7, in the acoustic resonator according to the present embodiment, the upper insertion layer 170b is disposed between the second electrode 125 and the protective layer 127. More specifically, the upper insertion layer 170b is formed on the upper surface of the second electrode 125, and a protective layer 127 is deposited on the upper surface of the upper insertion layer 170b.

이와 같이 구성되는 본 실시예의 음향 공진기는 제2 전극(125)을 완성한 이후 제2 전극(125) 상에 상부 삽입층(170b)을 적층하여 제조할 수 있다. The acoustic resonator of this embodiment configured as described above may be manufactured by stacking the upper insertion layer 170b on the second electrode 125 after completing the second electrode 125.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 9는 도 8의 상부 삽입층을 확대하여 도시한 도면이다. 8 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view of the upper insertion layer of FIG. 8.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 공진기는 제2 전극(125)이 중앙부(S) 전체와 확장부(E)에 부분적으로 배치되며, 확장부(E)의 외측으로 연장되지 않는다. 8 and 9, the acoustic resonator according to the present exemplary embodiment includes the second electrode 125 partially disposed in the entire central portion S and the expansion portion E, and extends outwardly of the expansion portion E. Does not work.

따라서, 확장부(E)에 배치되는 제2 전극(125)의 테두리는 압전층(123)의 경사면(L)이나 상부 삽입층(170b)의 경사면 상에 위치된다.Therefore, the edge of the second electrode 125 disposed on the extension portion E is positioned on the inclined surface L of the piezoelectric layer 123 or the inclined surface of the upper insertion layer 170b.

제2 전극(125)이 공진부(120) 내에만 배치됨에 따라, 제2 전극(125)은 제2 금속층(190)과 이격 배치되며, 이에 제2 전극(125)은 상부 삽입층(170b)을 통해 제2 금속층(190)과 전기적으로 연결된다. As the second electrode 125 is only disposed within the resonator 120, the second electrode 125 is spaced apart from the second metal layer 190, whereby the second electrode 125 is the upper insertion layer 170b Through the second metal layer 190 is electrically connected.

또한 도 9를 참조하면 본 실시예의 상부 삽입층(170b)은 중앙부(도 2의 S) 경계면(R)에서 일정 거리(w1) 이격 배치된다. Also, referring to FIG. 9, the upper insertion layer 170b of the present embodiment is disposed at a predetermined distance w1 from the central portion (S of FIG. 2) boundary surface R.

확장부(E)는, 중앙부(S)와의 수직 경계면(R)과 하부 삽입층(170a) 사이의 영역으로 규정되는 제1 반사 영역(이하, w1 영역) 및 제1 반사 영역의 외측에 위치하며, 하부 삽입층(170a)과 제2 전극(125)이 함께 배치되는 영역으로 규정되는 제2 반사 영역(이하, w2 영역)을 포함한다.The expansion portion E is located outside the first reflection region (hereinafter, w1 region) and the first reflection region defined as the region between the vertical boundary surface R with the central portion S and the lower insertion layer 170a. , And a second reflective region (hereinafter, a w2 region) defined as a region in which the lower insertion layer 170a and the second electrode 125 are disposed together.

본 실시예에서 제2 전극(125) 중 상부 삽입층(170b) 상에 배치되는 부분은 상부 삽입층(170b)의 경사면(L) 중 일부 영역에만 배치된다.In this embodiment, a portion of the second electrode 125 disposed on the upper insertion layer 170b is disposed only in a portion of the inclined surface L of the upper insertion layer 170b.

이때, w1 영역에는 상부 삽입층(170b)이 배치되지 않는다. 그러나 w1 영역에서 제2 전극(125)은 상부 삽입층(170b)의 형상으로 인해 의해 융기된다. 따라서 w1 영역은 중앙부(S)에 비해 두께가 확장되므로 w1 영역은 중앙부(S)보다 음향 임피던스가 증가하게 된다. At this time, the upper insertion layer 170b is not disposed in the w1 region. However, in the w1 region, the second electrode 125 is raised due to the shape of the upper insertion layer 170b. Therefore, since the thickness of the w1 region is expanded compared to the central portion S, the acoustic impedance of the w1 region is increased compared to the central portion S.

또한 w2 영역은 w1 영역에 비해 상부 삽입층(170b)을 더 포함하는 영역으로, 제2 전극(125)과 압전층(123) 사이에 상부 삽입층(170b)이 삽입 배치된다. 전술한 바와 같이 상부 삽입층(170b)은 압전층(123)이나 제2 전극(125)에 비하여 음향 임피던스가 작은 금속 재질로 구성되므로, w2 영역은 w1 영역에 비해 음향 임피던스가 작아진다. In addition, the w2 region further includes an upper insertion layer 170b compared to the w1 region, and the upper insertion layer 170b is interposed between the second electrode 125 and the piezoelectric layer 123. As described above, since the upper insertion layer 170b is made of a metal material having a small acoustic impedance compared to the piezoelectric layer 123 or the second electrode 125, the acoustic impedance of the w2 region is smaller than that of the w1 region.

이 경우, 중앙부(S), w1 영역, w2 영역이 소/밀/소 구조로 형성되므로 수평파를 공진부(120) 안쪽으로 반사시키는 반사 계면이 증가된다. 따라서 대부분의 수평파(lateral wave)가 공진부(120)의 외부로 빠져나가지 못하고 공진부(120) 내부로 반사되어 들어와 감쇄(attenuation) 특성이 향상된다. In this case, since the central portion S, the w1 region, and the w2 region are formed in a small/mild/small structure, the reflective interface reflecting horizontal waves inside the resonator 120 is increased. Therefore, most of the horizontal wave (lateral wave) does not escape to the outside of the resonator 120, is reflected inside the resonator 120, and attenuation characteristics are improved.

본 실시예에서 음향 공진기의 감쇄(Attenuation)가 크다는 의미는 수평파(lateral wave)가 공진부(120) 외곽으로 빠져나감에 따라 발생하는 손실(loss)이 적다는 것을 의미하며, 결론적으로 음향 공진기의 성능이 좋아짐을 의미한다. In this embodiment, the large attenuation (attenuation) of the acoustic resonator means that the loss occurring as the horizontal wave exits the outer portion of the resonator 120 is small, and consequently, the acoustic resonator It means that the performance is improved.

한편, w1과 w2는 수평파 파장(λ)의 n/4배가 될 때 반사 효율이 높아진다. 이에, 반사 효율을 높이기 위해, 수평파(Lateral Wave)의 파장을 고려하여 w1 영역의 폭과 w2 영역의 폭은 조절될 수 있다.On the other hand, when w1 and w2 are n/4 times the horizontal wave wavelength (λ), the reflection efficiency is increased. Accordingly, in order to increase reflection efficiency, the width of the w1 region and the width of the w2 region may be adjusted in consideration of the wavelength of the horizontal wave.

이상에서 설명한 도 9에 도시된 구성은 본 실시예에 한정되지 않으며, 다른 실시예들에도 모두 적용될 수 있다. The configuration illustrated in FIG. 9 described above is not limited to the present embodiment, and may be applied to all other embodiments.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 11은 도 10의 하부 삽입층을 확대하여 도시한 도면이다. 10 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an enlarged view of the lower insertion layer of FIG. 10.

도 10에 도시된 음향 공진기는 하부 삽입층(170a)만을 구비한다. 또한 하부 삽입층(170a)은 중앙부(도 2의 S)와 확장부의 수직 경계면(R)에서 일정 거리(w1) 이격 배치된다. 또한 제2 전극(125) 중 압전층(123)의 경사부(1231) 상에 배치되는 부분은 경사부(1231)의 경사면 중 일부에만 배치된다 The acoustic resonator illustrated in FIG. 10 includes only the lower insertion layer 170a. In addition, the lower insertion layer 170a is disposed at a predetermined distance w1 from the vertical boundary surface R of the central portion (S in FIG. 2) and the extended portion. Also, a portion of the second electrode 125 disposed on the inclined portion 1231 of the piezoelectric layer 123 is disposed only on a part of the inclined surface of the inclined portion 1231.

또한 도 11을 참조하면, 전술한 실시예와 마찬가지로, w1 영역에 하부 삽입층(170a)이 배치되지 않지만, w1 영역에서 제2 전극(125)은 하부 삽입층(170a)의 형상을 따라 융기된다. 따라서 w1 영역은 중앙부(S)에 비해 두께가 확장되므로 w1 영역은 중앙부(S)보다 음향 임피던스가 증가하게 된다. Also, referring to FIG. 11, as in the above-described embodiment, although the lower insertion layer 170a is not disposed in the w1 region, the second electrode 125 in the w1 region is raised along the shape of the lower insertion layer 170a. . Therefore, since the thickness of the w1 region is expanded compared to the central portion S, the acoustic impedance of the w1 region is increased compared to the central portion S.

또한 w2 영역은 w1 영역에 비해 하부 삽입층(170a)을 더 포함하는 영역으로, 제1 전극(121)과 압전층(123) 사이에 하부 삽입층(170b)이 삽입 배치된다. 전술한 바와 같이 하상부 삽입층(170b)은 압전층(123)이나 제1 전극(121)에 비하여 음향 임피던스가 작은 금속 재질로 구성되므로, w2 영역은 w1 영역에 비해 음향 임피던스가 낮아진다. In addition, the w2 region is a region further including the lower insertion layer 170a compared to the w1 region, and the lower insertion layer 170b is interposed between the first electrode 121 and the piezoelectric layer 123. As described above, since the lower upper insertion layer 170b is made of a metal material having a small acoustic impedance compared to the piezoelectric layer 123 or the first electrode 121, the acoustic impedance of the w2 region is lower than that of the w1 region.

이에 전술한 도 9의 경우와 마찬가지로, 중앙부(S), w1 영역, w2 영역이 소/밀/소 구조로 형성되므로 수평파를 공진부(120) 안쪽으로 반사시키는 반사 계면이 증가된다. 따라서 대부분의 수평파(lateral wave)가 공진부(120)의 외부로 빠져나가지 못하고 공진부(120) 내부로 반사되어 들어와 감쇄(attenuation) 특성이 향상된다.Accordingly, as in the case of FIG. 9 described above, since the central portion S, the w1 region, and the w2 region are formed in a small/mild/small structure, the reflective interface reflecting horizontal waves inside the resonator 120 is increased. Therefore, most of the horizontal wave (lateral wave) does not escape to the outside of the resonator 120, is reflected inside the resonator 120, and attenuation characteristics are improved.

도 11의 구성은 본 실시예에 한정되지 않으며, 다른 실시예들에도 모두 적용될 수 있다.The configuration of FIG. 11 is not limited to this embodiment, and can be applied to all other embodiments.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도이다. 12 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 공진기는 절연 삽입층(171)과 하부 삽입층(172)을 포함한다.Referring to FIG. 12, the acoustic resonator according to the present embodiment includes an insulating insertion layer 171 and a lower insertion layer 172.

본 실시예에서 절연 삽입층(171)은 확장부(E)의 두께를 중앙부(S)보다 두껍게 형성하기 위해 구비된다. 그리고 하부 삽입층(172)은 중앙부(S)의 경계 부분(즉 확장부)에서 제1 전극(121)이나 제2 전극(125)의 전기적인 경로를 확장하는 데에 이용된다. In this embodiment, the insulating insertion layer 171 is provided to form the thickness of the extension portion E thicker than the central portion S. In addition, the lower insertion layer 172 is used to expand the electrical path of the first electrode 121 or the second electrode 125 at the boundary portion (ie, the extension portion) of the central portion S.

따라서 절연 삽입층(171)은 작은 음향 임피던스를 갖도록 도전성 재질이 아닌, 산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(SiN), 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO)등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(123)과는 다른 재질로 형성된다.Therefore, the insulating insertion layer 171 is not a conductive material to have a small acoustic impedance, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (SiN), magnesium oxide (MgO) , Zirconium oxide (ZrO 2 ), lead zirconate titanate (PZT), gallium arsenide (GaAs), hafnium oxide (HfO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc. The piezoelectric layer 123 is formed of a different material.

하부 삽입층(172)은 제1 전극(121)의 하부에 배치되는 제1 삽입층(172a)과, 제3 전극(129)의 하부에 배치되는 제2 삽입층(172b)을 포함한다. 여기서, 제2 전극(125)은 제2 삽입층(172b)에 직접 연결되지 않고 제2 금속층(190)과 제3 전극(129)을 통해 간접적으로 제2 삽입층(172b)에 연결된다. 이에, 제2 삽입층(172b)은 제2 금속층(190)과 제3 전극(129)이 연결되는 부분의 전기적인 경로를 확장한다. The lower insertion layer 172 includes a first insertion layer 172a disposed under the first electrode 121 and a second insertion layer 172b disposed under the third electrode 129. Here, the second electrode 125 is not directly connected to the second insertion layer 172b, but is indirectly connected to the second insertion layer 172b through the second metal layer 190 and the third electrode 129. Accordingly, the second insertion layer 172b extends the electrical path of the portion where the second metal layer 190 and the third electrode 129 are connected.

하부 삽입층(172)은 금속 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 하부 삽입층(172)은 금, 몰리브덴, 루테늄, 이리듐, 알루미늄, 백금, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 탄탈륨, 크롬, 니켈 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The lower insertion layer 172 may be made of a metal material. For example, the lower insertion layer 172 may be formed of gold, molybdenum, ruthenium, iridium, aluminum, platinum, titanium, tungsten, palladium, tantalum, chromium, nickel, or a metal containing at least one of them, but is not limited thereto. no.

본 실시예의 음향 공진기는 공진부(120)의 중심을 기준으로 하부 삽입층(172)이 절연 삽입층(171)보다 먼 위치에 배치된다. The acoustic resonator of this embodiment is disposed at a position farther than the lower insertion layer 172 than the insulating insertion layer 171 based on the center of the resonator 120.

한편, 하부 삽입층(172)은 제1 전극(121)의 상면 즉, 압전층(123)과 절연 삽입층(171) 사이에 배치될 수도 있다. Meanwhile, the lower insertion layer 172 may be disposed on the upper surface of the first electrode 121, that is, between the piezoelectric layer 123 and the insulating insertion layer 171.

이와 같이 구성되는 본 실시예의 음향 공진기는 절연 삽입층(171)과 하부 삽입층(172) 간의 거리(수평 거리)를 조절하면 반공진점에서의 발생한 수평파(Lateral Wave)의 반사 성능을 추가로 향상시킬 수 있으므로 감쇄(Attenuation) 성능을 추가적으로 높일 수 있다.The acoustic resonator of this embodiment configured as described above further improves the reflection performance of the horizontal wave generated at the anti-resonance point by adjusting the distance (horizontal distance) between the insulating insertion layer 171 and the lower insertion layer 172. As it can be, the attenuation performance can be additionally increased.

본 실시예에서 음향 공진기의 감쇄(Attenuation)가 크다는 의미는 수평파(lateral wave)가 공진부(120) 외곽으로 빠져나감에 따라 발생하는 손실(loss)이 적다는 것을 의미하며, 결론적으로 음향 공진기의 성능이 좋아짐을 의미한다. In this embodiment, the large attenuation (attenuation) of the acoustic resonator means that the loss occurring as the horizontal wave exits the outer portion of the resonator 120 is small, and consequently, the acoustic resonator It means that the performance is improved.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음향 공진기를 개략적으로 도시한 단면도이다.13 is a cross-sectional view schematically showing an acoustic resonator according to another embodiment of the present invention.

도 13은 도 12의 변형 예로, 본 실시예의 음향 공진기는 절연 삽입층(171)과 하부 삽입층(172), 상부 삽입층(173)을 포함한다.13 is a modified example of FIG. 12, and the acoustic resonator of this embodiment includes an insulating insert layer 171, a lower insert layer 172, and an upper insert layer 173.

절연 삽입층(171)과 하부 삽입층(172)은 전술한 실시예와 동일하게 구성되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the insulating insertion layer 171 and the lower insertion layer 172 are configured in the same manner as in the above-described embodiment, detailed description thereof will be omitted.

상부 삽입층(173)은 제2 전극(125)의 상부나 하부에 적층되어 제2 전극(125)과 제2 금속층(190) 간의 전기적인 경로를 확장한다. 따라서 본 실시예에서 제2 전극(125)의 전기적인 경로는 상부 삽입층(173)과 제2 삽입층(172b)에 의해 2곳에서 확장될 수 있다.The upper insertion layer 173 is stacked on the upper or lower portion of the second electrode 125 to expand the electrical path between the second electrode 125 and the second metal layer 190. Therefore, in this embodiment, the electrical path of the second electrode 125 may be extended in two places by the upper insertion layer 173 and the second insertion layer 172b.

본 실시예의 음향 공진기는 멤브레인층(150) 상에 하부 삽입층(172), 제1 전극(121), 절연 삽입층(171), 압전층(123), 제2 전극(125), 상부 삽입층(173), 보호층(127), 및 제1, 제2 금속층(180, 190)을 순차적으로 적층함으로써 제조될 수 있다. The acoustic resonator of this embodiment has a lower insertion layer 172, a first electrode 121, an insulating insertion layer 171, a piezoelectric layer 123, a second electrode 125, and an upper insertion layer on the membrane layer 150 173, the protective layer 127, and the first and second metal layers 180 and 190 may be sequentially stacked.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 또한 각 실시예들은 서로 조합되어 실시될 수 있다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of rights of the present invention is not limited thereto, and it is possible that various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the field. In addition, each embodiment may be implemented in combination with each other.

100: 음향 공진기
110: 기판
120: 공진부
121: 제1 전극
123: 압전층
125: 제2 전극
127: 보호층
140: 희생층
150: 멤브레인층
170: 삽입층
171: 절연 삽입층
170a, 172: 하부 삽입층
170b, 173: 상부 삽입층100: acoustic resonator
110: substrate
120: resonator
121: first electrode
123: piezoelectric layer
125: second electrode
127: protective layer
140: sacrificial layer
150: membrane layer
170: insertion layer
171: insulating insert layer
170a, 172: lower insertion layer
170b, 173: upper insertion layer

Claims (16)

기판;
상기 기판 상에 제1 전극, 압전층, 제2 전극이 순차적으로 적층된 중앙부와, 상기 중앙부의 둘레를 따라 배치되는 확장부로 구성되는 공진부; 및
상기 공진부의 외측에 배치되어 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 금속층;
를 포함하며,
상기 확장부에서 상기 제1 전극의 상부면 또는 하부면에는 하부 삽입층이 적층 배치되고,
상기 압전층은,
상기 중앙부 내에 배치되는 압전부와, 상기 확장부 내에 배치되고 상기 하부 삽입층의 형상을 따라 상기 압전부에서 경사지게 연장되는 굴곡부를 포함하며,
상기 하부 삽입층은 도전성 재질로 형성되어 상기 제1 전극과 상기 제1 금속층 간의 전기적인 경로를 확장하는 음향 공진기.
Board;
A resonator comprising a central portion sequentially stacked with a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on the substrate; and an expansion portion disposed along the periphery of the central portion; And
A first metal layer disposed outside the resonator and electrically connected to the first electrode;
It includes,
In the extension portion, a lower insertion layer is stacked and disposed on an upper surface or a lower surface of the first electrode,
The piezoelectric layer,
A piezoelectric portion disposed in the central portion, and a bent portion disposed in the expansion portion and extending obliquely from the piezoelectric portion along the shape of the lower insertion layer,
The lower insertion layer is formed of a conductive material, an acoustic resonator extending the electrical path between the first electrode and the first metal layer.
제1항에 있어서,
상기 공진부의 외측에 배치되어 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 금속층; 및
상기 확장부에 배치되며 상기 제2 전극의 상부면 또는 하부면에 적층 배치되어 상기 제2 전극과 상기 제2 금속층 간의 전기적인 경로를 확장하는 상부 삽입층;
을 더 포함하는 음향 공진기.
According to claim 1,
A second metal layer disposed outside the resonator and electrically connected to the second electrode; And
An upper insertion layer disposed on the extension portion and stacked on an upper surface or a lower surface of the second electrode to expand an electrical path between the second electrode and the second metal layer;
Acoustic resonator further comprising a.
제1항에 있어서,
상기 하부 삽입층은 상기 압전층과 상기 제1 전극보다 음향 임피던스가 작은 재질로 형성되는 음향 공진기.
According to claim 1,
The lower insertion layer is an acoustic resonator formed of a material having a smaller acoustic impedance than the piezoelectric layer and the first electrode.
제1항에 있어서,
상기 압전층은 질화알루미늄(AlN)으로 구성되고, 상기 제1 전극은 몰리브덴(Mo)으로 구성되며, 상기 하부 삽입층은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금으로 구성되는 음향 공진기.
According to claim 1,
The piezoelectric layer is made of aluminum nitride (AlN), the first electrode is made of molybdenum (Mo), the lower insertion layer is an acoustic resonator made of aluminum (Al) or aluminum (Al) alloy.
제1항에 있어서,
상기 하부 삽입층은 상기 중앙부의 경계로부터 일정 거리 이격 배치되고,
상기 확장부는, 상기 중앙부의 경계와 상기 하부 삽입층 사이의 영역으로 규정되는 제1 반사 영역 및 상기 제1 반사 영역의 외측에 위치하며, 상기 하부 삽입층과 상기 제2 전극이 함께 배치되는 영역으로 규정되는 제2 반사 영역을 포함하는 음향 공진기.
According to claim 1,
The lower insertion layer is arranged a predetermined distance from the boundary of the central portion,
The extension portion is located outside the first reflection region and the first reflection region defined as an area between the boundary of the central portion and the lower insertion layer, and is an area where the lower insertion layer and the second electrode are disposed together. An acoustic resonator comprising a defined second reflective region.
제5항에 있어서,
상기 제2 반사 영역은 상기 제1 반사 영역보다 음향 임피던스가 작게 구성되는 음향 공진기.
The method of claim 5,
The second reflection area is an acoustic resonator having a smaller acoustic impedance than the first reflection area.
제1항에 있어서,
상기 하부 삽입층과 상기 압전층 사이에 배치되어 상기 굴곡부를 융기시키는 절연 삽입층을 더 포함하는 음향 공진기.
According to claim 1,
An acoustic resonator further comprising an insulating insertion layer disposed between the lower insertion layer and the piezoelectric layer to raise the bent portion.
제2항에 있어서, 상기 제2 전극은,
상기 제2 금속층과 이격 배치되고, 상기 상부 삽입층을 통해 상기 제2 금속층과 전기적으로 연결되는 음향 공진기.
The method of claim 2, wherein the second electrode,
The acoustic resonator is spaced apart from the second metal layer and electrically connected to the second metal layer through the upper insertion layer.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극과 동일한 평면상에 배치되며 상기 제1 전극과 이격 배치되는 제3 전극을 더 포함하며,
상기 제2 전극은 상기 제2 금속층을 통해 상기 제3 전극과 전기적으로 연결되는 음향 공진기.
According to claim 2,
Further comprising a third electrode disposed on the same plane as the first electrode and spaced apart from the first electrode,
The second electrode is an acoustic resonator electrically connected to the third electrode through the second metal layer.
기판;
상기 기판 상에 제1 전극, 압전층, 제2 전극이 순차적으로 적층된 중앙부와, 상기 중앙부의 둘레를 따라 배치되는 확장부로 구성되는 공진부; 및
상기 확장부에 배치되고, 상기 제1 전극의 상부면 또는 하부면에는 적층 배치되는 하부 삽입층;
을 포함하며,
상기 하부 삽입층은 상기 중앙부와 상기 확장부의 경계로부터 일정 거리 이격 배치되고,
상기 확장부는 상기 중앙부와 상기 확장부의 경계와 상기 하부 삽입층 사이의 영역으로 규정되는 제1 반사 영역 및 상기 하부 삽입층과 상기 제2 전극이 함께 배치되는 영역으로 규정되는 제2 반사 영역을 포함하는 음향 공진기.
Board;
A resonator comprising a central portion sequentially stacked with a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on the substrate; and an expansion portion disposed along the periphery of the central portion; And
A lower insertion layer disposed on the extension portion and stacked on an upper surface or a lower surface of the first electrode;
It includes,
The lower insertion layer is disposed a predetermined distance from the boundary of the central portion and the expansion portion,
The extension portion includes a first reflection region defined as an area between the center portion and the boundary of the extension portion and the lower insertion layer, and a second reflection region defined as an area where the lower insertion layer and the second electrode are disposed together. Acoustic resonator.
제10항에 있어서,
상기 압전층은 상기 중앙부 내에 배치되는 압전부와, 상기 확장부 내에 배치되고 상기 하부 삽입층의 형상을 따라 상기 압전부에서 경사지게 연장되는 경사부를 포함하며,
상기 제1 반사 영역과 상기 제2 반사 영역은 상기 경사부 범위 내에 배치되는 음향 공진기.
The method of claim 10,
The piezoelectric layer includes a piezoelectric portion disposed in the central portion, and an inclined portion disposed in the extension portion and obliquely extending from the piezoelectric portion along the shape of the lower insertion layer,
The first reflection area and the second reflection area are acoustic resonators disposed within the inclined portion range.
제10항에 있어서,
상기 하부 삽입층은 도전성 재질로 형성되는 음향 공진기.
The method of claim 10,
The lower insertion layer is an acoustic resonator formed of a conductive material.
제10항에 있어서,
상기 경사부의 경사각은 같이 5°~ 70°의 범위로 형성되는 음향 공진기.
The method of claim 10,
The inclination angle of the inclined portion is an acoustic resonator formed in the range of 5 ° ~ 70 ° together.
기판을 마련하는 단계; 및
상기 기판 상에 제1 전극, 압전층, 제2 전극을 적층하여 공진부를 형성하는 단계;
를 포함하며,
상기 공진부를 형성하는 단계는,
상기 제1 전극 상부면 또는 하부면에 부분적으로 도전성 재질의 하부 삽입층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 공진부를 형성하는 단계 이후, 상기 하부 삽입층 상에 제1 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하는 음향 공진기 제조 방법.
Preparing a substrate; And
Forming a resonance unit by stacking a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on the substrate;
It includes,
The step of forming the resonator,
Forming a lower insertion layer of a conductive material partially on the upper or lower surface of the first electrode,
After the step of forming the resonator, further comprising forming a first metal layer on the lower insertion layer.
제14항에 있어서, 상기 공진부는,
상기 기판 상에 제1 전극, 압전층, 제2 전극이 순차적으로 적층된 중앙부와, 상기 중앙부의 둘레를 따라 배치되는 확장부로 구성되고,
상기 하부 삽입층은 상기 확장부에 배치되되 상기 중앙부와 상기 확장부의 경계로부터 일정 거리 이격 배치되는 음향 공진기 제조 방법.
15. The method of claim 14, The resonator,
A first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on the substrate are composed of a central portion sequentially stacked and an expansion portion disposed along the periphery of the central portion,
The lower insertion layer is disposed on the extension portion, the acoustic resonator manufacturing method is disposed a predetermined distance from the boundary of the center portion and the extension.
제15항에 있어서, 상기 확장부는,
상기 중앙부와 상기 확장부의 경계와 상기 하부 삽입층 사이의 영역으로 규정되는 제1 반사 영역, 및
상기 제1 반사 영역의 외측에 위치하며, 상기 하부 삽입층과 상기 제2 전극이 함께 배치되는 영역으로 규정되는 제2 반사 영역을 포함하는 음향 공진기 제조 방법.The method of claim 15, wherein the expansion unit,
A first reflective region defined as a region between the center portion and the extension portion and the lower insertion layer, and
A method for manufacturing an acoustic resonator including a second reflective region positioned outside the first reflective region and defined as a region in which the lower insertion layer and the second electrode are disposed.
KR1020190014686A 2018-12-14 2019-02-08 Acoustic resonator and method of manufacturing thereof KR102172638B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/391,650 US11431318B2 (en) 2018-12-14 2019-04-23 Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
CN201910584478.6A CN111327290B (en) 2018-12-14 2019-07-01 Acoustic wave resonator and method for manufacturing the same
TW108139641A TWI723606B (en) 2018-12-14 2019-11-01 Acoustic resonator and method of manufacturing thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180162063 2018-12-14
KR20180162063 2018-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200073955A true KR20200073955A (en) 2020-06-24
KR102172638B1 KR102172638B1 (en) 2020-11-03

Family

ID=71407597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190014686A KR102172638B1 (en) 2018-12-14 2019-02-08 Acoustic resonator and method of manufacturing thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102172638B1 (en)
TW (1) TWI723606B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220014195A (en) * 2020-07-28 2022-02-04 삼성전기주식회사 Bulk-acoustic wave resonator

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230038965A (en) * 2021-09-13 2023-03-21 삼성전기주식회사 Bulk acoustic resonator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180101129A (en) 2017-03-02 2018-09-12 삼성전기주식회사 Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
KR20180131313A (en) * 2017-05-30 2018-12-10 삼성전기주식회사 Acoustic resonator and method for fabricating the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006173557A (en) * 2004-11-22 2006-06-29 Toshiba Corp Hollow type semiconductor apparatus and its manufacture
JP2006217281A (en) * 2005-02-03 2006-08-17 Toshiba Corp Manufacturing method of thin film bulk acoustic resonator
JP2007074647A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Toshiba Corp Thin film piezoelectric resonator and method of manufacturing same
WO2018063358A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Fbar devices including highly crystalline metal nitride films
WO2018063291A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Single-flipped resonator devices with 2deg bottom electrode

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180101129A (en) 2017-03-02 2018-09-12 삼성전기주식회사 Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
KR20180131313A (en) * 2017-05-30 2018-12-10 삼성전기주식회사 Acoustic resonator and method for fabricating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220014195A (en) * 2020-07-28 2022-02-04 삼성전기주식회사 Bulk-acoustic wave resonator
US11843365B2 (en) 2020-07-28 2023-12-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Bulk-acoustic wave resonator

Also Published As

Publication number Publication date
KR102172638B1 (en) 2020-11-03
TW202023081A (en) 2020-06-16
TWI723606B (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102248528B1 (en) Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
JP7062866B2 (en) Acoustic resonator and its manufacturing method
KR102052829B1 (en) Acoustic resonator and acoustic resonator filter including the same
CN109818591B (en) Acoustic wave resonator
KR102473421B1 (en) Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
KR102449355B1 (en) Acoustic resonator and method for fabricating the same
KR102172638B1 (en) Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
CN112468106B (en) Bulk acoustic wave resonator
US11431318B2 (en) Acoustic resonator and method of manufacturing thereof
KR20220050596A (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR102272592B1 (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR102450602B1 (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR20210004161A (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR102574423B1 (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR102427930B1 (en) Acoustic resonator
KR20210045588A (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR102222071B1 (en) Acoustic resonator
TWI841740B (en) Bulk-acoustic wave resonator
US20240080011A1 (en) Baw resonator and baw resonator manufacturing method
KR102097320B1 (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR20230079955A (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR20210029644A (en) Bulk-acoustic wave resonator
KR20230103494A (en) Bulk-acoustic wave resonator

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant