体声波谐振器
阅读：269发布：2020-05-11
专利汇可以提供体声波谐振器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开提供一种体 声波 谐振器 ，所述 体声波 谐振器包括： 基板 ；第一 电极 ，设置在所述基板上；压电层，所述压电层的至少一部分设置在所述第一电极上；第二电极，设置在所述压电层上；以及 钝化 层，设置为 覆盖 所述第一电极和所述第二电极。所述第一电极和所述第二电极中任意一者或者两者包含 铝 合金 层。所述压电层和所述 钝化层 中的任意一者或两者包含氮化铝或者添加有掺杂材料的氮化铝，并且所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者具有小于1.58的c/a的比，其中，c为面外晶格常数，a为面内晶格常数。，下面是体声波谐振器专利的具体信息内容。
1.一种体声波谐振器，包括：
基板；
第一电极，设置在所述基板上；
压电层，所述压电层的至少一部分设置在所述第一电极上；
第二电极，设置在所述压电层上；以及
钝化层，设置为覆盖所述第一电极和所述第二电极，
其中，所述第一电极和所述第二电极中任意一者或者两者包含铝合金层，并且所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者包含氮化铝或者添加有掺杂材料的氮化铝，并且所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者具有小于1.58的c/a的比，其中，c为面外晶格常数，a为面内晶格常数。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述铝合金层包含钪。
3.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，所述钪的含量为0.1at％到5at％。
4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述压电层和所述钝化层的所述掺杂材料包含从由钪、铒、钇、镧、钛、锆、铪、钽和铌或它们的组合组成的组中选择的一者。
5.根据权利要求4所述的体声波谐振器，所述压电层和所述钝化层的所述掺杂材料的含量为0.1at％到30at％。
6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者在堆叠时受到张力。
7.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，所述第一电极和所述第二电极均包含含有钪的铝合金层。
8.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，所述第一电极包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，并且
所述第二电极包含含有钪的铝合金层。
9.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，所述第一电极包含含有钪的铝合金层，并且
所述第二电极包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
10.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其中，所述第一电极包括1-1电极层和1-2电极层，所述1-1电极层包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述1-2电极层设置在所述1-1电极层的上部并且包括含有钪的铝合金层。
11.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其中，所述第一电极包括1-1电极层和1-2电极层，所述1-1电极层包括含有钪的铝合金层，所述1-2电极层设置在所述1-1电极层的上部并且包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
12.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括含有钪的铝合金层。
13.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括含有钪的铝合金层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
14.根据权利要求10所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括含有钪的铝合金层。
15.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括含有钪的铝合金层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
16.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括含有钪的铝合金层。
17.根据权利要求10所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括含有钪的铝合金层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括利用钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼、钌、钨、铱、铂、铜、钛、钽、镍和铬组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
18.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述压电层的所述掺杂材料包括从由钪、铒、钇、镧、钛、锆、铪、钽和铌或它们的组合组成的组中选择的一者，并且所述钝化层是包含氮化硅、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氮化铝、锆钛酸铅、砷化镓、氧化铪、氧化铝、氧化钛和氧化锌中的任意一者的介电层。
体声波谐振器
技术领域
[0002] 本公开涉及一种体声波谐振器。
背景技术
[0003] 最近，对5G通信技术的兴趣已经增加了能够在候选频带中实现的技术的发展。
[0004] 目前正在薄膜体声波谐振器(FBAR)中使用的频带为大约6GHz或更小。在2GHz至3GHz的频带中工作的薄膜型体声波谐振器的示例中，电极和压电层的厚度相对大，从而可容易地制造薄膜型体声波谐振器。在5GHz的频带中工作的薄膜型体声波谐振器的示例中，预计存在显著的工艺难度和性能劣化。
[0006] 然而，当电极利用诸如铝(Al)的软材料形成时，由于可能发生构成电极的材料(颗粒)在压电层和/或钝化层的沉积期间的迁移，因此可能存在诸如空隙的表面缺陷可能出现在设置在低于压电层和/或钝化层的位置的位置的电极中的问题。此外，由于在电极中出现的表面缺陷，因此在压电层和/或钝化层中可能出现诸如空隙的表面缺陷。发明内容
[0007] 提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在下面的具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0008] 根据本公开的一方面，一种体声波谐振器包括：基板；第一电极，设置在所述基板上；压电层，所述压电层的至少一部分设置在所述第一电极上；第二电极，设置在所述压电层上；以及钝化层，设置为覆盖所述第一电极和所述第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极中任意一者或者两者包含铝合金层，所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者包含氮化铝或者添加有掺杂材料的氮化铝，并且所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者具有小于1.58的c/a的比，其中，c为面外晶格常数，a为面内晶格常数。
[0009] 在所述体声波谐振器中，所述铝合金层可包含钪(Sc)。
[0010] 在所述体声波谐振器中，所述钪(Sc)的含量可以为0.1at％到5at％。
[0011] 在所述体声波谐振器中，所述压电层和所述钝化层的所述掺杂材料可包含从由钪、铒、钇、镧、钛、锆、铪、钽和铌或它们的组合组成的组中选择的一者。
[0012] 在所述体声波谐振器中，所述压电层和所述钝化层的所述掺杂材料的含量可以为0.1at％到30at％。
[0013] 在所述体声波谐振器中，所述压电层和所述钝化层中的任意一者或两者在堆叠时可受到张力。
[0014] 在所述体声波谐振器中，所述第一电极和所述第二电极可均包括含有钪(Sc)的铝合金层。
[0015] 在所述体声波谐振器中，所述第一电极可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述第二电极可包括含有钪(Sc)的铝合金层。
[0016] 在所述体声波谐振器中，所述第一电极可包括含有钪(Sc)的铝合金层，所述第二电极可包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
[0017] 在所述体声波谐振器中，所述第一电极可包括1-1电极层和1-2电极层，所述1-1电极层包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述1-2电极层设置在所述1-1电极层的上部并且包括含有钪(Sc)的铝合金层。
[0018] 在所述体声波谐振器中，所述第一电极可包括1-1电极层和1-2电极层，所述1-1电极层包括含有钪(Sc)的铝合金层，所述1-2电极层设置在所述1-1电极层的上部并且包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
[0019] 在所述体声波谐振器中，所述第二电极可包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括含有钪(Sc)的铝合金层。
[0020] 在所述体声波谐振器中，所述第二电极可包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括含有钪(Sc)的铝合金层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
[0021] 在所述体声波谐振器中，所述第二电极可包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括含有钪(Sc)的铝合金层。
[0022] 在所述体声波谐振器中，所述第二电极可包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括含有钪(Sc)的铝合金层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
[0023] 在所述体声波谐振器中，所述第二电极可包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括含有钪(Sc)的铝合金层。
[0024] 在所述体声波谐振器中，所述第二电极可包括2-1电极层和2-2电极层，所述2-1电极层包括含有钪(Sc)的铝合金层，所述2-2电极层设置在所述2-1电极层的上部并且包括利用钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)中的任意一者形成的层或者包括利用包含从由钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)和铬(Cr)组成的组中选择的任意一者的合金形成的层。
[0025] 在所述体声波谐振器中，所述压电层的所述掺杂材料可包括从由钪、铒、钇、镧、钛、锆、铪、钽和铌或它们的组合组成的组中选择的一者，并且所述钝化层可以是包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一者的介电层。
附图说明
[0027] 图1是示出体声波谐振器的示例的示意性平面图。
[0028] 图2是沿着图1中的线I-I’截取的截面图。
[0029] 图3是沿着图1中的线II-II’截取的截面图。
[0030] 图4是沿着图1中的线III-III’截取的截面图。
[0031] 图5是示出包含纯铝和钪的铝合金的片电阻变化率的示例的曲线图。
[0032] 图6是示出是否出现根据包含掺杂材料的氮化铝的晶格常数比的表面缺陷的示例的曲线图。
[0033] 图7是描绘纯铝的表面缺陷的示例的照片。
[0034] 图8是描绘包含钪(0.625at％)的铝合金的表面缺陷的示例的照片。
[0035] 图9是描绘包含钪(6.25at％)的铝合金的表面缺陷的示例的照片。
[0037] 图11是示出通过原子力显微镜获得的包含钪(0.625at％)的铝合金的表面粗糙度的示例的照片。
[0038] 图12是示出通过原子力显微镜获得的包含钪(6.25at％)的铝合金的表面粗糙度的示例的照片。
[0039] 图13是描绘形成在纯铝上的压电层的表面缺陷的示例的照片。
[0040] 图14是描绘形成在包含钪(6.25at％)的铝合金上的压电层的表面缺陷的示例的照片。
[0041] 图15是描绘形成在包含钪(0.625at％)的铝合金上的压电层的表面缺陷的示例的照片。
[0042] 图16至图25是描绘制造体声波谐振器的方法的示例的流程图。
[0043] 图26是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0044] 图27是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0045] 图28是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0046] 图29是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0047] 图30是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0048] 图31是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0049] 图32是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0050] 图33是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0051] 图34是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0052] 图35是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0053] 图36是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0054] 图37是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0055] 图38是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0056] 图39是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0057] 在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
[0058] 提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可做出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
[0059] 这里所描述的特征可以以不同的形式实现，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切的说，已经提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或系统的许多可行的方式中的一些可行方式。
[0060] 在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于两者之间的其他元件。
[0061] 如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
[0062] 尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
[0063] 为了易于描述，这里可使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语除了意图包含附图中所描绘的方位以外还意图包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下”。因而，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。装置也可按照其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，且将对这里使用的空间相对术语做出相应解释。
[0064] 这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
[0065] 由于制造技术和/或公差，可发生附图中所示的形状的变型。因而，这里所描述的示例不局限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间所发生的形状的变化。
[0066] 这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造也是可行的。
[0067] 图1是示出体声波谐振器的示例的示意性平面图；图2是沿着图1中的线I-I’截取的截面图；图3是沿着图1中的线II-II’截取的截面图；图4是沿着图1中的线III-III’截取的截面图。
[0068] 参照图1至图4，作为一个示例，根据本公开的示例的体声波谐振器100可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极150、压电层160、第二电极170、插入层
180、钝化层190和金属垫195。
180、钝化层190和金属垫195。
[0069] 基板110可以为硅基板。例如，硅晶圆可用作基板110，或者绝缘体上硅(SOI)型基板可用作基板110。
[0070] 绝缘层112可形成在基板110的上表面上，并且可将基板110与形成在基板上方的位置的构造电隔离。绝缘层112还可用于在制造工艺期间形成腔C时防止基板110被蚀刻气体蚀刻。
[0071] 在该示例中，绝缘层112可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合形成，并且可通过化学气相沉积工艺、RF磁控溅射工艺和蒸发工艺中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合形成。
[0072] 牺牲层120可形成在绝缘层112上，并且腔C和蚀刻防止部130可设置在牺牲层120的内部。腔C可通过在制造工艺期间去除牺牲层120的一部分而形成。如上所述，由于腔C形成在牺牲层120的内部，因此设置在位于牺牲层120的上方的位置的第一电极150等可形成为平坦的形状。
[0073] 蚀刻防止部130可沿着腔C的边界设置。蚀刻防止部130可在形成腔C的工艺中防止蚀刻超出腔的区域。
[0074] 膜层140可与基板110一起形成腔C。另外，膜层140可利用在去除牺牲层120时与蚀刻气体具有低反应性的材料形成。蚀刻防止部130可插入到通过膜层140形成的槽142中。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层140。
[0075] 利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层140上。例如，种子层可设置在膜层140和第一电极150之间。除了氮化铝(AlN)之外，种子层还可使用电介质或具有密排六方(HCP)晶体结构的金属形成。作为示例，当种子层为金属时，种子层可利用钛(Ti)形成。
[0076] 第一电极150可形成在膜层140上，并且第一电极150的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极150可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0077] 作为示例，第一电极150可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。如上所述，由于第一电极150利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成，因此可增大机械强度，并且还可实现高功率的反应溅射。在这样的沉积条件下，可防止第一电极150的表面粗糙度的增大，并且可诱导压电层160的高取向生长。
[0078] 另外，由于包含钪(Sc)以增大第一电极150的耐化学性，因此可弥补在第一电极利用纯铝形成时出现的缺点。另外，可确保制造中的诸如干蚀刻工艺或湿蚀刻工艺的工艺稳定性。此外，在第一电极利用纯铝形成的示例中，可能容易引起氧化。由于第一电极150利用包含钪的铝合金材料形成，因此可提高对氧化的耐化学性。
[0079] 更详细地参照上面的内容，可测量当电极利用钼(Mo)材料形成和电极利用包含钪的铝合金(AlSc)材料形成以具有 的厚度时的片电阻(sheet resistance)。在电极利用钼(Mo)材料形成的示例中，其片电阻可以为0.9685。在电极利用包含0.625at％的钪的铝合金(AlSc)材料形成的示例中，其片电阻可以为0.316。如上所述，利用铝合金(AlSc)材料形成的电极的片电阻可低于利用钼(Mo)材料形成的电极的片电阻。
[0080] 钪(Sc)的含量可以为0.1at％至5at％。例如，在钪(Sc)的含量小于0.1at％的示例中，可能出现由于铝(Al)引起的机械性能劣化和小丘(hillock)。在钪(Sc)的含量为5at％或更大的示例中，可能难以改善表示片电阻的电损耗。另外，在钪(Sc)的含量增大的示例中，可能增大表面粗糙度，从而对晶体取向产生负面影响。
[0081] [表1]
[0083] 如表1中所示，与纯铝(Al)材料相比，包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％)可增大屈服强度并且减小延伸率。
[0084] 如图5中所示，通过沉积纯铝(Al)材料和包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％)以具有 的厚度，在可靠的环境下测量片电阻。结果，考虑96小时(Hr)之后的片电阻变化率，与纯铝(Al)材料相比，包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％)材料示出了小于50％的变化，并且因此在耐氧化性上好于纯铝(Al)材料。
[0085] 第一电极150在相对于金属垫195的耐电化学腐蚀方面也可以是优异的，从而可获得制造工艺中的稳定性。例如，纯铝(Al)材料和包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％)材料可被沉积为具有 的厚度，可与作为主要用作金属垫195的材料的金(Au)接触，然后可浸入电解溶液中65小时。作为耐电化学腐蚀特性的比较的结果，在包含钪的铝合金(AlSc，0.625at％)材料的示例中没有观察到表面变化，但是在纯铝(Al)材料的示例中，观察到了与金(Au)的腐蚀。因此，在第一电极150可利用包含钪的铝合金(AlSc)材料形成的示例中，可在制造工艺中确保耐电化学腐蚀的特性。
[0086] 第一电极150可利用仅包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成。例如，可不包含除了钪(Sc)之外的另外的金属。当包含除了钪(Sc)之外的另外的金属时，这些铝合金可在相图中形成三元系。在该示例中，由于难以控制组分，并且形成了相对复杂的相系，因此可能形成组分的不均匀和不期望的晶相。
[0087] 此外，在第一电极150利用具有三元系的铝合金形成的示例中，由于不均匀的组分和不期望的晶相形成而可能增大表面粗糙度，这可能在形成压电层160时对晶体取向产生负面影响。
[0088] 因此，由于第一电极150利用仅包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成，因此可改善设置在第一电极150上的压电层160的晶体取向。
[0089] 压电层160可形成为覆盖第一电极150的设置在腔C上方的位置的至少一部分。压电层160可以为引起将电能转换为声波形式的机械能的压电效应的部分，并且可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和锆钛酸铅(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。具体地，在压电层160利用氮化铝(AlN)形成的示例中，压电层160还可包括作为掺杂材料的稀土金属和/或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。压电层150还可包括二价金属的镁(Mg)。
[0090] 优选地，包括在氮化铝(AlN)中的用于改善压电特性的元素的含量为0.1at％至30at％。在包括在压电材料中的元素的含量小于0.1at％的示例中，可能无法实现高于氮化铝(AlN)的压电特性的压电特性。当被包括以改善压电特性的元素的含量超过30at％时，用于沉积的组分的形成和控制可能是困难的，并且可能形成非均匀的相。另外，在元素的含量超过30at％的示例中，不正常的晶粒生长的可能性可能迅速增大，并且因此可能在压电层
160中出现严重的表面缺陷。
160中出现严重的表面缺陷。
[0091] 压电层160可包括设置在平坦部S的压电部162和设置在延伸部E的弯曲部164。
[0092] 压电部162可以为直接堆叠在第一电极150的上表面上的部分。因此，压电部162可设置在第一电极150和第二电极170之间，并且可与第一电极150和第二电极170一起形成为平坦形状。
[0093] 弯曲部164可被限定为从压电部162向外延伸的部分，并且可位于延伸部E。
[0094] 弯曲部164可设置在稍后将描述的插入层180上，并且可形成为沿着插入层180的形状升高的形状。压电层160可在压电部162和弯曲部164之间的边界处弯曲，并且弯曲部164可与插入层180的厚度和形状相对应地升高。
[0095] 弯曲部164可被划分为倾斜部164a和延伸部164b。
[0096] 倾斜部164a指的是形成为沿着稍后将描述的插入层180的倾斜表面L倾斜的部分。延伸部164b指的是从倾斜部164a向外延伸的部分。
[0097] 倾斜部164a可形成为与插入层180的倾斜表面L平行，并且倾斜部164a的倾斜角度可形成为等于倾斜表面L的倾斜角度(图3中的θ)。
[0098] 另外，当堆叠压电层160时，可向压电层160施加张力。施加到压电层160的张力可以为0MPa至500MPa。在该示例中，在压电层160可利用氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝形成的示例中，c/a(面外晶格常数“c”与面内晶格常数“a”的比)可小于1.58。如上所述，由于可向压电层160施加0MPa到500MPa的张力，因此可防止第一电极150中出现空隙。例如，可防止构成第一电极150的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0099] 另外，如图6中所示，当晶格常数比(c/a)大于或等于1.58时，第一电极150中的出现的空隙的数量可能急剧增大。当晶格常数比(c/a)小于1.58时，可施加张力以防止第一电极150中出现空隙。
[0100] 如上所述，当堆叠压电层160时，可向压电层160施加张力。因此，压电层160的晶格常数比(c/a)可小于1.58。
[0101] 第二电极170可形成为覆盖压电层160的设置在腔C的上方的位置的至少一部分。第二电极170可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极150用作输入电极的示例中，第二电极170可用作输出电极，并且在第一电极150用作输出电极的示例中，第二电极170可用作输入电极。
[0102] 与第一电极150的方式相似，第二电极170可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
[0103] 第二电极170可利用仅包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成。例如，可不包含除了钪(Sc)之外的另外的金属。当包含除了钪(Sc)之外的另外的金属时，这些铝合金可在相图中形成三元系。在该示例中，由于难以控制组分，并且形成了相对复杂的相系，可能形成组分的不均匀和不期望的晶相。
[0104] 此外，在第二电极170利用具有三元系的铝合金形成的示例中，由于不均匀的组分和不期望的晶相形成而可能增大表面粗糙度，这可能在形成钝化层190时对晶体取向产生负面影响。
[0105] 因此，由于第二电极170利用仅包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)形成，因此可改善设置在第二电极170上的钝化层190的晶体取向。
[0106] 插入层180可设置在第一电极150和压电层160之间。插入层180可利用诸如氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)的电介质形成，但可利用与压电层160的材料不同的材料形成。另外，如果需要，设置插入层180的区域可形成为空气。这可通过在制造工艺期间去除插入层180实现。
[0107] 在该示例中，插入层180的厚度可与第一电极150的厚度相同或相似。插入层180的厚度可形成为薄于压电层160，或者可形成为与压电层160相似。例如，插入层180可形成为具有 或更大的厚度，并且可形成为薄于压电层160的厚度。本公开的构造不限于此。
[0108] 插入层180可沿着通过膜层140、第一电极150和蚀刻防止部130形成的表面设置。
[0109] 插入层180可设置为围绕平坦部S以支撑压电层160的弯曲部164。压电层160的弯曲部164可根据插入层180的形状划分为倾斜部164a和延伸部164b。
[0110] 插入层180可设置在除了平坦部S之外的区域中。例如，插入层180可设置在除了平坦部S之外的全部区域的上方，或者可设置在局部区域中。
[0111] 插入层180的至少一部分可设置在压电层160和第一电极150之间。
[0112] 插入层180的沿着平坦部S的边界设置的侧表面可形成为随着与平坦部S的距离增大而更厚的形式。插入层180可利用倾斜表面L形成，使得将设置为与平坦部S相邻的侧表面具有恒定的倾斜角度θ。
[0113] 在插入层180的侧表面的倾斜角度θ小于5度的示例中，为制造插入层180，插入层180的厚度应被制造为非常薄，或者倾斜表面L的面积应过大。因此，可能难以实现。
[0114] 另外，在插入层180的侧表面的倾斜角度θ形成为大于70度的示例中，压电层160的堆叠在插入层180上的倾斜部164a的倾斜角度可形成为大于70度。在该示例中，由于压电层160可能被过度弯曲，因此在压电层160的弯曲部中可能出现裂纹。
[0115] 因此，在该示例中，倾斜表面L的倾斜角度θ可形成在5度或更大至70度或更小的范围内。
[0116] 钝化层190可形成在除了第一电极150的一部分和第二电极170的一部分之外的区域。钝化层190可防止在制造工艺期间第二电极170和第一电极150损坏。
[0117] 此外，可在最终的工艺中通过蚀刻部分地去除钝化层190以进行频率控制。例如，可调节钝化层190的厚度。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层190的示例。
[0118] 当堆叠钝化层190时，可向钝化层190施加张力。施加到钝化层190的张力可以为0MPa到500MPa。当施加张力时，钝化层的晶格常数可在面内方向上大于本体态(bulkstate)的晶格常数，并且可在面外方向上小于本体态的晶格常数。例如，在钝化层为氮化铝的示例中，晶格常数比可小于1.58。由于可向钝化层190施加张力，因此可防止第一电极150和第二电极170出现空隙。例如，可防止构成第一电极150和第二电极170的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0119] 另外，如图6中所示，当施加1600MPa至-400MPa的抗压应力使得晶格常数比(c/a)大于1.58时，第一电极150和第二电极170出现的空隙的数量可能急剧增大。当施加张力使得晶格常数比(c/a)小于1.58时，可防止第一电极150和第二电极170中出现空隙。
[0120] 如上所述，当堆叠钝化层190时，可向钝化层190施加张力，并且钝化层190的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。
[0121] 金属垫195可形成在第一电极150的没有形成钝化层190的部分和第二电极170的没有形成钝化层190的部分上。作为示例，金属垫195可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以为铝-锗(Al-Ge)合金。
[0122] 如上所述，当形成压电层160和钝化层190时，可通过向压电层160和钝化层190施加张力来防止构成第一电极150和第二电极170的材料(颗粒)的迁移。
[0123] 详细地参照上面的内容，在第一电极150和第二电极170利用铝材料形成的示例中，机械性能可能劣化，并且可能引起由于出现小丘(由于电迁移或机械变形)而引起压电层的晶体取向劣化和谐振器的性能劣化。
[0124] 第一电极150和第二电极170可利用通过在铝(Al)中包含钪(Sc)而制成的合金材料形成，以防止劣化。即使在第一电极150和第二电极170利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的示例中可改善机械性能，但是在压电层160形成在第一电极150和第二电极170之间并且堆叠钝化层190的示例中，可能无法解决由于构成第一电极150和第二电极170的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。
[0125] 如上所述，当形成压电层160和钝化层190时，可通过向压电层160和钝化层190施加张力以防止构成第一电极150和第二电极170的材料(颗粒)的迁移。
[0126] 另外，由于第一电极150和第二电极170利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成，因此可改善电损耗。
[0127] 此外，由于可改善机械强度，因此可在溅射工艺中更稳定地执行压电层160的沉积，以改善晶体取向，并且可改善耐化学性以确保制造稳定性。
[0128] 更详细地参照上面的内容，当在具有 的厚度的氮化铝(AlN)材料的种子层上分别沉积纯铝(Al)和包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)以具有 的厚度之后观察表面缺陷时，在纯铝(Al)的示例中观察到了由于晶界槽(grain boundary groove)和小丘引起的大量的缺陷，而在包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)的示例中，由于晶界槽和小丘引起的缺陷显著减少。
[0129] 例如，如图7至图9中所示，在纯铝(Al)的示例(图7)中观察到了槽表面缺陷，在包含钪(Sc)的铝合金(AlSc，0.625at％)的示例(图8)中没有观察到表面缺陷。此外，可以看出，在钪(Sc)的含量相对过量的示例(图9)中，表面粗糙度增大。
[0130] 详细地参照上面的内容，如图10至图12中所示，当使用原子力显微镜(AFM)分别观察通过沉积纯铝(Al)、包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)和包含6.25at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)获得的样本的表面粗糙度时，纯铝(Al)的表面粗糙度(Ra)为3.74nm(基于扫描尺寸(10μm×10μm))，包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)的表面粗糙度(Ra)为1.70nm(基于扫描尺寸(10μm×10μm))。此外，在包含6.25at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)的示例中，表面粗糙度(Ra)增大到10.27nm(基于扫描尺寸(10μm×10μm))。
[0131] 另外，纯铝(Al)和包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)可具有面心立方(FCC)晶体结构，并且当取向在(111)晶面上时，可与作为压电层160的氮化铝(AlN)HCP晶体结构(0002)晶面具有8％的晶格失配，其中，与第一电极150利用钼(Mo)材料形成的示例中14％的晶格失配相比，可改善该晶格失配。
[0132] 在纯铝(Al)的示例中，在表面粗糙度由于表面缺陷等而增大的示例中，压电层160的晶体取向可能劣化。
[0133] 当纯铝(Al)、包含钪(Sc)的铝合金(AlSc)和钼(Mo)在具有 的厚度的氮化铝(AlN)材料的种子层上被沉积为具有 的厚度时，作为压电层160的氮化铝(AlN)被沉积为具有 的厚度，并测量X射线衍射(XRD)摇摆曲线以比较薄膜的晶体取向，结果在下表2中示出。
[0134] [表2]
[0135]
[0136]
[0137] 例如，当氮化铝(AlN)沉积在钼(Mo)上时，氮化铝(AlN)的晶体取向为1.95°，当氮化铝(AlN)沉积在纯铝(Al)上时，晶体取向为1.73°。例如，与应用钼(Mo)的示例相比，虽然可改善压电层的晶体取向，但是即使在沉积氮化铝(AlN)的示例中，在纯铝(Al)的表面上观察到的槽的表面缺陷仍可能按照原样转移。此外，如图14中所示，在包含6.25at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)的示例中，由于表面粗糙度增大，晶体取向是差的，为2.19°(见表2)。如图15中所示，与纯铝(Al)的示例相比，在包含0.625at％的钪(Sc)的铝合金(AlSc)的示例中，在沉积氮化铝(AlN)的示例中的晶体取向是最佳的，为0.78°(见表2)。例如，可在溅射工艺期间更稳定地沉积压电层160，以改善晶体取向，并且可改善耐化学性以确保制造稳定性。
[0138] 在下文中，将参照附图描述制造根据本公开的示例的体声波谐振器的方法。
[0139] 首先，如图16中所示，可制备基板110。可在基板110上形成绝缘层112，并且基板110可与形成在基板上方的位置的构造电隔离。绝缘层112还可用于防止基板110在制造工艺期间在形成腔C时被蚀刻气体蚀刻。
[0140] 其后，如图17中所示，可在基板110的绝缘层112上形成牺牲层120。另外，之后可去除牺牲层120的一部分以形成腔C。
[0141] 另外，如图18中所示，牺牲层120可形成有安装槽122，然后可形成膜层140。当牺牲层120的一部分被去除时，膜层140可与基板110形成腔C。
[0142] 此外，如图19中所示，可将蚀刻防止部130插入到牺牲层120的安装槽122中。蚀刻防止部130可沿着随后形成的腔C的边界设置。之后，可通过蚀刻防止部130仅去除牺牲层120的一部分，并且可保留剩余的部分。
[0143] 其后，如图20中所示，可在膜层140上形成第一电极150。第一电极150可形成在形成为平坦形状的膜层140上，并且可因此形成为平坦形状。作为示例，第一电极150可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。如上所述，由于第一电极150可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成，因此可增大机械强度并且还可实现高功率反应溅射。在这样的沉积条件下，可防止第一电极150的表面粗糙度的增大，并且可诱导压电层160的高取向生长。
[0144] 其后，如图21中所示，可在第一电极150上形成插入层180。插入层180可设置为围绕将稍后描述的平坦部S，以支撑压电层160的弯曲部164。压电层160的弯曲部164可沿着插入层180的形状划分为倾斜部164a和延伸部164b。
[0145] 其后，如图22中所示，可在第一电极150上形成压电层160。压电层160可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和锆钛酸铅(PZT；PbZrTiO)中的一种形成。具体地，在压电层160利用氮化铝(AlN)形成的示例中，压电层160还可包括稀土金属和/或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。压电层还可包括二价金属的镁(Mg)。
[0146] 压电层160可包括设置在平坦部S上的压电部162和设置延伸部E上的弯曲部164。
[0147] 压电部162可以为直接堆叠在第一电极150的上表面上的部分。因此，压电部162可设置在第一电极150和第二电极170之间，并且可与第一电极150和第二电极170一起形成为平坦的形状。
[0148] 弯曲部164可被限定为从压电部162向外延伸的部分，并且可位于延伸部E中。
[0149] 弯曲部164可设置在稍后将描述的插入层180上，并且可形成为沿着插入层180的形状升高的形状。压电层160可在压电部162和弯曲部164之间的边界处弯曲，并且弯曲部164可与插入层180的厚度和形状相对应地升高。
[0150] 弯曲部164可被划分为倾斜部164a和延伸部164b。
[0151] 倾斜部164a指的是形成为沿着稍后将描述的插入层180的倾斜表面L倾斜的部分。延伸部164b指的是从倾斜部164a向外延伸的部分。
[0152] 倾斜部164a可形成为与插入层180的倾斜表面L平行，并且倾斜部164a的倾斜角度可形成为等于倾斜表面L的倾斜角度(图3中的θ)。
[0153] 另外，当堆叠压电层160时，可向压电层160施加张力。施加到压电层160的张力可以为0MPa至500MPa。在该示例中，在压电层160可利用氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝形成的示例中，c/a(面外晶格常数“c”与面内晶格常数“a”的比)可小于1.58。如上所述，由于0MPa到500MPa的张力可施加到压电层160，因此可防止第一电极150中出现空隙。例如，可防止构成第一电极150的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0154] 另外，如图6中所示，当晶格常数比(c/a)大于或等于1.58时，第一电极150中的出现的空隙的数量可能急剧增大。当通过施加张力使晶格常数比(c/a)小于1.58时，可防止第一电极150中出现空隙。
[0155] 如上所述，当堆叠压电层160时，可向压电层160施加张力。因此，压电层160的晶格常数比(c/a)可小于1.58。
[0156] 其后，参照图23，可形成第二电极170以覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。按照与第一电极150相似的方式，第二电极170可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
[0157] 其后，参照图24，可形成钝化层190以覆盖第一电极150和第二电极170。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层190的示例。
[0158] 另外，当堆叠钝化层190时，可向钝化层190施加张力。施加到钝化层190的张力可以为0MPa至500MPa。在该示例中，钝化层190的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。如上，由于张力可施加到钝化层190，因此可防止第一电极150和第二电极170中出现空隙。例如，可防止构成第一电极150和第二电极170的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0159] 如上所述，当堆叠钝化层190时，可向钝化层190施加张力。因此，钝化层190的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层190为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。
[0160] 其后，如图25中所示，可形成金属垫195。金属垫195可形成在第一电极150的没有形成钝化层190的部分上。作为示例，金属垫195可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等形成。例如，铝合金可以为铝-锗(Al-Ge)合金。
[0161] 如上所述，当形成压电层160和钝化层190时，可通过向压电层160和钝化层190施加0MPa到500MPa的张力来防止构成第一电极150和第二电极170的材料(颗粒)的迁移。
[0162] 在下文中，将参照附图描述根据本公开的体声波谐振器的变型示例。然而，在附图中使用上面使用的标号来表示与上面描述的元件相同的元件，并且将省略其详细描述。
[0163] 图26是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0164] 参照图26，作为一个示例，本公开的体声波谐振器200可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极250、压电层160、第二电极170、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0165] 第一电极250可形成在膜层140上，并且第一电极250的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极250可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0166] 第一电极250可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，并且第一电极250可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0167] 第二电极170可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极170可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极250用作输入电极的示例中，第二电极170可用作输出电极，在第一电极250用作输出电极的示例中，第二电极170可用作输入电极。
[0168] 第二电极170可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
[0169] 钝化层190可形成在除了第一电极250的一部分和第二电极170的一部分之外的区域中。钝化层190可在制造工艺期间防止第二电极170和第一电极250损坏。
[0170] 此外，可在最终的工艺中通过蚀刻部分地去除钝化层190以进行频率控制。例如，可调节钝化层190的厚度。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作钝化层190的示例。
[0171] 另外，当堆叠钝化层190时，可向钝化层190施加张力。施加到钝化层190的张力可以为0MPa至500MPa。在该示例中，钝化层190的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，晶格常数比(c/a)可小于1.58。如上，由于张力可施加到钝化层190，因此可防止第二电极170中出现空隙。例如，可防止构成第二电极170的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0172] 如上所述，当堆叠设置在第二电极170上的钝化层190时，可向钝化层190施加张力。因此，可防止第二电极170中出现空隙。例如，可防止构成第二电极170的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0173] 图27是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0174] 参照图27，作为一个示例，本公开的体声波谐振器300可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极150、压电层160、第二电极370、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0175] 第二电极370可形成为至少覆盖设置在腔C上方的位置的压电层160。第二电极370可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极150用作输入电极的示例中，第二电极370可用作输出电极，在第一电极150用作输出电极的示例中，第二电极370可用作输入电极。
[0176] 第二电极370可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，第二电极370可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。这里，第一电极可包含含有钪(Sc)的铝合金层。
[0177] 另外，当堆叠压电层160时，可向压电层160施加张力。施加到压电层160的张力可以为0MPa至500MPa。当施加张力并且压电层利用氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝形成时，晶格常数比(c/a)可小于1.58。如上所述，由于可施加张力使得压电层160的晶格常数比(c/a)变得小于1.58，因此可防止第一电极150中出现空隙。例如，可防止构成第一电极150的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0178] 图28是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0179] 参照图28，作为一个示例，本公开的体声波谐振器400可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极450、压电层160、第二电极170、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0180] 第一电极450可形成在膜层140上，并且第一电极450的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极450可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0181] 作为一个示例，第一电极450可包括1-1电极层452和形成在1-1电极层452上并且利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的1-2电极层454。
[0182] 1-1电极层452可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，1-1电极层452可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0183] 当形成压电层160和钝化层190时，可向压电层160和钝化层190施加张力以防止由于构成1-2电极层454和第二电极170的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。
[0184] 图29是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0185] 参照图29，作为一个示例，本公开的体声波谐振器500可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极550、压电层160、第二电极170、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0186] 第一电极550可形成在膜层140上，并且第一电极550的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极550可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0187] 作为一个示例，第一电极550可包括利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的1-1电极层552和形成在1-1电极层552上的1-2电极层554。
[0188] 1-2电极层554可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，1-2电极层554可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0189] 当形成钝化层190时，可向钝化层190施加张力以防止由于构成第二电极170的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。在该示例中，钝化层190的面内晶体常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。
[0190] 图30是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0191] 参照图30，作为一个示例，本公开的体声波谐振器600可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极150、压电层160、第二电极670、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0192] 第二电极670可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极670可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极150用作输入电极的示例中，第二电极670可用作输出电极，在第一电极150用作输出电极的示例中，第二电极670可用作输入电极。
[0193] 第二电极670可包括2-1电极层672和设置在2-1电极层672上并且利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的2-2电极层674。
[0194] 2-1电极层672可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，2-1电极层672可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0195] 当形成压电层160和钝化层190时，可向压电层160和钝化层190施加张力以防止由于构成2-2电极层674的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。
[0196] 图31是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0197] 参照图31，作为一个示例，根据本公开的体声波谐振器700可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极150、压电层160、第二电极770、插入层180、钝化层
190和金属垫195。
190和金属垫195。
[0198] 第二电极770可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极770可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极150用作输入电极的示例中，第二电极770可用作输出电极，在第一电极150用作输出电极的示例中，第二电极770可用作输入电极。
[0199] 第二电极770可包括利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的2-1电极层772和设置在2-1电极层772上的2-2电极层774。
[0200] 2-2电极层774可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，并且2-2电极层774可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0201] 当形成压电层160时，压电层160的晶格常数比(c/a)被制为小于1.58，以防止由于构成第一电极150的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。
[0202] 图32是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0203] 参照图32，作为一个示例，本公开的体声波谐振器800可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极850、压电层160、第二电极870、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0204] 第一电极850可形成在膜层140上，并且第一电极850的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极850可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0205] 作为一个示例，第一电极850可包括1-1电极层852和形成在1-1电极层852上并且利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的1-2电极层854。
[0206] 1-1电极层852可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，并且1-1电极层852可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0207] 第二电极870可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极870可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极850用作输入电极的示例中，第二电极870可用作输出电极，在第一电极850用作输出电极的示例中，第二电极870可用作输入电极。
[0208] 第二电极870可包括2-1电极层872和设置在2-1电极层872上并且利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的2-2电极层874。
[0209] 2-1电极层872可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，2-1电极层872可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0210] 当形成压电层160和钝化层190时，可向压电层160和钝化层190施加张力以防止由于构成2-1电极层872和2-2电极层874的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。
[0211] 图33是示出本公开的体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0212] 参照图33，作为一个示例，本公开的体声波谐振器900可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极950、压电层160、第二电极970、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0213] 第一电极950可形成在膜层140上，并且第一电极950的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极950可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0214] 作为一个示例，第一电极950可包括1-1电极层952和形成在1-1电极层952上并且利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的1-2电极层954。
[0215] 1-1电极层952可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，1-1电极层952可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0216] 第二电极970可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极970可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极950用作输入电极的示例中，第二电极970可用作输出电极，在第一电极950用作输出电极的示例中，第二电极970可用作输入电极。
[0217] 第二电极970可包括利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的2-1电极层972和设置在2-1电极层972上的2-2电极层974。
[0218] 2-2电极层974可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，2-2电极层974可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0219] 当形成压电层160时，可向压电层160施加张力以防止由于构成1-2电极层954的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。
[0220] 图34是示出本公开的体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0221] 参照图34，作为一个示例，本公开的体声波谐振器1000可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极1050、压电层160、第二电极1070、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0222] 第一电极1050可形成在膜层140上，并且第一电极1050的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极1050可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0223] 作为一个示例，第一电极1050可包括利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的1-1电极层1052和形成在1-1电极层1052上的1-2电极层1054。
[0224] 1-2电极层1054可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，1-2电极层1054可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0225] 第二电极1070可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极1070可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极1050用作输入电极的示例中，第二电极1070可用作输出电极，在第一电极1050用作输出电极的示例中，第二电极1070可用作输入电极。
[0226] 第二电极1070可包括2-1电极层1072和设置在2-1电极层1072上并且利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的2-2电极层1074。
[0227] 2-1电极层1072可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，2-1电极层1072可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0228] 当形成钝化层190时，可向钝化层190施加0MPa至500MPa的张力以防止由于构成2-2电极层1074的材料(颗粒)的迁移引起的缺陷的出现。在该示例中，钝化层190的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于
1.58。
1.58。
[0229] 图35是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0230] 参照图35，作为一个示例，本公开的体声波谐振器1100可包括基板110、牺牲层120、蚀刻防止部130、膜层140、第一电极1150、压电层160、第二电极1170、插入层180、钝化层190和金属垫195。
[0231] 第一电极1150可形成在膜层140上，并且第一电极1150的一部分可设置在腔C的上部上。另外，第一电极1150可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0232] 作为一个示例，第一电极1150可包括利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的1-1电极层1152和形成在1-1电极层1152上的1-2电极层1154。
[0233] 1-2电极层1154可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，1-2电极层1154可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0234] 第二电极1170可形成为覆盖压电层160的设置在腔C上方的位置的至少一部分。第二电极1170可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极1150用作输入电极的示例中，第二电极1170可用作输出电极，在第一电极1150用作输出电极的示例中，第二电极1170可用作输入电极。
[0235] 第二电极1170可包括利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成的2-1电极层1172和设置在2-1电极层1172上的2-2电极层1174。
[0236] 2-2电极层1174可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，2-2电极层1174可利用诸如钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等或者它们的合金的导电材料形成。
[0237] 图36是示出体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0238] 参照图36，作为一个示例，本公开的体声波谐振器1200可包括基板1210、膜层1220、第一电极1230、压电层1240、第二电极1250、钝化层1260和金属垫1270。
[0239] 基板1210可以为其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆可用作基板。基板1210可包括设置为与腔C相对的基板保护层1212。
[0240] 基板保护层1212可用于在形成腔C时防止基板1210受到损坏。
[0241] 作为示例，基板保护层1212可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合形成，并且可通过化学气相沉积工艺、RF磁控溅射工艺和蒸发工艺中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合形成。
[0242] 膜层1220可形成在最终将被去除的牺牲层(未示出)的上部上，并且膜层1220可与基板保护层1212一起通过去除牺牲层形成腔C。例如，可在用于形成腔C的基板1210上形成牺牲层(未示出)，然后可通过去除牺牲层形成腔C。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层1220。
[0243] 另外，利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层1220上。例如，种子层可设置在膜层1220和第一电极1230之间。除了氮化铝(AlN)之外，种子层还可使用电介质或者具有HCP晶体结构的金属形成。作为示例，在种子层为金属的示例中，种子层可利用钛(Ti)形成。
[0244] 第一电极1230可形成在膜层1220上。第一电极1230可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0245] 作为示例，第一电极1230可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。如上所述，由于第一电极1230利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成，因此可增大机械强度，并且还可实现高功率的反应溅射。在这样的沉积条件下，可防止第一电极1230的表面粗糙度的增大，并且可诱导压电层1240的高取向生长。
[0246] 另外，由于包含钪(Sc)以增大第一电极1230的耐化学性，因此可弥补在第一电极利用纯铝形成的示例中出现的缺点。另外，可确保制造中诸如干蚀刻工艺或者湿蚀刻工艺的工艺稳定性。此外，在第一电极利用纯铝形成的示例中，可能容易引起氧化。由于第一电极1230利用包含钪的铝合金材料形成，因此可改善对氧化的耐化学性。
[0247] 压电层1240可形成为覆盖第一电极1230的至少一部分。压电层1240可以为引起将电能转换为声波形式的机械能的压电效应的部分，并且可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和锆钛酸铅(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。具体地，在压电层1240利用氮化铝(AlN)形成的示例中，压电层1240还可包括稀土金属和/或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。压电层1240还可包括二价金属的镁(Mg)。
[0248] 另外，当堆叠压电层1240时，可向压电层1240施加张力。施加到压电层1240的张力可以为0MPa至500MPa。当施加张力并且压电层为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝时，晶格常数比(c/a)可小于1.58。由于可向压电层1240施加张力使得压电层1240的晶格常数比(c/a)被制为小于1.58，因此可防止第一电极1230中出现空隙。例如，可防止构成第一电极1230的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0249] 第二电极1250可形成为覆盖压电层1240的设置在腔C的上方的位置的至少一部分。第二电极1250可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极1230用作输入电极的示例中，第二电极1250可用作输出电极，并且在第一电极1230用作输出电极的示例中，第二电极1250可用作输入电极。
[0250] 与第一电极1230的方式相似，第二电极1250可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
[0251] 此外，第二电极1250可包括设置在有效区域(即，第一电极1230、压电层1240和第二电极1250三者重叠的区域)的边缘处的框架部1252。框架部1252的厚度可厚于第二电极1250的剩余部分的厚度。例如，框架部1252可用于通过将在谐振期间出现的横向波反射到有效区域内而将谐振能限定在有效区域内。
[0252] 钝化层1260可形成在除了第一电极1230的一部分和第二电极1250的一部分之外的区域中。钝化层1260可防止在制造工艺期间损坏第二电极1250和第一电极1230。
[0253] 此外，可在最终的工艺中通过蚀刻调节钝化层1260的厚度，以进行频率控制。钝化层1260可利用与用于膜层1220的材料相同的材料形成。包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作一个示例。
[0254] 当堆叠钝化层1260时，可向钝化层1260施加张力。施加到钝化层1260的张力可以为0MPa到500MPa。在该示例中，钝化层1260的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。因此，由于可向钝化层1260施加张力，因此可防止第一电极1230和第二电极1250中出现空隙。例如，可防止构成第一电极1230和第二电极1250的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0255] 金属垫1270可形成在第一电极1230的没有形成钝化层1260的部分和第二电极1250的没有形成钝化层1260的部分上。作为示例，金属垫1270可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以为铝-锗(Al-Ge)合金。
[0256] 图37是体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0257] 参照图37，作为一个示例，本公开的体声波谐振器1300可包括基板1310、膜层1320、第一电极1330、压电层1340、第二电极1350、钝化层1360和金属垫1370。
[0258] 基板1310可以为其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆可用作基板。基板1310可包括用于形成腔C的绝缘层1312。
[0259] 绝缘层1312可形成在基板1310的上表面上，并且可将基板1310与形成在基板上方的位置的构造电隔离。绝缘层1312还可用于在制造工艺期间形成腔C时防止基板1310被蚀刻气体蚀刻。
[0260] 膜层1320可与基板1310一起形成腔C。例如，膜层1320可形成为覆盖基板1310的绝缘层1312。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层1320。
[0261] 另外，利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层1320上。例如，种子层可设置在膜层1320和第一电极1330之间。除了氮化铝(AlN)之外，种子层还可使用电介质或者具有HCP晶体结构的金属形成。作为示例，在种子层为金属的示例中，种子层可利用钛(Ti)形成。
[0262] 第一电极1330可形成在膜层1320上。第一电极1330可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0263] 作为示例，第一电极1330可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。如上所述，由于第一电极1330利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成，因此可增大机械强度，并且还可实现高功率的反应溅射。在这样的沉积条件下，可防止第一电极1330的表面粗糙度的增大，并且可诱导压电层1340的高取向生长。
[0264] 另外，由于包含钪(Sc)以增大第一电极1330的耐化学性，因此可弥补在第一电极利用纯铝形成的示例中出现的缺点。另外，可确保制造中诸如干蚀刻工艺或者湿蚀刻工艺的工艺稳定性。此外，在第一电极利用纯铝形成的示例中，可能容易引起氧化。由于第一电极1330利用包含钪的铝合金材料形成，因此可改善对氧化的耐化学性。
[0265] 压电层1340可形成为覆盖第一电极1330的至少一部分。压电层1340可以为引起将电能转换为声波形式的机械能的压电效应的部分，并且可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和锆钛酸铅(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。具体地，在压电层1340利用氮化铝(AlN)形成的示例中，压电层1340还可包括稀土金属和/或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。压电层1340还可包括二价金属的镁(Mg)。
[0266] 另外，当堆叠压电层1340时，可向压电层1340施加张力。施加到压电层1340的张力可以为0MPa至500MPa。当施加张力并且压电层1340为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝时，晶格常数比(c/a)可小于1.58。由于可施加张力使得压电层1340的晶格常数比(c/a)被制为小于1.58，因此可防止第一电极1330中出现空隙。例如，可防止构成第一电极1330的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0267] 第二电极1350可形成为覆盖压电层1340的设置在腔C的上方的位置的至少一部分。第二电极1350可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极1330用作输入电极的示例中，第二电极1350可用作输出电极，并且在第一电极1330用作输出电极的示例中，第二电极1350可用作输入电极。
[0268] 与第一电极1330的方式相似，第二电极1350可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
[0269] 此外，第二电极1350可包括设置在有效区域的边缘处的框架部1352。框架部1352的厚度可厚于第二电极1350的剩余部分的厚度。例如，框架部1352可用于通过将在谐振期间出现的横向波反射到有效区域内而将谐振能限定在有效区域内。
[0270] 钝化层1360可形成在除了第一电极1330的一部分和第二电极1350的一部分之外的区域中。钝化层1360可防止在制造工艺期间损坏第二电极1350和第一电极1330。
[0271] 此外，可在最终的工艺中通过蚀刻调节钝化层1360的厚度，以进行频率控制。钝化层1360可利用与用于膜层1320的材料相同的材料形成。包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作一个示例。
[0272] 另外，当堆叠钝化层1360时，可向钝化层1360施加张力。施加到钝化层1360的张力可以为0MPa到500MPa。在该示例中，钝化层1360的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。因此，由于可向钝化层1360施加张力，因此可防止第一电极1330和第二电极1350中出现空隙。例如，可防止构成第一电极1330和第二电极1350的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0273] 金属垫1370可形成在第一电极1330的没有形成钝化层1360的部分和第二电极1350的没有形成钝化层1360的部分上。作为示例，金属垫1370可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以为铝-锗(Al-Ge)合金。
[0274] 图38是体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0275] 参照图38，作为一个示例，本公开的体声波谐振器1400可包括基板1410、膜层1420、第一电极1430、压电层1440、第二电极1450、钝化层1460和金属垫1470。
[0276] 基板1410可以为其上堆叠有硅的基板。例如，硅晶圆可用作基板。基板1410可包括反射层1411。
[0277] 反射层1411可形成在基板1410的中央部分，并且可设置在低于有效区域的位置的位置。有效区域可指的是第一电极1430、压电层1440和第二电极1450三者重叠的区域。
[0278] 反射层1411可包括设置在基板1410的槽中的第一反射构件1412和第二反射构件1414。第一反射构件1412和第二反射构件1414可利用不同的材料形成。
[0279] 第一反射构件1412可使用诸如钼(Mo)或其合金的导电材料形成。本公开不限于此，并且可使用钌(Ru)、钨(W)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)、钛(Ti)、钽(Ta)、镍(Ni)、铬(Cr)等。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作第二反射构件1414。此外，第一反射构件1412和第二反射构件1414可仅形成一对，或者第一反射构件1412和第二反射构件1414可按照成对的形式重复地形成。
[0280] 膜层1420可形成为覆盖基板1410的反射层1411。包含氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作膜层1420。
[0281] 另外，利用氮化铝(AlN)形成的种子层(未示出)可形成在膜层1420上。例如，种子层可设置在膜层1420和第一电极1430之间。除了氮化铝(AlN)之外，种子层还可使用电介质或者具有HCP晶体结构的金属形成。作为示例，在种子层为金属的示例中，种子层可利用钛(Ti)形成。
[0282] 第一电极1430可形成在膜层1420上。第一电极1430可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。
[0283] 作为示例，第一电极1430可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。如上所述，由于第一电极1430利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成，因此可增大机械强度，并且还可实现高功率的反应溅射。在这样的沉积条件下，可防止第一电极1430的表面粗糙度的增大，并且可诱导压电层1440的高取向生长。
[0284] 另外，由于包含钪(Sc)以增大第一电极1430的耐化学性，因此可弥补在第一电极利用纯铝形成的示例中出现的缺点。另外，可确保制造中诸如干蚀刻工艺或者湿蚀刻工艺的工艺稳定性。此外，在第一电极利用纯铝形成的示例中，可能容易引起氧化。由于第一电极1430利用包含钪的铝合金材料形成，因此可改善对氧化的耐化学性。
[0285] 压电层1440可形成为覆盖第一电极1430的至少一部分。压电层1440可以为引起将电能转换为声波形式的机械能的压电效应的部分，并且可利用氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)和锆钛酸铅(PZT；PbZrTiO)中的任意一种形成。具体地，在压电层1440利用氮化铝(AlN)形成的示例中，压电层1440还可包括稀土金属和/或过渡金属。作为示例，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。另外，作为示例，过渡金属可包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。压电层1440还可包括二价金属的镁(Mg)。
[0286] 另外，当堆叠压电层1440时，可向压电层1440施加张力。施加到压电层1440的张力可以为0MPa至500MPa。当施加张力并且压电层1440为氮化铝或者包含掺杂元素的氮化铝时，晶格常数比(c/a)可小于1.58。由于可施加张力使得压电层1440的晶格常数比(c/a)被制为小于1.58，因此可防止第一电极1430中出现空隙。例如，可防止构成第一电极1430的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0287] 第二电极1450可形成为覆盖压电层1440的设置在腔C的上方的位置的至少一部分。第二电极1450可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极或者用于输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极。例如，在第一电极1430用作输入电极的示例中，第二电极1450可用作输出电极，并且在第一电极1430用作输出电极的示例中，第二电极1450可用作输入电极。
[0288] 与第一电极1430的方式相似，第二电极1450可利用包含钪(Sc)的铝合金材料形成。
[0289] 此外，第二电极1450可包括设置在有效区域的边缘处的框架部1452。框架部1452的厚度可厚于第二电极1450的剩余部分的厚度。例如，框架部1452可用于通过将在谐振期间出现的横向波反射到有效区域内而将谐振能限定在有效区域内。
[0290] 钝化层1460可形成在除了第一电极1430的一部分和第二电极1450的一部分之外的区域中。钝化层1460可防止在制造工艺期间损坏第二电极1450和第一电极1430。
[0291] 此外，可在最终的工艺中通过蚀刻调节钝化层1460的厚度，以进行频率控制。钝化层1460可利用与用于膜层1420的材料相同的材料形成。包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的任意一种的介电层可用作一个示例。
[0292] 另外，当堆叠钝化层1460时，可向钝化层1460施加张力。施加到钝化层1460的张力可以为0MPa到500MPa。在该示例中，钝化层1460的面内晶格常数可大于本体态的值。例如，在钝化层为氮化铝或包含掺杂元素的氮化铝并且施加张力的示例中，面内晶格常数可更大，面外晶格常数可更小，并且晶格常数比(c/a)可小于1.58。因此，由于可向钝化层1460施加张力，因此可防止第一电极1430和第二电极1450中出现空隙。例如，可防止构成第一电极1430和第二电极1450的材料(颗粒)的迁移，并且可防止出现表面缺陷。
[0293] 金属垫1470可形成在第一电极1430的没有形成钝化层1460的部分和第二电极1450的没有形成钝化层1460的部分上。作为示例，金属垫1470可利用诸如金(Au)、金-锡(Au-Sn)合金、铜(Cu)、铜-锡(Cu-Sn)合金、铝(Al)、铝合金等的材料形成。例如，铝合金可以为铝-锗(Al-Ge)合金。
[0294] 图39是体声波谐振器的示例的示意性截面图。
[0295] 参照图39，本公开的体声波谐振器1500可包括基板1510、膜层1520、第一电极1550、压电层1560、第二电极1570、插入层1580、钝化层1590和金属垫1595。
[0296] 包括在根据本公开的体声波谐振器1500中的基板1510和膜层1520可与包括在根据本公开的体声波谐振器1400中的基板1410和膜层1420相对应。因此，将在下文中省略它们的详细描述。
[0297] 包括在根据本公开的体声波谐振器1500中的第一电极1550、压电层1560、第二电极1570、插入层1580、钝化层1590和金属垫1595可以是与包括在根据本公开的体声波谐振器100中的第一电极150、压电层160、第二电极170、插入层180、钝化层190和金属垫195相同的组件。因此，将在下文中省略它们的详细描述。
[0298] 基板1510可包括反射层1511。反射层1511可形成在基板1510的中央部分，并且可设置在低于有效区域的位置的位置。有效区域可指的是第一电极1550、压电层1560和第二电极1570三者重叠的区域。
[0299] 反射层1511可包括设置在基板1510的槽中的第一反射构件1512和第二反射构件1514。第一反射构件1512和第二反射构件1514可利用不同的材料形成。
[0300] 插入层1580可设置在第一电极1550和压电层1560之间。插入层1580可利用诸如氧化硅(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)的电介质形成，但可利用与压电层1560的材料不同的材料形成。另外，如果需要，设置插入层1580的区域可形成为空气。这可通过在制造工艺期间去除插入层1580实现。
[0301] 在该示例中，插入层1580的厚度可与第一电极1550的厚度相同或相似。插入层1580可形成为与压电层1560相似，或者可形成为薄于压电层1560。例如，插入层1580可形成为具有 或更大的厚度，并且可形成为薄于压电层1560的厚度。本公开的构造不限于此。
[0302] 插入层1580的剩余结构可与包括在根据本公开的体声波谐振器100中的插入层180的剩余结构相同。因此，省略其详细描述。
[0303] 虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的相似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可实现合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被解释为包括在本公开中。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
体声波热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈