(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響波を発生させる共振部と、
前記音響波を反射するフレーム部と、
連結電極と、
を含み、
前記共振部は、基板との間に中空部を形成するように前記基板に提供される第１の電極と、一面が前記第１の電極に接するように提供される圧電体と、前記圧電体の他面に接するように提供され、前記フレーム部が提供される前記共振部の電極である第２の電極とを含み、
前記連結電極は、前記フレーム部が形成された前記第２の電極と外部電極とを連結するように提供され、前記第２の電極より厚さが薄く提供され、
前記連結電極が連結される側に配置される前記フレーム部の外側境界は、前記第１の電極の先端から前記連結電極側に離間して配置される、音響共振器。
【請求項２】
前記フレーム部は、前記第２の電極と密度及び弾性係数のうちいずれか一つが互いに異なる素材で形成され、前記中空部に対応する領域の周り方向に提供される、請求項１に記載の音響共振器。
【請求項３】
前記フレーム部は、前記第２の電極と互いに同じ素材で形成され、密度及び弾性係数のうちいずれか一つが互いに異なるように改質されて提供され、前記中空部に対応する領域の周り方向に提供される、請求項１に記載の音響共振器。
【請求項４】
基板との間に中空部を形成し、音響波を発生させる共振部と、
前記共振部の少なくとも一つの電極に提供され、前記音響波を反射するフレーム部と、
前記フレーム部が提供される前記共振部の電極と外部電極とを連結するように提供され、前記フレーム部が形成された前記共振部の電極より厚さが薄く提供される連結電極と、
を含み、
前記フレーム部は、前記フレーム部が提供される前記共振部の電極と互いに同じ素材で形成され、密度及び弾性係数のうちいずれか一つが互いに異なるように改質されて提供され、前記中空部に対応する領域の周り方向に提供される、音響共振器。
【請求項５】
前記共振部は、
前記基板との間に前記中空部を形成するように前記基板に提供される第１の電極と、
一面が前記第１の電極に接するように提供される圧電体と、
前記圧電体の他面に接するように提供され、前記フレーム部が提供される第２の電極と、
を含む、請求項４に記載の音響共振器。
【請求項６】
前記連結電極の厚さは、少なくとも前記フレーム部が提供される前記共振部の電極厚さの半分より小さく提供される、請求項１から５のいずれか一項に記載の音響共振器。
【請求項７】
前記連結電極の厚さは、少なくとも１，０００Åより厚く提供される、請求項１から６のいずれか一項に記載の音響共振器。
【請求項８】
前記フレーム部は、前記中空部に対応する領域に対称的な形状で前記共振部の電極に提供される、請求項１から７のいずれか一項に記載の音響共振器。
【請求項９】
前記フレーム部は、前記中空部に対応する領域の周り方向に連続するように連結して提供される、請求項１から８のいずれか一項に記載の音響共振器。
【請求項１０】
前記フレーム部は、突き出した形状で、前記中空部に対応する領域の周り方向に提供される、請求項１から９のいずれか一項に記載の音響共振器。
【請求項１１】
基板に共振部を形成し、前記基板と前記共振部との間の一部に犠牲層を形成する共振部の形成段階と、
前記共振部の少なくとも一つの電極にフレーム部を形成するフレーム部の形成段階と、
前記フレーム部が形成される前記共振部の電極と外部電極とを連結する連結電極を形成し、前記フレーム部が形成される前記共振部の電極より厚さを薄く形成する連結電極の形成段階と、
前記基板と前記共振部との間に形成された犠牲層を除去して中空部を形成する中空部の形成段階と、
を含み、
前記共振部は、前記基板との間に前記中空部を形成するように前記基板に提供される第１の電極と、一面が前記第１の電極に接するように提供される圧電体と、前記圧電体の他面に接するように提供され、前記フレーム部が提供される電極である第２の電極とを含み、
前記連結電極が連結される側に配置される前記フレーム部の外側境界は、前記第１の電極の先端から前記連結電極側に離隔して配置されるようにする、音響共振器の製造方法。
【請求項１２】
前記連結電極の形成段階は、
前記フレーム部が形成され、前記中空部に対応する領域に形成される前記共振部の前記第２の電極に連結して蒸着し、前記フレーム部が形成される前記共振部の前記第２の電極と異なる素材で形成される、請求項１１に記載の音響共振器の製造方法。
【請求項１３】
基板に共振部を形成し、前記基板と前記共振部との間の一部に犠牲層を形成する共振部の形成段階と、
前記共振部の少なくとも一つの電極にフレーム部を形成するフレーム部の形成段階と、
前記フレーム部が形成される前記共振部の電極と外部電極とを連結する連結電極を形成し、前記フレーム部が形成される前記共振部の電極より厚さを薄く形成する連結電極の形成段階と、
前記基板と前記共振部との間に形成された犠牲層を除去して中空部を形成する中空部の形成段階と、
を含み、
前記連結電極の形成段階は、
前記フレーム部が形成され、前記中空部に対応する領域に形成される前記共振部の電極に連結して蒸着し、前記フレーム部が形成される前記共振部の電極と異なる素材で形成される、音響共振器の製造方法。
【請求項１４】
前記連結電極の形成段階は、
前記フレーム部が形成される前記共振部の電極の形成と同時に蒸着して連結層を形成し、前記連結層を前記フレーム部が形成される前記共振部の電極と連結して形成する連結層形成段階と、
前記連結層を前記フレーム部が形成される前記共振部の電極の厚さより薄くエッチングする厚さエッチング段階と、
を含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の音響共振器の製造方法。
【請求項１５】
前記連結電極の形成段階は、
前記フレーム部が形成され、前記中空部に対応する領域に形成される前記共振部の電極を覆うように蒸着し、前記外部電極と連結する領域まで一定の厚さで蒸着する、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の音響共振器の製造方法。
【請求項１６】
前記フレーム部の形成段階は、
前記フレーム部を対称的な形状で前記共振部の電極に形成する、請求項１１から１５のいずれか一項に記載の音響共振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響共振器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、通信技術が急速に発展するにつれて、それに相応する信号処理技術と高周波（ＲＦ）部品技術の発展が要求されている。
【０００３】
特に、無線通信機器の小型化の傾向により、高周波部品技術の小型化が積極的に要求されている。一例として、半導体薄膜ウェーハ製造技術を利用するバルク音響共振器（Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：ＢＡＷ）形態のフィルターが挙げられる。
【０００４】
上記バルク音響共振器（ＢＡＷ）は、高周波（ＲＦ）信号のうち所望の周波数帯域は通過させ、所望でない周波数帯域は遮断する核心素子であり、半導体基板であるシリコンウェーハ上に圧電誘電体物質を蒸着して、その圧電特性を利用して共振を誘発させる薄膜形態の素子である。
【０００５】
利用分野としては、移動通信機器、化学及びバイオ機器などの小型軽量フィルター、オシレーター、共振素子、音響共振質量センサーなどがある。
【０００６】
そして、現在までこのような薄膜バルク音響共振器（ＢＡＷ）の特性と性能を高めるための様々な構造的形状及び機能に対する研究が行われており、特に、共振エネルギーの損失を防止するための研究が必要となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許第２００６−０１０７３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、バルク音響共振器などの音響共振器で共振エネルギーが損失する問題を防止することができる音響共振器及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例に係る音響共振器は、基板との間に中空部を形成し、音響波を発生させる共振部と、上記共振部の少なくとも一つの電極に提供され、上記音響波を反射するフレーム部と、上記フレーム部が提供される上記共振部の電極と外部電極とを連結するように提供される連結電極とを含むことができる。
【００１０】
特に、上記連結電極は、上記フレーム部が形成された上記共振部の電極より厚さが薄く提供されることで、上記フレーム部の対称性の低下への影響を減少させることができる。
【００１１】
また、本発明の他の実施例に係る音響共振器の製造方法は、基板に共振部を形成し、上記基板と上記共振部との間の一部に犠牲層を形成する共振部の形成段階と、上記共振部の少なくとも一つの電極にフレーム部を形成するフレーム部の形成段階と、上記フレーム部が形成される上記共振部の電極と外部電極とを連結する連結電極を形成する連結電極の形成段階と、上記基板と上記共振部との間に形成された犠牲層を除去して中空部を形成する中空部の形成段階とを含むことができる。
【００１２】
ここで、上記連結電極の形成段階は、上記連結電極を上記フレーム部が形成される上記共振部の電極より厚さを薄く形成することで、上記フレーム部の対称性の低下への影響を減少させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施例である共振器パッケージは、フレーム部の対称性の低下への影響を減少させることができる。
【００１４】
これにより、上記フレーム部が反射する共振音響波の損失が減少可能な効果を有することができる。従って、共振器パッケージの性能を向上させることができる。
【００１５】
そして、本発明の他の実施例である共振器パッケージの製造方法は、上記フレーム部の対称性の低下への影響を減少させる本発明の一実施例である共振器パッケージの製造を容易にすることができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の音響共振器を示す断面図である。
【図２】本発明の音響共振器を示す平面図である。
【図３】本発明の音響共振器でフレーム部の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の音響共振器の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の音響共振器の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の音響共振器の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の音響共振器の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の音響共振器の製造方法で連結電極の形成段階の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明の音響共振器の製造方法で連結電極の形成段階の実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明の音響共振器と従来の音響共振器の電圧通過特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の音響共振器と従来の音響共振器の電圧通過特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００１８】
また、各実施例の図面に示す同一思想の範囲内の機能が同一の構成要素は、同一の参照符号を使用して説明する。
【００１９】
本発明は、音響共振器１及びその製造方法に関し、連結電極３０をフレーム部２０が形成された共振部１０の電極より厚さを薄く提供することで、上記フレーム部２０の対称性の低下への影響を減少させる技術である。
【００２０】
これにより、上記フレーム部２０が反射する共振音響波の損失を減少させることができ、共振器パッケージの性能を向上させることができる。
【００２１】
このように、上記連結電極３０の厚さｔａを薄く形成する理由は、上記共振部１０で発生させる共振エネルギーの損失を防止するためである。
【００２２】
さらに具体的には、バルク音響共振器１（Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：ＢＡＷ）などの音響共振器１を利用したフィルターは、音響共振器１の品質性能（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｆａｃｔｏｒ：ＱＦ）が良くなれば、所望の周波数帯域のみが選択できる特性が良くなり、挿入損失（Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｌｏｓｓ）及び減衰（Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）性能を改善させることができる。
【００２３】
そして、上記音響共振器１の品質性能を良くするためには、共振エネルギーを共振器の振動領域（Ａｃｔｉｖｅ  Ａｒｅａ）に閉じ込めるように上記フレーム部２０を設計する必要がある。
【００２４】
一例として、音響共振器１の周りにフレーム部２０が形成されて、共振エネルギーの損失を防止し、音響共振器１の品質性能の低下を防止することができる。
【００２５】
さらに好ましくは、上記フレーム部２０は対称的な形状で具備することで、共振エネルギーの損失を防止する効果を高めることができる。
【００２６】
一方、上記共振部１０に提供される電極は、外部電極との連結のために連結電極３０が形成されるが、このような連結電極３０は、上記フレーム部２０の対称性を損傷させる要因であり、結果として、音響共振器の品質性能を低下させる原因となる問題が発生する。
【００２７】
そこで、本発明では、上記連結電極３０の厚さｔａを上記共振部１０の電極の厚さｔｂより薄く形成することで、上記フレーム部２０の対称性の低下を防止するように構成した。
【００２８】
図面を参照して説明すると、図１は、本発明の音響共振器１を示す断面図であり、本発明の一実施例に係る音響共振器１は、基板２との間に中空部３を形成し、音響波を発生させる共振部１０、上記共振部１０の少なくとも一つの電極に提供され、上記音響波を反射するフレーム部２０、及び上記フレーム部２０が提供される上記共振部１０の電極と外部電極とを連結するように提供される連結電極３０を含むことができる。
【００２９】
特に、上記連結電極３０は、上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極より厚さが薄く提供されることで、フレーム部２０の対称性の低下への影響を減少させることができる。
【００３０】
上記共振部１０は、振動による音響波（または、振動エネルギー）を発生させる役割をする。このため、上記共振部１０は、第１の電極１１、圧電体１２、第２の電極１３などを含むことができる。
【００３１】
ここで、上記共振部１０が提供される基板２は、シリコン基板２またはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）タイプの基板２で形成することができる。
【００３２】
このような基板２と上記第１の電極１１との間には、中空部３が形成されることができる。そして、上記中空部３が具備されることで、上記第１の電極１１と上記基板２は、少なくとも一部が離隔して配置されることができる。
【００３３】
一方、上記基板２と対面する上記第１の電極１１の一面には、メンブレイン層４が形成されることができる。ここで、上記メンブレイン層４は、上記圧電体１２で発生する音響波（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）が上記基板２の影響を受けないようにするために提供される。
【００３４】
勿論、上記基板２を保護するために、上記基板２上にもエッチングストッパとして機能する阻止層５が形成されることができる。このような阻止層５には、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）または窒化シリコン（ＳｉＮＸ）などが含まれることができる。
【００３５】
また、上記共振部１０と上記基板２との間に上記中空部３を提供することで、上記共振部１０で発生する音響波の反射特性を向上させることができる。
【００３６】
換言すると、上記中空部３は、空いている空間であり、インピーダンスが無限大に近いため、上記中空部３により、音響波は損失することなく上記共振部１０内に残存することができる。
【００３７】
従って、上記中空部３を通じて上記共振部１０の縦方向の音響波損失を最小化させることができ、そのため、上記共振部１０の品質性能ＱＦを向上させることができる。
【００３８】
そして、上記共振部１０に含まれている第１の電極１１と第２電極１３及び圧電体１２は、第１の電極１１と圧電体１２及び第２の電極１３が順に上記基板２上に積層して形成されることができる。これにより、上記第１の電極１１と上記第２の電極１３との間に圧電体１２が配置されることができる。
【００３９】
換言すると、本発明の一実施例に係る音響共振器１の上記共振部１０は、上記基板２との間に上記中空部３を形成するように上記基板２に提供される第１の電極１１、一面が上記第１の電極１１に接するように提供される圧電体１２、及び上記圧電体１２の他面に接するように提供され、上記フレーム部２０が提供される第２の電極１３を含むことができる。
【００４０】
このような上記共振部１０は、上記第１の電極１１と上記第２の電極１３とに印加される電気信号によって圧電体１２を共振させて、共振周波数及び反共振周波数を発生させることができる。
【００４１】
上記第１の電極１１及び上記第２の電極１３は、金、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム、白金、チタン、タングステン、パラジウム、クロム、ニッケル、イリジウムなどのような金属で形成することができる。
【００４２】
そして、上記共振部１０は、上記圧電体１２の音響波を利用するが、例えば、上記第１の電極１１と上記第２の電極１３とに信号が印加されると、上記圧電体１２は、縦方向（または、厚さ方向）に機械的振動を発生させて音響波を発生させる。
【００４３】
ここで、上記圧電体１２は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、ドーピングされた酸化亜鉛（例えば、Ｗ−ＺｎＯ）、ドーピングされた窒化アルミニウム（例えば、Ｓｃ−ＡｌＮ、ＭｇＺｒ−ＡｌＮ、Ｃｒ−ＡｌＮ、Ｅｒ−ＡｌＮ、Ｙ−ＡｌＮ）などのような材質で形成することができる。
【００４４】
このような圧電体１２の共振現象は、印加された信号波長の１／２が圧電体１２の厚さと一致する時に発生する。
【００４５】
そして、共振現象が発生する時、電気的インピーダンスが急激に変わるので、本発明の音響共振器１は、周波数が選択可能なフィルターとして使用することができる。
【００４６】
共振周波数は、圧電体１２の厚さ、そして圧電体１２を囲んでいる第１の電極１１と第２の電極１３及び圧電体１２の固有弾性波速度等によって決められる。一例として、上記圧電体１２の厚さが薄ければ薄いほど、共振周波数は大きくなる。
【００４７】
一方、上記圧電体１２は、共振部１０内のみに配置するように構成すれば、上記圧電体１２によって形成された音響波が上記共振部１０の外部に漏れることを最小化することができる。
【００４８】
そして、上記共振部１０は、保護層をさらに含むことができるが、このような保護層は、第２の電極１３を覆い第２の電極１３が外部環境に露出することを防止する役割をすることができる。
【００４９】
そして、上記第１の電極１１と第２の電極１３は、上記圧電体１２の外側に延長するように形成される連結電極３０と連結して形成され、接続部、外部電極と連結して構成することができる。
【００５０】
ここで、上記接続部は、音響共振器１とフィルターの特性を確認し、必要な周波数トリミングを行うための役割をすることができる。
【００５１】
そして、上記外部電極は、上記共振部１０が電圧を印加する役割をする。
【００５２】
上記フレーム部２０は、上記共振部１０で発生させる音響波が損失することを防止する役割をする。
【００５３】
さらに具体的には、上記共振部１０で発生させた音響波の横方向（または、厚さ方向に垂直した長さ方向）の損失を防止する役割をするために、上記フレーム部２０は、上記音響波を反射する役割をする。
【００５４】
上記フレーム部２０は、上記共振部１０の内部で発生した音響波が伝達されれば、これを再び共振部１０の内部に反射させることで、上記音響波の外部離脱による損失を防止する。
【００５５】
このため、上記フレーム部２０は、上記共振部１０の電極の少なくともいずれか一つの電極に提供される。さらに好ましくは、上記第２の電極１３に具備されることができる。
【００５６】
そして、上記フレーム部２０は、上記共振部１０で発生した音響波を反射することができるように具備するために、突き出した形状で上記共振部１０の電極に提供することができる。
【００５７】
換言すると、本発明の一実施例に係る音響共振器１の上記フレーム部２０は、突き出した形状で、上記中空部３に対応する領域の周り方向に提供されることを特徴とすることができる。
【００５８】
このように、上記フレーム部２０が上記共振部１０の電極に突き出した形状で形成されることで上記音響波が反射可能なことは、上記共振部１０の電極とは異なり、上記フレーム部２０の厚さが厚くなる部分で弾性波である上記音響波の伝達環境が変更されるためである。
【００５９】
一方、上記フレーム部２０は、上記共振部１０の電極上に対称的な形状で提供されることで、上記音響波の損失を防止する効果を高めることができる。
【００６０】
換言すると、本発明の一実施例に係る音響共振器１の上記フレーム部２０は、上記中空部３に対応する領域に対称的な形状で上記共振部１０の電極に提供されることを特徴とすることができる。
【００６１】
このように、上記フレーム部２０が対称的な形状で提供されることで、上記音響波の損失を防止する効果が高くなることは、以下のような理由による。
【００６２】
一側のフレーム部２０で反射させる音響波は、一側の上記フレーム部２０で反射しながら特性が変化する。このように変化した特性の音響波が他側のフレーム部２０で再び反射する時、他側のフレーム部２０が一側のフレーム部２０と対称的な形状で提供されれば、一側で反射した音響波は、同一の音響波の伝達条件に露出するため、他側のフレーム部２０で反射する時は、損失をほぼ発生させなくなる。
【００６３】
そして、上記フレーム部２０は、上記中空部３に対応する領域の周り方向に連続して形成されることで、上記共振部１０で発生した音響波の損失を防止することができるが、これに対する詳しい説明は、図２を参照して後述する。
【００６４】
一方、上記フレーム部２０は、上記共振部１０の電極と異なる性質の素材で形成されるか、他の性質に改質して提供されることで、上記音響波を反射するように構成することができる。これに対する詳しい説明は、図３を参照して後述する。
【００６５】
上記連結電極３０は、上記共振部１０の電極と外部電極とを連結する役割をする。
【００６６】
特に、上記共振部１０の電極のうち上記フレーム部２０が形成された電極に連結する連結電極３０は、上記フレーム部２０が形成された共振部１０の電極より厚さを薄く形成して提供することができる。これは、上記フレーム部２０の対称性のロスを最大限減少させるためである。
【００６７】
つまり、上記連結電極３０は、上記音響波の伝達特性と関連した上記共振部１０の電極及びフレーム部２０の対称性を維持することができるように、上記共振部１０の電極より厚さを薄く形成することが好ましい。
【００６８】
このように上記連結電極３０の厚さｔａを上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極より薄く形成することで、音響波漏れの防止効果があることは、図１０及び図１１を参照すれば容易に分かる。
【００６９】
図１０及び図１１では、上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極の厚さｔｂを基準として、上記連結電極３０の厚さｔａを上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極の厚さｔｂに比べて２．６６７倍に形成した場合と、上記連結電極３０の厚さｔａを上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極の厚さｔｂと同一にした場合と、上記連結電極３０の厚さｔａを上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極の厚さｔｂに比べて０．５５６倍に形成した場合とを比べて示した。
【００７０】
図１０及び図１１のグラフから分かるように、上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極より上記連結電極３０の厚さｔａを薄く形成した場合は、減衰（Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）性能が向上することが分かる。
【００７１】
つまり、本発明の一実施例に係る音響共振器１において、上記連結電極３０の厚さｔａは、少なくとも上記フレーム部２０が提供される上記共振部１０の電極厚さｔｂの半分より小さく提供されることを特徴とすることができる。
【００７２】
一方、上記連結電極３０を最大限薄く形成することが上記減衰性能の向上には良いが、連結電極３０の抵抗の増加による挿入損失（Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｌｏｓｓ）を増加させるという問題が発生する。従って、上記連結電極３０を上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極より薄く形成し、挿入損失を増加させない厚さで形成することが好ましい。
【００７３】
つまり、本発明の一実施例に係る音響共振器１において、上記連結電極３０の厚さｔａは、少なくとも１，０００Åより厚く提供されることを特徴とすることができる。
【００７４】
図２は、本発明の音響共振器１を示す平面図であり、これを参照すると、上記フレーム部２０は、上記中空部３に対応する領域の周り方向に連続して形成されることで、上記共振部１０で発生した音響波の損失を防止することができる。
【００７５】
つまり、本発明の一実施例に係る音響共振器１の上記フレーム部２０は、上記中空部３に対応する領域の周り方向に連続するように連結して提供されることを特徴とすることができる。
【００７６】
このように、上記フレーム部２０を連続した形状で形成させることで、また、上記共振部１０の電極を密閉する形状で形成することで、上記音響波の損失を減少させることができる理由は、上記共振部１０の電極面上の全ての方向で上記音響波が離脱する経路を遮断するからである。
【００７７】
図３は、本発明の音響共振器１において、フレーム部２０の実施例を示す断面図であり、これを参照すると、上記フレーム部２０は、上記共振部１０の電極と異なる性質の素材で形成されるか、他の性質に改質して提供されることで、上記音響波を反射するように構成することができる。
【００７８】
つまり、本発明の一実施例に係る音響共振器１の上記フレーム部２０は、上記フレーム部２０が提供される上記共振部１０の電極と異なる性質の素材で形成され、上記中空部３に対応する領域の周り方向に提供されることを特徴とすることができる。
【００７９】
また、本発明の一実施例に係る音響共振器１の上記フレーム部２０は、上記フレーム部２０が提供される上記共振部１０の電極と同じ素材で形成し、他の性質に改質して提供され、上記中空部３に対応する領域の周り方向に提供されることを特徴とすることができる。
【００８０】
このように、上記フレーム部２０が上記共振部１０の電極とは異なる素材または他の性質に改質して提供されることで、上記フレーム部２０が上記音響波を反射できるのは、上記共振部１０の電極とは上記音響波の伝達環境が変更されるからである。
【００８１】
つまり、上記フレーム部２０は、上記共振部１０の電極とは異なる素材または他の性質に改質されることで、音響波伝達と関連した密度、弾性係数などの性質が上記共振部１０の電極と変わるからである。これにより、上記フレーム部２０では、上記音響波を反射させることができる。
【００８２】
以下では、本発明の他の実施例である音響共振器１の製造方法を説明する。
【００８３】
先ず、図４〜図７は、本発明の音響共振器１の製造方法を示す断面図であるが、これを参照すると、本発明の他の実施例に係る音響共振器１の製造方法は、基板２に共振部１０を形成し、上記基板２と上記共振部１０との間の一部に犠牲層３ａを形成する共振部１０の形成段階、上記共振部１０の少なくとも一つの電極にフレーム部２０を形成するフレーム部２０の形成段階、上記フレーム部２０が形成される上記共振部１０の電極と外部電極とを連結する連結電極３０を形成し、上記フレーム部２０が形成される上記共振部１０の電極より厚さを薄く形成する連結電極３０の形成段階、及び上記基板２と上記共振部１０との間に形成された犠牲層３ａを除去して中空部３を形成する中空部３の形成段階を含むことができることが分かる。
【００８４】
上記共振部１０の形成段階は、上記基板２上に上記共振部１０の第１の電極１１、圧電体１２、第２の電極１３等を積層する段階である。これは、図４に示している。
【００８５】
但し、上記基板２と上記共振部１０の第１の電極１１との間に中空部３を形成するために、上記基板２と上記第１の電極１１との一部には、犠牲層３ａが形成されることができる。
【００８６】
つまり、上記基板２の上部に犠牲層３ａを形成するが、この犠牲層３ａの材質としては、二酸化シリコン、ポリシリコンまたはポリマーなどを使用することができる。
【００８７】
このような犠牲層３ａは、以後、中空部３の形成段階でエッチング工程を通じて除去されて中空部３を形成する。
【００８８】
次いで、上記基板２または上記犠牲層３ａの上部に、第１の電極１１と圧電体１２、第２の電極１３を順次に形成する。
【００８９】
この時、上記第１の電極１１を形成する前に、阻止層５、メンブレイン層４などを形成することもできる。
【００９０】
上記第１の電極１１は、上記犠牲層３ａを含む上記基板２の上部に導電層を蒸着することで形成することができる。同様に、上記圧電体１２は、上記第１の電極１１上に圧電物質を蒸着することで形成することができる。
【００９１】
そして、上記第１の電極１１は、モリブデン（Ｍｏ）、金、ルテニウム、アルミニウム、白金、チタン、タングステン、パラジウム、クロム、ニッケル、イリジウム等の多様な金属で形成することができる。
【００９２】
上記圧電体１２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、ドーピングされた酸化亜鉛（例えば、Ｗ−ＺｎＯ）、ドーピングされた窒化アルミニウム（例えば、Ｓｃ−ＡｌＮ、ＭｇＺｒ−ＡｌＮ、Ｃｒ−ＡｌＮ、Ｅｒ−ＡｌＮ、Ｙ−ＡｌＮ）等の多様な圧電材質を利用して形成することができる。
【００９３】
ここで、上記第１の電極１１と圧電体１２は、フォトリソグラフィー工程を通じてパターニングを行った後、パターニングされたフォトレジストをマスクとして不要な部分を除去することで、必要なパターンで形成することができる。
【００９４】
これを通じて、上記圧電体１２は、第１の電極１１の上部のみに残り、そこで、第１の電極１１は、圧電体１２の周辺にさらに突き出す形態で形成することができる。
【００９５】
上記第２の電極１３は、上記圧電体１２と上記第１の電極１１上に導電層を形成した後、導電層上でフォトリソグラフィー工程を通じてパターニングされた後、フォトレジストをマスクとして必要なパターンで形成することができる。
【００９６】
このような上記第２の電極１３は、ルテニウム（Ｒｕ）、金、モリブデン、アルミニウム、白金、チタン、タングステン、パラジウム、クロム、ニッケル、イリジウムなどの多様な金属によって形成することができる。
【００９７】
一方、上記第２の電極１３と圧電体１２の上部に保護層を形成することもできる。上記保護層は、絶縁物質で形成することができるが、ここで絶縁物質としては、シリコンオキサイド系列、シリコンナイトライド系列及びアルミニウムナイトライド系列の物質が含まれることができる。
【００９８】
上記フレーム部２０の形成段階は、上記共振部１０の電極の少なくともいずれか一つの電極にフレーム部２０を形成する段階である。これは、図５に示している。
【００９９】
つまり、上記フレーム部２０の形成段階は、上記共振部１０の電極にフレーム部２０を形成する素材を蒸着することで形成することができる。
【０１００】
このように、上記フレーム部２０は、上記第１の電極１１または第２の電極１３に形成されることで突き出した形状で形成することができ、上記第１の電極１１または第２の電極１３と同じ素材で形成して提供することができる。
【０１０１】
特に、上記フレーム部２０は、上記共振部１０の電極に対称的な形状で形成することで、上記共振部１０で発生させる音響波の損失を防止することができる。
【０１０２】
つまり、本発明の他の実施例に係る音響共振器１の製造方法の上記フレーム部２０の形成段階は、上記フレーム部２０を対称的な形状で上記共振部１０の電極に形成することを特徴とすることができる。
【０１０３】
一方、上記フレーム部２０の形成段階は、上記フレーム部２０を形成する素材を上記共振部１０の電極上に蒸着した後、フォトリソグラフィー工程を通じて必要なパターンで形成することができる。フレーム部２０を形成する素材を蒸着する過程は、図５の（ａ）に示されており、上記フレーム部２０の必要なパターンのみを残すように形成したことは、図５の（ｂ）に示している。
【０１０４】
上記連結電極３０の形成段階は、上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極と外部電極とを連結するように連結電極３０を形成する段階である。これは、図６に示している。
【０１０５】
特に、上記連結電極３０の形成段階は、上記フレーム部２０が形成された上記共振部１０の電極の厚さｔｂより上記連結電極３０の厚さｔａを薄く形成することで、上記フレーム部２０の対称特性の低下を防止する。
【０１０６】
さらに具体的には、本発明の他の実施例に係る音響共振器１の製造方法の上記連結電極３０の形成段階は、上記フレーム部２０が形成される上記共振部１０の電極の形成と同時に蒸着して連結層３０ａを形成し、上記連結層３０ａを上記フレーム部２０が形成される上記共振部１０の電極と連結して形成する連結層３０ａの形成段階、及び上記連結層３０ａを上記フレーム部２０が形成される上記共振部１０の電極の厚さｔｂより薄くエッチングする厚さエッチング段階を含むことができる。
【０１０７】
つまり、上記連結電極３０を形成する実施例であり、目標の厚さより厚く上記連結層３０ａを形成した後、エッチングによって目標の厚さｔａで上記連結電極３０を形成する。
【０１０８】
但し、上記連結電極３０の形成段階は、前述した実施例に限定されるものではなく、前述した実施例以外の実施例は、図８及び図９を参照して後述する。
【０１０９】
そして、上記連結電極３０を形成した後、さらに周波数トリミングに利用可能な接続部が形成されることができる。
【０１１０】
このような接続部は、エッチングを通じて保護層を部分的に除去して孔を形成することで、第１の電極１１または第２の電極１３と連結された連結電極３０を外部に露出させた後、金（Ａｕ）または銅（Ｃｕ）などを第１の電極１１上に蒸着して形成することができる。
【０１１１】
上記中空部３の形成段階は、上記犠牲層３ａを除去して中空部３を形成する段階である。これは、図７に示している。
【０１１２】
このため、具体的に上記犠牲層３ａは、乾式エッチングを通じて除去されることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１１３】
例えば、犠牲層３ａをポリシリコンで形成する場合、この犠牲層３ａは、ニフッ化キセノン（ＸｅＦ２）などのような乾式エッチング用ガスを通じて除去されることができる。
【０１１４】
図８及び図９は、本発明の音響共振器１の製造方法において、連結電極３０の形成段階の実施例を示す断面図である。
【０１１５】
先ず、図８を参照すると、本発明の他の実施例に係る音響共振器１の製造方法の上記連結電極３０の形成段階は、上記フレーム部２０が形成され、上記中空部３に対応する領域に形成される上記共振部１０の電極を覆うように蒸着し、上記外部電極と連結する領域まで一定の厚さｔａで蒸着することを特徴とすることができる。
【０１１６】
つまり、図８の（ａ）に示すように、上記フレーム部２０が形成された共振部１０の電極が提供されると、図８の（ｂ）に示すように、連結電極３０を形成する素材は、上記共振部１０の電極を覆いながらも外部電極と連結する領域まで同一の厚さｔａで蒸着して、連結電極３０を形成する。
【０１１７】
このように上記連結電極３０を形成する時、上記連結電極３０を形成する素材は、上記共振部１０の電極と同じ素材で形成される。即ち、上記共振部１０の電極上に蒸着する部分は、最終的には電極の一部となる。これにより、上記共振部１０の電極の厚さｔｂも、最終的には上記連結電極３０よりは厚くなる。
【０１１８】
ここで、さらに蒸着した連結電極３０は、共振部１０上で追加パターニングをして、図１のような形状を作ることができる。
【０１１９】
図９を参照すると、本発明の他の実施例に係る音響共振器１の製造方法の上記連結電極３０の形成段階は、上記フレーム部２０が形成され、上記中空部３に対応する領域に形成される上記共振部１０の電極に連結して蒸着し、上記フレーム部２０が形成される上記共振部１０の電極と異なる素材で形成されることを特徴とすることができる。
【０１２０】
つまり、図９の（ａ）に示すように、上記フレーム部２０が形成された共振部１０の電極が提供されると、図９の（ｂ）に示すように、連結電極３０を形成する素材は、上記共振部１０の電極の端部と外部電極を連結する領域のみ蒸着して形成され、上記共振部１０の電極上の他の部分には蒸着しない。
【０１２１】
特に、この時、上記連結電極３０を形成する素材は、上記共振部１０の電極とは異なる素材で形成することで、上記共振部１０電極に形成されたフレーム部２０の対称性を損なわないように構成することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  音響共振器
２  基板
３  中空部
４  メンブレイン層
５  阻止層
１０  共振部
１１  第１の電極
１２  圧電体
１３  第２の電極
２０  フレーム部
３０  連結電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0006388411.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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