[發明專利]體聲波諧振器、濾波器和體聲波諧振器的制造方法

有效

• 申請號: 201710060870.1
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN107689781B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李泰京;姜仁瑛;申蘭姬;孫晉淑
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H9/02;H03H9/17
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 包國菊;劉奕晴

提供了一種體聲波諧振器、濾波器和體聲波諧振器的制造方法，所述體聲波諧振器包括：基板；第一電極，設置在基板之上；壓電主體，設置在第一電極上，并包括多個壓電層，所述多個壓電層中的每個包括具有摻雜材料的氮化鋁；第二電極，設置在壓電主體上，其中，所述多個壓電層中的至少一個是在壓應力下形成的受壓壓電層。

本申請要求于2016年8月3日在韓國知識產權局提交的第10-2016-0098697號韓國專利申請的優先權的權益，所述韓國專利申請的全部公開內容出于所有目的通過引用被包含于此。

技術領域

本公開涉及一種體聲波諧振器和濾波器。

背景技術

隨著移動通信設備、化學和生物設備等的發展，在所述設備中會需要小型、輕量的濾波器、振蕩器、諧振元件、聲波諧振質量傳感器等。

薄膜體聲波諧振器(FBAR)已經被用于實現所述小型、輕量的濾波器、振蕩器、諧振元件、聲波諧振質量傳感器等。

所述FBAR可以以低成本批量化生產且尺寸可實現為超小型化。另外，所述FBAR可提供高品質(Q)因數值(濾波器的一個重要特性)，甚至可被用于微波頻帶和/或實現個人通信系統(PCS)和數字無線系統(DCS)的特定頻帶。

通常，FBAR可包括通過在基板上順序地堆疊第一電極、壓電主體和第二電極而實現的諧振部(即，諧振單元)。

當將電能施加到第一電極和第二電極以在壓電層中感應出電場時，電場會在壓電層中產生壓電現象，使得諧振部沿預定方向振動。結果，可沿與諧振部振動的方向相同的方向產生體聲波，從而產生諧振。

利用使用體聲波(BAW)的FBAR，如果增大壓電主體的有效機電耦合系數(K_t²)，則可改善聲波元件的頻率特性并能夠加寬頻帶。這里，有效機電耦合系數K_t²可表示聲波諧振器輸出的機械能與向聲波諧振器輸入的電能的比。

發明內容

提供本發明內容以簡化形式介紹以下在具體實施方式中進一步描述的選擇的發明構思。本發明內容不意圖限定所要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，本發明內容也不意圖用于幫助確定所要求的保護的主題的范圍。

根據本公開的一方面，一種體聲波諧振器包括：基板；第一電極，設置在基板之上；壓電主體，設置在第一電極上，并包括多個壓電層，所述多個壓電層中的每個包括具有摻雜材料的氮化鋁；第二電極，設置在壓電主體上，其中，所述多個壓電層中的至少一個是在壓應力下形成的受壓壓電層。

所述體聲波諧振器還可包括形成在第一電極與基板之間的氣腔。

所述摻雜材料可包括從由鈧、鉺、釔、鑭、鈦、鋯和鉿組成的組中選擇的一種或其組合。

所述多個壓電層中的每個中包含的摻雜材料的含量可以為1at％至20at％。

所述多個壓電層中的受壓壓電層的c軸晶格常數可比所述多個壓電層中的其余壓電層的各自的c軸晶格常數大。

所述受壓壓電層可在壓應力下形成為使得所述受壓壓電層在c軸方向上的晶格常數與所述受壓壓電層在a軸方向上的晶格常數的比(c/a)比所述多個壓電層中的在未施加壓應力的狀態下形成的另一壓電層在c軸方向上的晶格常數與所述另一壓電層在a軸方向上的晶格常數的比(c/a)大。

所述受壓壓電層可設置在壓電主體的與第一電極直接接觸的部分中。

所述受壓壓電層的密度可超過3.4681g/cm³。

所述多個壓電層中的另一壓電層可形成在受壓壓電層上，與在具有相同摻雜但在施加拉應力或未施加應力下形成因而不存在受壓壓電層的另一氮化鋁壓電層上形成的其他壓電層相比，所述另一壓電層每單位面積產生的異常生長數更少。