用于saw滤波器的电容器、saw滤波器及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于SAW滤波器的电容器、SAW滤波器及其制造方法，更具体地，涉及用于SAW滤波器的电容器、安装了所述用于SAW滤波器的电容器的SAW滤波器及其制造方法，所述用于SAW滤波器的电容器包括：第一金属层，其形成于基板上；绝缘层，其形成于所述第一金属层上部；第二金属层，其以部分或全部与所述第一金属层重叠的方式形成在所述绝缘层的上部，所述绝缘层形成为延长至形成于基板上的IDT上部。
【专利说明】
用于SAW滤波器的电容器、SAW滤波器及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种安装于表面弹性波(SAW:Surface Acoustic Wave)滤波器(filter)的电容器(capacitor)及包括其的SAW滤波器、并用于制造SAW滤波器的方法。
【背景技术】
[0002]SAW (Surface Acoustic Wave，表面弹性波)滤波器是利用具有非电磁波的物理特性的表面弹性波来传递信号，并在传递的过程中起除去不必要的信号的作用的设备。SAW滤波器用于TV(电视机)、VTR(磁带录像机)等的视频信号处理和语音信号处理等，但最近随着移动通信的发展，正被广泛地应用于移动通信终端。随着移动通信终端的小型化、轻量化，对SAW滤波器而言，正进行电介质双工器(duplexer)的SAW双工器化及利用倒装芯片(flip chip)工艺方法的小型化。
[0003]另外，电容器(Capacitor)在作为存储器元件的DRAM(动态随机存取存储器)或嵌入式的动态随机存取存储器(Embedded DRAM)或作为逻辑(Logic)元件的RF ID (无线射频识别)元件等中，是执行信息存储作用的重要的装置。在存储元件中，电容器通过在其内部存储一定量以上的电荷，从而区分O或1，使其能够实现需要的元件动作。在半导体产业中，开发制造能够同时实现降低芯片(Chip)成本及低功耗化、小型化的超高集成化成50纳米大小(nano size)以下的元件的技术非常重要。但为此最为重要的是，使执行存储数据作用的电容器具有元件动作所需的充分的静电容量的技术。
[0004]图1(a)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的IDT (叉指换能器)及电容器的平面图。图1(b)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的电容器的截面图。参照图1(a)及图1(b)，通常，适用于SAW滤波器的电容器20，其上部电极23与下部电极21由多晶硅(Poly-Si)形成，在上部电极23与下部电极21之间形成有电介质22。但是随着单元(Cell)面积越小，获得预期的单元(Cell)电容(Capacitance)逐步变得困难，因此为防止在上部电极23与电介质22之间形成低电介质层，将上部电极23替换为TiN等的金属电极，并且为使电介质23具有高电容率，常常采用适用Al3O3, Ta2O5等的电介质薄膜的电容器20。
[0005]图2(a)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的IDT及其它电容器的平面图。图2(b)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的其它电容器的截面图。参照图2(a)及图2(b)，IDT电容器30也适用于形成有IDT 10的SAW滤波器。就IDT电容器30而言，第一金属层32层叠于基板31上部，从而形成IDT电容器30，所述第一金属层32所使用的金属与电极10所使用的金属相同。
[0006]但是，就适用了所述现有的电容器20、30的双工器SAW滤波器而言，产生无法具有理想的低域切断特性的问题。
[0007]先行技术文献
[0008]专利文献
[0009]韩国公开专利公报第10-2010-0131964号
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于改善SAW元件的低域切断特性。
[0011]本发明的目的在于实现一种电容器，所述电容器在现有的工艺中，即使不增加其它工艺也能改善低域切断特性。
[0012]根据本发明的一个实施例，用于SAW滤波器的电容器包括:第一金属层，其形成于基板上；绝缘层，其形成于所述第一金属层上部；第二金属层，其在所述绝缘层上部形成为部分或全部与所述第一金属层重叠，所述绝缘层形成为延长至形成于基板上的IDT上部。
[0013]所述第一金属层可由与所述IDT相同的物质形成，例如所述第一金属层可由铜(Cu)形成。另外，所述第二金属层可由与第一金属层不同的金属物质形成，例如所述第二金属层可以由铝(Al)或金(Au)形成。
[0014]根据本发明的一个实施例的SAW滤波器包括:IDT，其形成于基板上；第一金属层，其形成于所述基板上；绝缘层，其形成于所述IDT及所述第一金属层上部；第二金属层，其形成于所述绝缘层上部并且全部或部分与所述第一金属层重叠。另外，还可包括用于使IDT与外部连接的垫子，所述垫子以避免与所述第二金属层重叠的方式形成在所述绝缘层上部。本发明的一个实施例中，所述第二金属层可由与所述垫子相同的物质形成。
[0015]根据本发明一个实施例的SAW滤波器的制造方法包括:在基板的上部形成IDT及电容器的第一金属层的步骤；在所述IDT及所述第一金属层上部形成绝缘层的步骤；及在所述绝缘层上部形成垫子及第二金属层的步骤，所述第二金属层可形成为部分或全部与所述第一金属层重叠。此时，所述IDT和所述第一金属层可由相同的金属物质形成，例如所述IDT和所述第一金属层可由铜(Cu)形成。
[0016]另外，所述垫子和第二金属层可由相同的金属物质形成，形成所述垫子及第二金属层的金属物质可以与形成所述IDT和所述第一金属层的金属物质不同。例如，所述垫子及第二金属层可由铝(Al)或金(Au)形成。
[0017]本发明具有能够改善SAW元件的低域切断特性的效果。
[0018]本发明具有在现有的工艺中即使不增加其它工艺也能实现改善低域切断特性的电容器的效果。
【附图说明】
[0019]图1 (a)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的IDT及电容器的平面图。
[0020]图1 (b)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的电容器的截面图。
[0021]图2(a)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的IDT及其它电容器的平面图。
[0022]图2(b)是概括地表示适用于现有的SAW滤波器的其它电容器的截面图。
[0023]图3(a)是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的IDT及电容器的平面图。
[0024]图3(b)是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的电容器的截面图。
[0025]图4是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的电容器的截面图。
[0026]图5是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的IDT及其它电容器的截面图。
[0027]图6是概括地表示根据本发明一个实施例的SAW滤波器工艺顺序的顺序图。
具体实施例
[0028]根据以下的详细说明，能够更加明确的理解有关本发明的所述目的、技术构成及由此产生的作用、效果的具体事项。
[0029]在实施例的说明中，各层(膜)、领域、模式(pattern)或构造物形成于基板、各层(膜)、领域、垫子(pad)或模式的“上/上部(On)”或“下/下部(under)”的记载，全部包括直接(directly)或与其它层夹在一起而形成的情形。以图为基准对于各层的上/上部或下/下部的基准进行说明。
[0030]图3(a)是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的IDT及电容器的平面图，图3(b)是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的电容器的截面图。参照图3(a)及图3(b)，概括来说，适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器100的电容器120具有如下的形态:其包括第一金属层121、绝缘层122及第二金属层123，第一金属层121成为下部电极，第二金属层123成为上部电极，从而将电荷存储在第一金属层121和第二金属层123之间形成的绝缘层122上。本发明的电容器120是下部电极也使用金属物质的、金属-绝缘体-金属(MIM:Metal Insulator Metal)形态的电容器，目的在于降低电容器120的氧化膜的厚度并防止在下部电极界面形成低电介质层。现有技术中，上部电极和下部电极由多晶硅(Poly-Si)形成，或者上部电极或下部电极中任意一个由金属层形成，但在本发明中上部电极及下部电极全部由金属层形成。
[0031]图4是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的电容器的截面图。如图4所示，根据本发明的一个实施例的电容器120，其包括:第一金属层121，其形成于基板101而成为一个电极；绝缘层122，其形成于第一金属层121上部；第二金属层123，其形成于绝缘层122上部并成为另一个电极。此时，第一金属层121由和SAW滤波器100的IDTllO相同的金属形成，第二金属层123用和SAW滤波器100的垫子130相同的金属形成。
[0032]图5是概括地表示适用于根据本发明一个实施例的SAW滤波器的IDT及其它电容器的截面图。本发明的电容器120，在SAW滤波器的IDTllO及垫子130形成的同时形成。在基板101上，形成SAW滤波器的IDTllO的同时，形成电容器120的第一金属层121，从而能够在没有额外的工艺的情况下形成电容器120的第一金属层121。
[0033]在IDTllO及第一金属层121上部形成绝缘层122，此时的绝缘层122对于SAW滤波器100具有阻止由于IDTllO的热膨胀导致的频率变化的作用，同时具有在电容器120上存储电荷的作用。
[0034]在所述绝缘层122上部形成第二金属层123。第二金属层123和SAW滤波器的垫子130同时形成。由于第二金属层123和SAW滤波器的垫子130同时形成，所以没有额外的工艺也能形成电容器120的第二金属层123。
[0035]第一金属层121的材料和IDT 110是相同的物质。此时，IDTllO与第一金属层121优选地用铜(Cu)形成。第二金属层123由和垫子130相同的物质形成。此时，第二金属层123与垫子130优选地用铝(Al)或金(Au)形成。另外，绝缘层122可以用Si02、SiNx、A1203、Ta2O5等的电介质形成，但是优选地用S12形成。
[0036]本发明的电容器120优选地形成于SAW滤波器，所述SAW滤波器包括:IDT110，其形成于基板101的上部；绝缘层122，其形成于IDTllO的上部；垫子130，其形成于绝缘层122上部。在SAW滤波器中，将在IDTllO上部形成有绝缘层122的SAW滤波器称为 TC (Temperature Compensated:温度补偿)SAff 滤波器，在所述 TC (TemperatureCompensated:温度补偿)SAW滤波器上形成的绝缘层122起到存储电容器120的电荷的电介质作用。
[0037]图6是概括地表示根据本发明一个实施例的SAW滤波器工艺顺序的顺序图。如图6所示，根据本发明一个实施例的用金属层形成两个电极的SAW滤波器的电容器制造方法包括:在基板101的上部形成IDTllO及电容器120的第一金属层121的步骤S210 ;在IDTllO及第一金属层121的上部形成绝缘层122的步骤S220 ;以及在绝缘层122上部形成垫子130及第二金属层123的步骤S230。此时，IDTllO与第一金属层121优选地由铜(Cu)形成，垫子130与第二金属层123优选地由铝(Al)或金(Au)中任意一种形成。
[0038]如此，本发明所属的技术领域的从业者能够理解可在不变更本发明技术上的思想或必不可少的特征的情况下以其它具体的形态实施本发明。因此，以上记述的实施例应理解为在所有方面都是例示性的而非限定性的。
[0039]符号说明
[0040]10:1DT 20:电容器
[0041]21:上部电极 22:电介质
[0042]23:下部电极 30:电容器
[0043]31:基板32:第一金属层
[0044]100:SAW 滤波器 110:1DT
[0045]120:电容器121:第一金属层
[0046]122:绝缘层123:第二金属层
[0047]130:垫子
【主权项】
1.一种用于SAW滤波器的电容器，其特征在于，包括: 第一金属层，其形成于基板上； 绝缘层，其形成于所述第一金属层上部；以及 第二金属层，其在所述绝缘层上部形成为部分或全部与所述第一金属层重叠， 所述绝缘层延长至形成于基板上的IDT上部。2.根据权利要求1所述的用于SAW滤波器的电容器，其特征在于，所述第一金属层是由与所述IDT相同的物质形成。3.根据权利要求1所述的用于SAW滤波器的电容器，其特征在于，所述第一金属层由铜(Cu)形成。4.根据权利要求1所述的用于SAW滤波器的电容器，其特征在于，所述第二金属层由与第一金属层不同的金属物质形成。5.根据权利要求4所述的用于SAW滤波器的电容器，其特征在于，所述第二金属层由铝(Al)或金(Au)形成。6.一种SAW滤波器，其特征在于，包括: IDT，其形成于基板上； 第一金属层，其形成于所述基板上； 绝缘层，其形成于所述IDT及所述第一金属层的上部；以及 第二金属层，其形成于所述绝缘层上部并全部或部分与所述第一金属层重叠。7.根据权利要求6所述的SAW滤波器，其特征在于，还包括: 垫子，其用于使所述IDT与外部连接， 所述垫子以避免与所述第二金属层重叠的方式形成在所述绝缘层上部。8.根据权利要求7所述的SAW滤波器，其特征在于，所述第二金属层由与所述垫子相同的物质形成。9.一种SAW滤波器的制造方法，其特征在于，包括: 在基板的上部形成IDT及电容器的第一金属层的步骤； 在所述IDT及所述第一金属层上部形成绝缘层的步骤；以及 在所述绝缘层上部形成垫子及第二金属层的步骤， 所述第二金属层形成为部分或全部与所述第一金属层重叠。10.根据权利要求9所述的SAW滤波器的制造方法，其特征在于，所述IDT与所述第一金属层由相同的金属物质形成。11.根据权利要求10所述的SAW滤波器的制造方法，其特征在于，所述IDT与所述第一金属层由铜(Cu)形成。12.根据权利要求9所述的SAW滤波器的制造方法，其特征在于，所述垫子及第二金属层由相同的金属物质形成。13.根据权利要求12所述的SAW滤波器的制造方法，其特征在于，形成所述垫子及第二金属层的金属物质与形成所述IDT和所述第一金属层的金属物质不同。14.根据权利要求12所述的SAW滤波器的制造方法，其特征在于，垫子及第二金属层由铝(Al)或金(Au)形成。
【文档编号】H01L21/02GK105845667SQ201510020746
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月15日
【发明人】俞东浚
【申请人】Wisol株式会社