声波谐振器的制作方法

声波谐振器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年7月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0086243号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种用于射频(rf)通信的谐振器，更具体地，涉及一种具有较小功率损耗的薄膜体声波谐振器(fbar)。


背景技术：

4.无线移动通信技术需要能够在有限频带内有效传输信息的各种射频(rf)组件。特别地，在rf组件中，滤波器是移动通信技术中使用的必要组件之一，并且能够通过在多个频带中选择用户所需的信号或对要发送的信号进行滤波来实现高质量的通信。
5.目前，介质滤波器和表面声波(以下称为saw)滤波器大多数用作用于无线通信的rf滤波器。介质滤波器具有高介电常数、低插入损耗、高温稳定性、高抗振性和高抗冲击性等优点。然而，介质滤波器在作为技术发展的最新趋势的小型化和单片微波集成电路(mmic)领域存在局限性。此外，与介质滤波器相比，saw滤波器具有小尺寸，容易处理信号，具有简单的电路，并且使用半导体工艺来制造以便于大量生产。此外，与介质滤波器相比，saw滤波器由于在通带内具有高侧抑制而具有发送和接收高级信息的优点。然而，由于saw滤波器工艺包括使用紫外线(uv)的曝光工艺，因此存在叉指换能器(idt)的线宽限于约0.5μm的缺点。因此，存在无法使用saw滤波器来覆盖3ghz以上的超高频带的问题，因此，在半导体基板上形成mmic结构和单芯片时存在基本的困难。
6.为了克服这些限制和问题，已经提供了一种能够完全实现频率控制电路的薄膜体声波谐振器(fbar)滤波器，它与其他有源器件集成在现有半导体(si或gaas)基板上，作为mmic。
7.fbar是一种低成本、小尺寸、品质因数高的薄膜器件，适用于900mhz至10ghz的各种频段的无线通信设备、军用雷达等。此外，fbar的尺寸减小为介质滤波器和集总常数(lc)滤波器的几百分之一，并且插入损耗比saw滤波器小得多。因此，fbar被认为是最适合需要高稳定性和高品质因数的mmic的器件之一。
8.fbar滤波器是通过使用rf溅射方法在作为半导体基板的硅(si)或砷化镓(gaas)上沉积作为压电介电材料的氧化锌(zno)、氮化铝(aln)等形成的，并因此由于压电特性而引起谐振。也就是说，fbar可以通过在两个电极之间沉积压电薄膜并引起体声波来产生谐振。
9.迄今为止，人们已经研究了各种形式的fbar结构。在膜型fbar的情况下，氧化硅(sio2)膜沉积在基板上，并且使用通过各向同性蚀刻在基板的相对侧中形成的腔体来形成膜层。此外，在sio2膜上形成下电极，通过使用rf磁控溅射法在下电极上沉积压电材料形成压电层，并且在压电层上形成上电极。
10.上述膜型fbar由于该腔体而具有功率损耗和介电损耗较小的优点。然而，膜型fbar存在以下问题：由于硅基板的方向性，器件占用面积大，并且在后续封装工艺中由于结构稳定性低导致损坏而导致良率下降。因此，近来，为了减少由膜引起的损失并简化器件制造工艺，出现了气隙型fbar和布拉格反射器型fbar。
11.布拉格反射器型fbar具有这样的结构：通过在基板上交替沉积彼此具有高声阻抗差异的材料而形成反射器层，并且依次堆叠下电极、压电层和上电极。这里，已经通过压电层的声波能量可以不向基板传递并且全部被反射层反射，从而有效地产生谐振。虽然布拉格反射器型fbar结构良好，并且没有因弯曲而产生的应力，但存在以下缺点：难以精确地形成反射器层，该反射器层具有用于全反射的4层或更多层厚度的反射层，并且制造需要大量时间和大量费用。
12.另一方面，在具有使用气隙而不是反射器层将基板与谐振部分隔离的结构的传统fbar的情况下，通过在硅基板的表面上进行各向异性蚀刻来实现牺牲层，并通过化学机械抛光进行表面处理，依次沉积绝缘层、下电极、压电层和上电极，并且去除牺牲层，通过过孔形成气隙，从而实现fbar。
13.在该传统fbar结构中，压电层形成在上电极和下电极之间，并且上电极和下电极仅安装在压电层的必要区域中，从而利用压电效应。因此，该传统结构具有很大的机械锚固损失，这导致机械能降低。
14.在上电极或下电极的情况下，钼(mo)、钌(ru)、钨(w)等用于增加声阻抗。由于电极材料的趋肤深度取决于滤波器的频率，并且电极的厚度通常远小于趋肤深度，所以在压电层的谐振点处形成的电荷不能通过引线充分传输，因此品质因数减少。
15.【相关技术文献】
16.【专利文献】
17.专利文献0001：韩国专利公开第10-2004-0102390号(2004年12月8日公开)。


技术实现要素：

18.本发明旨在解决由感应淬火引起的并且被指出为薄膜电极的问题的电损耗的增加。
19.本发明还旨在通过声波谐振器中焊盘位置的变化以及电极和压电层的结构变化来补偿被指出为问题的传统薄膜电极的电损耗。
20.本发明还旨在提供一种电极结构，该电极结构适合于去除由于彼此接近布置的电极而出现的寄生电容。
21.本发明还旨在解决由滤波器必须处理的信号频率的增加导致的电极变薄而导致电阻增加所引起的问题。
22.根据本发明的一个方面，提供一种声波谐振器，包括：基板，其包括第一腔体；第一电极，其形成在基板上方；压电层，其形成在第一电极的一个表面上；以及第二电极，其形成在压电层的一个表面上。其中，第一电极和压电层包括与第一腔体的一个边缘至另一个边缘相对应的重叠区域。第一电极具有在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外的纵向面。压电层具有纵向面，其不覆盖第一电极的纵向面。第二电极与第一腔体重叠，覆盖压电层的纵向面，并延伸至保持第二电极与第一电极之间的间隙的一个或多个极间腔体。
23.极间腔体可以包括第一极间腔体，第一极间腔体覆盖第一电极的纵向面和基板的一部分，与第二电极延伸到的底面接触，并且形成在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外的第一电极和压电层之间。
24.此外，极间腔体还可以包括第二极间腔体，该第二极间腔体与第二电极和压电层的纵向面接触。
25.该声波谐振器还可以包括第二极间腔体，该第二极间腔体与第二电极、压电层的纵向面和第一极间腔体接触。
26.第二电极可以包括翼区域，该翼区域具有第二腔体，该第二腔体在第二电极和压电层之间的重叠区域的一个边缘附近。
27.第二电极可以包括在一侧的翼区域和在另一侧的桥区域，在第二电极和压电层之间，该翼区域具有第二腔体，该桥区域具有第三腔体。此外，第二腔体、第三腔体和第一极间腔体可以填充有空气。
28.第一电极和压电层包括与第一腔体的一个边缘至另一个边缘相对应的重叠区域，并且第二电极可以在延伸区域中比在重叠区域中更厚。
29.第二电极可以具有根据压电层的纵向面的形状以v形或u形延伸的厚度。
30.压电层可以在不覆盖第一电极的纵向面的位置被纵向切割。
31.该声波谐振器还可以包括钝化层，该钝化层形成在第二电极的一个表面上。
32.该声波谐振器还可以包括导电图案层，该导电图案层在基于第一腔体的一个边缘的重叠区域之外形成在第一电极上方。
33.该声波谐振器还可以包括导电图案层，该导电图案层在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外形成在第二电极上方。
34.根据本发明的另一方面，提供一种声波谐振器，包括：基板，其具有第一腔体；第一电极，其形成在基板上方；压电层，其形成在第一电极的一个表面上；以及第二电极，其形成在压电层的一个表面上。其中，第一电极和压电层包括与第一腔体的一个边缘至另一个边缘相对应的重叠区域。第一电极具有在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外的纵向面。压电层由于在其上形成的谷形蚀刻区域而分离为第一部分和第二部分，重叠区域属于第一部分，第二部分不与第一电极接触，并且第一部分和第二部分分别具有形成在其上的纵向面。此外，第二电极包括重叠区域并根据所述谷形而形成在蚀刻区域上方。
35.第二电极可以包括翼区域，该翼区域具有在重叠区域的一个边缘附近在第二电极和压电层之间的第二腔体。
36.第二电极可以包括桥区域，该桥区域具有在重叠区域的另一边缘附近在第二电极和压电层之间的第三腔体。
37.第三腔体可以延伸到压电层的第一部分、第一电极和第二部分的纵向面。
38.第二电极在蚀刻区域中可以比在重叠区域中更厚。
39.第二电极可以具有根据所述谷形以v形或u形延伸的厚度。
40.第二电极可以具有在第一电极的高度范围内或更高的最低表面，从而在第二电极和第一电极的纵向面之间包括腔体，该腔体的深度为第一电极的厚度或更大。
41.压电层可以具有在不覆盖第一电极的纵向面的位置被纵向切割的第一部分。
42.该声波谐振器还可以包括钝化层，该钝化层形成在第二电极的一个表面上。
43.该声波谐振器还可以包括导电图案层，该导电图案层在基于第一腔体的一个边缘的重叠区域之外形成在第一电极上方。
44.该声波谐振器还可以包括导电图案层，该导电图案层在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外形成在第二电极上方。
45.根据本发明的另一个实施例，提供一种制造声波谐振器的方法。该方法包括：在基板上的部分区域中形成第一腔体；形成第一电极，该第一电极与第一腔体的一个边缘至另一个边缘重叠并且在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外被纵向切割；形成压电层，该压电层被纵向切割而不覆盖第一电极的纵向面；以及形成第二电极，该第二电极覆盖压电层的纵向面并延伸到保持第二电极和第一电极之间的间隙的一个或多个极间腔体。
46.该方法还可以包括形成第一间隔物或牺牲层，用于在第一电极的纵向面和第二电极之间形成第一极间腔体，以覆盖第一电极的纵向面。
47.该方法还可以包括形成第二间隔物，该第二间隔物设置在第一电极的纵向面和第二电极之间，并且覆盖压电层的第一部分的纵向面。
48.根据本发明的另一方面，提供一种制造声波谐振器的方法。该方法包括：在基板上的部分区域中形成第一腔体；形成第一电极，该第一电极与第一腔体的一个边缘至另一个边缘重叠并且在基于第一腔体的另一个边缘的重叠区域之外被纵向切割；形成压电层，该压电层被纵向切割而不覆盖第一电极的纵向面；以及在第一电极的一个表面上和基板上形成压电层，该压电层由于在其上形成的谷形蚀刻区域而分离成第一部分和第二部分，在第一部分上具有纵向面，重叠区域属于第一部分，第二部分不与第一电极接触；以及形成第二电极，该第二电极与第一腔体重叠并且根据所述谷形在蚀刻区域上。
49.该方法还可以包括形成牺牲层，用于在第二电极和压电层之间在重叠区域的一个边缘和另一个边缘附近形成第二腔体和第三腔体。
50.该方法还可以包括形成牺牲层，用于分别在第二电极与压电层的第一部分的纵向面之间以及第二电极与压电层的第二部分的纵向面之间形成腔体。
51.该方法还可以包括将第二电极的厚度生长为在蚀刻区域上方比在重叠区域中更厚。
52.该方法还可以包括蚀刻压电层以形成将压电层分离为第一部分和第二部分的v形或u形谷。
53.该方法还可以包括形成牺牲层，用于形成与第一电极的纵向面和压电层的第二部分接触的腔体。
附图说明
54.通过参考附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，其中：
55.图1是根据本发明第一实施例的声波谐振器的俯视图；
56.图2是根据本发明第一实施例的声波谐振器的断面视图；
57.图3是根据本发明第二实施例的声波谐振器的俯视图；
58.图4是根据本发明第二实施例的声波谐振器的断面视图；
59.图5是根据本发明第三或第四实施例的声波谐振器的俯视图；
60.图6是根据本发明第三实施例的声波谐振器的断面视图；
61.图7是根据本发明第四实施例的声波谐振器的断面视图；
62.图8是示出根据本发明的一个实施例的声波谐振器的制造方法的流程图；
63.图9是示出根据本发明第一实施例的声波谐振器的制造方法的流程图；
64.图10是示出根据本发明第二实施例的声波谐振器的制造方法的流程图；
65.图11是示出根据本发明第三实施例的声波谐振器的制造方法的流程图；以及
66.图12是示出根据本发明第四实施例的声波谐振器的制造方法的流程图。
具体实施方式
67.在详细描述本发明之前，需要说明的是，说明书中使用的术语或词语不应无条件地限于一般含义或词典含义。此外，为了以最佳方式描述本发明，发明人可以适当地定义各种术语的概念。此外，应注意，这些术语或词语将被解释为根据本发明的技术概念的含义和概念。
68.即，应注意，本文使用的术语仅用于描述本发明的示例性实施例，并不旨在详细限制本发明的内容，并且这些术语是考虑到本发明的各种可能性来定义的。
69.此外，应注意，单数形式可以包括复数形式，除非在上下文中另有特别定义，反之亦然。
70.在整个说明书中，当一个元件被表述为“包括”另一个元件时，除非另外特别定义，否则该元件不排除其他元件并且可以进一步包括其他元件。
71.此外，当一个元件被表述为“存在于或被安装在同时连接到”另一个元件时，该元件可以被安装同时直接连接到另一个元件或与另一个元件接触或者同时与其间隔开一定距离。当该元件被安装同时间隔开一定距离时，还可能存在用于将相应元件固定或连接到另一个元件的其他元件或装置。可以省略对其他元件的描述。
72.另一方面，当一个元件被表述为“直接连接到”或“直接接触”另一个元件时，应该理解为不存在其他元件或装置。
73.类似地，描述组件之间关系的其他术语，即“之间”和“完全在之间”、“相邻”和“直接相邻”等应该被同等解释。
74.此外，在说明书中，诸如“一个表面”、“另一个表面”、“一侧”、“另一侧”、“第一”、“第二”等术语用于清晰地区分一个元件和其他元件，并且需要注意的是，相应元件的含义不受上述术语的限制。
75.此外，在说明书中，应当理解，与位置相关的术语，例如“上方”、“下方”、“左侧”、“右侧”等，用于表示附图中元件的相对位置，并且除非定义了绝对位置，否则与位置相关的术语并非旨在说明元件的绝对位置。
76.此外，在本说明书中，当用附图标记指定各附图中的各元件时，即使在不同的附图中，该元件也用相同的附图标记来指示，即，在整个说明书中，相似元件用相似附图标记来指示。
77.在本说明书的附图中，为了以满意的准确度传达本发明的概念或为了便于说明，本发明所包含的元件的尺寸、位置、组合关系等可能被部分夸大、减少或省略，因此其比例或尺度可能不精确。
78.在下文中，在描述本发明时，当认为不必要地模糊本发明的本质时，将省略对与本发明相关的公知技术中的组件的详细描述。
79.在下文中，将参照相关附图详细描述本发明的实施例。
80.根据本发明的一个实施例的声波谐振器100、200、300或400可以通过堆叠具有不同材料的多个层来形成，并且多个堆叠层可以具有多边形形状。然而，为了描述方便，图1、图4和图6中所示的四边形结构的俯视图部分地示出了整个形状。
81.图1和图2示出了根据本发明第一实施例的声波谐振器100。
82.图1是根据本发明第一实施例的声波谐振器的俯视图。
83.图2是根据本发明第一实施例的声波谐振器的断面视图。
84.参考图1和图2，示出了包括在声波谐振器100中的基板111、第一电极(下电极)121、压电层131和第二电极(上电极)141。
85.再参考图2，声波谐振器100可以包括：具有第一腔体112的基板111、形成在基板111上方的第一电极121、形成在第一电极121的一个表面上的压电层131、以及形成在压电层131的一个表面上的第二电极141。
86.第一电极121和压电层131可以形成为包括对应于第一腔体112的一个边缘e1至另一个边缘e2的重叠区域。第一电极121可以具有纵向面，该纵向面在基于第一腔体112的另一个边缘e2的重叠区域之外。
87.压电层131可以像第一电极121那样具有在重叠区域之外的纵向面，其不覆盖第一电极121的纵向面。也就是说，压电层131可以形成为在不覆盖第一电极121的纵向面的位置被纵向切割。
88.第二电极141可以形成在第一腔体112上方，包括重叠区域，覆盖压电层131的纵向面，并延伸到或超过一个或多个极间腔体122，与第一电极121保持间隔开。
89.参考图2，第一极间腔体122的部分区域允许第一电极121和压电层131至少部分地彼此间隔开。此外，第一极间腔体122的部分区域保持第一电极121和第二电极141之间的间隙。第二电极141可以形成为例如u形，以延伸到或在不侵入第一极间腔体122的范围内超过图1的压电层131的第二部分131b。
90.参考图2，第二电极141可以包括根据压电层131的纵向面的形状在第一电极121的方向上延伸的延伸区域141a。
91.第一极间腔体122可以覆盖第一电极121的纵向面和基板111的一部分，与第二电极141延伸到的底面接触，并且形成在基于第一腔体112的另一个边缘的重叠区域之外的第一电极121和压电层131之间。第一极间腔体122可以防止在第一电极121和第二电极141之间产生寄生电容。
92.第一极间腔体122可以包括空气或介电材料。此外，形成在第二电极141的翼区域下方的第二腔体142和形成在桥区域下方的第三腔体143可以包括空气或介电材料。填充有介电材料的第一极间腔体122被称为第一间隔物。因此，可以在第一腔体112的一个边缘e1和另一个边缘e2上方形成填充有空气的第二腔体142、第三腔体143和第一极间腔体122。由于第一极间腔体122和第二腔体142可以具有与相邻介质不同的介电常数，因此可以获得诸如降低电损耗和增加品质因数的效果。
93.第二电极141可以包括翼区域，该翼区域包括在重叠区域的一个边缘附近的第二
电极141和压电层131之间的第二腔体142。此外，第二电极141可以包括桥区域，该桥区域包括在重叠区域的另一个边缘附近在第二电极141和压电层131之间的第三腔体143。
94.由第二电极141形成的第三腔体143和形成为覆盖第一电极121的纵向面的第一间隔物122可以形成为以间隙g1彼此重叠。
95.第二电极141在延伸区域中可以比在重叠区域中更厚。
96.根据压电层131的纵向面的形状，第二电极141可以具有以v形或u形延伸的厚度。
97.此外，可以在基板111和第一电极121之间选择性地形成第一钝化层113，并且可以在第二电极141的一个表面上形成第二钝化层150。
98.此外，声波谐振器100还可以包括被称为焊盘的第一金属图案层161和第二金属图案层162。也就是说，声波谐振器100还可以包括在基于第一腔体112的一个边缘的重叠区域之外的第一电极121上方形成的导电金属图案层161和162。
99.在各种基板材料中，可以使用半导体基板来实现基板111。特别地，可以使用硅晶片。示例性地，可以使用高电阻率的硅基板。
100.第一腔体112可以形成在基板111的部分区域中。也就是说，第一腔体112可以在基板111的一个表面上形成为沿x轴线方向从一个边缘e1到另一个边缘e2的沟槽形式，即在图2中的上表面的部分区域中。第一腔体112可以在牺牲层形成工艺中形成，或者通过结合预先形成的第一电极而形成。第一腔体112可以填充有空气或sio2。
101.第一腔体112可以起到反射元件的作用，并且其设置在声波谐振器中具有重要意义。参考图2，对于第一腔体112，形成第一腔体112的宽度的左侧和右侧将分别称为一个边缘e1和另一个边缘e2。除了形成重叠区域的第一电极121、压电层131和第二电极141之外，第二电极141的修改结构与具有由一个边缘和另一个边缘形成的宽度的第一腔体112具有相关性。
102.可以通过在基板111的一个表面上形成沟槽区域，在沟槽区域中形成绝缘层，在绝缘层上方沉积、蚀刻和平坦化牺牲层，然后去除牺牲层来形成第一腔体112。此外，可以形成第一腔体112的空间区域并且可以将预先形成的第一电极结合到其顶部。
103.作为牺牲层的材料，可以使用诸如多晶硅、原硅酸四乙酯(teos)、磷硅酸盐玻璃(psg)等具有优异表面粗糙度并且容易形成或去除的材料。作为示例，具有高表面粗糙度并且容易形成或去除的多晶硅可以用作牺牲层，并且特别地，可以在随后的工艺中使用干法蚀刻来去除。
104.在不去除第一腔体112的重叠区域的牺牲层的情况下，可以选择性地形成覆盖牺牲层和基板111表面的第一钝化层113。为了实现第一钝化层113，可以采用能够容易地在基板111上生长的热氧化膜，或者可以选择性地采用使用诸如化学气相沉积等一般沉积工艺形成的氧化膜或氮化膜。
105.第一电极121可以形成在基板111的一个表面上。也就是说，当没有第一钝化层113时，第一电极121可以悬置在第一腔体112上方并且覆盖不存在第一腔体112的整个或部分基板111。图2示出形成为覆盖第一腔体112并覆盖基板111的部分区域的第一电极121。第一电极121可以形成为在基于第一腔体112的另一个边缘e2的第一腔体112的外部区域被纵向切割。参考图2，第一电极121的纵向面区域的边缘可以以向下的斜面完成。
106.第一电极121和第二电极141分别对应于电信号的输入端子和输出端子。第一电极
121可以用导体材料实现。
107.第一电极121可以形成在第一钝化层113或基板111上方。当牺牲层存在于基板111的第一腔体区域中时，第一电极121可以形成在牺牲层上方。
108.第一电极121可以通过在基板111的一个表面上沉积然后图案化某种材料来形成。作为第一电极121的材料，可以使用一般的导体，例如金属，特别是铝(al)、钨(w)、金(au)、铂(pt)、镍(ni)、钛(ti)、铬(cr)、钯(pd)、钌(ru)、铼(re)和钼(mo)中的一种。第一电极121可以具有10至1000nm范围内的厚度。
109.压电层131可以形成在第一电极121的两个表面中与接触基板111的表面相对的表面上。形成在第一电极121上的压电层131可以形成为不覆盖第一电极121的部分区域。例如，参考图2，第一金属图案层161可以形成在第一电极121的暴露且未被压电层131覆盖的部分区域中。
110.此外，压电层131可以沿着第一电极121的纵向面纵向切割，从而可以形成倾斜边缘。因此，压电层131可以形成为不覆盖第一电极121的被纵向切割的边缘。
111.压电层131可以包括压电元件并且以该元件命名。当在第一电极121和第二电极141之间施加电信号时，压电层131由于压电材料而产生声波。
112.压电层131可以通过在第一电极121的两个表面中与接触基板111的表面相对的表面上沉积和图案化压电材料来形成。作为压电层131的压电材料，可以使用氮化铝(ain)或氧化锌(zno)。作为沉积方法，可以使用射频(rf)磁控溅射法、蒸发法等。压电层131可以具有5至500nm范围内的厚度。
113.第一电极121和第二电极141分别对应于电信号的输入端子和输出端子。第二电极141可以用导体材料来实现。
114.第二电极141可以通过在基板131的一个表面上的特定区域中沉积和图案化用于电极的金属膜来形成。第二电极141可以使用用于第一电极121的材料、沉积方法和图案化方法来形成。第二电极141可以具有5至1000nm范围内的厚度。
115.作为第二电极141的材料，可以使用诸如金属的一般导体，特别是al、w、au、pt、ni、ti、cr、pd、ru、re和mo中的一种。
116.当通过第一电极121和第二电极141将电信号输入到声波谐振器100时，部分输入的电能根据压电效应转换为机械能，并且机械能转换为电能。在这个过程中，根据压电层131的厚度，关于固有频率发生谐振。
117.根据本发明的一个实施例的声波谐振器100可以包括第一电极、第二电极的平面区域和压电层131共同重叠的有源区域。此外，基板111可以形成为在基板111和第一电极121之间具有第一腔体112，第一腔体112对应于与有源区域重叠的反射区域。也就是说，第一腔体112可以与其上方的有源区域重叠并且形成在第一电极121和基板111之间。
118.在与有源区域重叠的第一腔体112的一个边缘上方，设置有第二电极141的翼区域和由其形成的第二腔体142。在第一腔体112的另一个边缘上方，可以设置有第二电极141的桥区域和由其形成的第三腔体143。
119.有源区域可以分布在第一电极121、压电层131和第二电极141的平面区域共同重叠的区域上方。第二电极的翼区域可以设置在有源区域的一个边缘上，第二电极的桥区域可以设置在其另一个边缘上。
120.当第一电极121偏离重叠区域(即有源区域)并且被纵向切割时，压电层131可以形成为与其相对应地被纵向切割。由此，可以形成压电层131不覆盖第一电极121的边缘的区域。
121.在有源区域的各种功能中，有源区域中产生的热量可以传递到基板111。
122.随着移动通信的进一步发展，使用频带增加。因此，滤波器的尺寸逐渐减小并且其厚度减小。作为薄膜的缺点，已经指出了与结构有关的机械问题、与导电有关的电学问题和与传热有关的热力学问题。
123.作为热力学问题，处理射频的滤波器的电极消耗大量功率，并且电荷量迅速增加，因此发热率增加。此外，作为电学问题，根据欧姆定律，电极的电阻会根据薄膜滤波器增加。
124.作为补偿电极电损耗增加的方法，根据欧姆定律，可以考虑增加电极厚度的方法。
125.根据本发明的一个实施例的声波谐振器100是用于补偿上述各种问题中的电损耗的结构，并且可以包括第二电极141具有增加厚度的区域。也就是说，第二电极141可以形成为在与重叠区域(即有源区域)的一个边缘e1和另一个边缘e2中的至少任何一个相邻的位置处具有比重叠区域中更厚的延伸区域。
126.翼区域可以设置在重叠区域(即有源区域)的一个边缘上方，即，第一腔体112的一个边缘上方。翼区域的第二电极141可以形成为在第二电极141和压电层131之间具有第二腔体142。此外，翼区域的第二电极141的上表面可以偏离并且具有增加的厚度。翼区域的一个边缘和另一个边缘可以与压电层131接触，从而形成第二腔体142，第二腔体142可以是封闭的。第二腔体142可以填充有间隔物或空气。
127.第二电极141可以形成为包括从基于有源区域(即重叠区域)的另一个边缘的重叠区域的外侧延伸的桥区域。此外，第二电极141的桥区域可以形成为在第二电极141和压电层131之间具有第三腔体143。也就是说，由于第二电极的桥区域，可以在压电层131和第二电极141之间形成第三腔体143。
128.为了形成第三腔体143，需要在部分区域中将第二电极141与压电层131彼此分离。适合形成分离状态的结构是桥形结构。
129.与第二腔体142一样，第三腔体143可以形成为封闭的。第三腔体143也可以填充有间隔物或空气。
130.根据第二实施例，第三腔体143可以形成在压电层131的一个表面中，并且另一个腔体可以形成在压电层131的纵向面中。此外，在第三和第四实施例中，根据第二电极的延伸，第三腔体143可以连接到形成在压电层131的纵向面中的腔体，以延伸到第一电极121的纵向面和分离的压电层131的第二部分的纵向面。
131.第三腔体143的高度可以是压电层131的厚度的一半或更低。由于形成了第三腔体143，所以压电层131在各个区域中可以具有不同的厚度。由于第三腔体143的高度为压电层131的厚度的一半或更低，所以可以确保允许内部产生的热量容易释放的最小厚度。此外，第三腔体143的横向宽度可以是通过压电层131释放的能量波长的四分之一或以上。
132.第三腔体143可以通过在压电层131上方沉积、平坦化、蚀刻和图案化牺牲层，在包括牺牲层的其他部分的压电层131上方堆叠第二电极141，然后去除牺牲层来形成。在这种情况下，可以在压电层131上的部分区域中形成腔体部分，然后可以沉积牺牲层。
133.在此，作为牺牲层的材料，可以使用多晶硅、teos、psg等表面粗糙度优异且容易形
成或去除的材料。可以将形成第三腔体143的工艺应用于第二腔体142。
134.根据本发明的一个实施例的声波谐振器100还可以包括第一金属图案层161，该第一金属图案层161是导电的并且在压电层131被纵向切割并因此暴露第一电极121的区域中形成为覆盖由压电层131的纵向面形成的边缘。
135.此外，根据本发明的一个实施例的声波谐振器100还可以包括第二金属图案层162，该第二金属图案层162形成在第二钝化层150被纵向切割并因此暴露第二电极141的区域中。
136.根据本发明的一个实施例的金属图案层161和162可以设置为尽可能靠近有源区域。通过靠近有源区域设置，可以减少第一电极121和第二电极141的电损耗。
137.金属图案层161和162对应于连接到第一电极121和第二电极141的外部电路装置的信号线连接到的金属焊盘。金属图案层161和162的一个边缘可以形成为倾斜的以具有均匀的厚度以对应于压电层131的一个边缘的形状。
138.金属图案层161和162可以在有源区域之外的位置处由导电金属形成。形成金属图案层161和162的金属包括au、铜(cu)、al、铝铜合金(alcu)等。由于形成了金属图案层161和162，可以增加品质因数。
139.图3和图4示出本发明的第二实施例。
140.图3是根据本发明第二实施例的声波谐振器的俯视图。
141.图4是根据本发明第二实施例的声波谐振器的断面视图。
142.第二电极241可以包括翼区域、桥区域和延伸区域241a，翼区域用于在与第一腔体212的重叠区域的一个边缘e1附近形成第二腔体242，桥区域用于在另一个边缘e2附近形成第三腔体243。
143.延伸区域241a可以在基于另一个边缘e2的重叠区域之外与第一电极221的纵向面重叠。
144.基于根据图4所示的第二实施例的声波谐振器200，声波谐振器200还可以包括第二极间腔体244，第二极间腔体244的一个表面与第二电极241接触，另一个表面与压电层231的纵向面接触，并且与第一极间腔体222接触。
145.当第一极间腔体222覆盖第一电极221的纵向面时，第二极间腔体244可以形成为覆盖压电层的纵向面。第一极间腔体222和第二极间腔体244可以在第一电极221和第二电极241之间彼此重叠。
146.参考图4，第二极间腔体244可以形成为与压电层231的纵向面、第二电极241的下表面和第一极间腔体222的上表面的一部分接触。第二极间腔体244可以补充第一极间腔体222的功能，即防止在第一电极221和第二电极241之间产生寄生电容的功能。
147.另一方面，第二腔体242、第三腔体243、第一极间腔体222和第二极间腔体244中的至少一个可以填充有空气或介电材料。
148.图5是根据本发明第三实施例的声波谐振器的俯视图。
149.图6是根据本发明第三实施例的声波谐振器的断面视图。
150.参考图5和图6，根据本发明第三实施例的声波谐振器300可以包括：基板311，其包括第一腔体312；第一电极320，其形成在基板311上方；压电层331a和331b，其形成在第一电极320的一个表面上；以及第二电极341，其形成在压电层331a和331b的一个表面上。
151.此外，第一电极320和压电层331a和331b包括与第一腔体312的一个边缘至另一个边缘相对应的重叠区域。第一电极320包括在基于第一腔体312的另一个边缘的重叠区域之外的纵向面。压电层331a和331b由于其上形成的谷形蚀刻区域331c而可以在重叠区域所属的第一部分331a和不与第一电极320接触的第二部分331b处具有纵向面。
152.第二电极341可以与第一腔体312重叠并且沿着谷形形成在蚀刻区域331c上方。
153.可以在基于重叠区域的另一个边缘e2的外部区域中对压电层331a和331b进行蚀刻以具有谷形。也就是说，压电层331a和331b可以被分成第一部分331a和第二部分331b，其间具有蚀刻区域。第一部分331a和第二部分331b可以完全分开，如图6所示，或者仅其下部区域可以相互连接。
154.第二电极341可以沿着压电层的第一部分331a和第二部分331b的纵向面的形状朝向第一电极320延伸。第二电极341可以根据曲率以v形或u形延伸。
155.此外，压电层331的第一部分331a和第二部分331b可以根据第一电极320的纵向面而具有不同的高度。
156.图7是本发明第四实施例的声波谐振器的断面视图。
157.参考图7，第二电极441可以在压电层431的第一部分431a和第二部分431b中的每一个上具有纵向面，压电层431的第一部分431a和第二部分431b被在基于重叠区域的另一个边缘e2的重叠区域之外的蚀刻区域431c分开。
158.与第三实施例相比，根据本发明第四实施例的声波谐振器400在平行于第一电极420的纵向面的位置处包括第四腔体444。
159.由于第二电极441的延伸区域441a的最下表面和第一电极420的最下表面之间的高度差，可以确保能够充分抑制寄生电容发生的第四腔体444的空间。第四腔体444可以形成在与被纵向切割的第一电极420的高度相同的高度处。
160.为了形成第四腔体444，还可以形成除了用于第二腔体442和第三腔体443的牺牲层之外的牺牲层。
161.返回参考图6，如上所述，第二电极341可以包括翼区域、桥区域和延伸区域，延伸区域连接到桥区域并且具有低于压电层的第一部分331a和第一电极320的上表面的最下表面。这里，桥区域和延伸区域可以形成为具有类似于褶皱的峰和谷的形状。
162.也就是说，第二电极341的延伸区域341a可以形成为以至少部分厚度侵入从被纵向切割的第一电极320延伸的虚拟第一电极。也就是说，在延伸区域341a中第二电极341的最下表面的高度可以低于第一电极320的最上表面的高度。
163.当将桥区域和延伸区域341a与地层(stratum)进行比较时，第二电极341的桥区域和第三向下区域可以具有褶皱的峰和谷的结构，并且谷的转折点可以低于第一电极320的一个表面。
164.第二电极341的延伸区域341a可以包括位于延伸区域341a和第一电极320的边缘之间的第四腔体344，第一电极320的该边缘被纵向切割而不侵入从被纵向切割的第一电极320延伸的虚拟第一电极。
165.第二电极341还可以包括以锐角延伸具有v形或u形的延伸区域341a。第三腔体343可以随第二电极341的延伸而延伸。
166.由于在有源区域之外的位置处具有加强厚度的第二电极341的电阻减小，所以电
流在电极的边缘处被收集并且流向电极引线，因此品质因数会增加。也就是说，由于在第二电极341的加强区域中电阻降低，所以每单位时间的电荷流量可以增加。
167.此外，在有源区域中聚集的热量可以通过基板311传递到外部。
168.此外，通过补偿第一电极320的厚度，在有源区域中产生的热量被传递到基板，因此可以改善热传递。
169.返回参考图6，声波谐振器300可以包括第二钝化层350。第二钝化层350可以形成在第二电极341的与压电层331接触的表面相对的表面上。可以在第二钝化层350的相对表面的部分区域中形成沟槽。
170.第二钝化层350可以执行用于保护第一电极320、压电层331和第二电极341的钝化功能。第二钝化层350的一个边缘可以与第二电极341的一个边缘重合，如图6所示。
171.根据本发明的一个实施例的声波谐振器100中包括的技术特征可以通过制造方法来实现。由于上面已经描述了制造声波谐振器100的详细工艺，因此将简要描述特征。
172.图8是示出根据本发明的一个实施例的制造声波谐振器100的方法(s10)的流程图。
173.参考图2和图8，制造声波谐振器的方法(s10)可以包括：在基板111上的部分区域中形成第一腔体112(s11)；在基于重叠区域的另一个边缘e2的重叠区域之外形成被纵向切割的第一电极121(s12)；形成通过谷形蚀刻区域切割成第一部分131a和第二部分131b的压电层131(s13)；以及在重叠区域和蚀刻区域上方沿着谷形状形成第二电极141。
174.第一腔体112可以形成在基板111上的部分区域中以具有沟槽形式(s11)。第一腔体112可以形成为具有从一个边缘e1到另一个边缘e2的宽度。
175.第一电极121可以形成在包括第一钝化层113的基板111上方。也就是说，当第一钝化层113不存在时，第一电极121可以形成在基板111的上表面上，而当第一钝化层113存在于基板111上方时，第一电极121可以形成在第一钝化层113上方。
176.第一电极121可以包括与第一腔体112的一个边缘e1至另一个边缘e2相对应的重叠区域。此外，第一电极121可以形成为在基于重叠区域的另一个边缘e2的重叠区域之外被纵向切割。
177.压电层131可以形成在第一电极的一个表面上，以在重叠区域之外像第一电极121那样被纵向切割。然而，压电层131可以形成为在第一电极121之前被纵向切割，以不覆盖第一电极121的纵向面。
178.第二电极141可以沿着压电层131的纵向面朝向第一电极121延伸。
179.在下文中，为了区分根据各个实施例的声波谐振器的制造方法中的特征，将描述与特征相关的部分。
180.图9是示出根据本发明第一实施例的声波谐振器的制造方法的流程图。
181.参考图9，根据本发明第一实施例的声波谐振器的制造方法(s100)可以包括：形成第一腔体(s110)；形成牺牲层(s120)；形成第一电极(s130)；形成间隔物(s131)；形成压电层(s140)；形成牺牲层(s150)；蚀刻压电层(s160)；形成第二电极(s170)；形成焊盘(s180)；以及腔体释放(s190)。
182.参考图2和图9，根据本发明第一实施例的声波谐振器的制造方法(s100)可以包括：形成第一极间腔体的第一间隔物122以覆盖第一电极121的被纵向切割的边缘区域
(s131)。
183.在形成压电层131(s140)之后，可以形成用于形成第二腔体142和第三腔体143的牺牲层(s150)。
184.与第一电极121一样，压电层131可以在蚀刻压电层时被纵向切割(s160)，以不覆盖第一电极121的被纵向切割的边缘。压电层131的纵向面可以形成为斜面。
185.第二电极141可以沿着压电层131的纵向面朝向第一电极121延伸(s170)。
186.当通过腔体释放去除第一间隔物122时(s190)，可以在第一间隔物的位置处形成第一极间腔体。
187.第三腔体143和第一极间腔体的第一间隔物122或者诸如空气等的填充气体可以形成为在基于第一腔体112的另一个边缘e2的外部区域中通过间隙g1彼此重叠。间隙g1上的第三腔体143与第一极间腔体122彼此重叠，因此可以增加有源区域的品质因数。
188.图10是示出根据本发明第二实施例的声波谐振器的制造方法的流程图。
189.参考图10，根据本发明第二实施例的声波谐振器的制造方法(s200)可以包括：形成第一腔体(s210)；形成牺牲层(s220)；形成第一电极(s230)；形成间隔物(s231)；形成压电层(s240)；蚀刻压电层(s250)；形成牺牲层和间隔物(s260)；形成第二电极(s270)；形成焊盘(s280)；以及腔体释放(s290)。
190.根据本发明第二实施例，可以在压电层231上方形成第二牺牲层和第二极间腔体244(s260)。第二极间腔体244填充有介电材料并且被称为第二间隔物244。第二极间腔体244的第二间隔物244形成为与第二电极241接触并且由于介电材料的介电常数而减小第二电极241的电损耗。
191.图11是示出根据本发明第三实施例的声波谐振器的制造方法的流程图。
192.参考图11，根据本发明第三实施例的声波谐振器的制造方法(s300)可以包括：形成第一腔体312(s310)；形成牺牲层(s320)；形成第一电极320(s330)；形成压电层331(s340)；蚀刻压电层331(s350)；形成牺牲层(s360)；形成第二电极341(s370)；形成与金属图案层相对应的焊盘361和362(s380)；以及腔体释放(s390)。
193.根据本发明第三实施例的压电层331可以由于形成在其上的谷形蚀刻区域而包括第一部分和第二部分，重叠区域属于第一部分，第二部分不与第一电极接触(s350)。
194.根据本发明第三实施例的声波谐振器的制造方法可以包括形成牺牲区域，用于分别在压电层331与第二电极341的翼区域之间以及压电层331与第二电极341的桥区域之间形成腔体(s360)。
195.第二区域341可以包括延伸区域341a，该延伸区域341a形成为以至少部分厚度侵入从被纵向切割的压电层331延伸的虚拟压电层。延伸区域341a具有类似于地层的褶皱的峰和谷的形状(s370)。
196.图12是示出根据本发明第四实施例的声波谐振器的制造方法的流程图。
197.参考图12，根据本发明第四实施例的声波谐振器的制造方法(s400)可以包括：形成第一腔体(s410)；形成牺牲层(s420)；形成第一电极(s430)；形成牺牲层(s431)；形成压电层(s440)；蚀刻压电层(s450)；形成牺牲层(s460)；形成第二电极(s470)；形成焊盘(s480)；以及腔体释放(s490)。
198.根据本发明第四实施例，如图7所示，可以形成第二牺牲层，以形成与第一电极420
和第二电极441之间基于最下表面的高度差d相对应的第四腔体444(s431)。第四腔体444可以形成在第一电极420的纵向面、第二电极441和压电层的第二部分431b当中。
199.在形成第二牺牲层之后，形成压电层，然后蚀刻。压电层431可以分成第一部分431a和第二部分431b，其间具有谷形蚀刻区域。
200.第二电极441可以包括由第一腔体412的一个边缘附近的翼区域形成的第二腔体442和由其另一个边缘附近的桥区域形成的第三腔体443。
201.此外，第二电极441可以沿着谷形压电层431的形状在蚀刻区域上方以v形或u形向第一电极420延伸(s470)。
202.包括在基板111中的第一腔体412、第二腔体442、第三腔体443和第四腔体444可以通过腔体释放来实现(s490)。特别地，已经延伸的第三腔体443和第四腔体444可以抑制彼此靠近的第一电极420和第二电极441之间寄生电容的发生。
203.根据本发明的一个实施例的声波谐振器100可以通过设置金属图案层161和162并加强第二电极141的厚度来减少电极的电损耗。
204.此外，可以通过使用由在重叠区域的一个边缘附近形成的翼区域和在另一个边缘附近形成的桥区域形成的谐振来锁定从有源区域(即，第二电极141的重叠区域)逸出的横向波来增加品质因数。
205.如上所述，根据本发明的一个实施例，可以解决被指出为问题的薄膜电极的电损耗的增加。
206.此外，可以抑制由彼此靠近布置的电极引起的寄生电容的发生。
207.此外，可以通过解决由于薄膜电极而出现的电阻增加来增加品质因数。
208.尽管上面已经将本发明的各种示例性实施例作为示例进行了描述，但是以上对各种实施例的描述仅是示例性的，并且可以根据以上描述完成本发明的各种修改或等同物，这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
209.此外，由于本发明可以以多种其他形式实施，因此本发明不限于以上描述，上述描述是为了完成本发明的公开并且向本领域普通技术人员提供本发明的范围的完整信息。应当注意，本发明仅由权利要求书限定。