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声波谐振器和用于制造声波谐振器的方法与流程

2022-02-22 07:37:58 来源:中国专利 TAG:

声波谐振器和用于制造声波谐振器的方法
1.本技术要求于2020年7月28日提交到韩国知识产权局的第10-2020-0093988号韩国专利申请的优先权的权益,所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
2.本公开涉及一种声波谐振器和用于制造声波谐振器的方法。


背景技术:

3.根据无线通信装置的小型化的趋势,已经积极地要求高频分量技术的小型化。例如,可使用利用半导体薄膜晶片制造技术的体声波(baw)型滤波器。
4.当通过将压电介电材料沉积在作为半导体基板的硅晶片上并利用其压电特性而引起谐振的薄膜型元件被实现为滤波器时,形成体声波(baw)谐振器。
5.近来,对5g通信的技术兴趣不断提高,并且正在积极地执行对可在候选频段中实现的技术的开发。
6.然而,在使用sub 6ghz(4ghz至6ghz)频段的5g通信的情况下,由于带宽增大且通信距离缩短,因此体声波谐振器的信号强度或信号功率可能增大。另外,随着频率增大,在压电层或谐振器中发生的损耗可能增大。
7.因此,需要一种能够使源于谐振器的能量泄漏最小化的体声波谐振器。
8.以上信息呈现为背景技术信息仅为帮助理解本公开。关于上述内容中的任何内容是否可适用作关于本公开的现有技术,没有做出确定,也没有做出断言。


技术实现要素:

9.提供本发明内容来以简化的形式介绍所选择的构思,并在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
10.在一个总体方面,一种声波谐振器包括:谐振器,具有中央部和延伸部,在所述中央部中,第一电极、压电层和第二电极顺序地堆叠在基板上,所述延伸部沿着所述中央部的外周设置,并且在所述延伸部中,插入层设置在所述压电层下方,其中,所述插入层可利用注入氟(f)的sio2薄膜形成。
11.包含在所述插入层中的氟(f)可以以大于或等于0.5at%且小于或等于15at%的范围存在。
12.所述压电层可包括氮化铝(aln)或钪(sc)掺杂的氮化铝。
13.所述第一电极可包括钼(mo)。
14.所述插入层可具有倾斜部,所述倾斜部的厚度随着距所述中央部的距离增大而增大,并且所述压电层可具有设置在所述倾斜部上的另一倾斜部。
15.在所述谐振器的截面中,所述第二电极的端部可设置在所述中央部与所述延伸部
之间的边界处,或者设置在所述另一倾斜部上。
16.所述压电层还可包括设置在所述中央部中的压电部和向所述另一倾斜部的外部延伸的延伸部,并且所述第二电极的至少一部分可设置在所述压电层的所述延伸部上。
17.所述声波谐振器可以是体声波谐振器,并且所述倾斜部的倾斜表面的倾斜角形成在大于或等于5
°
且小于或等于70
°
的范围内。
18.在另一总体方面,一种用于制造声波谐振器的方法包括:形成谐振器,所述谐振器包括中央部和延伸部,在所述中央部中,第一电极、压电层和第二电极顺序地堆叠在基板上,在所述延伸部中,插入层沿着所述中央部的外周设置,其中,所述插入层设置在所述压电层下方或者在所述第一电极与所述压电层之间,并且利用注入氟(f)的sio2薄膜形成。
19.所述压电层可利用氮化铝(aln)或钪(sc)掺杂的氮化铝形成。
20.可通过将sih4气体与cf4、nf3、sif6、chf3、c4f8和c2f6气体中的任意一种混合来形成所述插入层。
21.所述插入层可通过化学气相沉积(cvd)方法并且根据下面的式1形成,(式1)sih4 o2 cf4→
f-sio2 2h2 co2,其中,f-sio2是注入氟(f)的sio2薄膜。
22.所述压电层和所述第二电极可通过所述插入层至少部分地隆起。
23.在所述谐振器的截面中,所述第二电极的端部的至少一部分可设置为与所述插入层叠置。
24.在所述谐振器的截面中,所述第二电极的端部可设置在所述延伸部中。
25.通过以下具体实施方式、附图和权利要求,其它特征和方面将是显而易见的。
附图说明
26.图1是根据本公开的实施例的体声波谐振器的平面图。
27.图2是沿着图1的线i-i'截取的截面图。
28.图3是沿着图1的线ii-ii'截取的截面图。
29.图4是沿着图1的线iii-iii'截取的截面图。
30.图5和图6是示出涂覆在插入层上的光致抗蚀剂的临界尺寸的图。
31.图7是示出测量插入层的表面粗糙度的结果的图表。
32.图8是示出插入层的根据氟含量的密度、弹性模量和反射特性的图表。
33.图9是示出图8的反射特性的变化的曲线图。
34.图10是示意性示出根据本公开的另一实施例的体声波谐振器的截面图。
35.图11是示意性示出根据本公开的另一实施例的体声波谐振器的截面图。
36.在全部附图和具体实施方式中,相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制,并且为了清楚、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
37.在下文中,虽然将参照附图详细描述本公开的示例,但注意的是,示例不限于此。
38.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物在理解本公开之后将是显而易见的。例如,在此描述的操作的顺序仅仅是示例,并且不限于在此阐述的顺
序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解本公开之后将显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略本领域已知的特征的描述。
39.在此描述的特征可以以不同的形式实施,并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说,已经提供在此描述的示例仅用于说明在理解本公开之后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些。
40.在整个说明书中,当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”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“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”所述另一元件或直接“结合到”所述另一元件,或者可存在插入在它们之间的一个或更多个其它元件。相比之下,当元件被描述为“直接在”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,可不存在插入在它们之间的其它元件。如在此使用的,元件的“部分”可包括整个元件或小于整个元件。
41.如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个以及任意两个或更多个的任意组合;同样地,
“……
中的至少一个”包括相关所列项中的任意一个以及任意两个或更多个的任意组合。
42.尽管在此可使用诸如“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,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。因此,在不脱离示例的教导的情况下,在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
43.为了易于描述,在此可使用诸如“上方”、“上部”、“下方”、“下部”等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意在除了包含在附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为相对于另一元件位于“上方”或“上部”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下部”。因此,术语“上方”根据装置的空间方位而包含“上方”和“下方”两种方位。装置还可按照其它方式(例如,旋转90度或处于其它方位)定位,并将对在此使用的空间相对术语做出相应地解释。
44.在此使用的术语仅用于描述各种示例,并不用于限制本公开。除非上下文另有明确说明,否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”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,但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
45.由于制造技术和/或公差,附图中示出的形状可能发生变化。因此,在此描述的示例不限于附图中示出的特定形状,而是包括在制造期间发生的形状变化。
46.在此,要注意的是,关于示例的术语“可”的使用(例如,关于示例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例,而所有示例不限于此。
47.在此描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外,尽管在此描述的示例具有各种构造,但是在理解本技术的公开内容后将是显而易见的其它构造是可行的。
48.本公开的一方面在于提供一种能够使能量泄漏最小化的体声波谐振器以及用于制造体声波谐振器的方法。
49.图1是根据本公开的实施例的声波谐振器的平面图,图2是沿着图1的线i-i'截取的截面图,图3是沿着图1的线ii-ii'截取的截面图,并且图4是沿着图1的线iii-iii'截取的截面图。
50.参照图1至图4,根据本公开的实施例的声波谐振器100可以是体声波(baw)谐振器,并且可包括基板110、牺牲层140、谐振器120和插入层170。
51.基板110可以是硅基板。例如,硅晶圆可用作基板110,或者可使用绝缘体上硅(soi)型基板。
52.绝缘层115可设置在基板110的上表面上,以将基板110和谐振器120电隔离。另外,当在声波谐振器的制造工艺中形成腔c时,绝缘层115防止基板110被蚀刻气体蚀刻。
53.在这种情况下,绝缘层115可利用二氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、氧化铝(al2o3)和氮化铝(aln)中的至少一种形成,并且可通过化学气相沉积、rf磁控溅射和蒸镀中的任意一种工艺形成。
54.牺牲层140形成在绝缘层115上,并且腔c和蚀刻停止部145设置在牺牲层140中。
55.腔c形成为空的空间,并且可通过去除牺牲层140的一部分来形成。
56.由于腔c形成在牺牲层140中,因此形成在牺牲层140上方的谐振器120可形成为完全平坦的。
57.蚀刻停止部145沿着腔c的边界设置。蚀刻停止部145被设置为防止在形成腔c的工艺中超过腔区域执行蚀刻。例如,蚀刻停止部145可利用在形成腔c的工艺中不容易被去除的材料形成。
58.膜层150形成在牺牲层140上,并且形成腔c的上表面。因此,膜层150也利用在形成腔c的工艺中不容易被去除的材料形成。
59.例如,当使用基于卤化物的蚀刻气体(诸如,氟化物、氯化物等)来去除牺牲层140的一部分(例如,腔区域)时,膜层150可利用与蚀刻气体具有低反应性的材料制成。在这种情况下,膜层150可包括二氧化硅(sio2)和氮化硅(si3n4)中的至少一种。
60.另外,膜层150可利用包含氧化镁(mgo)、二氧化锆(zro2)、氮化铝(aln)、锆钛酸铅(pzt)、砷化镓(gaas)、二氧化铪(hfo2)和氧化铝(al2o3)、二氧化钛(tio2)和氧化锌(zno)中的至少一种材料的介电层或者包含铝(al)、镍(ni)、铬(cr)、铂(pt)、镓(ga)和铪(hf)中的至少一种材料的金属层制成。然而,本公开的构造不限于此。
61.谐振器120包括第一电极121、压电层123和第二电极125。谐振器120被构造为使得第一电极121、压电层123和第二电极125从底部依次堆叠。因此,在谐振器120中,压电层123设置在第一电极121与第二电极125之间。
62.由于谐振器120形成在膜层150上,因此膜层150、第一电极121、压电层123和第二电极125顺序堆叠在基板110上,以形成谐振器120。
63.谐振器120可根据施加到第一电极121和第二电极125的信号使压电层123谐振,以产生谐振频率和反谐振频率。
64.谐振器120可分为中央部s和延伸部e,在中央部s中,第一电极121、压电层123和第二电极125堆叠为基本上平坦的,在延伸部e中,插入层170设置在压电层123下方。例如,插入层170可插在第一电极121与压电层123之间。
65.中央部s是设置在谐振器120中央中的区域,延伸部e是沿着中央部s的外周设置的
区域。因此,延伸部e是从中央部s向外延伸的区域,并且是指形成为具有沿着中央部s的外周的连续环形形状的区域。然而,如有需要,延伸部e可被构造为具有一些区域断开的不连续环形形状。
66.因此,如图2中所示,在谐振器120的被切割为穿过中央部s的截面中,延伸部e分别设置在中央部s的两端上。在设置在中央部s的两端上的延伸部e中,插入层170设置在中央部s的两侧上。
67.插入层170包括具有倾斜表面l的倾斜部,倾斜部的厚度随着距中央部s的距离增加而变大。
68.在延伸部e中,压电层123和第二电极125设置在插入层170上。因此,位于延伸部e中的压电层123和第二电极125具有沿着插入层170的形状倾斜的表面。
69.在本实施例中,延伸部e被包括在谐振器120中,因此,谐振也可发生在延伸部e中。然而,本公开不限于此,并且根据延伸部e的结构,谐振可不发生在延伸部e中,而谐振可仅发生在中央部s中。
70.第一电极121和第二电极125可利用导体形成,例如,可利用金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或包含它们中的至少一种的金属形成,但不限于此。
71.在谐振器120中,第一电极121形成为具有比第二电极125的面积大的面积,并且第一金属层180沿着第一电极121的外周设置在第一电极121上。因此,第一金属层180可设置为与第二电极125间隔开预定距离,并且可以以围绕谐振器120的形式设置。
72.由于第一电极121设置在膜层150上,因此第一电极121形成为整体平坦的。另一方面,由于第二电极125设置在压电层123上,因此可形成与压电层123的形状相对应的弯曲。
73.第一电极121可用作分别用于输入和输出电信号(诸如,射频(rf)信号)的输入电极和输出电极中的任意一者。
74.第二电极125完全设置在中央部s中,并且部分地设置在延伸部e中。因此,第二电极125可分为设置在压电层123的压电部123a(稍后将描述)上的部分以及设置在压电层123的弯曲部123b上的部分。
75.例如,在本实施例中,第二电极125设置为覆盖压电层123的压电部123a的全部和倾斜部1231的一部分。因此,设置在延伸部e中的第二电极(图4中的125a)形成为具有比倾斜部1231的倾斜表面的面积小的面积,并且谐振器120中的第二电极125形成为具有比压电层123的面积小的面积。
76.因此,如图2中所示,在谐振器120的被切割为穿过中央部s的截面中,第二电极125的端部设置在延伸部e中。第二电极125的端部可设置在中央部s与延伸部e之间的边界处。另外,第二电极125的端部的设置在延伸部e中的至少一部分设置为与插入层170叠置。在此,“叠置”意味着当第二电极125投影在其上设置有插入层170的平面上时,第二电极125的投影在该平面上的形状与插入层170重叠。
77.第二电极125可用作分别用于输入和输出电信号(诸如,射频(rf)信号等)的输入电极和输出电极中的任意一者。也就是说,当第一电极121用作输入电极时,第二电极125可用作输出电极,并且当第一电极121用作输出电极时,第二电极125可用作输入电极。
78.如图4中所示,当第二电极125的端部定位在压电层123的倾斜部1231(稍后将描述)上时,由于谐振器120的声阻抗的局部结构从中央部s以稀疏/密集/稀疏/密集的结构形
成,因此向谐振器120的内部反射横向波的反射界面增加。因此,由于大多数横向波不能向谐振器120的外部流动,并且被反射然后流向谐振器120的内部,因此可以改善声波谐振器的性能。
79.压电层123是通过压电效应将电能转换成弹性波形式的机械能的部分,并且形成在第一电极121和插入层170上(稍后将描述)。
80.作为压电层123的材料,可选择性地使用氧化锌(zno)、氮化铝(aln)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅、石英等。在掺杂氮化铝的情况下,还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。稀土金属可包括钪(sc)、铒(er)、钇(y)和镧(la)中的至少一种。过渡金属可包括铪(hf)、钛(ti)、锆(zr)、钽(ta)和铌(nb)中的至少一种。此外,碱土金属可包括镁(mg)。
81.为了改善压电性能,当氮化铝(aln)中掺杂的元素的含量小于0.1at%时,不能实现高于氮化铝(aln)的压电性能的压电性能。当元素的含量超过30at%时,难以制造和控制用于沉积的成分,使得可能形成不均匀的晶相。
82.因此,在本实施例中,氮化铝(aln)中掺杂的元素的含量可在0.1at%至30at%的范围内。
83.在本实施例中,压电层包括钪(sc)掺杂的氮化铝(aln)。在这种情况下,可增大压电常数以增大声波谐振器的k
t2

84.根据本实施例的压电层123包括设置在中央部s中的压电部123a和设置在延伸部e中的弯曲部123b。
85.压电部123a是直接堆叠在第一电极121的上表面上的部分。因此,压电部123a插在第一电极121与第二电极125之间以与第一电极121和第二电极125一起形成为平坦的形状。
86.弯曲部123b可以被理解为从压电部123a延伸到外部并位于延伸部e中的区域。
87.弯曲部123b设置在插入层170(稍后将描述)上,并且形成为弯曲部123b的上表面沿着插入层170的形状隆起的形状。因此,压电层123在压电部123a与弯曲部123b之间的边界处弯曲,并且弯曲部123b对应于插入层170的厚度和形状而隆起。设置在弯曲部123b上的第二电极125也可沿着插入层170的形状部分地隆起。弯曲部123b可分为倾斜部1231和延伸部1232。
88.倾斜部1231是指形成为沿着插入层170的倾斜表面l(稍后将描述)倾斜的部分。延伸部1232是指从倾斜部1231延伸到外部的部分。
89.倾斜部1231平行于插入层170的倾斜表面l形成,并且倾斜部1231的倾斜角可形成为与插入层170的倾斜表面l的倾斜角相同。
90.插入层170沿着由膜层150、第一电极121和蚀刻停止部145形成的表面设置。因此,插入层170部分地设置在谐振器120中,并且设置在第一电极121与压电层123之间。
91.插入层170围绕中央部s设置以支撑压电层123的弯曲部123b。因此,压电层123的弯曲部123b可根据插入层170的形状分为倾斜部1231和延伸部1232。
92.在本实施例中,插入层170设置在除了中央部s之外的区域中。例如,插入层170可设置在基板110上且在除了中央部s之外的整个区域中或者一些区域中。
93.插入层170形成为具有随着距中央部s的距离增加而变大的厚度。因此,插入层170利用具有与中央部s相邻设置的侧表面的恒定倾斜角θ的倾斜表面l形成。
94.当插入层170的侧表面的倾斜角θ形成为小于5
°
时,为了制造它,由于插入层170的
厚度应形成为非常薄或者倾斜表面l的面积应形成为过大,因此实际上难以实现。
95.另外,当插入层170的侧表面的倾斜角θ形成为大于70
°
时,堆叠在插入层170上的压电层123或第二电极125的倾斜角也形成为大于70
°
。在这种情况下,由于堆叠在倾斜表面l上的压电层123或第二电极125过度弯曲,因此可能在弯曲部中产生裂纹。
96.因此,在本实施例中,倾斜表面l的倾斜角θ形成在大于或等于5
°
且小于或等于70
°
的范围内。
97.在本实施例中,压电层123的倾斜部1231沿着插入层170的倾斜表面l形成,并且因此以与插入层170的倾斜表面l的倾斜角相同的倾斜角形成。因此,类似于插入层170的倾斜表面l,倾斜部1231的倾斜角也形成在大于或等于5
°
且小于或等于70
°
的范围内。构造也可等同地应用于堆叠在插入层170的倾斜表面l上的第二电极125。
98.插入层170可利用其中少量氟(f)注入到sio2薄膜中的薄膜形成。
99.当插入层170由二氧化硅(sio2)形成时,注入氟的sio2薄膜(在下文中,称为f-sio2薄膜)可通过在sih4气体中以适当的比例混合cf4、nf3、sif6、chf3、c4f8和c2f6气体中的任意一种来形成。
100.谐振器120设置为通过形成为空的空间的腔c与基板110间隔开。
101.在制造声波谐振器的工艺中,腔c可通过经由向入口孔(图1中的h)供应蚀刻气体(或蚀刻溶液)去除牺牲层140的一部分来形成。
102.保护层160沿着声波谐振器100的表面设置,以保护声波谐振器100免受外部影响。保护层160可沿着通过第二电极125和压电层123的弯曲部123b形成的表面设置。
103.第一电极121和第二电极125可延伸到谐振器120外部。另外,第一金属层180和第二金属层190可分别设置在延伸部的上表面上。
104.第一金属层180和第二金属层190可利用金(au)、金-锡(au-sn)合金、铜(cu)、铜-锡(cu-sn)合金、铝(al)、铝合金或者它们的组合中的任何材料制成。在此,铝合金可以是铝-锗(al-ge)合金或铝-钪(al-sc)合金。
105.第一金属层180和第二金属层190可用作将基板110上的根据本实施例的声波谐振器100的第一电极121和第二电极125分别与彼此相邻设置的其它声波谐振器的电极电连接的连接线。
106.第一金属层180贯穿保护层160并结合到第一电极121。
107.另外,在谐振器120中,第一电极121形成为具有比第二电极125的面积大的面积,并且第一金属层180形成在第一电极121的外周上。
108.因此,第一金属层180沿着谐振器120的外周设置,并且因此以围绕第二电极125的形式设置。然而,本发明不限于此。
109.另外,在本实施例中,位于谐振器120上的保护层160设置为使得保护层160的至少一部分接触第一金属层180和第二金属层190。第一金属层180和第二金属层190利用具有高热导率的金属材料形成并且具有大体积,使得第一金属层180和第二金属层190具有高散热效果。
110.因此,保护层160连接到第一金属层180和第二金属层190,使得压电层123中产生的热可经由保护层160快速传递到第一金属层180和第二金属层190。
111.在本实施例中,保护层160的至少一部分设置在第一金属层180和第二金属层190
下方。具体地,保护层160分别插入地设置在第一金属层180与压电层123之间以及第二金属层190与第二电极125以及压电层123之间。
112.在根据如上所述构造的本实施例的声波谐振器100中,插入层170可利用f-sio2薄膜形成。在这种情况下,为了在用于制造声波谐振器的工艺中使插入层170图案化,形成在插入层170上的光掩模图案可更精确地形成,使得可改善插入层170的精度。这将在下面更详细地描述。
113.在形成插入层170以覆盖由膜层150、第一电极121和蚀刻停止部145形成的整个表面之后,可通过去除设置在与中央部相对应的区域中的不必要部分来完成根据本实施例的声波谐振器100的插入层170。
114.在这种情况下,作为上述去除不必要部分的方法,可使用利用光致抗蚀剂的光刻法。因此,可仅当精细地形成用作掩模的光致抗蚀剂时精细地形成插入层170。
115.在sio2薄膜的表面上或内部存在许多可吸附羟基的空间。因此,当插入层利用sio2薄膜形成时,羟基可容易地吸附在插入层170的表面或内部。
116.因此,如果执行诸如在sio2插入层上涂覆光致抗蚀剂的工艺,则光致抗蚀剂会由于吸附在sio2插入层上的羟基而不能稳定地形成。
117.图5和图6是示出涂覆在插入层上的光致抗蚀剂的临界尺寸的图表,图5是示出在晶片上的九个点(点1至点9)中的每个处测量的临界尺寸的值的表,并且图6是将图5的临界尺寸示出为曲线的图。
118.通过实验,当将光致抗蚀剂涂覆在sio2薄膜的插入层170上之后通过曝光/显影工艺形成必要的图案时,以及当在f-sio2薄膜的插入层170上形成光致抗蚀剂时,本技术人测量并比较了每个光致抗蚀剂的临界尺寸。作为结构,证实了:当插入层170利用f-sio2薄膜形成并且其上形成有光致抗蚀剂时,光致抗蚀剂的临界尺寸分散显著减小。
119.在此,点1至点9是指晶片上以网格形状间隔开的九个点。
120.在此,图5的测量值是通过以下方式获得的值:通过等离子增强化学气相沉积(cvd)(pecvd)方法在300℃的沉积温度下形成厚度为的插入层,并且然后在其上形成光致抗蚀剂来测量光致抗蚀剂的临界尺寸(cd)。
121.在本实施例中,插入层可通过pecvd方法沉积,但本公开的构造不限于此,并且可使用各种化学气相沉积(cvd)方法,诸如低压cvd(lpcvd)、大气压cvd(apcvd)等。
122.光致抗蚀剂的临界尺寸可使用临界尺寸测量扫描电子显微镜(cd-sem)测量。另外,分别测量插入层利用二氧化硅(sio2)形成的情况和插入层利用掺杂有氟(f)的二氧化硅(sio2)形成的情况。
123.sio2插入层通过在沉积工艺中以适当的比例混合sih4和o2来形成,并且光致抗蚀剂形成在sio2插入层上以测量临界尺寸。
124.sio2插入层可通过下面的式1形成。
125.(式1)sih4 o2→
sio2 2h2126.参照图5和图6,形成在sio2插入层上的光致抗蚀剂的临界尺寸的平均值被测量为3.21μm,并且其分散范围被测量为0.24μm。
127.在f-sio2插入层中,sih4、o2和cf4在沉积工艺中以适当的比例混合以形成插入层,并且光致抗蚀剂形成在插入层上以测量临界尺寸。
128.f-sio2插入层可通过下面的式2形成。
129.(式2)sih4 o2 cf4→
f-sio2 2h2 co2130.参照图5和图6,形成在f-sio2插入层上的光致抗蚀剂的临界尺寸的平均值被测量为3.35μm,并且分散范围被测量为0.03μm。因此,可看出的是,与不含氟(f)的情况相比,分散范围显著改善。可理解的是,由于在插入层的沉积期间具有疏水性质的氟(f)元素被设置在sio2薄膜中,因此得到的结果是氟(f)元素防止在显影工艺期间吸附羟基。
131.此外,当插入层利用f-sio2薄膜形成时,插入层的表面粗糙度可增加。
132.图7是示出测量插入层的表面粗糙度的结果的图表。参照图7,在sio2插入层的情况下,测得总体上具有1或更小的粗糙度,但是当插入层利用f-sio2薄膜形成时,测得具有1或更大的粗糙度。粗糙度在1
×
1μm2和5
×
5μm2的面积上进行测量,并且单位为nm(纳米)。
133.当插入层的表面粗糙度如上所述增大时,插入层与光致抗蚀剂之间的结合可靠性可增大,因此,可在插入层的表面上更稳定地形成光致抗蚀剂图案。
134.在本实施例中,掺杂到f-sio2薄膜中的氟(f)的含量可以是0.5at%或更多。
135.当氟的含量为0.5at%或更多时,证实了,插入层表面上的羟基的吸附被有效地抑制,另外,如图7中所示,证实了,插入层的表面粗糙度稳定到能够增大与光致抗蚀剂的粘合力的水平。
136.因此,在本实施例的插入层中,掺杂在f-sio2薄膜中的氟(f)的含量可以是0.5at%或更多,从而抑制羟基的吸附并且同时增大与光致抗蚀剂的结合可靠性。
137.另外,在本实施例中,掺杂在f-sio2薄膜中的氟(f)的含量可以是15at%或更少。
138.图8是示出插入层的根据氟含量的密度、弹性模量和反射特性的图表,并且图9是示出图8的反射特性的变化的曲线图。
139.在本实施例中,声波谐振器的反射特性大的含义意味着当横向波逸出到谐振器120的外部时发生的损耗小,因此,声波谐振器的性能得到改善。
140.参照图8,证实了随着氟(f)含量增加,插入层的密度降低,因此反射特性也降低。此外,当氟含量超过15at%时,证实了声波谐振器的反射特性迅速劣化。
141.此外,证实了当氟含量超过15at%时,插入层的表面粗糙度会过度增大,并且压电层会在插入层的倾斜表面l上异常生长。
142.因此,在本实施例的声波谐振器100中,插入层170利用氟含量为大于或等于0.5at%且小于或等于15at%的f-sio2薄膜形成。
143.通过这种构造,本实施例的声波谐振器可确保水平波反射特性并提高插入层170的精度。
144.f-sio2薄膜中的每种元素的含量分析可通过扫描电子显微镜(sem)和透射电子显微镜(tem)的能量分散x射线光谱(eds)分析来确认,但不限于此,并且还可使用x射线光电子光谱(xps)分析。
145.在根据上面描述的本实施例的声波谐振器中,由于插入层170利用f-sio2薄膜形成,因此可改善形成在插入层170上的用于使插入层170图案化的光致抗蚀剂的精度。
146.因此,由于光致抗蚀剂和插入层170可在插入层170的制造工艺中精确且稳定地形成,因此可改善声波谐振器的完整性,并且因此可使声波谐振器的能量泄漏最小化。
147.本公开不限于上述实施例,并且各种修改是可行的。
148.图10是根据本公开的另一实施例的声波谐振器的示意性截面图。
149.在本实施例所示的声波谐振器中,第二电极125设置在谐振器120中的压电层123的整个上表面上,因此,第二电极125不仅形成在压电层123的倾斜部1231上,而且形成在压电层123的延伸部1232上。
150.图11是根据本公开的另一实施例的声波谐振器的示意性截面图。
151.参照图11,在根据本实施例的声波谐振器中,在谐振器120的被切割为穿过中央部s的截面中,第二电极125的端部仅形成在压电层123的压电部123a的上表面上,而不形成在弯曲部123b上。因此,第二电极125的端部沿着压电部123a和倾斜部1231的边界设置。
152.如上所述,根据本公开的声波谐振器可根据需要以各种形式进行修改。
153.如上所述,根据本公开的实施例,在声波谐振器中,由于插入层利用包含氟(f)的sio2薄膜形成,因此可改善形成在插入层上的用于使插入层图案化的光致抗蚀剂的精度。因此,由于插入层可以以固定的方式形成,因此可使声波谐振器的能量泄漏最小化。
154.尽管以上已经示出和描述了具体示例,但在理解本公开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和范围的情况下,在这些示例中可在形式和细节方面做出各种改变。在此描述的示例仅被视为描述性意义,并非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为适用于其它示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件,和/或由其它组件或其等同物来替换或补充所描述的系统、架构、装置或电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同物限定,并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包括在本公开中。
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