CN100440730C - 电子部件及其制造方法 - Google Patents

电子部件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100440730C
CN100440730C CNB2004100597095A CN200410059709A CN100440730C CN 100440730 C CN100440730 C CN 100440730C CN B2004100597095 A CNB2004100597095 A CN B2004100597095A CN 200410059709 A CN200410059709 A CN 200410059709A CN 100440730 C CN100440730 C CN 100440730C
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
material layer
piezoelectric
piezoelectric material
electronic unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100597095A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1574617A (zh
Inventor
南波昭彦
大西庆治
武田克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1574617A publication Critical patent/CN1574617A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100440730C publication Critical patent/CN100440730C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezo-electric or electrostrictive material
    • H03H9/56Monolithic crystal filters
    • H03H9/564Monolithic crystal filters implemented with thin-film techniques
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/173Air-gaps
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174Membranes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175Acoustic mirrors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B41J2002/14266Sheet-like thin film type piezoelectric element
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H03H2003/0414Resonance frequency
    • H03H2003/0421Modification of the thickness of an element
    • H03H2003/0435Modification of the thickness of an element of a piezoelectric layer
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H03H2003/0414Resonance frequency
    • H03H2003/0478Resonance frequency in a process for mass production
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/42Piezoelectric device making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49005Acoustic transducer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49128Assembling formed circuit to base
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49133Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting
    • Y10T29/49135Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting and shaping, e.g., cutting or bending, etc.

Abstract

一种电子部件,设置有衬底(101);由衬底(101)直接或间接支撑的压电材料层(102);设置在衬底的相反侧的压电材料层之表面上的第一电极(103);和设置在衬底侧的压电材料层之表面上的第二电极(104)。压电材料层(102)被夹在第一电极(103)和第二电极(104)之间。第一电极(103)的表面面积小于压电材料层(102)的表面面积。从第一电极(103)露出压电材料层(102)的部分包括比第一电极和第二电极之间的压电材料层的厚度薄的部分。因此,可以构成具有比其原始谐振更高频率的谐振器,并且很容易实现谐振器之谐振频率的调整,以及提高部件的产量和实现包括不同谐振频率的多个谐振器的电子部件之结构。

Description

电子部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及在例如滤波器和振荡器的预定频带中使用的电子部件及其制造方法。更具体地,本发明涉及用作频率滤波器(以下称为“滤波器”)或振荡器的电子部件及其制造方法,其中滤波器或振荡器安装在例如移动电话或无键输入设备等通信设备中。
背景技术
随着信息和电信设备(例如便携式电话)朝向更高频率及小型化发展,使用在这些设备中的电子部件(例如滤波器和振荡器)也正朝向更高频率和小型化发展。例如,如图11所示,正在使用其中采用了体声波(BAW)谐振器的滤波器等。通常,使用压电材料产生BAW,并且谐振器的谐振频率由压电材料的尺寸确定,例如由其厚度确定。压电材料的例子包括:压电单晶,例如钽酸锂和铌酸锂;压电陶瓷,例如PZT(钛酸锆酸铅);和压电膜薄,例如ZnO(氧化锌)和AlN(氮酸铝),但是压电单晶和压电薄膜最常使用在关于频率精度具有严格技术要求的产品中,例如使用在移动通信等中的那些产品。通常,当使用的频率范围不大于几百MHz时,使用压电单晶,以及对于比几百MHz大的频率范围,使用压电薄膜。这是因为,上述BAW谐振器的谐振频率由元件的形状确定。例如,BAW波模式(如使用在滤波器等中的厚度纵向振荡和厚度剪切振荡)的谐振频率由压电材料的厚度确定。因而,压电材料的厚度的精度对应于部件的频率的精度,这样,厚度调整是一项重要的问题。频率调整(即板厚度)可以分成粗调和细调。粗调是通过使用对压电单晶的研磨以及通过控制压电薄膜的膜形成工艺来进行的。细调是对粗调的补充,并且是提高部件性能和提高产量之必不可少的技术。此外,利用将在下面讨论的压电薄膜,通过在单一芯片上形成部件可以实现小型化,这对于在同一衬底上可以形成具有不同谐振频率的多个谐振器也是一项重要的技术。最常用的细调方法是使用质量负荷效应的调整汽相淀积法。这是通过在激励电极上淀积用于频率偏移的另外的电极来进行频率调整的一种方法,其中BAW谐振器设置有该激励电极。应该指出,通过质量负荷减小了谐振频率。
此外,作为不同方法的例子,例如在JP2002-359539A中提出了一种方法。如图18所示,电极202和压电材料201设置在衬底206上。在与执行弹性振荡的压电材料201的部分对应的衬底206中提供腔。而且,存在两个谐振器。在压电材料201上,存在设置有表面电极205的谐振器和设置有表面电极203的谐振器。通过包括作为表面电极203一部分的氧化导体部分204,使表面电极的质量增加,并减小了频率。
作为提高频率和进行细调的方法的例子,已经提出了如在JP200-359534A中的一种方法。这种方法如下:其中通过如图19所示进行刻蚀,除去表面电极207的一部分,以便使其谐振频率高于设置在表面电极209之一部分上的谐振器的谐振频率。作为另一种方案,已经提出了如在JP2002-335141A中的一种方法。这种方法如下:其中如图20所示,薄膜装载层211设置在表面电极210上,然后刻蚀薄膜装载层211,使得谐振器的谐振频率变为所希望的频率。
然而,利用如使用质量负荷的调整汽相淀积法或根据JP2002-359339A的方法,只能在向下方向调整频率。此外,利用根据JP2002-359339A的方法,通过氧化增加了表面电极的电阻,并且谐振器特性退化,例如频率锐度Q值。作为降低这种特性退化的方法,可获得一种减小氧化层的厚度的方法,但是这涉及使频率调整宽度变窄。此外,还有一种方法,其中增加了表面电极203的厚度,使得氧化层204的相对厚度减小,但是这减小了设计的自由度,因为表面电极203是一项重要的设计参数。此外,这产生了如机电耦合系数等参数之引人注意的波动的问题。
利用根据JP2002-359334A的方法,其中在向上方向上调整频率,通过减小表面电极207的厚度增加了表面电极207的电阻,因此损害了Q值。此外,还产生由于刻蚀而在表面电极207的一部分中产生改性层(modified layer)以及类似地提高电阻的问题,因此损害了Q值。另外,根据经验,还产生在电极的激励部分的部分上进行刻蚀时趋于产生不希望振荡的乱真信号的问题。
利用根据JP2002-335141A的方法,需要设置表面装载层211的工艺,因此导致成本增加。由于表面装载层211设置在表面层电极210上(表面层电极210是激励电极),所以产生的问题是更容易产生乱真信号。
发明内容
根据本发明的一种电子部件,包括:衬底;由该衬底直接或间接支撑的压电材料层;第一电极,设置在所述压电材料层的与该衬底相反侧的表面上;和第二电极,设置在所述压电材料层的该衬底侧的表面上;其中,所述压电材料层被夹在该第一电极和该第二电极之间;其中,该第一电极的表面面积小于所述压电材料层的表面面积;和其中,所述压电材料层的从该第一电极露出的部分包括比该第一电极和该第二电极之间的所述压电材料层的厚度薄的部分;形成一谐振器,其中该衬底包括一振荡空间,以及其中所述压电材料层至少包括不被该衬底支撑的第一压电材料区域和除了所述第一压电材料区域以外的第二压电材料区域,其中,在所述第二压电材料区域中所述压电材料层不被该衬底支撑。
根据本发明的制造电子部件的方法,包括:第一步骤,在衬底上直接或间接设置第二电极;第二步骤,在第二电极上或在衬底上设置压电材料层,或者在第二电极和衬底上延伸压电材料层;第三步骤,在压电材料层上的预定区域上设置第一电极,该第一电极的表面面积小于该压电材料层的表面面积;和第四步骤,刻蚀该压电材料层的从第一电极露出的部分的厚度,使其比第一电极和第二电极之间的压电材料层的厚度薄。
附图说明
图1是根据本发明的实施例1的电子部件中的谐振器的横截面图。
图2是根据实施例1的电子部件中的谐振器的横截面图(用于示出各个区域)。
图3A-3F是用于制造根据实施例1的电子部件的方法的工艺过程图。
图4是根据本发明的实施例2的电子部件中的谐振器的横截面图。
图5是根据实施例2的电子部件中的谐振器的横截面图(用于示出各个区域)。
图6A和6B是表示根据实施例1的电子部件的制造方法的示意图。
图7是根据本发明的实施例4的电子部件的横截面图。
图8A-8F是用于制造根据实施例4的电子部件的方法的工艺过程图。
图9是根据本发明的实施例5的电子部件的横截面图。
图10A-10F是用于描述同一电子部件的制造方法的示意图。
图11是用于表示常规对比例子的示意图。
图12是表示用于制造根据本发明的实施例3的电子部件的方法的示意图。
图13是根据本发明的实施例1的电子部件中的谐振器的横截面图。
图14是根据本发明实施例1的电子部件中的另一谐振器的横截面图。
图15是用于描述根据本发明实施例4的电子部件的示意图。
图16是用于描述根据实施例4的电子部件的示意图。
图17是根据本发明的实施例6的电子部件的示意图。
图18是用于描述电子部件的常规例子中的谐振器的示意图。
图19是用于描述电子部件的常规例子中的谐振器的示意图。
图20是用于描述电子部件的常规例子中的谐振器的示意图。
具体实施方式
根据本发明的电子部件具有夹在表面侧的第一电极和衬底侧的第二电极之间的压电材料层。第一电极的表面面积小于压电材料层的表面面积。此外,在从第一电极露出压电材料层的区域中,存在比第一电极和第二电极之间的压电材料层的厚度薄的区域。这样,例如,可构造具有比原始谐振高的频率的谐振器,并且可以构造一种电子部件,其中容易调整谐振器的谐振频率,提高电子部件的产量,以及包括不同频率的多个谐振器。
下面定义本发明所涉及的术语。
在本发明中,“电子部件”指的是由多个谐振器构成的滤波器或共享设备或类似部件。
“压电材料”指的是在电能和机械能之间进行转换的材料。
“压电材料区域”指的是参与压电材料之振荡的区域。
“谐振器”指的是由上、下电极和压电材料构成的振荡元件或类似元件。
“不使用能量陷阱效应的谐振器”指的是其中位移分配广泛地分布在表面上的谐振器或类似部件。
“压电材料厚度纵向振荡”指的是在压电材料的厚度方向产生位移的振荡。
优选地,由电子部件可以使用的谐振频率在几十MHz到几十GHz的范围内。
“阶梯型滤波器”指的是通过利用串联分支和并联分支连接多个谐振器构成的滤波器。
“Q值”指的是谐振器的特性参数并且是表示谐振锐度的指标值。
根据本发明一个例子的电子部件,至少包括:第一压电材料区域,其中压电材料层不由衬底支撑;和第二压电材料区域,其中压电材料层不由衬底支撑,但不包括第一压电材料区域;并包括至少一个压电谐振器,其中第二压电材料区域的一部分或所有部分比第一压电材料区域薄。
优选地,第二压电材料区域的一部分具有与第一压电材料区域相同的厚度。这样,比第一压电材料区域薄的第二压电材料区域的表面面积可以做得较小,从而能够使使频率调整量较小。因而,可以实现频率的细调,并且作为结果,除了基于使第二压电材料区域变薄来进行调整之外,还可以实现基于使表面面积变得较小的调整,因此能够以较小的宽度进行频率调整。此外,通过在衬底和压电材料层的边界处或者在衬底和压电材料层的边界的外侧上设置具有与第一压电材料区域相同厚度的第二压电材料区域,提高了在该边界部分的压电材料层的破裂强度,并且减少了在下落测试等中的部件破坏。
优选地,电子部件由不同谐振频率的至少两个谐振器构成。这能够实现由多个谐振器构成的电子部件的结构,例如,可以构成阶梯型滤波器。
优选地,第二压电材料区域的厚度对于所有谐振器都是相同的。这减少了弹性、非连续表面和提高了电子部件的Q值。
优选地,该电子部件包括多个谐振器,该多个谐振器具有第二压电材料区域的不同厚度。这能够实现了由多个谐振器构成的电子部件的结构,例如,可以构成阶梯型滤波器。
优选地,该电子部件包括多个谐振器,该多个谐振器具有第一压电材料区域的不同表面面积。这能够实现了由多个谐振器构成的电子部件的结构,例如,可以构成阶梯型滤波器。
优选地,压电材料是氮化铝。这能够实现了具有有利特性的电子部件的结构。而且,与其它材料相比,可实现频率调整的更好结果。
优选地,衬底由硅构成。这能够使高精度处理容易实现,例如干刻蚀和湿刻蚀,并且能够实现低成本、高性能部件。当使用硅制成衬底时,优选地,在第二电极和衬底之间提供由氧化硅、氮化硅、或AlN或类似材料构成的绝缘层。
优选地,第一电极和第二电极由选自包括金、钼、钽、钯、铂、钛和钨的组中的至少一种材料制成。当钼用作基电极时,利用例如氮化铝的压电材料可以实现良好的薄膜特性。此外,通过使用金、钼、钽、钯、铂、钛、或钨中的任何一种,当构成部件时,具有化学稳定性和优异的耐环境特性(例如在高温和高湿度下)。
优选地,谐振器不使用能量陷阱效应。理想地,当使用能量陷阱效应时,几乎不具有本发明的效果。例如,当使用涉及晶体厚度剪切限制的振荡构成根据本发明的电子部件时,频率调整的量太小,以至于不适合实际使用。
优选地,谐振器的振荡模式是厚度纵向振荡。优选地,当试图实现本发明的最大效果时,采用这种振荡模式。
此外,可以采用其中衬底不包括振荡空间的电子部件谐振器,并且其中构成声学反射镜的多层无机物质膜位于衬底和第二电极之间。
优选地,从第一电极露出压电材料层的部分的厚度比第一电极和第二电极之间的压电材料层的厚度薄至少10nm到至多400nm。
此外,具有从第一电极露出压电材料层的部分的薄厚度的部分可具有阶梯形状或者可以是锥形。阶梯形状可以通过干刻蚀形成,锥形可以通过湿刻蚀形成。
在根据本发明的电子部件的制造方法中,优选地,第四步骤包括掩蔽没有被刻蚀的部分的步骤。这可减小所希望部分中的第二压电材料区域的厚度。
在第四步骤中,优选地,刻蚀第二压电材料区域的一部分。这可减小所希望部分中的第二压电材料区域的厚度。
此外,对于包括至少两个谐振器的电子部件,优选地,在第三步骤之后,包括掩蔽预定谐振器的压电材料层的一部分的步骤。这可减小预定谐振器的第二电压电材料区域的一部分或所有的厚度。
优选地,第四步骤是干刻蚀。这能够实现高精度处理和可以实现精细的频率调整。
优选地,在第三步骤和第四步骤中进行刻蚀,并且使用相同的刻蚀掩模。这可省略掩蔽步骤,实现了工艺简化和降低了制造成本。
第三步骤可包括通过转写或刻蚀形成第一电极。
优选地,在第二步骤之后,包括测量压电材料层的厚度的步骤。这样,可以预先知道谐振器之未调整的特性,由此提供可确定在第四步骤中的刻蚀量的基础。从而,与不包括这个步骤的情况相比,更容易实现接近技术要求的部件性能,从而能够在制造该部件中提高产量。
优选地,在第四步骤之后,包括测量谐振器的谐振频率的测试步骤。这使频率调整谐振器的频率能够被预先知道,并且可以判断在这个阶段不满足技术要求的部件是有缺陷的。还可以进行进一步执行刻蚀和频率调整,直到部件满足技术要求为止。还可以通过质量添加进行附加的重新调整。此外,当判断部件有缺陷时,不必进行组装工艺,例如封装,这样,与在部件制造完成之后确定部件缺陷的情况相比,能够减小制造成本。
此外,优选地,包括基于质量负荷的频率调整的步骤。这能够实现基于频率减少的频率调整,并且与本发明结合,能够实现向上和向下两个方向的频率调整。
在本发明中,例如,AlN、ZnO、KNbO3、LiTaO3、LiNbO3、PZT(钛酸锆酸铅)等可用作压电材料层。包括上、下电极的厚度的总厚度设定为1/2λ。上、下电极使用例如Mo、W、Al、或Au等。衬底例如使用Si、玻璃、或蓝宝石等,厚度设定为100μm到150μm。
应当注意,在本发明中,第一电极和第二电极可以与压电材料直接接触,或者通过一绝缘材料与压电材料接触,例如SiO2。如果第一和第二电极通过绝缘材料与压电材料接触,那么可以更好地消除乱真频率,以及改善粘合强度。此外,电极可以由单个层构成,或者层叠作为多层电极。用于电极的材料可以是金属单体或者合金。
利用本发明,可以构成具有比其原始谐振高的频率的谐振器。此外,很容易实现谐振器的谐振频率的调整,这样能够提高部件的产量。可以构成包括不同频率的多个谐振器的电子部件,这样能够简化制造方法以及降低成本。
下面参照附图介绍本发明的实施例。
实施例1
使用图1、图2以及图3A-3F介绍本发明的第一实施例。图1和图2是根据本实施例的电子部件的谐振部件的横截面图。如这些图所示,电子部件可由单一谐振器构成,或者由多个谐振器之集合构成。图3A-3F示出了电子部件的制造方法。
首先,介绍本实施例的结构。参考数字101表示衬底,例如,硅衬底。参考数字102表示压电材料层,例如氮化铝薄膜。参考数字103表示用于激励的第一电极,该第一电极给压电材料层102施加电场,以实现弹性振荡。参考数字104表示设置在与第一电极103相对位置上的第二电极。例如,在本实施例中,钼用作这两个电极的电极材料。谐振器110由上述元件构成。应该指出,实际电子部件可被配置具有单一谐振器110或多个谐振器110之集合。
接着,根据本实施例的谐振器是一压电谐振器,其振荡模式是厚度纵向振荡。厚度纵向振荡是如下振荡模式:其中在平行于施加的电场的方向进行延伸/收缩弹性振荡。在本实施例中,压电材料层102由于施加在第一电极103和第二电极104之间的电场而延伸和收缩。振荡的频率由压电材料层102的厚度确定。应该指出,在本实施例中,第一电极103例如由钼构成并具有0.4μm的厚度,而且第二电极104也由钼构成并具有0.4μm的厚度。压电材料层102由氮化铝构成并夹在第一电极103和第二电极104之间且厚度为1μm。压电材料层102在第一电极103周围由于刻蚀而具有0.5μm的减小的深度。此外,第一电极103具有120μm×120μm的尺寸,压电材料层102之不被衬底101支撑的部分的尺寸为160μm×160μm。
接着,使用图2介绍本实施例的特性。在图2中,参考数字105表示振荡空间,它是设置成不妨碍压电材料层102的弹性振荡的空间。参考数字106-108表示压电材料层102的区域。参考数字106表示第一压电材料层区域,这是被夹在第一电极103和第二电极104之间的压电材料层的区域。施加于第一电极103和第二电极104的大部分电场集中在第一压电材料层区域106中。参考数字108表示被支撑的压电材料区域,这是由衬底101支撑的压电材料层102的区域。参考数字107表示压电材料层102的其余部分。在本实施例中,第二压电材料区域107比第一压电材料区域106薄0.1μm。这样,与如图11所示的常规结构相比,可以增加频率。特别是,如本实施例中那样,当氮化铝用作压电材料层102的材料和厚度纵向振荡用作振荡模式时,在第一压电材料区域106中没有能量陷阱,并且几乎没有第二压电材料区域107的弹性振荡的衰减。因而,相对于第二压电材料区域107的刻蚀量的频率变化系数可以做的比使用能量陷阱的结构大。
相反,利用使用能量陷阱的器件结构,例如,使用氧化锌用作压电材料层102的材料,存在第二压电材料区域107的弹性振荡的较大衰减并且频率变化系数很小。为了使变化系数更大,必须减少陷阱程度,就是说,减少第一电极103的质量。
接下来,使用图3A-3F介绍根据本实施例的制造方法。首先,在第一步骤中,通过溅射法将第二电极104设置在硅衬底101上(图3A)。这里省略了绝缘膜。应该指出,其它方法如真空淀积和离子镀也可用作形成电极的方法。而且还应该指出,在本实施例中,第二电极由钼构成,并具有0.4μm的厚度。
接着,在第二步骤中,通过溅射法将压电材料层102设置在第二电极104上(图3B)。在本实施例中,压电材料层由氮化铝构成并具有1μm的厚度。
如化学汽相淀积(CVD)的方法也可用作形成压电材料层102的方法。然后,施加掩蔽材料109。掩蔽材料109例如是光刻胶,该光刻胶是通过旋涂、曝光和显影而施加的,这样被构图成预定形状,如图3C所示。接着,在第三步骤中,将第一电极103刻蚀成预定形状。在本实施例中,使用干刻蚀进行刻蚀,但是其它方法如湿刻蚀也可以采用(图3D)。在这个阶段,测量已经引入的模型样品的谐振频率,并且在接下来的第四步骤中确定压电材料层102的刻蚀量。接着,如图3E所示,使用掩蔽材料110将其构图成预定形状。接着,在第四步骤中,将压电材料层102刻蚀预定量,并且使谐振频率增加预定量。应该指出,这里也可以使用干刻蚀进行刻蚀,但是也可以使用其它方法。最后,在第五步骤中,刻蚀衬底101并提供振荡空间105(图3F)。在本实施例中,干刻蚀用作刻蚀方法,但是也可以使用其它方法如湿刻蚀。此外,形成振荡空间115,使得衬底101完全中空,但是也可以是封闭间隙型的振荡空间115,其中刻蚀了一部分衬底101,如图13所示。振荡空间115具有大约2μm的厚度。为了形成振荡空间115,可以通过预先研磨硅衬底的表面而形成空间,并且可以掩埋容易溶解的材料如PSG(磷硅酸盐玻璃),然后在形成谐振器之后可通过刻蚀除去该PSG。
此外,如图14所示,代替振荡空间,可形成声学反射镜113。声学反射镜113是通过在硅衬底表面上叠加低阻抗层111a、111b和111c以及高阻抗层112a、112b和112c而制成的。材料如SiO2、Si3N4、和AlN可用于低阻抗层。如W和Mo等材料可用于高阻抗层。相应的厚度相对于声学速度应当设定为1/4λ,声学速度是由材料确定的。
在图3F中,示出了本实施例中的刻蚀后的锥形是垂直的(平行于厚度方向的方向),但是也可以是不同的,这取决于刻蚀方法、使用的衬底类型和取向。例如,作为干刻蚀方法的一种类型的RIE(反应离子刻蚀)是可以实现如本实施例的垂直锥形的方法的例子。此外,湿刻蚀的例子是各向异性刻蚀,其中硅的(110)面用作刻蚀表面(垂直于厚度方向的表面),并且氢氧化钾或氢氧化钠或类似物用作刻蚀剂。
利用根据本实施例的电子部件,可以构成具有比通常谐振频率高的频率的谐振器。此外,可以很容易地调整谐振器的谐振频率。此外,与基于质量负荷的频率调整方法相结合,可以很容易地提高或降低谐振器的谐振频率。
应该指出的是,本实施例中使用钼做为第一电极103和第二电极104的材料,但是不限于此。然而,当希望增加机电耦合系数时,必须增加电极的质量。为实现这一点的方法是要增加电极的厚度,但是如果过量增加厚度,存在的问题是残余应力剩余,或者由于热膨胀速度的差异而对温度特性产生不利影响,因此,优选地,增加电极的密度。此外,电极电阻的过量增加将关系到谐振器Q值的变坏。相应地,优选地,选自金、银、钼、钯、钽、和钨的组成的组的材料用作电极材料。这里电极还可以是多种材料的层叠,或者它可以是合金。此外,相反地,当希望或允许减小机电耦合系数时,优选地,Al用作电极材料。
应该注意,在模型样品中,在用于制造本实例的方法的第四步骤之前进行谐振频率测量,当谐振频率高于一预定量时,使用质量负荷可以降低谐振频率。当不希望使用质量负荷进行频率调整处理以便确保工艺简化时,在形成第二步骤的的压电材料层102的薄膜时可预先将厚度设定为较厚。
实施例2
使用图4到图6A-6B介绍本发明的第二实施例。图4和5是根据本实施例的电子部件的谐振器部分的横截面图。电子部件可以用单一谐振器构成,如图所示,或者由多个谐振器之集合构成。图6A和6B示出了电子部件的制造方法的一部分。共同的参考数字与第一实施例的相同。本实施例构成为使得仅仅第二压电材料区域107的一部分的厚度小于第一压电材料区域106的厚度。此外,由于除了第四步骤之外这里的制造方法与第一实施例的完全相同,所以这里只介绍第四步骤和在其之前的掩蔽步骤。如图6A所示,进行构图,使得掩蔽材料110具有预定形状。接着,在第四步骤中,压电材料层102被刻蚀掉预定量,以将谐振频率提高到预定量(图6B)。谐振器的谐振频率的增加值因为第二压电材料区域107的较小质量而变得较大。因而,还可以通过调整第二压电材料区域107的薄部分的表面面积来改变频率的可变宽度。例如,当要求额外普通精度的频率调整被要求时,通过使薄部分的表面面积变小,相对于在厚度方向的刻蚀量,增加的值(频率变化系数)变小。相反,当希望在频率中具有大的不均匀性和对于大的调整宽度时,薄部分的表面面积可以做得较大。与第一实施例相比,在本实施例中频率的变化系数变小,因此能够实现高精确地调整。
实施例3
利用图3和12介绍本发明的第三实施例的制造方法。在本实施例的第一步的阶段,衬底101是4英寸晶片硅衬底。进行在第一实施例(图3A和3B)中所述的第一步骤和第二步骤。之后,使用椭圆计在如图12所示的晶片的16个位置上进行薄膜厚度测量。结果示于表1中。
表1
  晶片中的位置   1   2   3   4   5   6   7   8
  相对于预定值的差值(%)   -0.962   -1.442   -1.442   -1.442   -0.481   -0.962   -1.442   -1.923
  种类   C   D   D   D   B   C   D   E
  晶片中的位置   9   10   11   12   13   14   15   16
  相对于预定值的差值(%)   0   -0.962   -1.442   -1.923   0   -0.481   -1.442   -1.923
  种类   A   C   D   E   A   B   D   E
晶片中的位置序号对应图12中所示的位置。相对于预定值的差值指的是测量厚度相对于预定厚度的差异率(%)。此外,种类指的是基于相对于用于进行后处理频率调整的预定值的差值的种类,当相对于预定值的差值作为Δt(表示为%)给出时,种类如下:
·种类A:当0≥Δt>-0.25时
·种类B:当-0.25≥Δt>-0.75时
·种类C:当-0.75≥Δt>-1.25时
·种类D:当-1.25≥Δt>-1.75时
·种类E:当-1.75≥Δt>-2.25时
下面,首先对种类为A-D的区域进行掩蔽,并在第四步骤中进行压电材料层102的刻蚀,以使得相对于预定值的差值变为0.5%或更小。这样做的结果是在目前初始测量中为种类E的区域中的Δt变为种类D区域,即-1.25≥Δt>-1.75。接着,对种类为A-C的区域进行掩蔽,并执行相同的步骤。结果是目前初始测量中为种类D或E的中的Δt变为种类C区域,即-0.75≥Δt>-1.25。通过同样地重复第四步骤,所有晶片区域的Δt都在0.25≥Δt>-0.25范围内。然后,进行第五步骤。应该指出,这之后,进行芯片切开,例如切割,并将切割的芯片封装,使得它们变成可安装在器件中的电子部件。
通过本实施例的制造方法,可以使谐振器的谐振频率接近预定值并提高了元件的产量。
应该指出,在本实施例中,谐振频率调整是通过测量压电材料层102的厚度而在第二步骤之后进行的,但是也可以在第四步之后通过测量谐振器的谐振频率来进行调整。在这种情况下,由晶片探针进行测量。
实施例4
采用图7和8介绍本发明的第四实施例。在本实施例中,不同谐振频率的谐振器例如谐振器202和谐振器203一起形成在同一衬底上。这两个谐振器的第一压电材料区域的厚度是相同的,但是第二压电材料区域的厚度不同,使得谐振器202的谐振频率f1和谐振器203的谐振频率f2具有关系:f1>f2。利用这种结构,可以实现其中具有多个谐振频率的谐振器设置在单一芯片上的多个位置上的电子部件之结构。例如,可以通过将谐振器202和谐振器203设置成T形来构成滤波器,如图16所示。首先,利用图15,图16中使用的符号对应图15中所示的压电材料层102、第一电极103和第二电极104。
接下来,使用图8A-8F介绍本实施例的制造方法。在第一步骤中,在衬底101上设置第二电极104(图8A),并在第二步骤中,在第二电极104上设置压电材料层102(图8B)。设置掩蔽材料(图8C)和将第一电极103刻蚀成预定构图(图8D)。接着,如图8E所示,将要成为谐振器202的第二压电材料区域被刻蚀掉预定量,从而使谐振频率提高到预定量f1。接着,以预定形状进行构图,以及在第四步骤,刻蚀压电材料层,并且在第五步骤中,刻蚀衬底101,由此提供振荡空间105(图8F)。
利用上述制造方法,不同频率的多个谐振器可利用简单方法构成在同一衬底上。
实施例5
使用图9和图10A-10F介绍本发明的第五实施例。如在第四实施例中那样,本实施例也采用不同谐振频率的多个谐振器一起形成在同一衬底上的结构。在图9中,谐振器202和203的各自的第一电极区域和第二电极区域的厚度是相同的,但是第一电极区域的表面面积是不同的,谐振器202的表面面积为S11,谐振器203的表面面积为S12,并满足关系S11<S12。谐振器202具有谐振频率f1,谐振器203具有谐振频率f2,满足关系f1>f2。利用这种结构,可以构成如下电子部件:其中多个谐振器定位在单一芯片上的具有多个谐振频率的多个位置上。例如,可以如实施例4那样构成滤波器。
接着,使用图10A-10F介绍本实施例的制造方法。首先,在第一步骤中,在硅衬底101上设置第二电极104(图10A),并在第二步中骤,在第二电极104上设置压电材料层102(图10B),然后设置掩蔽材料109(图10C)。这里掩蔽材料109也用于第四步骤中的压电材料层102的刻蚀。将第一电极103刻蚀成预定形状(图10D)。接着,在第四步骤中,将压电材料层102刻蚀掉预定量,以便将谐振频率提高到预定量f1(图10E)。最后,在第五步骤中,刻蚀衬底101,从而提供振荡空间105(图10F)。
利用上述制造方法,不同频率的谐振器可通过简单方法构成在同一衬底上。不像第四实施例那样,在本实施利用使用同一掩模用于刻蚀第一电极103和压电材料层102,由此可以使得工艺简化,并且可以降低成本。应该注意,当然可以改变掩蔽材料,而没有刻蚀压电材料层102的问题,以实现本实施例的结构。
还应该指出,在第四实施例中和第五实施例中,为了确保关系f1>f2而改变厚度或表面面积,但是也可以通过在下列关系式1的条件下形成元件来确保该关系。
[(tm11+tm12)×S11×ρm]/[(t11×S11+t12×S12)×ρp]<[(tm21+tm22)×S21×ρm]/[(t21×S21+t22×S22)×ρp]
关系式1
在这个关系式中,对于谐振器202,压电材料层102的第一压电材料区域106的厚度是t1和其表面面积为S11。第二压电材料区域107的厚度为t12和其表面面积为S12。第一电极103的厚度为tm11,第二电极104的厚度为tm12。对于谐振器203,压电材料层102的第一压电材料区域106的厚度是t21和其表面面积为S21。第二压电材料区域107的厚度为t22和其表面面积为S22。第一电极103的厚度为tm21,第二电极104的厚度为tm22。而且,压电材料层102的密度为ρp,第一电极103和第二电极104的密度为ρm。
实施例6
使用图17介绍本发明的第六实施例。在本实施例中,检验频率调整的效果。在直径为0.6mm到1.0mm和厚度为100μm到150μm的硅衬底101的中心部分中,提供60μm到100μm的振荡空间105。在其顶部,形成作为绝缘层114的厚度为0.1μm到0.3μm的热氧化SiO2,并在其上形成Mo作为下部电极104,以及在其上形成AlN作为压电材料层102,再在其上形成Mo作为上部电极103。当使用1.9GHz的谐振频率时,上部电极103、压电材料层102和下部电极104的厚度例如为0.5μm(上部电极103)/0.8μm(压电材料层102)/0.2μm(下部电极104)。此外,压电材料层102和下部电极104的直径设置为100μm,上部电极103的直径设定为50μm。上部电极103用作掩模,以及刻蚀压电材料层102,以除去0.1μm的深度,这样能够调整大约100KHz。这不是利用线性方式进行工作的,而是频率范围的量根据平面形状、电极材料以及电极与压电材料之间的厚度比率而极大地改变。在本实施例中,除去的部分115设定为0.3μm的深度。
当通过刻蚀形成构图电极时利用常规技术可能发生的是,除去大约几十nm的压电材料层102(AlN),但是谐振频率的变化为几KHz的数量级。因而,这与本实施例的范围相比有很大不同,本实施例能够从几百KHz到几MHz进行调整。
如上所述,本实施例的目的是通过完全刻蚀AlN,然后在形成电极之后彻底刻蚀谐振器的一部分来调整频率。因而,优选地,刻蚀深度至少为10nm。相反,如果进行过量刻蚀,可能产生不利影响,如产生由刻蚀的边缘表面引起的乱真信号或压电薄膜表面的晶体特性的显著退化,因此,优选地,刻蚀保持在例如压电材料薄膜的中心部分的深度的大约一半的范围内。
为了检验这一点,测试了压电材料的刻蚀深度和频率调整结果以及产生的乱真信号。结果示于以下表2中。在表2中,刻蚀量以%表示,将压电薄膜的初始深度(800nm)取为1。
表2
  刻蚀深度(nm)   刻蚀量(%)   频率调整效果   出现乱真信号
  0   0.00   C   A(无)
  0.5   0.06   C   A
  1   0.13   B   A
  10   1.25   A   A
  100   12.5   A   A
  200   24.5   A   A
  300   37.5   A   B(稍微)
  400   50.0   A   B
  500   62.5   A   C
(注意)频率调整结果:A=频率有大变化,B=稍微变化,C=没有变化。乱真频率出现结果:A=无效果,B=对于实际应用没有问题,C=效果明显。
乱真信号是由不希望的振荡模式产生的所希望的信号中的不希望的信号。
正如从表2可明显看出的,可以确认,从至少10nm到至多400nm的范围内的压电材料的刻蚀深度是优选的。
在不脱离本发明的精神或其基本特征的情况下,本发明可以以其他形式体现。本申请中公开的实施例在所有方面被认为只是示意性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求书表示而不是由前述说明表示,并且落入权利要求等效含义和范围内的所有变化都趋于包含在本发明内。

Claims (18)

1、一种电子部件,包括:
衬底;
由该衬底直接或间接支撑的压电材料层;
第一电极,设置在所述压电材料层的与该衬底相反侧的表面上;和
第二电极,设置在所述压电材料层的该衬底侧的表面上;
其中,所述压电材料层被夹在该第一电极和该第二电极之间;
其中,该第一电极的表面面积小于所述压电材料层的表面面积;和
其中,所述压电材料层的从该第一电极露出的部分包括比该第一电极和该第二电极之间的所述压电材料层的厚度薄的部分;
形成一谐振器,其中该衬底包括一振荡空间,以及其中所述压电材料层至少包括不被该衬底支撑的第一压电材料区域和除了所述第一压电材料区域以外的第二压电材料区域,其中,在所述第二压电材料区域中所述压电材料层不被该衬底支撑。
2、根据权利要求1的电子部件,其中,所述第二压电材料区域的一部分具有与所述第一压电材料区域相同的厚度。
3、根据权利要求1的电子部件,其中,该电子部件至少包括具有不同谐振频率的两个谐振器。
4、根据权利要求1的电子部件,其中,所述第二压电材料区域的厚度在全部谐振器中是相同的。
5、根据权利要求1的电子部件,包括具有不同第二压电材料区域之厚度的多个谐振器。
6、根据权利要求1的电子部件,包括具有不同第一压电材料区域之表面面积的多个谐振器。
7、根据权利要求1的电子部件,其中所述压电材料层的从该第一电极露出的部分的厚度,比该第一电极和该第二电极之间的所述压电材料层的厚度薄10nm以上、400nm以下。
8、根据权利要求1的电子部件,其中,具有所述压电材料层的从该第一电极露出的薄厚度部分的部分具有阶梯形状或锥形。
9、根据权利要求1的电子部件,其中,所述压电材料是氮化铝。
10、根据权利要求1的电子部件,其中,该衬底由硅制成。
11、根据权利要求1的电子部件,其中,该第一电极和该第二电极由金、钼、钽、钯、铂、钛和钨中的至少一种材料构成。
12、根据权利要求1的电子部件,其中,该电子部件的谐振器不使用振荡能量陷阱效应。
13、根据权利要求1的电子部件,其中该压电材料的振荡模式是厚度纵向振荡。
14、一种制造电子部件的方法,包括:
第一步骤,在衬底上直接或间接设置第二电极;
第二步骤,在第二电极上或在衬底上设置压电材料层,或者在第二电极和衬底上延伸压电材料层;
第三步骤,在压电材料层上的预定区域上设置第一电极,该第一电极的表面面积小于该压电材料层的表面面积;和
第四步骤,刻蚀该压电材料层的从第一电极露出的部分的厚度,使其比第一电极和第二电极之间的压电材料层的厚度薄。
15、根据权利要求14的方法,其中在刻蚀步骤之后除去衬底的一部分,并形成不被衬底支撑的振荡空间区域。
16、根据权利要求14的方法,其中,在第三步骤中,第一电极是通过转写或者刻蚀形成的。
17、根据权利要求14的方法,其中,第四步骤是干刻蚀。
18、根据权利要求14的方法,其中,在第三步骤和第四步骤中,进行刻蚀并使用相同的刻蚀掩模。
CNB2004100597095A 2003-06-18 2004-06-17 电子部件及其制造方法 Expired - Fee Related CN100440730C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP173864/2003 2003-06-18
JP2003173864 2003-06-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1574617A CN1574617A (zh) 2005-02-02
CN100440730C true CN100440730C (zh) 2008-12-03

Family

ID=33410960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100597095A Expired - Fee Related CN100440730C (zh) 2003-06-18 2004-06-17 电子部件及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7170215B2 (zh)
EP (1) EP1489740A3 (zh)
CN (1) CN100440730C (zh)

Families Citing this family (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003250294A1 (en) * 2002-07-19 2004-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Device and method for detecting a substance with the aid of a high frequency piezo-acoustic thin film resonator
US7030982B1 (en) * 2002-12-31 2006-04-18 J.A. Woollam Co., Inc. Combined use of oscillating means and ellipsometry to determine uncorrelated effective thickness and optical constants of accumulated material
US7209234B2 (en) * 2002-12-31 2007-04-24 J.A. Woollam Co., Inc. Combined use of oscillating means and ellipsometry to determine uncorrelated effective thickness and optical constants of material deposited from a fluid
US7275292B2 (en) 2003-03-07 2007-10-02 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method for fabricating an acoustical resonator on a substrate
US7019605B2 (en) * 2003-10-30 2006-03-28 Larson Iii John D Stacked bulk acoustic resonator band-pass filter with controllable pass bandwidth
US7332985B2 (en) * 2003-10-30 2008-02-19 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte Ltd. Cavity-less film bulk acoustic resonator (FBAR) devices
US6946928B2 (en) * 2003-10-30 2005-09-20 Agilent Technologies, Inc. Thin-film acoustically-coupled transformer
US7400217B2 (en) * 2003-10-30 2008-07-15 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Decoupled stacked bulk acoustic resonator band-pass filter with controllable pass bandwith
US20060017352A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-26 Aram Tanielian Thin device and method of fabrication
JP5122818B2 (ja) * 2004-09-17 2013-01-16 シャープ株式会社 薄膜半導体装置の製造方法
US7388454B2 (en) * 2004-10-01 2008-06-17 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using alternating frame structure
US8981876B2 (en) * 2004-11-15 2015-03-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Piezoelectric resonator structures and electrical filters having frame elements
KR100601481B1 (ko) * 2004-12-01 2006-07-18 삼성전기주식회사 회절형 박막 압전 광변조기 및 그 제조방법
US7202560B2 (en) 2004-12-15 2007-04-10 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Wafer bonding of micro-electro mechanical systems to active circuitry
US7791434B2 (en) 2004-12-22 2010-09-07 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator performance enhancement using selective metal etch and having a trench in the piezoelectric
US7427819B2 (en) * 2005-03-04 2008-09-23 Avago Wireless Ip Pte Ltd Film-bulk acoustic wave resonator with motion plate and method
US7369013B2 (en) * 2005-04-06 2008-05-06 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using filled recessed region
US7436269B2 (en) * 2005-04-18 2008-10-14 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustically coupled resonators and method of making the same
US7934884B2 (en) * 2005-04-27 2011-05-03 Lockhart Industries, Inc. Ring binder cover
US7868522B2 (en) 2005-09-09 2011-01-11 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Adjusted frequency temperature coefficient resonator
DE102005043034A1 (de) * 2005-09-09 2007-03-15 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bewegung einer Flüssigkeit
US7391286B2 (en) * 2005-10-06 2008-06-24 Avago Wireless Ip Pte Ltd Impedance matching and parasitic capacitor resonance of FBAR resonators and coupled filters
US7425787B2 (en) * 2005-10-18 2008-09-16 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating single insulated decoupled stacked bulk acoustic resonator with acoustically-resonant electrical insulator
US7675390B2 (en) * 2005-10-18 2010-03-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating single decoupled stacked bulk acoustic resonator
US7525398B2 (en) * 2005-10-18 2009-04-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustically communicating data signals across an electrical isolation barrier
US7423503B2 (en) * 2005-10-18 2008-09-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating film acoustically-coupled transformer
US7737807B2 (en) 2005-10-18 2010-06-15 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating series-connected decoupled stacked bulk acoustic resonators
US7463499B2 (en) * 2005-10-31 2008-12-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte Ltd. AC-DC power converter
US7561009B2 (en) * 2005-11-30 2009-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator (FBAR) devices with temperature compensation
US7612636B2 (en) * 2006-01-30 2009-11-03 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Impedance transforming bulk acoustic wave baluns
US7414350B1 (en) * 2006-03-03 2008-08-19 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic mirror structure for a bulk acoustic wave structure and method for fabricating same
US20070210724A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Mark Unkrich Power adapter and DC-DC converter having acoustic transformer
US7746677B2 (en) * 2006-03-09 2010-06-29 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. AC-DC converter circuit and power supply
US7479685B2 (en) * 2006-03-10 2009-01-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Electronic device on substrate with cavity and mitigated parasitic leakage path
JP4197001B2 (ja) * 2006-04-04 2008-12-17 エプソントヨコム株式会社 圧電振動片の製造方法
DE102006023165B4 (de) * 2006-05-17 2008-02-14 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung eines akustischen Spiegels aus alternierend angeordneten Schichten hoher und niedriger akustischer Impedanz
US7508286B2 (en) * 2006-09-28 2009-03-24 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. HBAR oscillator and method of manufacture
DE102006047698B4 (de) 2006-10-09 2009-04-09 Epcos Ag Mit akustischen Volumenwellen arbeitender Resonator
US20080202239A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Fazzio R Shane Piezoelectric acceleration sensor
KR20100057596A (ko) * 2007-07-03 2010-05-31 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 존재 검출을 위한 박막 검출기
WO2009008973A2 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Skyworks Solutions, Inc. Method for forming an acoustic mirror with reduced metal layer roughness and related structure
DE112008002199B4 (de) * 2007-08-14 2021-10-14 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Verfahren zum Bilden einer Multilayer-Elektrode, welche unter einer piezoelektrischen Schicht liegt, und entsprechende Struktur
US20090079514A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Tiberiu Jamneala Hybrid acoustic resonator-based filters
US7791435B2 (en) * 2007-09-28 2010-09-07 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single stack coupled resonators having differential output
DE112008002726T5 (de) * 2007-10-18 2010-08-26 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. BAW-Struktur mit reduzierten topografischen Stufen und verwandtes Verfahren
JP2009129943A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Electric Corp 窒化物半導体装置とその製造方法
KR100931575B1 (ko) * 2007-12-07 2009-12-14 한국전자통신연구원 Mems를 이용한 압전 소자 마이크로 스피커 및 그 제조방법
KR100931578B1 (ko) * 2007-12-18 2009-12-14 한국전자통신연구원 압전 소자 마이크로폰, 스피커, 마이크로폰-스피커 일체형장치 및 그 제조방법
US7855618B2 (en) * 2008-04-30 2010-12-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator electrical impedance transformers
US7732977B2 (en) * 2008-04-30 2010-06-08 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Transceiver circuit for film bulk acoustic resonator (FBAR) transducers
KR101159734B1 (ko) * 2008-12-22 2012-06-28 한국전자통신연구원 압전형 스피커 및 이의 제작방법
US8291559B2 (en) * 2009-02-24 2012-10-23 Epcos Ag Process for adapting resonance frequency of a BAW resonator
US8248185B2 (en) * 2009-06-24 2012-08-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
US8902023B2 (en) * 2009-06-24 2014-12-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure having an electrode with a cantilevered portion
FR2951026B1 (fr) 2009-10-01 2011-12-02 St Microelectronics Sa Procede de fabrication de resonateurs baw sur une tranche semiconductrice
FR2951024B1 (fr) 2009-10-01 2012-03-23 St Microelectronics Sa Procede de fabrication de resonateur baw a facteur de qualite eleve
FR2951023B1 (fr) * 2009-10-01 2012-03-09 St Microelectronics Sa Procede de fabrication d'oscillateurs monolithiques a resonateurs baw
US8193877B2 (en) * 2009-11-30 2012-06-05 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Duplexer with negative phase shifting circuit
US9243316B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method of fabricating piezoelectric material with selected c-axis orientation
US8796904B2 (en) 2011-10-31 2014-08-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising piezoelectric layer and inverse piezoelectric layer
JP5720152B2 (ja) * 2010-09-06 2015-05-20 富士通株式会社 振動子の作製方法、振動子および発振器
TWI422081B (zh) * 2010-09-24 2014-01-01 China Steel Corp Piezoelectric ceramic chip resonator and its making method
CN102457248B (zh) * 2010-10-20 2015-07-22 中国钢铁股份有限公司 压电陶瓷片振荡子及其制作方法
US8962443B2 (en) 2011-01-31 2015-02-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor device having an airbridge and method of fabricating the same
US9048812B2 (en) 2011-02-28 2015-06-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer
US9154112B2 (en) 2011-02-28 2015-10-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge
US9136818B2 (en) 2011-02-28 2015-09-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked acoustic resonator comprising a bridge
US9083302B2 (en) 2011-02-28 2015-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator
US9203374B2 (en) 2011-02-28 2015-12-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator comprising a bridge
US9148117B2 (en) 2011-02-28 2015-09-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements
US9425764B2 (en) 2012-10-25 2016-08-23 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having composite electrodes with integrated lateral features
US9444426B2 (en) 2012-10-25 2016-09-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature
US8575820B2 (en) 2011-03-29 2013-11-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked bulk acoustic resonator
US8350445B1 (en) 2011-06-16 2013-01-08 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising non-piezoelectric layer and bridge
US8816567B2 (en) 2011-07-19 2014-08-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Piezoelectric laterally vibrating resonator structure geometries for spurious frequency suppression
US8922302B2 (en) 2011-08-24 2014-12-30 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator formed on a pedestal
US9331666B2 (en) * 2012-10-22 2016-05-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Composite dilation mode resonators
CN110912529B (zh) * 2014-06-06 2023-07-18 阿库斯蒂斯有限公司 单片滤波器梯形网络及其制造方法
JP6347446B2 (ja) * 2014-12-11 2018-06-27 太陽誘電株式会社 横結合型多重モードモノリシックフィルタ
JP6441761B2 (ja) 2015-07-29 2018-12-19 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器及びフィルタ
US10048059B1 (en) 2015-08-21 2018-08-14 J. A. Woollam Co., Inc Combined use of oscillating means and ellipsometry to determine uncorrelated effective thickness and optical constants of material deposited at or etched from a working electrode that preferrably comprises non-normal oriented nanofibers
JP6469601B2 (ja) * 2016-02-05 2019-02-13 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびデュプレクサ
CN106209003B (zh) * 2016-07-06 2019-03-22 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 利用薄膜转移技术制备薄膜体声波器件的方法
US10756700B2 (en) * 2016-07-14 2020-08-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Bulk acoustic wave resonator device
US11558031B2 (en) 2017-03-08 2023-01-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Film bulk acoustic resonator and method of manufacturing the same
DE102018107496B3 (de) * 2018-03-28 2019-07-11 RF360 Europe GmbH Volumenschallwellenresonatorvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
CN109668952A (zh) * 2018-12-19 2019-04-23 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 压电传感芯片、压电传感器及其制备方法
CN110995189A (zh) * 2019-10-28 2020-04-10 武汉大学 格型结构滤波器及其制备方法
CN112087217B (zh) * 2020-09-27 2024-02-23 苏州汉天下电子有限公司 Q值提升的fbar谐振器制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649357A (en) * 1985-02-25 1987-03-10 Oki Electric Industry Co., Ltd. Surface-acoustic-wave filter
CN1148291A (zh) * 1995-08-17 1997-04-23 摩托罗拉公司 单片薄膜谐振器格型滤波器及其制造方法
JPH09238047A (ja) * 1995-12-28 1997-09-09 Murata Mfg Co Ltd 縦結合型弾性表面波共振子フィルタ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3384768A (en) * 1967-09-29 1968-05-21 Clevite Corp Piezoelectric resonator
US4370583A (en) * 1981-01-16 1983-01-25 The Singer Company Piezoelectric motor for dithering ring laser gyroscopes
JPS58137317A (ja) * 1982-02-09 1983-08-15 Nec Corp 圧電薄膜複合振動子
US4906840A (en) * 1988-01-27 1990-03-06 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Jr., University Integrated scanning tunneling microscope
JP3521499B2 (ja) * 1993-11-26 2004-04-19 日本碍子株式会社 圧電/電歪膜型素子
JP3432974B2 (ja) * 1995-10-13 2003-08-04 日本碍子株式会社 圧電/電歪膜型素子
JP3731348B2 (ja) * 1998-06-09 2006-01-05 松下電器産業株式会社 圧電振動子
JP2001244778A (ja) * 1999-12-22 2001-09-07 Toyo Commun Equip Co Ltd 高周波圧電振動子
JP2001326999A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Olympus Optical Co Ltd 圧電構造体の加工方法および複合圧電体の製造方法
US6515402B2 (en) * 2001-01-24 2003-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Array of ultrasound transducers
US6874211B2 (en) 2001-03-05 2005-04-05 Agilent Technologies, Inc. Method for producing thin film bulk acoustic resonators (FBARs) with different frequencies on the same substrate by subtracting method and apparatus embodying the method
US6469597B2 (en) 2001-03-05 2002-10-22 Agilent Technologies, Inc. Method of mass loading of thin film bulk acoustic resonators (FBAR) for creating resonators of different frequencies and apparatus embodying the method
US6566979B2 (en) * 2001-03-05 2003-05-20 Agilent Technologies, Inc. Method of providing differential frequency adjusts in a thin film bulk acoustic resonator (FBAR) filter and apparatus embodying the method
US6483229B2 (en) 2001-03-05 2002-11-19 Agilent Technologies, Inc. Method of providing differential frequency adjusts in a thin film bulk acoustic resonator (FBAR) filter and apparatus embodying the method
US6617249B2 (en) 2001-03-05 2003-09-09 Agilent Technologies, Inc. Method for making thin film bulk acoustic resonators (FBARS) with different frequencies on a single substrate and apparatus embodying the method
US6787048B2 (en) 2001-03-05 2004-09-07 Agilent Technologies, Inc. Method for producing thin bulk acoustic resonators (FBARs) with different frequencies on the same substrate by subtracting method and apparatus embodying the method
JP2005236337A (ja) * 2001-05-11 2005-09-02 Ube Ind Ltd 薄膜音響共振器及びその製造方法
JP2002374144A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Ube Electronics Ltd 薄膜圧電共振器
JP3939939B2 (ja) * 2001-07-17 2007-07-04 富士通株式会社 圧電薄膜共振素子の製造方法
US6828713B2 (en) * 2002-07-30 2004-12-07 Agilent Technologies, Inc Resonator with seed layer
US7009328B2 (en) * 2003-06-20 2006-03-07 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive device made of piezoelectric/electrostrictive film and manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649357A (en) * 1985-02-25 1987-03-10 Oki Electric Industry Co., Ltd. Surface-acoustic-wave filter
CN1148291A (zh) * 1995-08-17 1997-04-23 摩托罗拉公司 单片薄膜谐振器格型滤波器及其制造方法
JPH09238047A (ja) * 1995-12-28 1997-09-09 Murata Mfg Co Ltd 縦結合型弾性表面波共振子フィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
US20040256961A1 (en) 2004-12-23
CN1574617A (zh) 2005-02-02
EP1489740A2 (en) 2004-12-22
US7370396B2 (en) 2008-05-13
EP1489740A3 (en) 2006-06-28
US20070090731A1 (en) 2007-04-26
US7170215B2 (en) 2007-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100440730C (zh) 电子部件及其制造方法
US7602101B2 (en) Piezoelectric thin-film resonator and filter using the same
JP4455817B2 (ja) 離調層配列を備える圧電性薄層共振器装置
US8330556B2 (en) Passivation layers in acoustic resonators
US7802349B2 (en) Manufacturing process for thin film bulk acoustic resonator (FBAR) filters
KR100771345B1 (ko) 압전 박막 공진자 및 필터
JP4688070B2 (ja) 圧電薄膜共振子、圧電薄膜デバイスおよびその製造方法
US7609133B2 (en) Piezoelectric thin film device having an additional film outside an excitation region
CN104242862B (zh) 声波装置
KR20050021309A (ko) 압전 박막 공진자 및 그 제조 방법
JP2009526420A (ja) 圧電薄膜共振器(fbar)の周波数のチューニング
US8431031B2 (en) Method for producing a bulk wave acoustic resonator of FBAR type
US7320164B2 (en) Method of manufacturing an electronic component
JP3839492B2 (ja) 薄膜圧電素子
US6657517B2 (en) Multi-frequency thin film resonators
JP2005142629A (ja) 弾性表面波素子およびその製造方法
JP2005033775A (ja) 電子部品及びその製造方法
JP2001285015A (ja) 圧電共振子
JP2005236338A (ja) 圧電薄膜共振子
CN103825574A (zh) 声波器件及其制造方法
JP5204258B2 (ja) 圧電薄膜共振子の製造方法
Gachon et al. Development of high frequency bulk acoustic wave resonator using thinned single-crystal lithium niobate
Pérez-Sánchez et al. Design of bulk acoustic wave resonators based on ZnO for filter applications
JP2008079328A (ja) 圧電薄膜共振子及びその製造方法
KR100359967B1 (ko) 박막압전소자및박막압전소자의제조방법및회로소자

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081203

Termination date: 20140617

EXPY Termination of patent right or utility model