[发明专利]体声波谐振器、滤波器和体声波谐振器的制造方法

说明书

提供了一种体声波谐振器、滤波器和体声波谐振器的制造方法，所述体声波谐振器包括：基板；第一电极，设置在基板之上；压电主体，设置在第一电极上，并包括多个压电层，所述多个压电层中的每个包括具有掺杂材料的氮化铝；第二电极，设置在压电主体上，其中，所述多个压电层中的至少一个是在压应力下形成的受压压电层。

本申请要求于2016年8月3日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0098697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

本公开涉及一种体声波谐振器和滤波器。

背景技术

随着移动通信设备、化学和生物设备等的发展，在所述设备中会需要小型、轻量的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器等。

薄膜体声波谐振器(FBAR)已经被用于实现所述小型、轻量的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器等。

所述FBAR可以以低成本批量化生产且尺寸可实现为超小型化。另外，所述FBAR可提供高品质(Q)因数值(滤波器的一个重要特性)，甚至可被用于微波频带和/或实现个人通信系统(PCS)和数字无线系统(DCS)的特定频带。

通常，FBAR可包括通过在基板上顺序地堆叠第一电极、压电主体和第二电极而实现的谐振部(即，谐振单元)。

当将电能施加到第一电极和第二电极以在压电层中感应出电场时，电场会在压电层中产生压电现象，使得谐振部沿预定方向振动。结果，可沿与谐振部振动的方向相同的方向产生体声波，从而产生谐振。

利用使用体声波(BAW)的FBAR，如果增大压电主体的有效机电耦合系数(K_t²)，则可改善声波元件的频率特性并能够加宽频带。这里，有效机电耦合系数K_t²可表示声波谐振器输出的机械能与向声波谐振器输入的电能的比。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的选择的发明构思。本发明内容不意图限定所要求保护的主题的关键特征或基本特征，本发明内容也不意图用于帮助确定所要求的保护的主题的范围。

根据本公开的一方面，一种体声波谐振器包括：基板；第一电极，设置在基板之上；压电主体，设置在第一电极上，并包括多个压电层，所述多个压电层中的每个包括具有掺杂材料的氮化铝；第二电极，设置在压电主体上，其中，所述多个压电层中的至少一个是在压应力下形成的受压压电层。

所述体声波谐振器还可包括形成在第一电极与基板之间的气腔。

所述掺杂材料可包括从由钪、铒、钇、镧、钛、锆和铪组成的组中选择的一种或其组合。

所述多个压电层中的每个中包含的掺杂材料的含量可以为1at％至20at％。

所述多个压电层中的受压压电层的c轴晶格常数可比所述多个压电层中的其余压电层的各自的c轴晶格常数大。

所述受压压电层可在压应力下形成为使得所述受压压电层在c轴方向上的晶格常数与所述受压压电层在a轴方向上的晶格常数的比(c/a)比所述多个压电层中的在未施加压应力的状态下形成的另一压电层在c轴方向上的晶格常数与所述另一压电层在a轴方向上的晶格常数的比(c/a)大。

所述受压压电层可设置在压电主体的与第一电极直接接触的部分中。

所述受压压电层的密度可超过3.4681g/cm³。

所述多个压电层中的另一压电层可形成在受压压电层上，与在具有相同掺杂但在施加拉应力或未施加应力下形成因而不存在受压压电层的另一氮化铝压电层上形成的其他压电层相比，所述另一压电层每单位面积产生的异常生长数更少。