具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。例如，这里描述的操作顺序仅仅是示例，并且不限于这里阐述的示例，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简明性，可省略本领域已知的特征的描述。

这里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这里描述的示例。更确切的说，已经提供这里描述的示例仅仅是为了示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。

这里，注意，关于实施例或示例的术语“可”的使用(例如，关于实施例或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实施例或示例，而所有的实施例和示例不限于此。

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”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者一个或更多个其他元件可介于它们之间。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，它们之间可不存在其他元件。

如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

尽管这里可使用诸如“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。更确切的说，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，这里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称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了便于描述，这里可使用诸如“上方”、“上部”、“下方”和“下部”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图除了包含附图中所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在上方或在上部的元件于是将相对于另一元件在下方或在下部。因此，根据装置的空间方位，术语“上方”包含上方和下方两种方位。装置也可以以其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，并且这里使用的空间相对术语将被相应地解释。

这里使用的术语仅用于描述各种示例，并且不用于限制本公开。除非上下文另有明确说明，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所述特征、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他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可能发生附图中所示的形状的变化。因此，这里描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状上的变化。

这里描述的示例的特征可以以如在获得对本申请的公开内容的理解之后将是显而易见的各种方式组合。此外，尽管这里描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的其他构造也是可行的。

图1是根据实施例的声波谐振器100的平面图。图2是沿图1的线I-I'截取的截面图。图3是沿图1的线II-II'截取的截面图。图4是沿图1的线III-III'截取的截面图。

参照图1至图4，声波谐振器100可以是体声波(BAW)谐振器，并且可包括例如基板110、牺牲层140、谐振器部120和插入层170。

基板110可以是硅基板。例如，硅晶圆或绝缘体上硅(SOI)型基板可用作基板110。

绝缘层115可设置在基板110的上表面上，以使基板110和谐振器部120电隔离。另外，当在声波谐振器100的制造工艺中形成腔C时，绝缘层115可防止基板110被蚀刻气体蚀刻。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)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合形成，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。

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。

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。

当在牺牲层140中形成腔C时，形成在牺牲层140上方的谐振器部120可形成为完全平坦的。

蚀刻停止部145沿着腔C的边界设置。提供蚀刻停止部145以防止在形成腔C的工艺中超出腔区域执行蚀刻。

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的工艺中不容易去除的材料形成。

例如，当使用诸如氟(F)、氯(Cl)等的卤化物基蚀刻气体来去除牺牲层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)中的任意一种或两种。

另外，膜层150可利用包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO₂)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO₂)和氧化铝(Al₂O₃)、氧化钛(TiO₂)和氧化锌(ZnO)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的介电层制成，或者可利用包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合的金属层制成。然而，膜层150不限于前述示例。

谐振器部120包括第一电极121、压电层123和第二电极125。谐振器部120被构造为使得第一电极121、压电层123和第二电极125从谐振器部120的底部依次堆叠。因此，压电层123设置在谐振器部120中的第一电极121和第二电极125之间。

由于谐振器部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，以形成谐振器部120。

谐振器部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。

谐振器部120可包括中央部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介于在第一电极121和压电层123之间。

中央部S是设置在谐振器部120的中央的区域，并且延伸部E是沿着中央部S的外围设置的区域。因此，延伸部E是从中央部S向外延伸的区域，并且是形成为具有沿着中央部S的外围的连续的环形形状的区域。然而，在另一示例中，延伸部E可构造为具有不连续的环形形状，其中，一些区域与其他区域断开。

因此，如图2中所示，在谐振器部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。插入层170设置在设置于中央部S的两端上的延伸部E的两侧上。

插入层170具有倾斜表面L，倾斜表面L的厚度随着距中央部S的距离增加而增加。当插入层170设置在第一电极上时，倾斜表面L的厚度是指倾斜表面L距第一电极的上表面的高度。

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，压电层123和第二电极125的位于延伸部E中的部分具有沿着插入层170的形状的倾斜表面。

在图2的实施例中，延伸部E包括在谐振器部120中，因此，谐振也可发生在延伸部E中。然而，本公开不限于这样的构造，并且根据延伸部E的结构，谐振可不发生在延伸部E中。也就是说，谐振可仅发生在中央部S中。

第一电极121和第二电极125可利用导体(例如，金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬、镍或者包含金、钼、钌、铱、铝、铂、钛、钨、钯、钽、铬和镍中的任意一种的金属合金)形成，但不限于前述材料。

在谐振器部120中，第一电极121形成为具有比第二电极125大的面积，并且第一金属层180在第一电极121上沿着第一电极121的外围设置。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部120的形式设置。

由于第一电极121设置在膜层150上，因此第一电极121形成为完全平坦的。另一方面，由于第二电极125设置在压电层123上，因此可对应于压电层123的形状形成第二电极125的弯曲。

第一电极121可用作被构造为输入诸如射频(RF)信号的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号的电信号的输出电极中的任意一个。

第二电极125可设置为遍及中央部S的全部，并且可设置在延伸部E的一部分中。因此，第二电极125可包括设置在稍后将更详细描述的压电层123的压电部123a上的部分以及设置在压电层123的弯曲部123b上的部分。

更具体地，第二电极125可设置为覆盖压电层123的压电部123a的全部和压电层123的弯曲部123b的倾斜部1231的一部分。因此，第二电极的设置在延伸部E中的部分125a(图4)可形成为具有比倾斜部1231的倾斜表面的面积小的面积，并且第二电极125的设置在谐振器部120中的部分可形成为具有比压电层123的面积小的面积。

因此，如图2中所示，在谐振器部120的被切割为穿过中央部S的截面中，第二电极125的端部被布置在延伸部E中。另外，第二电极125的设置在延伸部E中的端部的至少一部分被设置为与插入层170叠置。这里，“叠置”意味着如果将第二电极125投影在其上设置有插入层170的平面上，则第二电极125的投影在该平面上的形状将与插入层170叠置。

第二电极125可用作用于输入诸如射频(RF)信号等的电信号的输入电极和输出诸如射频(RF)信号等的电信号的输出电极中的任意一个。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。

如图4中所示，当第二电极125的端部定位在稍后将更详细描述的压电层123的倾斜部1231上时，由于谐振器部120的声阻抗的局部结构从中央部S以稀疏/密集/稀疏/密集结构形成，因此被构造为向谐振器部120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流动到谐振器部120的外部，而是被反射然后流到谐振器部120的内部，因此可改善声波谐振器100的性能。

压电层123是构造为通过压电效应将电能转换为弹性波形式的机械能的部分，并且形成在稍后将更详细描述的第一电极121和插入层170上。

氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂氮化铝、锆钛酸铅、石英等可选择性地用作压电层123的材料。在压电层利用掺杂氮化铝形成的示例中，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)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的任意一种或者任意两种或更多种的任意组合。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。

当掺杂在氮化铝(AlN)中的元素的含量小于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组分，从而可能形成不均匀的结晶相。因此，在图1-4的实施例中，掺杂在氮化铝(AlN)中的元素的含量可在0.1at％至30at％的范围内。

另外，在图1到图4的实施例中，压电层123可在氮化铝(AlN)中掺杂有钪(Sc)。在这种情况下，可增加压电常数以增大声谐振器的机电耦合系数K_t ²。

如上所述，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。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介于第一电极121和第二电极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。弯曲部123b是从压电部123a向外延伸并定位在延伸部E中的区域。

弯曲部123b设置在稍后将更详细描述的插入层170上，并且形成为弯曲部123b的上表面沿着插入层170的形状凸起的形状。因此，压电层123在压电部123a和弯曲部123b之间的边界处弯曲，并且弯曲部123b对应于插入层170的厚度和形状而凸起。

弯曲部123b可包括倾斜部1231和延伸部1232。倾斜部1231是形成为沿着稍后将更详细描述的插入层170的倾斜表面L倾斜的部分。延伸部1232是从倾斜部1231向外延伸的部分。

倾斜部1231可形成为与插入层170的倾斜表面L平行，并且倾斜部1231的倾斜角度可形成为与插入层170的倾斜表面L的倾斜角度相同。

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部120中，并且设置在第一电极121和压电层123之间。

插入层170设置在中央部S的外围，以支撑压电层123的弯曲部123b。因此，压电层123的弯曲部123b可包括根据插入层170的形状形成的倾斜部1231和延伸部1232。

在图1至图4中所示的实施例中，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可在除了中央部S之外的整个区域中设置在基板110上或者在除了中央部S之外的整个区域中的一些区域中设置在基板110上。

插入层170形成为具有随着距中央部S的距离增加而增加的厚度。因此，插入层170包括形成在与中央部S相邻设置的侧表面上的倾斜表面L，并且倾斜表面L可具有恒定的倾斜角θ。

难以在插入层170的侧表面上制造倾斜表面L以形成小于5°的倾斜角θ，这是因为插入层170的厚度将形成得非常薄或者倾斜表面L的面积将形成为过大。

另外，当插入层170的侧表面的倾斜角θ形成为大于70°时，压电层123的堆叠在插入层170上的部分的倾斜角或第二电极125的堆叠在插入层170上的部分的倾斜角也形成为大于70°。在这种情况下，由于压电层123的堆叠在倾斜表面L上的部分或第二电极125的堆叠在倾斜表面L上的部分过度弯曲，因此可能在压电层123的弯曲部123b或第二电极125的对应弯曲部中产生裂纹。

因此，在图1至图4的实施例中，倾斜表面L的倾斜角θ形成在5°至70°的范围内。

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相同的倾斜角形成。因此，与插入层170的倾斜表面L类似，倾斜部1231的倾斜角也形成在5°至70°的范围内。该构造也可同样地应用于第二电极125的堆叠在插入层170的倾斜表面L上的倾斜部。

插入层170可利用诸如二氧化硅(SiO₂)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO₂)、锆酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、二氧化铪(HfO₂)、二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)等的介电材料形成，但是可利用与压电层123的材料不同的材料形成。

另外，插入层170可利用金属材料形成。当声波谐振器100用于5G通信时，由于从谐振器部120产生大量的热，因此需要平稳地释放由谐振器部120产生的热。为此，插入层170可利用包含钪(Sc)的铝合金材料制成。

另外，插入层170可利用注入有氮(N)或氟(F)的SiO₂薄膜形成。

谐振器部120可设置为通过形成为空的空间的腔C与基板110间隔开。

腔C可通过在声波谐振器100的制造工艺期间向入口孔H(图1)供应蚀刻气体(或蚀刻溶液)来去除牺牲层140的一部分来形成。

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免受外部环境的影响。保护层160可沿着由第二电极125和压电层123的弯曲部123b形成的表面设置。

第一电极121和第二电极125可延伸到谐振器部120的外部。第一金属层180和第二金属层190可分别设置在第一电极121的延伸部的上表面和第二电极125的延伸部的上表面上。

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)以及铝合金中的任意一种或任意两种或更多种的任意组合制成。铝合金可以是铝-锗(Al-Ge)合金或铝-钪(Al-Sc)合金。

第一金属层180和第二金属层190可用作将声波谐振器100的第一电极121和第二电极125电连接到在基板110上与声波谐振器100相邻设置的其他声波谐振器的电极的连接布线。

第一金属层180穿透保护层160并结合到第一电极121。

另外，在谐振器部120中，第一电极121可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可形成在第一电极121的外周部分上。因此，第一金属层180可设置在谐振器部120的外围，并且因此可设置为围绕第二电极125。然而，本公开不限于这样的构造。

另外，保护层160设置为使得保护层160的至少一部分与第一金属层180和第二金属层190接触。第一金属层180和第二金属层190利用具有高的热导率的金属材料形成，并且具有大的体积，使得散热效果高。

因此，保护层160连接到第一金属层180和第二金属层190，使得从压电层123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。

在图1至图4的实施例中，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分别介于第一金属层180和压电层123之间以及第二金属层190和第二电极125之间。

声波谐振器100可在氮化铝(AlN)中掺杂有诸如钪(Sc)的元素，以通过增加压电层123的压电常数来增加谐振器部120的带宽。

如上所述，当通过用钪(Sc)掺杂氮化铝(AlN)形成压电层123时，可增大压电常数以增大声波谐振器100的K_t ²。

为了使声波谐振器100用于5G通信，压电层123必须具有能够在相应频率下平稳操作的高的压电常数。作为测量的结果，发现为了用于5G通信，压电层123应该在氮化铝(AlN)中包含10wt％或更多的钪(Sc)。因此，在该实施例中，压电层123可利用具有10wt％或更多的钪(Sc)含量的AlScN(氮化铝钪)材料形成。这里，钪(Sc)含量基于铝和钪的重量来定义。也就是说，在钪(Sc)含量为10wt％并且铝和钪的总重量为100g的示例中，钪的重量为10g。

压电层123可通过溅射工艺形成，并且在溅射工艺中使用的溅射靶可以是铝-钪(AlSc)靶，铝-钪(AlSc)靶可通过熔化方法制造，该熔化方法包括使铝(Al)和钪(Sc)熔化，然后使熔化的铝(Al)和钪(Sc)硬化。

然而，当制造具有40wt％或更多的钪(Sc)含量的铝-钪(AlSc)靶时，由于形成了Al₂Sc相以及Al₃Sc相，因此存在这样的问题：由于脆弱的Al₂Sc相，在靶的处理工艺中靶容易损坏。另外，当在溅射工艺中对安装在溅射装置上的溅射靶施加1kW或更高的高功率时，在溅射靶中可能产生裂纹。

因此，在图1至图4的实施例中，压电层123可利用具有10wt％到40wt％(例如，15wt％、30wt％等)的钪(Sc)含量的AlScN材料形成。

AlScN薄膜中Sc元素的含量分析可通过能量色散X射线光谱法、扫描电子显微镜检查法(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析法来确认，但不限于此。例如，也可使用X射线光电子能谱(XPS)分析法。

在压电层123利用包含钪(Sc)的氮化铝(AlN)组成的示例中，测量到在压电层123中产生的漏电流也随着钪(Sc)含量的增加而增加。

漏电流密度表示每单位面积的漏电流，并且在压电层123中产生的漏电流是主要因素。压电层123中的漏电流的出现可归因于两个原因：利用电极界面的肖特基发射(Schottky emission)；以及在压电层内部产生的普尔-法兰克发射(Poole-Frenkelemission)。

另外，当从AlScN压电层123的六方密排(HCP)晶体结构到(0002)晶体表面的取向差时，漏电流也可能增加。在AlScN压电层123中，由于大于铝(Al)原子的钪(Sc)原子可取代铝(Al)位点，因此在AlScN单位晶格中可能发生变形。因此，当压电层123中的缺陷位点(诸如空隙、位错等)增加时，漏电流可能增加。

当压电层123中的钪(Sc)含量增加时，压电层123中的缺陷位点可能增加，并且这样的缺陷位点可能充当压电层123的异常生长的因素。

因此，当压电层123利用AlScN材料形成时，必须一起考虑压电层123中的漏电流密度和钪(Sc)的含量。

另外，随着用于5G通信的声波谐振器的频率增加，必须减小谐振器部的厚度。因此，在声波谐振器100中，压电层123的厚度可形成为或更小。

然而，随着压电层123的厚度减小，来自压电层123的漏电流的量趋于增加。当漏电流大时，压电层123的击穿电压可能降低，使得压电层123可能在高电压/高功率环境中容易损坏。

因此，声波谐振器100被配置为关于压电层123的漏电流和钪(Sc)含量满足以下式1和2，以在高电压/高功率环境中稳定地操作。

式1

漏电流特性<20

式2

漏电流特性＝漏电流密度(μA/cm²)×钪(Sc)含量(wt％)

在式2中，漏电流密度是压电层123的漏电流密度，并且钪(Sc)含量是包含在压电层123中的钪(Sc)的含量。另外，上述漏电流特性是定义可用作5G通信中的滤波器的声波谐振器的性能的因素。

当声波谐振器100具有小于20的漏电流特性时，压电层123的漏电流密度具有与纯氮化铝(AlN)的幅度相似的幅度。因此，由于压电层123中的损耗被最小化，因此声波谐振器100可提供作为5G通信的滤波器的最佳性能。

另一方面，当漏电流特性为20或更大时，漏电流过度增加(例如，2μA/cm²或更大)，使得压电层的击穿电压变得非常低，或者钪(Sc)含量过高(例如，40wt％或更高)，使得压电层中的异常生长增加，因此，声波谐振器的特性劣化，因此难以确保作为上述滤波器的声波谐振器的性能。

因此，声波谐振器100被配置为通过使利用AlScN制成的压电层123中的漏电流密度最小化来满足上面的式1。

为了使压电层123中的漏电流最小化，可通过在制造工艺期间对压电层123执行热处理来形成声波谐振器100。

可通过快速热退火(RTA)工艺执行压电层123的热处理。在该实施例中，RTA工艺可在400℃或更高的温度下执行1分钟至30分钟。

图5是示出根据压电层的钪(Sc)含量的漏电流密度的测量值的图表，并且图6是基于图5的漏电流特性创建的曲线图。这里，在第一电极121和第二电极125之间形成0.1V/nm的电场的同时测量漏电流密度，也可以在其他电场下测量漏电流密度。

参照图5，在压电层利用纯氮化铝(AlN)(即，钪(Sc)含量为0wt％)形成的示例中，压电层被测量为具有0.33μA/cm²的漏电流密度。仍然参照图5，在压电层包含钪(Sc)的示例中，发现漏电流密度显著增加。例如，压电层在10wt％、15wt％和20wt％的钪(Sc)含量水平下分别具有2.35μA/cm²、2.81μA/cm²、4.40μA/cm²的漏电流密度。

另一方面，在氮化铝(AlN)掺杂有钪(Sc)然后以500℃或更高进行热处理以形成压电层的示例中，压电层123的漏电流密度为例如0.78μA/cm²、0.001μA/cm²、0.47μA/cm²和0.27μA/cm²。因此，当执行热处理时，压电层的漏电流密度被测量为与在压电层利用不包含钪(Sc)的纯氮化铝(AlN)形成的示例中测量的压电层的漏电流密度类似。

另一方面，当在压电层123中用钪(Sc)掺杂氮化铝(AlN)之后在低于500℃的温度下执行热处理时，测量到即使执行RTA工艺，漏电流密度仍然增加。

另外，如图6中所示，发现压电层不经受热处理，或者在低于500℃的温度下经受热处理的压电层具有20或更大的漏电流特性。

因此，声波谐振器100可包括通过用钪(Sc)掺杂氮化铝(AlN)然后在500℃或更高的温度(例如，600℃至900℃)下对掺杂有钪(Sc)的氮化铝(AlN)执行热处理而形成的压电层123。

如上所述，当压电层中的漏电流密度高时，压电层可能在高电压/高功率环境中容易损坏。因此，为了防止这种情况并将声波谐振器100用作5G通信中的滤波器，声波谐振器100可包括具有小于20的漏电流特性的压电层123。

当压电层123的材料利用包含钪(Sc)的氮化铝(AlN)组成并且在500℃或更高的温度下经受热处理时，漏电流特性全部被测量为小于10。因此，基于利用包含钪(Sc)的氮化铝(AlN)组成的热处理材料的测量数据，声波谐振器100中的压电层123的漏电流特性可小于10。

另外，参照图5，在未执行热处理的压电层和在低于500℃的温度下执行热处理的压电层的情况下，漏电流密度被测量为2μA/cm²或更大。因此，可看出，在漏电流密度为2μA/cm²或更小的范围内，漏电流特性为20或更小，因此，压电层123的漏电流密度可被定义为2μA/cm²或更小。

仍然参照图5，在500℃或更高的温度下经受热处理的利用AlScN制成的每个压电层被测量为具有1μA/cm²或更小的漏电流密度。因此，当仅考虑在500℃或更高的温度下经受热处理的压电层时，压电层的漏电流密度也可被指定为1μA/cm²或更小。

另外，当压电层包含钪(Sc)时，压电层的击穿电压可以是100V或更大。

如图5中所示，当漏电流特性为20或更小时，压电层的击穿电压被测量为100V或更大。因此，可理解的是，当击穿电压为100V或更大时，包含钪(Sc)的压电层123可用作滤波器。

另外，如图6中所示，当漏电流特性为20或更小时，压电层的击穿电压与压电层的厚度的比被测量为0.025或更大。

因此，在图1至图4的实施例中，压电层123可形成为使得压电层123的击穿电压与压电层123的厚度的比为0.025或更大。

在压电层中，漏电流特性可根据热处理温度而变化。图7是根据RTA工艺温度测量漏电流的曲线图。

参照图7，将包含10wt％的钪(Sc)的AlScN压电层形成为的厚度，并且在各种温度下执行热处理之后测量漏电流。在图7中可观察到，与不执行热处理工艺的情况相比，执行热处理时，漏电流显著降低，并且漏电流随着热处理温度的增加而进一步降低。

因此，即使钪(Sc)含量增加，也可通过优化热处理温度来制造满足式1的压电层。

图8是示出使用声波谐振器100的滤波器的特性的曲线图，并且示出了根据频带的插入损耗。另外，图8示出了通过热处理工艺满足式1的声波谐振器100和不满足式1的声波谐振器(未进行热处理工艺)的曲线图。

参照图8，与不满足式1的声波谐振器的-1.23dB的平均插入损耗相比，满足式1的声波谐振器100具有改善的-1.12dB的平均插入损耗。另外，在满足式1的声波谐振器100中，在3.6GHz下的插入损耗从-1.55dB改善到-1.36dB。

因此，当压电层123形成为使得漏电流特性满足式1时，可看出，压电层123中的损耗最小化，因此包括声波谐振器100的滤波器的特性得到改善。

在如上所述构造的声波谐振器100中，如图2中所示，可通过在基板110上顺序堆叠第一电极121、压电层123和第二电极125来形成谐振器部120。另外，形成谐振器部120的操作可包括将插入层170设置在第一电极121下方或第一电极121与压电层123之间的操作。

因此，插入层170可设置为堆叠在第一电极121上，或者第一电极121可设置为堆叠在插入层170上。

压电层123和第二电极125可沿着插入层170的形状部分地凸起，并且压电层123可形成在第一电极121或插入层170上。

另外，制备压电层123的操作可包括利用铝-钪(AlSc)靶通过溅射工艺形成包含钪(Sc)的AlScN薄膜的操作以及对AlScN薄膜执行RTA工艺以完成压电层123的操作。

声波谐振器100可具有漏电流特性小于20的压电层123，这是因为在AlScN压电层123中形成的缺陷可通过RTA工艺消除。因此，即使压电层123包含钪(Sc)，仍然以纯氮化铝(AlN)的水平产生漏电流，使得可增加声波谐振器100的K_t ²，同时，即使在高电压/高功率条件下也可保持稳定的特性。

图9是根据实施例的声波谐振器100-1的示意性截面图。

在声波谐振器100中，第二电极125-1可设置在谐振器部120-1中的压电层123的整个上表面上，因此，第二电极125-1的至少一部分不仅可形成在压电层123的倾斜部1231上，而且可形成在延伸部1232上。

图10是根据实施例的声波谐振器100-2的示意性截面图。

参照图10，在声波谐振器100-2中，在谐振器部120-2的被切割为穿过中央部S的截面中，第二电极125-2的端部可仅形成在压电层123的压电部123a的上表面上，并且可不形成在弯曲部123b上。因此，第二电极125-2的端部可沿着压电部123a和倾斜部1231之间的边界设置。

如上所述，根据这里公开的声波谐振器可根据需要以各种形式进行修改。

如上面所阐述的，在这里所述的声波谐振器中，可增加K_t ²，同时，即使在高电压/高功率条件下也可保持稳定的特性。

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