KR100517841B1

FBAR band pass filter, Duplexer having the FBAR band pass filter and Methods for manufacturing the same

Abstract

Disclosed are a duplexer including an FBAR band pass filter that can be implemented on a single chip, and a method for manufacturing the same. The duplexer is formed on one side of the upper portion of the substrate and includes at least two FBARs and at least one inductor that are electrically connected to each other. a receiver band-pass filter including at least one inductor; and at least one page shifter formed between the transmitter and the receiver band-pass filter and electrically connected to the transmitter and receiver band-pass filters. Since the transmit and receive bandpass filters and inductors can be easily implemented on a single chip, it is possible to provide a duplexer having a minimum size in response to miniaturization and weight reduction of various mobile communication devices. In addition, compared to the conventional SAW band pass filter, it can be implemented in a significantly smaller size and has advantages such as low insertion loss and low power consumption, so that interface design and terminal operation programming can be implemented more easily, and the duplexer The board area to be mounted can be greatly reduced.

Term

Term ended

Expired 22 February 2023, 3.6 years ago.

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21 claims: 6 independent, 15 dependent

  1. 1
    FBAR 밴드 패스 필터에 있어서, 기판;상기 기판의 일측 상부에 형성된 적어도 두 개의 FBAR들;및 상기 타측 상부에 형성되어, 상기 FBAR들에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 인덕터를 포함하되, 상기 FBAR들과 상기 인덕터를 연결하는 연결 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터.
  2. 2
    제 1 항에 있어서, 상기 FBAR들과 상기 기판의 일측 사이에는 각기 캐비티가 제공되는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터.
  3. 3
    제 2 항에 있어서, 상기 FBAR은 각기 분리된 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 압전층, 그리고 상기 압전층 상에 형성된 상부 전극을 구비하며, 상기 하부 전극의 일측과 상기 기판 사이에는 제1 캐비티가 형성되고, 상기 하부 전극의 타측과 상기 기판 사이에는 제2 캐비티가 형성되는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터.
  4. 4
    삭제
  5. 5
    제 4 항에 있어서, 상기 연결 배선은 상기 기판의 타측 상에 에어 브리지의 형태 또는 상기 기판에 매립되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터.
  6. 6
    이동 통신 기기용 듀플렉서에 있어서, 기판의 일측 상부에 형성되며, 서로 전기적으로 연결되는 적어도 두 개의 FBAR를 구비하는 송신부 밴드 패스 필터;상기 기판의 타측 상부에 형성되며, 서로 전기적으로 연결되는 적어도 두 개의 FBAR을 구비하는 수신부 밴드 패스 필터;및 상기 송신부 및 수신부 밴드 패스 필터에 각기 전기적으로 연결되는 페이지 쉬프터를 포함하되, 상기 송신부 및 상기 수신부 밴드 패스 필터는 각기 상기 FBAR에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  7. 7
    삭제
  8. 8
    제 6 항에 있어서, 상기 페이지 쉬프터는, 상기 송신부 및 수신부 밴드 패스 필터의 FBAR에 전기적으로 연결되는 인덕터 및 상기 인덕터에 인접하여 배치된 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  9. 9
    제 6 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 인덕터는 알루미늄, 금, 백금, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 백금-탄탈륨, 티타늄 및 백금-티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 금속 배선인 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  10. 10
    제 8 항에 있어서, 상기 FBAR은 각기 하부 전극, 압전층 및 상부 전극을 구비하고, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극은 알루미늄, 금, 백금, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 백금-탄탈륨, 티타늄 및 백금-티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 포함하며, 상기 압전층은 PZT, PLZT, PMN, PMN-PT, PZN, PZN-PT, 질화알루미늄 및 산화아연으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  11. 11
    제 10 항에 있어서, 상기 커패시터는 하부 전극, 유전층 및 상부 전극을 포함하며, 상기 커패시터, 상기 인덕터 및 상기 FBAR을 연결하는 연결 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터.
  12. 12
    제 11 항에 있어서, 상기 커패시터의 상부 전극은 상기 FBAR의 상부 전극 보다 두꺼운 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터.
  13. 13
    FBAR 밴드 패스 필터에 있어서, 기판의 일측 상부에 적어도 두 개의 리세스를 형성하는 단계;상기 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 리세스를 채우는 매립층을 형성하는 단계;상기 매립층 및 상기 절연막 상에 멤브레인을 형성하는 단계;상기 멤브레인의 일측 상부에 적어도 두 개의 FBAR들을 형성하는 단계;및 상기 FBAR들에 인접하여 상기 멤브레인 상에 상기 FBAR들에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 인덕터를 형성하는 단계를 포함하는 FBAR 밴드 패스 필터의 제조 방법.
  14. 14
    제 13 항에 있어서, 상기 기판은 실리콘, 고저항 실리콘, 갈륨-비소, 유리 및 세라믹으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 절연막은 실리콘 산화물, 질화실리콘, 산화아연 및 질화알루미늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터의 제조 방법.
  15. 15
    제 14 항에 있어서, 상기 매립층은 폴리실리콘, 인-실리케이트 유리(PSG), 산화아연 및 폴리머로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 포함하며, 상기 멤브레인은 저온 산화물, 질화실리콘, 산화아연 및 질화알루미늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터의 제조 방법.
  16. 16
    제 13 항에 있어서, 상기 FBAR를 형성하는 단계는, 상기 멤브레인의 일측 상부에 제1 하부 전극을 형성하는 단계; 상기 하부 전극 상에 압전층을 형성하는 단계; 상기 압전층 상에 제1 상부 전극을 형성하는 단계:및 상기 매립층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FBAR 밴드 패스 필터의 제조 방법.
  17. 17
    이동 통신 기기용 듀플렉서의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 복수 개의 리세스를 형성하는 단계;상기 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 리세스를 매립하는 복수 개의 매립층을 형성하는 단계;상기 매립층 및 상기 기판 상에 멤브레인을 형성하는 단계;상기 멤브레인의 일측 상부에 서로 전기적으로 연결되는 적어도 두 개의 FBAR들 및 적어도 하나의 인덕터를 구비하는 송신부 밴드 패스 필터를 형성하는 단계;상기 멤브레인의 타측 상부에 서로 전기적으로 연결되는 적어도 두 개의 FBAR들 및 적어도 하나의 인덕터를 구비하는 수신부 밴드 패스 필터를 형성하는 단계;상기 송신부 및 상기 수신부 밴드 패스 필터 사이의 상기 멤브레인에 상에 상기 송신부 및 수신부 밴드 패스 필터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 인덕터 및 커패시터를 포함하는 페이지 쉬프터를 형성하는 단계;및 상기 매립층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서의 제조 방법.
  18. 18
    제 17 항에 있어서, 상기 송신부 및 수신부 밴드 패스 필터를 형성하는 단계는, 상기 멤브레인의 일측 상부에 제1 하부 전극을 형성하는 단계;상기 하부 전극 상에 압전층을 형성하는 단계;및 상기 압전층 상에 제1 상부 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서의 제조 방법.
  19. 19
    제 18 항에 있어서, 상기 페이지 쉬프터를 형성하는 단계는, 상기 멤브레인 상에 제2 하부 전극을 형성하는 단계;상기 제2 하부 전극 상에 유전층을 형성하는 단계;및 상기 유전층 상에 제2 상부 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서의 제조 방법.
  20. 20
    제 19 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 하부 전극은 동시에 형성되고, 상기 압전층 및 상기 유전층은 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서의 제조 방법.
  21. 21
    제 20 항에 있어서, 상기 제2 상부 전극 및 상기 인덕터는 리프트 오프 또는 전기 도금 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉서의 제조 방법.
Independent claims21