DE10119442A1

DE10119442A1 - Hohlraumüberspannende Bodenelektrode eines Substratbefestigten akustischen Volumenwellenresonators

Info

Publication number: DE10119442A1
Application number: DE10119442A
Authority: DE
Inventors: Richard C Ruby
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2021-04-21
Also published as: GB2367436A; DE10119442B4; GB0108755D0; JP2002140075A; GB2367436B; JP3965026B2; US6384697B1

Abstract

Ein Filter, der aus akustischen Resonatoren gebildet ist, wobei jeder Resonator seinen eigenen Hohlraum und eine Bodenelektrode umfaßt, die sich über den gesamten Hohlraum erstreckt, so daß die Bodenelektrode eine nichtgetragene innere Region aufweist, die von getragenen Umfangsregionen umgeben ist. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Hohlraum durch Ätzen einer Vertiefung in das Substrat, Füllen der Vertiefung mit einem Opfermaterial, Aufbringen der piezoelektrischen und Elektrodenschichten, die einen FBAR oder SBAR bestimmen, und anschließendes Entfernen des Opfermaterials von der Vertiefung gebildet. Ebenfalls beim ersten Ausführungsbeispiel wird das Opfermaterial durch Freilaßlöcher entfernt, die auf den Umfang der Vertiefung beschränkt sind. Vorzugsweise ist die Bodenelektrode die einzige Elektrode, die den Hohlraum überspannt, wodurch die Bildung parasitärer FBARs oder SBARs beschränkt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt die Bodenelektrode eine Schlangenlinienkante, die einen Abschnitt einer Seite des Hohlraums frei von Überlappung durch die Bodenelektrode läßt, so daß eine obere Elektrode diesen Abschnitt überlappen kann. Daher können die obere Elektrode und die Bodenelektrode die gleiche Seite überlappen, ohne die piezoelektrische Schicht außerhalb der nichtgetragenen inneren Region übereinander zu schichten.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf akustische Resona toren und insbesondere auf Lösungsansätze zum Tragen eines akustischen Resonators auf einem Substrat.

Akustische Resonatoren, die aus dünnen Filmen gebildet sind, können in einer Anzahl von Anwendungen, die eine ge nau gesteuerte Frequenz erfordern, verwendet werden. Ein akustischer Dünnfilmvolumenresonator (FBAR = Thin Film Bulk Acoustic Resonator) oder ein gestapelter akustischer Dünn filmvolumenresonator (SBAR = Stacked Thin Film Bulk Acou stic Resonator) kann als ein Filter in einem Zellulartele phon oder anderen Gerät verwendet werden, bei dem Größe, Kosten, und Frequenzstabilität wichtige Faktoren sind. Ein FBAR umfaßt einen dünnen Film aus piezoelektrischem Ma terial zwischen zwei leitfähigen Elektroden, während ein SBAR zusätzliche Schichten aus piezoelektrischem Material umfaßt, wobei jede dieser Schichten zwei Elektroden vonein ander trennt. Die aktiven Schichten eines FBAR oder SBAR hängen durch Tragen der Schichten um den Umfang in der Luft. Die Luft/Resonatorgrenzflächen an beiden Seiten des Schichtstapels fangen die Energie ein, die während dem Be trieb erzeugt wird.

Wenn ein zeitvariables elektrisches Feld durch Anlegen ei nes Signals über zwei Elektroden, die durch eine piezoelek trische Schicht getrennt sind, erzeugt wird, wandelt das piezoelektrische Material einen Teil der elektrischen Ener gie in mechanische Energie in der Form von Schallwellen um. Die Schallwellen breiten sich in die gleiche Richtung aus wie das elektrische Feld und werden an den Luft/Resonatorgrenzflächen reflektiert. Bei einem ordnungs gemäß hergestellten FBAR oder SBAR haben die Schallwellen eine bestimmte mechanische Resonanz.

Ein FBAR oder SBAR kann als ein Filter verwendet werden, da dieser als ein elektronischer Resonator wirkt, wenn demsel ben ermöglicht wird, mit seiner mechanischen Resonanzfre quenz zu arbeiten. Bei dieser mechanischen Resonanzfrequenz ist die halbe Wellenlänge der Schallwellen, die sich durch den Resonator ausbreiten, ungefähr gleich der Gesamt-Dicke des Resonators für eine gegebene Phasengeschwindigkeit des Schalls in dem piezoelektrischen Material. Da die Schallge schwindigkeit um viele Größenordnungen kleiner ist als die Lichtgeschwindigkeit, kann der resultierende Resonator kom pakt sein. Ein Resonator für Anwendungen, bei denen eine Frequenz im Gigahertzbereich gewünscht ist, kann mit physi kalischen Abmessungen mit einem Durchmesser von weniger als 100 Mikrometer und mit einer Dicke von einigen Mikrometern hergestellt werden.

Ein FBAR wird herkömmlicherweise auf der Oberfläche eines Substrats durch Aufbringen der Bodenelektrode, des piezo elektrischen Films, und dann der oberen Elektrode herge stellt. Daher gibt es eine obere Luft/Resonatorgrenzfläche, und nur die untere Grenzfläche erfordert einige Entwurf sauswahlen. Es gibt mehrere bekannte Lösungsansätze zum Er halten der gewünschten Charakteristika an der unteren Grenzfläche.

Der erste Lösungsansatz umfaßt das Wegätzen des Substratma terials von der Rückseite des Substrats her. Falls das Sub strat Silizium ist, wird das Silizium unter Verwendung ei nes KOH-Ätzens von der Rückseite weggeätzt, das ein starkes basisches Ätzen ist. Dieser Lösungsansatz ist im U.S.-Patent Nr. 5,587,620 an Ruby et al. detailliert beschrie ben. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 kann eine Schicht 10 aus Si₃N₄ auf eine obere Oberfläche eines Siliziumsubstrats 12 aufgebracht werden. Die Rückseite des Substrats 12 wird dann unter Verwendung des KOH geätzt. Vorzugsweise werden während des Ätzschritts ungefähr 80% des Siliziumsubstrats entfernt, wobei ein Rest 14 zurückbleibt, der strukturelle Stabilität schafft. Die Metallisierung der Bodenelektrode 16 wird dann auf der Si₃N₄-Schicht 10 gebildet. Danach kann Aluminiumnitrid (AlN) als piezoelektrische Schicht 18 auf gebracht werden. Eine zweite Elektrode 20 wird nachfolgend auf der Oberfläche der piezoelektrischen Schicht 18 gebil det. Wie in Fig. 2 gezeigt, werden, falls ein SBAR und nicht ein FBAR hergestellt werden soll, eine zweite piezo elektrische Schicht 22 und eine dritte Elektrode 24 eben falls gebildet.

Nach Abschluß der Herstellung der dritten Elektrode 24 wird der Rest 14 des Silizium innerhalb des vorher geätzten Hohlraums durch einen langsamen Ätzprozeß, der leichter ge steuert werden kann als das KOH-Ätzen, entfernt. Beispiels weise kann eine Tetramethylammoniumhydroxid- (TMAH-) Ätzlö sung verwendet werden, da es weniger wahrscheinlich ist, dass diese das AlN der piezoelektrischen Schichten 18 und 22 angreift. Das Ergebnis ist, daß ein SBAR 26 von Fig. 2 gebildet ist.

Ein Problem bei diesem ersten Lösungsansatz ist, daß er zu einem relativ niedrigen Herstellungsausbeute führt. Die Hohlräume, die in dem Wafer 12 gebildet werden, machen den Wafer sehr empfindlich und hoch anfällig für Zerbrechen. Ferner bildet das Naßätzen unter Verwendung von KOH Seiten wände mit einer Neigung von 54,7°. Dies beschränkt die größtmögliche Dichte zum Herstellen der akustischen Resona toren auf einem Wafer mit gegebener Größe. Beispielsweise erfordern Bauteile mit Seitenabmessungen von ungefähr 150 µm × 150 µm, die auf einem 530 µm dicken Standard- Siliziumwafer gebildet sind, ein Rückseitenätzloch, das un gefähr 450 µm × 450 µm groß ist. Folglich können nur unge fähr 11% des Wafers produktiv genutzt werden.

Ein zweiter Lösungsansatz zum Bilden der Luft/Resonatorgrenzflächen besteht darin, eine Luftbrückentyp-FBAR/SBAR-Gerät zu schaffen. Typischerweise wird eine Opferschicht aufgebracht und der akustische Resonator schichtstapel wird dann auf der Opferschicht hergestellt. Am oder gegen Ende des Prozesses wird die Opferschicht ent fernt. Da die gesamte Verarbeitung auf der Vorderseite durchgeführt wird, leidet dieser Lösungsansatz nicht unter zweiseitiger Ausrichtung und großflächigen Rückseitenhohl räumen. Dieser Lösungsansatz hat jedoch andere inhärente Schwierigkeiten. Zunächst ist es schwierig, das Verfahren bei größeren Bauteilen auszuführen. Typischerweise ist die Opferschicht thermisch gewachsenes Siliziumdioxid, das nachfolgend unter Verwendung von Fluorwasserstoff- (hydrofluoric = HF-)Gas entfernt wird, das eine Ätzrate in der Größenordnung von 1000 bis 3000 Angström/Minute auf weist. Um unter Bauteilbereichen zu ätzen, die sich in der Größenordnung von 150 µm × 150 µm oder größer befinden, ist eine Ätzzeit von mehr als 500 Minuten erforderlich. Zusätz lich dazu, daß sie übermäßig lang ist, führt das Aussetzen der Metallelektroden gegenüber dem Ätzmittel für Zeitdauern von mehr als 30 Minuten zur Delaminierung der Metallelek troden von dem piezoelektrischen Material.

Ein dritter Lösungsansatz wird manchmal als der "fest befe stigte Resonator" (SMR = solidly mounted resonator) be zeichnet, da sich am Boden des Bauteils keine Luftzwischen räume befinden. Am Boden des Bauteils wird durch Verwenden eines akustischen Braggreflektors eine große akustische Impedanz erzeugt. Der Braggreflektor besteht aus Schichten von Materialien mit abwechselnd hoher und niedriger akusti scher Impedanz. Jede Dicke ist festgelegt, um bei einer Viertelwellenlänge der Resonanzfrequenz zu liegen. Mit aus reichend Schichten ist die wirksame Impedanz der piezoelek trisch/Elektrodengrenzfläche viel höher als die akustische Impedanz des Bauteils, und fängt dadurch die Schallwellen wirksam innerhalb der piezoelektrischen Schicht ein. Wäh rend dieser Lösungsansatz einige der Probleme, die hin sichtlich des Erzeugens einer freistehenden bzw. freischwe benden Membran erörtert wurden, vermeidet, weist er Schwie rigkeiten auf. Die Auswahl der Materialien, die im Braggre flektor verwendet werden, ist beschränkt, da Metallschich ten parasitäre Kondensatoren bilden würden, die die elek trische Leistungsfähigkeit des Bauteils verringern würden. Darüber hinaus ist der Grad des Unterschieds bei der aku stischen Impedanz von Schichten, die aus den erhältlichen dielektrischen Materialien hergestellt sind, nicht groß, so daß mehr Schichten benötigt werden. Dies kompliziert den Herstellungsprozeß, da die Spannung auf jeder Schicht gut gesteuert werden muß. Nach vielen Schichten trägt das Bau teil nicht zur Integration mit anderen aktiven Elementen bei, da es schwierig ist, Durchkontaktierungen durch eine große Anzahl von Löchern zu machen. Ferner wird von Bautei len dieses Typs berichtet, daß dieselben wesentlich niedri gere wirksame Kopplungskoeffizienten aufweisen als Bauteile mit Luftbrücken.

Akustische Resonatoren können alleine oder in Kombination verwendet werden. Beispielsweise wird ein Bandpaßfilter durch elektrisches Verbinden mehrerer Resonatoren zum Lie fern eines gewünschten Filteransprechcharakteristika gebil det. Mehrere Filtertopologien sind möglich. Eine bevorzugte Topologie ist die Halbleitertopologie, bei der eine Gruppe von Resonatoren in Reihe geschaltet sind (Reihenresonato ren), und zwischen den Reihenresonatoren befinden sich Ne benschlußresonatoren, die geerdet sind. Die Reihenresonato ren sind derart hergestellt, daß ihre Resonanzfrequenz un gefähr 2% bis 3% höher ist als die der Nebenschlußresonato ren. Da die Dicke der piezoelektrischen Schichten für die Reihen- und die Nebenschlußresonatoren gleich sein kann, wird die piezoelektrische Aufbringung oft unter Resonatoren "gemeinschaftlich verwendet". In der Tat ist es für einen Entwickler verlockend, die piezoelektrische Schicht als ei ne Membran zu verwenden, die die Haupträgerstruktur lie fert, welche die oben beschriebenen, KOH-geätzen Rücksei tenhohlräume überspannt. Dieses "gemeinschaftliche Verwen den" der piezoelektrischen Schicht trägt dazu bei, den Ver lust von vereinnahmten Platinenplatz zu mildern, der durch den 54,7° Ätzwinkel entsteht.

Ungeachtet des Lösungsansatzes zum Bilden der Luft/Resonatorgrenzfläche ist die herkömmliche Denkweise, daß sich die obere Elektrode und die Bodenelektrode auf den gegenüberliegenden Seiten von nur freistehenden Bereichen der piezoelektrischen Schicht befinden sollten. Dies be grenzt den Bereich, in dem akustische Energie erzeugt wird, auf freistehende Regionen, so daß es weniger wahrscheinlich ist, daß akustische Energie in das darunter liegende Sub strat verloren geht. Es ist außerdem eine herkömmliche Denkweise, daß als Folge des Ziels des Erreichens von Kom ponentenminimierung das Schaffen separater Resonatoren mit separaten Hohlräumen nicht wünschenswert wäre.

Was benötigt wird, ist ein Verfahren zur Herstellung eines akustischen Resonators mit einem freistehenden Abschnitt, der in der Lage ist, einem weiten Bereich von Spannungen zu widerstehen, und zwar sowohl Druckspannungen als auch Zug spannungen, und der einen relativ hohen Gütefaktor (Q) zeigt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen aku stischen Resonator und ein Verfahren zum Herstellen dessel ben sowie einen Filter zu schaffen, so daß bei gleichem Gü tefaktor einem größeren Bereich von Spannungen standgehal ten werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 9 sowie einen akustischen Resonator gemäß Anspruch 15 und einen Filter gemäß Anspruch 21 gelöst.

Ein Filter wird unter Verwendung von festen akustischen Re sonatoren mit hohem Gütefaktor gebildet, wobei jeder Reso nator seinen eigenen Hohlraum aufweist und eine Bodenelek trode umfaßt, die sich im wesentlichen über die Gesamtheit eines offenen Bereichs erstreckt, der innerhalb eines Trä gersubstrats gebildet ist. Die Bodenelektrode ist in Kon takt mit allen Seiten des offenen Bereichs, so daß sie eine nichtgetragene innere Region innerhalb getragener Umfangs regionen umfaßt. Die Bodenelektrode ist eine Schicht eines Schichtstapels, der mindestens eine piezoelektrische Schicht und mindestens eine andere Elektrodenschicht um faßt. Dies führt zu einer wesentlichen Verbesserung gegen über akustischen Resonatoren, bei denen die Bodenelektrode mindestens eine Kante aufweist, die sich innerhalb des nichtgetragenen Bereichs des Schichtstapels befindet.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der offene Bereich innerhalb des Substrats durch Ätzen eines Hohlraums von der Oberfläche, auf der der akustische Resonator schichtstapel aufgebracht werden soll, gebildet. Der Hohl raum erstreckt sich nur teilweise durch das Substrat, daß ein Siliziumwafer sein kann. Der Hohlraum wird dann mit ei nem Opfermaterial gefüllt, das nachfolgend entfernt wird.

Die Bodenelektrode wird vorzugsweise direkt auf dem Opfer material gebildet, es kann aber auch eine Zwischenschicht eingeschlossen sein. Die Bodenelektrode erstreckt sich an allen Seiten des Hohlraums über das Opfermaterial hinaus. Falls der Hohlraum durch einen anisotropen Ätzschritt ge bildet wird, weist der Hohlraum wahrscheinlich mindestens drei Seiten auf. Daher wird die Bodenelektrode eine getra gene innere Region und drei oder mehr substratgetragende Um fangsregionen aufweisen.

Die piezoelektrische Schicht wird auf der Bodenelektrode gebildet. Vorzugsweise erstreckt sich die piezoelektrische Schicht über alle Kanten der Bodenelektrode hinaus. Das piezoelektrische Material (z. B. AlN) ist ein Stengelmate rial, das ohne weiteres an den Kanten der Bodenelektrode eine Abwärtsstufe bildet. Dieses Charakteristikum des pie zoelektrischen Materials bewirkt eine Verringerung der Lei stungsfähigkeit, wenn eine Kante der Bodenelektrode wie bei dem herkömmlichen Lösungsansatz innerhalb der Hohlraumregion endet. Bei der Verwendung dieses herkömmlichen Lösungs ansatzes mit einer nichtgetragenen Abwärtsstufe wird die verzerrte und schlecht gebildete piezoelektrische Stengel membran an der nichtgetragenen Stufenkante die elektrische Leistungsfähigkeit nachteilig beeinflussen. Ferner erzeugt die Abwärtsstufe eine mechanische Schwäche bei der struktu rellen Membran, was möglicherweise zu Rissen führt. Durch Versehen der Überlappung der Bodenelektrode auf allen Sei ten des Hohlraums wird dagegen der Gütefaktor (Q) erhöht.

Vorzugsweise umfaßt die obere Elektrode Seiten, die sich innerhalb des durch den Hohlraum definierten Bereichs be finden. Beispielsweise können drei Seiten der oberen Elek trode innerhalb des "Rahmens" des Hohlraumes liegen, so daß nur eine Kante die Kante des Hohlraums überlappt und sich auf dem Abschnitt des Siliziums befindet, das sich in Kon takt mit dem Schichtstapel befindet. Dies reduziert die Wirkungen jeglicher parasitären FBAR oder SBAR, die an den Stufenkanten der Bodenelektroden gebildet sind.

Nachdem der Schichtstapel aufgebracht wurde, wird das Op fermaterial aus dem Hohlraum entfernt. Freilaßlöcher zum Entfernen des Materials können innerhalb des Schichtstapels gebildet werden. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel be schränkt die Freilaßlöcher jedoch auf den Umfang des Hohl raums. Es wurde herausgefunden, daß dies den Gütefaktor des akustischen Resonators verbessert, da es weniger innere Diskontinuitäten gibt, die eine Umwandlung oder einen Ver lust von Energie des lateralen Modus verursachen.

Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt die Bodenelektrode ei ne schlangenlinienförmige Kante, die einen Abschnitt von einer Seite des Hohlraums frei von Überlappung durch die Bodenelektrode läßt, so daß eine obere Elektrode diesen Ab schnitt überlappen kann. Daher können die obere Elektrode und die Bodenelektrode die gleiche Seite überlappen, ohne daß die piezoelektrische Schicht außerhalb der nichtgetra genen inneren Region dazwischen angeordnet ist.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch Plazieren der Stufenkante der Bodenelektrode und des piezoelektri schen Materials weg von dem Hohlraum der freistehende Ab schnitt des akustischen Resonators viel stärker wird und in der Lage ist, einem größeren Bereich von Spannungen, sowohl Druckspannungen als auch Zugspannungen, zu widerstehen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Bewegen der Stufen kante der Bodenelektrode weg von dem Hohlraum den Gütefak tor erhöht. Beim herkömmlichen Lösungsansatz des Plazierens der Kante der Bodenelektrode innerhalb des Hohlraums wird jede erzeugte Energie des lateralen Modus von dem schlecht gebildeten piezoelektrischen Material an den Stufenkanten reflektiert. Ein Teil der Energie erfährt eine Modenumwand lung und geht verloren, während ein anderer Teil durch inhärente Stöße mit Fehlstellen und Störstellen, die sich an der schlecht gebildeten Kante befinden, direkt in Wärme um gewandelt wird. Durch Plazieren der Kante auf die Oberflä che des Substrats wirken jedoch die Kanten des Hohlraums als hochreflektierende Kanten, die die Energie in den frei stehenden Abschnitt des akustischen Resonators zurück reflektieren. Diese Reflektion bringt einen Teil der Energie aus dem parasitären lateralen Modus zurück.

Der Bereich von Filmspannungen, der von einen akustischen Resonator, der gemäß der Erfindung gebildet wurde, tole riert wird, war beträchtlich. Bauteile mit Filmspannungen von bis zu 6 × 10⁴ N/cm² Druckspannung und beinahe 10⁵ N/cm² Zugspannung wurden gebildet. Andere Ausführungen begannen bei viel geringeren Filmspannungen zu versagen (d. h. zu brechen oder zu knicken). Die Verbesserungen des Gütefak tors betrugen mindestens einen Faktor von zwei. Es wurde herausgefunden, daß eine Verbesserung um weitere 10% bis 20% ein Ergebnis des Bewegens der Freilaßlöcher von der Mitte des freistehenden Abschnitts zu den Kanten des Hohl raums war.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht eines teilweise herge stellten SBAR gemäß einem Lösungsansatz des Stand der Technik.

Fig. 2 eine Seitenschnittansicht des SBAR von Fig. 1 nach zusätzlichen Herstellungsschritten.

Fig. 3 eine Seitenschnittansicht eines FBAR, das gemäß Schritten gebildet ist, die in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 09/088,964, die an den Be vollmächtigten der vorliegenden Erfindung über tragen ist, beschrieben sind.

Fig. 4 eine Draufsicht des FBAR von Fig. 3.

Fig. 5 eine Seitenschnittansicht eines ersten Schritts des Bildens eines FBAR oder SBAR gemäß der Erfin dung.

Fig. 6 ist eine Seitenschnittansicht des geätzten Sub strats von Fig. 5, bei dem auf einer oberen Ober fläche Opfermaterial gebildet ist.

Fig. 7 eine Seitenschnittansicht des Substrats von Fig. 6, bei dem das Opfermaterial anders entfernt wur de als in dem Hohlraum, der in Fig. 5 geätzt wur de.

Fig. 8 eine Seitenschnittansicht des Substrats von Fig. 7, nachdem ein Schichtstapel gebildet wurde, um einen akustischen Resonator zu schaffen.

Fig. 9 eine Seitenschnittansicht des Substrats von Fig. 8, nachdem das Opfermaterial von dem in Fig. 5 gebildeten Hohlraum entfernt wurde.

Fig. 10 eine Draufsicht des FBAR von Fig. 9.

Fig. 11 eine Draufsicht eines FBAR, der gemäß einem ande ren Ausführungsbeispiel der Erfindung gebildet ist.

Fig. 12 eine schematische Ansicht eines Filters mit FBAR, die gemäß der Erfindung gebildet sind.

Fig. 13 eine Seitenschnittansicht eines SBAR, der gemäß der Prinzipien der Fig. 8 bis 10 gebildet ist.

Die Erfindung kann durch Bezugnahme auf einen früheren Lö sungsansatz zum Bilden eines FBAR leichter verstanden wer den. Der Lösungsansatz, der im U.S.-Patentanmeldung Nr. 09/088,964 von Ruby et al., das dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, beschrieben ist, führt zu dem FBAR 28, der in den Fig. 3 und 4 darge stellt ist. Der FBAR umfaßt eine piezoelektrische Schicht 30, die zwischen einer Bodenelektrode 32 und einer oberen Elektrode 34 angeordnet ist. Der herkömmliche Lösungsansatz war, die Bodenelektrode des freistehenden Abschnitts des akustischen Resonators über eine Kante zu positionieren, aber nicht alle der Kanten des Trägerrahmens, der durch das Ätzen des Hohlraums 36 definiert ist, zu bedecken (d. h. zu überlappen). Ein typisches Material für die piezoelektri sche Schicht 30 ist Aluminiumnitrid (AlN), das ein säulen förmiges Material ist, das an der Stufenkante der Boden elektrode 32 verzerrt und schlecht gebildet ist. Diese schlechte Bildung ist in den Fig. 3 und 4 durch die Re gion 40 dargestellt. Die schlecht gebildete Region er streckt sich entlang aller nichtgetragenen Kanten der Bo denelektrode, wie es durch die schraffierte dreiseitige Re gion 40 in Fig. 4 angezeigt ist.

Unter kurzer Bezugnahme auf den FBAR 42 der Fig. 9 und 10, wurden die Kanten der Bodenelektrode 44 von der nichtgetragenen inneren Region des Schichtstapels entfernt, so daß alle Kanten der Bodenelektrode mit dem Substrat 46 in Kontakt sind. Hinsichtlich des FBAR 28 von den Fig. 3 und 4 hat der FBAR 42 aufgrund der parasitären Überlappung bei der sich beide der Elektroden 44 und 58 und die piezo elektrische Schicht 54 direkt auf dem Substrat 46 befinden, einen leicht niedrigeren Kopplungskoeffizienten (d. h. kt2). Die Verringerung bei dem Kopplungskoeffizienten wird jedoch durch die Erhöhung des Gütefaktors (Q) mehr als aus geglichen. Da die Leistungsfähigkeit durch das Produkt des Kopplungskoeffizienten und Q gemessen wird, wird die gesam te Leitungsfähigkeit des FBAR 42 durch Bilden der Boden elektrode derart, daß sie sich über alle Seiten einer Bo denresonator/Luftgrenzfläche erstreckt, verbessert.

Das Verfahren zum Bilden des FBAR 42 der Fig. 9 und 10 wird mit Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben. In Fig. 5 wird ein Abschnitt des Substrats 46 gezeigt, das ei ne Vertiefung 48 enthält. Die Einrichtung zum Bilden der Vertiefung ist für die Erfindung nicht wesentlich. Ein KOH- Ätzmittel kann verwendet werden, um die Vertiefung anisotropisch zu ätzen, so daß sie Seitenwände mit einer 54,7° Neigung aufweist, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Das Ätzen wird beendet, bevor eine Öffnung durch die Ge samtheit des Substrats 46 gebildet wird. Daher wird eine umgekehrte und kegelstumpfartige pyramidische Form gebil det. Die Entfernung über die Vertiefung an ihrer obersten Ausdehnung, wie sie in der Ausrichtung von Fig. 5 zu sehen ist, kann 30 µm betragen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Tiefe der Vertiefung unter dem FBAR-Stapel, der nach folgend gebildet wird, nur ausreichend akustisch von dem darunterliegenden Substrat entkoppelt sein muß. Daher kann die Tiefe weniger als 5 µm betragen.

Eine dünne Schicht von Thermooxid wird vorzugsweise auf der Oberfläche des Siliziumsubstrat 46 aufgewachsen, um nach folgend aufgebrachte Filme davon abzuhalten, in das Sub strat einzudringen. Insbesondere ist die Besorgnis, daß phosphoreszierendes Material von einer Opferschicht 52 von Fig. 6 in das Siliziumsubstrat 46 eindringt und das Silizi um in einen Leiter umwandelt, was den elektrischen Betrieb des Endprodukts stören würde.

In Fig. 6 wird die Opferschicht 52 unter Verwendung bekann ter Techniken aufgebracht. Obwohl es nicht wesentlich ist, kann die Opferschicht aus Phosphorsiliziumglas (PSG) beste hen. Das PSG wird unter Verwendung von Silan und P₂O₅-Quellen bei einer Temperatur von ungefähr 450°C aufge bracht, um ein weiches, glasähnliches Material zu bilden, das ungefähr 8% phosphoreszierend ist. Dieser Niedrigtempe raturprozeß ist dem Fachmann auf diesem Gebiet gut bekannt und wird hier nicht detailliert erörtert. Das PSG ist die bevorzugte Wahl für die Opferschicht, da es ein sehr saube res, träges Material ist das bei der relativ niedrigen Tem peratur aufgebracht werden kann und in einer verdünnten H₂O : HF-Lösung bei einer sehr hohen Ätzrate geätzt werden kann. Bei einem Verdünnungsverhältnis von 10 : 1 werden Ätz raten in der Größenordnung von 3 µm pro Minute erhalten.

Leider ist eine natürliche PSG-Opferschicht eine schlechte Basis zum Bauen eines akustischen Resonators. Auf der Atom ebene ist die Oberfläche einer solchen Schicht sehr rauh. Ein akustischer Resonator des FBAR/SBAR Typs erfordert ein piezoelektrisches Material, bei dem die Kristalle in Säulen wachsen, die zu der Ebene der Elektroden senkrecht sind. Versuche, gut parallel ausgerichtete piezoelektrische Filme auf der Oberfläche einer PSG-Schicht zu züchten, führen im besten Fall zu schlechtem polykristallinen Material, das wenig oder keine piezoelektrische Wirkung zeigt, da die vielen Facetten der rauhen Oberfläche Kristallwachstum in eine Mehrzahl von Richtungen auslösen.

Die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Verwendung von PSG zum Bilden der Opferschicht 52 können überwunden werden durch Polieren der Oberfläche der PSG-Schicht mit einer Masse, um den oberen Abschnitt der PSG-Schicht außerhalb der in Fig. 5 gebildeten Vertiefung 48 zu entfernen. Die daraus folgende Struktur ist in Fig. 7 gezeigt. Die verbleibende PSG-Opferschicht 52 kann unter Verwendung ei ner verfeinerten Masse poliert werden. Alternativ für beide Polierschritte kann eine einzige verfeinerte Masse verwen det werden, falls die zusätzliche Polierzeit nicht störend ist. Das Ziel ist, eine "Spiegelähnliche" Verarbeitung zu erzeugen. Obwohl gezeigt wird, daß das Thermooxid 50 von der Oberfläche des Substrats 46 die verschieden ist zu der unterhalb der Opferschicht 52, poliert wird, ist dies nicht wesentlich.

Das Reinigen des Siliziumwafers 46 ist ebenfalls wichtig. Die Masse hinterläßt Stücke von Siliziumabsplitterungen auf der Oberfläche des Substrats. Diese Absplitterungen müssen entfernt werden. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies erreicht durch Verwenden eines zweiten Polierrads mit einer steifen harten Polsterung, wie z. B. das, das unter dem eingetragenen Warenzeichen POLYTEX (Rodel, Connecticut) verkauft wird. Entionisiertes Wasser wird als Schmiermittel verwendet. Das Substrat 46 wird, nachdem es poliert wurde, in entionisiertes Wasser gelegt, bis es für den letzten Reinigungsschritt fertig ist. Das Siliziumsubstrat sollte zwischen dem letzten Polierschritt und dem letzten Reini gungsschritt nicht trocknen. Der letzte Reinigungsschritt besteht aus Eintauchen des Substrats in eine Reihe von Be hältern, die verschiedene Chemikalien enthalten. Jeder Be hälter wird einer Ultraschallagitation unterzogen. Solche Reinigungsbänke sind in der Technik gut bekannt und werden hier nicht detailliert beschrieben.

Als Folge des Prozesses liefert eine glatte Oberfläche des Substrats 46 und der Opferschicht 52 eine Basis für die Aufbringung von hochtexturiertem, c-axialen piezoelektri schen Material, das vorzügliche piezoelektrische Eigen schaften aufweist, trotz der Tatsache, daß es keine kri stalline Struktur enthält, die die piezoelektrische Schicht "impft".

Obwohl die obige Identifizierung ein spezielles Polier- und Reinigungssystem angezeigt hat, kann dieses durch andere Polier- und Reinigungssystem ersetzt werden, falls diese eine Oberfläche mit der erforderlichen Glätte liefern. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Endoberfläche eine RMS (root-mean-squared = quadratischer Mittelwert) Abwei chung in der Höhe von weniger als 0,5 µm, wie mit einer Atomkraft-Mikroskopsonde gemessen.

Nachdem die Oberfläche der Struktur von Fig. 7 gereinigt wurde, werden die Schichten, die den akustischen Resonator bilden, auf den Oberflächen des Substrats 46 und der Opfer schicht 52 aufgebracht. Bezugnehmend auf Fig. 8 ist die Bo denelektrode 44 eine erste Schicht. Das bevorzugte Elektro denmaterial ist Molybden, es können aber auch andere Mate rialien eingesetzt werden. Beispielsweise können die Elek troden aus Aluminium, Wolfram, Gold, Platin, Palladium, oder Titan gebaut sein. Molybden wird aufgrund seines nied rigen thermoelastischen Verlusts bevorzugt. Molybden weist ungefähr 56 mal weniger thermoelastischen Verlust auf als Aluminium.

Nachdem die Bodenelektrode 44 aufgebracht wurde, wird die piezoelektrische Schicht 54 aufgebracht. Das bevorzugte Ma terial für die piezoelektrische Schicht ist durch Zerstäu ben aufgebrachtes AlN. Da die Aufbringung des AlN zum Bil den einer piezoelektrischen Schicht in der Technik gut be kannt ist, wird der Aufbringungsprozeß nicht beschrieben. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die piezoelek trische Schicht eine Dicke zwischen 0,1 µm und 10 µm auf.

Wie vorher angemerkt, erstreckt sich die Bodenelektrode 44 über die Gesamtheit der in Fig. 5 geformten Vertiefung 48, die aber jetzt die Opferschicht 52 umfaßt. In Fig. 8 er streckt sich die piezoelektrische Schicht 54 über die Kante der Bodenelektrode 44, so daß das säulenförmige piezoelek trische Material eine schlecht gebildete Stufenkante 56 um faßt, die sich auf der Oberfläche des Substrats 46 befin det. Dies steht im Gegensatz zu der nichtgetragenen Stufen kante 40 des in den Fig. 3 und 4 gezeigten vorherigen Lösungsansatzes.

Im nächsten Schritt wird eine obere Elektrode 58 aufge bracht. Die obere Elektrode ist ebenfalls vorzugsweise aus Molybden gebaut. Nachdem der Schichtstapel des FBAR 42 ge bildet wurde, wird die Opferschicht 52 aus der vorher ge bildeten Vertiefung entfernt. Aus praktischer Sicht kann das PSG-Material durch Bohren von Löchern in den Schicht stapel entfernt werden, um Zugang zu dem Opfermaterial durch die vorher beschriebene verdünnte H₂O:HF-Lösung zu schaffen. Es wurde jedoch festgestellt, daß durch Beschrän ken der Freilaßlöcher auf den Umfang der Vertiefung 48 ein höherer Gütefaktor erreicht werden kann. Bezugnehmend auf die Draufsicht von Fig. 10 werden Oberflächen HF-Freilaßlöcher 60 gebildet, um eine Einrichtung zum Entfer nen des Opfermaterials an der Vertiefung 48 zu schaffen. Dies hinterläßt den Schichtstapel nach wie vor mit einer nichtgetragenen inneren Region und vier integrierten Um fangsregionen, die an der Oberfläche des Substrats 46 befe stigt sind.

Wie in der Draufsicht von Fig. 10 gezeigt, überlappt die obere Elektrode 58 nur eine der Kanten der Vertiefung 48. Obwohl die parasitäre Natur des FBAR relativ klein ist, können die Auswirkungen durch Bilden eines Elektrode-Piezoelektrik-Elektrode-Stapels über nur einem Abschnitt des Siliziumsubstrats 46 gesteuert werden.

Fig. 11 ist eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbei spiels eines FBAR 52, der gemäß der Erfindung gebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel kann als eine "Zunge-und-Vertiefungsanordnung" bezeichnet werden, da die Bodenelek trode 64 eine oder mehrere Aussparungen 66 und 68 umfaßt, durch die verschmälerte Abschnitte 70 und 72 der oberen Elektrode 74 verlaufen. Der Hohlraum 76 in dem Substrat 78 wird durch gestrichelte Linien gezeigt, da der Hohlraum durch die obere Elektrode und die Bodenelektrode bedeckt ist. Wie in der Draufsicht gesehen werden kann, überlappt die obere Elektrode 74 die Bodenelektrode 64 nur in Berei chen über dem Hohlraum 76. Obwohl der Gütefaktor des FBAR 62 leicht geringer ist als der Gütefaktor für den FBAR 42 von Fig. 9, und es ein leicht höheres Risiko des Reißens gibt, hat der FBAR 62 den Vorteil des Ausschließens jegli chen parasitären Koppelns mit dem darunter liegenden Sub strat 78. Das Risiko des Reißens ist nur leicht erhöht, da sich die Bodenelektrode nach wie vor über alle Kanten des Hohlraums 76 erstreckt, und da die Regionen, in denen das säulenförmige piezoelektrische Material (nicht gezeigt) von der Bodenelektrode "Abwärtsstufen bildet", minimal sind.

Bezugnehmend auf Fig. 12 wird ein Filter 80 mit einer Halb leitertopologie gezeigt, und er enthält fünf Resonatoren 82, 84, 86, 88 und 90. Jeder der Resonatoren ist gemäß der oben beschriebenen Erfindung gebildet. Die Resonatoren 82, 84 und 86 sind in Reihe geschaltet, während die Resonatoren 88 und 90 Nebenschlußresonatoren sind, die geerdet werden können. Wie in der Technik bekannt ist, besteht der Haupt unterschied zwischen den Reihen- und Nebenschlußresonatoren in der Auswahl der Mittelfrequenzen. Im Falle der Halblei tertopologie sind die Nebenschlußresonatoren auf eine nied rigere Frequenz eingestellt als die Reihenresonatoren.

Es wurde herausgefunden, daß jeder Resonator 82, 84, 86, 88 und 90 den höchstmöglichen Gütefaktor haben muß, um einen hohen Filter-Gütefaktor zu erreichen (der sich in Stufen einfassungen, niedrigen Einfügungsverlusten im Durchlaß band, und einer hohen Selektivität pro Stufe äußert). Um dies zu implementieren, sollte jeder Resonator seinen eige nen Hohlraum aufweisen, wobei die Bodenelektroden, wie in Fig. 11 gezeigt, alle vier Seiten des Hohlraums überspan nen.

Obwohl der Herstellungsprozeß hinsichtlich des Bildens ei nes FBAR beschrieben und dargestellt wurde, ist der Prozeß, wie in Fig. 13 dargestellt, genauso auf die Bildung eines SBAR anwendbar. Ein SBAR-Schichtstapel 92 umfaßt eine Bo denelektrode 44, eine piezoelektrische Schicht 54, und eine Elektrode 58. Diese Schichten können funktional und struk turell identisch sein mit denen, die mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben wurden, außer, daß die Dicke der Elektrode 58 wichtig ist, da eine weitere piezoelektrische Schicht 94 auf der Elektrode 58 gebildet wird. Folglich sollte die Elektrode 58 eine Dicke von weniger als 1000 Angström auf weisen. Eine weitere Elektrode 96 ist auf der piezoelektri schen Schicht gebildet. Die oben identifizierten Prozesse zum Bilden der ersten piezoelektrischen Schicht 54 und der Elektrode 58 betreffen die Bildung der zweiten piezoelek trischen Schicht 94 und der neuen Elektrode 96. Wahlweise können zusätzliche piezoelektrische Schichten und Elektro den hinzugefügt werden.

Der SBAR-Schichtstapel 92 umfaßt eine nichtgetragene innere Region, die sich über der Vertiefung 48 in dem Substrat 46 befindet. Die Bodenelektrode 44 umfaßt vier Umfangsregio nen, die mit der Oberfläche des Substrats 46 oder mit einer Zwischenschicht, die auf der Oberfläche des Substrats ge bildet ist, in Kontakt sind.

Obwohl die Opferschicht als aus PSG gebildet beschrieben wurde, können auch andere Materialien verwendet werden. Beispielsweise können andere Formen von Glas, wie z. B. Aufschleuder-Glas verwendet werden. Zusätzlich gibt es Kunststoffe, wie z. B. Polyvinyl, Polypropylen, und Poly styren, die entweder durch Schleudern auf das Material auf gebracht werden können oder durch Aufbringen des Materials, während sich das Substrat in einer speziellen Kammer befin det. Die Opferschichten können unter Verwendung eines orga nischen Abziehers oder eines O₂ Plasmaätzmittels entfernt werden. Wie bei er PSG-Opferschicht ist das Polieren bei diesen Materialien wesentlich, da die Oberflächen dieser Materialien typischerweise nicht atomar glatt sind.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eines, bei dem der offene Substratbereich, der von der Bodenelek trode überspannt ist, durch Erzeugen der oben beschriebenen Vertiefung 48 gebildet ist. Die überspannende Bodenelektro de kann jedoch ebenfalls mit Bauteilen verwendet werden, bei denen ein offener Bereich durch Erzeugen eines Hohl raums ganz durch das Substrat gebildet wird.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines akustischen Resonators (42; 62; 92) auf einem Substrat (46; 78), das die fol genden Schritte umfaßt:
Bilden einer Bodenelektrode (44; 64) auf einer Aufhän gungsregion (48; 76) des Substrats, derart, daß sich die Kanten der Bodenelektrode über jede Grenze der Aufhängungsregion erstrecken;
Bilden eines piezoelektrischen Materials (54, 94) auf der Bodenelektrode; und
Bilden einer oberen Elektrode (58, 96; 74) auf dem piezoelektrischen Material;
wobei das Belassen der Kanten in einem Kontakt mit al len Seiten der Aufhängungsregion und das Befreien ei nes inneren Bereiches der Bodenelektrode von dem Kon takt mit dem Substrat umfaßt ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens der oberen Elektrode (58, 94; 74) das Aufbrin gen eines leitfähigen Materials umfaßt, derart, daß sich gegenüberliegende Kanten der oberen Elektrode in nerhalb eines Bereichs befinden, der mit der Aufhän gungsregion (48; 76) ausgerichtet ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem der Schritt des Aufbringens des leitfähigen Materials (58, 94) das De finieren der oberen Elektrode umfasst, um einen Umfang mit einem Hauptabschnitt aufzuweisen, der sich in dem Bereich befindet, der mit der Aufhängungsregion (48; 76) ausgerichtet ist.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das fer ner einen Schritt des Bildens eines Hohlraums (48; 76) in der Aufhängungsregion des Substrats (46; 78) um faßt, wodurch die innere Region der Bodenelektrode (44; 64) befreit wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem der Schritt des Bildens des Hohlraums folgendes umfaßt:
Bilden einer Vertiefung (48; 76) in dem Substrat (46; 78);
Füllen der Vertiefung (48; 76) mit einem Opfermaterial (52);
Aufbringen der Bodenelektrode (44; 64) über die Opfer schicht und auf das Substrat (46; 78), so daß sich die Bodenelektrode (44; 64) über jede Grenze der Aufhän gungsregion hinaus erstreckt; und
Entfernen des Opfermaterials (52) nach den die Schrit ten des Bildens der Bodenelektrode (44; 64) und der oberen Elektrode und des piezoelektrischen Materials (54).

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Schritt des Bildens des Hohlraums ferner das Bil den von Freilaßbereichen (60) für die Entfernung des Opfermaterials umfaßt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem der Schritt des Bildens des Hohlraums ferner das Bereitstellen ei ner Schutzschicht in der Vertiefung umfaßt, um eine Diffusion des Opfermaterials (52) in das Substrat (64; 78) zu verhindern.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
der Schritt des Bildens der Bodenelektrode (44; 64) das Belassen von zumindest einem Abschnitt des Umfangs der Aufhängungsregion frei von einer Überlappung durch die Bodenelektrode umfaßt, während der Kontakt der Bo denelektrode (44; 64) mit allen Seiten der Aufhän gungsregion beibehalten wird; und
der Schritt des Bildens der oberen Elektrode das Be schränken der oberen Elektrode umfaßt, um sich mit dem Umfang der Aufhängungsregion an dem mindestens einen Abschnitt zu überlappen.

9. Verfahren zum Herstellen eines akustischen Resonators, das folgende Schritte umfaßt:
Bilden eines Schichtstapels (92) auf einem Substrat (46), derart, daß der Schichtstapel eine nichtgetrage ne innere Region und eine erste Elektrodenschicht auf weist, die sich von der nichtgetragenen inneren Region zu getragenen Umfangsregionen an jeder Seite des Sub strats (46) erstreckt, wobei der Schichtstapel (92) gebildet ist, um einen aktive Schicht zu umfassen, die auf ein angelegtes elektrisches Feld anspricht, um akustische Wellen zu erzeugen, und um eine zweite Elektrodenschicht (94) auf einer Seite der aktiven Schicht zu umfassen, die dem Substrat (46) und der er sten Elektrodenschicht (54) gegenüberliegt.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem der Schritt des Bildens des Schichtstapels (92) das Bilden der aktiven Schicht aus einem piezoelektrischen Material und das Bilden der ersten und zweiten Elektrode aus einem leitfähigen Material umfaßt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem der Schritt des Bildens des Schichtstapels das Verbinden der getragenen Umfangsregionen der ersten Elektroden schicht mit dem Substrat umfaßt, wobei die nichtgetra gene innere Region vier Seiten aufweist, und sich die getragenen Umfangsregionen auf jeder der vier Seiten befinden.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, das fer ner einen Schritt des Bildens eines Hohlraums teilwei se durch das Substrat umfasst, um eine Lücke zwischen dem Substrat und der nichtgetragenen inneren Region des Schichtstapels zu schaffen.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem der Schritt des Bildens des Schichtstapels das Auf bringen der zweiten Elektrodenschicht umfaßt, um sich über nur eine der getragenen Umfangsregionen und über nur einen Teil der nichtgetragenen inneren Region zu erstrecken.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem der Schritt des Bildens des Schichtstapels das Bilden einer Mehrzahl von aktiven Schichten zwischen den Elektrodenschichten umfaßt.

15. Akustischer Resonator mit:
einem Substrat (46; 78) mit einer oberen Oberfläche mit einem offenen Bereich;
einem aktiven Schichtstapel auf der oberen Oberfläche und über dem offenen Bereich, wobei der aktive Schichtstapel eine Bodenelektrode und eine obere Elek trode auf gegenüberliegenden Seiten einer piezoelek trischen Schicht umfaßt, wobei sich die Bodenelektrode über den offenen Bereich erstreckt und mit dem Sub strat verbunden ist, um eine nichtgetragene innere Re gion und eine getragene Umfangsregion auf jeder Haupt seite des offenen Bereichs zu liefern, wobei die nichtgetragene innere Region von den getragenen Um fangsregionen im wesentlichen umgeben ist.

16. Akustischer Resonator gemäß Anspruch 15, bei dem der offene Bereich ein Hohlraum (48; 76) in dem Substrat ist, wobei der Hohlraum eine Konfiguration aufweist, die ein anisotropes Ätzen von der oberen Oberfläche durch einen Abschnitt des Substrats anzeigt.

17. Akustischer Resonator gemäß Anspruch 16, bei dem der Hohlraum (48; 76) von dem aktiven Schichtstapel im we sentlichen eingeschlossen ist, wobei lediglich Frei laßlöcher verfügbar sind, um die Bildung des Hohlraums zu ermöglichen.

18. Akustischer Resonator gemäß Anspruch 16 oder 17, bei dem die Freilaßlöcher auf einen Umfang des Hohlraums beschränkt sind.

19. Akustischer Resonator gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem sich die obere Elektrode über den offenen Bereich der oberen Oberfläche erstreckt, und nur eine der Hauptseiten des offenen Bereichs überquert.

20. Akustischer Resonator gemäß Anspruch 19, bei dem die Hauptoberflächen vier an Zahl sind.

21. Filter mit einer Mehrzahl von ersten akustischen Reso natoren (82, 84, 86), die in Reihe geschaltet sind, und einer Mehrzahl von zweiten akustischen Resonatoren (88, 90), die zwischen benachbarte erste akustische Resonatoren parallel geschaltet sind, wobei die ersten und zweiten akustischen Resonatoren auf einem Substrat (46; 78) gebildet sind, und jede folgende Merkmale aufweist:
eine Bodenelektrode, die sich mit jeder Seite eines Hohlraums (48; 76) in dem Substrat (46; 78) in Kontakt befindet, derart, daß jeder erste und zweite akusti sche Resonator einen getrennten Hohlraum aufweist;
eine piezoelektrische Schicht auf der Bodenelektrode; und
eine obere Elektrode auf der piezoelektrischen Schicht auf einer Seite, die der Bodenelektrode gegenüber liegt.