• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권1호
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• pp.34-37
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• 2008

Effects of the addition of Cr adhesion layer to $W/SiO_2$ multilayer Bragg reflectors on the resonance characteristics of film bulk acoustic wave resonator (FBAR) devices are presented. Main resonance peaks could be significantly shifted to higher frequency, mainly due to the addition of Cr adhesion layer to multilayer Bragg reflectors and control of the bottom electrode thickness as well. The FBAR devices with the Cr adhesion layer in Bragg reflectors could result in much more improved resonance characteristics at about 3 GHz in terms of return loss and Q-factor.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.696-698
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• 2011

박막 벌크 음향 공진 소자 (Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR) 기술은 현 실리콘 공정 기술과 호환되며 차세대 초소형 RF소자 구현을 가능하게 하는 기술로 각광받아 오고 있다. FBAR 소자 제작 시 박막 증착에 RF 스퍼터링 (sputtering) 방식을 이용하는 경우 산소 ($O_2$) 및 아르곤 (Ar)의 혼합가스 분위기에서 증착하는 것이 통상적이다. 본 논문에서는 아산화질소 ($N_2O$) 및 아르곤 (Ar)의 혼합가스 분위기에서 RF 스퍼터링 방식으로 증착된 고품위의 산화아연 (Zinc Oxide, ZnO) 압전(piezoelectric) 박막을 적용하여 FBAR 소자를 제작하는 새로운 방법을 제시한다. 이때 소자 제작과정에 다양한 조건에서의 열처리 과정 (thermal annealing treatments)이 수반되었으며, 이러한 공정조건이 제작된 FBAR 소자의 공진특성 (resonance characteristics)에 미치는 영향을 반사손실 (return loss)의 측면에서 조사하였다. 결과적으로, 공정 조건을 최적화함으로써 ~2.9 MHz 에서 매우 우수한 공진특성을 가지는 FBAR 소자를 제작할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.255-262
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• 2003

본 논문에서는 FBAR(film bulk acoustic wave resonator) 필터 응용을 위해 Al 하부전극 상에서 RF magnetron sputtering 기술을 이용한 ZnO 박막 증착 및 공정온도가 ZnO 결정성장에 미치는 영향에 대한 연구결과를 발표한다 ZnO 박막의 압전특성은 FBAR 소자의 공진특성을 결정하는 가장 중요한 요소이고 압전성은 증착된 ZnO박막의 c축 우선배향성의 정도에 의해 결정된다는 사실을 고려한다면 ZnO 결정성장에 미치는 공정온도에 관한 연구는 매우 의미 있는 일이다. 본 실험을 통하여 ZnO 박막의 성장특성은 상온에서부터 35$0^{\circ}C$까지의 실험조건에서 c축 우선배향성의 정도에 따라 RF power에 관계없이 온도를 2개의 임계온도에 의해 나눠진 3개의 온도구간으로 구분할 수 있었다. 결과적으로 20$0^{\circ}C$ 이하의 공정온도에서는 주상형 결정립을 가진 c축 우선배향의 ZnO 박막을 얻을 수 있었다. 이렇게 얻은 ZnO박막을 사용하여 FBAR 다층박막 구조를 구현하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제1권3호
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• pp.129-132
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• 2003

In this paper, cobalt (Co)-electrode FBAR devices fabricated on seven-layered Bragg Reflectors are presented along with their resonance characteristics. ZnO films are used as the resonating material in FBAR devices where the Co electrode is 3000${\AA}$ thick. All processes are preformed in an RF magnetron sputtering system. As a result of characterization, the resonance characteristics are observed to depend strongly on the quality of ZnO film and Bragg Reflectors. In addition, the FBAR devices with W/$SiO_2$ reflectors show good resonance characteristics in term of return loss and quality-factor (Q-factor).

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권3호
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• pp.131-136
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• 2005

The effects of the deposition temperature on the growth characteristics of the ZnO films were studied for film bulk acoustic wave resonator (FBAR) device applications. All films were deposited using a radio frequency (RF) magnetron sputtering technique. It was found that the growth characteristics of the ZnO films have a strong dependence on the deposition temperature from 25 to $350^{\circ}C$. The ZnO films deposited below $200^{\circ}C$ exhibited reasonably good columnar grain structures with a highly preferred c-axis orientation while those above 200°C showed very poor columnar grain structures with a mixed-axis orientation. This study seems very useful for the future FBAR device applications.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권11호
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• pp.980-986
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• 2001

5.2GHz 중심 주파수를 갖는 Bragg reflector형 FBAR를 제작하여 주파수 응답 특성을 측정하고, 공진기 구조에서 각 층의 탄성 손실(acoustic loss)을 고려한 주파수 응답의 수치적 계산을 통해서 그 특성을 분석하였다. W과 $SiO_2$쌍을 선택하여 RF sputtering법으로 총 9층의 Bragg reflector를 제작하였고, 공진기의 압전층으로 pulsed dc 전원에 의한 sputtering법으로 AlN과 Al 전극을 증착하여 제작하였다. 제작된 공진기의 반사손실( $S_{11}$)은 중심주파수 5.38GHz에서 12dB이었고 직렬 공진 주파수( $f_{s}$)는 5.376GHz, 병렬 공진 주파수 ( $f_{p}$)는 5.3865GHz로 관찰되었다. 공진기의 성능지수인 유효 전기기계결합계수( $K_{ef{f^2}}$)값이 약 0.48%, 품질계수 ( $Q_{s}$) 값이 411이었다. 수치적으로 계산된 주파수 응답 특성으로부터 AlN 박막의 acoustic 상수들과 Bragg reflector의 반사계수를 도출한 결과 AlN 박막의 material acoustic impedance와 wave velocity는 AlN 고유의 값보다 감소되었으며, AlN 박막의 전기기계 결합계수( $K^2$)값은 c축 배향성 저하에 의해 매우 작은 값(0.49%)을 가졌다. 주파수 대역에서 Bragg reflector의 반사계수는 약 0.99966으로 계산되었으며 약 2.5 GHz에서 9.5 GHz까지의 넓은 반사대역을 나타내었다.다.었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.437-440
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• 2007

This paper presents the improvement of the resonance characteristics of film bulk acoustic-wave resonator (FBAR) devices fabricated on multilayer Bragg reflectors (BRs) based on inserting ultra-thin chromium (Cr) adhesion layers into BRs and post-annealing processes. The measurements show excellent improvement of return loss $(S_{11})$ and Q-factor by the combined use of Cr adhesion layers and thermal treatments particularly for 120 minutes at $200^{\circ}C$.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.196-199
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• 2007

In this paper, we studied a ZnO-based film bulk acoustic wave resonator (FBAR) device fabricated on top of a novel multi-layered Bragg reflector with chromium adhesion layers $(0.03{\mu}m-thick)$ inserted. The performance of FBAR device could be significantly improved using proper thermal treatments. At ${\sim}2.75$ GHz, we could achieve good return loss and quality factor (Q). This device fabrication technique will be useful for the future mobile WiMAX applications.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.204-207
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• 2007

Film bulk acoustic wave resonator (FBAR) technology has attracted a great attention as a promising technology to fabricate the next-generation RF filters mainly because the FBAR technology can be integrated with current Si processing. The RF filters are basically composed of several FBAR devices connected in parallel and in series, and their characteristics depend highly on the FBAR device characteristics. Thus, it is important to design high quality FBAR devices by device or process optimization. This kind of effort may enhance the FBAR device characteristics, eventually leading to FBAR filters of high performance. In this paper, we describe the methods to more effectively improve the resonance characteristics of the FBAR devices.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.54-58
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• 2003

본 연구에서는 $SiO_2/Si$ 기판 위에 $1.1\mu\textrm{m}$ 두께의 ZRO 압전층을 다양한 조건 하에서 증착하고, 그 특성을 분석하고, film bulk acoustic wave resonator 소자에 적용하였다. 증착조건으로 $Ar/O_2$ 유량비를 25-75 %로 변화시켰으며, working pressure는 3~15 mtorr, RF power는 213~300 W로 변화시켜가며 실험을 하였다. 증착된 ZnO 박막은 XRD (X-ray diffractomter)와 SEM (scanning electron microscopy)을 통해 특성이 분석되었다. LFE모드의 BAW 공진기는 $50\times50\mu\textrm{m}^2$ 공진면적을 가지며, $W/SiO_2$의 5층 Bragg reflector와 상하부 전극으로 $1800{\AA}$의 Al-3% Cu, 그리고 $1.4\mu\textrm{m}$ 두께의 ZnO 압전박막으로 구성되었다. 2.128-2.151 GHz 주파수 사이에서 공진이 일어났으며, Q factor는 400으로 측정되었다.