• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.441-444
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• 2007

In this paper, the resonance characteristics of ZnO-based film bulk acoustic resonator (FBAR) devices with high-quality multi-layer reflectors are proposed. The ultrathin Cr film $(300\;\AA-thick)$ between $SiO_2$ film and W film is formed by a sputtering-deposition in order to enhance the adherence at their interfaces. The resonance frequency was observed to vary with the number of the reflectors. This seems to be attributed to the change in the effective thickness of the ZnO film. Also, increasing the number of layers has led to a significant improvement of the series/parallel quality factor.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.7-11
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• 2006

본 논문에서는 $Mo/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 MOCVD(Metal-Organic-Chemical-Vapor Deposition)법을 이용하여 C축 방향으로 성장시킨 AIN(Aluminum Nitride) 박막을 이용하여 GHz대역 무선 통신에서 사용할 수 있는 FBAR(Film-Bulk-Acoustic Resonator)을 제작하였다. 제작된 공진부의 공진주파수와 반공진주파수는 각각 3.189[GHz]와 3.224[GHz]으로 측정되었으며, Q값(Quality Factor)과 유효한 전기기계 결합계수(${k_{eff}}^2$)는 각각 24.7과 2.65[%]로 평가되었다. AIN의 증착(Deposition) 조건은 $950[^{\circ}C]$의 기판표면(Substrate) 온도, 20Torr의 압력, 25000의 N/Al의 V/III비로 증착하였다. $4{\times}10^{-5}[\Omega{cm}]$의 Mo 하부전극 고유저항과 $Mo/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 AIN(0002) FWHM(Full-Width at Half-Maximum) 4를 갖는 C축 방향성의 AIN 박막을 성공적으로 성장시켰다. 따라서 증착된 AIN박막의 FWHM값은 GHz대역 무선 통신용 RF(Radio Frequency) 밴드 패스 필터 설계에 유용하게 사용될 것이다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.18-26
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• 2001

본 논문에서는 압전체를 전기기계 압전파동방정식과 경계조건을 이용하여 고유치 제로 정식화하고, 3차원 유한요소법을 적용하여 초고주파 대역에서 동작하는 압전박막공진기의 공진모드 및 공진특성을 공진기의 입력 임피던스를 통하여 해석하였다. 이를 통하여 1차원 해석에서는 불가능하였던 공진기의 전극형상과 상, 하부 전극의 비대칭 구조에 따른 공진특성과 스퓨리어스특성을 추출하였다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 공진주파수를 Mason 등기모델 해석결과 및 실제 제작한 ZnO 압전박막공진기의 공진 특성과 비교한 결과 정확하게 일치함을 확인하였다. 또한 두께진동모드로 동작하기 위한 최적의 길이와 두께의 비가 20 : 1이고 최소한의 길이와 두께의 비가 5:1 이상임을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.250-254
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• 2003

본 논문에서는 2GHz 대역 RF 대역통과 필터 응용을 위한 FBAR 소자에 대한 연구를 발표한다. 본 연구의 FBAR 소자는 크게 상부 및 하부 전극 사이에 압전체(AlN)가 삽입되어 있는 공진부와 SiO2/W이 여러층으로 적층되어 있는 음향반사층 두 부분으로 구성되어 있다. RF sputtering 방법으로 증착된 AlN 박막은 c축이 기판에 수직한 정도가 우수한 c축 우선 배향성을 갖는다. 이때 결정립(grain)은 길고 얇은 주상형(columnar)을 보인다. 뿐만아니라, 우수한 품질계수(4300)와 반사손실(37.19 dB)도 얻어졌다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.880-883
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• 2003

ZnO thin films for Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) were prepared by FTS (Facing Target Sputtering) system. The FTS methode enable to generate high density plasma, and it has a high deposition rate at 1mTorr pressure. Therefore, the ZnO thin films were deposited on $AZO/SiO_2/Si$ substrates with oxygen gas flow rate, and the other sputtering conditions were fixed such as a sputtering current of 0.8A, a substrate temperature at room temperature. AZO bottom electrode were deposited on $SiO_2/Si$ substrate and by Zn:Al(Al:2wt%) metal target. ZnO thin film thickness and the c-axis preferred orientation of ZnO thin film were evaluated by ${\alpha}-step$ and XRD.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 SMICS 2004 International Symposium on Maritime and Communication Sciences
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• pp.16-19
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• 2004

In this paper, we present the film bulk acoustic resonator (FBAR) devices fabricated by considering the effects of annealing temperature on zinc oxide (ZnO) film growth characteristics. In order to determine the annealing temperature and annealing time at which the ZnO film can have good material properties, the several resonators containing ZnO layers were fabricated and annealed at various temperatures from 27$^{\circ}C$ to 30$0^{\circ}C$ in Ar gas ambient. The effects of the annealing temperature and annealing time on the ZnO film properties were comprehensively studied in order to further improve the resonance characteristics of FBAR resonators.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권4호
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• pp.316-319
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• 2007

This paper presents some methods to improve the resonance characteristics of film bulk acoustic-wave resonator (FBAR) devices. The FBAR devices were fabricated on multilayer Bragg reflectors (BR) into which very thin chromium (Cr) adhesion layers were inserted, followed by several kinds of thermal annealing processes. These methods resulted in an excellent device improvement in terms of return loss and Q-factors.

• 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.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권12호
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• pp.1198-1203
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• 2000

AlN와 Si을 이용하여 체적 탄성파 over-moded 공진기를 형성하였다. 높은 c-축 배향성을 갖는 AlN 압전박막은 sputtering에 의해 저온에서 증착하였다. AlN 박막의 c-축 배향성은 기판과 타겥의 거리가 가까울수록, 증착 압력이 낮을수록 (002) 면으로의 성장이 촉진되었다. Si 기판을 이용한 over-moded 공진기로부터 TFR의 임피던스를 산출한 결과 공진영역의 면적에 가장 의존하였다. Al/AlN/Al로 이루어진 TFR의 입력 임피던스는 공진 영역이 크기가 200㎛×200㎛인 경우 가장 50Ω에 근접하였다. Over-moded 공진 특성은 Si 기판의 낮은 Q로 인해 mode 수 294인 2.60976 GHz에서 0.109%의 유효 전기기계결합계수(K/sub eff/²)와 0.3의 K/sub eff/²·Q값을 보였다.