CN116436425A - 体声波滤波器的制造方法、体声波滤波器、多工器及射频模组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种体声波滤波器及制造方法、双工器和射频模组，其中体声波滤波器包括器件晶圆、底电极、压电层和顶电极；制造方法包括在器件晶圆上依次层叠设置底电极、压电层和顶电极，其中压电层覆盖底电极的一部分。在底电极和顶电极的远离器件晶圆的表面设置多个导电结构，其中，至少一个导电结构与底电极电连接，至少一个导电结构与顶电极电连接。将导电结构倒装连接在基板上，将器件晶圆和导电结构包覆封装结构，封装结构与基板相连接，形成封装体，其中器件晶圆、多个导电结构和基板之间形成空腔结构。切割封装体，形成体声波滤波器。上述的制造方法不需要封装晶圆，能够简化工艺，降低成本。

Description

体声波滤波器的制造方法、体声波滤波器、多工器及射频模组

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种体声波滤波器的制造方法、体声波滤波器、多工器及射频模组。

背景技术

体声波滤波器(BAW)的声波在两个电极的上表面和下表面来回反弹，在上部电极的上表面和下部电极的底表面之间形成声学空腔。BAW分为SMR(固定安装谐振器，SolidlyMounted Resonators)及FBAR(薄膜体声波谐振器，Film Bulk Acoustic Resonator)两种，这两者的主体结构都是金属/压电材料/金属组成的“三明治”结构，不同之处在于：SMR在电极底部堆叠不同刚度和密度的薄层形成一个布拉格(Bragg)反射器，将声波反射回压电堆；FBAR底部是悬空的，与空气直接接触，由于空气的声波阻抗远低于固体的声波阻抗，大部分声波都会反射回来。

目前体声波滤波器的封装产品大多采用晶圆级封装(Wafer Level Package，简称WLP)技术，该封装过程主要为：在封装晶圆(也称为盖帽晶圆)上制作空腔结构，进行硅深孔刻蚀，通过制作金属密封结构将器件晶圆和封装晶圆键合，减薄封装晶圆，进行硅深孔溅射电镀和电极制作，最后通过切割得到独立的具有薄膜体声波滤波器的封装器件。在得到独立的体声波滤波器后，仍需将体声波滤波器与PCB板相连接。因此，现有技术中的晶圆级封装技术工艺过程较为复杂，生产周期长、生产成本高。

发明内容

本申请的主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种不需要封装晶圆的体声波滤波器的制造方法、体声波滤波器及多工器。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供了一种体声波滤波器的制造方法，所述体声波滤波器包括器件晶圆、底电极、压电层和顶电极，制造方法包括以下步骤：

S1：在所述器件晶圆上依次层叠设置所述底电极、所述压电层和所述顶电极，其中所述压电层覆盖所述底电极的一部分；

S2：在所述底电极和所述顶电极的远离所述器件晶圆的表面设置多个导电结构，其中，至少一个所述导电结构与所述底电极电连接，至少一个所述导电结构与所述顶电极电连接；

S3：提供基板，然后将所述导电结构倒装连接在所述基板上；

S4：将所述器件晶圆和所述导电结构包覆封装结构，所述封装结构与所述基板相连接，形成封装体，其中所述器件晶圆、多个所述导电结构和所述基板之间形成空腔结构；

S5：切割所述封装体，形成所述体声波滤波器。

根据本申请的一实施方式，步骤S1中还包括以下步骤：S101，在器件晶圆上开设凹槽，在所述凹槽内充满牺牲材料形成牺牲层；S102，所述器件晶圆包括具有所述牺牲层的第一区域、在所述器件晶圆上的投影与所述牺牲层具有重叠部分的第二区域和在所述器件晶圆上的投影与所述第二区域具有重叠部分的第三区域，在所述第一区域形成所述底电极，在所述第二区域形成所述压电层，在所述第三区域形成所述顶电极；S103，去除所述牺牲层。

根据本申请的一实施方式，步骤S102中，在所述第一区域形成所述底电极包括：在器件晶圆表面沉积第一掩膜层，所述第一掩膜层具有第一暴露区域，所述第一暴露区域至少暴露所述牺牲层和所述牺牲层周边的所述器件晶圆，在所述第一暴露区域形成所述底电极，去除所述第一掩膜层；

在所述第二区域形成所述压电层包括：在所述器件晶圆和所述底电极的表面沉积第二掩膜层，所述第二掩膜层具有第二暴露区域，所述第二暴露区域至少暴露与所述牺牲层重叠的部分底电极，以及所述器件晶圆的靠近与所述顶电极电连接的所述导电结构的区域，在所述第二暴露区域形成所述压电层，去除所述第二掩膜层；

在所述第三区域形成所述顶电极包括：在所述器件晶圆、所述底电极和所述压电层的表面沉积第三掩膜层，所述第三掩膜层具有第三暴露区域，所述第三暴露区域至少暴露与所述底电极重叠的部分压电层，以及所述器件晶圆的靠近与所述顶电极电连接的所述导电结构的区域，在所述第三暴露区域形成所述顶电极，去除所述第三掩膜层。

根据本申请的一实施方式，所述体声波滤波器还包括布拉格反射层，所述布拉格反射层位于所述器件晶圆和所述底电极之间，所述布拉格反射层包括至少一个高声阻抗层和至少一个低声阻抗层。

根据本申请的一实施方式，所述低声阻抗层或所述高声阻抗层的厚度为(0.2-0.8)λ，其中λ为体声波滤波器响应的声波波长。

根据本申请的一实施方式，所述高声阻抗层的材料包括钨、钼、铂及其合金以及氮化铝中的至少一种，所述低声阻抗层的材料包括二氧化硅。

根据本申请的一实施方式，所述布拉格反射层覆盖所述器件晶圆的表面，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积与所述器件晶圆在所述基板上的投影面积相等，所述顶电极和所述底电极与所述布拉格反射层电连接。

根据本申请的一实施方式，所述布拉格反射层覆盖所述器件晶圆的部分表面，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积小于所述器件晶圆在所述基板上的投影面积，所述顶电极和所述底电极与所述器件晶圆电连接。

根据本申请的一实施方式，步骤S1中还包括以下步骤：S111，在器件晶圆上形成布拉格反射层；S112，所述布拉格反射层包括第四区域、第五区域以及第六区域，在所述第四区域形成所述底电极，在所述第五区域形成压电层，在所述第六区域形成所述顶电极；其中，所述第四区域、第五区域以及第六区域有部分区域相互重叠；所述第四区域与所述第六区域有部分区域不相互重叠。

根据本申请的一实施方式，步骤S111中还包括：S1111：在所述器件晶圆上形成高声阻抗层或低声阻抗层；S1112：在所述高声阻抗层或低声阻抗层上继续形成低声阻抗层或高声阻抗层；重复上述步骤S111和S1112以在器件晶圆上形成布拉格反射层。

根据本申请的一实施方式，步骤S112中，在所述第四区域形成所述底电极包括：在所述布拉格反射层面向所述基板的表面上沉积第一掩膜层，所述第一掩膜层具有第四暴露区域，在所述第四暴露区域形成所述底电极，去除所述第一掩膜层，所述底电极至少覆盖部分布拉格反射层；

在所述第五区域形成压电层包括：在所述布拉格反射层和所述底电极的面向所述基板的表面上沉积第二掩膜层，所述第二掩膜层具有第五暴露区域，在所述第五暴露区域形成压电层，所述压电层覆盖部分所述布拉格反射层和部分所述底电极，去除所述第二掩膜层；

在所述第六区域形成所述顶电极包括：在所述布拉格反射层、所述底电极和所述压电层的面向所述基板的表面上沉积第三掩膜层，所述第三掩膜层具有第六暴露区域，在所述第六暴露区域形成所述顶电极，所述顶电极覆盖部分压电层和部分布拉格反射层，去除所述第三掩膜层。

根据本申请的一实施方式，所述器件晶圆的材料包括硅、锗、蓝宝石、石英或碳化硅中的至少一种。

根据本申请的一实施方式，所述压电层的材料包括氮化铝、铌酸锂或钽酸锂中的至少一种。

根据本申请的一实施方式，所述器件晶圆与所述基板之间还具有支撑件，所述支撑件设置于所述导电结构远离所述压电层的一侧，所述支撑件围绕所述导电结构以形成密封结构。

根据本申请的一实施方式，所述支撑件的材料包含Au、Ag、Sn、Cu及其合金中的至少一种。

根据本申请的一实施方式，所述导电结构的材料包括Au、Sn、Cu、Ag及其形成的合金中的至少一种。

根据本申请的另一个方面，本申请提供一种体声波滤波器，采用上述的方法制造，所述体声波滤波器包括：器件晶圆，以及在所述器件晶圆上依次层叠设置的底电极、压电层和顶电极，其中所述压电层覆盖所述底电极的一部分。多个导电结构设置在所述底电极以及顶电极远离所述器件晶圆的表面，至少一个所述导电结构与所述底电极电连接，至少一个所述导电结构与所述顶电极电连接。基板连接在所述导电结构远离所述器件晶圆的一端。封装结构包覆所述器件晶圆和所述导电结构，并与所述基板连接，所述器件晶圆、多个所述导电结构和所述基板之间具有空腔结构。

根据本申请的一实施方式，在所述器件晶圆面向所述底电极一侧设置凹槽，所述凹槽被所述底电极覆盖。

根据本申请的一实施方式，在所述器件晶圆和所述底电极之间设置布拉格反射层。

根据本申请的一实施方式，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积与所述器件晶圆在所述基板上的投影面积相等，所述顶电极和所述底电极与所述布拉格反射层电连接。

根据本申请的一实施方式，所述布拉格反射层部分覆盖所述器件晶圆的表面，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积小于所述器件晶圆在所述基板上的投影面积，所述顶电极和所述底电极与所述器件晶圆电连接。

根据本申请的第三方面，提供一种多工器，包括发射端与接收端，采用上述的体声波滤波器作为发射端和/或接收端。

根据本申请的一实施方式，还包括声表面滤波器件，所述声表面滤波器件作为发射端或接收端。

根据本申请的第四方面，提供一种射频模组，包括功率放大器、低噪声放大器、开关、天线和如上的多工器中的至少一种或几种。

由上述技术方案可知，本申请提出的体声波滤波器的制造方法的优点和积极效果在于：

本申请提出的体声波滤波器的制造方法，采用在器件晶圆上层叠设置底电极、压电层和顶电极，然后采用导电结构直接将器件晶圆、底电极、压电层和顶电极倒装在基板上，不需要封装晶圆(也称为盖帽晶圆)，简化工艺过程，缩短生产周期，降低生产成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本申请的制造方法制造的体声波滤波器。

图2是本申请的制造方法制造的体声波滤波器的第二实施例。

图3是本申请的制造方法制造的体声波滤波器的第三实施例。

图4是本申请的制造方法制造的体声波滤波器的第四实施例。

图5是图4去掉基板的仰视图。

图6是本申请的制造方法制造的体声波滤波器的第五实施例。

图7是本申请的制造方法制造的体声波滤波器的第六实施例。

图8是本申请的多工器的示意图。

图9是本申请的多工器第二实施例的示意图。

图10是本申请的多工器第三实施例的示意图。

图11是本申请的多工器第四实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100-体声波滤波器；

101-器件晶圆；

102-底电极；

103-压电层；

104-顶电极；

105-第一导电结构；

106-第二导电结构；

107-基板；

108-封装结构；

109-空腔结构；

110-凹槽；

111-金属电极；

200-声表面滤波器件；

201-布拉格反射层；

401-支撑件。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本申请。

在对本申请的不同示例性实施例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本申请的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本申请的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本申请范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“上”、“中间”、“内”等来描述本申请的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本申请的范围内。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例作详细的说明。

如图1所示，本申请的体声波滤波器100的制造方法中的体声波滤波器100包括器件晶圆101、底电极102、压电层103和顶电极104，其中制造方法包括以下步骤：

S1：在器件晶圆101上依次层叠设置底电极102、压电层103和顶电极104，其中压电层103覆盖底电极102的一部分；

S2：在底电极102和顶电极104的远离器件晶圆101的表面设置多个导电结构(第一导电结构105、第二导电结构106)，其中，至少一个导电结构与底电极102电连接，至少一个导电结构与顶电极104电连接；

S3：提供基板107，然后将导电结构倒装连接在基板107上；

S4：将器件晶圆101和导电结构包覆封装结构108，封装结构108与基板107相连接，形成封装体，其中器件晶圆101、多个导电结构和基板107之间形成空腔结构109；

S5：切割封装体，形成体声波滤波器100。

本申请的制造方法采用在器件晶圆101上层叠设置底电极102、压电层103和顶电极104，然后采用导电结构直接将器件晶圆101、底电极102、压电层103和顶电极104倒装在基板107上，不需要封装晶圆，简化工艺过程，缩短生产周期，降低生产成本。

需要说明的是，在本实施例中，第一导电结构105的一端与底电极102电连接，第二导电结构106的一端与顶电极104电连接。在基板107上还可以设置金属电极111，第一导电结构105和第二导电结构106的另一端分别与金属电极111电性连接。

在本实施例中，步骤S1中还包括以下步骤：S101，在器件晶圆101上开设凹槽110，在凹槽110内充满牺牲材料形成牺牲层；S102，器件晶圆101包括具有牺牲层的第一区域、在器件晶圆101上的投影与牺牲层具有重叠部分的第二区域和在器件晶圆101上的投影与第二区域具有重叠部分的第三区域，在第一区域形成底电极102，在第二区域形成压电层103，在第三区域形成顶电极104；S103，去除牺牲层。设置凹槽110，并在凹槽110中填满牺牲材料，得到牺牲层，可以实现对底电极102的临时支撑，能够提高器件晶圆与底电极之间的接触的稳定性，有利于底电极在器件晶圆上的位置的准确性。凹槽110中填满后，可以对牺牲材料进行抛光抛平处理。

在本实施例中，步骤S102中，在第一区域形成底电极102包括：在器件晶圆101表面沉积第一掩膜层，第一掩膜层具有第一暴露区域，第一暴露区域至少暴露牺牲层和牺牲层周边的器件晶圆101，在第一暴露区域形成底电极102，去除第一掩膜层；

在第二区域形成压电层103包括：在器件晶圆101和底电极102的表面沉积第二掩膜层，第二掩膜层具有第二暴露区域，第二暴露区域至少暴露与牺牲层重叠的部分底电极102，以及器件晶圆101的靠近与顶电极104电连接的导电结构的区域，在第二暴露区域形成压电层103，去除第二掩膜层；

在第三区域形成顶电极104包括：在器件晶圆101、底电极102和压电层103的表面沉积第三掩膜层，第三掩膜层具有第三暴露区域，第三暴露区域至少暴露与底电极102重叠的部分压电层103，以及器件晶圆101的靠近与顶电极104电连接的导电结构的区域，在第三暴露区域形成顶电极104，去除第三掩膜层。

采用先沉积掩膜层，在淹没层设置暴露区域，在暴露区域形成底电极、压电层以及顶电极之后再去除掩膜层，能够使得底电极、压电层以及顶电极非常准确地依次层叠于器件晶圆的表面，并且不会对器件晶圆的其他不需要设置底电极、压电层以及顶电极的区域造成损害等。

在其他实施例中，如图2所示，体声波滤波器100还包括布拉格反射层201，布拉格反射层201位于器件晶圆101和底电极102之间，布拉格反射层201包括至少一个高声阻抗层和至少一个低声阻抗层。布拉格反射层能够增强反射效果，阻断位错的延伸，提高体声波滤波器的性能。

需要说明的是，布拉格反射层由低声阻抗层和高声阻抗层交替堆叠形成，总层数为4～8层。可以为5、6、7层。

在本实施例中，低声阻抗层或高声阻抗层的厚度为(0.2-0.8)λ，其中λ为体声波滤波器100响应的声波波长。设置低声阻抗层或高声阻抗层的厚度为(0.2-0.8)λ，能够进一步提高布拉格反射层的反射效果，进而提高体声波滤波器的声学性能。

在本实施例中，高声阻抗层的材料包括钨、钼、铂及其合金以及氮化铝中的至少一种，低声阻抗层的材料包括二氧化硅。上述材料构成的高声阻抗层和低声阻抗层，能够进一步提高布拉格反射层的反射效果，提高体声波滤波器的声学性能。

在本实施例中，布拉格反射层201覆盖器件晶圆101的表面，布拉格反射层201在基板107上的投影面积与器件晶圆101在基板107上的投影面积相等，顶电极104和底电极102与布拉格反射层201电连接。设置布拉格反射层在基板上的投影面积与器件晶圆在基板上的投影面积相等，能够使得布拉格反射层不需要被刻蚀，可以简化工艺，降低成本。

在其他一些实施例中，如图3所示，布拉格反射层201覆盖器件晶圆101的部分表面，布拉格反射层201在基板107上的投影面积小于器件晶圆101在基板107上的投影面积，顶电极104和底电极102与器件晶圆101电连接。将布拉格反射层设置为小于器件晶圆，能够减少倒装焊接时应力对布拉格反射层造成的破损，提高体声波滤波器的良品率，提高声学性能。

如图2至图3所示，步骤S1中还包括以下步骤：S111，在器件晶圆101上形成布拉格反射层201；S112，布拉格反射层201包括第四区域、第五区域以及第六区域，在第四区域形成底电极102，在第五区域形成压电层103，在第六区域形成顶电极104；其中，第四区域、第五区域以及第六区域有部分区域相互重叠；第四区域与第六区域有部分区域不相互重叠。在布拉格反射层上的不同区域依次层叠底电极、压电层和顶电极，并且第四区域、第五区域以及第六区域有部分区域相互重叠；第四区域与第六区域有部分区域不相互重叠，能够给第一导电结构保留足够的空间来与底电极连接，第二导电结构与顶电极连接。

在本实施例中，步骤S111中还包括：S1111：在器件晶圆101上形成高声阻抗层或低声阻抗层；S1112：在高声阻抗层或低声阻抗层上继续形成低声阻抗层或高声阻抗层；重复上述步骤S111和S1112以在器件晶圆101上形成布拉格反射层201。由多层交替的高声阻抗层和低声阻抗层组成的布拉格反射层，能够进一步保证布拉格反射层的作用，提高体声波滤波器的良品率，提高声学性能。

在本实施例中，步骤S112中，在第四区域形成底电极102包括：在布拉格反射层201面向基板107的表面上沉积第一掩膜层，第一掩膜层具有第四暴露区域，在第四暴露区域形成底电极102，去除第一掩膜层，底电极102至少覆盖部分布拉格反射层201；

在第五区域形成压电层103包括：在布拉格反射层201和底电极102的面向基板107的表面上沉积第二掩膜层，第二掩膜层具有第五暴露区域，在第五暴露区域形成压电层103，压电层103覆盖部分布拉格反射层201和部分底电极102，去除第二掩膜层；

在第六区域形成顶电极104包括：在布拉格反射层201、底电极102和压电层103的面向基板107的表面上沉积第三掩膜层，第三掩膜层具有第六暴露区域，在第六暴露区域形成顶电极104，顶电极104覆盖部分压电层103和部分布拉格反射层201，去除第三掩膜层。

采用先沉积掩膜层，在淹没层设置暴露区域，在暴露区域形成底电极、压电层以及顶电极之后再去除掩膜层，能够使得底电极、压电层以及顶电极非常准确地依次层叠于布拉格反射层的表面，并且不会对布拉格反射层的其他不需要设置底电极、压电层以及顶电极的区域造成损害或污染。

在以上的实施例中，器件晶圆101的材料包括硅、锗、蓝宝石、石英或碳化硅中的至少一种。器件晶圆能够减少倒装焊接过程中器件晶圆的变形，保证足够的强度。

在以上的实施例中，压电层103的材料包括氮化铝、铌酸锂或钽酸锂中的至少一种。压电层能够有效隔离底电极和顶电极，并能够对底电极和顶电极提供一定的支撑作用。

在以上的实施例中，如图4至图7所示，器件晶圆101与基板107之间还具有支撑件401，支撑件401设置于导电结构远离压电层103的一侧，支撑件401围绕导电结构以形成密封结构。支撑件的设置能够保护内部的空腔结构，并且还可以屏蔽电磁信号。需要说明的是，支撑件的两端可以分别与器件晶圆和基板连接，能够保护体声波滤波器中的空腔结构。支撑件的两端还可以与基板107上的金属电极111和底电极(或者顶电极)相连接，这样可以更好地屏蔽电磁信号。

在以上的实施例中，支撑件401的材料包含Au、Ag、Sn、Cu及其合金中的至少一种。支撑件材料的选择能够起到支撑保护的作用，也能够起到屏蔽电磁信号的作用。

在以上的实施例中，导电结构(第一导电结构105、第二导电结构106)的材料包括Au、Sn、Cu、Ag及其形成的合金中的至少一种。导电结构的材料的选择，能够使得导电结构既能导电还能够具有一定的支撑功能。

如图1至图7所示，本申请还提供一种体声波滤波器100，由上述的方法制造而成。体声波滤波器100包括：器件晶圆101，以及在器件晶圆101上依次层叠设置的底电极102、压电层103和顶电极104，其中压电层103覆盖底电极102的一部分。多个导电结构(第一导电结构105、第二导电结构106)设置在底电极102以及顶电极104远离器件晶圆101的表面，至少一个导电结构(第一导电结构105)与底电极102电连接，至少一个导电结构(第二导电结构106)与顶电极104电连接。基板107连接在导电结构远离器件晶圆101的一端。封装结构108包覆器件晶圆101和导电结构，并与基板107连接，器件晶圆101、多个导电结构和基板107之间具有空腔结构109。

本申请提供的体声波滤波器，不需要设置盖帽晶圆，结构更加紧凑，制作工艺过程更加简便，采用导电结构直接倒装在基板，质量可靠稳定，整体尺寸较小且成本较低。

在本实施例中，在器件晶圆101面向底电极102一侧设置凹槽110，凹槽110被底电极102覆盖。设置凹槽，并且凹槽被底电极所覆盖，能够提高器件晶圆与底电极之间的接触的稳定性，有利于底电极在器件晶圆上的位置的准确性。

在其他一些实施例中，在器件晶圆101和底电极102之间设置布拉格反射层201。布拉格反射层能够增强反射效果，阻断位错的延伸，提高体声波滤波器的性能。

在本实施例中，布拉格反射层201在基板107上的投影面积与器件晶圆101在基板107上的投影面积相等，顶电极104和底电极102与布拉格反射层201电连接。设置布拉格反射层在基板上的投影面积与器件晶圆在基板上的投影面积相等，能够使得布拉格反射层不需要被刻蚀，可以简化工艺，降低成本。

在其他一些实施例中，布拉格反射层201部分覆盖器件晶圆101的表面，布拉格反射层201在基板107上的投影面积小于器件晶圆101在基板107上的投影面积，顶电极104和底电极102与器件晶圆101电连接。将布拉格反射层设置为小于器件晶圆，能够减少倒装焊接时应力对布拉格反射层造成的破损，提高体声波滤波器的良品率，提高声学性能。

如图8至图11所示，本申请还提供一种多工器，包括发射端与接收端，采用上述的体声波滤波器100作为发射端和/或接收端，采用上述体声波滤波器作为发射端或者接收端的双工器，成本低，体积小，质量可靠，工艺简单。

在本实施例中，多工器还包括声表面滤波器件200，声表面滤波器件200作为发射端或接收端。

本申请还提供一种射频模组10，包括功率放大器、低噪声放大器、开关、天线和如上的多工器中的至少一种或几种。采用本申请的体声波滤波器100的射频模组，厚度小，质量高，制作工艺简单，成本低。

综上，本申请提出的体声波滤波器的制造方法，其中，所述体声波滤波器包括器件晶圆、底电极、压电层和顶电极，制造方法包括以下步骤：S1：在所述器件晶圆上依次层叠设置所述底电极、所述压电层和所述顶电极，其中所述压电层覆盖所述底电极的一部分；S2：在所述底电极和所述顶电极的远离所述器件晶圆的表面设置多个导电结构，其中，至少一个所述导电结构与所述底电极电连接，至少一个所述导电结构与所述顶电极电连接；S3：提供基板，然后将所述导电结构倒装连接在所述基板上；S4：将所述器件晶圆和所述导电结构包覆封装结构，所述封装结构与所述基板相连接，形成封装体，其中所述器件晶圆、多个所述导电结构和所述基板之间形成空腔结构；S5：切割所述封装体，形成所述体声波滤波器。

本申请的制造方法采用在器件晶圆上层叠设置底电极、压电层和顶电极，然后采用导电结构直接将器件晶圆、底电极、压电层和顶电极倒装在基板上，不需要封装晶圆(也称为盖帽晶圆)，简化工艺过程，缩短生产周期，降低生产成本。可实现体声波滤波器的超薄封装且性能良好，有利于器件的小型化，提高生产效率和生产能力，满足市场对高品质电子器件的需求。

本申请提出的体声波滤波器，采用上述的方法制造，体声波滤波器包括：器件晶圆，以及在器件晶圆上依次层叠设置的底电极、压电层和顶电极，其中压电层覆盖底电极的一部分。多个导电结构设置在底电极以及顶电极远离器件晶圆的表面，至少一个导电结构与底电极电连接，至少一个导电结构与顶电极电连接。基板连接在导电结构远离器件晶圆的一端。封装结构包覆器件晶圆和导电结构，并与基板连接，器件晶圆、多个导电结构和基板之间具有空腔结构。采用本申请的方法制造的体声波滤波器，不需要设置盖帽晶圆，结构更加紧凑，厚度小，晶圆表面质量良好且制作工艺过程更加简便，能够满足提高质量并降低成本的要求。

本申请提出的射频模组，包括功率放大器、天线、低噪声放大器、开关中的一种或几种以及，如上的体声波滤波器。采用本申请的体声波滤波器制作的射频模组，厚度小，性能良好，有利于提高生产效率，降低成本。

以上详细地描述和/或图示了本申请提出的体声波滤波器的制造方法、体声波滤波器以及射频模组的示例性实施例。但本申请的实施例不限于这里所描述的特定实施例，相反，每个实施例的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施例的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一”、“第一”、“第二”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本申请的实施例不限于这里所描述的特定实施例，相反，每个实施例的组成部分可与这里所描述的其它组成部分独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分也可与其它实施例的其它组成部分结合使用。在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为申请实施例的可选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种体声波滤波器的制造方法，所述体声波滤波器包括器件晶圆、底电极、压电层和顶电极，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

S1：在所述器件晶圆上依次层叠设置所述底电极、所述压电层和所述顶电极，其中所述压电层覆盖所述底电极的一部分；

S2：在所述底电极和所述顶电极的远离所述器件晶圆的表面设置多个导电结构，其中，至少一个所述导电结构与所述底电极电连接，至少一个所述导电结构与所述顶电极电连接；

S3：提供基板，然后将所述导电结构倒装连接在所述基板上；

S4：将所述器件晶圆和所述导电结构包覆封装结构，所述封装结构与所述基板相连接，形成封装体，其中所述器件晶圆、多个所述导电结构和所述基板之间形成空腔结构；

S5：切割所述封装体，形成所述体声波滤波器。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤S1中还包括以下步骤：

S101，在器件晶圆上开设凹槽，在所述凹槽内充满牺牲材料形成牺牲层；

S102，所述器件晶圆包括具有所述牺牲层的第一区域、在所述器件晶圆上的投影与所述牺牲层具有重叠部分的第二区域和在所述器件晶圆上的投影与所述第二区域具有重叠部分的第三区域，在所述第一区域形成所述底电极，在所述第二区域形成所述压电层，在所述第三区域形成所述顶电极；

S103，去除所述牺牲层。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，步骤S102中，

在所述第一区域形成所述底电极包括：在器件晶圆表面沉积第一掩膜层，所述第一掩膜层具有第一暴露区域，所述第一暴露区域至少暴露所述牺牲层和所述牺牲层周边的所述器件晶圆，在所述第一暴露区域形成所述底电极，去除所述第一掩膜层；

在所述第二区域形成所述压电层包括：在所述器件晶圆和所述底电极的表面沉积第二掩膜层，所述第二掩膜层具有第二暴露区域，所述第二暴露区域至少暴露与所述牺牲层重叠的部分底电极，以及所述器件晶圆的靠近与所述顶电极电连接的所述导电结构的区域，在所述第二暴露区域形成所述压电层，去除所述第二掩膜层；

在所述第三区域形成所述顶电极包括：在所述器件晶圆、所述底电极和所述压电层的表面沉积第三掩膜层，所述第三掩膜层具有第三暴露区域，所述第三暴露区域至少暴露与所述底电极重叠的部分压电层，以及所述器件晶圆的靠近与所述顶电极电连接的所述导电结构的区域，在所述第三暴露区域形成所述顶电极，去除所述第三掩膜层。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述体声波滤波器还包括布拉格反射层，所述布拉格反射层位于所述器件晶圆和所述底电极之间，所述布拉格反射层包括至少一个高声阻抗层和至少一个低声阻抗层。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述低声阻抗层或所述高声阻抗层的厚度为(0.2-0.8)λ，其中λ为体声波滤波器响应的声波波长。

6.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述高声阻抗层的材料包括钨、钼、铂及其合金以及氮化铝中的至少一种，所述低声阻抗层的材料包括二氧化硅。

7.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述布拉格反射层覆盖所述器件晶圆的表面，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积与所述器件晶圆在所述基板上的投影面积相等，所述顶电极和所述底电极与所述布拉格反射层电连接。

8.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述布拉格反射层覆盖所述器件晶圆的部分表面，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积小于所述器件晶圆在所述基板上的投影面积，所述顶电极和所述底电极与所述器件晶圆电连接。

9.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，步骤S1中还包括以下步骤：

S111，在器件晶圆上形成布拉格反射层；

S112，所述布拉格反射层包括第四区域、第五区域以及第六区域，在所述第四区域形成所述底电极，在所述第五区域形成压电层，在所述第六区域形成所述顶电极；

其中，所述第四区域、第五区域以及第六区域有部分区域相互重叠；

所述第四区域与所述第六区域有部分区域不相互重叠。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，步骤S111中还包括：

S1111：在所述器件晶圆上形成高声阻抗层或低声阻抗层；

S1112：在所述高声阻抗层或低声阻抗层上继续形成低声阻抗层或高声阻抗层；

重复上述步骤S111和S1112以在器件晶圆上形成布拉格反射层。

11.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，步骤S112中，

在所述第四区域形成所述底电极包括：在所述布拉格反射层面向所述基板的表面上沉积第一掩膜层，所述第一掩膜层具有第四暴露区域，在所述第四暴露区域形成所述底电极，去除所述第一掩膜层，所述底电极至少覆盖部分布拉格反射层；

在所述第五区域形成压电层包括：在所述布拉格反射层和所述底电极的面向所述基板的表面上沉积第二掩膜层，所述第二掩膜层具有第五暴露区域，在所述第五暴露区域形成压电层，所述压电层覆盖部分所述布拉格反射层和部分所述底电极，去除所述第二掩膜层；

在所述第六区域形成所述顶电极包括：在所述布拉格反射层、所述底电极和所述压电层的面向所述基板的表面上沉积第三掩膜层，所述第三掩膜层具有第六暴露区域，在所述第六暴露区域形成所述顶电极，所述顶电极覆盖部分压电层和部分布拉格反射层，去除所述第三掩膜层。

12.根据权利要求1-11任一所述的制造方法，其特征在于，所述器件晶圆的材料包括硅、锗、蓝宝石、石英或碳化硅中的至少一种。

13.根据权利要求1-11任一所述的制造方法，其特征在于，所述压电层的材料包括氮化铝、铌酸锂或钽酸锂中的至少一种。

14.根据权利要求1-11任一所述的制造方法，其特征在于，所述器件晶圆与所述基板之间还具有支撑件，所述支撑件设置于所述导电结构远离所述压电层的一侧，所述支撑件围绕所述导电结构以形成密封结构。

15.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述支撑件的材料包含Au、Ag、Sn、Cu及其合金中的至少一种。

16.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述导电结构的材料包括Au、Sn、Cu、Ag及其形成的合金中的至少一种。

17.一种体声波滤波器，其特征在于，采用权利要求1所述的方法制造，所述体声波滤波器包括：

器件晶圆，以及在所述器件晶圆上依次层叠设置的底电极、压电层和顶电极，其中所述压电层覆盖所述底电极的一部分；

多个导电结构，设置在所述底电极以及顶电极远离所述器件晶圆的表面，至少一个所述导电结构与所述底电极电连接，至少一个所述导电结构与所述顶电极电连接；

基板，连接在所述导电结构远离所述器件晶圆的一端；

封装结构，包覆所述器件晶圆和所述导电结构，并与所述基板连接，所述器件晶圆、多个所述导电结构和所述基板之间具有空腔结构。

18.根据权利要求17所述的体声波滤波器，其特征在于，在所述器件晶圆面向所述底电极一侧设置凹槽，所述凹槽被所述底电极覆盖。

19.根据权利要求17所述的体声波滤波器，其特征在于，在所述器件晶圆和所述底电极之间设置布拉格反射层。

20.根据权利要求19所述的体声波滤波器，其特征在于，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积与所述器件晶圆在所述基板上的投影面积相等，所述顶电极和所述底电极与所述布拉格反射层电连接。

21.根据权利要求19所述的体声波滤波器，其特征在于，所述布拉格反射层部分覆盖所述器件晶圆的表面，所述布拉格反射层在所述基板上的投影面积小于所述器件晶圆在所述基板上的投影面积，所述顶电极和所述底电极与所述器件晶圆电连接。

22.一种多工器，包括发射端与接收端，其特征在于，采用如权利要求17-21任一项所述的体声波滤波器作为发射端和/或接收端。

23.根据权利要求22所述的多工器，其特征在于，还包括声表面滤波器件，所述声表面滤波器件作为发射端或接收端。

24.一种射频模组，其特征在于，包括功率放大器、低噪声放大器、开关、天线和如权利要求22-23任一项所述的多工器中的至少一种或几种。

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