CN118157615A - 使用层转移的多振膜厚度晶片、声学谐振器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种声学谐振器，该声学谐振器包括：衬底；第一压电层，具有彼此相对的第一表面和第二表面，其中，第二表面直接或经由一个或多个中间层耦接到衬底；第二压电层，具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面耦接到第一压电层的第一表面并且与衬底相对；蚀刻停止层，设置在第一压电层和第二压电层各自的第一表面之间；以及第一叉指换能器(IDT)和第二IDT，分别在第一压电层和第二压电层中的至少一个压电层上。此外，第一压电层和第二压电层之一的一部分在相应压电层的第二表面与蚀刻停止层之间被去除。

Description

使用层转移的多振膜厚度晶片、声学谐振器及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年12月7日提交的美国专利临时申请No.63/430,715和于2023年11月30日提交的美国专利非临时申请No.18/524,193的优先权，这两个美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及使用具有多振膜厚度的声波谐振器的射频滤波器和制造该射频滤波器的方法。

背景技术

射频(RF)滤波器是双端口器件，该双端口器件被配置为通过某些频率并阻止其他频率，其中，“通过”意味着以相对较低的信号损失进行传输，并且“阻止”意味着阻挡或大幅衰减。滤波器所通过的频率的范围被称为滤波器的“通带”。这种滤波器所阻止的频率的范围被称为滤波器的“阻带”。典型的RF滤波器具有至少一个通带和至少一个阻带。对通带或阻带的具体要求可以取决于具体应用。例如，在一些情况下，“通带”可以被定义为滤波器的插入损耗优于诸如1dB、2dB或3dB的定义值的频率范围，而“阻带”可以被定义为滤波器的抑制大于诸如20dB、30dB、40dB或更大的定义值的频率范围，这取决于应用。

RF滤波器用于通过无线链路来传输信息的通信系统。例如，RF滤波器可以出现在蜂窝基站、移动电话和计算设备、卫星收发器和地面站、IoT(物联网)设备、膝上型计算机和平板计算机、固定点无线电链路和其他通信系统的RF前端中。RF滤波器也用于雷达、电子和信息战系统。

无线系统中RF滤波器的性能增强可以对系统性能产生广泛影响。RF滤波器的改进可以用于提供系统性能改进，例如更大的单元尺寸、更长的电池寿命、更高的数据速率、更大的网络容量、更低的成本、增强的安全性、更高的可靠性等。这些改进可以在无线系统的多个级别(例如，在RF模块、RF收发器、移动或固定子系统、或网络级别)处单独或组合地实现。随着对在更高频率下操作的RF滤波器的需求不断增加，需要能够在不同频段下操作的改进的滤波器，同时还需要改进制作这种滤波器的制造工艺。

发明内容

一般而言，确定横向激发薄膜体声学谐振器(XBAR)的谐振频率的重要参数是位于空腔上方的隔膜(diaphragm)或压电材料的厚度和/或谐振器堆叠的总厚度。然而，用于制造具有不同振膜(membrane)厚度的XBAR构造的现有技术目前导致晶片表面上的不同高程，这导致谐振器性能下降并具有不期望的谐振器特性。

因此，根据示例性方面，提供了一种XBAR，其可以使用层转移被制造为具有不同的振膜厚度，以改善谐振器性能。在示例性方面，提供了一种声学谐振器，包括：衬底；第一压电层，具有彼此相对的第一表面和第二表面，其中，第二表面面对衬底，并且直接或经由一个或多个中间层耦接到衬底；第二压电层，具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面耦接到第一压电层的第一表面并且与衬底相对；蚀刻停止层，设置在第一压电层和第二压电层各自的第一表面之间；以及第一叉指换能器(IDT)和第二IDT，分别在第一压电层和第二压电层中的至少一个压电层上。在这方面，在第一压电层的第二表面与蚀刻停止层之间，第一压电层的一部分被去除。

在声学谐振器的另一示例性方面，一个或多个中间层包括一个或多个介电层，并且其中，至少一对空腔部分地延伸到一个或多个介电层内。

在声学谐振器的另一示例性方面，第一压电层在一对空腔中的每个空腔上方延伸。

在声学谐振器的另一示例性方面，第一IDT设置在去除了第一压电层的一部分之处的第二压电层上。

在声学谐振器的另一示例性方面，在谐振器的厚度方向上，第一压电层的被去除的一部分与一对空腔中的一个空腔重叠并面对。

在声学谐振器的另一示例性方面，第一IDT和第二IDT形成具有不同谐振频率的一对声学谐振器。在这方面，第一压电层和第二压电层以及第一IDT和第二IDT被配置为使得施加到每个IDT的射频信号分别在第一压电层和第二压电层中激发主剪切声学模式。

在声学谐振器的另一示例性方面，第一压电层包括具有第一切割的材料，第二压电层包括具有第二切割的材料，第一切割具有第一晶体取向，并且第二切割具有不同于第一晶体取向的第二晶体取向。

在另一示例性方面，声学谐振器还包括在第一压电层和第二压电层中的至少一个压电层上的至少一个介电层。在一个方面，至少一个介电层设置在第一IDT和第二IDT中的每一个的交错指之上和之间，其中，第一IDT上的至少一个介电层的厚度不同于第二IDT上的至少一个介电层的厚度。在另一方面，至少一个介电层设置在第一压电层和第二压电层中的每一个上、以及第一压电层和第二压电层中的每一个的分别与第一IDT和第二IDT相对的一侧上，其中，第一压电层上的至少一个介电层的厚度不同于第二压电层上的至少一个介电层的厚度。

在声学谐振器的另一示例性方面，第一IDT和第二IDT均设置在第二压电层的第二表面上。

在另一示例性方面，声学谐振器包括分别设置在第一IDT和第二IDT与第一压电层和第二压电层中的至少一个压电层之间的至少一个接合层。此外，在一方面，至少一个接合层包括蚀刻停止层。

在另一示例性方面，提供了一种声学谐振器，包括：衬底；第一压电层，经由一个或多个中间层附接到衬底，压电层包括一个或多个第一声学谐振器；第二压电层，与衬底相对地附接到第一压电层，并且包括一个或多个第二声学谐振器；第一介电层，在第一压电层上；第二介电层，在第二压电层上；第一叉指换能器(IDT)和第二IDT，分别在第一压电层和第二压电层处；以及蚀刻停止层，设置在第一压电层和第二压电层之间。在这方面，在衬底与蚀刻停止层之间，第一压电层的一部分被去除。

在另一示例性方面，提供了一种射频模块，包括：滤波器件，包括多个声学谐振器；以及射频电路，耦接到滤波器件，滤波器件和射频电路被封装在公共封装内。在这方面，滤波器件的多个声学谐振器中的至少一个包括：衬底；第一压电层，具有彼此相对的第一表面和第二表面，其中，第二表面面对衬底，并且直接或经由一个或多个中间层耦接到衬底；第二压电层，具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面耦接到第一压电层的第一表面并且与衬底相对；蚀刻停止层，设置在第一压电层和第二压电层各自的第一表面之间；以及第一叉指换能器(IDT)和第二IDT，分别在第一压电层和第二压电层中的至少一个压电层上。此外，在第一压电层的第二表面与蚀刻停止层之间，第一压电层的一部分被去除。

以上示例方面的简化概述用于提供对本公开的基本理解。该概述不是对所有设想的方面的广泛概述，并且既不旨在确定所有方面的关键或决定性要素，也不旨在划定本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个方面，作为随后对本公开的更详细描述的前言。为了实现前述目的，本公开的一个或多个方面包括权利要求中描述且示例性指出的特征。

附图说明

并入本说明书并形成其一部分的附图示出了本公开的一个或多个示例方面，并且与具体实施方式一起用于解释本公开的原理和实施方式。

图1A包括横向激发的薄膜体声学谐振器(XBAR)的示意性平面图和两个示意性截面图。

图1B示出了XBAR的备选构造的示意性截面图。

图2A是图1A的XBAR的一部分的放大示意性截面图。

图2B是图1A的XBAR的备选构造的放大示意性截面图。

图2C是图1A的XBAR的另一备选构造的放大示意性截面图。

图2D是图1A的XBAR的另一备选构造的放大示意性截面图。

图2E是牢固安装的XBAR(SM XBAR)的一部分的放大示意性截面图。

图3A是根据示例性方面的XBAR的示意性截面图。

图3B是根据示例性方面的XBAR的备选示意性截面图。

图4是示出了XBAR中的剪切水平声学模式的图形。

图5A是使用图1A和/或图1B的XBAR的滤波器的示意性框图。

图5B是根据示例性方面的包括声波滤波器件在内的射频模块的示意图。

图6是根据示例性方面的具有不同振膜厚度的两个XBAR器件的示意性截面图。

图7是根据示例性方面的用于制造XBAR的工艺的流程图。

图8是根据示例性方面的用于制造具有不同振膜厚度的XBAR的工艺的流程图。

图9是根据示例性方面的使用层转移子工艺在相同管芯上形成的具有不同振膜厚度的改进的XBAR谐振器的示意性截面图。

图10是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第一工艺的流程图。

图11是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第二工艺的流程图。

图12是根据示例性方面的在相同管芯上形成的具有不同振膜厚度的改进的XBAR谐振器的示意性截面图。

图13是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第三工艺的流程图。

图14是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第四工艺的流程图。

图15是根据示例性方面的使用图13的第一工艺或图14的第二工艺在相同管芯上形成的具有不同振膜厚度的备选XBAR谐振器的示意性截面图。

图16是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的备选工艺的流程图。

图17A至图17Q是示出了根据示例性方面的用于使用图16的层转移子工艺在相同管芯上制造具有不同振膜厚度的XBAR谐振器的XBAR的截面图的图。

贯穿本说明书，图中出现的元件被分配了三位数字或四位数字附图标记，其中，两个最低有效数字特定于该元件，而一个或两个最高有效数字是该元件被第一次引入的图号。可以假定未结合附图描述的元件具有与先前所描述的具有相同附图标记的元件相同的特性和功能。

具体实施方式

现在参考附图描述所公开的声学谐振器、滤波器件和制造该声学谐振器、滤波器件的方法的各个方面，其中，相同的附图标记可以用于始终表示相同的元件。在下面的描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以促进对本公开的一个或多个方面的透彻理解。然而，在一些或所有实例中显而易见的是，下面描述的任何方面可以在不采用下面描述的具体设计细节的情况下实践。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和设备以便于描述一个或多个方面。下面给出了本发明的一个或多个方面的简化概述，以提供对本发明的基本理解。

图1A示出了声学谐振器件(即，横向激发的薄膜体声学谐振器(XBAR)100)的简化示意性顶视图和正交截面图。诸如谐振器100的XBAR谐振器可以用于包括带阻滤波器、带通滤波器、双工器和多路复用器在内的各种RF滤波器。XBAR特别适合用于频率高于3GHz的通信频段的滤波器。

一般而言，XBAR 100由分别形成在压电层110(本文中，压电板或压电层可以互换使用)的一个或两个表面处的薄膜导体图案构成，该压电层110具有平行的前侧112和后侧114(通常也分别被称为第一表面和第二表面)。应当理解，术语“平行”通常是指彼此相对的前侧112和后侧114，并且这些表面不一定是平坦的并且不一定彼此平行。例如，对于由沉积工艺导致的制造差异，前侧112和后侧114可以具有如本领域技术人员将理解的表面起伏。

根据示例性方面，压电层是诸如铌酸锂、钽酸锂、硅酸镧镓、氮化镓或氮化铝之类的压电材料的薄单晶层。应当理解，术语“单晶”不一定意味着完全均匀的晶体结构，并且可以包括由于制造差异而产生的杂质，只要晶体结构在可接受公差内即可。压电层被切割为使得X、Y和Z晶轴相对于前侧和后侧的取向是已知的且是一致的。在本文描述的示例中，压电层是Z-切割的，即，Z轴垂直于前侧112和后侧114。然而，XBAR可以在具有其他晶体取向(包括旋转Z-切割、Z-切割和旋转YX-切割)的压电层上制造。

Y-切割系列(例如，120Y和128Y)通常被称为120YX或128YX，其中“切割角”是y轴与该层的法线之间的角度。“切割角”等于β+90°。例如，具有欧拉角[0°，30°，0°]的层通常被称为“120°旋转Y-切割”或“120Y”。因此，120YX和128YX的欧拉角分别为(0，120至90，0)和(0，128至90，0)。“Z-切割”通常被称为ZY切割，并且被理解为意味着层表面垂直于Z轴，但波沿Y轴传播。ZY切割的欧拉角为(0，0，90)。

除了压电层110的形成位于空腔140上方(例如，跨越空腔140或在空腔140上方延伸)的隔膜115的部分之外，压电层110的后侧114可以至少部分地由衬底120的表面支撑，其中空腔140在压电层110之下的一个或多个层(例如，衬底之上或之中的一个或多个中间层)中。换言之，压电层110的后侧114可以经由一个或多个中间层(例如，介电层)直接或间接地耦接或连接到衬底120的表面。此外，如本文可互换使用的，短语“由……支撑”或“附接”可以意味着直接附接、间接附接、机械上支撑、结构上支撑或其任何组合。压电层的位于空腔上方(例如，跨越空腔或在空腔上方延伸)的部分在本文中可以被称为“隔膜(diaphragm)”115，因为它与麦克风的隔膜物理上相似。如图1A所示，隔膜115与压电层110的在空腔140的整个周边145周围的其余部分邻接。在该上下文中，“邻接”是指“连续地连接而没有任何中间物”。然而，在示例性方面，隔膜115可以被构造为使得隔膜115的边缘表面的至少50％耦接到压电层110的边缘。

根据示例性方面，衬底120被构造为向压电层110提供机械支撑。衬底120例如可以是硅、蓝宝石、石英或一些其他材料、或材料的组合。压电层110的后侧114可以使用晶片接合工艺接合到衬底120。备选地，压电层110可以在衬底120上生长，或者以某种其他方式由衬底支撑或附接到衬底。

出于本公开的目的，“空腔”具有“实体内的空的空间”的常规含义。空腔140可以是完全穿过衬底120的孔(如截面A-A所示)、介电层内的孔(如图1B所示)或衬底120中的凹槽。例如，可以通过在直接或间接地附接压电层110和衬底120之前或之后对衬底120进行选择性蚀刻来形成空腔140。

如图所示，XBAR 100的导体图案包括叉指换能器(IDT)130。IDT 130包括从第一母线132延伸的第一多个平行指(例如，指136)以及从第二母线134延伸的第二多个指。第一多个平行指和第二多个平行指彼此交错。交错指的至少一部分重叠距离AP，该距离AP通常被称为IDT的“孔径(aperture)”。IDT 130的最外侧指之间的中心到中心距离L是IDT的“长度”。

在图1A的示例中，IDT 130在压电层110的前侧112的表面(例如，第一表面)处。然而，如下所述，在其他构造中，IDT 130可以在压电层110的后侧114的表面(例如，第二表面)处，或者分别在压电层110的前侧112和后侧114两者的表面处。

第一母线132和第二母线134被构造为XBAR 100的端子。在操作中，施加在IDT 130的两个母线132、134之间的射频或微波信号在压电层110内主要激发声学模式。如将进一步详细讨论的，主要激发的声学模式是体剪切模式或体声波，其中，体剪切声波的声能在压电层110中被IDT 130激发并且沿与压电层110的表面基本/主要正交的方向传播，该方向也主要垂直于或横向于由IDT指产生的电场的方向。即，当在两个母线132、134之间施加射频或微波信号时，施加到各组IDT指的RF电压产生相对于压电层110的表面横向激发的时变电场。因此，在一些情况下，主要激发的声学模式通常可以被称为横向激发的体声波，因为与传播相反，位移主要发生在压电层体的方向上，如下面参考图4更详细讨论的。

出于本公开的目的，“主要声学模式”通常可以指在主要厚度剪切方向(例如，X方向)上引起振动位移的操作模式，因此波基本/主要在连接压电层的相对的前表面和后表面的方向上(即，Z方向上)传播。换言之，波的X方向分量显著小于Z方向分量。“主要激发的声学模式”中的术语“主要”的使用不一定指低阶或高阶模式。因此，XBAR被视为横向激发的薄膜体波谐振器。

在任何一种情况下，IDT 130位于压电层110处或位于压电层110上，使得至少IDT的指在压电层110的位于空腔140上方的部分(例如隔膜115)处延伸或在该部分上延伸，如本文所述。如图1A所示，空腔140具有矩形截面，其范围大于IDT 130的孔径AP和长度L。根据其他示例性方面，XBAR的空腔可以具有不同的截面形状，例如规则或不规则的多边形。XBAR的空腔可以具有多于或少于四个侧面，这些侧面可以是直的或弯曲的。

根据示例性方面，XBAR 100的面积被确定为IDT 130的面积。例如，可以基于长度L的测量值乘以IDT 130的交错指的孔径AP的测量值来确定IDT 130的面积。如本公开在这里使用的，例如，面积以μm²为单位，并且被认为是IDT在XY平面中的面积。因此，如下所述，可以基于设计选择来调整XBAR 100的面积，从而调整特定XBAR 100的总电容。

为了便于在图1A中呈现，IDT指的几何节距(pitch)和宽度相对于XBAR的长度(尺寸L)和孔径(尺寸AP)被大大放大了。典型的XBAR在IDT中具有多于十个平行指。例如，根据示例性方面，XBAR在IDT中可以具有数百个甚至数千个平行指。类似地，截面图中指的厚度被大大放大了。

图1B示出了备选XBAR构造100′的示意性截面图。在图1B中，谐振器100′的空腔140(其通常可以对应于图1A的空腔140)完全形成在介电层124(例如SiO₂，如图1B所示)内，该介电层124位于衬底120(在图1B中被指示为Si)和压电层110(在图1B中被指示为LN)之间。尽管单个介电层124被示出为具有(例如，通过蚀刻)形成在其中的空腔140，但应当理解，介电层124可以由形成在彼此之上的多个单独介电层形成。

此外，在图1B的示例中，空腔140的所有侧面均由介电层124限定。然而，在其他示例性实施例中，空腔140的一个侧面或多个侧面可以由衬底120或压电层110限定。在图1B的示例中，空腔140具有梯形形状。然而，如上所述，空腔形状不受限制，并且可以是矩形、椭圆形或其他形状。

图2A示出了图1A或图1B的XBAR 100的详细示意性截面图。压电层110是具有厚度ts的压电材料的单晶层。ts例如可以是100nm至1500nm。当在从3.4GHZ至7GHz的用于5G NR和Wi-Fi^TM频段的滤波器中使用时，厚度ts例如可以是150nm至500nm。

在该方面，可以在压电层110的前侧112上形成前侧介电层212(例如，第一介电涂层或材料)。根据定义，XBAR的“前侧”是背对衬底的表面。前侧介电层212具有厚度tfd。如图2A所示，前侧介电层212覆盖IDT指238a、238b，IDT指238a、238b可以对应于上面关于图1A描述的指136。尽管未在图2A中示出，但前侧介电层212也可以仅沉积在IDT指238a、238b之间。在这种情况下，可以在IDT指上沉积附加的薄介电层(未示出)以对指进行密封和钝化。此外，尽管也未在图2A中示出，但前侧介电层212例如也可以仅沉积在所选择的IDT指238a上。

后侧介电层214(例如，第二介电涂层或材料)也可以形成在压电层110的后侧114的后侧上。通常，出于本公开的目的，术语“后侧”是指在与IDT结构的导体图案相对的一侧和/或与前侧介电层212相对的一侧上。此外，后侧介电层214具有厚度tbd。前侧介电层212和后侧介电层214可以是非压电介电材料，例如二氧化硅或氮化硅。Tfd和tbd例如可以是0至500nm。Tfd和tbd可以小于压电层的厚度ts。Tfd和tbd不一定相等，并且前侧介电层212和后侧介电层214不一定是相同的材料。根据各个示例性方面，前侧介电层212和后侧介电层214中的任一个或两者可以由两种或更多种材料的多个层形成。

IDT指238a、238b可以是铝、基本铝合金、铜、基本铜合金、铍、金或一些其他导电材料。诸如铬或钛的其他金属的薄(相对于导体的总厚度)层可以形成在这些指的下方和/或上方，以提高指与压电层110之间的粘合性，和/或钝化或封装这些指。IDT的母线(图1A中的132、134)可以由与这些指相同或不同的材料制成。在各个示例性方面，IDT指的截面形状可以是梯形(指238a)、矩形(指238b)或一些其他形状。

尺寸p是相邻IDT指(例如，图2A至图2C中的IDT指238a、238b)之间的中心到中心间距(spacing)。如图2A所示，可以在指的宽度“w”的中心处测量中心到中心间距的中心点。在一些情况下，如果给定指的宽度沿指的长度而改变、如果宽度和延伸方向改变、或其任何变型，则中心到中心间距可以改变。在这种情况下，对于沿着AP的给定位置，中心到中心间距可以被测量为平均中心到中心间距、最大中心到中心间距、最小中心到中心间距、或其任何变型。相邻指可以各自从不同的母线延伸，并且中心到中心间距可以是从自第一母线延伸的第一指的中心到与第一指相邻且自第二母线延伸的第二指的中心测量的。中心到中心间距在IDT的长度上可以是恒定的，在这种情况下，尺寸p可以被称为IDT的节距和/或XBAR的节距。然而，根据下面将更详细讨论的示例性方面，中心到中心间距沿IDT的长度变化，在这种情况下，IDT的节距可以是尺寸p在IDT的长度上的平均值。当与其他相邻指相比时，从一个指到相邻指的中心到中心间距可以在多个相邻对的离散部分或其任何组合中连续变化。每个IDT指(例如，图2A、图2B和图2C中的IDT指238a、238b)具有与每个指的长方向垂直地测量的宽度w。宽度w在本文中也可以被称为“标记(mark)”。一般而言，IDT指的宽度在IDT的长度上可以是恒定的，在这种情况下，尺寸w可以是每个IDT指的宽度。然而，在如下面将讨论的示例性方面，各个IDT指的宽度沿IDT 130的长度变化，在这种情况下，尺寸w可以是IDT指在IDT的长度上的宽度的平均值。注意，IDT指的节距p和宽度w是在与IDT的长度L平行的方向上测量的，如图1A中所定义的。

一般而言，XBAR的IDT与表面声波(SAW)谐振器中使用的IDT显著不同，主要在于XBAR的IDT激发如下面关于图4更详细地描述的剪切厚度模式，而SAW谐振器在操作中激发表面波。此外，在SAW谐振器中，IDT的节距是谐振频率下的声波波长的二分之一。此外，SAW谐振器IDT的标记节距比率通常接近0.5(即，标记或指宽约为在谐振时的声波波长的四分之一)。在XBAR中，IDT的节距p通常是这些指的宽度w的2倍至20倍。此外，IDT的节距p通常是压电层110的厚度ts的2倍至20倍。此外，XBAR中IDT指的宽度不限于在谐振时的声波波长的四分之一。例如，XBAR IDT指的宽度可以是500nm或更大，使得IDT可以使用光学光刻来制造。IDT指的厚度tm可以从100nm至约等于宽度w，因为光刻工艺通常不能支持厚度大于宽度的构造。IDT的母线(图1A中的132、134)的厚度与IDT指的厚度tm之间的关系可以是等于、小于、大于或其任何组合。注意，本文描述的XBAR器件不限于本文描述的尺寸范围。

此外，与SAW滤波器不同，XBAR的谐振频率取决于其隔膜的总厚度(即，在竖直或厚度方向上)，包括压电层110以及设置在其上的前侧介电层212和后侧介电层214。在示例性方面，可以改变一个或两个介电层的厚度以改变滤波器中的各种XBAR的谐振频率。例如，梯形滤波器电路中的并联谐振器可以包含较厚的介电层，以相对于具有较薄介电层(因此具有较薄总厚度)的串联谐振器降低并联谐振器的谐振频率。

返回参考图2A，IDT指238a、238b上方的前侧介电层212的厚度tfd可以大于或等于处理并钝化压电层110的前侧112上的IDT指和其他导体所需的最小厚度。根据示例性方面，取决于前侧介电层的材料和沉积的方法，最小厚度例如可以是10nm至50nm。后侧介电层214的厚度可以被构造为特定厚度以调节谐振器的谐振频率，如下面将更详细描述的。

尽管图2A公开了IDT指238a和238b在压电层110的前侧112处的构造，但可以提供备选构造。例如，图2B示出了备选构造，其中，IDT指238a、238b在压电层110的后侧114处(即，面对空腔)并且被后侧介电层214覆盖。前侧介电层212可以覆盖压电层110的前侧112。在示例性方面，可以修整或蚀刻设置在每个谐振器的隔膜上的介电层以调节谐振频率。然而，如果介电层在隔膜的面对空腔的一侧上，则存在(例如，由指上的涂层产生的)杂散模式的变化。此外，通过IDT的顶部上涂覆的钝化层，标记会改变，这也可以导致杂散。因此，如图2B所示，通过将IDT指238a、238b设置在压电层110的后侧114处，与IDT指238a和238b在压电层110的前侧112上时相比，可以消除解决频率的变化及其对杂散的影响这两个问题的需要。

图2C示出了备选构造，其中，IDT指238a、238b在压电层110的前侧112上并且被前侧介电层212覆盖。IDT指238c、238d也在压电层110的后侧114上并且也被后侧介电层214覆盖。如先前所描述的，前侧介电层212和后侧介电层214不一定是相同的厚度或相同的材料。

图2D示出了另一备选构造，其中，IDT指238a、238b在压电层110的前侧112上并且被前侧介电层212覆盖。对前侧介电层的表面进行平坦化。可以例如通过抛光或一些其他方法对前侧介电层进行平坦化。具有厚度tp的介电材料薄层可以覆盖IDT指238a、238b以对这些指进行密封和钝化。尺寸TP例如可以是10nm至50nm。

上面关于图2A至图2D描述的XBAR构造中的每个XBAR构造包括跨越空腔的隔膜。然而，在备选方面，声学谐振器可以被牢固(solidly)安装，其中具有IDT指的隔膜被安装在布拉格镜上或被安装在布拉格镜上方，该布拉格镜进而可以被安装在衬底上。

具体地，图2E示出了牢固安装的XBAR(SM XBAR)的详细示意性截面图。SM XBAR包括压电层110和IDT(包括一对IDT指238)，其中，介电层212设置在压电层110和IDT指238上。与上述构造类似，压电层110具有平行的前表面和后表面。尺寸ts是压电层110的厚度。IDT指238的宽度是尺寸w，IDT指的厚度是尺寸tm，并且IDT节距是尺寸p。注意，IDT指238通常可以对应于如上所述的指238a和238b。

与图1A和图1B所示的XBAR器件相比，图2E中的SM XBAR的IDT未形成在跨越衬底中的空腔的隔膜上。相反，声学布拉格反射器240被夹在衬底220的表面222与压电层110的后表面之间。术语“夹在……之间”意味着声学布拉格反射器240设置在衬底220的表面222与压电层110的后表面之间并且机械地附接到衬底220的表面222和压电层110的后表面。在一些情况下，附加材料的层可以设置在声学布拉格反射器240与衬底220的表面222之间和/或设置在布拉格反射器240与压电层110的后表面之间。可以存在这种附加材料层，例如以便于接合压电层110、声学布拉格反射器240和衬底220。

声学布拉格反射器240可以是被构造为反射在压电体中激发的主声学模式的至少一部分的声学反射镜，并且包括在具有高声学阻抗的材料与具有低声学阻抗的材料之间交替的多个介电层。材料的声学阻抗是材料的剪切波速度和密度的乘积。“高”和“低”是相对术语。对于每个层，用于比较的标准是相邻层。每个“高”声学阻抗层的声学阻抗高于两个相邻低声学阻抗层的声学阻抗。每个“低”声学阻抗层的声学阻抗低于两个相邻高声学阻抗层的声学阻抗。如上面所讨论的，XBAR的压电层中的主声波模式是剪切体波。在示例性方面，声学布拉格反射器240的每个层的厚度等于或约为剪切体波的层中的波长的四分之一，该剪切体波在SM XBAR的谐振频率下或在SM XBAR的谐振频率附近具有与主声波模式相同的偏振。具有相对较低声学阻抗的介电材料包括二氧化硅、含碳氧化硅、以及诸如交叉链接的聚苯聚合物之类的特定塑料。具有相对较高声学阻抗的材料包括氧化铪、氮化硅、氮化铝、碳化硅。声学布拉格反射器240的所有高声学阻抗层不必是相同的材料，并且所有低声学阻抗层不必是相同的材料。在图2E的示例中，声学布拉格反射器240具有总共六个层，但声学布拉格反射器在备选构造中可以具有多于或少于六个层。

IDT指(例如，IDT指238a和238b)可以设置在压电层110的前侧112的表面上。备选地，IDT指(例如，IDT指238a和238b)可以设置在凹槽中，该凹槽形成在前侧112的表面中。凹槽可以部分地延伸穿过压电层。备选地，凹槽可以完全延伸穿过压电层。

图3A和图3B示出了XBAR 100的沿图1A中定义的截面A-A的两个示例性截面图。在图3A中，与压电层110相对应的压电层310直接附接到衬底320，该衬底320可以对应于图1A的衬底120。此外，在压电层310的包含XBAR的IDT的部分(即，隔膜315)下方的衬底中形成未完全贯穿衬底320的空腔340。在示例性方面，空腔340可以对应于图1A和/或图1B的空腔140。在示例性方面，空腔340可以例如通过在附接压电层310之前蚀刻衬底320来形成。备选地，空腔340可以通过用选择性蚀刻剂蚀刻衬底320而形成，该选择性蚀刻剂通过在压电层310中设置的一个或多个开口到达衬底。

图3B示出了备选方面，其中，衬底320包括基底322、以及设置在压电层310和基底322之间的中间层324。例如，基底322可以是硅(例如，硅支撑衬底)，并且中间层324可以是二氧化硅或氮化硅或一些其他材料，例如中间介电层。即，在该方面，基底322与中间层324被统称为衬底320。如进一步所示，在压电层310的包含XBAR的IDT指的部分(即，隔膜315)下方的中间层324中形成空腔340。例如，可以通过在附接压电层310之前蚀刻中间层324来形成空腔340。备选地，可以通过蚀刻中间层324来形成空腔340。在其他示例实施例中，可以通过其他方式在中间层324中限定空腔340，该其他方式与是否蚀刻中间层324来限定空腔340不同。在一些情况下，可以使用选择性蚀刻剂来执行蚀刻，该选择性蚀刻剂通过在压电层310中设置的一个或多个开口(未示出)到达衬底。

在这种情况下，隔膜315(其在示例性方面可以对应于例如图1A的隔膜115)可以与压电层310的在空腔340的大部分周边周围的其余部分邻接。例如，隔膜315可以与压电层310的在空腔340的周边的至少50％周围的其余部分邻接。如图3B所示，空腔340完全延伸穿过中间层324。即，隔膜315可以具有面对压电层310的外边缘，其中隔膜315的边缘表面的至少50％耦接到压电层310的面对隔膜315的边缘。该构造提供了谐振器的增加的机械稳定性。

在其他构造中，空腔340可以部分地延伸到中间层324内，但不是完全穿过中间层324(即，中间层324可以在基底322的顶部上在空腔的底部上延伸)，或者可以延伸穿过中间层324并(部分地或全部)进入基底322内。如上所述，应当理解，根据各个示例性方面，IDT的交错指可以设置在图3A和图3B中的隔膜315的任一表面或两个表面上。

图4是XBAR中的感兴趣的主要激发的声波模式的图形说明。图4示出了XBAR 400的一小部分，包括压电层410和三个交错IDT指430。通常，根据示例性方面，XBAR 400的示例性构造可以对应于上面描述并且在图2A至图2D中示出的任一构造。因此，应当理解，压电层410可以对应于压电层110，并且IDT指430可以根据例如指238a和238b的任一构造来实现。

在操作中，将RF电压施加到交错指430。该电压在这些指之间产生随时间变化的电场。电场的方向是横向于(即，横向激发的)或主要平行于压电层410的表面，如标记为“电场”的箭头所指示的。由于压电层410的高介电常数，电场相对于空气高度集中在压电层中。横向电场在压电层410中引入剪切变形，因此在压电层410中强烈激发剪切声学模式。在该上下文中，“剪切变形”被定义为材料中的平行平面在相对于彼此平移的同时保持平行并保持恒定距离的变形。换言之，材料的平行平面相对于彼此横向移位。“剪切声学模式”被定义为介质中导致介质剪切变形的声学振动模式。XBAR 400中的剪切变形由曲线460表示，其中，相邻的小箭头提供原子运动的方向和幅度的示意性指示。注意，为了便于在图4中的可视化，原子运动的程度以及压电层410的厚度已经被放大。虽然原子运动主要是横向的(即，如图4所示的水平方向的)，但主要激发的剪切声波模式的声能流的方向基本和/或主要正交于压电层的表面，如箭头465所指示的。

基于剪切声波谐振的声学谐振器可以实现比当前最先进的在厚度方向上施加电场的薄膜体声学谐振器(FBAR)和牢固安装谐振器体声波(SMR BAW)器件更好的性能。在这种器件中，声学模式是压缩的，其中原子运动和声能流方向在厚度方向上。另外，与其他声学谐振器相比，剪切波XBAR谐振的压电耦合可以较高(＞20％)。因此，高压电耦合能够设计和实现具有可观带宽的微波和毫米波滤波器。

图5A是使用XBAR(例如，上述通用XBAR构造100)的高频带通滤波器500的示意性电路图和布局。滤波器500具有常规梯形滤波器架构，包括四个谐振器510A、510B、510C和510D以及三个并联谐振器520A、520B和520C。串联谐振器510A、510B、510C和510D串联连接在第一端口和第二端口之间(因此被称为术语“串联谐振器”)。在图5A中，第一端口和第二端口分别被标记为“入(In)”和“出(Out)”。然而，滤波器500是双向的并且任一端口可以用作滤波器的输入或输出。至少三个并联谐振器(例如，并联谐振器520A、50B和502C)从串联谐振器之间的节点连接到接地连接。滤波器可以包含图5A中未示出的附加电抗组件，例如电感器。在示例性方面，所有并联谐振器和串联谐振器都是XBAR(例如，如上所述的XBAR构造100和/或100’中的任一个)。包括三个串联谐振器和两个并联谐振器是示例。滤波器可以具有多于或少于七个总谐振器、多于或少于四个串联谐振器、以及多于或少于三个并联谐振器。通常，所有串联谐振器串联连接在滤波器的输入与输出之间。所有并联谐振器通常连接在地与输入、输出或两个串联谐振器之间的节点之间。

在示例性滤波器500中，滤波器500的串联谐振器510A、510B、510C和510D以及并联谐振器520A、520B和520C形成在接合到硅衬底(不可见)的至少一个压电材料层530(并且在一些情况下形成在单个压电材料层530)上。然而，在备选方面，例如，单独的谐振器可以各自形成在接合到单独衬底的单独压电层上。此外，每个谐振器包括相应的IDT(未示出)，其中，至少IDT的指设置在衬底中的空腔或声学反射镜上方。在该上下文和类似上下文中，术语“相应的”意味着“将事物彼此相关”，即，具有一对一的对应关系。在图5A中，空腔被示意性地示出为虚线矩形(例如，矩形535)。在该示例中，每个IDT设置在相应的空腔上方。在其他滤波器中，两个或更多个谐振器的IDT可以设置在单个空腔上方。

滤波器500中的谐振器510A、510B、510C、510D、520A、520B和520C中的每一个具有谐振器的导纳非常高的谐振和谐振器的导纳非常低的反谐振。谐振和反谐振分别发生在谐振频率和反谐振频率处，对于滤波器500中的各种谐振器，谐振频率和反谐振频率可以相同或不同。简而言之，每个谐振器在其谐振频率下可以被视为短路，而在其反谐振频率下可以被视为开路。在并联谐振器的谐振频率和串联谐振器的反谐振频率处，输入-输出传递函数将接近于零。在典型滤波器中，并联谐振器的谐振频率位于滤波器通带的下边缘之下，并且串联谐振器的反谐振频率位于通带的上边缘之上。

谐振器的谐振频率和反谐振频率之间的频率范围对应于谐振器的耦合(coupling)。取决于滤波器500的设计参数，谐振器510A、510B、510C、510D、520A、520B和520C中的每个谐振器可以具有相应谐振器被调谐到的特定耦合参数，以便实现滤波器500所需的频率响应。

根据示例性方面，串联谐振器510A、510B、510C和510D以及并联谐振器520A、520B和520C中的每一个可以具有如上面关于图1A至图2D所描述的XBAR构造，其中具有IDT指的隔膜跨越空腔上方。备选地，串联谐振器510A、510B、510C、510D以及并联谐振器520A、520B和520C中的每一个可以具有以下XBAR构造：串联谐振器510A、510B、510C、510D和/或并联谐振器520A、520B和520C可以牢固地安装在布拉格反射镜上或安装在布拉格反射镜上方(例如，如图2E所示)，该布拉格反射镜进而可以安装在衬底上。

图5B是根据示例性方面的包括声波滤波器件在内的射频模块的示意图。具体地，图5B示出了根据示例性方面的包括一个或多个声波滤波器544在内的射频模块540。所示的射频模块540还包括射频(RF)电路(或电路)543。在示例性方面，如上面关于图5A所描述的，声波滤波器544可以包括滤波器500中的一个或多个，该滤波器500包括XBAR。

图5B所示的声波滤波器544包括端子545A和545B(例如，第一端子和第二端子)。端子545A和545B可以用作例如声波滤波器544的输入接触部和输出接触部。尽管示出了两个端子，但对于特定应用，可以实现任何合适数量的端子。声波滤波器544和RF电路543在图5B中的封装衬底546(例如，公共衬底)上。封装衬底546可以是层压衬底。端子545A和545B可以分别通过电连接器548A和548B分别电连接到封装衬底546上的接触部547A和547B。电连接器548A和548B例如可以是凸块或布线接合。在示例性方面，通过使用或不使用封装衬底546，声波滤波器544和RF电路543可以一起封装在公共封装内。

RF电路543可以包括任何合适的RF电路。例如，RF电路可以包括一个或多个射频放大器(例如，一个或多个功率放大器和/或一个或多个低噪声放大器)、一个或多个射频开关、一个或多个附加RF滤波器、一个或多个RF耦接器、一个或多个延迟线、一个或多个移相器或其任何合适的组合。RF电路543可以电连接到一个或多个声波滤波器544。射频模块540可以包括一个或多个封装结构，以例如提供保护和/或有助于更容易地处理射频模块540。这种封装结构可以包括形成在封装衬底546上方的包覆成型结构。包覆成型结构可以封装射频模块540的一些或全部组件。

因此，根据该示例性方面，射频模块可以包含射频(RF)滤波器，该射频滤波器进而包含被连接为梯形滤波器电路的多个XBAR器件。此外，确定XBAR的谐振频率的主导参数是谐振器的压电层或振膜(例如，隔膜)的厚度。谐振频率在较小程度上还取决于IDT指的节距和宽度或标记。许多滤波器应用需要谐振器的谐振频率和/或反谐振频率的范围超出通过改变IDT的节距可以实现的范围。在示例中，美国专利No.10,491,291(其内容通过引用并入本文)描述了以下内容：使用沉积在并联谐振器的IDT指的指之间和/或之上的介电频率设置层，来降低并联谐振器的相对于串联谐振器的谐振频率的谐振频率。

宽带宽滤波器所需的介电频率设置层厚度有助于激发可能位于滤波器的通带内的杂散模式。根据本公开的示例性方面，提供以下器件和方法：代替使用压电层上的介电频率设置层(或者作为压电层上的介电频率设置层的附加手段)，在相同管芯(die)上具有/形成两个(或更多个)不同XBAR压电层或振膜(例如，隔膜)厚度，以调谐振膜的不同频率的主剪切声学模式。

根据示例性方面，XBAR谐振器可以形成在具有不同振膜厚度的相同管芯上。谐振器可以是用于宽带滤波器的复合压电晶片，该复合压电晶片使用薄接合层(例如，Al₂O₃)来形成不同的振膜厚度。通过使用与薄接合层接合的两个薄压电层，复合压电晶片允许在单个XBAR管芯上实现不同厚度谐振器的相当于两个芯片的性能。

一般而言，在管芯上产生不同谐振器振膜厚度可能造成以下困难：(1)精确地制造多于一个振膜厚度的难度，(2)谐振器频率特性对谐振器振膜的厚度精度的敏感度，(3)谐振器特性对谐振器振膜的声学和压电性质的敏感度，(4)由于不同振膜厚度产生的表面高程而对后续IDT、金属和电介质处理产生的不利影响。

本文描述的示例性方面通过提供一种方法来缓解这些困难，该方法用于在管芯上精确地制造多个振膜厚度，而不显著降低谐振器特性(例如，谐振频率和反谐振频率以及谐振的质量因数(Q)、杂散、伽玛、功率处理、频率的温度系数(TCF))、机械或热膜特性，并且不具有在晶片表面上产生不同高程的不同振膜厚度。使用本文所述的层转移子工艺以及薄蚀刻停止层，可以在相同晶片上实现两个振膜厚度，而不牺牲振膜性能或晶片表面的平坦度。

根据示例性方面，图6是形成在相同管芯600上的具有不同压电层(例如，振膜)厚度的两个XBAR谐振器602和604的示意性截面图。管芯600可以是滤波器件或可以是滤波器件的一部分，该滤波器件具有：谐振器602，相对于该滤波器件的输入和输出作为较低频率的并联谐振器；以及谐振器604，相对于该滤波器件的输入和输出作为较高频率的串联谐振器。在任何情况下，谐振器602或604可以是本文描述的谐振器(例如上面关于图1A至图2E描述的谐振器)中的任何一个。出于本公开的目的，“管芯”可以是从诸如晶片之类的其他芯片切割而来的半导体芯片或集成电路(IC)芯片。它可以是单片集成电路(也被称为IC、芯片或微芯片)，该单片集成电路在通常为硅的半导体材料的一个小平板(或“芯片”)上具有一组电子电路。

管芯600具有衬底620，该衬底620具有第一空腔640和第二空腔644。第一压电层或振膜(例如，隔膜)610跨越第一空腔640；第二压电振膜650跨越第二空腔644。第一压电层或振膜610包括压电板612、接合层614和压电板616。第二压电层或振膜650包括压电板612和接合层614，但不包括第二压电板616。第一压电层或振膜610可以包括复合层(或至少两个材料层)，该复合层对应于：第二压电板616与接合层614化学或分子接合，该接合层614与第一压电板612化学或分子接合。第二压电层或振膜650可以是复合层，该复合层包括：接合层614，化学或分子接合到第一压电板612；以及第二压电板616，已经在谐振器602的顶部上方被掩蔽，第二压电板616的暴露部分已经使用接合层614作为蚀刻停止层从谐振器604的顶部蚀刻掉。有效地，蚀刻停止层614使得制造工艺能够控制蚀刻的深度，而无需考虑针对蚀刻的特定定时约束。在一个方面，随后可以使用用于蚀刻工艺的不同化学物质来去除蚀刻停止层，以便保持压电层的性质，该化学物质对于压电层的先前已经被蚀刻掉的部分更加温和。

应当理解，虽然衬底620被示出为单一材料(例如，硅)，但衬底620可以被形成为单独的基底和中间(例如，介电)层，例如上面关于图1B和/或图3B描述的构造。此外，虽然声学谐振器602的IDT 636和声学谐振器604的IDT 638被示出在相应压电层或振膜的与相应空腔640和644相对的表面上，但在备选方面，相应IDT可以面对相应空腔640和644。

如图所示，例如，压电板612具有可以在300nm至600nm的范围内的厚度tp1。例如，接合层614具有可以在5nm至50nm的范围内的厚度tb。压电板616具有可以在例如50nm至200nm的范围内的厚度tp2。在一些方面，tp1为451、458或465nm；tb分别为10、20或30nm。在一些方面，tp2可以为120nm，并且tm可以为650nm。在一些方面，tp1和tp2相同。在一种情况下，tp1和tp2均可以为197.5nm。在其他方面，tp1和tp2不同，其中，tp1＝465nm，并且tp2＝120nm。在一些方面，tp1可以大于tp2。在另一方面，tp2可以大于tp1。在一个方面，tp1为400nm，并且压电板616不存在。压电板612和/或压电板616可以是针对第一压电层或振膜610所述的材料。在一些实施方式中，压电板612和压电板616可以是相同的材料，或者在其他实施方式中，可以是不同的材料或不同的晶体取向。此外，接合层例如可以由Al₂O₃或SiO₂的一部分形成，或者至少包括Al₂O₃或SiO₂的一部分。

因此，根据图6所示的示例性方面，提供了包括衬底620的声学谐振器(例如，XBAR)600，该衬底620可以包括至少一对空腔640和644。如上所述，空腔640和644可以直接设置在衬底620(例如，硅)中或者设置(或部分地设置)在一个或多个中间层中，在示例性方面，该中间层可以是介电层，诸如二氧化硅。

此外，设置具有彼此相对的第一表面和第二表面的第一压电层612。第一表面可以在与衬底620相对的一侧上，并且第一压电层612的第二表面可以直接或者经由一个或多个中间层耦接或附接到衬底620。另外，具有相对的第一表面和第二表面的第二压电层616可以设置为与衬底相对，使得第二压电层616的第一表面耦接到第一压电层612的第一表面并与衬底620相对。即，第一压电层612的第一表面和第二压电层616的第一表面彼此面对。

另外，可以被设置为接合层的蚀刻停止层614设置在第一压电层612和第二压电层616的相应第一表面之间。具有交错指的第一IDT 636和具有交错指的第二IDT 638分别设置在第一压电层612和第二压电层616中的至少一个处。在图6所示的示例中，IDT 636设置在第二压电层616上，并且IDT 638设置在第一压电层612上。如进一步所示，去除第一压电层612和第二压电层616之一的位于相应压电层的第二表面与蚀刻停止层614之间的一部分。如下面详细描述的，蚀刻停止层614使得能够控制制造工艺以有效地制备具有不同厚度的两个单独的谐振器602和604。即，一个或多个第一声学谐振器602与一个或多个第二声学谐振器604具有不同的堆叠厚度。

出于本公开的目的，本文所使用的术语“堆叠”是指各个谐振器的厚度(例如，Z轴方向)上的构造。因此，具有相同堆叠的一对谐振器将具有相同的层(例如，压电层、介电层、衬底)等，而声学谐振器602和604具有不同数量的层，因此具有不同的堆叠厚度。根据示例性方面，一个或多个串联谐振器可以具有第一堆叠厚度，并且一个或多个并联谐振器可以具有比第一堆叠厚度大的第二堆叠厚度。

如图6所示，第一压电层612在一对空腔640和644中的每个空腔的上方延伸。此外，IDT之一(例如，第二IDT 638)设置在去除了第二压电层616的一部分之处的第一压电层612上。例如，IDT 638可以直接设置在第一压电层612上或蚀刻停止层614上，在示例性方面，该蚀刻停止层614可以被构造为接合层。在备选方面，如下面关于图12和图15所描述的，第一IDT和第二IDT均可以设置在第二压电层(例如，第二压电层1216和1516)的第二表面上。

在另一示例性方面，例如美国专利No.11，811，386中所描述的，可以针对蚀刻停止层614使用材料，使得蚀刻停止层614被构造为去耦介电层，该专利的内容通过引用并入本文。此外，蚀刻停止层614还可以包括多个层或材料，例如，以单独地被构造为如本文所述的蚀刻停止层和/或接合层和/或去耦介电层。

如进一步所示，第二压电层616的被去除的部分在声学谐振器604的厚度方向(例如，Z轴方向)上与一对空腔640和644中的一个空腔(例如，空腔644)重叠。有效地，第一IDT636和第二IDT 638形成具有不同谐振频率的一对声学谐振器。如上所述，第一压电层612和第二压电层616以及第一IDT 636和第二IDT 638可以被配置为使得施加到每个IDT的射频信号分别在第一压电层和第二压电层中激发主剪切声学模式。此外，在示例性方面，第一压电层61 2可以由具有第一切割的材料形成，第二压电层616可以由具有第二切割的材料形成，第一切割具有第一晶体取向，并且第二切割具有不同于第一晶体取向的第二晶体取向。

图7是示出了用于制造XBAR或包含XBAR的滤波器的工艺700的简化流程图。为了便于说明，将参考图6描述工艺700。工艺700以衬底(例如，图1A的120；图6的620)和压电材料的压电层或板(例如，图1A的110；图6的612、616)开始于框702，并且以完成的XBAR或滤波器结束于框714。如随后将描述的，压电层或板可以安装在牺牲衬底上或者可以是压电材料晶片的一部分。还应当理解，图7的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图7所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、化学机械加工(CMP)、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。

图7的流程图捕捉了用于制造XBAR的工艺700的三种变体，该三种变体在何时以及如何在衬底中形成空腔方面不同。可以在步骤702、710或712处形成空腔。在工艺700的三种变体中的每种变体中仅执行这些步骤之一。

压电板612、616可以是例如Z-切割、旋转-Z切割或旋转Y-切割的铌酸锂、钽酸锂或针对压电板612、616所述的材料。压电板612、616可以是一些其他材料和/或一些其他切割。衬底620可以是硅。衬底620可以是允许通过蚀刻或其他工艺来形成深空腔的一些其他材料。硅衬底可以具有硅TOX层和多晶硅层。

在工艺700的一个实施方式中，在框702处，在压电板612直接或经由一个或多个中间层接合到衬底620之前，在702处在衬底120、320、620(或附接到衬底的介电层124或324)中形成一个或多个空腔。可以针对滤波器件中的每个谐振器形成单独的空腔。可以使用常规光刻和蚀刻技术来形成一个或多个空腔(例如，图6的640、644)。这些技术可以是各向同性或各向异性的，并且可以使用深反应离子蚀刻(DRIE)。通常，在702处形成的空腔可以不贯穿衬底620，并且所得谐振器件可以具有如图3A、图3B或图6所示的截面。

在框704处，将压电板612直接或经由一个或多个中间层接合到衬底620。压电板612和衬底620可以通过晶片接合工艺而接合。通常，衬底620和压电板612的配合表面被高度抛光。如上所述，中间材料(例如，氧化物或金属)的一个层或多个层可以形成或沉积在压电板612和衬底620之一或两者的配合表面上。一个或两个配合表面可以使用例如等离子工艺来激活。然后可以用相当大的力将配合表面压在一起，以在压电板612和衬底620或中间材料层之间建立分子接合。

在704的第一实施方式中，压电板612最初安装在牺牲衬底上。在压电板612和衬底620接合之后，牺牲衬底和任何中间层被去除以暴露压电板612的表面(先前面对牺牲衬底的表面)。可以例如通过材料相关的湿法或干法蚀刻或某个其他工艺来去除牺牲衬底。

在704的第二实施方式中，可以使用压电晶片(例如，单晶)。离子可以被注入到压电晶片表面下方的受控深度(图7中未示出)。压电晶片的从表面到离子注入深度的部分是(或将成为)薄压电板，并且晶片的其余部分实际上是牺牲衬底。在压电晶片的注入表面和器件衬底接合之后，压电晶片可以在注入离子的平面处(例如，使用热冲击)被拆分，留下暴露并接合到衬底620的压电材料的薄板。压电材料的薄板的厚度由注入离子的能量(以及由此产生的深度)决定。离子注入和随后分离薄板的工艺通常被称为“离子切片”。可以在拆分压电晶片之后抛光或平坦化薄压电板的暴露表面。

在704处接合压电板612可以包括用于形成图6的第一压电层或振膜610和第二压电层或振膜650的描述。在704处接合到衬底620的压电板612可以在相同管芯上具有两个(或更多个)不同的XBAR压电振膜(例如，隔膜)厚度以调谐振膜，而不是通过使用振膜上的介电频率设置层来调谐振膜。可以选择这些压电层的不同厚度来使所选择的XBAR被调谐到与其他XBAR不同的谐振频率。例如，可以使用这些压电层的不同厚度来调谐滤波器中的XBAR的主剪切声学模式的谐振频率。

在框706处，在压电板的表面上形成限定一个或多个XBAR器件的导体图案和介电层。通常，滤波器件可以具有顺序地进行沉积和图案化的两个或更多个导体层。导体层可以包括接合焊盘、金或焊料凸块、或用于在器件和外部电路之间建立连接的其他部件。导体层可以是例如铝、铝合金、铜、铜合金、钼、钨、铍、金或一些其他导电金属。可选地，其他材料的一层或多层可以设置在导体层下方(即，在导体层与压电板之间)和/或在导体层的顶部上。例如，钛、铬或其他金属的薄膜可以用于提高导体层与压电板之间的粘合性。导体层可以包括接合焊盘、金或焊料凸块、或用于在器件和外部电路之间建立连接的其他部件。

在706处，通过在压电板612的表面上沉积导体层，并通过利用图案化的光刻胶进行蚀刻来去除多余的金属，可以形成导体图案。备选地，在706处，可以使用剥离工艺来形成导体图案。光刻胶可以沉积在压电板上方并被图案化以限定导体图案。导体层可以顺序地沉积在压电板的表面上方。然后，光刻胶可以被去除，这去除了多余的材料，留下导体图案。在一些方面，在706处形成导体层可以发生在704处的接合之前，例如在将压电板612接合到衬底620之前形成IDT指636。在706处形成导体图案可以包括用于形成图6的第一压电层或振膜610和/或第二压电层或振膜650的描述。如上所述，根据各个示例性方面，IDT指636和638可以形成在相应压电层的任一表面或两个表面处。

在框708处，可以通过在压电板612的前侧上、IDT或XBAR器件的一个或多个期望的导体图案之上和之间沉积一层或多层介电材料，来形成一个或多个前侧介电层。可以使用诸如溅射、蒸发或化学气相沉积的常规沉积技术来沉积一个或多个介电层。一个或多个介电层可以沉积在压电板的整个表面上方，包括在导体图案的顶部上。备选地，一种或多种光刻工艺(例如，使用光掩模)可以用于将介电层的沉积限制到压电板的选定区域，例如仅在交错IDT指636之间。掩模也可以用于允许在压电板612的不同部分上沉积不同厚度的介电材料。在一些情况下，708处的沉积包括：在所选择的IDT的前侧表面上方沉积第一厚度的至少一个介电层，但在其他IDT上方不沉积介电层或沉积小于第一厚度的第二厚度的至少一个介电层。备选方面可以是这些介电层仅在交错IDT指636之间。

根据示例性方面，与其他XBAR相比，这些介电层的不同厚度可以使得所选择的XBAR被调谐到主剪切声学模式的不同谐振频率。例如，滤波器中的XBAR的谐振频率可以使用一些XBAR上的不同的前侧介电层厚度进行调谐。在704处描述的压电板的不同厚度可以用作使用这些不同厚度的介电层对XBAR进行的调谐的替代方式，或将这两种调谐方式相互组合。与tfd＝0的XBAR(即，没有介电层的XBAR)的导纳相比，具有tfd＝30nm的介电层的XBAR的导纳与没有介电层的XBAR相比将谐振频率降低了约145MHz。与没有介电层的XBAR相比，具有tfd＝70nm的介电层的XBAR的导纳将谐振频率降低了约305MHz。与没有介电层的XBAR相比，具有tfd＝90nm的介电层的XBAR的导纳将谐振频率降低了约675MHz。重要的是，各种厚度的介电层的存在对压电耦合影响很小或没有影响。

在工艺700的第二实施方式中，在分别在706和708处形成所有导体图案和介电层之后，在框710处，在衬底620(或中间介电层)的后侧中形成一个或多个空腔。可以针对滤波器件中的每个谐振器形成单独的空腔。可以使用各向异性或取向相关的干法或湿法蚀刻以开孔穿过衬底620的后侧至压电板612，来形成一个或多个空腔。在这种情况下，所得谐振器件将具有如图1A所示的截面。

在工艺700的第三实施方式中，在框712处，通过使用利用压电板中的开口引入的蚀刻剂对形成在衬底的前侧中的牺牲层进行蚀刻，可以在衬底(或中间介电层)中形成凹槽形式的一个或多个空腔。可以针对滤波器件中的每个谐振器形成单独的空腔。可以使用各向同性或与取向无关的干法蚀刻来形成一个或多个空腔，该干法蚀刻穿过压电板中的孔并在衬底的前侧中蚀刻凹槽。在712处形成的一个或多个空腔可以不完全贯穿衬底，并且所得谐振器件可以具有如图3A、图3B或图6所示的截面。对于变体710和712，上面关于空腔的描述是关于在710或712处形成空腔之前的空腔的位置。

在工艺700的所有变体中，在714处完成滤波器或XBAR器件。在714处可以发生的动作包括：在器件的全部或部分上沉积封装/钝化层，例如SiO₂或Si₃O₄；形成接合焊盘、或焊料凸块、或用于在器件和外部电路之间建立连接的其他部件；从包含多个器件的晶片上切除单个器件；其他封装步骤；以及测试。在714处可以发生的另一动作是：通过从器件的前侧添加或去除金属或介电材料来调谐滤波器件内的谐振器的谐振频率。在714处完成滤波器件之后，该工艺结束。图1A至图3B以及图6可以示出在714处完成之后所选择的IDT的指的示例。

应当理解，在710处形成空腔可能需要最少的总工艺步骤，但具有XBAR隔膜将在所有后续工艺步骤中得不到支撑的缺点。这可能导致在后续处理期间隔膜的损坏或变形。

备选地，在710处使用后侧蚀刻形成空腔需要双侧晶片处理中固有的附加处理。由于器件的前侧和后侧两者必须通过封装进行密封，因此从后侧形成空腔也极大地使XBAR器件的封装复杂化。

通过在712处从前侧进行蚀刻形成空腔不需要双侧晶片处理，并且具有XBAR隔膜在所有先前工艺步骤期间得到支撑的优点。然而，能够通过压电板中的开口形成空腔的蚀刻工艺将需要是各向同性的。然而，如图3A、图3B和图6所示，使用牺牲材料的这种蚀刻工艺允许横向(即，平行于衬底表面)以及垂直于衬底表面对空腔进行受控蚀刻。

图8示出了根据示例性方面的用于在相同管芯上制造两个(或更多个)不同XBAR压电层或振膜(例如，隔膜)厚度以调谐振膜的工艺800的流程图。为了便于说明，将参考图6的对应方面来描述图8。工艺800以衬底620和第一压电材料板(例如，612)开始于图8中的802。第一压电板612可以安装在牺牲衬底上或者可以是如先前所描述的压电材料的晶片的一部分。工艺800以具有形成在相同管芯上的谐振器602和604的完整XBAR结束于图8中的814。应当理解，图8的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图8所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。

在框802处，第一压电板612直接或经由一个或多个中间层接合到衬底620。802处的接合可以是将压电晶片接合到硅载体晶片。如上面关于704所描述的，这种接合可以表示或者可以是用于形成压电板的任何工艺。第一压电板612和衬底620可以是针对如本文所述的任何板和衬底所描述和接合的材料。衬底620可以在接合之前包括如图6所示的空腔640和644，或在接合后被蚀刻以形成空腔640和644。可以通过在702、710或712处所述的任何工艺来形成空腔640、644。

在804处，对第一压电板612进行平坦化以形成具有厚度tp1的压电板612。804处的平坦化可以精确地将压电晶片的厚度减薄到例如665nm的厚度或tp1的另一厚度。在804处，可以例如使用化学机械处理(CMP)将第一压电板612的暴露表面抛光或平坦化，使其厚度从如802处所示的大于厚度tp1的厚度下降到如804处所示的厚度tp1。

在806处，在压电板612的平坦化表面上形成接合层614。806处的形成可以是用薄接合层涂覆压电板界面，该薄接合层的厚度在2nm至5nm的范围内，并且可以充当用于随后蚀刻至压电板层厚度定义的蚀刻停止层。例如，接合层可以是或包括Al₂O₃或SiO₂的至少一部分。在一些情况下，它可以是适合于与压电板612的材料和压电板616的材料进行分子接合的任何材料。806处的形成可以包括使用原子层沉积(ALD)在板的所有暴露的顶表面的上方毯式沉积接合材料以形成接合层614。接合层614可以具有厚度tb并且是针对接合层614描述的材料。

在808处，将第二压电板616接合到接合层614。808处的接合可以是使用接合层614将压电晶片接合到压电板612的顶表面。这种接合可以表示或者可以是在704处所述的用于形成压电板的任何工艺。第二压电板616可以是如本文针对任何板所述的材料。第二压电板616与接合层614的接合可以如针对接合如本文所述的板和接合层中的任何一个所描述的接合。第二压电板616层可以使用直接接合工艺而接合到接合层614。

根据示例性方面，压电板612和616的晶体切割取向可以彼此不同，以便它们作为双晶片(例如，接合在一起的两个压电板)堆叠比它们具有相同取向时接合得更好、耦合得更好、更好地执行操作。可以选择压电板612和616的晶体切割取向的差异，以用于并联谐振器的预定性能或调谐，这可能需要更厚的压电双晶片板从而以低于串联谐振器的频率运行。

在810处，对第二压电板616进行平坦化以形成具有厚度tp2的压电板616。810处的平坦化可以精确地将压电晶片的厚度减薄到例如170nm的最终厚度或tp2的另一厚度。在810处，可以例如使用化学机械处理(CMP)将第二压电板616的暴露表面抛光或平坦化，使其厚度从如808处所示的大于厚度tp2的厚度下降到如810处所示的厚度tp2。

在812处，蚀刻并去除第二压电板616的一个或多个部分以在板被蚀刻处形成压电振膜650。812处的蚀刻可以以如下方式执行：掩蔽具有衬底和层(例如，第一压电板612、接合层614和第二压电板616)的晶片，以保护并联谐振器602的位置处的区域并暴露串联谐振器604的位置处的区域；然后，从晶片的顶部选择性地蚀刻第二压电板616，以从压电振膜650上的高频串联谐振器的上方去除第二压电板616的一部分，同时保持第二压电板616的位于压电振膜610上的低频并联谐振器上方的其余部分不变。812处的蚀刻可以包括进行掩蔽并蚀刻以：在空腔644之上的一个或多个区域处去除厚度tp2的第二压电板616，以形成压电振膜650；以及在空腔640之上的一个或多个区域处使第二压电板616的厚度tp2保持不变，以形成压电振膜610。在蚀刻工艺期间，接合层614可以用作蚀刻停止层，该蚀刻停止层防止在压电振膜650上的高频串联谐振器之上的区域中的第二压电层616的蚀刻期间对第一压电板612(和接合层614)的蚀刻损坏。接合层614可以用作蚀刻停止层，因为它可以不受用于蚀刻第二压电板616的工艺和化学物质的影响和/或它被蚀刻得比第二压电板616的材料慢。该蚀刻可以表示或者可以是用于去除第二压电板616的一些部分以形成如本文所述的压电振膜650的任何工艺。

形成薄的压电振膜650可以包括：在可以形成压电振膜610上的低频并联谐振器的区域处，在第二压电板616的上方形成经图案化的掩模层(例如，掩蔽)。经图案化的掩模可以用作蚀刻停止层，因为它可以不受用于蚀刻第二压电板616的工艺和化学物质的影响和/或它被蚀刻得比第二压电板616慢。合适的掩模层可以包括光刻胶材料，例如光敏材料、光敏有机材料(例如，光聚合、光分解或光交联光刻胶)、或氧化物或氮化物硬掩模。

在对掩模进行图案化之后，蚀刻第二压电板616的材料，并且去除未被掩模保护的地方，从而形成薄的压电振膜650。可以例如通过各向异性等离子蚀刻、反应离子蚀刻、湿法化学蚀刻和/或其他蚀刻技术来蚀刻第二压电板616。接合层614可以不受用于蚀刻第二压电板616的工艺和化学物质的影响或被蚀刻得比第二压电板616慢。在该蚀刻之后，从第二压电板616的顶表面去除光刻胶掩模以留下所期望的压电振膜610的图案。如图所示，晶片上的剩余材料包括压电振膜610和650。

在814处，IDT(例如，IDT 636和/或638)分别形成在第二压电板616和接合层614的其中形成有并联振膜610和串联振膜650的部分的上方。在814处形成IDT可以从谐振器各自的IDT和振膜产生并联谐振器602和串联谐振器604。在814处的形成期间，接合层614可以用作蚀刻停止层，该蚀刻停止层防止在从高频串联谐振器的周边145内的区域蚀刻IDT材料期间对第一压电板612(和接合层614)的蚀刻损坏。在814处形成IDT可以包括针对在图7的706处形成IDT的描述。

在814处形成IDT可以包括回蚀处理，该回蚀处理开始于在第二压电板616和接合层614的暴露顶表面上毯式沉积IDT导体材料。在该沉积之后，可以在将要形成IDT的位置或区域处在IDT导体材料之上形成图案化的光刻胶掩模。光刻胶掩模可以毯式沉积在IDT导体材料上方，然后使用光刻来将其图案化，以在图案化之后存在掩模的位置处限定导体图案。图案化的光刻胶掩模可以用作蚀刻停止层，因为它将不受用于蚀刻导体材料的工艺和化学物质的影响(和/或它被蚀刻得比导体材料慢)。合适的光刻胶材料可以包括光敏有机材料(例如，光聚合、光分解或光交联光刻胶)。

在对掩模进行图案化之后，例如通过干法蚀刻来蚀刻IDT导体材料，并且去除未被光刻胶掩模保护的地方，从而形成IDT导体图案。可以例如通过各向异性等离子蚀刻、反应离子蚀刻、湿法化学蚀刻和其他蚀刻技术来蚀刻导体层。通过该蚀刻，蚀刻或去除谐振器610上方的第二压电板616上的导体和谐振器650上方的接合层614上的导体。第二压电板616和接合层614两者可以是被配置为不受用于蚀刻导体的工艺和化学物质的影响(或被蚀刻得较慢)的材料。在该蚀刻之后，从导体材料的顶表面去除光刻胶掩模以留下用于IDT的所期望的导体材料的图案。剩余的所期望的导体材料包括IDT导体以及IDT 636和638的交错指。工艺800可以以具有在相同管芯600上形成的具有不同振膜厚度以调谐振膜的谐振器602和604的XBAR结束于814。在其他方面，该工艺继续执行到图7的708，其中形成介电层。

图9是根据示例性方面的使用层转移子工艺在相同管芯上形成的具有不同振膜厚度的一对XBAR谐振器的示意性截面图。管芯900具有衬底920，该衬底920具有第一空腔940和第二空腔944。第一压电层或振膜(例如，隔膜)910跨越第一空腔940(即，在第一空腔940的上方)；第二压电层或振膜950跨越第二空腔944(即，在第二空腔944的上方)。第一压电层或振膜910包括压电板912、接合层914和压电板916。第二压电层或振膜950包括压电板912和接合层914，但不包括第二压电板916。在示例性方面，第一压电层或振膜910可以包括复合层(或至少两个材料层)，该复合层对应于：第二压电板916与接合层914化学或分子接合，该接合层914与第一压电板912化学或分子接合。类似地，第二压电层或振膜950可以是复合层，该复合层包括：接合层914，化学或分子接合到第一压电板912；以及第二压电板916，已经在谐振器902的顶部上方被掩蔽，第二压电板916的暴露部分已经使用接合层914作为蚀刻停止层从谐振器904的顶部蚀刻掉。

应当理解，虽然衬底920被示出为单一材料(例如，硅)，但衬底920可以被形成为单独的基底和中间(例如，介电)层，例如上面关于图1B和/或图3B描述的构造。此外，虽然声学谐振器902的IDT 936和声学谐振器904的IDT 938被示出在相应压电层或振膜的与相应空腔940和944相对的表面上，但在备选方面，相应IDT可以面对相应空腔940和944。

压电板912具有厚度tp1，其可以在300nm至900nm的范围内。接合层914具有厚度tb，其可以在5nm至50nm的范围内。压电板916具有厚度tp2，其可以在50nm至200nm的范围内。在一些方面，tp1为451、458或465nm；以及tb分别为10、20或30nm。在一些方面，tp2可以为120nm，并且tm可以为950nm。在一些方面，tp1和tp2相同。在一种情况下，tp1和tp2均可以为197.5nm。在其他方面，tp1和tp2不同，其中，tp1＝465nm，并且tp2＝120nm。在一些方面，tp1可以大于tp2。在另一方面，tp2可以大于tp1。在一个方面，tp1为400nm，并且压电板916不存在。压电板912和/或压电板916可以是针对第一压电振膜910所述的材料。在一些实施方式中，压电板912和压电板916可以是相同的材料，或者在其他实施方式中，可以是不同的材料。接合层可以由Al₂O₃或SiO₂的一部分形成，或者至少包括Al₂O₃或SiO₂的一部分。

与图6的管芯600相比，管芯900包括分别形成在空腔940和944内部的介电层952和954。具体地，介电层952形成在第一压电板912的后表面的面对空腔940的第一部分上，并且介电层954形成在第一压电板912的后表面的面对空腔944的第二部分上。可以使用层转移子工艺来实现这些介电层952和954的制造，这将参考图10和图11进行讨论。

具体地，图10是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第一工艺1000的流程图。为了便于说明，将参考图9的对应方面来描述图10。应当理解，图10的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图10所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。第一工艺1000可以将压电层逐个转移到半导体衬底，从而在后续IDT金属和氧化物/氮化物处理之前产生非平面的压电表面。

在1002处，第一工艺1000包括：在载体衬底上的第一压电晶片的顶部上沉积介电层(例如，任何期望的氧化物/氮化物层)并且对该介电层进行图案化。参考图9，例如，介电层可以沉积到第一压电板912上，并且被图案化为介电层952和954。

在1004处，第一工艺1000包括使用层转移将第一压电晶片从载体衬底转移并翻转到最终的半导体衬底，其中，经图案化的介电层紧接着位于形成在半导体衬底中的空腔之上。参考图9，例如，具有介电层952和954的第一压电板912可以被转移(未示出)并翻转(未示出)到衬底920上，使得介电层952和954分别紧接着在空腔940和944之上。

在1006处，第一工艺1000包括：在(a)预期仅作为单个第一层的振膜上或(b)在整个晶片上，沉积充当压电蚀刻停止层的薄接合层。具体地，第一工艺1000包括在第一压电晶片的所选择的位置上或在整个压电晶片上沉积接合层。参考图9，例如，接合层914沉积到第一压电板912的整个顶表面上。

在1008处，第一工艺1000包括：使用层转移将第二压电晶片转移到半导体衬底并且转移到第一压电晶片的接合层的顶部上。参考图9，例如，第二压电板916可以被转移(未示出)到接合层914的顶表面上。

在1010处，第一工艺1000包括：使用光刻胶对第二压电晶片的顶表面进行图案化，或者沉积充当第二压电蚀刻停止层的另一薄接合层，以保护预期为两个压电层厚的振膜。

在1012处，第一工艺1000包括：蚀刻掉第二压电晶片的位于未受光刻胶和/或第二压电蚀刻停止层保护的区域中的顶表面。

在1014处，第一工艺1000包括：去除光刻胶，并且在压电层的顶部上留下任何暴露的蚀刻停止层，或者将它们蚀刻掉以暴露下方的压电层。

在1016处，第一工艺1000包括：继续进行非平面IDT形成和其他金属和/或介电层处理步骤，以完成谐振器制造。通过第一工艺1000，可以实现包括管芯900在内的XBAR器件。如本领域技术人员将理解的，与单独的蚀刻子工艺相反，使用层转移实现多个厚度可以提供更好的厚度控制并且在谐振器振膜中产生更好的声学特性。

图11是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第二工艺的流程图。为了便于说明，将参考图9的对应方面来描述图11。应当理解，图11的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图11所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。第一工艺1100可以将双堆叠压电结构转移到半导体衬底，从而在后续IDT金属和氧化物/氮化物处理之前产生非平面压电表面。

在1102处，第二工艺1100包括：在安装在载体衬底上的第一压电晶片的所选择的位置上沉积充当压电蚀刻停止层的薄接合层。参考图9，例如，接合层914沉积到第一压电板912的整个顶表面上，第一压电板912直接或经由一个或多个中间层接合到衬底920。

在1104处，第二工艺1100包括：使用层转移将第二压电晶片转移到半导体衬底并且转移到第一压电晶片的接合层的顶部上。参考图9，例如，第二压电板916可以被转移(未示出)到接合层914的顶表面上。

在1106处，第二工艺1100包括：在载体衬底上的第一压电晶片的顶部上沉积介电层(例如，任何期望的氧化物/氮化物层)并且对该介电层进行图案化。参考图9，例如，介电层可以沉积到第一压电板912上，并且被图案化为介电层952和954。

在1108处，第二工艺1100包括：使用层转移将第一压电晶片从载体衬底转移并翻转到最终的半导体衬底，其中，经图案化的介电层紧接着位于形成在半导体衬底中的空腔之上。参考图9，例如，具有介电层952和954的第一压电板912可以被转移(未示出)并翻转(未示出)到衬底920上，使得介电层952和954分别紧接着在空腔940和944之上。

在11 10处，第二工艺11 00包括：使用光刻胶对第二压电晶片的顶表面进行图案化，或者沉积充当第二压电蚀刻停止层的另一薄接合层，以保护预期为两个压电层厚的振膜。

在1112处，第二工艺1100包括：选择性地蚀刻掉第二压电晶片的位于未受光刻胶和/或第二压电蚀刻停止层保护的区域中的顶表面。

在1114处，第二工艺1100包括：去除光刻胶，并且在压电层的顶部上留下任何暴露的蚀刻停止层或者将它们蚀刻掉以暴露下方的压电层。

在1116处，第二工艺1100包括：继续进行非平面IDT形成和其他金属和/或介电层处理步骤，以完成谐振器制造。通过第一工艺1100，可以实现包括管芯900在内的XBAR器件。与单独的蚀刻子工艺相反，使用层转移实现多个厚度可以提供更好的厚度控制并且在谐振器振膜中产生更好的声学特性。

图12是根据示例性方面的在相同管芯上形成的具有不同振膜厚度的一对XBAR谐振器的示意性截面图。管芯1200具有衬底1220，该衬底1220具有第一空腔1240和第二空腔1244。第一压电层或振膜(例如，隔膜)1210跨越第一空腔1240；第二压电层或振膜1250跨越第二空腔1244。在这方面，第一压电层或振膜1210的被去除的部分在声学谐振器的厚度方向上与第二空腔1244重叠并面对第二空腔1244。即，如图所示，第一压电层或振膜1210包括压电板1212、接合层1214和压电板1216。第二压电层或振膜1250包括压电板1216，但不包括压电板1212和接合层1214。在示例性方面，第一压电层或振膜1210可以包括复合层(或至少两个材料层)，该复合层对应于：第二压电板1216与接合层1214化学或分子接合，该接合层1214与第一压电板1212化学或分子接合。类似地，第二压电振膜1250可以是包括第二压电板1216的复合层，第一压电板1212已经在与谐振器1202的位置相对应的位置处被掩蔽，第一压电板1212和接合层1214的暴露部分已经被蚀刻掉，使得第一压电板1212的被去除的部分面对空腔1244。

应当理解，虽然衬底1220被示出为单一材料(例如，硅)，但衬底1220可以被形成为单独的基底和中间(例如，介电)层，例如上面关于图1B和/或图3B描述的构造。此外，虽然声学谐振器1202的IDT 1236和声学谐振器1204的IDT 1238被示出在相应压电层或振膜的与相应空腔1240和1244相对的表面上，但在备选方面，相应IDT可以面对相应空腔1240和1244。在这方面，介电层1252和1254将设置在相应IDT的指上和指之间。此外，在示例性方面，介电层1252和1254的厚度(即，在竖直方向或厚度方向上)可以彼此不同，以进一步调谐谐振器1202和1204的谐振频率。因此，如图12所示，第一介电层1252设置在第一压电层1212上并面对第一空腔1240，并且第二介电层1254设置在去除了第一压电层1212的一部分之处的第二压电层1216上并面对第二空腔1244。

在示例性方面，压电板1212具有可以在300nm至1200nm的范围内的厚度tp1。接合层1214具有厚度tb，其可以在5nm至50nm的范围内。压电板1216具有厚度tp2，其可以在50nm至200nm的范围内。在一些方面，tp1为451、458或465nm；以及tb分别为10、20或30nm。在一些方面，tp2可以为120nm，并且tm可以为1250nm。在一些方面，tp1和tp2相同。在一种情况下，tp1和tp2均可以为197.5nm。在其他方面，tp1和tp2不同，其中，tp1＝465nm，并且tp2＝120nm。在一些方面，tp1可以大于tp2。在另一方面，tp2可以大于tp1。在一个方面，tp1为400nm，并且压电板1216不存在。压电板1212和/或压电板1216可以是针对第一压电振膜1210所述的材料。在一些实施方式中，压电板1212和压电板1216可以是相同的材料，或者在其他实施方式中，可以是不同的材料。接合层可以由Al₂O₃或SiO₂的一部分形成，或者至少包括Al₂O₃或SiO₂的一部分。

与图6的管芯600相比，管芯1200包括分别形成在空腔1240和1244内部的介电层1252和1254。另外，与图9的管芯900相比，管芯1200具有均形成在第二压电板1216的顶表面上的谐振器1202和1204，其中，第一压电板1212在谐振器1204下方被蚀刻掉，从而限定空腔1244。具体地，介电层1252形成在第一压电板1212的后表面的面对空腔1240的第一部分上，并且介电层1254形成在第一压电板1212的后表面的面对空腔1244的第二部分上。可以使用层转移子工艺来实现这些介电层1252和1254的制造，这将参考图13和图14进行讨论。

具体地，图13是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第三工艺的流程图。为了便于说明，将参考图12的对应方面来描述图13。应当理解，图13的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图13所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。第三工艺1300是根据示例性方面的方法，其将双堆叠压电结构转移到半导体衬底，从而在后续IDT金属和氧化物/氮化物处理之前产生平面的压电表面。

在1302处，示例性方法包括：在安装在载体衬底上的第一压电晶片的所选择的位置上，沉积充当压电蚀刻停止层的薄接合层。参考图12，例如，接合层1214沉积到第一压电板1212的整个顶表面上，第一压电板1212直接或经由一个或多个中间层接合到衬底1220。

在1304处，该方法包括：使用层转移将第二压电晶片转移到载体衬底并且转移到充当压电蚀刻停止层的接合层的顶部上。参考图12，例如，第二压电板1216可以被转移(未示出)到接合层1214的顶表面上。

在1306处，该方法包括：使用光刻胶对第二压电晶片的顶表面进行图案化，或者沉积充当第二压电蚀刻停止层的另一薄接合层，以保护预期为两个压电层厚的振膜。

在1308处，该方法包括：选择性地蚀刻掉第二压电晶片的位于未受光刻胶和/或第二压电蚀刻停止层保护的区域中的顶表面。

在1310处，该方法包括：去除光刻胶，并且在压电层的顶部上留下任何暴露的蚀刻停止层或者将它们蚀刻掉以暴露下方的压电层。

在1312处，该方法包括：在暴露的压电蚀刻停止层的顶部上和/或在载体衬底上的压电晶片上沉积介电层(例如，任何期望的氧化物/氮化物层)并对该介电层进行图案化。参考图12，例如，介电层可以沉积到第一压电板1212上并被图案化为介电层1252，并且沉积到第二压电板1 216上并被图案化为介电层1254。

在1314处，该方法包括：使用层转移将第一压电晶片和第二压电晶片从载体衬底转移并翻转到最终的半导体衬底，其中，非平面的第二压电晶片在双堆叠的底部处并且平面的第一压电晶片在双堆叠的顶部处，其中第一压电晶片和第二压电晶片上的经图案化的介电层紧接着位于形成在半导体衬底中的空腔之上。参考图12，例如，具有介电层1252的第一压电板1212和具有介电层1254的第二压电板1216可以被转移(未示出)并翻转(未示出)到衬底1220上，使得介电层1252和1254分别紧接着在空腔1240和1244之上。

在1316处，该方法包括：继续进行平面IDT形成和其他金属和/或介电层处理步骤，以完成谐振器制造。通过第一工艺1300，可以实现包括管芯1200在内的XBAR器件。与单独的蚀刻子工艺相反，使用层转移实现多个厚度可以提供更好的厚度控制并且在谐振器振膜中产生更好的声学特性。在一些方面，由于第三工艺1300提供了可用于后续制造处理的晶片宽的平面的压电表面，因此第三工艺1300比工艺1000和1100更有益于用于制造XBAR器件。

图14是用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的第四工艺的流程图。为了便于说明，将参考图12的对应方面来描述图14。应当理解，图14的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图14所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。第四工艺1400可以是根据示例性方面的方法，其将压电层逐个转移到半导体衬底，从而在后续IDT金属和氧化物/氮化物处理之前产生平面的压电表面。

在1402处，该方法包括：在载体衬底上的第一压电晶片的顶部上沉积介电层(例如，任何期望的氧化物/氮化物层)并且对该介电层进行图案化。参考图12，例如，介电层可以沉积到第一压电板1212上，并且被图案化为介电层1252和1254。

在1404处，该方法还包括：使用层转移将第一压电晶片从载体衬底转移并翻转到最终的半导体衬底，其中，第二压电晶片上的经图案化的介电层紧接着位于形成在半导体衬底中的空腔之上。参考图12，例如，具有介电层1252和1254的第一压电板1212可以被转移(未示出)并翻转(未示出)到衬底1220上，使得介电层1252和1254分别紧接着在空腔1240和1244之上。

在1406处，该方法包括：使用光刻胶对第二压电晶片的顶表面进行图案化，或者沉积充当第二压电蚀刻停止层的另一薄接合层，以保护预期为两个压电层厚的振膜。

在1408处，该方法包括：蚀刻掉第二压电晶片的位于未受光刻胶和/或第二压电蚀刻停止层保护的区域中的顶表面。接下来，在1410处，该方法包括：去除光刻胶，并且在压电层的顶部上留下任何暴露的蚀刻停止层或者将它们蚀刻掉以暴露下方的压电层。

然后，在1412处，沉积薄接合层，其充当以下中的任一项上的压电蚀刻停止层：(a)预期仅作为单个第一层的层或振膜或(b)整个晶片。具体地，第一工艺1400包括在第一压电晶片的所选择的位置上或在整个压电晶片上沉积接合层。参考图12，例如，接合层1214沉积到第一压电板1212的整个顶表面上。

在1414处，该方法包括：使用层转移将第二压电晶片转移并翻转到半导体衬底以及接合层的顶部或第一压电晶片的顶部上，其中，第二压电晶片上的经图案化的介电层紧接着位于形成在半导体衬底中的空腔之上。参考图12，例如，第二压电板1216可以被转移(未示出)到接合层1214的顶表面上。

在1416处，该方法包括：继续进行平面IDT形成和其他金属和/或介电层处理步骤，以完成谐振器制造。通过第一工艺1400，可以实现包括管芯1200在内的XBAR器件。与单独的蚀刻子工艺相反，使用层转移实现多个厚度可以提供更好的厚度控制并且在谐振器振膜中产生更好的声学特性。在一些方面，由于第四工艺1400提供了可用于后续制造处理的晶片宽的平面的压电表面，因此第四工艺1400比工艺1000和1100更有益于用于制造XBAR器件。

参考图13和图14描述的优点之一是：剩余的两层或一层的压电振膜不需要直接暴露于压电蚀刻界面，因此通过光刻胶或接合层/压电蚀刻停止层(通过蚀刻工艺配置，两者均可以被去除，不会对压电振膜表面产生不利影响)来保护其免受压电蚀刻工艺的影响。参考图1 3和图14描述的另一优点是：通过工艺1300和1400，晶片宽的平面的压电表面可用于后续IDT金属和氧化物处理。工艺1300和1400是有利的，因为IDT表面保持平面并且空腔高度不同，并且对于在高功率用例下可能偏转最多的薄压电振膜，空腔高度可以更大，因此压电振膜在空腔中触底的可能性较小。

图15是根据示例性方面的使用图13的第一工艺或图14的第二工艺在相同管芯上形成的具有不同振膜厚度的备选XBAR谐振器的示意性截面图。管芯1500具有衬底1520，该衬底1520具有第一空腔1540和第二空腔1544。第一压电层或振膜(例如，隔膜)1510跨越第一空腔1540；第二压电层或振膜1550跨越第二空腔1544。第一压电振膜1510包括压电板1512、接合层1514和压电板1516。第二压电振膜1550包括压电板1516，但不包括已经以与上面关于图12描述的类似的方式被去除的第二压电板1512和接合层1514。在示例性方面，第一压电层或振膜1510可以包括复合层(或至少两个材料层)，该复合层对应于：第二压电板1516，与接合层1514化学或分子接合，该接合层1514与第一压电板1512化学或分子接合。第二压电层或振膜1550可以是包括第一压电板1512的复合层，第一压电板1512在与谐振器1202的位置相对应的位置处已经被掩蔽，第一压电板1512和接合层1514的暴露部分已经被蚀刻掉。在这方面，谐振器1504的被去除的部分面对空腔1544。

压电板1512具有厚度tp1，其可以在300nm至1500nm的范围内。接合层1514具有厚度tb，其可以在5nm至50nm的范围内。压电板1516具有厚度tp2，其可以在50nm至200nm的范围内。在一些方面，tp1为451、458或465nm；以及tb分别为10、20或30nm。在一些方面，tp2可以为150nm，并且tm可以为1550nm。在一些方面，tp1和tp2相同。在一种情况下，tp1和tp2均可以为197.5nm。在其他方面，tp1和tp2不同，其中，tp1＝465nm，并且tp2＝150nm。在一些方面，tp1可以大于tp2。在另一方面，tp2可以大于tp1。在一个方面，tp1为400nm，并且压电板1516不存在。压电板151.2和/或压电板1.516可以是针对第一压电振膜1510所述的材料。在一些实施方式中，压电板1512和压电板1516可以是相同的材料，或者在其他实施方式中，可以是不同的材料。接合层可以由Al₂O₃或SiO₂的一部分形成，或者至少包括Al₂O₃或SiO₂的一部分。

与图9的管芯900相比，管芯1500具有均形成在第二压电板1516的顶表面上的谐振器1502和1504，其中，第一压电板1512在谐振器1504下方被蚀刻掉，从而限定空腔1544。另外，与管芯1200相比，在管芯1500中，衬底1520上的空腔1544的壁所处的深度与图12的空腔1244的该深度不同。具体地，介电层1552形成在第一压电板1512的后表面的面对空腔1540的第一部分上，并且介电层1554形成在第一压电板1512的后表面的面对空腔1544的第二部分上。此外，在示例性方面，介电层1552和1554的厚度(即，在竖直方向或厚度方向上)可以彼此不同，以进一步调谐谐振器1502和1504的谐振频率。即，一个或多个介电层(例如，介电层1552)的厚度可以与一个或多个介电层(例如，介电层1552)不同(例如，比后者厚)。如上面参考图13和图14所讨论的，可以使用层转移子工艺来实现这些介电层1552和1554的制造。

还应当理解，虽然衬底1520被示出为单一材料(例如，硅)，但衬底1520可以被形成为单独的基底和中间(例如，介电)层，例如上面关于图1B和/或图3B描述的构造。此外，虽然声学谐振器1502的IDT 1536和声学谐振器1504的IDT 1538被示出在相应压电层或振膜的与相应空腔1540和1544相对的表面上，但在备选方面，相应IDT可以面对相应空腔1540和1544。

图16是根据示例性方面的用于使用层转移子工艺来制造具有不同振膜厚度的XBAR的备选工艺的流程图。为了便于说明，将参考图17A至图17Q的对应方面来描述图16。图17A至图17Q是示出了用于使用图16的层转移子工艺在相同管芯上制造具有不同振膜厚度的XBAR谐振器的XBAR的截面图的图。图16的流程图可以仅包括主要的半导体制造步骤。可以在图16所示的步骤之前、之间、之后和期间执行各种常规工艺步骤(例如，表面准备、清洁、检查、沉积、光刻、烘烤、退火、监测、测试等)。第四工艺1600可以将压电层逐个转移到半导体衬底，从而在后续IDT金属和氧化物/氮化物处理之前产生平面压电表面。

在框1602处，可以将第一压电晶片和第二压电晶片接合到相应的载体半导体晶片。参考图17A，第一压电板1712可以接合到载体衬底1724，并且第二压电板1716可以接合到载体衬底1722。

在框1604处，通过将压电晶片厚度精确地减薄至其所需值来将第一压电晶片和第二压电晶片平坦化至所期望的厚度。例如，可以将第一压电晶片和第二压电晶片从约360nm的第一厚度平坦化至约100nm的厚度。参考图17B，可以将第一压电板1712向下平坦化至更薄的厚度。类似地，可以将第二压电板1716向下平坦化至相同的更薄的厚度。

在框1606处，可以通过用薄接合层涂覆第一压电层和第二压电层之一(或两者)，来在第一压电晶片和/或第二压电晶片上形成接合层。在一些方面，接合层可以由例如Al₂O₃或SiO₂形成。在一些方面，接合层可以足够厚，以用作用于后续压电蚀刻/离子铣削的蚀刻停止层。参考图17C，接合层1714可以形成在第二压电板1716的顶表面上。

在框1608处，可以通过将第二压电晶片堆叠在第一压电晶片的顶部上，来将第一压电晶片和第二压电晶片接合在一起。参考图17D，第一压电板1712的配合表面可以耦接到接合层1714的顶表面，使得载体衬底1724和第一压电板1712均在第二压电板1716和载体衬底1722的顶部上，从而产生双堆叠压电层。

在框1610处，可以去除顶部半导体载体晶片，使得暴露第一压电晶片的配合表面。在这方面，可以通过将第一压电晶片精确地减薄至其最终厚度来对第一压电晶片的暴露表面进行平坦化。参考图17E，去除耦接到第一压电板1712的载体衬底1724，从而暴露第一压电板1712的顶表面。在示例性方面，压电板1712的顶表面可以降低至所期望的厚度。

注意，在示例性方面，第一压电晶片和第二压电晶片的晶体切割取向可以彼此不同，使得它们可以作为双晶片(例如，接合在一起的两个压电板)堆叠比它们具有相同取向时接合得更好、耦合得更好、更好地执行操作。可以选择压电晶片的晶体切割取向的差异，以用于XBAR谐振器的预定性能或调谐，这可能需要更厚的压电双晶片板从而以较低的频率运行。

在框1612处，可以将光刻胶层(或者例如由Al₂O₃或SiO₂制成的蚀刻停止层)添加到第一压电晶片的顶表面，以对单层振膜的晶片进行图案化。蚀刻停止层可以防止对第一压电晶片的蚀刻损坏。另外，通过去除第一压电晶片的用于较高频率谐振器的顶部部分，同时保留该晶片的用于较低频率谐振器的其余部分，可以选择性地蚀刻第一压电晶片的顶部部分。参考图17F，光刻胶层1730形成在第一压电板1712的顶表面上，并且被图案化以使压电板1712的顶表面的一部分被暴露。

在框1614处，去除第一压电晶片的未被光刻胶层覆盖的暴露部分。参考图17G，通过蚀刻工艺来选择性地去除第一压电板1712的未被光刻胶层1730覆盖的暴露部分，从而形成开放空腔1732。参考图17H，通过蚀刻工艺来选择性地去除接合层1714的暴露部分，从而形成开放空腔1734，其中腔1734的底表面暴露至第二压电板1716的顶表面。

在框1616处，沉积介电层(例如，SiO₂或Si₃N₄)。介电层可以充当压电振膜上的“后侧氧化物”。参考图17I，介电层1742沉积到开放空腔1734内，并且沉积到第二压电板1716的暴露的顶表面上。介电层1742也沉积到第一压电板1712的顶表面上。在框1618处，可以选择性地蚀刻介电层1742(其最终被提供用于单独的声学谐振器)中的一个或两个，从而提供不同的介电厚度，以用于每个声学谐振器的温度补偿和/或对谐振频率或耦合的调节。

在框1620处，可以将充当牺牲材料的虚设材料(例如，ZnO)沉积到介电层的指定位置上。在框1622处，将虚设材料图案化为限定空腔形状的结构。参考图17J，将沉积到开放空腔1734内部的介电层1742的顶表面上的虚设材料蚀刻为第一空腔形状结构1744。将沉积到第一压电板1712的顶表面上的虚设材料蚀刻为第二空腔形状结构1740。应当理解，如果预期的谐振器是牢固安装的声学谐振器(例如，上面关于图2E描述的声学谐振器)，则可以省略该步骤。

在框1624处，可以通过将牺牲材料掩埋(或注入)在SiO₂中，来用介电材料对图案化的虚设材料进行封装。参考图17K，用介电材料1746对第一空腔形状结构1744和第二空腔形状结构1740进行封装。如图17K所示，介电材料1746的顶表面可以遵循(即，符合)空腔1740和1744在首次沉积时的形状。还应当理解，介电材料1746可以对应于例如上面关于图1B和/或图3B描述的类似构造。

在框1626处，通过对介电层(例如，SiO₂)进行平面化来对介电层表面进行平坦化，以为硅衬底接合做准备。参考图17L，将顶部介电层表面平坦化至距第二空腔形状结构1740的顶部预定距离。

在框1628处，在介电层界面处将半导体衬底接合到第一压电晶片。参考图17M，半导体衬底1720被接合到介电材料1746的顶部平坦化表面上。

在框1630处，去除半导体载体晶片。参考图17N，去除载体衬底1722，从而暴露第二压电板1716的配合表面。参考图17O，通过层转移子工艺使管芯1700翻转和转动，使得第二压电板1716现在位于接合层1714和第一压电板1712的顶部上，其中半导体衬底1720在底部处。

在框1632处，将第二压电晶片平坦化至其最终厚度。进一步参考图17O，将压电板1716的顶表面向下平坦化至比图17N所示的厚度小的厚度。

在框1634处，可以通过后续处理步骤在第二压电晶片的表面上形成IDT结构和其他金属和氧化物结构，以完成谐振器制造。在一些方面，可以测量和监测修整涂层厚度，以调节它们各自的频率。参考图17P，谐振器1702和1704形成在第二压电板1716的顶部平坦化表面上。

在框1636处，通过利用形成在压电层中的过孔从具有所限定的空腔形状的结构中去除虚设材料，可以形成空腔。在一些方面，过孔可以是穿过压电层形成的用于暴露牺牲材料的孔，然后可以将该牺牲材料蚀刻掉以产生空腔并释放压电振膜。参考图17Q，第一空腔形状结构1740和第二空腔形状结构1744在其中去除了牺牲材料之后变成相应的空腔。另外，空腔(例如，1740、1744)中的每一个包括形成在相应空腔内部和正上方的介电层1742。注意，如果预期的声学谐振器是牢固安装的谐振器(例如，上面关于图2E描述的谐振器)，则可以省略该步骤。

在一些实施方式中，管芯900、管芯1200和/或管芯1500均可以使用工艺1600来制造，并且类似地遵循如图17A至图17Q所示的制造步骤。

通过使用具有层转移的工艺1600，使得相同管芯上的XBAR谐振器能够具有精确形成的不同振膜厚度。这种制造工艺避免了以下困难：精确地制造所期望的振膜厚度；谐振器频率特性对谐振器振膜厚度的精度的灵敏性；以及谐振器特性对谐振器振膜的声学和压电性质的灵敏性。工艺1600通过在管芯上精确地制造多个振膜厚度而不显著地降低谐振器特性(例如，谐振频率和反谐振频率以及质量因数(Q)、杂散、耦合、功率处理、频率的温度系数(TCF))或机械或热膜特性，来解决这些问题。与单独的蚀刻子工艺相反，使用层转移实现多个厚度可以提供更好的厚度控制并且在谐振器振膜中产生更好的声学特性。

应当理解，本文描述的示例性声学谐振器件和制造工艺提供了优于现有谐振器制造技术的若干个优点，包括：(1)通过提供对薄压电层的简单厚度控制，(2)可以通过鲁棒/坚固的晶片到晶片接合来执行薄(易碎)第二压电层的转移，(3)可以在相同晶片上执行所有光刻，因此在执行层转移子工艺时无需将一个晶片上的特征与另一晶片上的特征进行匹配，(4)任何压电层都不会发生蚀刻损坏，(5)可以提供可选的电介质(例如，SiO₂或Si₃N₄)，并且在一些实施方式中还可以包括可选的后侧金属以形成具有充当绝缘体的压电层的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，或者在其他实施方式中还可以包括由SiO₂和/或金属形成的经图案化的后侧以用于各种目的，(6)可以获得用于IDT形成的平面表面，(7)两压电层厚的振膜可以在每个层中包括不同的压电晶体取向。因此，本公开在不降低压电性能并且同时保持晶片平面性的情况下，提供了相同管芯上的具有不同压电振膜厚度、并具有相同的或混合的晶体取向的声学谐振器(即，XBAR)。

通常，应当注意，贯穿本说明书，所示实施例和示例应被视为示例，而不是对所公开或要求保护的装置和过程的限制。尽管本文呈现的许多示例涉及方法动作或系统元素的具体组合，但应当理解，这些动作和这些元素可以以其他方式组合以实现相同的目标。关于流程图，可以采取附加和更少的步骤，并且所示的步骤可以组合或进一步细化以实现本文所描述的方法。仅结合一个实施例讨论的动作、元素和特征不旨在排除在其他实施例中的类似作用。

如本文所使用的，“多个”意指两个或更多个。如本文所使用的，项目的“集合”可以包括一个或多个这种项目。如本文所使用的，无论是在书面说明书或权利要求书中，术语“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”等应理解为开放式的，即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“基本由……组成”分别是针对权利要求书的封闭或半封闭过渡短语。在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等顺序术语来修饰权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素相对于另一权利要求元素的任何优先性、优先级或顺序或者执行方法的动作的时间顺序，而是仅用作标签，以将具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称(但使用顺序术语)的另一元素区分开从而区分这些权利要求元素。如本文所使用的，“和/或”意味着所列项目是备选方案，但备选方案也包括所列项目的任何组合。

Claims (20)

1.一种声学谐振器，包括：

衬底；

第一压电层，具有彼此相对的第一表面和第二表面，其中，所述第二表面面对所述衬底，并且直接或经由一个或多个中间层耦接到所述衬底；

第二压电层，具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面耦接到所述第一压电层的第一表面并且与所述衬底相对；

蚀刻停止层，设置在所述第一压电层和所述第二压电层各自的第一表面之间；以及

第一叉指换能器IDT和第二IDT，分别在所述第一压电层和所述第二压电层中的至少一个压电层上，

其中，在所述第一压电层的第二表面与所述蚀刻停止层之间，所述第一压电层的一部分被去除。

2.根据权利要求1所述的声学谐振器，其中，所述一个或多个中间层包括一个或多个介电层，并且其中，至少一对空腔部分地延伸到所述一个或多个介电层内。

3.根据权利要求2所述的声学谐振器，其中，所述第一压电层在所述一对空腔中的每个空腔上方延伸。

4.根据权利要求3所述的声学谐振器，其中，所述第一IDT设置在去除了所述第一压电层的所述一部分之处的所述第二压电层上。

5.根据权利要求2所述的声学谐振器，其中，在所述声学谐振器的厚度方向上，所述第一压电层的被去除的所述一部分与所述一对空腔中的一个空腔重叠并面对。

6.根据权利要求1所述的声学谐振器，其中，所述第一IDT和所述第二IDT形成具有不同谐振频率的一对声学谐振器。

7.根据权利要求6所述的声学谐振器，其中，所述第一压电层和所述第二压电层以及所述第一IDT和所述第二IDT被配置为使得施加到每个IDT的射频信号分别在所述第一压电层和所述第二压电层中激发主剪切声学模式。

8.根据权利要求1所述的声学谐振器，其中，所述第一压电层包括具有第一切割的材料，所述第二压电层包括具有第二切割的材料，所述第一切割具有第一晶体取向，并且所述第二切割具有不同于所述第一晶体取向的第二晶体取向。

9.根据权利要求l所述的声学谐振器，还包括：至少一个介电层，在所述第一压电层和所述第二压电层中的至少一个压电层上。

10.根据权利要求9所述的声学谐振器，其中，所述至少一个介电层设置在所述第一IDT和所述第二IDT中的每一个的交错指之上和之间，其中，所述第一IDT上的所述至少一个介电层的厚度不同于所述第二IDT上的所述至少一个介电层的厚度。

11.根据权利要求9所述的声学谐振器，其中，所述至少一个介电层设置在所述第一压电层和所述第二压电层中的每一个上、以及所述第一压电层和所述第二压电层中的每一个的分别与所述第一IDT和所述第二IDT相对的一侧上，其中，所述第一压电层上的所述至少一个介电层的厚度不同于所述第二压电层上的所述至少一个介电层的厚度。

12.根据权利要求1所述的声学谐振器，其中，所述第一IDT和所述第二IDT均设置在所述第二压电层的第二表面上。

13.根据权利要求1所述的声学谐振器，还包括：至少一个接合层，分别设置在所述第一IDT和所述第二IDT与所述第一压电层和所述第二压电层中的所述至少一个压电层之间。

14.根据权利要求13所述的声学谐振器，其中，所述至少一个接合层包括所述蚀刻停止层。

15.一种声学谐振器，包括：

衬底；

第一压电层，经由一个或多个中间层附接到所述衬底，所述压电层包括一个或多个第一声学谐振器；

第二压电层，与所述衬底相对地附接到所述第一压电层，并且包括一个或多个第二声学谐振器；

第一介电层，在所述第一压电层上；

第二介电层，在所述第二压电层上；

第一叉指换能器IDT和第二IDT，分别在所述第一压电层和所述第二压电层处；以及

蚀刻停止层，设置在所述第一压电层和所述第二压电层之间，

其中，在所述衬底与所述蚀刻停止层之间，所述第一压电层的一部分被去除。

16.根据权利要求15所述的声学谐振器，其中，所述第一压电层在所述一个或多个中间层中的第一空腔的上方，并且所述第二压电层在所述一个或多个中间层中的第二空腔的上方。

17.根据权利要求16所述的声学谐振器，其中，所述第一介电层设置在所述第一压电层上并面对所述第一空腔，并且所述第二介电层设置在去除了所述第一压电层的所述一部分之处的所述第二压电层上并面对所述第二空腔。

18.根据权利要求15所述的声学谐振器，还包括：

至少一个接合层，分别设置在所述第一IDT和所述第二IDT与所述第一压电层和所述第二压电层中的至少一个压电层之间，

其中，所述至少一个接合层包括所述蚀刻停止层。

19.根据权利要求15所述的声学谐振器，其中，所述第一压电层和所述第二压电层以及所述第一IDT和所述第二IDT被配置为使得施加到每个IDT的射频信号分别在所述第一压电层和所述第二压电层中激发主剪切声学模式。

20.一种射频模块，包括：

滤波器件，包括多个声学谐振器；以及

射频电路，耦接到所述滤波器件，所述滤波器件和所述射频电路被封装在公共封装内，

其中，所述滤波器件的所述多个声学谐振器中的至少一个包括：

衬底；

第一压电层，具有彼此相对的第一表面和第二表面，其中，所述第二表面面对所述衬底，并且直接或经由一个或多个中间层耦接到所述衬底；

第二压电层，具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面耦接到所述第一压电层的第一表面并且与所述衬底相对；

蚀刻停止层，设置在所述第一压电层和所述第二压电层各自的第一表面之间；以及

第一叉指换能器IDT和第二IDT，分别在所述第一压电层和所述第二压电层中的至少一个压电层上，

其中，在所述第一压电层的第二表面与所述蚀刻停止层之间，所述第一压电层的一部分被去除。