TWI733881B - 具有二維電子氣體（２ｄｅｇ）底部電極的單翻轉式諧振器裝置 - Google Patents

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Abstract

揭示用以形成包含由二維電子氣體(2DEG)層所構成之電極之積體電路單翻轉式諧振器裝置的技術。所揭示之諧振器裝置可以用各種第III族-氮化物(III-N)材料來予以施行，並且在有些情況中，2DEG可被形成於各自由III-N材料所構成之兩個磊晶層的異質接面處，該III-N材料諸如氮化鋁(AlN)層和氮化鎵(GaN)層。相較於具有由金屬所構成之電極的諧振器裝置，該2DEG電極可以能夠達成類似或增進的載體運輸。除此之外，在有些實施例中，其中，AlN被使用作為諧振器裝置的壓電材料，AlN可以被磊晶地生長，其相較於藉由習知濺鍍技術所沉積的壓電材料，可提供增進的性能。

Description

具有二維電子氣體(2DEG)底部電極的單翻轉式諧振器裝置
本發明係有關具有二維電子氣體(2DEG)底部電極的單翻轉式諧振器裝置。
現代通訊系統利用射頻(RF)濾波器以將電能轉變成機械能和將機械能轉變成電能。有些RF濾波器使用膜體聲波諧振器(FBAR)，有時被稱為薄膜體聲波諧振器(TFBAR)。隨著通訊頻帶和模式之數目的成長，典型移動式裝置中之RF濾波器的數量已經明顯地增加。
202‧‧‧轉移基板
203‧‧‧主晶圓
204‧‧‧淺溝槽隔離(STI)材料
205‧‧‧主基板
206‧‧‧核結晶層
207‧‧‧緩衝層
208‧‧‧III-N層
210‧‧‧偏振層
212‧‧‧底部電極接點
214‧‧‧頂部電極
216‧‧‧空氣腔
218‧‧‧層間電介質(ILD)材料
220‧‧‧ILD材料
224‧‧‧材料
1002‧‧‧主機板
1004‧‧‧處理器
1006‧‧‧通訊晶片
圖1繪示形成有金屬底部電極和濺鍍之壓電元件之膜體聲波諧振器(FBAR)結構的剖面示意圖。
圖2繪示依據本發明之一或多個實施例，用以製造具 有III-N 2DEG底部電極之單翻轉式諧振器裝置的範例方法。
圖3A到3F繪示依據本發明之各種實施例，當實施圖2之方法時可被形成的範例積體電路結構。
圖4A到4D繪示依據本發明之一或多個實施例，當實施替換方法時可被形成的範例積體電路結構，該等替換方法用以形成具有III-N 2DEG底部電極之單翻轉式諧振器裝置。
圖5A到5D繪示依據本發明之一或多個實施例，當實施替換方法時可被形成的範例積體電路結構，該等替換方法用以形成具有III-N 2DEG底部電極之單翻轉式諧振器裝置。
圖6繪示依據本發明之各種實施例，以使用本文中所揭示之技術所形成之一或多個積體電路結構或裝置來予以施行的範例計算系統。
如同將有所領會者，該等圖形不需要按尺寸來予以繪製，或者並不打算將所述的實施例限制於所示的特定組態。例如，雖然有些圖形通常指示直線、直角、和平滑的表面，但是有鑒於所使用之處理設備和技術的實際限制(real-world limitation)，結構的真正施行可能具有不盡完美的直線和直角，而且有些圖形可能具有表面形態或者是非平面的。簡言之，該等圖形僅被提供來顯示範例結構。
【發明內容】及【實施方式】
揭示用以形成具有由二維電子氣體(2DEG)層所構成之底部電極之積體電路諧振器裝置的技術。範例諧振器裝置包含，例如，膜體聲波諧振器(FBAR)和固態微型諧振器(SMR)。在有些情況中，2DEG係形成在由III-V族材料(其包含第III族-氮化物(III-N)化合物)所構成之兩個磊晶層的異質接面處。在有些此等實施例中，壓電膜可被用作為偏振層(polarization layer)，並且可位於具有比該壓電材料更小的帶隙(band gap)之III-N層上。在有些實施例中，該偏振層可包含磊晶的III-N材料。例如，在有些特別的實施例中，該2DEG底部電極可被形成在位於以氮化鋁(AlN)來予以施行之偏振層下方的氮化鎵(GaN)III-N層中。
所揭示之諧振器裝置可被形成在基板(在本文中被稱為轉移晶圓(或第一基板))上，而後可被倒轉(inverted)或單翻轉(single-flipped)並且被接合於新的支撐晶圓，其在本文中被稱為主晶圓(或第二基板))。該轉移晶圓的背面然後可經由研磨、蝕刻、及/或化學機械拋光/平坦化(CMP)之若干組合來予以去除，有或沒有使用蝕刻停止層(例如，晶質或非晶質絕緣層，例如，像是絕緣層上矽(SOI))。此種基板去除製程被稱為背面顯露出(backside reveal)，因為其使該裝置層的背面或底面顯露出，其可包含一或多個半導體裝置(例如，FBAR及/或SMR)，係形成於對該轉移晶圓的前 端處理期間，因而讓後續的處理能夠從該裝置層的背面開始實施。如同鑒於本發明所將了解的，為了說明的清楚和容易起見，本文中所述之結構的組件可藉由它們在形成於該轉移晶圓上的期間的定位(positioning)或定向(orientation)來參考，相反於它們在被單翻轉和接合於該主晶圓之後的定位或定向。例如，所揭示之諧振器裝置的頂部電極當被形成在該轉移晶圓上時可位於該底部電極之上，但是在被單翻轉和接合於該主晶圓之後，該頂部電極可位於該底部電極之下。
相較於包含金屬電極及/或濺鍍之壓電材料的諧振器裝置，所揭示之單翻轉式諧振器裝置可提供許多優點。例如，相較於具有由金屬所構成之底部電極的FBAR或SMR裝置，包含2DEG底部電極的FBAR或SMR裝置可以能夠達成類似或增進的載體運輸(carrier transport)。除此之外，相較於具有藉由濺鍍所沉積之壓電材料的FBAR或SMR裝置(其限制材料的品質)，包含如同本文中所揭示之磊晶壓電膜的FBAR或SMR裝置可具有增進的性能。明確地說，藉由濺鍍所形成之膜的結構不是單晶的，並且反而是非晶或多晶的。相反地，所揭示之磊晶壓電膜由於磊晶而可具有至少部分是單晶(有時候被稱為單晶體)的結構。為此，在本文中「磊晶」的使用作為形容詞(例如，磊晶層)想要指的是正在說明之該層的至少部分之單晶結構。在有些實施例中，所揭示之諧振器裝置的壓電材料可具有相對小的X射線搖擺曲線(rocking curve) FWHM值，其表示較高的結晶(crystallographic)品質且因而較高的壓電耦合係數，其導致包含此等FBAR或SMR裝置的RF濾波器具有較高的Q值(Q-factor)。因此，在本文中以各種方式所說明的技術可被用來形成較高品質的FBAR或SMR結構，且因而較高品質的RF濾波器，即使當該等RF濾波器被用來將高的頻率(例如，3GHz或更高)濾波。況且，所揭示之形成單翻轉式諧振器裝置的技術，在有些情況中，可以讓FBAR或SMR裝置能夠具有磊晶的壓電材料和2DEG底部電極，其即將針對各種在下面的(underlying)主晶圓而被使用，因而為施行提供增進的變通性(versatility)。許多其他的組態和變型將鑒於本發明而顯而易知。
一般概述
射頻(RF)干擾會妨礙通訊，而且RF濾波器或諧振器可被結合入通訊裝置中來濾波RF干擾，體聲波(BAW)濾波器為藉由垂直地諧振而作用之一種類型的RF濾波器。膜體聲波諧振器(FBAR)為一種類型的BAW濾波器，其包含形成於壓電材料的懸浮膜(suspended film)之下的空氣腔(air cavity)，以讓該壓電膜諧振，該FBAR裝置也包含底部電極和頂部電極。固態微型諧振器(SMR)為一種類型的BAW濾波器，其包含位於頂部電極與底部電極之間的壓電材料，其係附接至基板上的分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。在FBAR和SMR裝置 中，諧振頻率係由壓電層的厚度以及該等諧振器電極和機械能可以被儲存於其中之額外層的厚度來予以決定的。在此等壓電諧振器中，聲音駐波係產生於該壓電層之內。用這種方法，當信號被施加於觸發諧振器響應的濾波器時，此等濾波器可選擇性地讓感興趣的RF資料通過。圖1繪示使用金屬電極和濺鍍之壓電材料之範例FBAR裝置的結構。
相反地，而且依據本發明之實施例，諧振器裝置(例如，FBAR或SMR裝置)係組構成具有由二維電子氣體(2DEG)層所構成的底部電極。依據本發明之這些和其他實施例，諧振器裝置的壓電材料至少部分地可使用用以製造磊晶膜之橫向磊晶過度生長或者所謂的LEO技術來予以形成。相對於具有金屬底部電極的諧振器裝置，所揭示之具有2DEG底部電極的諧振器裝置可提供比得上或改進的載體運輸。除此之外，如同鑒於本發明而將可進一步領會者，所揭示之諧振器裝置可包含磊晶的壓電材料，其相對於藉由濺鍍所沉積之壓電材料具有增進的純度和單晶結構，因而保存諧振器裝置的性能。
依據有些範例實施例，所揭示之諧振器裝置的壓電材料可以用各式各樣的III-V族材料來予以施行，其包含第III族-氮化物(III-N)化合物(其包含氮化鋁(AlN)及/或氮化鎵(GaN))。由於其壓電性(piezoelectricity)，AlN對於施行高性能RF濾波器(諸如，FBAR或SMR裝置)可能是特別有用的。
從結構的觀點來看，如同本文中所提供之所揭示的單翻轉式諧振器裝置可包含各種的剖面輪廓(profile)。例如，在有些實施例中，單翻轉式諧振器裝置可以是單翻轉式FBAR，其包含III-N層、形成於該III-N層上的偏振層、形成於該III-N層下方的空氣腔、形成於該偏振層上的頂部電極、和包括形成於該III-N層中之2DEG區域的底部電極，其中，該頂部電極係(不是直接就是間接地)接合於基板，而在有些實施例中，該基板包含DBR及/或主基板上之在下面的電路。在其他實施例中，所揭示之單翻轉式諧振器裝置可以是FBAR裝置，其包含核結晶層(nucleation layer)、形成於該核結晶層上的緩衝層、形成於該緩衝層上的III-N層、形成於該III-N層上的偏振層、包括形成於該III-N層中之2DEG區域的底部電極、形成於該偏振層上的頂部電極，其中，該頂部電極係(不是直接就是間接地)接合於基板，而在有些實施例中，該基板包含預先形成的空氣腔及/或主基板上之在下面的電路。在其他實施例中，所揭示之諧振器裝置可以是單翻轉式SMR裝置，其包含III-N層、形成於該III-N層上的偏振層、形成於該偏振層上的頂部電極、和包括形成於該III-N層中之2DEG區域的底部電極，其中，該頂部電極係(不是直接就是間接地)接合於基板，而在有些實施例中，該基板包含DBR及/或主基板上之在下面的電路。如同將是顯而易知的，所揭示之技術，在有些實施例中，可提供各種RF前端組件之增進的整合。
在有些實施例中，該偏振層可以用氮化鋁來予以施行，並且在有些範例結構中，該氮化鋁可至少部分藉由橫向磊晶過度生長技術來予以形成，用以形成磊晶膜。在有些特別的實施例中，所揭示之單翻轉式諧振器裝置也可包含包括位於該III-N層之下的III-N材料之磊晶核結晶層，其可以讓該III-N層和該偏振層能夠被磊晶地形成在矽轉移基板上。視形成的方法而定，如同目前所揭示之有些範例單翻轉式諧振器裝置可包含內襯(lining)該空氣腔的淺溝槽隔離(STI)材料，其在有些情況中可提供該諧振器裝置之該等組件的結構支撐。
雖然詳細討論之範例單翻轉式諧振器裝置的一些包含用GaN來予以施行的III-N層和用AlN來予以施行的偏振層，但是重要的是注意到，在替換實施例中可以使用任何其他適合的III-N材料，如同將領會者。除此之外，雖然FBAR和SMR裝置被詳細討論於本發明的整個說明書中，但是注意到本發明並不想要被限制於FBAR和SMR，而且取代FBAR及/或SMR或者是除了FBAR及/或SMR以外，所揭示之技術還可以被用來形成其他類型的RF濾波器結構。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
使用諸如掃描式電子顯微鏡(SEM)或穿透式電子顯微鏡(TEM)等工具可以在積體電路的剖面圖中察覺到本文中所提供之技術和結構的使用，該等工具可顯示該裝置之各種不同的層和結構。用以列出一些適合之範例分析工具的其他方法，諸如合成映射法(composition mapping)、X射線結晶學或繞射法(XRD)、二次離子質譜法(SIMS)、飛行時間二次離子質譜法(ToF-SIMS)、原子探針成像法、局部電極原子探針(LEAP)技術、3D斷層掃描術(tomography)、或者高解析度物理或化學分析法，也可被用來偵測本文中所提供之技術和結構。在有些實施例中，例如，SEM可以表示具有III-N 2DEG底部電極和磊晶的III-N材料堆疊之單翻轉式諧振器裝置。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
本文中所述之各式各樣的半導體結構可以適合用於許多應用，諸如個人電腦(PC)、平板電腦、智慧型手機、測試儀器、電力管理和通訊應用，以及電力轉換和汽車應用，用以列出少數幾個範例。該結構可被包含在積體電路晶片或晶片組中，諸如系統單晶片(SoC)。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
架構和方法
圖2繪示依據本發明之一或多個實施例，用以形成具有2DEG底部電極之單翻轉式諧振器裝置的方法100。圖3A到3F繪示依據一些實施例，當實施圖2之方法100時可被形成的範例結構。如同鑒於本發明而將可領會者，所揭示之技術可被用來形成各種類型的RF濾波器，諸如，例如體聲波(BAW)濾波器，其包含固態微型諧振器(SMR)、膜體聲波諧振器(FBAR)和薄膜體聲波諧振器(TFBAR)。
如圖2所示，依據範例實施例，方法100包含提供102轉移基板並且選項性地形成104淺溝槽隔離材料(STI)的區塊於該轉移基板上，以製造如圖3A(側視圖)和圖3A’(頂視圖)中所示的結構。轉移基板202可由任何適合的半導體材料所構成，其包含諸如矽(Si)、碳化矽(SiC)、藍寶石(sapphire)、鍺(Ge)、或矽鍺(SiGe)等之第IV族半導體材料。在有些實施例中，轉移基板202可為絕緣層上X(XOI)結構，其中，X包括Si、Ge、SiC、SiGe、或藍寶石，而且該絕緣層材料可為氧化物材料、電介質材料、某些其他的電絕緣材料、或多層結構，其中，頂層包括Si、Ge、SiC、SiGe、或藍寶石。在有些實施例中，其中，轉移基板202係用矽來予以施行，矽可以被製備成使其晶體結構的特別平面暴露出，如同由米勒指數(Miller index number)所定義者。例如，在有些實施例中，轉移基板202可包含具有介於2到8度之間朝向110的切角(offcut)之Si 111、Si 110、Si 100，或者其等同物。在大塊基板的情況中，轉移基板202可具有任何適合的厚度，諸如在100到950微米(micron)之範圍中的厚度。STI材料204可包括任何適合的絕緣材料，諸如一或多個氧化物(例如，二氧化矽)及/或氮化物(例如，氮化矽)。在有些實施例中，STI材料204可基於該轉移基板材料來予以選擇。例如，在矽轉移基板202的情況中，STI材料204可為二氧化矽或氮化矽。如圖3A(側視圖)和圖3A’(頂視圖)中所示，STI材料204的區塊可被沉積在轉 移基板202上。STI材料204的區塊可具有任何適合的尺寸，包含介於50與100μm之間的寬度和介於100與500nm之間的高度。在轉移基板202上STI材料204的區塊可彼此有所間隔，且在有些實施例中在STI材料204的區塊之間可以有介於50與100μm之間的間隔。STI材料204的區塊可藉由任何適合的技術而被形成於轉移基板202上，包含化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、物理氣相沉積(PVD)、或任何其他適當的製程。各種微影技術可被用來形成STI材料204的區塊，例如，一層的STI材料可被沉積在轉移基板202上，而後被選擇性地蝕刻以形成STI材料204的區塊。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
依據範例實施例，圖2的方法100繼之以選項性地沉積核結晶層於轉移基板上，以形成如圖3B中所示的結構。核結晶層206，如果存在的話，可以位在STI材料204的區塊之間，並且在有些實施例中，可具有小於相鄰之STI材料204區塊之厚度的厚度，如圖3B中所示。核結晶層206可被形成以防止後續的層(例如，層208)與轉移基板材料起化學反應。然而，在有些實施例中，可能不需要核結晶層206，例如，在層208與轉移基板202相容的情況中。因此，在有些實施例中，核結晶層206為選項的。如果存在的話，核結晶層206可以用III-V族材料來予以施行，諸如AlN、AlGaN、或低溫GaN(例如，磊晶生長於700到900℃之範圍中的溫度)，或者任何其他適當的材 料。在有些特別的實施例中，核結晶層206可具有介於0.05到1微米(例如，50到200nm)之間、少於200nm、少於150nm、少於100nm、或少於50nm的厚度，視最終用途或目標應用而定。核結晶層206可以藉由任何適合的製程來予以形成，諸如藉由金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、混合氣相磊晶(HVPE)，在有些實施例中。
依據範例實施例，圖2的方法100繼之以形成106 III-N層於核結晶層206(如果存在的話)和STI材料204上，以製造如圖3B中所示的結構。III-N層208可以用氮化鎵(GaN)、或者另一III-N材料來予以施行，諸如氮化鋁(AlN)或氮化銦(InN)。如同本文中所使用者，第III族-N半導體材料(或者III-N材料或僅稱III-N)包含一或多個第III族元素(例如，鋁、鎵、銦、硼、砣)與氮的化合物。因此，如同本文中所使用之III-N材料包含(但不限於)氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁銦(AlInN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、和氮化鋁銦鎵(AlInGaN)，用以列出少數幾個III-N材料的範例。以更具包容性而言，應注意如本文所用之III-V族材料包括至少一第III族元素(例如，鋁、鎵、銦、硼、砣)及至少一第V族元素(例如，氮、磷、砷、銻、鉍)，舉出一些例子，諸如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、氮化銦鎵(InGaN)、及伸化銦鎵(InGaAs)。許多III-V族材料系統可被用來施行 單翻轉式FBAR裝置，如同在本發明之各種實施例中所述者。在有些實施例中，III-N層208包括至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、或至少100%的GaN。在有些實施例中，III-N層208在STI材料204上可具有少於、多於、或約100nm的厚度。在有些其中用GaN來施行III-N層208之實施例中，GaN可以被磊晶地生長，諸如藉由液相磊晶(LPE)、MOCVD、HVPE、MBE、或任何其他適合的沉積製程。在有些實施例中，可基於III-N層之所想要的最終特性來調整生長條件。
依據範例實施例，圖2的方法100繼之以形成110偏振層210於III-N層208上，以製造如圖3B中所示的結構。偏振層210可包含任何類型的III-V化合物，諸如AlN、GaN、InN、或其他III-N材料。偏振層210的厚度可基於最終用途或所想要的應用而改變。例如，在有些實施例中，偏振層210可具有介於1與2微米之間的厚度。在其中之諧振器結構係要被使用於RF濾波器中的實施例中，偏振層210的厚度可基於要被該RF濾波器裝置所濾波之所想要的頻率來予以選擇。例如，較薄的偏振層210可被使用來濾波較高的頻率(例如，高於1、2、3、4、或5GHz的頻率)，而較厚的偏振層210可被使用來濾波較低的頻率(例如，低於1GHz的頻率)。偏振層210可以藉由任何適合的製程來予以形成，而且在有些實施例中，偏振層210可以被磊晶地生長於III-N層208上，諸如藉由MOCVD、HVPE、或MBE。在其中之偏振層210包含磊晶之III-N材料 (例如，AlN)的實施例中，III-N材料可以具有藉由低於2度、1.5度、1度、0.5度的X射線搖擺曲線FWHM值、或者一些其他適合的最大值來描繪特徵的結晶度(crystallinity)，如同將鑒於本發明而顯而易知者。在有些實施例中，偏振層210的整體厚度可以由磊晶材料所形成，而在其他實施例中，僅一部分的偏振層210可以由磊晶材料所形成。例如，在有些實施例中，一部分的偏振層210可以被磊晶地生長於III-N層208上，並且額外的材料然後可以被濺鍍或者沉積在該偏振層的磊晶材料上來完成該偏振層210的形成。在有些此等實施例中，至少5%、至少10%、至少20%、或至少25%的偏振層210可包含磊晶材料。
在有些範例實施例中，由於在III-N層208和偏振層210的異質接面處所造成的內建(built-in)電場(其可提供增進的載體遷移率)，所以二維電子氣體(2DEG)區域可以被包含或者形成在III-N層208中，III-N層208中的範例2DEG區域係繪示在圖3B中。在有些實施例中，偏振層210可以用具有比III-N層208材料之帶隙更大的帶隙之材料來予以施行。例如，在有些特別的實施例中，偏振層可以由AlN所形成，而且III-N層208可以由GaN所形成。
圖2的方法100繼之以形成112用於諧振器裝置的金屬接點以製造如圖3C中所示的結構。如圖3C中所示，底部電極接點212可以被形成在STI材料204上，並且 可接觸在III-N層208和偏振層210的介面處所形成之2DEG區域的側壁。底部電極接點212因而可以讓2DEG層(通常是III-N層208)能夠用作為諧振器裝置的底部電極。依據有些範例實施例，頂部電極214可以被形成在偏振層210上，如圖3C中所示。底部電極接點212和頂部電極214可以用任何適合的材料來予以施行，其包含諸如鎢(W)及/或鉬(Mo)之硬質金屬。在有些實施例中，底部電極接點212可以用和頂部電極214相同的材料所形成，而在其他實施例中，底部電極接點212和頂部電極214可以用不同的材料所形成。在有些實施例中，頂部電極214可具有介於100nm與300nm之間的厚度。底部電極接點212可以被形成而具有任何所想要的厚度。例如，在有些實施例中，底部電極接點212可以被形成而在約和頂部電極的相同高度處具有頂部表面，或者在其他實施例中，可以被形成而具有頂部表面在該頂部電極的高度之下。在有些特別的實施例中，底部電極接點212可具有介於1微米與3微米之間的厚度，諸如介於1.2微米與2.4微米之間。頂部電極214和底部電極接點212的形成可包含任何適合的沉積及/或圖案化製程，例如，諸如原子層沉積(ALD)製程。在有些實施例中，包含III-N層208及/或偏振層210的各種層可以被形成具有一或多個傾斜邊緣來提供用於底部電極接點212的進入(access)，如圖3B中所示。然而，依據有些其他實施例，III-N層208和偏振層各自可以實質上係平面的。在各種實施例中，III-N層208及/或偏振層110可以被部分地蝕 刻以形成溝槽，而底部電極接點212可以被形成於該溝槽中。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
依據有些範例實施例，圖2的方法100繼之以選項性地至少部分去除114 STI材料204，以放開該FBAR結構，並且形成空氣腔來提供如圖3D中所示的結構。STI材料204可藉由任何適當的技術(包含藉由一或多個蝕刻製程)來予以去除，並且在有些實施例中可包含使用緩衝或未緩衝的氫氟酸(HF)及/或TriMix蝕刻劑。在有些實施例中，用來去除STI材料204的蝕刻化學對該STI材料204係有選擇性的(亦即，其僅去除STI材料204)，並且不去除(或者，僅最低限度地去除)其他暴露出的材料。注意到，空氣腔215可以被形成而具有任何所要的寬度，視最終用途或目標應用而定。在有些特別的範例實施例中，STI材料204可以被橫向地蝕刻。例如，對比於在向下的方向上去除材料的方法，在橫向蝕刻方法中，蝕刻劑可(例如，從側邊)橫向地去除STI材料204，在有些範例中。當藉由去除STI材料204來形成空氣腔216之後，該FBAR結構立即被放開，以讓該壓電材料能夠諧振。如同鑒於本發明所將了解到的，在SMR被形成於其中的實施例中，不需要去除STI材料204，在有些實施例中，用以放開該FBAR結構。
如圖3D中所示，有些STI材料204在蝕刻或者其他的STI去除製程之後可仍然保持不變。圖3D’為在蝕刻含有STI材料204和III-N層208而形成空氣腔216的範例結構 之後出現之殘餘STI材料204的電子顯微鏡影像。特別是，圖3D’顯示可能的真實世界結構特徵，其可能出現在由所揭示之方法所形成的FBAR裝置中。明確地說，圖3D’顯示殘餘的STI材料可能出現在空氣腔的頂部之間，其含有III-N層208。殘餘的STI材料204也可能出現在空氣腔的垂直側壁上以及在空氣腔的底部表面上。在有些實施例中，甚至在蝕刻之後，使用於磊晶生長的高溫仍然讓殘餘的STI材料204能夠保持黏著於III-N層208及/或鄰接於空氣腔216的其他區域(例如，轉移基板202和核結晶層206)。除了其他可能優勢外，殘餘的STI材料204可提供針對FBAR結構之支撐。
圖3D”為依據有些範例實施例，圖3D中所示之結構的頂視圖。如圖3D”中所示，頂部電極214和底部電極接點212可能可供來自上面的接觸。將了解到，雖然被直線地描繪於圖3D”中，但是在有些實施例中，所揭示之FBAR裝置的組件(例如，轉移基板202、III-N層208、偏振層210、底部電極接點212及/或頂部電極214)可以為非直線的(non-linear)。
依據有些範例實施例，方法100繼之以選項性地沉積116層間電介質(ILD)材料來形成如圖3E中所示的結構。在沉積ILD材料之前，FBAR結構可選項性地使用任何適當的平坦化技術來予以平坦化，如果需要的話。如果存在，ILD材料218可以用任何電介質材料來予以施行，其包含各種氧化物，諸如二氧化矽、氮化矽、或其他旋塗 式(spin-on)電介質。在沉積ILD材料218之後，薄的ILD材料220層然後可以被沉積，如圖3E中所示。在有些特定的範例實施例中，ILD材料220可以用二氧化矽來予以施行。依據有些範例實施例，ILD材料220可具有任何所想要的厚度，諸如少於300nm、少於200nm、少於150nm、或少於100nm。任何適合的沉積技術可被用來沉積ILD材料218和220，其包含化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、物理氣相沉積(PVD)、或任何其他適當的製程。
依據有些範例實施例，方法100繼之以轉動、或翻轉形成在轉移基板202上的結構，並且接合118至經預先圖案化的主基板203來形成如圖3F中所示的結構。經預先圖案化的主基板203可為任何類型的基板，而且在有些實施例中可包含在下面的電路、預先形成的空氣腔、分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)、及/或互連特徵。例如，圖3F中所示的主晶圓203包含主基板205上之具有在下面的互連特徵之DBR。主基板205視需要而可以用任何材料來予以施行，並且在有些實施例中，主基板205可以是相關於轉移基板202所述的任何材料。接合製程可使用任何適合的技術來予以施行，諸如使用熱、壓力、及/或力的任何組合，以使轉移基板202上的結構物理上地連接至主晶圓203的結構。在有些情況中，ILD材料220可被接合至主晶圓203的露出材料。在有些特別的實施例中，ILD材料220可被接合至主晶圓203的ILD材料，如同在圖3F中所 示者，儘管在其他實施例中，其他的材料可被接合而使轉移基板202上的結構轉移至主基板205，如同本文中所解說者。
依據有些範例實施例，方法100繼之以去除120轉移基板202來形成如圖3F中所示的結構。轉移基板202可藉由任何適合的技術來予以去除，其包含經由機械製程，諸如研磨。依據有些範例實施例，導電材料222可被沉積在底部電極接點212上，以為組件提供所想要的高度和位置而使該組件得以接觸該2DEG底部電極。圖3F顯示包含位於底部電極接點212上之導電材料222的範例結構，導電材料222可包含任何適合的導電材料，其包含相關於底部電極接點212所述的任何材料，諸如鎢(W)及/或鉬(Mo)。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
替換的架構和方法
除了方法100以外，單翻轉式諧振器裝置還可以使用許多替換的方法來予以製造，其中的一些被詳細說明於本文中。例如，圖4A到4D顯示依據本發明的一些範例實施例，可被形成於單翻轉式諧振器裝置的製造期間之範例結構。明確地說，依據有些範例實施例，在形成110偏振層210而製造圖3B中所示的範例結構之後，頂部金屬電極214可被沉積而形成如圖4A中所示的範例結構。依據有些範例實施例，頂部電極214可被直接形成在偏振層210 上，如圖4A中所示。頂部電極214可以用任何適合的材料來予以施行，其包含(但不限於)鎢(W)及/或鉬(Mo)。頂部電極214可以用任何技術來予以形成，其包含藉由CVD。依據有些範例實施例，ILD材料218可被沉積在範例結構上，如圖4A中所示。
在沉積頂部金屬電極214之後，轉移基板202上的結構然後可被倒轉或單翻轉並且被接合於主晶圓203。依據有些範例實施例，轉移基板202然後可被去除(例如，藉由研磨)而製造圖4B中所示的範例結構。主晶圓203可包含任何所想要的結構，其包含(但不限於)預先形成的空氣腔、分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)、及/或互連特徵。依據有些範例實施例，圖4B中所示的範例結構可包含DBR和主基板205上之在下面的電路。依據有些範例實施例，頂部電極214可以被接合至任何所想要之在下面的層，其包含電介質材料(例如，二氧化矽)層，如同圖4B中所示的範例結構所示者。
依據有些範例實施例，在基板202的去除之後，底部電極接點212然後可被形成來接觸III-N層208中所形成的2DEG區域，以製造如圖4C中所示的範例結構。在底部電極接點212的形成之前，在下面的STI材料204、偏振層210及/或III-N層208可首先被蝕刻或者被圖案化來提供要被形成之底部電極接點212用的位置。底部電極接點212可藉由任何適當的製程來予以施行，其包含藉由ALD，並且可以用任何適合的材料來予以施行，其包含硬 質金屬，諸如鎢(W)及/或鉬(Mo)。
依據有些範例實施例，在底部電極接點212的形成之後，STI材料204的至少一部分然後可被去除而製造如圖4D中所示的範例結構。STI材料204可藉由任何適當的技術來予以去除，其包含藉由一或多個蝕刻製程，並且在有些實施例中，緩衝或未緩衝的氫氟酸(HF)及/或TriMix蝕刻劑可以被使用。在有些實施例中，用來去除STI材料204的蝕刻化學對該STI材料204係有選擇性的(亦即，其僅去除STI材料204)，並且不去除(或者，僅最低限度地去除)其他露出的材料。如圖4D中所示，有些STI材料204在蝕刻或者其他的STI去除製程之後可仍然保持不變。
圖5A到5D繪示可以依據用以形成單翻轉式諧振器裝置之替換形成技術所形成之可能的範例結構，如同本文中所揭示者。特別是，圖5A顯示包含轉移基板202、核結晶層206、緩衝層207、具有2DEG形成於其中的III-N層208、偏振層210、和頂部電極214的範例轉移晶圓。轉移基板202可以用任何先前所提及的材料來予以施行，其包含Si 111，核結晶層206可以用任何適當的III-N材料來予以施行，諸如氮化鋁(AlN)。緩衝層207也可以用任何適合的III-N材料來予以形成，其包含AlN、氮化鋁鎵(AlGaN)、及/或氮化鎵(GaN)。在有些特別的實施例中，III-N層208可以由GaN所形成且偏振層210可以由AlN所形成。頂部電極214可以由任何導電材料來予以形 成，其包含鎢(W)及/或鉬(Mo)。
然後，轉移晶圓可被倒轉或單翻轉並且被接合於主晶圓203，以形成如圖5B中所示的結構。接合可以藉由任何所想要的技術而發生，其包含(但不限於)熱、壓力、及/或力。如圖5B中所示，頂部電極214可以被接合於主晶圓203上的金屬層。在有些特別的範例實施例中，頂部電極214可以由鎢所形成，並且可以被接合於主晶圓203中包括鎢的金屬層。主晶圓203可以具有任何所想要的組態，其包含預先形成的空氣腔216(如圖5B中所示)、分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)、及/或互連特徵(如圖5D中所示)。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。在其中之主晶圓203包含預先形成的空氣腔216的實施例中，預先形成的空氣腔216可藉由包圍材料224的凹入區來予以形成，如圖5B中所示。材料224可以包括任何所想要的化合物，其包含III-N化合物(例如，AlN、GaN、和AlGaN)及/或層間電介質(ILD)材料，其包含各種類型的金屬氧化物，諸如二氧化矽。
依據有些範例實施例，在轉移晶圓已被接合於主晶圓203之後，轉移基板202、核結晶層206、及/或緩衝層207可被去除(例如，藉由研磨)而形成如圖5C或5D中所示的範例結構。然後，在有些實施例中，底部電極接點212可以被形成在III-N層208中的2DEG上，如圖5C或5D中所示。在有些實施例中，III-N層208可以被蝕刻或者圖案化於底部電極接點212的形成之前，底部電極接點212可 以用任何任何適合的導電材料來予以施行，其包含一或多種金屬(例如，鈦、鋁、鎳、金、及/或銀)。在有些實施例中，底部電極接點212為至少兩種金屬的堆疊，該至少兩種金屬被退火於高溫(例如，約700℃)以形成歐姆接觸於III-N 2DEG。在有些此等實施例中，底部電極接點212可由鈦和鋁所構成，或者在有些範例實施例中，底部電極接點212可由鈦、鋁、鎳、及/或金所構成。底部電極接點212可具有任何所想要的高度或厚度，並且在有些實施例中，可具有高於III-N層208之高度的高度，如圖5C或5D中所示。例如，在有些實施例中，底部電極接點212可具有至少100nm、至少500nm、至少1μm、或至少1.5μm的高度。在其中之底部電極接點212包含一種以上類型之金屬的實施例中，第一種金屬可具有至少10nm、至少20nm、或至少30nm的厚度，並且第二種金屬可具有至少100nm、至少200nm、或至少300nm的厚度。許多的組態和變型將可鑒於本發明而顯而易知。
在有些此等實施例中，一或多個其他的積體電路(IC)裝置，諸如各種二極體(例如，發光二極體(LED)或雷射二極體)、各種電晶體(例如，金屬氧化物場效電晶體(MOSFET)或穿隧FET(TFET))、各種微機電系統(MEMS)、各種奈米機電系統(NEMS)、各種感測器、或者任何其他適合的半導體或IC裝置，也可被形成在轉移基板202上，視最終用途或目標應用而定。因此，在有些實施例中，如同本文中所述之諧振器結構可 被包含在各種系統單晶片(SoC)應用中，如同將鑒於本發明而顯而易知者。
在分析(例如，使用掃描式/或穿透式電子顯微鏡(SEM/TEM)、合成映射法、二次離子質譜法(SIMS)、原子探針成像法、3D斷層掃描術等)後，依據一或多個實施例所組構之結構或裝置立即將有效地顯示所揭示之諧振器結構的組件(例如，具有磊晶的III-N 2DEG底部電極之FBAR及/或SMR裝置)。
範例系統
圖6繪示依據本發明之各種實施例，以使用本文中所揭示之技術所形成之積體電路結構或裝置來予以施行的計算系統1000。如同可被看到的，計算系統1000容納主機板1002，主機板1002可包含許多組件，其包含(但不限於)處理器1004和至少一個通訊晶片1006，其各自可被實體且電耦合至主機板1002，或者被整合於其中。如同將可領會者，主機板1002可為，例如，任何印刷電路板，不管是主印刷電路板、安裝於主印刷電路板上的子印刷電路板、還是系統1000的唯一印刷電路板等等。
視其應用而定，計算系統1000可包含可以或可不被實體且電耦合至主機板1002之一或多個其他組件，這些其他組件可包含(但不限於)揮發性記憶體(例如，DRAM)、非揮發性記憶體(例如，ROM)、圖形處理器、數位信號處理器、密碼處理器、晶片組、天線、顯示 器、觸控螢幕顯示器、觸控螢幕控制器、電池、音頻編碼解碼器、視頻編碼解碼器、功率放大器、全球定位系統(GPS)裝置、羅盤、加速計、陀螺儀、揚聲器、相機鏡頭、和大量儲存裝置(諸如硬碟機、光碟(CD)、數位多功能影音光碟(DVD)、等等)。在有些實施例中，多重功能可以被整合入一或多個晶片中(例如，諸如，注意到通訊晶片1006可以是該處理器1004的部分或者被整合入該處理器1004中)。
通訊晶片1006致使資料的轉移來往於計算系統1000的無線通訊，術語「無線」及其衍生詞可被用來描述電路、裝置、系統、方法、技術、通訊頻道、等等，其可經由使用透過非固態媒體之經調變的電磁輻射來通訊資料。該術語並不隱含相關聯的裝置不含任何導線，雖然在有些實施例中它們可能會含有。通訊晶片1006可施行許多無線標準或協定的任一者，其包含(但不限於)Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍芽、其衍生物，以及被命名為3G、4G、5G、及往後的任何其他無線協定。計算系統1000可包含多個通訊晶片1006。例如，第一通訊晶片1006可專用於諸如Wi-Fi及藍芽的較短範圍的無線通訊，並且第二通訊晶片1006可專用於較長範圍的無線通訊，諸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO、和其它 者。在有些實施例中，通訊晶片1006係用具有磊晶2DEG底部電極的單翻轉式諧振器裝置來予以施行，或者包含具有磊晶2DEG底部電極的單翻轉式諧振器裝置，如同在本文中以各種方式所說明者。
計算系統1000的處理器1004包含封裝於處理器1004內的積體電路晶粒。在有些實施例中，該處理器的積體電路晶粒包含使用所揭示之技術所形成的一或多個積體電路結構或裝置(例如，具有磊晶2DEG底部電極的FBAR或SMR裝置)來予以施行之內建於板上的電路(onboard circuit)，如同在本文中以各種方式所說明者。術語「處理器」可以指任何裝置或裝置的部分，其處理來自暫存器及/或記憶體之電子資料而將該電子資料轉變成可被儲存於暫存器及/或記憶體中的其他電子資料。如同鑒於本發明而將可領會者，注意到多重標準的無線能力可被直接整合入該處理器1004內(例如，其中，任何晶片1006的功能性被整合入該處理器1004內，而不是具有分開的通訊晶片)。此外，注意到，處理器1004可以是具有此種無線能力的晶片組。簡言之，任何數量的處理器1004及/或通訊晶片1006可被使用。同樣地，任何一個晶片或晶片組可以具有多重功能被整合於其中。
在各種施行中，計算系統1000可為膝上型電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦、個人數位助理(PDA)、超級移動式PC、行動電話、桌上型電腦、伺服器、印表機、掃描器、監視器、機上盒、娛樂控 制單元、數位相機、攜帶型音樂播放器、數位錄影機、或任何其他處理資料或者利用使用所揭示之技術所形成的一或多個積體電路結構或裝置的電子裝置，如同在本文中以各種方式所說明者。
進一步範例實施例
下面的範例有關進一步實施例，許多變更及組態可自其中而將是顯而易知的。
範例1為一種射頻(RF)濾波器裝置，該RF濾波器裝置包含第一電極；在該第一電極上至少部分包括單晶體材料的偏振層；在該偏振層上包括單晶體III-N化合物的III-N層；在該III-N層中包括二維電子氣體(2DEG)區域的第二電極；以及在該第一電極之下的基板，使得該第一電極係在該基板與該第二電極之間。
範例2包含範例1的專利標的，其中，該偏振層包括氮化鋁(AlN)。
範例3包含範例2的專利標的，其中，所有的該氮化鋁為磊晶的AlN。
範例4包含範例2的專利標的，其中，該AlN的至少10%係磊晶生長的，使得該AlN的至少10%為單晶體。
範例5包含範例2的專利標的，其中，該AlN的至少20%係磊晶生長的，使得該AlN的至少20%為單晶體。
範例6包含範例1至5之任一者的專利標的，且另包含形成在該III-N層中而且接觸該2DEG區域的第二電 極接點。
範例7包含範例6的專利標的，其中，該第一電極和該第二電極接點各自包含鎢或鉬。
範例8包含範例1至7之任一者的專利標的，其中，該第一電極係接合於該基板的金屬層。
範例9包含範例1至8之任一者的專利標的，其中，該第一電極係接合於該基板的氧化物層。
範例10包含範例1至9之任一者的專利標的，且另包含在該第一電極底下的氧化物層，其中，該氧化物層係接合於該基板的氧化物層。
範例11包含範例1至10之任一者的專利標的，且另包含在該第一電極底下的氧化物層，其中，該氧化物層係接合於該基板的金屬層。
範例12包含範例1至11之任一者的專利標的，其中，該基板包含空氣腔。
範例13包含範例1至12之任一者的專利標的，其中，該基板包含具有介於2到8度之間朝向110的切角之Si 111、Si 110、Si 100。
範例14包含範例1至13之任一者的專利標的，其中，該基板包含分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。
範例15包含範例14的專利標的，其中，該基板包含在該DBR下面的電路。
範例16包含範例1至15之任一者的專利標的， 其中，該III-N層包含單晶體氮化鎵(GaN)。
範例17包含範例1至16之任一者的專利標的，且另包含在該III-N層的至少一部分上之核結晶層。
範例18包含範例17的專利標的，其中，該核結晶層包含單晶體III-N材料。
範例19包含範例17的專利標的，且另包含位於該III-N層之頂部表面上的淺溝槽隔離(STI)材料。
範例20包含範例19的專利標的，其中，該STI材料包含氧化矽。
範例21包含範例1至20之任一者的專利標的，其中，該RF濾波器裝置為體聲波濾波器、固態微型諧振器、薄膜體聲波諧振器的其中一者。
範例22為一種系統單晶片(SoC)，其包括如範例1至21之任一者的RF濾波器裝置。
範例23為一種移動式計算系統，其包括如範例1至21之任一者的RF濾波器裝置或者如範例22的系統單晶片(SoC)。
範例24為一種用以製造諧振器裝置的方法，該方法包含：磊晶地沉積III-N層於單晶轉移基板上；磊晶地沉積偏振層的至少一部分於該III-N層上，以提供在該III-N層中鄰接於該偏振層的二維電子氣體(2DEG)區域；沉積頂部電極於該偏振層上而形成多層結構；將該多層結構翻轉並且使該頂部電極接合於經預先圖案化之主基板的頂層；以及自該多層結構中去除該轉移基板。
範例25包含範例24的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包含金屬。
範例26包含範例24或範例25的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包含氧化物。
範例27包含範例24至26之任一者的專利標的，其中，該主基板包含包括具有介於2到8度之間朝向110的切角之Si 111、Si 110、Si 100的主基板。
範例28包含範例24至27之任一者的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板包含分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。
範例29包含範例28的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板包含在該DBR下面的電路。
範例30包含範例24至29之任一者的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板包含預先形成的空氣腔。
範例31包含範例24至30之任一者的專利標的，其中，該整個偏振層包含單晶體第III族-氮化物(III-N)化合物。
範例32包含範例31的專利標的，其中，該III-N化合物為氮化鋁。
範例33包含範例32的專利標的，其中，該氮化鋁係磊晶地生長於該III-N層上。
範例34包含範例24至33之任一者的專利標的，其中，該頂部電極包含鎢或鉬。
範例35包含範例24至34之任一者的專利標的，且另包含形成核結晶層於該III-N層之下的轉移基板上。
範例36包含範例35的專利標的，其中，該核結晶層包含單晶體III-N材料。
範例37包含範例36的專利標的，且另包含沉積淺溝槽隔離(STI)材料於該轉移基板上，並且至少部分地蝕刻該STI材料以形成空氣腔於該III-N層之至少一部分的底下。
範例38包含範例37的專利標的，其中，該STI材料包含氧化矽。
範例39包含範例24至38之任一者的專利標的，其中，該轉移基板包含單晶體矽層或體。
範例40包含範例24至39之任一者的專利標的，其中，該III-N層包含單晶體氮化鎵(GaN)。
範例41包含範例24至40之任一者的專利標的，且另包含形成射頻(RF)濾波器裝置。
範例42為一種用以製造諧振器裝置的方法，該方法包括：磊晶地沉積III-N層於單晶轉移基板上；磊晶地沉積偏振層的至少一部分於該III-N層上，以提供在該III-N層中鄰接於該偏振層的二維電子氣體(2DEG)區域；沉積頂部電極於該偏振層上而形成多層結構；形成氧化物層於該頂部電極上；將該多層結構翻轉並且使該氧化物層接合於經預先圖案化之主基板的頂層；以及自該多層 結構中去除該轉移基板。
範例43包含範例42的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包含金屬。
範例44包含範例42或範例43的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包含氧化物。
範例45包含範例42至44之任一者的專利標的，其中，該主基板包含包括具有介於2到8度之間朝向110的切角之Si 111、Si 110、Si 100的主基板。
範例46包含範例42至45之任一者的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板包含分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。
範例47包含範例46的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板包含在該DBR下面的電路。
範例48包含範例42至47之任一者的專利標的，其中，該經預先圖案化之主基板包含預先形成的空氣腔。
範例49包含範例42至48之任一者的專利標的，其中，該整個偏振層包含單晶體第III族-氮化物(III-N)化合物。
範例50包含範例49的專利標的，其中，該III-N化合物為氮化鋁。
範例51包含範例50的專利標的，其中，該氮化鋁係磊晶地生長於該III-N層上。
範例52包含範例42至51之任一者的專利標 的，其中，該頂部電極包含鎢或鉬。
範例53包含範例42至52之任一者的專利標的，且另包含形成核結晶層於該III-N層之下的轉移基板上。
範例54包含範例53的專利標的，其中，該核結晶層包含單晶體III-N材料。
範例55包含範例54的專利標的，且另包含沉積淺溝槽隔離(STI)材料於該轉移基板上，並且至少部分地蝕刻該STI材料以形成空氣腔於該III-N層之至少一部分的底下。
範例56包含範例55的專利標的，其中，該STI材料包含氧化矽。
範例57包含範例42至56之任一者的專利標的，其中，該轉移基板包含單晶體矽層或體。
範例58包含範例42至57之任一者的專利標的，其中，該III-N層包含單晶體氮化鎵(GaN)。
範例59包含範例42至58之任一者的專利標的，且另包含形成射頻(RF)濾波器裝置。
已經為了例舉和說明目的而提出前述之範例實施例的說明，但是並不想要毫無遺漏或者將本發明限制於所揭示之精準的做法。許多修正和變型鑒於本發明係可能的。想要的是，本發明的範疇不被此詳細說明所限制，而是被附加於此之申請專利範圍來予以限制。主張本發明之優先權之未來提出的申請案可以用不同的形式來主張所 揭示之申請標的，並且通常包含任何集合的一或多個限定，如同以各種方式揭示於本文中或者示範說明於本文中。

Claims (25)

  1. 一種射頻(RF)濾波器裝置，該RF濾波器裝置包括：第一電極；在該第一電極上至少部分包括單晶體材料的偏振層；在該偏振層上包括單晶體III-N化合物的III-N層；在該III-N層中包括二維電子氣體(2DEG)區域的第二電極；以及在該第一電極之下的基板，使得該第一電極係在該基板與該第二電極之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，其中，該偏振層包括磊晶的氮化鋁(AlN)。
  3. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，其中，該第一電極係接合於該基板的金屬層。
  4. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，其中，該第一電極係接合於該基板的氧化物層。
  5. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，另包括在該第一電極底下的氧化物層，其中，該氧化物層係接合於該基板的氧化物層。
  6. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，其中，該基板包括空氣腔。
  7. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，其中，該基板包括分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。
  8. 如申請專利範圍第1項之RF濾波器裝置，其中，該III-N層包括單晶體氮化鎵(GaN)。
  9. 一種系統單晶片(SoC)，其包括如申請專利範圍第1至8項中任一項的RF濾波器裝置。
  10. 一種移動式計算系統，其包括如申請專利範圍第1至8項中任一項的RF濾波器裝置或者如申請專利範圍第9項的系統單晶片(SoC)。
  11. 一種用以製造諧振器裝置的方法，該方法包括：磊晶地沉積III-N層於單晶轉移基板上；磊晶地沉積偏振層的至少一部分於該III-N層上，以提供在該III-N層中鄰接於該偏振層的二維電子氣體(2DEG)區域；沉積頂部電極於該偏振層上而形成多層結構；將該多層結構翻轉並且使該頂部電極接合於經預先圖 案化之主基板的頂層；以及自該多層結構中去除該轉移基板。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包括金屬。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包括氧化物。
  14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板包括分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。
  15. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板包括預先形成的空氣腔。
  16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該整個偏振層包括單晶體氮化鋁(AlN)。
  17. 如申請專利範圍第11項之方法，另包括沉積淺溝槽隔離(STI)材料於該轉移基板上，並且至少部分地蝕刻該STI材料以形成空氣腔於該III-N層之至少一部分的底下。
  18. 一種用以製造諧振器裝置的方法，該方法包括： 磊晶地沉積III-N層於單晶轉移基板上；磊晶地沉積偏振層的至少一部分於該III-N層上，以提供在該III-N層中鄰接於該偏振層的二維電子氣體(2DEG)區域；沉積頂部電極於該偏振層上而形成多層結構；形成氧化物層於該頂部電極上；將該多層結構翻轉並且使該氧化物層接合於經預先圖案化之主基板的頂層；以及自該多層結構中去除該轉移基板。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包括金屬。
  20. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板的該頂層包括氧化物。
  21. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板包括分散式布拉格(Bragg)反射器(DBR)。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中，該經預先圖案化之主基板包括在該DBR下面的電路。
  23. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，該整個偏振層 包括單晶體氮化鋁(AlN)。
  24. 如申請專利範圍第18項之方法，另包括沉積淺溝槽隔離(STI)材料於該轉移基板上，並且至少部分地蝕刻該STI材料以形成空氣腔於該III-N層之至少一部分的底下。
  25. 如申請專利範圍第11至24項中任一項之方法，另包括形成射頻(RF)濾波器裝置。
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