TWI841612B - 體聲波組件及電漿切割該組件之方法 - Google Patents

體聲波組件及電漿切割該組件之方法 Download PDF

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Abstract

本發明之態樣係製造體聲波組件之方法。此等方法包含單粒化個別體聲波組件之電漿切割。可在體聲波組件之一基板上方形成一緩衝層，使得分隔道曝露。可沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件。揭示相關體聲波組件。

Description

體聲波組件及電漿切割該組件之方法
本發明之實施例係關於聲波組件，且更特定言之係關於體聲波組件。
聲波濾波器可在射頻電子系統中實施。例如，一行動電話之一射頻前端中之濾波器可包含聲波濾波器。一聲波濾波器可過濾一射頻信號。一聲波濾波器可為一帶通濾波器。複數個聲波濾波器可經配置為一多工器。例如，兩個聲波濾波器可經配置為一雙工器。
一聲波濾波器可包含經配置以過濾一射頻信號之複數個聲波共振器。實例聲波濾波器包含表面聲波(SAW)濾波器及體聲波(BAW)濾波器。BAW濾波器包含BAW共振器。實例BAW共振器包含薄膜體聲波共振器(FBAR)及固裝共振器(SMR)。在BAW共振器中，聲波在一壓電層之一塊體中傳播。
BAW組件可包含圍封於一密封部分內之經封裝BAW共振器。封裝結構增加BAW組件之大小。期望減小BAW組件之大小而不犧牲可靠性及效能。
技術方案中描述之創新各具有若干態樣，其等之單一者不僅僅負責其預期屬性。在不限制技術方案之範疇的情況下，現將簡要描述本發明之一些顯著特徵。
本發明之一個態樣係一種製造單粒化體聲波組件之方法。該方法包含在一體聲波組件陣列之一基板上方形成一緩衝層以在個別體聲波組件之間形成曝露分隔道(street)。該方法亦包含沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件。
該等單粒化體聲波組件之各者可包含一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋。該蓋可包含一側壁，該側壁距該各自單粒化體聲波組件之該基板之一邊緣5微米或更小。該側壁可距該各自單粒化體聲波組件之該邊緣至少1微米。該側壁可包含銅。
該電漿切割可包含蝕刻穿過該基板及一蓋基板兩者。該體聲波組件可包含定位於該基板上方及該蓋基板下方之一體聲波共振器。該基板及該蓋基板可為矽基板。
該方法可進一步包含在該基板上方形成一導體。該導體可自延伸穿過該基板之一通孔側向延伸。該導體可經電連接至該通孔中之一導電層。可執行形成該緩衝層，使得該緩衝層係在該導體之至少一部分上方。該方法可進一步包含在該導體上方形成焊料，使得該焊料不與該通孔重疊。
該基板可為一矽基板。該緩衝層可為在該電漿切割期間比矽至少慢30倍蝕刻之一材料。該緩衝層可包含一樹脂。形成該緩衝層可包含藉由一光微影程序形成該等曝露分隔道。
該等體聲波組件可各包含一薄膜體聲波共振器。
本發明之另一態樣係一種製造體聲波組件之方法。該方法包含提供與一第二晶圓接合之一第一晶圓。該第一晶圓在其上具有體聲共振器。該第二晶圓係在該等體聲共振器上方且與其等間隔開。該方法包含在與該等體聲波共振器相對之該第一晶圓之一側上形成一緩衝層，使得分隔道曝露。該方法包含沿著該等曝露分隔道電漿切割穿過該第一晶圓及該第二晶圓以形成單粒化體聲波組件。
該第一晶圓及該第二晶圓可為矽晶圓。
該等單粒化體聲波組件之各者可包含該等體聲波共振器之一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋。該蓋可包含一側壁。該側壁可在距該各自單粒化體聲波組件之一基板之一邊緣1微米至5微米之一範圍中，其中在電漿切割之前，該基板對應於該第一晶圓之一部分。
本發明之另一態樣係一種製造體聲波組件之方法。該方法包含在體聲波組件之一矽基板上方形成一緩衝層，使得分隔道曝露。該方法亦包含沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件。該等單粒化體聲波組件各包含一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋。該蓋包含一矽蓋基板及一側壁，該側壁與該各自單粒化體聲波組件之該矽基板之一邊緣間隔開達在自1微米至5微米之一範圍中之一距離。
該側壁可包含銅。該緩衝層可包含一樹脂。該體聲波共振器可為一薄膜體聲波共振器。
本發明之另一態樣係一種體聲波組件，其包含：一基板；至少一個體聲波共振器，其在該基板上；及一蓋，其圍封該至少一個體聲波共振器。該蓋包含與該基板之一邊緣間隔開之一側壁。該側壁距該基板之該邊緣5微米或更小。
該側壁可距該基板之該邊緣3微米或更小。該側壁可距該基板之該邊緣至少1微米。
該體聲波組件可進一步包含延伸穿過該基板之一通孔、該通孔中之一導電層及該通孔中之一緩衝層。
該體聲波組件可進一步包含延伸穿過該基板之一通孔、自該通孔側向延伸且與該通孔中之導電層電連接之一導體、及該導體上且自該通孔側向定位之焊料。
該至少一個體聲波共振器可包含一薄膜體聲波共振器。該至少一個體聲波共振器可包含一固裝共振器。
該基板可為一矽基板。該蓋之一頂部部分可包含一矽蓋基板。
該側壁可包含銅。
該至少一個體聲波共振器可包含複數個體聲波共振器，其等被包含於經配置以過濾一射頻信號之一濾波器中。該複數個體聲波共振器可包含至少10個體聲波共振器。
本發明之另一態樣係一種體聲波組件，其包含一矽基板；至少一個體聲波共振器，其在該矽基板上；及一蓋，其圍封該至少一個體聲波共振器。該蓋包含一蓋基板及一側壁。該蓋基板包含矽。該側壁與該矽基板之一邊緣間隔開達在自1微米至5微米之一範圍中之一距離。
該體聲波組件可進一步包含延伸穿過該矽基板之一通孔、該通孔中之一導電層及該通孔中之一緩衝層。
該體聲波組件可進一步包含延伸穿過該基板之一通孔、自該通孔側向延伸且與該通孔中之導電層電連接之一導體、及該導體上且自該通孔側向定位之焊料。
該側壁可包含銅。該至少一個體聲波共振器可包含至少10個體聲波共振器，其等被包含於經配置以過濾一射頻信號之一聲波濾波器中。
本發明之另一態樣係一種包含一天線及一體聲波組件之無線通信裝置。該體聲波組件包含：一基板、體聲波共振器，其等在該基板上；及一蓋，其圍封該等體聲波共振器。該蓋包含與該基板之一邊緣間隔開達5微米或更小之一側壁。該等體聲波共振器被包含於與該天線通信之一濾波器中。
該無線通信裝置可為一行動電話。
該無線通信裝置可進一步包含與該濾波器通信之一射頻放大器及耦合於該濾波器與該天線之間的一開關。
出於總結本發明之目的，已在本文中描述本發明之特定態樣、優點及新穎特徵。應理解，可未必根據任何特定實施例達成所有此等優點。因此，可以達成或最佳化如在本文中教示之一個優點或優點群組而未必達成如可在本文中教示或建議之其他優點之一方式體現或執行本發明。
優先權申請案之交叉參考
此申請案主張2018年10月18日申請且標題為「BULK ACOUSTIC WAVE COMPONENTS AND METHODS OF PLASMA DICING THE SAME」之美國臨時專利申請案第62/747,486號之優先權，該案之全部揭示內容以引用之方式併入本文中。
特定實施例之以下描述呈現特定實施例之各種描述。然而，本文描述之發明可以多種不同方式(例如，如藉由發明申請專利範圍定義且涵蓋)體現。在此描述中，參考其中類似元件符號可指示相同或功能上類似之元件之圖式。應理解，圖中繪示之元件不必按比例繪製。再者，將理解，特定實施例可包含比一圖式中繪示之元件及/或一圖式中繪示之元件之一子組更多之元件。此外，一些實施例可併入來自兩個或兩個以上圖式之特徵之任何適當組合。
聲波濾波器可在各種應用(諸如一行動電話之一RF前端)中過濾射頻(RF)信號。一聲波濾波器可包含一體聲波(BAW)組件。BAW組件可包含一單一晶粒。BAW組件可包含一基板(諸如一矽基板)上之一或多個BAW共振器。一或多個BAW共振器可由BAW組件之一蓋圍封。蓋可包含另一矽基板及側壁。蓋可形成圍繞一或多個BAW共振器之一氣密密封。側壁可包含(例如)銅。
可藉由使用晶圓之間的一中空部分切割經接合晶圓而製造BAW組件。已在面向中空部分之一BAW組件之一部分中發生崩裂。當存在一相對大的晶片時，圍繞BAW共振器之一氣密密封可被破壞。為了降低及/或消除崩裂之風險，BAW組件可包含BAW組件之一邊緣與密封部分之間的一間隔。間隔可(例如)為自一蓋之一側壁至一BAW組件之一切割邊緣之約15至20微米。間隔可消耗BAW組件之面積。
本發明之態樣係關於一種體聲波組件之電漿切割方法。可在體聲波組件上方形成一緩衝層以覆蓋一重佈層。可形成緩衝層，使得用於切割之分隔道曝露。緩衝層可充當用於電漿切割之一遮罩層。BAW組件可藉由電漿切割單粒化。電漿切割可導致相對於其他切割技術(諸如刀片切割或雷射切割)更少之BAW組件崩裂。憑藉電漿切割，圍封一或多個BAW共振器之一蓋之一側壁可比其他切割技術更靠近BAW組件之一切割邊緣而不增大BAW組件之崩裂風險。電漿切割可涉及跨一中空部分切割穿過一上晶圓及一下晶圓。上晶圓及下晶圓可為矽晶圓。
憑藉電漿切割，BAW組件之大小可減小。憑藉一蓋之一側壁與一BAW組件之一邊緣之間的較小間隔，更多BAW組件可被包含於一晶圓上。再者，BAW組件可消耗模組中之更少面積。
刀片切割技術通常切割尖銳邊緣且在刀片切割一晶片時可存在側應力。此可導致一經刀片切割之組件之一尖銳邊緣處之裂紋及/或崩裂。憑藉電漿切割，可用用於切割之一光微影程序形成一圖案，且在電漿切割期間，可不存在明顯機械側應力。因此，可用電漿切割維持一尖銳邊緣，同時減少及/或消除可源自機械破裂之損害。在特定例項中，電漿切割可導致一BAW組件之邊角更圓，具有相較於機械破裂技術具有更可靠之效能。圓形邊角可降低及/或消除BAW組件裂紋及/或崩裂之風險。
使用本文揭示之製造技術，來自一單一晶圓之BAW組件之良率可在特定例項中相對於一先前製造方法改良達約10%至18%。良率之改良可降低製造成本。即使由於額外處理操作及/或設施投資而存在成本增加，但歸因於改良良率，製造成本仍可降低。
揭示使用電漿切割製造BAW組件之方法。圖1係根據一實施例之製造體聲波組件之一實例程序10之一流程圖。將參考圖2A至圖2E中繪示之橫截面視圖描述程序10。本文論述之任一方法可包含更多或更少操作且可酌情以任何順序執行該等操作。
程序10包含在方塊12為一基板提供圍封於一蓋內之一或多個BAW共振器。基板可為一矽基板。蓋可包含側壁及一第二基板，其等一起圍封一或多個BAW共振器。第二基板可為一矽基板。一或多個BAW共振器可包含一薄膜體聲波共振器(FBAR)及/或一固裝共振器(SMR)。
在方塊14，在基板上方形成一重佈層。重佈層包含自一貫穿基板通孔側向延伸之一導體。重佈層可被稱為一佈線層。重佈層可在與在一BAW組件之一或多個貫穿基板通孔中形成一導電層相同之(若干)處理操作期間形成。重佈層及導電層可(例如)約為5微米厚。可在重佈層之一部分上方形成焊料。重佈層可提供自一貫穿基板通孔中之導電層至BAW組件之焊料之一電連接。憑藉重佈層，可在一基板之任何適當部分上方形成焊料。例如，可自一貫穿基板通孔側向形成焊料。在特定例項中，焊料及貫穿基板通孔係不重疊的。
圖2A繪示具有在程序10之方塊14形成之重佈層之複數個BAW組件之一橫截面。如在圖2A中繪示，尚未單粒化複數個BAW組件。圖2A繪示一蓋基板21、一基板22、側壁23、BAW共振器24、空氣腔25、貫穿基板通孔26、各自貫穿基板通孔26中之一導電層27、一重佈層28及電極29。在單粒化個別BAW組件之前，一第一晶圓包含個別BAW組件之各者之基板22，且一第二晶圓包含個別BAW組件之各者之蓋基板21。如繪示，第一晶圓經接合至第二晶圓。
BAW共振器24圍封於包含蓋基板21及側壁23之一蓋內。在形成重佈層28之前，BAW共振器24經圍封於蓋內。如繪示，一接合層30及一蓋層31可定位於基板22與側壁23之間。接合層30可為一金層。蓋層31可為一錫蓋層。蓋形成圍繞BAW共振器24之一氣密密封。因此，一空氣腔25可圍繞BAW共振器24包含於蓋內。在一些例項中，一BAW組件可包含圍封於一蓋內之10至50個BAW共振器24。BAW共振器24可包含一或多個FBAR。替代地或另外，BAW共振器24可包含一或多個SMR。BAW共振器24可被包含於一或多個濾波器中。基板21可為一矽基板。側壁23可包含銅。
BAW共振器24係在基板22上且由蓋圍封。基板22可為一矽基板。貫穿基板通孔26中之導電層27可提供自BAW共振器24之一或多者至基板22之一相對側上之元件之一電連接。如繪示，在方塊14形成之重佈層28係在基板22上方且自貫穿基板通孔26側向延伸。因此，電極29可在重佈層28上方自貫穿基板通孔26側向形成。重佈層28係在與BAW共振器24相對之基板22之一側上。電極29提供端子用於外部連接至BAW組件。憑藉重佈層28，電極29可定位於一BAW組件之任何適當位置處。重佈層28可提供屏蔽。重佈層28可屏蔽BAW共振器24免受外部組件影響及/或屏蔽外部組件免受BAW共振器24影響。
返回參考圖1，在方塊16，在基板上方形成一緩衝層，使得分隔道曝露。可藉由一光微影程序形成緩衝層。形成緩衝層可包含沈積一緩衝材料層，遮罩該緩衝材料上方之特定區域及施加光以移除該等分隔道上方之該緩衝材料。該基板之一表面可沿著該等分隔道曝露。緩衝層可在與蓋基板相對之一側上提供BAW組件之囊封。緩衝層可在方塊14形成之重佈層上方形成。
圖2B繪示包含在程序10之方塊16形成之一緩衝層32之BAW組件之一橫截面。緩衝層32係在基板22上方。緩衝層32係在與BAW共振器24相對之基板22之一側上。緩衝層32之一部分係在貫穿基板通孔26內。緩衝層32亦係在重佈層28之部分上方。如在圖2B中展示，形成緩衝層32，使得電極29保持曝露。緩衝層32包含充當在基板22經電漿切割時抵抗蝕刻之一遮罩之一材料。例如，緩衝層32可為在針對一基板22 (其係一矽基板)蝕刻矽時被蝕刻比矽更少之一材料。通常，相較於矽之一蝕刻速率，緩衝層32之一蝕刻速率慢超過30倍。因此，一典型緩衝層厚度對電漿切割晶圓矽係足夠的。緩衝層32可為一聚醯亞胺層、一酚樹脂層(諸如具有橡膠填充劑之一酚樹脂層)或任何其他適當緩衝層。分隔道34促進BAW組件之切割。
圖2C繪示圖2B中繪示之BAW組件之一部分35之一放大視圖。如繪示，分隔道34可具有一寬度DS 。寬度DS 適用於電漿切割，如繪示。分隔道34之寬度DS 可在自約10微米至20微米之一範圍中，諸如在自10微米至15微米之一範圍中。作為一個實例，分隔道34之寬度DS 可約為15微米。圖2C亦繪示一接合層30及一蓋層31可被包含於基板22與側壁23之間。
返回參考圖1，在方塊18，BAW組件沿著曝露分隔道被電漿切割。此單粒化BAW組件。換言之，BAW組件藉由電漿切割被彼此分離成個別BAW組件。電漿切割可涉及乾式蝕刻穿過其上定位BAW共振器之一基板且穿過一蓋基板。在此蝕刻期間，在分隔道下方在基板與蓋基板之間可存在一中空部分(例如，如在圖2B中展示)。作為一實例，基板及蓋基板兩者可為按每分鐘約20微米之一速率被蝕刻之矽基板。在此實例中，基板及蓋基板可一起約為200微米厚且可花費約10分鐘來蝕刻穿過約200微米之矽。憑藉電漿切割，單粒化BAW組件之崩裂可相對於其他切割方法(諸如刀片切割或雷射切割)減少。針對電漿切割，一光微影程序可圖案化分隔道之任何適當圖案。在特定例項中，此可導致單粒化BAW組件之圓形邊角。此等圓形邊角可降低BAW組件裂紋及/或崩裂之風險以藉此增加BAW組件之可靠性。
圖2D繪示在程序10之方塊18之電漿切割之後之BAW組件之一橫截面。沿著分隔道之電漿切割可移除基板22及蓋基板21之部分以藉此分離個別BAW組件。圖2D中展示複數個單粒化BAW組件36。帶37可將單粒化BAW組件36固持在一起。在電漿切割之前，帶37可經層積至BAW組件。
圖2E繪示圖2D中繪示之單粒化BAW組件36之一部分38之一放大視圖。如繪示，自一側壁23至一單粒化BAW組件36之基板22之一邊緣之一距離DE 係相對小的。將一緩衝層用作用於電漿切割之遮罩，可使用一光微影程序。因此，電漿切割具有比其他切割方法(諸如具有一機械系統準確度之刀片切割或雷射切割)更大之一準確度。例如，可在+/- 2微米之一準確度內執行電漿切割。然而，在刀片切割之情況中，機械準確度為+/- 10微米且可存在5至10微米之崩裂。憑藉電漿切割之增加準確度及降低之崩裂風險，自側壁23至單粒化BAW組件36之基板22之邊緣之距離DE 可減小。自側壁23至單粒化BAW組件36之基板22之邊緣之距離DE 可小於5微米。距離DE 可小於3微米。作為一個實例，距離DE 可約為2.5微米。距離DE 大於零，如繪示。在一些例項中，距離DE 可在自1微米至5微米之一範圍中，諸如在自1微米至3微米之一範圍中。在特定例項中，側壁23及基板22之邊緣可在一單粒化BAW組件中實質上齊平。
因此，憑藉電漿切割，一晶圓上之相鄰BAW組件之各自側壁23之間可存在較少間隔。在圖2E中，距各自相鄰單粒化BAW組件之側壁23之一距離DSW 對應於分隔道寬度DS 與距離DE 之兩倍之和。距離DSW 可在(例如)自約10微米至30微米之一範圍中。在一些例項中，距離DSW 可在自約10微米至20微米之一範圍中。作為一實例，分隔道寬度DS 可約為15微米且距離DE 可約為2.5微米，此將使距離DSW 在圖2E中繪示之橫截面中約為20微米。
圖3A係根據一實施例之一體聲波組件40之一橫截面圖。BAW組件40可藉由包含電漿切割之一程序製造。例如，體聲波組件40可對應於藉由圖1之程序10製造之一單粒化BAW組件。
如在圖3A中展示，自一側壁23至一單粒化BAW組件36之基板22之一邊緣之距離DE 可因電漿切割而係相對小的。距離DE 可在該等範圍之任一者中及/或具有本文揭示之值之任一者，諸如參考圖2E描述。在所繪示之BAW組件40中，BAW共振器24經圍封於包含蓋基板21及側壁23之一蓋內。BAW共振器24可形成一或多個聲波濾波器之一些或所有共振器。可存在被圍封於BAW組件40之蓋內之任何適當數目個BAW共振器24。例如，可存在被圍封於BAW組件40之蓋內之10至50個BAW共振器24。BAW共振器24可藉由一貫穿基板通孔26中之一導電層27及一重佈層28電連接至一電極29。緩衝層32在重佈層28上方延伸且被包含於BAW組件40中之貫穿基板通孔26內。
圖3B係根據一實施例之一體聲波組件42之一橫截面圖。BAW組件42可藉由包含電漿切割之一程序製造。例如，體聲波組件42可對應於藉由圖1之程序10製造之一單粒化BAW組件。BAW組件42類似於圖3A之BAW組件40，惟BAW組件42包含使用保形導電層43而非一導電層27充填之一通孔26除外。保形導電層43可(例如)為一銅層。體聲波組件42繪示可使用一保形層43充填通孔26。
包含本文揭示之特徵之任何適當組合之一體聲波組件之一或多個體聲波共振器可被包含於一濾波器中，該濾波器經配置以過濾頻率範圍1 (FR1)內之一第五代(5G)新無線電(NR)操作頻帶中之一射頻信號。經配置以過濾一5G NR操作頻帶中之一射頻信號之一濾波器可包含本文揭示之任何體聲波組件之一或多個聲波共振器。FR1可(例如)自410百萬赫(MHz)至7.125吉赫(GHz)，如在一當前5G NR規格中指定。根據本文揭示之任何適當原理及優點之一體聲波組件之一或多個體聲波共振器可被包含於經配置以過濾一第四代(4G)長期演進(LTE)操作頻帶中之一射頻信號之一濾波器及/或具有橫跨至少一個4G LTE操作頻帶及至少一個5G NR操作頻帶之一通帶之一濾波器中。
圖4係根據一實施例之包含一體聲波組件之體聲波共振器之一傳輸濾波器45之一示意圖。傳輸濾波器45可為一帶通濾波器。所繪示之傳輸濾波器45經配置以過濾在一傳輸埠TX處接收之一射頻信號且將一經過濾之輸出信號提供至一天線埠ANT。傳輸濾波器45包含串聯BAW共振器TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6及TS7、並聯BAW共振器TP1、TP2、TP3、TP4及TP5、串聯輸入電感器L1及並聯電感器L2。BAW共振器TS1至TS7及/或TP1至TP5之一些或全部可被包含於根據本文揭示之任何適當原理及優點之一BAW組件中。例如，圖3A之BAW組件40或圖3B之BAW組件42可包含傳輸濾波器45之全部BAW共振器。在特定例項中，根據本文揭示之任何適當原理及優點之一BAW組件可包含兩個或兩個以上聲波濾波器之BAW共振器。任何數目個串聯BAW共振器及並聯BAW共振器可被包含於一傳輸濾波器45中。
圖5係根據一實施例之包含一體聲波組件之體聲波共振器之一接收濾波器50之一示意圖。接收濾波器50可為一帶通濾波器。所繪示之接收濾波器50經配置以過濾在一天線埠ANT處接收之一射頻信號且將一經過濾之輸出信號提供至一接收埠RX。接收濾波器50包含串聯BAW共振器RS1、RS2、RS3、RS4、RS5、RS6、RS7及RS7、並聯BAW共振器RP1、RP2、RP3、RP4及RP5及RP6、並聯電感器L2及串聯輸出電感器L3。BAW共振器RS1至RS8及/或RP1至RP6之一些或全部可被包含於根據本文揭示之任何適當原理及優點之一BAW組件中。例如，圖3A之BAW組件40或圖3B之BAW組件42可包含接收濾波器50之全部BAW共振器。任何適當數目個串聯BAW共振器及並聯BAW共振器可被包含於一接收濾波器50中。
圖6係根據一實施例之包含一體聲波組件之一射頻系統60之一示意圖。如繪示，射頻系統60包含一天線62、一天線開關64、多工器65及66、濾波器67及68、功率放大器70、72及74及一選擇開關73。功率放大器70、72及74各經配置以放大一射頻信號。選擇開關73可將功率放大器72之一輸出電連接至一選定濾波器。多工器65及/或多工器66之一或多個濾波器可包含根據本文論述之任何適當原理及優點之一BAW組件之一或多個BAW共振器。在特定例項中，一BAW組件可包含一多工器之一或多個濾波器。雖然圖6中繪示之多工器包含一四工器及一雙工器，但一BAW組件之一或多個BAW共振器可被包含於任何其他適當多工器中，諸如一三工器、一六工器、一八工器或類似者。天線開關可將一或多個濾波器及/或一或多個多工器選擇性地電連接至天線62。
本文論述之BAW組件可在各種封裝模組中實施。此等BAW組件可比使用雷射切割切割之類似模組消耗封裝模組中之更少面積。經組態以處理一射頻信號之一封裝模組可被稱為一射頻模組。一些射頻模組係前端模組。包含根據本文揭示之任何適當原理及優點之一BAW組件之射頻模組亦可包含一或多個射頻放大器(例如，一或多個功率放大器及/或一或多個低雜訊放大器)、一或多個射頻開關、類似者或其等之任何適當組合。現將論述實例封裝模組，其中可實施本文論述之BAW組件之任何適當原理及優點。圖7及圖8係根據特定實施例之繪示性封裝模組之示意性方塊圖。此等實施例之特徵之任何適當組合可彼此組合。
圖7係根據一實施例之包含一體聲波組件76之一射頻模組75之一示意圖。經繪示射頻模組75包含BAW組件76及其他電路77。BAW組件76可包含本文揭示之BAW組件之特徵之任何適當組合。BAW組件76可包含一BAW晶粒，該BAW晶粒包含BAW共振器。
圖7中展示之BAW組件76包含一濾波器78及端子79A及79B。濾波器78包含BAW共振器。端子79A及79B可(例如)充當一輸入接點及一輸出接點。在圖7中，BAW組件76及其他電路77係在一共同封裝基板80上。封裝基板80可為一積層基板。端子79A及79B可分別藉由電連接器82A及82B分別電連接至封裝基板80上之接點81A及81B。電連接器82A及82B可(例如)係凸塊或線接合。其他電路77可包含任何適當額外電路。例如，其他電路可包含一或多個功率放大器、一或多個射頻開關、一或多個額外濾波器、一或多個低雜訊放大器、類似者或其等之任何適當組合。射頻模組75可包含一或多個封裝結構以(例如)提供射頻模組75之保護及/或促進射頻模組75之更容易處置。此一封裝結構可包含形成於封裝基板75上方之一覆模結構。覆模結構可囊封射頻模組75之一些或全部組件。
圖8係根據一實施例之包含一體聲波組件之一射頻模組84之一示意圖。如繪示，射頻模組84包含：雙工器85A至85N，其等包含各自傳輸濾波器86A1至86N1及各自接收濾波器86A2至86N2；一功率放大器87；一選擇開關88；及一天線開關89。射頻模組84可包含圍封所繪示之元件之一封裝。所繪示元件可安置於一共同封裝基板80上。封裝基板可為(例如)一積層基板。
雙工器85A至85N可各包含耦合至一共同節點之兩個聲波濾波器。兩個聲波濾波器可為一傳輸濾波器及一接收濾波器。如繪示，傳輸濾波器及接收濾波器可各為經配置以過濾一射頻信號之帶通濾波器。一或多個傳輸濾波器86A1至86N1可包含根據本文揭示之任何適當原理及優點之一BAW組件之一或多個BAW共振器。類似地，一或多個接收濾波器86A2至86N2可包含根據本文揭示之任何適當原理及優點之一BAW組件之一或多個BAW共振器。雖然圖8繪示雙工器，但本文揭示之任何適當原理及優點可在其他多工器(例如，四工器、六工器、八工器等)中及/或在開關多工器中實施。
功率放大器87可放大一射頻信號。繪示之開關88係一多擲射頻開關。開關88可將功率放大器87之一輸出電耦合至傳輸濾波器86A1至86N1之一選定傳輸濾波器。在一些例項中，開關88可將功率放大器87之輸出電連接至傳輸濾波器86A1至86N1之超過一者。天線開關89可將來自一或多個雙工器85A至85N之一信號選擇性地耦合至一天線埠ANT。雙工器85A至85N可與不同頻帶及/或不同操作模式(例如，不同功率模式、不同發信模式等)相關聯。
圖9A係根據一實施例之包含一射頻前端92中之濾波器93之一無線通信裝置90之一示意圖。濾波器93可包含根據本文論述之任何適當原理及優點之一BAW組件之BAW共振器。無線通信裝置90可為任何適當無線通信裝置。例如，一無線通信裝置90可為一行動電話(諸如一智慧型電話)。如繪示，無線通信裝置90包含一天線91、一RF前端92、一收發器94、一處理器95、一記憶體96及一使用者介面97。天線91可傳輸藉由RF前端92提供之RF信號。此等RF信號可包含載波聚合信號。
RF前端92可包含一或多個功率放大器、一或多個低雜訊放大器、一或多個RF開關、一或多個接收濾波器、一或多個傳輸濾波器、一或多個雙工濾波器、一或多個多工器、一或多個頻率多工電路、類似者或其等之任何適當組合。RF前端92可傳輸且接收與任何適當通信標準相關聯之RF信號。濾波器93可包含包含參考上文論述之任何實施例論述之特徵之任何適當組合之一BAW組件之BAW共振器。
收發器94可將RF信號提供至RF前端92以用於放大及/或其他處理。收發器94亦可處理藉由RF前端92之一低雜訊放大器提供之一RF信號。收發器94與處理器95通信。處理器95可為一基頻處理器。處理器95可提供無線通信裝置90之任何適當基頻處理功能。記憶體96可由處理器95存取。記憶體96可儲存無線通信裝置90之任何適當資料。使用者介面97可為任何適當使用者介面，諸如具有觸摸螢幕能力之一顯示器。
圖9B係包含一射頻前端92中之濾波器93及一分集接收模組102中之一第二濾波器103之一無線通信裝置100之一示意圖。無線通信裝置100類似於圖9A之無線通信裝置90，惟無線通信裝置100亦包含分集接收特徵除外。如在圖9B中繪示，無線通信裝置100包含：一分集天線101；一分集模組102，其經組態以處理藉由分集天線101接收之信號且包含濾波器103；及一收發器104，其與射頻前端92及分集接收模組102兩者通信。濾波器103可包含包含參考上文論述之任何實施例論述之特徵之任何適當組合之一BAW組件之BAW共振器。
可與行動裝置(諸如蜂巢式手機)相關聯實施上文描述之任一實施例。實施例之原理及優點可用於可獲益於本文描述之任一實施例之任何系統或設備(諸如任何上行鏈路蜂巢式裝置)。本文之教示可應用於各種系統。雖然本發明包含一些實例實施例，但本文描述之教示可應用至各種結構。可與經組態以處理具有在自約30千赫(kHz)至300 GHz之一範圍中之一頻率(諸如在自約450 MHz至8.5 GHz之一範圍中之一頻率)之信號之RF電路相關聯實施本文論述之任一原理及優點。
可在各種電子裝置中實施本發明之態樣。電子裝置之實例可包含但不限於消費者電子產品、消費者電子產品之部分(諸如晶粒及/或聲波濾波器總成)及/或封裝射頻模組、上行鏈路無線通信裝置、無線通信基礎結構、電子測試設備等。電子裝置之實例可包含但不限於一行動電話(諸如一智慧型電話)、一可穿戴運算裝置(諸如一智慧型手錶或一耳機)、一電話、一電視、一電腦監視器、一電腦、一數據機、一手持式電腦、一膝上型電腦、一平板電腦、一個人數位助手(PDA)、一微波爐、一冰箱、一汽車、一立體聲系統、一DVD播放器、一CD播放器、一數位音樂播放器(諸如一MP3播放器)、一無線電、一攝錄影機、一攝影機、一數位攝影機、一可攜式記憶體晶片、一洗衣機、一乾燥機、一洗衣/乾燥機、一影印機、一傳真機、一掃描儀、一多功能周邊裝置、一腕錶、一時鐘等。此外，電子裝置可包含未完工產品。
除非內容脈絡另外明確要求，否則貫穿描述及發明申請專利範圍，字詞「包括(comprise、comprising)」、「包含(include、including)」及類似物應被解釋為一包含性含義，而非一排他性或窮盡性含義；即，「包含但不限於」之涵義。如在本文中通常使用之字詞「耦合」係指可直接連接或藉由一或多個中間元件連接之兩個或兩個以上元件。同樣地，如本文普遍使用，字詞「連接」指代可直接連接或藉由一或多個中間元件連接之兩個或更多個元件。另外，字詞「本文中」、「上文」、「下文」及類似含義之字詞當在此申請案中使用時，應係指此申請案整體而非此申請案之任何特定部分。在內容脈絡允許之情況下，上文實施方式中之使用單數或複數之字詞亦可分別包含複數或單數。參考兩個或兩個以上品項之一清單之字詞「或」，字詞涵蓋字詞之所有下列解釋：清單中之任何品項、清單中之所有品項及清單中之品項之任何組合。
此外，除非另有明確規定或在如所使用之內容脈絡內以其他方式理解，否則本文中使用之條件用語(尤其諸如「可」、「可以」、「會」、「可能」、「例如」、「舉例而言」、「諸如」及類似用語)通常旨在傳達某些實施例包含而其他實施例不包含某些特徵、元件及/或狀態。因此，此條件語言一般不期望意指特徵、元件及/或狀態以任何方式為一或多個實施例所需。
雖然已描述特定實施例，但已僅藉由實例呈現此等實施例，且此等實施例不旨在限制本發明之範疇。確實，本文中描述之新穎設備、方法及系統可體現為各種其他形式；此外，可在不脫離本發明之精神之情況下在本文中描述之方法及系統之形式中作出各種省略、替換及改變。例如，雖然按一給定配置呈現方塊，但替代實施例可用不同組件及/或電路拓撲執行類似功能，且可刪除、移動、添加、細分、組合及/或修改一些方塊。可以各種不同方式實施此等方塊之各者。在上文描述之各種實施例之元件及動作之任何適當組合可經組合以提供進一步實施例。隨附發明申請專利範圍及其等之等效物旨在涵蓋將屬於本發明之範疇及精神之此等形式或修改。
10:程序 12:方塊 14:方塊 16:方塊 18:方塊 21:蓋基板 22:基板 23:側壁 24:BAW共振器 25:空氣腔 26:貫穿基板通孔 27:導電層 28:重佈層 29:電極 30:接合層 31:蓋層 32:緩衝層 34:分隔道 35:部分 36:單粒化BAW組件 37:帶 38:部分 40:體聲波組件 42:體聲波組件 43:保形導電層 45:傳輸濾波器 50:接收濾波器 60:射頻系統 62:天線 64:天線開關 65:多工器 66:多工器 67:濾波器 68:濾波器 70:功率放大器 72:功率放大器 73:選擇開關 74:功率放大器 75:射頻模組 76:體聲波組件 77:其他電路 78:濾波器 79A:端子 79B:端子 80:共同封裝基板 81A:接點 81B:接點 82A:電連接器 82B:電連接器 84:射頻模組 85A-85N:雙工器 86A1-86N1:傳輸濾波器 86A2-86N2:接收濾波器 87:功率放大器 88:選擇開關 89:天線開關 90:無線通信裝置 91:天線 92:射頻前端 93:濾波器 94:收發器 95:處理器 96:記憶體 97:使用者介面 100:無線通信裝置 101:分集天線 102:分集接收模組 103:濾波器 ANT:天線埠 DE:距離 DS:分隔道寬度 DSW:距離 L1:串聯輸入電感器 L2:並聯電感器 L3:串聯輸出電感器 TS1-TS7:串聯BAW共振器 TP1-TP5:並聯BAW共振器 TX:傳輸埠 RS1-RS8:串聯BAW共振器 RP1-RP6:並聯BAW共振器 RX:接收埠
現將藉由非限制性實例，參考附圖描述本發明之實施例。
圖1係根據一實施例之製造體聲波組件之一實例程序之一流程圖。
圖2A至圖2E係繪示根據一實施例之製造體聲波組件之一程序之一橫截面視圖。
圖3A係根據一實施例之一體聲波組件之一橫截面視圖。
圖3B係根據另一實施例之一體聲波組件之一橫截面視圖。
圖4係根據一實施例之包含一體聲波組件之體聲波共振器之一傳輸濾波器之一示意圖。
圖5係根據一實施例之包含一體聲波組件之體聲波共振器之一接收濾波器之一示意圖。
圖6係根據一實施例之包含一體聲波組件之一射頻系統之一示意圖。
圖7係根據一實施例之包含一體聲波組件之一射頻模組之一示意圖。
圖8係根據一實施例之包含一體聲波組件之一射頻模組之一示意圖。
圖9A係根據一或多項實施例之包含一濾波器之一無線通信裝置之一示意性方塊圖。
圖9B係根據一或多項實施例之包含一濾波器之另一無線通信裝置之一示意性方塊圖。
21:蓋基板
22:基板
23:側壁
24:BAW共振器
25:空氣腔
26:貫穿基板通孔
27:導電層
28:重佈層
29:電極
30:接合層
31:蓋層
32:緩衝層
36:單粒化BAW組件
37:帶
38:部分

Claims (20)

  1. 一種製造單粒化(singulated)體聲波組件之方法，該方法包括：在一體聲波組件陣列之一基板上方形成一緩衝層以在個別體聲波組件之間形成曝露分隔道(streets)，該基板係一矽基板；及沿著該等曝露分隔道電漿切割(dicing)該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件，在該電漿切割期間該緩衝層具有比矽之一蝕刻速率至少慢30倍之一蝕刻速率。
  2. 如請求項1之方法，其中該等單粒化體聲波組件之各者包含一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋，且該蓋包含距該各自單粒化體聲波組件之該基板之一邊緣5微米或更小之一側壁。
  3. 如請求項2之方法，其中該側壁距該各自單粒化體聲波組件之該邊緣至少1微米。
  4. 如請求項1之方法，其中該電漿切割包含蝕刻穿過該基板及一蓋基板兩者，該等體聲波組件之一體聲波組件包含定位於該基板上方及該蓋基板下方之一體聲波共振器。
  5. 如請求項4之方法，其中該基板及該蓋基板係矽基板。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包括在該基板上方形成一導體，該導體 自延伸穿過該基板之一通孔側向延伸，且該導體經電連接至該通孔中之一導電層。
  7. 如請求項1之方法，該形成該緩衝層包含藉由一光微影程序形成該等曝露分隔道。
  8. 如請求項1之方法，其中該等體聲波組件各包含一薄膜體聲波共振器。
  9. 一種製造單粒化體聲波組件之方法，該方法包括：在一體聲波組件陣列之一基板上方形成一緩衝層以在個別體聲波組件之間形成曝露分隔道；及沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件，單粒化的該等體聲波組件中之各者包含一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋，且該蓋包含一側壁，該側壁包含銅且距該各自單粒化體聲波組件之該基板之一邊緣5微米或更小。
  10. 如請求項9之方法，其中該基板係一矽基板。
  11. 如請求項10之方法，其中該緩衝層為在該電漿切割期間比矽至少慢30倍蝕刻之一材料。
  12. 一種製造單粒化體聲波組件之方法，該方法包括： 在一體聲波組件陣列之一基板上方形成一導體，該導體自延伸穿過該基板之一通孔側向延伸，且該導體經電連接至該通孔中之一導電層；在該基板上方形成一緩衝層以在個別體聲波組件之間形成曝露分隔道且使得該緩衝層係在該導體之至少一部分上方；及沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件。
  13. 一種製造單粒化體聲波組件之方法，該方法包括：在一體聲波組件陣列之一基板上方形成一導體，該導體自延伸穿過該基板之一通孔側向延伸，且該導體經電連接至該通孔中之一導電層；在該導體上方形成焊料，使得該焊料不與該通孔重疊；在該基板上方形成一緩衝層以在個別體聲波組件之間形成曝露分隔道；及沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件。
  14. 一種製造體聲波組件之方法，該方法包括：提供與一第二晶圓接合之一第一晶圓，該第一晶圓在其上具有體聲共振器，且該第二晶圓係在該等體聲共振器上方且與其等間隔開；在與該等體聲波共振器相對之該第一晶圓之一側上形成一緩衝層，使得分隔道曝露；及沿著該等曝露分隔道電漿切割穿過該第一晶圓及該第二晶圓以形成單粒化體聲波組件，在該電漿切割期間該緩衝層具有比矽之一蝕刻速率至 少慢30倍之一蝕刻速率。
  15. 如請求項14之方法，其中該第一晶圓及該第二晶圓係矽晶圓。
  16. 如請求項14之方法，其中該等單粒化體聲波組件之各者包含該等體聲波共振器之一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋，該蓋包含一側壁。
  17. 如請求項16之方法，其中該側壁係在距該各自單粒化體聲波組件之一基板之一邊緣1微米至5微米之一範圍中，在電漿切割之前，該基板對應於該第一晶圓之一部分。
  18. 一種製造體聲波組件之方法，該方法包括：在體聲波組件之一矽基板上方形成一緩衝層，使得分隔道曝露，該緩衝層包含一樹脂；及沿著該等曝露分隔道電漿切割該等體聲波組件以藉此單粒化該等體聲波組件，該等單粒化體聲波組件各包含一體聲波共振器及圍封該體聲波共振器之一蓋，該蓋包含一矽蓋基板及一側壁，該側壁包含銅且與該各自單粒化體聲波組件之該矽基板之一邊緣間隔開達在自1微米至5微米之一範圍中之一距離。
  19. 如請求項18之方法，其進一步包括在該矽基板上方形成一導體，該導體自延伸穿過該矽基板之一通孔側向延伸，且該導體經電連接至該通孔 中之一導電層。
  20. 如請求項18之方法，其中該體聲波共振器係一薄膜體聲波共振器。
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