一种射频器件、电子设备及制造方法与流程

本公开涉及电子领域，更具体而言，涉及一种射频器件、电子设备及制造方法。

背景技术：

1、随着无线通信系统的不断发展，通信设备需要集成的通信标准日趋增多，相应的频带数目增加，频带间隔变短，为满足多频率、多模式的应用需求，需要在通信设备中集成大量通带窄、体积小的高性能滤波器组合。压电材料可以在滤波器中形成压电谐振器。为了优化滤波器的滤波效果，通常会采用优化谐振器的各参数，包括压电响应、机电耦合系数、品质因数、寄生参数等方式，也可以采用不同框架结构以形成各谐振器相应的边界结构来实现对谐振器的性能调控，然而通过谐振器的边界结构来优化滤波器滤波效果的可调控空间有限。更有效的方式是希望通过不同性能响应的谐振器来增加滤波器的优化空间，从而提升如滤波器的插入损耗、边缘滚降及带外抑制等方面的器件性能。

2、为适应器件小型化的发展以及匹配多频率、多模式的应用需求，业界希望在射频器件中集成多种不同类型的谐振器，并提供最佳的集成方案。现有技术中通常采用在不同硅片上制造，并通过封装技术将多个硅片上的多种谐振器封装至同一射频器件中，然而该方式将导致滤波器的器件尺寸过大，器件结构复杂，制造成本高昂。

技术实现思路

1、本公开针对上述技术问题，设计出了一种集成多种谐振器的射频器件及电子设备，其能克服现有技术中存在的上述技术问题，从而提供最佳集成方案、提高器件集成度、减小器件尺寸、简化器件结构、降低工艺难度和制造成本，便于工业大规模生产，适应器件小型化的发展以及匹配多频率、多模式的应用需求。

2、在下文中将给出关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图确定本公开的关键或重要部分，也不是意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

3、根据本公开的一方面提供一种射频器件的制造方法，包括：步骤s1：提供第一衬底，所述第一衬底包括第一区域和第二区域，在第一衬底上形成布拉格反射层；步骤s2：在第一衬底的第二区域上形成第四类型的谐振器的第一下电极；步骤s3：在第一衬底上形成第一压电层，在第一压电层上形成第一绝缘层；步骤s4：提供第二衬底，在第二衬底上形成第二压电层，在第二压电层上形成第二绝缘层，其中第一压电层的材料不同于第二压电层的材料；步骤s5：键合第一衬底和第二衬底，使第一绝缘层和第二绝缘层接触键合，去除第二衬底，暴露出第二压电层；步骤s6：图案化并去除第二区域上的第二压电层、第二绝缘层和第一绝缘层，暴露出第二区域的第一压电层；步骤s7：在第二区域形成第四类型的谐振器的第一上电极，在第一区域形成第一类型的谐振器的第一电极以及第二类型的谐振器的第二电极；步骤s8：在第一衬底的第一区域处形成第一类型的谐振器的第一声波反射区域以及第二类型的谐振器的第二声波反射区域，在第一衬底的第二区域处形成第四类型的谐振器的第四声波反射区域。

4、进一步的，所述步骤s7还包括在第一区域形成第三类型的谐振器的第三电极。

5、进一步的，所述步骤s2还包括在第一衬底的第二区域上形成第六类型的谐振器的第三下电极；所述步骤s7还包括在第二区域上形成第六类型的谐振器的第三上电极。

6、进一步的，所述步骤s2还包括在第一衬底的第二区域上形成第五类型的谐振器的第一键合层；在所述步骤s5之后，还包括步骤s5.1：图案化并在第一键合层上形成开口，所述开口暴露出所述第一键合层；提供第三衬底，在第三衬底上形成第五类型的谐振器的第三压电层、第二下电极和第二键合层；键合所述第一衬底和第三衬底，使所述第二键合层与所述第一键合层在开口中接触键合，去除所述第三衬底，暴露出第三压电层；所述步骤s7还包括在第二区域形成第五类型的谐振器的第二上电极；所述步骤s8还包括在第一衬底的第二区域处形成第五类型的谐振器的第五声波反射区域。

7、进一步的，所述第一声波反射区域为第一空气腔，所述第二声波反射区域为第二空气腔，所述第四声波反射区域为第三空气腔，所述第五声波反射区域为第四空气腔；所述第一空气腔通过刻蚀第一衬底、布拉格反射层、第一压电层、第一绝缘层、第二绝缘层形成，并达到第二压电层下方；所述第二空气腔通过刻蚀第一衬底、布拉格反射层形成，并达到第一压电层下方；所述第三空气腔通过刻蚀第一衬底、布拉格反射层形成，并达到第一下电极下方；所述第四空气腔通过刻蚀第一衬底、布拉格反射层、第一键合层、第二键合层形成，并达到第二下电极下方。

8、进一步的，第一压电层包括氮化铝、钛酸锶钡(bst)或锆酸钛酸盐(pzt)中的一种；第二压电层包括铌酸锂或钽酸锂；第三压电层包括单晶氮化铝。

9、进一步的，所述第一电极、第二电极和第三电极均为叉指电极。

10、进一步的，键合所述第一衬底和第三衬底，使所述第二键合层与所述第一键合层在开口中接触键合时，第三压电层、第二下电极、第二键合层的高度大于所述开口的深度，使得键合时第三衬底的上表面不与第二压电层接触。

11、进一步的，第五类型的谐振器与第一、第二、第三类型的谐振器的上表面位于不同的水平高度上；第五类型的谐振器与第四、第六类型的谐振器的上表面位于不同的水平高度上。

12、根据本公开的另一方面提供一种射频器件，包括：第一衬底，所述第一衬底中包括第一区域；第一区域中至少形成有第一类型的谐振器和第二类型的谐振器；第一类型的谐振器包括第一叉指电极、第二压电层和第一声波反射区域；第二类型的谐振器包括第二叉指电极、第二压电层、绝缘层、第一压电层和第二声波反射区域；其中，第一压电层和第二压电层的材料不同。

13、进一步的，第一区域中还包括第三类型的谐振器，第三类型的谐振器包括第三叉指电极、第二压电层、所述绝缘层、第一压电层和第三声波反射区域。

14、进一步的，所述绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层。

15、进一步的，所述第一衬底中还包括第二区域，在第二区域中包括第四类型的谐振器、第五类型的谐振器或者第六类型的谐振器中的一个或多个，第四类型的谐振器包括薄膜体声波谐振器，第五类型的谐振器包括单晶体声波谐振器，第六类型的谐振器包括固态装配型谐振器。

16、进一步的，所述薄膜体声波谐振器包括第一上电极、第一压电层、第一下电极和第四声波反射区域。

17、进一步的，所述单晶体声波谐振器包括第二上电极、第三压电层、第二下电极和第五声波反射区域。

18、进一步的，所述固态装配型谐振器包括第三上电极、第一压电层、第三下电极和第六声波反射区域。

19、进一步的，所述第一衬底上包括布拉格反射层；所述第一声波反射区域是第一空气腔，第一空气腔贯穿第一衬底、布拉格反射层、第一压电层、第一绝缘层和第二绝缘层，并达到第二压电层下方；所述第二声波反射区域是第二空气腔，第二空气腔贯穿第一衬底、布拉格反射层，并达到第一压电层下方；所述第三声波反射区域是布拉格反射层。

20、进一步的，所述第一衬底上包括布拉格反射层；所述第四声波反射区域是第三空气腔，第三空气腔贯穿第一衬底和布拉格反射层，并达到第一下电极下方。

21、进一步的，所述第一衬底上包括布拉格反射层，所述布拉格反射层上包括键合层；第五声波反射区域是第四空气腔，第四空气腔贯穿第一衬底、布拉格反射层、键合层，并达到第二下电极下方。

22、进一步的，所述第一衬底上包括布拉格反射层；第六声波反射区域是第三下电极下的所述布拉格反射层。

23、进一步的，第一区域中的第一类型的谐振器、第二类型的谐振器、第三类型的谐振器的上表面位于同一水平高度上；第二区域中的第四、第五、第六类型的谐振器与位于第一区域中的第一、第二、第三类型的谐振器的上表面位于不同的水平高度上；第二区域中的第五类型的谐振器与第四、第六类型的谐振器的上表面位于不同的水平高度上。

24、根据本公开的另一方面提供一种电子设备，包括本公开的射频器件。