单片集成射频器件、制备方法以及集成电路系统技术方案

本发明专利技术提供一种单片集成的射频器件、制备方法以及集成电路系统，制备方法包括：在第一基板上生成外延层；将外延层加工为至少一个电子器件，并在电子器件远离第一基层的一侧形成具有至少一个通孔的钝化层；在第二基板上依次形成压电薄膜、金属电极以及布拉格反射层，并形成贯穿布拉格反射层的电极互连孔；将布拉格反射层与钝化层键合连接，去除第二基板，在压电薄膜上形成顶电极以及电极接触点，顶电极与电极接触点通过电极互连孔与电子器件连接。本发明专利技术能够将射频前端模块上不同类型的多个电子器件集成在同一个芯片中，避免了需要额外设计线路的问题，减少了电气连接损失，降低了装配复杂性，减少了射频前端模块的尺寸和成本。

Monolithic integrated RF devices, fabrication methods and integrated circuit system

【技术实现步骤摘要】
单片集成射频器件、制备方法以及集成电路系统
本专利技术涉及电子通讯装置
，尤其涉及一种单片集成的射频器件、制备方法以及集成电路系统。
技术介绍
无线通信终端已在全球成功广泛部署。全球每年会生产包括手机和智能手机在内的无线通信终端设备超过10亿台，而且数量还在逐年增加。随着4G/LTE的应用普及，以及移动数据流量的激增，大数据时代也正在推动无线通信手机市场的增长，预计未来几年将达到每年20亿台。因此，为了应对这个巨大的市场和用户不断提高的要求，无线通讯终端的功能也变得越来越多功能化。相应的，无线通讯终端的多功能化发展对无线通讯终端的射频前端模块提出了微型化、高频率、高性能、低功耗、低成本等高技术要求。为了满足这些技术要求，现有的射频前端模块采取的方式是将多个分立的芯片组装在单个层压板或PC板上，但是这种方式具有的缺点是需要额外设计线路以将不同芯片互联在一起，而通过线路连接不同的芯片会导致电气连接损失以及增加装配复杂性、增加了射频前端模块的尺寸和成本。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种单片集成的射频器件、制备方法以及集成电路，能够将射频前端模块上不同类型的多个电子器件集成在同一个芯片中，避免了需要额外设计线路的问题，减少了电气连接损失，降低了装配复杂性，减少了射频前端模块的尺寸和成本。为解决上述问题，本专利技术采用的一个技术方案为：一种单片集成的射频器件制备方法，所述射频器件用于射频前端模块，所述制备方法包括：S1：在第一基板上生成外延层，所述外延层包括依次叠置的第一缓冲层、第二单晶层以及第三单晶层；S2：将所述外延层加工为至少一个电子器件，并在所述电子器件远离所述第一基层的一侧形成具有至少一个通孔的钝化层，所述电子器件包括功率放大器、噪声放大器以及开关中的至少一种；S3：在第二基板上依次形成压电薄膜、金属电极以及布拉格反射层，并形成贯穿所述布拉格反射层的电极互连孔；S4：将所述布拉格反射层与所述钝化层键合连接，使所述电极互连孔和所述通孔电连接，并去除第二基板，在所述压电薄膜远离所述金属电极的一侧依次形成顶电极以及电极接触点，所述顶电极与所述电极接触点通过所述电极互连孔与所述电子器件连接。进一步地，所述通孔的数量为三个，且所述通孔分别与所述电子器件的源极、漏极、栅极连接。进一步地，所述电极互连孔的数量为三个，每个电极互连孔贯穿的对象不完全相同，并分别不同所述通孔相对并电连接。进一步地，所述顶电极部分覆盖所述压电薄膜远离所述金属电极一侧，通过其中一个所述电极互连孔与所述栅极连接。进一步地，所述电极接触点设置于所述压电薄膜远离所述金属电极一侧未设置所述顶电极的区域，包括第一电极接触点、第二电极接触点、第三电极接触点，其中，第一电极接触点、所述第三电极接触点通过所述电极互连孔分别与栅极、漏极连接，所述第二电极接触点与所述顶电极连接。进一步地，所述金属电极部分覆盖所述压电薄膜，所述布拉格反射层覆盖所述金属电极以及所属压电薄膜设置金属电极一侧未被所述金属电极覆盖的部分。进一步地，所述布拉格反射层包括交替叠置的第一材料层、第二材料层，所述第一材料层与所述第二材料层的数量相同均为至少两层，且第一材料层与第二材料层的声阻抗不同。进一步地，所述布拉格反射层远离所述压电薄膜层的一侧还设置有第一钝化层，所述第一钝化层设置于所述布拉格反射层的凹陷区域，通过所述第一钝化层平整所述布拉格反射层。基于相同的专利技术构思，本专利技术还提出一种单片集成的射频器件，其中，所述射频器件通过如上所述的单片集成的射频器件制备方法得到。基于相同的专利技术构思，本专利技术又提出一种集成电路系统，所述集成电路系统包括放大器、双工器、滤波器以及收发开关，所述双工器、滤波器与所述放大器、收发开关耦合连接，所述放大器包括功率放大器、低噪声放大器中的至少一个，所述放大器、双工器、滤波器以及收发开关中的至少两个设置在如上所述的单片集成的射频器件中。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术在第一基板上制备功率放大器、噪声放大器以及开关等电子器件，在第二基板上制备相应的滤波器，并将第二基板倒装键合在第一基板上，并将第一基板上的电子器件与第二基板上的滤波器键合连接，能够将射频前端模块上不同类型的多个电子器件集成在同一个芯片中，避免了需要额外设计线路的问题，减少了电气连接损失，降低了装配复杂性，减少了射频前端模块的尺寸和成本。附图说明图1为本专利技术单片集成的射频器件制备方法一实施例的流程图；图2a为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中单片集成的射频器件一实施例的剖面图；图2b本专利技术单片集成的射频器件制备方法中单片集成的射频器件一实施例的俯视图；图3为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中在第一基板上生成外延层一实施例的结构图；图4为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中对外延层加工形成的电子器件一实施例的结构图；图5为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中在电子器件上形成钝化层一实施例的结构图；图6为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中在钝化层上形成通孔一实施例的结构图；图7为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中在第二基板上形成压电薄膜一实施例的结构图；图8为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中在压电薄膜上形成金属电极一实施例的结构图；图9为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中形成电极互连孔一实施例的结构图；图10为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中将布拉格反射层与钝化层键合一实施例的结构图；图11为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中去除第二基板一实施例的结构图；图12为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中形成顶电极一实施例的结构图；图13为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中形成电极接触点一实施例的结构图；图14为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中形成的射频器件一实施例的结构图；图15为本专利技术集成电路系统一实施例的结构图。图中：120、电子器件；110、滤波器；119、电极接触点；135、顶电极；112、压电薄膜；113、金属电极；114、第一材料层；116、第二材料层；115、第一电极互连孔；117、第二电极互连孔；118、第一钝化层；129、钝化层；124、第三单晶层；123、第二单晶层；122、第一缓冲层；130、通孔；121、第一基板；111、第二基板；128、第一芯片切割道；131、第一金属层；125、源极；126、栅极；127、漏极；140、第二芯片切割道；141、LNA；142、PA；143、双工器、滤波器；144、TX/RX开关。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。请参阅图1-14，其中，图1为本专利技术单片集成的射频器件制备方法一实施例的流程图；图2a为本专利技术单片集成的射频器件制备方法中单片集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单片集成的射频器件制备方法，其特征在于，所述射频器件用于射频前端模块，所述制备方法包括：/nS1：在第一基板上生成外延层，所述外延层包括依次叠置的第一缓冲层、第二单晶层以及第三单晶层；/nS2：将所述外延层加工为至少一个电子器件，并在所述电子器件远离所述第一基层的一侧形成具有至少一个通孔的钝化层，所述电子器件包括功率放大器、噪声放大器以及开关中的至少一种；/nS3：在第二基板上依次形成压电薄膜、金属电极以及布拉格反射层，并形成贯穿所述布拉格反射层的电极互连孔；/nS4：将所述布拉格反射层与所述钝化层键合连接，使所述电极互连孔和所述通孔电连接，并去除第二基板，在所述压电薄膜远离所述金属电极的一侧依次形成顶电极以及电极接触点，所述顶电极与所述电极接触点通过所述电极互连孔与所述电子器件连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种单片集成的射频器件制备方法，其特征在于，所述射频器件用于射频前端模块，所述制备方法包括：
S1：在第一基板上生成外延层，所述外延层包括依次叠置的第一缓冲层、第二单晶层以及第三单晶层；
S2：将所述外延层加工为至少一个电子器件，并在所述电子器件远离所述第一基层的一侧形成具有至少一个通孔的钝化层，所述电子器件包括功率放大器、噪声放大器以及开关中的至少一种；
S3：在第二基板上依次形成压电薄膜、金属电极以及布拉格反射层，并形成贯穿所述布拉格反射层的电极互连孔；
S4：将所述布拉格反射层与所述钝化层键合连接，使所述电极互连孔和所述通孔电连接，并去除第二基板，在所述压电薄膜远离所述金属电极的一侧依次形成顶电极以及电极接触点，所述顶电极与所述电极接触点通过所述电极互连孔与所述电子器件连接。


2.如权利要求1所述的单片集成的射频器件制备方法，其特征在于，所述通孔的数量为三个，且所述通孔分别与所述电子器件的源极、漏极、栅极连接。


3.如权利要求2所述的单片集成的射频器件制备方法，其特征在于，所述电极互连孔的数量为三个，每个电极互连孔贯穿的对象不完全相同，并分别不同所述通孔相对并电连接。


4.如权利要求3所述的单片集成的射频器件制备方法，其特征在于，所述顶电极部分覆盖所述压电薄膜远离所述金属电极一侧，通过其中一个所述电极互连孔与所述栅极连接。


5.如权利要求3所述的单片集成的射频器件制备方法，其特征在于，所述电极接触点设置于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，
申请(专利权)人：河源市众拓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44