[发明专利]互补金属氧化物半导体(CMOS)管芯上的集成声学滤波器

权利要求书

1.一种射频(RF)前端(RFFE)装置，包括：

管芯，包括有源装置上的前侧电介质层，所述有源装置在第一衬底上；和

微机电系统(MEMS)装置，在与所述有源装置不同的层上集成在所述管芯上，所述MEMS装置具有帽层，所述帽层包括在所述管芯的所述前侧电介质层中的腔，所述腔在所述第一衬底与耦合到所述前侧电介质层上的第二衬底之间。

2.根据权利要求1所述的RFFE装置，其中所述MEMS装置包括声学滤波器，所述声学滤波器包括：

在所述第二衬底上的滤波器层，所述滤波器层接合到所述前侧电介质层；和

第一电极，所述第一电极在所述滤波器层上，并且通过第一后端制程(BEOL)互连而耦合到所述有源装置。

3.根据权利要求2所述的RFFE装置，其中所述声学滤波器包括表面声波(SAW)滤波器。

4.根据权利要求1所述的RFFE装置，其中所述MEMS装置包括声学滤波器，所述声学滤波器包括：

第二衬底，所述第二衬底至少接合到所述管芯的所述前侧电介质层，并且与所述帽层相对布置；和

在第一电极与第二电极之间的滤波器层，所述第一电极通过第一后端制程(BEOL)互连而耦合到所述有源装置，并且所述第二电极耦合到第二BEOL互连。

5.根据权利要求4所述的RFFE装置，其中所述第二衬底包括半导体处理晶圆，并且其中所述声学滤波器还包括在所述半导体处理晶圆与所述第一电极和所述第二电极中的至少一个电极之间的惰性气体。

6.根据权利要求4所述的RFFE装置，其中所述声学滤波器包括体声波(BAW)滤波器。

7.根据权利要求1所述的RFFE装置，还包括在所述MEMS装置的所述第二衬底与所述管芯的所述前侧电介质层之间的接合层。

8.根据权利要求1所述的RFFE装置，其中所述管芯包括互补金属氧化物半导体(CMOS)管芯或射频(RF)管芯。

9.根据权利要求1所述的RFFE装置，其中所述第一衬底包括绝缘体上半导体(SOI)晶圆，并且所述第二衬底包括半导体处理晶圆。

10.根据权利要求1所述的RFFE装置，所述RFFE装置被集成到音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、移动电话和便携式计算机中的至少一个中。

11.一种在互补金属氧化物半导体(CMOS)晶圆上集成声学滤波器的方法，包括：

在所述CMOS晶圆的前侧电介质层中、并且远离所述CMOS晶圆的有源装置层来图案化和蚀刻腔；以及

将所述CMOS晶圆的所述前侧电介质层接合到包括所述声学滤波器的部分的半导体处理晶圆的前侧，所述声学滤波器具有包括在所述前侧电介质层中的所述腔的帽层。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：在所述腔的所述图案化和所述蚀刻之前，在所述CMOS晶圆的所述前侧电介质层上形成接合层。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：

制造所述声学滤波器，所述声学滤波器包括在所述半导体处理晶圆的前侧表面上的压电层、和在所述压电层上的第一电极和第二电极；

在所述声学滤波器的所述压电层和所述第一电极和所述第二电极上沉积接合层；以及

图案化和蚀刻所述接合层，以暴露所述声学滤波器的所述压电层的一部分、以及所述第一电极的部分和所述第二电极的部分。

14.根据权利要求11所述的方法，其中接合包括：将所述CMOS晶圆的所述前侧电介质层真空接合到所述半导体处理晶圆的所述前侧。