專利名稱：Rf半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻(RF)半導(dǎo)體器件，并且更具體而言，涉及一種能夠作為集成無(wú)源器件(IPD)提供的RF半導(dǎo)體器件及其制造方法，該集成無(wú)源器件(IPD)被設(shè)計(jì)和設(shè)置成用于RF功率元件。
背景技術(shù)：
近來(lái)，對(duì)于具有高集成度和高操作速度的半導(dǎo)體器件的需求正在增大。然而，在具有單層布線的現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體集成電路的情況下，在半導(dǎo)體器件中的高集成度導(dǎo)致隨著占用面積減小而來(lái)的金屬布線寬度的減小，這導(dǎo)致布線的電氣電阻和功耗的增大。因此，已經(jīng)提出了多層布線，以改善其操作速度，同時(shí)根據(jù)高集成度將布線的電氣電阻的增大抑制到其最大水平。諸如移動(dòng)電話的移動(dòng)通信終端的發(fā)射級(jí)使用功率放大器(PA)，以便放大發(fā)射信號(hào)的功率。假定功率放大器將發(fā)射信號(hào)放大以具有適當(dāng)?shù)墓β?。已?jīng)繼續(xù)研究，以有效地實(shí)現(xiàn)用于控制這樣的功率放大的輸出的變壓器；然而，這樣的變壓器的實(shí)現(xiàn)在輸出信號(hào)的諧波分量的產(chǎn)生上觸發(fā)了問(wèn)題。通常，在發(fā)射/接收電路中有必要使用上面的功率放大器和功率組合電路，使得它們被集成在單個(gè)襯底上，并且在該情況下，可以通過(guò)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q工藝來(lái)形成功率放大器，并且，可以通過(guò)集成無(wú)源器件(IPD)工藝來(lái)形成功率組合電路。然而，其中在功率組合器件上形成外部驅(qū)動(dòng)電源的電源線的結(jié)構(gòu)使得諧波特性、 特別是二次諧波特性變差，由此不能滿足消費(fèi)者需求。使用現(xiàn)有技術(shù)的CMOS工藝技術(shù)的集成無(wú)源器件在考慮其特性來(lái)構(gòu)造每一個(gè)無(wú)源器件上具有限制。例如，在電感器元件的情況下，其RF性能由于空氣橋?qū)е伦儾?，而在電容器的情況下，因?yàn)橥ㄟ^(guò)上傳導(dǎo)絲線來(lái)確定電容器區(qū)域，所以需要執(zhí)行精細(xì)的沉積工藝，因此提高了傳導(dǎo)絲線電阻。此外，因?yàn)樵谛纬珊副P的過(guò)程中氧化了銅(Cu)傳導(dǎo)絲線，所以難以在其上鍍覆金(Au)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種射頻(RF)半導(dǎo)體器件，所述RF半導(dǎo)體器件能夠通過(guò)使用半導(dǎo)體工藝來(lái)在最小化處理偏差的同時(shí)精確地控制線寬度和高度，并且實(shí)現(xiàn)集成無(wú)源器件以適應(yīng)于RF性能。本發(fā)明的另一方面提供一種用于制造RF半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種RF半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底；電阻器膜，所述電阻器膜被形成在半導(dǎo)體襯底的一個(gè)區(qū)域處，并且被提供為電阻器元件；第一金屬層， 所述第一金屬層被形成在半導(dǎo)體襯底上，并且被提供為用于與電阻器膜相連接的第一電路線且用于電容器的下電極膜；電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層被至少形成在下電極膜上；第二金屬層，所述第二金屬層被形成在電介質(zhì)層上，并且被提供為用于與第一金屬層相連接的部分且用于電容器的上電極膜；第一絕緣層，所述第一絕緣層具有與第一金屬層相連接的第一焊盤通孔、與第二金屬層相連接的電容器通孔以及與第一或第二金屬層相連接的電感器通孔；第三金屬層，所述第三金屬層包括分別填充電容器通孔和電感器通孔的填充部分，并且提供第二電路線和電感器線，所述第二電路線被形成在第一絕緣層上并且與電容器通孔的填充部分相連接，所述電感器線與電感器通孔的填充部分相連接；第二絕緣層，所述第二絕緣層被形成在第一絕緣層上，使得第二絕緣層覆蓋第三金屬層，并且所述第二絕緣層具有與第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔；以及接合焊盤，所述接合焊盤被形成在第一和第二焊盤通孔處，使得接合焊盤與第一金屬層相連接。半導(dǎo)體襯底可以是GaAs襯底或高電阻硅襯底。電介質(zhì)層可以包括硅氮化物膜。第一金屬層可以包括在半導(dǎo)體襯底上形成的鈦(Ti)層以及在Ti層上形成的銅 (Cu)層。第二和第三金屬層中的至少一個(gè)可以包括種子金屬層和在種子金屬層上形成的鍍覆層。在該情況下，種子金屬層可以由Ti/Cu制成，并且鍍覆層可以由Cu制成。電感器通孔可以被形成在與第一金屬層相連接的第二金屬層的一部分處。電介質(zhì)層可以形成在半導(dǎo)體層上，使得與第一焊盤通孔相對(duì)應(yīng)的第一金屬層的區(qū)域以及與第二金屬層相連接的第一金屬層的區(qū)域被暴露。第一和第二絕緣層中的至少一個(gè)可以包括苯并環(huán)丁烯(BCB)。接合焊盤可以包括鎳(Ni)/金(Au)。RF半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括屏蔽層，所述屏蔽層被形成在與電感器線或第二電路線相對(duì)應(yīng)的第二絕緣層的上表面上。在該情況下，屏蔽層可以與接合焊盤相連接，以便接地。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造RF半導(dǎo)體器件的方法，包括制備半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底的一個(gè)區(qū)域上形成電阻器膜，所述電阻器膜被提供為電阻器元件； 在半導(dǎo)體襯底上形成第一金屬層，所述第一金屬層被提供為用于與電阻器膜相連接的第一電路線且用于電容器的下電極膜；在半導(dǎo)體襯底上形成電介質(zhì)層，使得從一個(gè)區(qū)域暴露第一金屬層；在電介質(zhì)層上形成第二金屬層，所述第二金屬層被提供為用于與第一金屬層相連接的部分且用于電容器的上電極膜；形成第一絕緣層，所述第一絕緣層具有暴露第一金屬層的第一焊盤通孔、暴露上電極膜的通孔和暴露第二金屬層的電感器通孔；在第一絕緣層上形成第三金屬層，所述第三金屬層包括分別填充電容器通孔和電感器通孔的填充部分，并且提供第二電路線和電感器線，所述第二電路線與電容器通孔的填充部分相連接，所述電感器線與電感器通孔的填充部分相連接；在第一絕緣層上形成第二絕緣層，以覆蓋第三金屬層，所述第二絕緣層具有與第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔；以及，在第一和第二焊盤通孔處形成接合焊盤，使得接合焊盤與第一金屬層相連接。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明，可以更清楚地理解本發(fā)明的上面和其他方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的射頻(RF)半導(dǎo)體器件的側(cè)截面圖；圖2至8是順序地示出用于制造在圖1中圖示的RF半導(dǎo)體器件的工藝的截面圖；以及圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的射頻(RF)半導(dǎo)體器件的側(cè)截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)解釋為限于在此闡述的實(shí)施例。而是，這些實(shí)施例被提供成使得本公開(kāi)是徹底和完整的，并且將向本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚，可能夸大形狀和尺寸，并且在各處使用相同的附圖標(biāo)記以指定相同或類似的組件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的射頻(RF)半導(dǎo)體器件的側(cè)截面圖。如圖1中所示，RF半導(dǎo)體器件10包括半導(dǎo)體襯底11以及在半導(dǎo)體襯底11上形成的電感器元件(L)、電容器元件(C)和電阻器元件(R)。高電阻半導(dǎo)體襯底可以被用作半導(dǎo)體襯底11，以便最小化由所述襯底引起的損耗。例如，半導(dǎo)體襯底11可以是GaAs襯底或高電阻硅襯底。作為電阻器元件(R)提供的電阻器膜12被形成在半導(dǎo)體襯底11的一個(gè)區(qū)域處。電阻器膜12可以由Ni-Cr制成。第一金屬層14被形成在半導(dǎo)體襯底11上。第一金屬層可以通過(guò)傳統(tǒng)的沉積工藝來(lái)形成，并且可以是雙層，所述雙層包括用于加強(qiáng)接合的鈦(Ti)層和具有良好的導(dǎo)電性的銅(Cu)層。第一金屬層14的一部分Ha被提供為用于與電阻器膜12相連接的第一電路線且用于電容器(C)的下電極膜。第一金屬層14的另一部分14b可以被提供為與電感器元件 (L)相連接的一部分。電介質(zhì)層15形成在下電極膜1 上。電介質(zhì)層15可以是硅氮化物膜。電介質(zhì)層 15可以被提供到除了要與不同級(jí)的電路相連接的部分之外的區(qū)域。例如，如圖1中所示，電介質(zhì)層15可以被形成為暴露第一金屬層14a的與第一焊盤通孔相對(duì)應(yīng)的區(qū)域以及與第二金屬層16b相連接的區(qū)域。在本示例性實(shí)施例中，第二金屬層16形成在電介質(zhì)層15上。第二金屬層16包括與第一金屬層14b相連接的部分16b和用于電容器(C)的上電極膜16a。第一絕緣層17a形成在第二金屬層16上。第一絕緣層17a形成第三金屬層18或用于焊盤(P)的通孔。第一絕緣層17a包括與第一金屬層14相連接的第一焊盤通孔、與第二金屬層相連接的電容器通孔以及與第一或第二金屬層14或16相連接的電感器通孔。如圖1中所示，可以在第二金屬層16的與第一金屬層相連接的部分16b上形成電感器通孔。優(yōu)選地，第一絕緣層17a可以包含苯并環(huán)丁烯(BCB)。在該情況下，BCB具有低電容率(或介電常數(shù))，從而增強(qiáng)電感器元件(L)的可靠性。第三金屬層18形成在第一絕緣層17a上，并且提供填充電容器通孔和電感器通孔的填充部分。第三金屬層18包括第二電路線18a和電感器線18b。一絕緣層17a上的電容器通孔的填充部分相連接，所述電感器線18b與在所述第一絕緣層17a上的電感器通孔的填充部分相連接。在本示例性實(shí)施例中，雖然未示出，但是RF半導(dǎo)體器件可以包括共面波導(dǎo)(CPW) 傳輸線，并且可以在形成第三金屬層18時(shí)實(shí)現(xiàn)RF半導(dǎo)體器件。優(yōu)選地，第三金屬層18可以包括種子金屬層( 以及在種子金屬層上形成的鍍覆層。在該情況下，種子金屬層可以由鈦(Ti)/銅(Cu)制成，鍍覆層可以由銅(Cu)制成。通過(guò)使用鍍覆工藝，鍍覆層可以被形成為在通孔區(qū)域處具有10 μ m或更大的厚度。第二金屬層16也可以以類似的方式具有種子金屬層/鍍覆層的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，提供上電極膜的第二金屬層16可以具有厚度為大約2 μ m或更大的鍍覆層，以便減小傳導(dǎo)絲線電阻。在本示例性實(shí)施例中，第二絕緣層17b形成在第一絕緣層17a上，以覆蓋第三金屬層18。此外，第二絕緣層17b包括與第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔。接合焊盤(P) 形成在第一和第二焊盤通孔處，使得接合焊盤(P)與第一金屬層Ha相連接。接合焊盤(P) 可以包括鎳(Ni)和金(Au)。根據(jù)本示例性實(shí)施例的RF半導(dǎo)體器件，即集成無(wú)源器件，提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如，在電感器的情況下，其被實(shí)現(xiàn)為第一和第三金屬層，以及被形成在其間插入的第二絕緣層17b 上。因?yàn)殡姼衅髟?L)被形成在諸如BCB的低電容率的層上，而在電感器線的相交處沒(méi)有空氣橋，所以可以大大地改善電感器元件(L)的可靠性。此外，在電容器元件(C)處，也通過(guò)沉積諸如銅(Cu)的具有高導(dǎo)電率的金屬來(lái)形成下電極膜，并且可以將上電極膜形成為銅鍍覆層。通常，上電極膜確定電容器區(qū)域(C)，因此，對(duì)于該區(qū)域執(zhí)行精細(xì)的沉積工藝，但是在本示例性實(shí)施例中，通過(guò)使用諸如銅(Cu)的具有良好的導(dǎo)電率的金屬的工藝來(lái)形成上電極膜，以便減小傳導(dǎo)絲線電阻。焊盤(P)形成為諸如銅(Cu)的金屬的鍍覆層。在該情況下，為了解決銅氧化和難以鍍金(Au)及其可靠性的問(wèn)題，通過(guò)在第一和第二絕緣層17a和17b處制備焊盤通孔，通過(guò)使用金(Au)的金屬鍍覆，焊盤(P)可以直接地形成在第一金屬層14上。另外，可以通過(guò)使用諸如BCB的絕緣層來(lái)形成保護(hù)層，以顯著地改善RF性能。圖2至8是順序地示出制造在圖1中圖示的RF半導(dǎo)體器件的工藝的截面圖。如圖2中所示，制備半導(dǎo)體襯底11，并且在半導(dǎo)體襯底11的一個(gè)區(qū)域上形成被提供為電阻器元件的電阻器膜12。半導(dǎo)體襯底11可以是GaAs襯底或高電阻硅襯底。在半導(dǎo)體襯底11的一個(gè)區(qū)域上形成被提供為電阻器元件(R)的電阻器膜12。參考電阻器膜12的形成，在形成暴露其中要形成電阻器膜12的區(qū)域的光致抗蝕劑圖案后，沉積電阻材料，然后剝離光致抗蝕劑，由此形成電阻器膜12。電阻器膜12可以由鎳(Ni)和鉻(Cr)制成，并且可以具有范圍從100A至1500A的厚度。優(yōu)選地，電阻器膜12 具有大約500A的厚度。如圖3中所示，第一金屬層14形成在半導(dǎo)體襯底11上。第一金屬層14可以提供區(qū)域1 和與電感器相連接的區(qū)域14b，所述區(qū)域14a被提供為用于與電阻器膜12相連接的第一電路線且用于電容器的下電極膜。對(duì)于第一金屬層14的形成，形成用于暴露其中要形成第一金屬層14的區(qū)域的光
7致抗蝕劑圖案，沉積金屬材料，然后剝離光致抗蝕劑圖案，由此形成第一金屬層14。用于形成第一金屬層14的材料可以是Ti/Cu，并且優(yōu)選地，可以是Ti/Cu/Ni/Au。第一金屬層14 可以被形成為整體具有大約1 μ m的厚度。然后，如圖4中所示，在半導(dǎo)體襯底11上形成電介質(zhì)層15?？梢孕纬呻娊橘|(zhì)層15，使得暴露第一金屬層1 的與第一焊盤相對(duì)應(yīng)的區(qū)域OP以及與第二金屬層16b相連接的區(qū)域01。關(guān)于電介質(zhì)層15的形成，形成暴露其中要形成電介質(zhì)層15的區(qū)域的光致抗蝕劑圖案，沉積電介質(zhì)材料，然后剝離光致抗蝕劑圖案，由此形成電介質(zhì)層15。電介質(zhì)層15可以是硅氮化物膜。電介質(zhì)層15可以根據(jù)其位置而具有在厚度上的差別，但是其可以具有范圍從1000入至3000入的厚度。隨后，如圖5中所示，形成第二金屬層16。第二金屬層16提供與第一金屬層14b相連接的部分16b以及在用于電容器的、在電介質(zhì)層15上形成的上電極膜16a。因?yàn)榈诙饘賹?6提供電容器C的上電極膜16b并且與第一金屬層14 一起提供電感器(I)的功率饋送部分，所以可以減小接觸電阻，并且可以提高電流調(diào)節(jié)能力。關(guān)于第二金屬層16的形成，形成用于暴露其中要形成第二金屬層16的區(qū)域的光致抗蝕劑圖案，沉積種子金屬(例如，Ni)，并且使用例如銅(Cu)來(lái)鍍覆，然后剝離光致抗蝕劑圖案，由此形成第二金屬層。通過(guò)這個(gè)工藝，可以提供電容器區(qū)域(C)。第二金屬層16可以包括Ti或Ti/Cu種子金屬層以及在種子金屬層上形成的Cu鍍覆層。Cu鍍覆層可以具有大約2 μ m或更大的厚度。優(yōu)選地，Cu鍍覆層可以具有3μπι或更大的厚度。然后，如圖6中所示，第一絕緣層17a形成在第二金屬層16上。第一絕緣層17a包括暴露第一金屬層14的第一焊盤通孔VPl、暴露上電極膜16a 的通孔VC以及暴露第二金屬層16的電感器通孔VI。第一絕緣層17a可以由具有低電容率的BCB材料制成。第一絕緣層17a可以使用光敏BCB來(lái)形成通孔區(qū)域VPl、VC和VI。由BCB制成的第一絕緣層17a可以具有范圍從 3 μ m到15 μ m的厚度，并且優(yōu)選地，它具有大約5 μ m或更大的厚度。第一焊盤通孔VPl的大小可以是大約25μπιΧ25μπι。其后，如圖7中所示，形成第三金屬層18。第三金屬層18形成在第一絕緣層17a 上，并且提供填充電容器通孔和電感器通孔的填充部分。此外，第三金屬層18提供第二電路線18a和電感器線18b。在形成第三金屬層18 的工藝中，也可以一起形成共面波導(dǎo)(CPW)傳輸線。關(guān)于第三金屬層18的形成，形成暴露其中要形成第三金屬層18的區(qū)域的光致抗蝕劑圖案，沉積種子金屬(例如，Ni)，并且使用例如銅(Cu)來(lái)鍍覆，然后剝離光致抗蝕劑圖案，由此形成第三金屬層。像第二金屬層16那樣，第三金屬層18可以包括Ti或Ti/Cu種子金屬層以及在種子金屬層上形成的Cu鍍覆層。Cu鍍覆層可以具有大約5 μ m或更大的厚度。優(yōu)選地，Cu鍍覆層可以具有10 μ m或更大的厚度。如圖8中所示，第二絕緣層17b被形成為覆蓋第三金屬層18。隨后，接合焊盤19被形成在第一和第二焊盤通孔VPl和VP2處，使得接合焊盤19與第一金屬層14相連接。第二絕緣層17b被形成為具有與在第一絕緣層17a上的第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔。第二絕緣層17b可以利用光敏BCB來(lái)形成期望的通孔區(qū)域VP2I。第二絕緣層 17b可以具有范圍從3 μ m至15 μ m的厚度，并且優(yōu)選地，其具有大約5 μ m或更大的厚度。 第一焊盤通孔VPl的大小可以是大約25 μ mX25 μ m。接合焊盤19可以包括Ti或Ti/Cu種子金屬層以及在種子金屬層上形成的Ni/Au鍍覆層。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的射頻(RF)半導(dǎo)體器件的側(cè)截面圖。參考圖9，RF半導(dǎo)體器件30是集成無(wú)源器件，該集成無(wú)源器件包括半導(dǎo)體襯底31 以及在半導(dǎo)體襯底上形成的電感器元件(L)、電容器元件(C)和電阻器元件(R)。半導(dǎo)體襯底31可以是高電阻半導(dǎo)體襯底，以便最小化由于襯底導(dǎo)致的損耗。在半導(dǎo)體襯底31的區(qū)域上形成被提供為電阻器元件(R)的電阻器膜32。電阻器膜32可以由鎳 (Ni)和鉻(Cr)制成。第一金屬層34形成在半導(dǎo)體襯底31上。第一金屬層34的一部分3 被提供為用于與電阻器膜32相連接的第一電路線且用于電容器(C)的下電極膜。第一金屬層34的另一部分34b可以被提供為與電感器元件(L)相連接的部分。在本示例性實(shí)施例中，電介質(zhì)層35可以是硅氮化物膜。電介質(zhì)層35可以形成為使得暴露第一金屬層3 的與第一焊盤通孔相對(duì)應(yīng)的區(qū)域以及與第二金屬層36b相連接的區(qū)域。如圖9中所示，在電介質(zhì)層35上形成第二金屬層36。第二金屬層36包括與第一金屬層34b相連接的部分36b和用于電容器(C)的上電極膜36a。在本示例性實(shí)施例中，第一絕緣層37a包括與第一金屬層34相連接的第一焊盤通孔、與第二金屬層36相連接的電容器通孔以及與第一或第二金屬層34或36相連接的電感器通孔。第三金屬層38形成在第一絕緣層37a上，并且包括填充電容器通孔和電感器通孔的填充部分。第三金屬層38提供第二電路線38a和電感器線38b。第二電路線38a與在第一絕緣層37a上的電容器通孔的填充部分相連接，并且電感器線38b與在第一絕緣層37a上的電感器通孔的填充部分相連接。在本示例性實(shí)施例中，第二絕緣層37b被形成在第一絕緣層37a上，以覆蓋第三金屬層38。第二絕緣層37b包括與第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔。接合焊盤(P)被形成在第一和第二焊盤通孔處，使得其與第一金屬層3 相連接。屏蔽層40可以形成在與其中設(shè)置電感器線或第二電路線的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第二絕緣層37b的上表面的區(qū)域上。與在本示例性實(shí)施例的一樣，屏蔽層40可以與接合焊盤39a 和39b相連接，以便接地。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以提供適合于RF功率器件的無(wú)源器件集成電路(IC)元件，該RF功率器件引起較小的處理偏差并且最大化RF性能。可以通過(guò)使用第三級(jí)別傳導(dǎo)絲線(第三級(jí))作為傳導(dǎo)絲線的線路來(lái)實(shí)現(xiàn)電感器、電容器和電阻器。此外，因?yàn)樵陔姼衅髦g使用低電容率材料，所以與執(zhí)行LTCC工藝的情況相比較，可以最大化RF性能，傳導(dǎo)線可以在沒(méi)有空氣橋的情況下通過(guò)，并且可以精細(xì)地調(diào)整傳導(dǎo)線的偏差(在0.5μπι內(nèi))。
另外，可以通過(guò)鍍覆工藝來(lái)形成接合焊盤，以便被引線接合在主傳導(dǎo)線上，以及使用諸如BCB的低電容率的材料可以將用于傳導(dǎo)線的保護(hù)膜形成為具有足夠的厚度(17 μ m 或更大)，以便防止氧化以及獲得可靠性。此外，通過(guò)適當(dāng)?shù)厥褂贸练e和鍍覆銅(Cu)的工藝，用于每一個(gè)無(wú)源器件的傳導(dǎo)線可以被容易地形成為主要、次要和第三級(jí)別線。雖然結(jié)合示例性實(shí)施例已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明顯的是，在不偏離由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種射頻(RF)半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底；電阻器膜，所述電阻器膜被形成在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)區(qū)域上，并且被提供為電阻器元件；第一金屬層，所述第一金屬層被形成在所述半導(dǎo)體襯底上，并且被提供為用于與所述電阻器膜相連接的第一電路線且用于電容器的下電極膜；電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層被至少形成在所述下電極膜上；第二金屬層，所述第二金屬層被形成在所述電介質(zhì)層上，并且被提供為用于與所述第一金屬層相連接的部分且用于所述電容器的上電極膜；第一絕緣層，所述第一絕緣層具有與所述第一金屬層相連接的第一焊盤通孔、與所述第二金屬層相連接的電容器通孔以及與所述第一或第二金屬層相連接的電感器通孔；第三金屬層，所述第三金屬層包括分別填充所述電容器通孔和所述電感器通孔的填充部分，并且提供第二電路線和電感器線，所述第二電路線被形成在所述第一絕緣層上并且與所述電容器通孔的所述填充部分相連接，所述電感器線與所述電感器通孔的所述填充部分相連接；第二絕緣層，所述第二絕緣層被形成在所述第一絕緣層上，使得所述第二絕緣層覆蓋所述第三金屬層并且具有與所述第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔；以及接合焊盤，所述接合焊盤被形成在所述第一和第二焊盤通孔處，使得所述接合焊盤與所述第一金屬層相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述半導(dǎo)體襯底是GaAs襯底或高電阻硅襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一金屬層包括在所述半導(dǎo)體襯底上形成的鈦(Ti)層以及在所述Ti層上形成的銅(Cu)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第二和第三金屬層中的至少一個(gè)包括種子金屬層以及在所述種子金屬層上形成的鍍覆層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其中，所述種子金屬層由Ti/Cu制成，并且所述鍍覆層由Cu制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述電感器通孔被形成在與所述第一金屬層相連接的所述第二金屬層的一部分處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述電介質(zhì)層被形成在所述半導(dǎo)體層上，使得與所述第一焊盤通孔相對(duì)應(yīng)的所述第一金屬層的區(qū)域以及與所述第二金屬層相連接的所述第一金屬層的區(qū)域被暴露。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述電介質(zhì)層包括硅氮化物膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一和第二絕緣層中的至少一個(gè)包括苯并環(huán)丁烯(BCB)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述接合焊盤包括鎳(Ni)/金(Au)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，進(jìn)一步包括屏蔽層，所述屏蔽層被形成在與所述電感器線或所述第二電路線相對(duì)應(yīng)的所述第二絕緣層的上表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的器件，其中，所述屏蔽層與所述接合焊盤相連接，以便接地。
13.一種用于制造RF半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括 制備半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)區(qū)域處形成電阻器膜，所述電阻器膜被提供為電阻器元件； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一金屬層，所述第一金屬層被提供為用于與所述電阻器膜相連接的第一電路線且用于電容器的下電極膜；在所述半導(dǎo)體襯底上形成電介質(zhì)層，使得從一個(gè)區(qū)域暴露所述第一金屬層； 在所述電介質(zhì)層上形成第二金屬層，所述第二金屬層被提供為用于與所述第一金屬層相連接的部分且用于所述電容器的上電極膜；形成第一絕緣層，所述第一絕緣層具有暴露所述第一金屬層的第一焊盤通孔、暴露所述上電極膜的通孔以及暴露所述第二金屬層的電感器通孔；在所述第一絕緣層上形成第三金屬層，所述第三金屬層包括分別填充電容器通孔和所述電感器通孔的填充部分，并且提供第二電路線和電感器線，所述第二電路線與所述電容器通孔的所述填充部分相連接，所述電感器線與所述電感器通孔的所述填充部分相連接；在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層，以覆蓋所述第三金屬層，所述第二絕緣層具有與所述第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔；以及在所述第一和第二焊盤通孔處形成接合焊盤，使得所述接合焊盤與所述第一金屬層相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體襯底是GaAs襯底或高電阻硅襯底。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，通過(guò)沉積工藝來(lái)進(jìn)行所述第一金屬層的形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一金屬層包括在所述半導(dǎo)體襯底上形成的鈦(Ti)層以及在所述Ti層上形成的銅(Cu)層。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二和第三金屬層中的至少一個(gè)包括種子金屬層以及在所述種子金屬層上形成的鍍覆層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述種子金屬層由Ti/Cu制成，以及所述鍍覆層由Cu制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述電感器通孔被形成在與所述第一金屬層相連接的所述第二金屬層的一部分處。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述電介質(zhì)層被形成在所述半導(dǎo)體層上，使得與所述第一焊盤通孔相對(duì)應(yīng)的所述第一金屬層的區(qū)域以及與所述第二金屬層相連接的所述第一金屬層的區(qū)域被暴露。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述電介質(zhì)層包括硅氮化物膜。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一和第二絕緣層中的至少一個(gè)包括苯并環(huán)丁烯(BCB)。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述接合焊盤包括鎳(Ni)/金(Au)。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括在與所述電感器線或所述第二電路線相對(duì)應(yīng)的所述第二絕緣層的上表面上形成屏蔽層。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述屏蔽層與所述接合焊盤相連接，以便接地。
全文摘要
本發(fā)明提供一種RF半導(dǎo)體器件及其制造方法。該射頻(RF)半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底；電阻器膜，其形成在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)區(qū)域處；第一金屬層，其形成在所述半導(dǎo)體襯底上；電介質(zhì)層，其至少形成在所述下電極膜上；第二金屬層，其形成在所述電介質(zhì)層上；第一絕緣層，其具有與所述第一金屬層相連接的第一焊盤通孔、與所述第二金屬層相連接的電容器通孔以及與所述第一或第二金屬層相連接的電感器通孔。第三金屬層包括分別填充所述電容器通孔和所述電感器通孔的填充部分以及第二電路線。第二絕緣層形成在所述第一絕緣層上，以具有與所述第一焊盤通孔相連接的第二焊盤通孔。在所述第一和第二焊盤通孔處形成接合焊盤。
文檔編號(hào)H01L23/525GK102157514SQ20111000574
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者姜英植, 樸泰俊, 金基仲, 金廣植, 金胤錫, 金鎮(zhèn)碩 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社