[發(fā)明專利]射頻集成電路芯片及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410025095.2
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN104795350B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱巖巖;侯飛凡
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L23/66
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種射頻集成電路芯片及其形成方法。

背景技術(shù)

射頻集成電路（Radio Frequency Integrated Circuit，RFIC），嚴格來說，是指在0.8GHz以上頻段工作的模擬電路，包括微波和毫米波電路。

射頻集成電路主要包括濾波器、低噪放放大器（LNA）、壓控振蕩器（VCO）、混頻器、放大/驅(qū)動器、頻率合成器、功率放大器（PA）和功率管理等電路。用這些射頻集成電路可以構(gòu)成射頻收發(fā)器，其中，用LNA、VCO、混頻器、驅(qū)動器等可以構(gòu)成信號接收鏈的接受前端，即接收器系統(tǒng)；而頻率合成器和功率放大器等則構(gòu)成發(fā)射器。射頻集成電路的應用十分廣泛。

對于制作在絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)（Semiconductor-On-Insulator，SOI）上的射頻集成電路芯片（Chip）而言，當射頻信號通過射頻集成電路中的主動器件和被動器件（如傳輸線或電感等）時，射頻信號會與絕緣體上硅襯底之間耦合，導致諧波失真（Harmonic Distortion），諧波失真對信號的線性特性會產(chǎn)生極大的不利影響。

為此需要一種新的射頻集成電路芯片及其形成方法，以防止射頻信號與絕緣體上硅襯底之間耦合而導致諧波失真。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題提供一種射頻集成電路芯片及其形成方法，以提高射頻信號的傳輸質(zhì)量。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種射頻集成電路芯片的形成方法，包括：

提供絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)，所述絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)從下到上依次包括基底、埋氧化層和半導體襯底，所述半導體襯底中具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；

蝕刻所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)及其下方的埋氧化層直至形成通孔，所述通孔暴露所述基底表面；

沿所述通孔采用各向同性刻蝕方法蝕刻所述基底直至在所述基底形成溝槽；

沉積填充層填充所述溝槽和所述通孔；

在所述半導體襯底、所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和所述填充層上形成介質(zhì)層；

在所述介質(zhì)層上形成射頻器件。

可選的，采用各向同性干法刻蝕方法形成所述溝槽，所述各向同性干法刻蝕方法采用的反應氣體包括HBr、Cl₂和O₂的至少其中之一。

可選的，所述溝槽呈橢球形，并且所述溝槽的深度范圍為0.5μm～3μm。

可選的，采用各向同性濕法刻蝕方法形成所述溝槽。

可選的，所述填充層的材料包括無定形硅或者多晶硅。

可選的，采用各向異性干法刻蝕方法形成所述通孔，所述各向異性干法刻蝕方法采用的反應氣體包括CF₄和CHF₃的至少其中之一。

為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種射頻集成電路芯片，包括：

絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)，所述絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)從下到上依次包括基底、埋氧化層和半導體襯底，所述半導體襯底中具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；

填充層，貫穿所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和所述埋氧化層，并填充部分所述基底以將所述基底與所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和所述埋氧化層隔開；

介質(zhì)層，位于所述半導體襯底、所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和所述填充層上；

射頻器件，位于所述介質(zhì)層上。

可選的，所述填充層的材料包括無定形硅或者多晶硅。

可選的，所述填充層位于所述基底部分呈橢球形，并且所述填充層位于所述基底部分的厚度范圍為0.5μm～3μm。

可選的，所述埋氧化層和所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的總厚度范圍為2mm～3mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的技術(shù)方案提供絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)，所述絕緣體上半導體結(jié)構(gòu)包括基底、埋氧化層和半導體襯底，所述半導體襯底中具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，然后蝕刻所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)及其下方的埋氧化層直至形成通孔，所述通孔暴露所述基底表面，之后采用各向同性刻蝕方法通過所述通孔蝕刻所述基底直至形成溝槽，此后沉積填充層填充所述溝槽和所述通孔，其后在所述半導體襯底、所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和所述填充層上形成介質(zhì)層，最后在所述介質(zhì)層上形成射頻器件。由于基底與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間被填充層隔開，因此能夠防止基底與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間形成電荷反型層或者電荷積聚層，進而防止基底出現(xiàn)類似于溝道的導電層，因而射頻器件與基底之間不會存在耦合電容，射頻信號通過器件時，不會發(fā)生諧波失真，提高射頻信號的傳輸質(zhì)量。