[發明專利]適宜使用RF組件的硅襯底，此類硅襯底形成的RF組件

無效

• 申請號: 201410777866.3
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104715975A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: P·M·拉姆伯金;P·L·菲茲格拉德;B·P·斯坦森;R·C·格金;S·A·萊恩徹;W·A·萊恩
• 申請（專利權）人: 亞德諾半導體集團
• 主分類號: H01H59/00
• 分類號: H01H59/00;H01P5/18;H01P3/10;H01P1/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅銀燕

技術領域

本發明涉及適于使用RF組件的硅襯底，以及在該硅基板上形成的一個或多個RF組件。

背景技術

已知的是，部件(諸如，微機電系統(MEMS)開關)在某些情況下可以用于替代在射頻應用中的機電繼電器或固態開關。

該開關已普遍形成在高電阻率硅片上，諸如浮區晶圓。浮區(FZ)晶片具有低的氧含量。這些晶片得到高電阻率，其在整個后續處理步驟中保持穩定。然而，浮區晶片與標準電阻率Czochralski，CZ晶片相比是昂貴與。此外，浮區晶片的較低氧含量使得晶片屈服強度差，使得它們脆弱并在晶片處理工具中易于斷裂。因此，他們改善的電氣性能帶來處理問題并增加費用。其他RF組件(諸如，濾波器、耦合器和傳輸線)也可以受益于使用較高電阻率的襯底。

發明內容

本公開涉及一種硅襯底，其包括通過Czochralski方法形成的硅結構，并具有沉積在硅結構上的載流子壽命時間殺滅層。

該結構具有晶片的形式。該晶片通過切削/剪切使用Czochralski處理形成的晶體而形成。

該載流子壽命時間殺滅層可以通過在硅結構上沉積材料的另外層，諸如晶片，或者通過合適地摻雜晶片的上部區域而形成。

優選地，載流子壽命殺滅層是淀積在硅結構上的一層多晶硅。優選地，所述多晶硅層被摻雜。非常低的摻雜水平可以是允許的，在這種情況下，多晶硅可以被認為是基本上未摻雜。然而，其他的載流子壽命殺技術也可使用，代替或除了所述多晶硅層的形成。因此，使用雜質(諸如，金、鉑等)摻雜也可以執行以形成載流子壽命殺滅層。也可以使用氧化鋁和/或氮化硅，以減少載流子壽命。

該載流子壽命時間殺滅層也可用作在硅層表面上的鈍化。然而，氧化物的另外層(諸如，二氧化硅)可以形成在載流子壽命時間殺滅層上。

因此，可提供多晶硅層或充當載流子壽命殺手的其他材料層。這具有防止可出現于在鈍化上沉積氧化物層之后寄生傳導層形成的效果。

本公開內容的進一步方面涉及形成RF組件，用于大約或超過1GHz的射頻范圍，例如在1和幾個GHz或幾十GHz之間。該組件可以是微型機械開關，用于在信號路徑中切換信號。該組件還可以是傳輸線、濾波器、信號組合器、信號分離器、RLC網絡、諸如定向耦合器的耦合器、或其它射頻組件。

根據本公開的另一個方面，提供了一種形成襯底的方法，該方法包括：接收由Czochralski處理形成的摻雜半導體晶片，并且在晶片的表面上沉積一層未摻雜多晶硅。

附圖說明

圖1是在半導體襯底上形成的微機械開關的橫截面圖；

圖2是在具有形成在其中的載流子壽命時間殺滅層的襯底上形成的開關的橫截面圖；

圖3是在具有載流子壽命時間殺滅層形成于其上的CZ硅晶片上形成的共面波導(CPW)的示意圖；

圖4是示出在P型和N型CZ硅襯底上形成的信號路徑的傳播損耗的曲線圖，比較其中多晶硅層已被提供以及已被省略的情況；和

圖5是曲線圖，表示基板電阻率作為已接收熱處理的晶片深度的函數，所述熱處理經設計以在制造例如微機械開關的隨后處理期間復制由襯底經歷的處理歷史。

具體實施方式

本發明人已經發現，添加作為載流子壽命殺手的層，因此減少半導體襯底內熱產生載流子(空穴或電子)的實例顯著增加成本相對較低的CZ晶片的電阻率，使得它具有將用于RF應用中的足夠高電阻率。因此，該應用可以是提供在數GHz運行的MEMS開關，例如在1至6千兆赫范圍內，或者在GHz頻率空間的其他范圍。