[發明專利]包括LDMOS晶體管、單片微波集成電路的半導體器件和方法

有效

• 申請號: 201710823848.8
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107887341B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: H·布里施;A·布里納;M·布勞恩;J·羅波爾;M·齊格爾德魯姆
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/043
• 分類號: H01L23/043;H01L29/78;H01L21/62;H01L21/77
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;張昊

本公開涉及包括LDMOS晶體管、單片微波集成電路的半導體器件和方法。例如在一個實施例中，半導體器件包括：包括前表面的半導體襯底，前表面中的LDMOS晶體管結構，布置在前表面上的導電互連結構以及布置在前表面中的至少一個腔。

技術領域

本公開涉及半導體領域，更具體地，涉及包括LDMOS晶體管、單片微波集成電路的半導體器件和方法。

背景技術

持續存在對適于工作在越來越高的頻率(包括微波頻率)下的固態電路的需要。如本文所用，術語“微波”旨在表示等于或大于約800兆赫的頻率。已經創建了能夠在這樣的頻率范圍內提供增益的各種晶體管結構。LDMOS(側向擴散金屬氧化物半導體)晶體管是這種晶體管結構的一個示例。

單片微波集成電路(MMIC)可以包括具有一個或多個LDMOS晶體管結構陣列的襯底，每個陣列提供放大電路的一級。MMIC還可以包括無源組件，例如布置在襯底表面上的電容器、電感器和電阻器，以完成電路。在高頻時，電路組件之間的寄生耦合會限制性能。

因此，需要進一步改進以減少用于較高頻率的半導體器件(例如MMIC)中的寄生耦合。

發明內容

在一個實施例中，半導體器件包括半導體襯底，其包括前表面、該前表面中的LDMOS晶體管結構、布置在該前表面上的導電互連結構和布置在該前表面中的腔。

在一個實施例中，單片微波集成電路包括半導體襯底，其具有前表面、該前表面中的LDMOS晶體管結構、單片布置在該半導體襯底的前表面上的電容器、單片布置在該半導體襯底的前表面上的電感器、布置在該前表面上并且耦合至該LDMOS晶體管器件、該電容器和電感器以形成該單片微波集成電路的平面互連結構。腔被布置在該半導體襯底中，該半導體襯底在該電容器和電感器中的至少一個下方。

在一個實施例中，一種方法包括在包括LDMOS晶體管結構的半導體襯底的前表面中形成第一開口，并且用第一層覆蓋該第一開口，以形成由該半導體襯底和該第一層的材料限定的封閉的腔。

閱讀以下詳細描述以及查看附圖后，本領域技術人員將認識到附加的特征和優點。

附圖說明

附圖的元件不一定相對于彼此成比例。相同的附圖標記表示相應的相似部分。可以組合各種所示實施例的特征，除非它們彼此排斥。示例性實施例在附圖中示出，并且在下面的描述中詳細描述。

圖1示出了包括LDMOS晶體管結構的半導體器件。

圖2示出了包括兩個LDMOS晶體管的單片微波集成電路(MMIC)的電路圖。

圖3示出了包括兩個LDMOS晶體管的單片微波集成電路的平面圖。

圖4示出了在半導體襯底中形成腔的方法的流程圖。

圖5示出了包括LDMOS晶體管結構的半導體襯底。

圖6示出了在半導體襯底中引入第一和第二盲孔之后的圖5的半導體襯底。

圖7示出了在將導電材料引入第一和第二盲孔之后的圖6的半導體襯底。

圖8示出了在平面化處理之后的圖7的半導體襯底。

圖9示出了在施加第一介電層之后的圖8的半導體襯底。

圖10示出了在第一盲孔上方的介電層中引入開口之后的圖9的半導體襯底。

圖11示出了在第一盲孔中形成腔之后的圖9的半導體襯底。

圖12示出了在腔上方形成無源組件之后的半導體襯底。

圖13示出了在進一步處理以在前表面和導電襯底通孔(TSV)上方形成金屬化結構之后的半導體器件。