一种射频半导体器件结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种射频半导体器件结构及其制造方法，其中，射频半导体器件结构包括：基板，所述基板的第一表面为半导体层；第一射频元件，位于所述半导体层；介质层，位于所述半导体层上、覆盖所述第一射频元件；第一微波吸收层，设置于所述第一射频元件的上方；和/或，第二微波吸收层，设置于所述第一射频元件的下方；和/或，第三微波吸收层，设置于相邻所述第一射频元件之间。本发明专利技术的第一微波吸收层、第二微波吸收层和第三微波吸收层能够吸收射频器件产生的电磁波，进而减少射频器件之间或射频器件与半导体衬底之间的电磁耦合。频器件与半导体衬底之间的电磁耦合。频器件与半导体衬底之间的电磁耦合。

【技术实现步骤摘要】
一种射频半导体器件结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种射频半导体器件结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]集成器件通常形成在晶片形式的衬底上，晶片主要用作制造该器件的支撑物。集成器件的上表面和外周被介质层包裹，以隔离构成集成器件的微器件单元及互连线，随着半导体器件集成度的提高，尤其是射频器件，射频器件处理频率在大约3kHz与300GHz之间的信号，其应用尤其属于电信领域。射频器件与衬底之间，相邻射频器件之间，以及射频器件与其他器件或互连线之间的电磁耦合对器件性能的影响随着频率的升高越来越明显。
[0003]因此，如何减少射频器件的电磁耦合是目前面临的主要问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种半导体器件结构及其制造方法，能够解决射频器件之间或射频器件与衬底之间存在电磁耦合的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种射频半导体器件结构，包括：
[0006]基板，所述基板的第一表面为半导体层；第一射频元件，位于所述半导体层；
[0007]介质层，位于所述半导体层上、覆盖所述第一射频元件；
[0008]第一微波吸收层，设置于所述第一射频元件的上方；和/或，第二微波吸收层，设置于所述第一射频元件的下方；和/或，第三微波吸收层，设置于相邻所述第一射频元件之间。
[0009]本专利技术还提供一种射频半导体器件结构的制造方法，包括：
[0010]提供基板，所述基板的第一表面为半导体层；
[0011]在所述半导体层上形成第一射频元件；
[0012]形成第一介质层，在所述第一介质层中形成第一互连结构，连接所述第一射频元件；
[0013]在所述第一介质层上形成第二介质层以及位于所述第二介质层中的第一微波吸收层；
[0014]和/或，在所述衬底层形成第二微波吸收层；
[0015]和/或，在相邻所述第一射频元件之间形成第三微波吸收层。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]在第一射频元件的上方设置第一微波吸收层，和/或在第一射频元件的下方设置第二微波吸收层，和/或在第一射频元件之间设置第三微波吸收层，第一/第二/第三微波吸收层可以从不同的方向吸收第一射频元件产生的电磁波，减少第一射频元件与其他电子器件或半导体材料产生的电磁耦合作用。
[0018]进一步地，第一微波吸收层位于所述第一射频元件和所述第二射频元件之间，可以减少第一射频元件和所述第二射频元件之间产生的电磁耦合。
[0019]进一步地，衬底层为半导体材料，在衬底层中设置第二微波吸收层，或在衬底层的背面设置第二微波吸收层，可以减少第一射频元件与衬底层之间的电磁耦合，减少电磁波辐射，减少电能损耗。
[0020]进一步地，第一/第二微波吸收层在衬底层表面方向上的投影包围第一射频元件在衬底层表面方向上的投影，能够更大程度地减少第一射频元件与其他电子器件或半导体材料之间的电磁耦合。
[0021]进一步地，第一/第二/第三微波吸收层可以为单层也可以为多层，当为多层时，可以达到更好的吸波效果，当为单层时，方便制造工艺。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1示出了本专利技术实施例1的射频半导体器件结构的示意图。
[0024]图2至图8示出了本专利技术实施例2的射频半导体器件结构的制造方法不同步骤中对应的结构示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]20-衬底层；21-绝缘层；22-半导体层；10-1-第一射频元件；10-2-第二射频元件；23-介质层；23-1-第一介质层；23-2-第二介质层；23-3-第三介质层；24-第一互连结构；25-第一凹槽；30-1-第一微波吸收层；30-2-第二微波吸收层；30-3-第三微波吸收层；40-浅沟槽隔离结构；41-绝缘介质。
具体实施方式
[0027]以下结合附图和具体实施例对本专利技术的射频半导体器件结构及其制造方法作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本专利技术的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本专利技术技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0028]在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本专利技术实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
[0029]实施例1
[0030]本专利技术实施例1提供了一种射频半导体器件结构，图1为本专利技术实施例1的射频半
2在衬底层20表面方向上的投影包围第一射频器件10-1在衬底层表面方向上的投影。在其它实施例中，第一射频器件10-1的投影也可以不完全包围第一或第二微波吸收层的投影，在第一射频器件10-1产生电磁波较多的区域设置第一微波吸收层或第二微波吸收层。
[0041]在衬底层20中设置第二微波吸收层30-2，或在衬底层的背面设置第二微波吸收层30-2，可以隔断第一射频元件10-1与衬底层20之间的电磁耦合，减少电磁波辐射，减少电能损耗。
[0042]本实施例中，相邻所述第一射频元件(本实施例中为MOS管，还可以是其它晶体管)之间具有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构中设置有所述第三微波吸收层30-3。所述浅沟槽隔离结构位于所述半导体层22，包括：沟槽，位于所述沟槽中的绝缘介质41，所述第三微波吸收层30-3嵌入所述绝缘介质41中，第三微波吸收层30-3可以被绝缘介质41从四周包裹，第三微波吸收层30-3的上表面也可以不覆盖绝缘介质41，而是被其它介质层覆盖。图1示出了两个MOS管结构，相邻的两个MOS管结构之间设有浅沟槽隔离结构，两个MOS管之间的浅沟槽隔离结构设置有两个第三微波吸收层30-3，每个MOS管的源极和漏极的外部均设有第三微波吸收层30-3。在其它实施例中，两个第一射频元件之间可以设置一个第三微波吸收层30-3。在水平方向上，相邻的两个第一射频元件10-1之间设置第三微波吸收层30-3，可以隔断相邻第一射频元件10-1之间的电磁耦合。
[0043本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频半导体器件结构，其特征在于，包括：基板，所述基板的第一表面为半导体层；第一射频元件，位于所述半导体层；介质层，位于所述半导体层上、覆盖所述第一射频元件；第一微波吸收层，设置于所述第一射频元件的上方；和/或，第二微波吸收层，设置于所述第一射频元件的下方；和/或，第三微波吸收层，设置于相邻所述第一射频元件之间。2.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述基板从下至上包括依次叠置的衬底层、绝缘层和所述半导体层。3.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一微波吸收层或所述第二微波吸收层或所述第三微波吸收层的材料包括：热塑性树脂以及分布于所述热塑性树脂中的电磁波吸收颗粒。4.根据权利要求3所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述热塑性树脂包括：聚氨酯丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯并噁唑树脂或苯并环丁烯树脂。5.根据权利要求3所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述电磁波吸收颗粒包括：多孔玻璃状碳球、非晶钛陶瓷颗粒、羰基铁颗粒、细碳颗粒，碳与金属颗粒的混合物，碳化硅－碳，四氧化三铁空心球，石墨烯-羰基铁粉与四氧化三铁的混合物颗粒。6.根据权利要求5所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述金属颗粒包括铜颗粒、铝颗粒、Co颗粒、Fe-Co合金颗粒、Ni颗粒、Fe-Ni合金颗粒、Fe颗粒至少其中之一，或者它们的任意组合。7.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一微波吸收层为单层；或，为至少两层，相邻两层第一微波吸收层接触或者相互隔开，每层所述第一微波吸收层的材料相同或不同；和/或，所述第二微波吸收层为单层；或，至少为两层，相邻两层第二微波吸收层接触或者相互隔开，每层所述第二微波吸收层的材料相同或不同；和/或，所述第三微波吸收层为单层；或，至少为两层，相邻两层第三微波吸收层接触或者相互隔开，每层所述第三微波吸收层的材料相同或不同。8.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，还包括：第二射频元件，位于所述第一射频元件上方、所述介质层中；所述第一微波吸收层位于所述第一射频元件和所述第二射频元件之间。9.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，相邻所述第一射频元件之间具有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构中设置有所述第三微波吸收层；所述浅沟槽隔离结构位于所述半导体层，包括：沟槽，位于所述沟槽中的绝缘介质，所述第三微波吸收层嵌入所述绝缘介质中。10.根据权利要求9所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一射频元件包括：晶体管，相邻所述晶体管之间设置有浅沟槽隔离结构；相邻所述晶体管之间的浅沟槽隔离结构设置有所述第三微波吸收层。11.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一微波吸收层位于所述介质层中。
12.根据权利要求2所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第二微波吸收层位于所述绝缘层中，或，位于所述衬底层中或位于所述衬底背面，或，所述衬底层为所述第二微波吸收层。13.根据权利要求1所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一微波吸收层和/或所述第二微波吸收层和/或所述第三微波吸收层吸收的电磁波频率范围300kHz～300GHz。14.根据权利要求2所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一微波吸收层或所述第二微波吸收层在所述衬底层表面方向上的投影与所述第一射频器件在所述衬底层上的投影设有重叠的部分。15.根据权利要求2所述的射频半导体器件结构，其特征在于，所述第一微波吸收层或所述第二微波吸收层在所述衬底层表面方向上的投影包围所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，向阳辉，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司上海分公司，
类型：发明
国别省市：