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无源射频器件机器制作方法

阅读：824发布：2020-05-08

专利汇可以提供无源射频器件机器制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于射频无源器件领域，为提出一种新型无源滤波器结构，具有制作工艺简单，制作工艺与半导体制作工艺兼容的特点，使得无源器件易于与有源器件进行集成。在大规模集成电路的制作、SOC芯片高集成化生产以及射频单片集成电路等领域具有广泛的应用前景。为此，本发明采取的技术方案是，无源射频器件机器制作方法，首先通过光刻技术在本征半导体衬底上形成掺杂图形区域。然后，对该区域进行选择性高浓度掺杂，掺杂厚度为3-5微米。掺杂后对器件进行退火处理，完成新型无源射频器件的制备。本发明主要应用于射频无源器件设计制造场合。，下面是无源射频器件机器制作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无源射频器件机器制作方法，其特征是，首先通过光刻技术在本征半导体衬底上形成掺杂图形区域。然后，对该区域进行选择性高浓度掺杂，掺杂厚度为3-5微米。掺杂后对器件进行退火处理，完成新型无源射频器件的制备。
2.如权利要求1所述的无源射频器件机器制作方法，其特征是，具体的制作工艺如下：
a、选用本征半导体材料硅作为衬底，首先将硅放进盛有丙酮溶液的烧杯中，然后在超声波清洗器中清洗，随后使用异丙醇溶液将用丙酮清洗过的硅片在超声波清洗器中将丙酮清洗干净，得到较为清洁的衬底；
b、在硅片表面涂上正型光刻胶，并使用匀胶机，将光刻胶甩均匀，随后使用光刻机以及制作好的掩膜版进行光刻形成特定的掺杂区图案，随后采用离子注入的方式进行N型注入，参数为注入能量为50kev，剂量为1019cm-2，产生高浓度掺杂区，在950℃的温度条件下，快速热退火10s之后，在丙酮溶液中除去光刻胶，去胶之后，器件的制备完成。

说明书全文

无源射频器件机器制作方法

技术领域

[0001] 本发明属于射频无源器件领域，具体涉及到一种新型无源射频器件结构及其制作方法。

背景技术

[0002] 随着5G时代的到来，使得各领域的信息更加高效。射频前端作为无线通信的核心，无源器件又是射频前端的重要部分，在典型的射频无线系统中约有90％的器件是无源集成，其占据了板上80％的面积，耗费了70％的成本。加之，信息量的不断增加使得制造商对于芯片模块高集成度的小型化追求不断提高，如何完成有源器件与无源器件的工艺统一变得十分必要。换言之，如何提高传统半导体工艺与无源器件生产工艺的兼容性将在很大程度上影响着未来芯片设计的小型化、复杂度以及成本等重要因素。本发明介绍了一种新型无源滤波器结构，具有制作工艺简单，制作工艺与半导体制作工艺兼容的特点，使得无源器件易于与有源器件进行集成。在大规模集成电路的制作、SOC芯片高集成化生产以及射频单片集成电路等领域具有广泛的应用前景。

发明内容

[0003] 为克服现有技术的不足，本发明旨在提出一种新型无源滤波器结构，具有制作工艺简单，制作工艺与半导体制作工艺兼容的特点，使得无源器件易于与有源器件进行集成。在大规模集成电路的制作、SOC芯片高集成化生产以及射频单片集成电路等领域具有广泛的应用前景。为此，本发明采取的技术方案是，无源射频器件机器制作方法，首先通过光刻技术在本征半导体衬底上形成掺杂图形区域。然后，对该区域进行选择性高浓度掺杂，掺杂厚度为3-5微米。掺杂后对器件进行退火处理，完成新型无源射频器件的制备。

[0004] 具体的制作工艺如下：

[0005] a、选用本征半导体材料硅作为衬底，首先将硅放进盛有丙酮溶液的烧杯中，然后在超声波清洗器中清洗，随后使用异丙醇溶液将用丙酮清洗过的硅片在超声波清洗器中将丙酮清洗干净，得到较为清洁的衬底；

[0006] b、在硅片表面涂上正型光刻胶，并使用匀胶机，将光刻胶甩均匀，随后使用光刻机以及制作好的掩膜版进行光刻形成特定的掺杂区图案，随后采用离子注入的方式进行N型注入，参数为注入能量为50kev，剂量为1019cm-2，产生高浓度掺杂区，在950℃的温度条件下，快速热退火10s之后，在丙酮溶液中除去光刻胶，去胶之后，器件的制备完成。

[0007] 本发明的特点及有益效果是：

[0008] 本发明制作的无源射频器件结构的工作原理主要是通过将本征半导体进行选择性地高掺杂，使得电磁波信号在带有金属性的高掺杂区域内能够选择性地传播，实现无源射频器件的功能。该结构的制作工艺与主流的半导体工艺(CMOS工艺)兼容，制作工艺简单，可以提升有源无源器件的集成水平，在大规模集成电路的制作、SOC芯片高集成化生产以及射频单片集成电路等领域具有广泛的应用前景。附图说明：

[0009] 图1为新型无源射频器件的结构俯视图，

[0010] 图2为器件的侧视图，

[0011] 图3为器件的工作原理图。

[0012] 图4为器件的工作原理正视图。

[0013] 对附图1和附图2进行说明：所展示的为基于本发明结构所设计的无源电感。附图1中，1为本征半导体区域，2为在本征半导体中进行选择掺杂的部分区域，2嵌入在1之中如附图2所示。其中，w是器件的电感线条的掺杂宽度，s为相邻电感线条之间的距离，D1为本征半导体的厚度，D2为本征半导体选择性高浓度掺杂所形成的无源电感的掺杂深度。

[0014] 附图3和附图4为发明的工作原理图，1、2为外界将射频信号传输到器件内部的金丝绑定引线，1为输入口，2为输出口，当射频信号传入到该器件内部，电磁波信号通过器件掺杂区域后进行电磁电磁转换和相互耦合，产生射频信号选择性通过的效果，从而实现无源器件的功能。

具体实施方式

[0015] 本发明的目的在于设计了一种新型无源射频器件结构，此结构包括半导体衬底和衬底中内嵌的掺杂区域。对半导体衬底进行区域选择性的高浓度掺杂，然后退火，使得掺杂区域具有金属性，满足电磁波的传输条件，能和外部金属电极产生欧姆接触，从而实现新型滤波器结构。滤波器具有制作工艺简单，制作工艺与半导体制作工艺兼容的特点，易于与有源器件进行集成。在大规模集成电路的制作、SOC芯片高集成化生产以及射频单片集成电路等领域具有广泛的应用前景。

[0016] 本发明的技术方案在于，首先通过光刻技术在本征半导体衬底上形成掺杂图形区域。然后，对该区域进行选择性高浓度掺杂，掺杂厚度为3-5微米。掺杂后对器件进行退火处理，完成新型无源射频器件的制备。

[0017] 具体的制作工艺如下

[0018] c、选用本征半导体材料硅作为衬底，首先将硅放进盛有丙酮溶液的烧杯中，然后在超声波清洗器中清洗5分钟，随后使用异丙醇溶液将用丙酮清洗过的硅片在超声波清洗器中将丙酮清洗干净，得到较为清洁的衬底。

[0019] d、在硅片表面涂上1813正型光刻胶，并使用匀胶机，设置转速为4000rpm，转动时间为30s，将光刻胶甩均匀，随后使用光刻机以及制作好的掩膜版进行光刻形成特定的掺杂区图案，随后采用离子注入的方式进行N型注入，参数为注入能量为50kev，剂量为1019cm-2，产生高浓度掺杂区，在950℃的温度条件下，快速热退火10s之后，在丙酮溶液中除去光刻胶。去胶之后，器件的制备完成。

[0020] 该新型无源射频器件结构的工作原理主要是通过将本征半导体进行选择性地高掺杂，使得电磁波信号在带有金属性的高掺杂区域内能够选择性地传播，实现无源射频器件的功能。该结构的制作工艺与主流的半导体工艺(CMOS工艺)兼容，制作工艺简单，可以提升有源无源器件的集成水平，在大规模集成电路的制作、SOC芯片高集成化生产以及射频单片集成电路等领域具有广泛的应用前景。

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