利用背侧硅化的本体层转印处理制造技术

射频集成电路(RFIC)包括本体半导体管芯。RFIC还包括在本体半导体管芯的第一侧上的第一有源/无源器件，以及从本体半导体管芯的第一侧延伸到与第一侧相对的第二侧的第一深沟槽隔离区。RFIC还包括在本体半导体管芯的第二侧上的接触层。RFIC还包括在接触层上的第二侧电介质层。第一深沟槽隔离区可以延伸穿过接触层并延伸到第二侧电介质层中。

Bulk transfer processing with back silicification

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用背侧硅化的本体层转印处理相关申请的交叉引用本申请要求于2018年5月9日提交的题为“BULKLAYERTRANSFERPROCESSINGWITHBACKSIDESILICIDATION”的美国专利申请号15/975,434的权益，其要求于2017年9月29日提交的题为“BULKLAYERTRANSFERPROCESSINGWITHBACKSIDESILICIDATION”美国临时专利申请号62/565,495的权益，上述申请的公开内容通过引用明确地整体并入本文。
本公开总体上涉及集成电路(IC)。更具体地，本公开涉及利用背侧硅化的本体层转印处理。
技术介绍
由于增加了用于支持通信增强的电路功能，因此设计移动射频(RF)芯片(例如，移动RF收发器)变得很复杂。设计这些移动RF收发器可以包括使用绝缘体上半导体技术。绝缘体上半导体(SOI)技术使用分层的半导体-绝缘体-半导体衬底代替常规半导体(例如，硅)衬底来减少寄生电容并改进性能。因为硅结位于电隔离体(通常是掩埋氧化物(BOX)层)之上，因此基于SOI的器件与常规的硅构建器件不同。然而，厚度减小的BOX层可能不能充分减少由SOI层上的有源器件与支撑BOX层的SOI衬底的靠近引起的人工谐波。例如，当前使用SOI衬底制造高性能互补金属氧化物半导体(CMOS)射频(RF)开关技术。尽管SOI衬底可以针对移动RF收发器中的人工谐波提供一些保护，但SOI衬底非常昂贵。此外，增加器件隔离并减少RF损耗可能涉及昂贵的处理晶片。例如，CMOS开关器件可以物理地键合到诸如HR-硅或蓝宝石之类的高电阻率(HR)处理晶片。尽管开关器件与下层衬底之间的空间间隔增大可以极大改进CMOS开关的RF性能，但使用HR硅或蓝宝石处理晶片会极大地提高成本。即，相对于本体半导体晶片的成本，使用SOI晶片和处理衬底是相当昂贵的。
技术实现思路
射频集成电路(RFIC)可以包括本体半导体管芯。RFIC可以包括在本体半导体管芯的第一侧上的第一有源/无源器件，以及从本体半导体管芯的第一侧延伸到与第一侧相对的第二侧的第一深沟槽隔离区。RFIC还可以包括在本体半导体管芯的第二侧上的接触层。RFIC还可以包括在接触层上的第二侧电介质层。第一深沟槽隔离区可以延伸穿过接触层并延伸到第二侧电介质层中。构造射频(RF)集成电路的方法可以包括在本体半导体晶片的第一侧上制造第一晶体管。方法还可以包括在本体半导体晶片中靠近第一晶体管形成第一深沟槽隔离区。方法还可以包括在第一晶体管上沉积第一侧电介质层。方法可以进一步包括将处理衬底键合到第一侧电介质层。方法还可包括在本体半导体晶片的第二侧处暴露第一深沟槽隔离区。方法可以进一步包括在本体半导体晶片的第二侧上和在第一深沟槽隔离区的经暴露的侧壁上沉积接触层。射频(RF)前端模块可以包括无线收发器。无线收发器可以包括：本体半导体管芯，包括在本体半导体管芯的第一侧上的第一晶体管；以及从本体半导体管芯的第一侧延伸至与第一侧相对的第二侧的第一深沟槽隔离区。无线收发器还可包括在本体半导体管芯的第二侧上的接触层以及在接触层上的第二侧电介质层。第一深沟槽隔离区可以延伸穿过接触层并延伸到第二侧电介质层中。RF前端模块还可包括耦接到无线收发器的输出的天线。这已相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下的详细描述。下面将描述本公开的附加特征和优点。本领域技术人员应理解，本公开可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等同构造不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的教导。当结合附图考虑时，将从以下描述中更好地理解被认为是本公开的特性的新颖特征、其组织和操作方法以及附加的目的和优点。然而，应明确地理解，提供每个附图仅出于图示和描述的目的，并且不旨在作为对本公开的限制的限定。附图说明为了更完整地理解本公开，现在结合附图参考以下描述。图1是具有用于芯片组的无线局域网模块和射频(RF)前端模块的无线设备的示意图。图2示出了包括绝缘体上RF半导体(SOI)器件的射频集成电路(RFIC)的截面图。图3是根据本公开的各方面的使用本体半导体层转印工艺制造的射频集成电路(RFIC)的截面图。图4是根据本公开的各方面的具有本体半导体管芯的射频集成电路(RFIC)的截面图，本体半导体管芯包括在本体半导体管芯的背侧上的接触层。图5A-图5G图示了根据本公开的各方面的用于制造图4中的RFIC的工艺。图6是图示了根据本公开的各方面的使用本体半导体层转印工艺来构造射频集成电路(RFIC)的方法的工艺流程图。图7是示出其中可以有利地采用本公开的配置的示例性无线通信系统的框图。图8是图示根据本公开的一个配置的用于半导体组件的电路、布局和逻辑设计的设计工作站的框图。具体实施方式结合附图，以下阐述的具体实施方式旨在作为各种配置的描述，而并非旨在表示可以实践本文描述的概念的唯一配置。为了提供对各种概念的透彻理解，具体实施方式包括特定细节。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在某些情况下，以框图形式示出了公知的结构和组件，以避免使这些概念模糊。如本文所述，术语“和/或”的使用旨在表示“包括性或”，术语“或”的使用旨在表示“排他性或”。如本文中所描述的，在整个说明书中使用的术语“示例性”是指“用作示例、实例或图示”，并且不必一定被解释为比其他示例性配置优选或有利。如本文中所描述的，在整个说明书中使用的术语“耦接”是指“无论是直接连接还是借助中间连接(例如，开关)、电、机械或其他方式间接地连接”，并且不一定限于物理连接。附加地，连接可以使得对象被永久地连接或可释放地连接。可以借助开关进行连接。如本文所述，在整个说明书中使用的术语“靠近”是指“邻近、非常接近、紧邻或附近”。如本文所述，在整个说明书中使用的术语“在...上”在一些配置中是指“直接在…上”，而在其他配置中是“间接在…上”。设计移动射频(RF)收发器可以包括使用绝缘体上半导体技术。绝缘体上半导体(SOI)技术使用分层的半导体-绝缘体-半导体衬底代替常规的硅衬底来减少寄生电容并改进性能。尽管通过包括在电隔离体(通常是掩埋氧化物(BOX)层)之上的硅结，基于SOI的器件与常规的硅构建的器件不同，但基于SOI的器件比常规的硅构建器件昂贵。此外，厚度减小的BOX层可能不能充分减少由SOI层上的有源器件与支撑BOX层的SOI衬底的靠近引起的人工谐波。SOI层上的有源器件可以包括高性能互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管。例如，当前使用SOI衬底制造高性能CMOSRF开关技术。射频前端(RFFE)模块可以依靠这些高性能CMOSRF开关技术来成功操作。因此，制造RFFE模块的工艺涉及昂贵的SOI晶片集成，以支持这些高性能CMOSRF开关技术。此外，支持未来的RF性能增强涉及增加器件隔离，同时减少RF损耗。用于增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频集成电路(RFIC)，包括：/n本体半导体管芯，包括位于所述本体半导体管芯的第一侧上的第一有源/无源器件、从所述本体半导体管芯的所述第一侧延伸到与所述第一侧相对的第二侧的第一深沟槽隔离区；/n接触层，位于所述本体半导体管芯的所述第二侧上；以及/n第二侧电介质层，位于所述接触层上，其中所述第一深沟槽隔离区延伸穿过所述接触层并延伸到所述第二侧电介质层中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 62/565,495;20180509 US 15/975,4341.一种射频集成电路(RFIC)，包括：
本体半导体管芯，包括位于所述本体半导体管芯的第一侧上的第一有源/无源器件、从所述本体半导体管芯的所述第一侧延伸到与所述第一侧相对的第二侧的第一深沟槽隔离区；
接触层，位于所述本体半导体管芯的所述第二侧上；以及
第二侧电介质层，位于所述接触层上，其中所述第一深沟槽隔离区延伸穿过所述接触层并延伸到所述第二侧电介质层中。


2.根据权利要求1所述的RFIC，还包括：
第一侧电介质层，位于所述第一有源/无源器件上；以及
处理衬底，位于所述第一侧电介质层上。


3.根据权利要求2所述的RFIC，还包括：
沟槽互连件，从所述第一侧电介质层延伸穿过所述第一深沟槽隔离区并延伸到所述第二侧电介质层中；以及
第二侧金属化结构层，位于所述第二侧电介质层中并耦接到所述沟槽互连件，所述第二侧电介质层远离所述第一侧电介质层。


4.根据权利要求1所述的RFIC，还包括：
第二有源/无源器件，位于所述本体半导体管芯的所述第一侧上；
浅沟槽隔离(STI)区，位于所述本体半导体管芯的所述第一侧上、位于所述第一有源/无源器件和所述第二有源/无源器件之间；以及
第二深沟槽隔离(DTI)区，靠近所述第二有源/无源器件地从所述本体半导体管芯的所述第一侧延伸到所述第二侧。


5.根据权利要求1所述的RFIC，其中所述接触层包括位于所述本体半导体管芯的所述第二侧的整个长度上的硅化物层。


6.根据权利要求1所述的RFIC，其中所述第一有源/无源器件包括CMOS晶体管。


7.根据权利要求1所述的RFIC，被集成到RF前端模块中，所述RF前端模块被并入音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、移动电话和便携式计算机中的至少一个中。


8.一种构造射频(RF)集成电路的方法，包括：
在本体半导体晶片的第一侧上制造第一晶体管；
在所述本体半导体晶片中靠近所述第一晶体管地形成第一深沟槽隔离区；
在所述第一晶体管上沉积第一侧电介质层；
将处理衬底键合到所述第一侧电介质层；
在所述本体半导体晶片的第二侧处暴露所述第一深沟槽隔离区；以及
在所述本体半导体晶片的所述第二侧上和在所述第一深沟槽隔离区的经暴露的侧壁上沉积接触层。


9.根据权利要求8所述的方法，其中暴露所述第一深沟槽隔离区包括：
对所述本体半导体晶片的所述第二侧进行背侧研磨；以及
将所述本体半导体晶片的所述第二侧抛光至预定的表面变化。


10.根据权利要求8所述的方法，其中暴露所述第一深沟槽隔离区包括蚀刻所述本体半导体晶片的所述第二侧以暴露所述第一深沟槽隔离区的一部分。


11.根据权利要求8所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·格科特佩里，G·P·埃姆图尔恩，S·A·法内利，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US