專利名稱：一種提高電感器襯底電阻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高電感器襯底電阻的方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，射頻集成電路(RFIC，Radio FrequencyIntegrated Circuit)變得越來越重要，射頻集成電路是一種工作在300MHz 300GHz頻率范圍內(nèi)的集成電路。并且由于硅基集成電路制造成本相對(duì)較低，使得硅基射頻 集成電路對(duì)GaAs基集成電路具有相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。在射頻集成電路中，電感器起著非常重要的作用，成為一種關(guān)鍵的電子元器 件而廣泛地應(yīng)用在各種射頻集成電路中，例如電壓控振蕩器(VCO，VoltageControl Oscillator)、低噪聲放大器(LNA，Low-noise Amplifier)以及混頻器(mixer)等都需要使 用電感器。評(píng)價(jià)電感器性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)是品質(zhì)因子Q，品質(zhì)因子Q的定義是儲(chǔ)存于 電感器中的能量和每一震蕩周期損耗能量的比。品質(zhì)因子Q越高，電感器的效率就越高。影 響品質(zhì)因子Q的因素有金屬線圈的歐姆損耗、電感器的寄生電容以及襯底的損耗。在低頻 段，電感器的性能主要由形成電感器的金屬線的特性來決定(主要是金屬的損耗)；在高頻 段，襯底損耗將成為決定電感器性能的主要因素。襯底對(duì)電感器性能的影響主要源自襯底 單位面積電容Csub和單位面積電導(dǎo)Gsub，而襯底材料的摻雜特性則是影響Csub和Gsub大小的 主要因素。在相同的頻率下，電磁波對(duì)于襯底的穿透深度會(huì)隨著襯底電導(dǎo)率的增加而變大。 在電導(dǎo)率較大的情況下，這種變化比較明顯，從而會(huì)造成襯底的高頻損耗增大。這就是在較 高頻段，電導(dǎo)率較大情況下，Q值較小的主要原因。為了提高電感器的性能，目前一般采用高阻值的襯底來制作電感器。然而通常來 說，該種襯底的電阻還不足以制作高性能的電感器。因此，如何進(jìn)一步增大高阻值襯底的電阻率，從而提高電感器的性能，已成為業(yè)界 亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高電感器襯底電阻的方法，以解決現(xiàn)有的電感器襯 底電阻不夠大，從而造成電感器襯底的高頻損耗大，Q值小的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提出一種提高電感器襯底電阻的方法，所述方法除了包括步驟(1)提供一高阻值半導(dǎo)體襯底；(2)在所述高阻值半導(dǎo)體襯底上沉積一層絕緣層； (3)在所述絕緣層上制作電感器主體；(4)在所述電感主體上沉積鈍化層，并對(duì)所述鈍化層 進(jìn)行刻蝕，形成電感通孔；并且在步驟(4)后還包括步驟(5)對(duì)所述電感器進(jìn)行熱處理。可選的，所述高阻值半導(dǎo)體襯底的電阻率大于lOOOohm. cm。可選的，所述絕緣層為二氧化硅?？蛇x的，所述熱處理的溫度范圍為300°C 600°C。
可選的，所述熱處理的時(shí)間為1分鐘 3小時(shí)。本發(fā)明所提供的提高電感器襯底電阻的方法通過在現(xiàn)有的制作電感器步驟的基 礎(chǔ)上，增加了熱處理，進(jìn)一步提高了襯底的電阻，從而提高了電感器的性能。


圖1為本發(fā)明提供的提高電感器襯底電阻的方法的流程圖；圖2為電感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為電感器高阻值P型半導(dǎo)體襯底的電阻率隨熱處理時(shí)間的變化關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的提高電感器襯底電阻的方法作進(jìn)一 步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附 圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí) 施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種提高電感器襯底電阻的方法，所述方法通過在 現(xiàn)有的制作電感器步驟的基礎(chǔ)上，增加了熱處理，進(jìn)一步提高了襯底的電阻，從而提高了電 感器的性能。請(qǐng)參考圖1和圖2，其中，圖1為本發(fā)明提供的提高電感器襯底電阻的方法的流程 圖，圖2為電感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1至圖2所示，所述提高電感器襯底電阻的方法 包括如下步驟提供一高阻值半導(dǎo)體襯底100 ；在所述高阻值半導(dǎo)體襯底100上沉積一層絕緣層200 ；在所述絕緣層200上制作電感器主體300 ；在所述電感器主體300上沉積鈍化層400，并對(duì)所述鈍化層400進(jìn)行刻蝕，形成電 感通孔，其中，所述鈍化層400為二氧化硅；對(duì)所述電感器進(jìn)行熱處理，即將所述電感器置于退火爐中，在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行加 熱。其中，所述電感器主體300包括上線圈302及下線圈301。進(jìn)一步地，所述高阻值半導(dǎo)體襯底100的電阻率大于lOOOohm. cm,并且在本發(fā)明 的具體實(shí)施例中，所述高阻值半導(dǎo)體襯底100為P型襯底。進(jìn)一步地，所述絕緣層200為二氧化硅。優(yōu)選的，所述熱處理的溫度為400°C，所述熱處理的時(shí)間為10分鐘，此時(shí)，所述高 阻值半導(dǎo)體襯底100的電阻率達(dá)到了 3000ohm. cm。通常來說，熱處理的作用是去除水氣以及修復(fù)損傷。但對(duì)于高阻值襯底來說，由于 其摻雜濃度低，雜質(zhì)含量少，因此熱處理除了具有上述的作用之外，還會(huì)對(duì)高阻值襯底產(chǎn)生 影響。對(duì)于熱處理提高電感器襯底電阻的原理，請(qǐng)參考圖3，圖3為電感器高阻值P型半導(dǎo) 體襯底的電阻率隨熱處理時(shí)間的變化關(guān)系圖，如圖3所示，隨著熱處理時(shí)間的增大，高阻值 P型半導(dǎo)體襯底的電阻 率逐漸增大，并且當(dāng)熱處理時(shí)間達(dá)到某一個(gè)值時(shí)，高阻值P型半導(dǎo)體 襯底會(huì)向高阻值N型半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)化，之后，隨著熱處理時(shí)間的進(jìn)一步增大，高阻值N型半導(dǎo)體襯底的電阻率逐漸降低。這是因?yàn)楦咦柚礟型半導(dǎo)體襯底摻的是硼元素，硼元素提供 空穴，并且硼元素含量很小，隨著熱處理時(shí)間的逐漸增加，氧含量逐漸增大，少量的氧在硅 中是一種N型摻雜，當(dāng)氧含量增大到一定程度，補(bǔ)充硼元素提供的空穴并且還有余時(shí)，高阻 值P型半導(dǎo)體襯底就逐漸向高阻值N型半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)化。因此，理論上來說，當(dāng)熱處理達(dá)到 某個(gè)時(shí)間時(shí)，高阻值P型半導(dǎo)體襯底的電阻將達(dá)到無(wú)窮大。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述熱處理的溫度為400°C，然而應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，根 據(jù)實(shí)際情況，所述熱處理的溫度還可以為300°C 600°C之間的任一值。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述熱處理的時(shí)間為10分鐘，然而應(yīng)該認(rèn)識(shí)到， 根據(jù)實(shí)際情況，所述熱處理的時(shí)間還可以為ι分鐘 3小時(shí)之間的任一值。綜上所述，本發(fā)明提供了一種提高電感器襯底電阻的方法，所述方法通過在現(xiàn)有 的制作電感器步驟的基礎(chǔ)上，增加了熱處理，進(jìn)一步提高了襯底的電阻，從而提高了電感器 的性能。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種提高電感器襯底電阻的方法，包括如下步驟(1)提供一高阻值半導(dǎo)體襯底；(2)在所述高阻值半導(dǎo)體襯底上沉積一層絕緣層；(3)在所述絕緣層上制作電感器主體；(4)在所述電感主體上沉積鈍化層，并對(duì)所述鈍化層進(jìn)行刻蝕，形成電感通孔；其特征在于，該方法在步驟(4)后還包括步驟(5)對(duì)所述電感器進(jìn)行熱處理。
2.如權(quán)利要求1所述的提高電感器襯底電阻的方法，其特征在于，所述高阻值半導(dǎo)體 襯底的電阻率大于lOOOohm. cm。
3.如權(quán)利要求1所述的提高電感器襯底電阻的方法，其特征在于，所述絕緣層為二氧 化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的提高電感器襯底電阻的方法，其特征在于，所述熱處理的溫度 范圍為300°C 600°C。
5.如權(quán)利要求4所述的提高電感器襯底電阻的方法，其特征在于，所述熱處理的時(shí)間 為1分鐘 3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高電感器襯底電阻的方法，所述方法包括如下步驟(1)提供一高阻值半導(dǎo)體襯底；(2)在所述高阻值半導(dǎo)體襯底上沉積一層絕緣層；(3)在所述絕緣層上制作電感器主體；(4)在所述電感器主體上沉積鈍化層，并對(duì)所述鈍化層進(jìn)行刻蝕，形成電感通孔；(5)對(duì)所述電感器進(jìn)行熱處理。本發(fā)明所提供的提高電感器襯底電阻的方法通過增加熱處理這一步驟，進(jìn)一步提高了襯底的電阻，從而提高了電感器的性能。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101834156SQ20101017277
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者彭樹根, 黎坡 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司