半導體器件及其制造方法以及便攜式電話的制造方法
半導體器件及其制造方法以及便攜式電話的制造方法
【專利摘要】提供在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，在與功率放大器相同的半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，盡可能減小來自功率放大器的熱對發(fā)送濾波器、接收濾波器的影響，可以維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性（電氣特性）的技術。在包含形成LDMOSFET的區(qū)域（AR1）和形成薄膜壓電體波諧振器（BAW）的區(qū)域（AR2）的半導體襯底（1S）的整個區(qū)域中，在鈍化膜（PAS）上設置高熱傳導率膜（HCF）。由此，主要由LDMOSFET產(chǎn)生的熱，利用在半導體襯底（1S）的整個面上形成的高熱傳導率膜（HCF）高效地向各個方向散熱。
【專利說明】半導體器件及其制造方法以及便攜式電話機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及半導體器件及其制造方法以及便攜式電話機，尤其涉及適用于在同一半導體芯片上形成薄膜壓電體波諧振器和半導體元件的技術的有效技術。
【背景技術】
[0002]在日本特開2002-175081號公報(專利文獻I)中，記載了在空腔中制造TFR (薄膜諧振器)的技術。在該技術中，可以使用選擇蝕刻形成空腔。具體地，通過對在形成底部蝕刻屏障的層上覆蓋的高電阻率硅層進行蝕刻來形成空腔。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻1:日本特開2002-175081號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005](發(fā)明要解決的問題)
[0006]近年來，以GSM(GlobalSystem for Mobile Communications,全球移動通信,注冊商標)方式、PCS (Personal Communication Systems,個人通訊系統(tǒng))方式、PDC (PersonalDigital Cellular,個人數(shù)字蜂窩)方式、和 CDMA (Code Division Multiple Access,碼分多址)方式等通信方式為代表的移動通信機器(例如，便攜式電話機)在全世界普及開來。
[0007]一般地，在便攜式電話機中，用RFIC部把由基帶部處理過的基帶信號調(diào)制成發(fā)送信號(無線頻率信號)，用功率放大器把調(diào)制后的發(fā)送信號的功率放大。然后，經(jīng)由把發(fā)送頻帶作為通過頻帶的發(fā)送濾波器，把發(fā)送信號從天線作為電波發(fā)射。另一方面，經(jīng)由把接收頻帶作為通過頻帶的接收濾波器，把由天線接收的接收信號向低噪放大器輸入。然后，在低噪放大器中，接收信號被放大，被放大的接收信號被RFIC部解調(diào)成基帶信號。然后，解調(diào)了的基帶信號由基帶部處理。這樣一來，可以在便攜式電話機中進行收發(fā)。
[0008]像上述那樣，在便攜式電話機中設置有發(fā)送濾波器、接收濾波器，該發(fā)送濾波器、接收濾波器由例如SAW (Surface Acoustic Wave,聲表面波)濾波器形成。SAW濾波器是利用了表面彈性波的原理的濾波器，是利用在由鉭酸鋰(LiTa03)、水晶等構成的壓電襯底上形成的梳形電極的結構周期只使特定波長的信號通過的濾波器。
[0009]在此，近年來，隨著便攜式電話機繼續(xù)朝多功能化和小型輕量化發(fā)展，構成便攜式電話機的部件進一步集成化。作為其一例，分析了把發(fā)送濾波器和接收濾波器與功率放大器形成在同一半導體襯底(半導體芯片)上。但是，構成功率放大器的放大用晶體管形成在半導體襯底上，而構成發(fā)送濾波器、接收濾波器的SAW濾波器形成在壓電襯底上。因此，發(fā)送濾波器、接收濾波器限于使用SAW濾波器，功率放大器與發(fā)送濾波器和接收濾波器不能形成在同一半導體襯底上。
[0010]于是，作為替代SAW濾波器的濾波器，BAff (Bulk Acoustic Wave，聲體波)濾波器引人注目。該BAW濾波器是由把例如氮化鋁(A1N)、氧化鋅(ZnO)等的壓電膜夾在由例如鑰(Mo)構成的上部電極與下部電極之間的薄膜壓電體波諧振器構成的濾波器。與上述的SAW濾波器利用表面彈性波不同，BAff濾波器在利用稱為體彈性波的壓電膜自身的共振振動這一點上SAW濾波器與BAW濾波器不同。該BAW濾波器由于利用壓電膜自身的共振振動，所以無須用形成壓電膜的襯底自身作為壓電襯底，可以形成在各種各樣的襯底上。因此，BAff濾波器可以形成在例如硅由構成的半導體襯底上。因此，考慮通過發(fā)送濾波器、接收濾波器使用BAW濾波器，可以在同一半導體襯底上形成功率放大器與發(fā)送濾波器和接收濾波器的可能性提高。即，可以在同一半導體襯底上形成構成功率放大器的放大用晶體管、構成發(fā)送濾波器、接收濾波器的BAW濾波器的可能性提高。
[0011]但是，在同一半導體襯底上形成功率放大器與發(fā)送濾波器和接收濾波器時，來自功率放大器的發(fā)熱的影響可能波及發(fā)送濾波器、接收濾波器。即，由于構成發(fā)送濾波器、接收濾波器的薄膜壓電體波諧振器的共振頻率具有溫度依賴性，所以如果來自功率放大器的熱傳遞到薄膜壓電體波諧振器，則薄膜壓電體波諧振器的共振頻率從設計值偏離。其結果，發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)變差。尤其是，伴隨著移動通信系統(tǒng)中的傳送容量的增加和傳送速度的高速化，由便攜式電話機處理的功率變大，來自功率放大器的發(fā)熱量有增加的傾向。因此，在同一半導體襯底上搭載發(fā)送濾波器、接收濾波器與功率放大器時，必須盡可能抑制來自功率放大器的發(fā)熱傳遞到發(fā)送濾波器、接收濾波器，抑制對發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)的影響。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供，在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，與功率放大器在同一半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，可以盡可能減小來自功率放大器的熱對發(fā)送濾波器、接收濾波器的影響，維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)的技術。
[0013]本發(fā)明的上述和其它的目的和新穎特征，從本說明書的描述和附圖可以清楚地看出。
[0014](用來解決問題的方案)
[0015]如果簡要地說明本申請中公開的發(fā)明中的代表性方案的概要，則如下所述。
[0016]代表性的實施方式中的半導體器件，其特征在于，包括:(a)、半導體襯底；(b)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成的半導體元件；和(C)、覆蓋上述半導體元件的、在上述半導體襯底上形成的絕緣膜。而且，包括:(d)、作為在上述絕緣膜上形成的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及(e)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜形成的薄膜壓電體波諧振器。
[0017]另外，代表性的實施方式中的便攜式電話機，其特征在于，包括:(a)、處理基帶信號的基帶部；(b)、把用上述基帶部處理過的上述基帶信號調(diào)制成發(fā)送信號的RFIC部；(C)、把由上述RFIC部調(diào)制了的上述發(fā)送信號的功率放大的功率放大器。而且，包括:(d)、把被上述功率放大器放大的上述發(fā)送信號的頻帶作為通過頻帶的發(fā)送濾波器；(e)、發(fā)送通過了上述發(fā)送濾波器的上述發(fā)送信號的天線；(f)、把由上述天線接收的接收信號的頻帶作為通過頻帶的接收濾波器。而且，包括:(g)、把通過了上述接收濾波器的上述接收信號放大的低噪放大器，上述RFIC部還具有對被上述低噪放大器放大了的上述接收信號進行解調(diào)的功能。在此，上述功率放大器包含用來放大上述發(fā)送信號的放大用晶體管，上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器由多個薄膜壓電體波諧振器構成，上述功率放大器、上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器形成在同一半導體芯片上。此時，上述半導體芯片包括:(Π)、半導體襯底；(f2)、形成在上述半導體襯底的第I區(qū)域上的上述放大用晶體管；和(丨3)、覆蓋上述放大用晶體管的、形成在上述半導體襯底上的絕緣膜。而且，包括:(f4)、作為形成在上述絕緣膜上的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及(f5)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜地形成的上述薄膜壓電體波諧振器。
[0018]另外，代表性的實施方式中的半導體器件的制造方法是包括在同一半導體襯底上形成的薄膜壓電體波諧振器和半導體元件的半導體器件的制造方法，上述薄膜壓電體波諧振器具有:聲絕緣部；形成在上述聲絕緣部上的下部電極；形成在上述下部電極上的壓電層；以及形成在上述壓電層上的上部電極。另外，上述半導體器件的制造方法包括:(a)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成上述半導體元件的工序；(b)、在上述(a)工序之后，以覆蓋上述半導體元件的方式在上述半導體襯底上形成絕緣膜的工序；(C)、在上述(b)工序之后，在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹部的工序；(d)、在上述(c)工序之后，在上述絕緣膜上形成保護膜的工序；(e)、在上述(d)工序之后，形成埋入上述凹部的犧牲層的工序；(f)、在上述(e)工序之后，在包含上述犧牲層上的上述保護膜上形成第I導體膜的工序；(g)、在上述(f)工序之后，通過對上述第I導體膜進行構圖，在形成在上述半導體襯底的上述第2區(qū)域上的上述犧牲層和上述保護膜上形成上述下部電極的工序；(h)、在上述(g)工序之后，在包含上述下部電極上的上述保護膜上形成壓電膜的工序。接著，包括:(i)、在上述(h)工序之后，在上述壓電膜上形成第2導體膜的工序；(j )、在上述(i )工序之后，通過對上述第2導體膜和上述壓電膜進行構圖，形成上述壓電層和上述上部電極的工序。然后，包括:(k)、在上述(j)工序之后，通過蝕刻除去埋入上述凹部的上述犧牲層，形成作為上述聲絕緣部的空洞部的工序。在此，其特征在于:上述保護膜作為蝕刻埋入上述凹部的上述犧牲層時的蝕刻阻擋物。
[0019](發(fā)明的效果)
[0020]如果簡要地說明由本申請中公開的發(fā)明中的代表性方案分別得到的發(fā)明效果，則如下所述。
[0021]在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，在與功率放大器在同一半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，可以抑制來自功率放大器的熱傳遞到發(fā)送濾波器、接收濾波器，維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是示出便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。
[0023]圖2示出了實施方式I中的功率放大器的電路框圖。
[0024]圖3是示出LDMOSFET的剖面結構的剖面圖。
[0025]圖4是示出薄膜壓電體波諧振器的示意性的構成的圖。
[0026]圖5是說明薄膜壓電體波諧振器的機制的圖。
[0027]圖6是示出薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的曲線圖。
[0028]圖7是示出發(fā)送濾波器的構成的圖。
[0029]圖8是示出在天線端子與發(fā)送端子之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器的頻率特性、在串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器的各自的節(jié)點與接地之間連接的薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的曲線圖。
[0030]圖9是示出圖7所示的發(fā)送濾波器的頻率特性的一例的曲線圖。
[0031]圖10是示出FBAR型諧振器的器件結構的剖面圖。
[0032]圖11是示出SMR型諧振器的器件結構的剖面圖。
[0033]圖12是示出薄膜壓電體波諧振器的共振頻率的溫度特性的曲線圖。圖13是示出實施方式I中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0034]圖14是示出實施方式I中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0035]圖15是示出接著圖14的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0036]圖16是示出接著圖15的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0037]圖17是示出接著圖16的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0038]圖18是示出接著圖17的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0039]圖19是示出接著圖18的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0040]圖20是示出接著圖19的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0041]圖21是示出接著圖20的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0042]圖22是示出接著圖21的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0043]圖23是示出接著圖22的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0044]圖24是示出實施方式2中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0045]圖25是示出實施方式2中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0046]圖26是示出接著圖25的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0047]圖27是示出接著圖26的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0048]圖28是示出接著圖27的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0049]圖29是示出接著圖28的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0050]圖30是示出接著圖29的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0051]圖31是示出接著圖30的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0052]圖32是示出實施方式3中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0053]圖33是示出實施方式3中的半導體器件的變形例的剖面圖。
[0054]圖34是示出實施方式3中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0055]圖35是示出接著圖34的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0056]圖36是示出接著圖35的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0057]圖37是示出接著圖36的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0058]圖38是示出接著圖37的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0059]圖39是示出接著圖38的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0060]圖40是示出接著圖39的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0061]圖41是示出接著圖40的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0062]圖42是示出接著圖41的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0063]圖43是示出接著圖42的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0064]圖44是示出實施方式4中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0065]圖45是示出實施方式4中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0066]圖46是示出接著圖45的半導體器件的制造工序的剖面圖。[0067]圖47是示出接著圖46的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0068]圖48是示出接著圖47的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0069]圖49是示出接著圖48的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0070]圖50是示出接著圖49的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0071]圖51是示出接著圖50的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0072]圖52是示出接著圖51的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0073]圖53是示出接著圖52的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0074]圖54是示出接著圖53的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0075]圖55是示出實施方式5中的HBT的器件結構的剖面圖。
[0076]圖56是示出實施方式5中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0077]圖57是示出實施方式6中的便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。
[0078]圖58是示出實施方式6中的MOSFET的器件結構的剖面圖。
[0079]圖59是示出實施方式6中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0080](附圖標記說明)
[0081]IGS:GaAs襯底；IS:半`導體襯底；ANT:天線；ANT (OUT):天線端子；ARO:區(qū)域；ARl:區(qū)域；AR2:區(qū)域；AR3:區(qū)域；AR4:區(qū)域；ASW:天線開關；A1:頻率；A2:頻率；BAE:基極電極；BAW:薄膜壓電體波諧振器；BAW1:薄膜壓電體波諧振器；BAW2:薄膜壓電體波諧振器；BAW3:薄膜壓電體波諧振器；BAW4:薄膜壓電體波諧振器；BAW5:薄膜壓電體波諧振器；BAW6:薄膜壓電體波諧振器；BAW7:薄膜壓電體波諧振器；BBU:基帶部；BD:主體區(qū)域；BE:背面電極；BM:基極臺面；Β0Χ:埋入絕緣層；BTE:下部電極；CAP:覆蓋絕緣膜；CAV:空洞部；CE:集電極電極；CF1 --第I導體膜；CF2 --第2導體膜；CM:集電極臺面；CNT:接觸孔；CNTl:接觸孔；CNT2:連接孔；CNT3:連接孔；CS:鈷硅化物膜；CU:控制電路；DIT:溝；DIT2:溝；DIT3:溝；DL:漏極布線；DR:漏極區(qū)；DR1:n+型漏極區(qū)；DT:溝；EE:發(fā)射極電極；EL:發(fā)射極層；EP1:外延層；EXld:低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；EXls:低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；FAMP:放大部；G:柵極電極；G0X:柵極絕緣膜；G0X1:柵極絕緣膜；HAL0:p型中空區(qū)；HCF:高熱傳導率膜；HINP:高聲阻抗膜；IL:層間絕緣膜；IL1:層間絕緣膜；IL2:層間絕緣膜；ILN:層間絕緣膜；LCF:低熱傳導率膜；LIMP:低聲阻抗膜；LNA:低噪放大器；L1 --第I層布線；Lla:金布線；Llb:金布線；L2:第2層布線；NRld:高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；NRls:高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；0DR1:n_型偏置漏極區(qū)；0DR2:n型偏置漏極區(qū)；PA:功率放大器；PAS:鈍化膜；PD:焊盤；PF:多晶硅膜；PH:移相器；Pin (GSM):輸入功率；PL:p型沖壓層；PLG1:栓塞；PLG2:栓塞；Pout(GSM):輸出信號；PR1:p+型半導體區(qū)；PWL:p型阱；PZF:壓電膜；PZL:壓電層；RFICU:高頻集成電路部；RX:接收端子；RXF:接收濾波器；RXMIX:接收混頻器；SAMP:放大部；SC:子集電極層；SCL:犧牲層；SDL:籽層；SHE:分路電極；SL:源極布線；SN:氮化硅膜；SR:源極區(qū)；SR1:n_型源極區(qū)；SR2:n+型源極區(qū)；SUB:半導體襯底；Sff:側(cè)壁；SYN:合成器；TAMP:放大部；TH:貫通溝；TPLG:散熱栓塞；TX:發(fā)送端子；TXF:發(fā)送濾波器；TXMIX:發(fā)送混頻器；UPE:上部電極；Vcontrol (GSM):控制信號
【具體實施方式】
[0082]在以下的實施方式中，在為了方便而有必要時，分成多個部分或?qū)嵤┓绞竭M行說明，但除了特別明示的情形以外，它們不是相互間沒有關系的，而是一個的一部分或全部變形例、細節(jié)、補充說明等關系對另一個也成立。
[0083]另外，在以下的實施方式中，在提到要素的數(shù)等(包括個數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)時，除了特別明示的情形和從原理上看很顯然限于特定的數(shù)的情形等以外，并不限定于該特定的數(shù)，可以是特定的數(shù)以上，也可以是特定的數(shù)以下。
[0084]而且，在以下的實施方式中，其構成要素(也包括要素步驟等)，除了特別明示的情形和從原理上看認為很顯然是必需的情形等以外，也不是必需的，這是不言而喻的。
[0085]同樣地，在以下的實施方式中，在提到構成要素等的形狀、位置關系等時，除了特別明示的情形和從原理上看很顯然不是這樣的情形等以外，包括基本上與該形狀等近似或類似的情況。這一點對于上述數(shù)值和范圍也是一樣。
[0086]另外，在用來說明實施方式的全部附圖中，原則上對同一部分件賦予相同的附圖標記，省略其重復說明。另外，為了容易觀察附圖，有時即使是平面圖也添加了陰影線。
[0087](實施方式I)
[0088]<便攜式電話機的構成和動作>
[0089]圖1是示出便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。像圖1所示的那樣，便攜式電話機具有:基帶部BBU、高頻集成電路部RFICU、功率放大器PA、發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF、移相器PH和天線ANT。
[0090]基帶部BBU構成為，在發(fā)送時，可以對經(jīng)由操作部輸入的來自用戶(通話者)的聲信號(模擬信號)進行數(shù)字處理，生成基帶信號。另一方面，構成為在接收時，可以基于作為數(shù)字信號的基帶信號生成聲信號。
[0091]高頻集成電路部RFICU構成為，可以在發(fā)送時，調(diào)制基帶信號而生成無線頻率的信號；在接收時，解調(diào)接收信號而生成基帶信號。具體地，高頻集成電路部RFICU具有發(fā)送混頻器TXMIX、合成器(調(diào)制信號源)SYN、接收混頻器RXMIX和低噪放大器LNA。此時，合成器SYN是使用頻率穩(wěn)定的晶體振蕩器等的基準振蕩器得到調(diào)制信號的電路，發(fā)送混頻器TXMIX和接收混頻器RXMIX是變換頻率的頻率變換器。另外，低噪放大器LNA —邊抑制噪音的增大一邊把微弱的接收信號放大。
[0092]功率放大器PA是以從電源供給的功率重新生成與微弱的輸入信號相似的大功率的信號并輸出的電路。天線ANT用來收發(fā)電波，兼作發(fā)送天線和接收天線。另外，發(fā)送濾波器TXF是以發(fā)送頻帶為通過頻帶、以接收頻帶為阻止頻帶的帶通濾波器，接收濾波器RXF是以接收頻帶為通過頻帶、以發(fā)送頻帶為阻止頻帶的帶通濾波器。然后，為了控制阻抗而設置移相器PH。
[0093]例如，在像便攜式電話機那樣同時進行發(fā)送和接收的無線機中，發(fā)送天線和接收天線共用I條天線時，大功率的發(fā)送信號流入接收部，可能會妨礙便攜式電話機中的接收信號的接收。于是，在便攜式電話機中，為了使發(fā)送路徑和接收路徑電氣分離而在便攜式電話機中設置有發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF。即，通過在發(fā)送路徑中設置發(fā)送濾波器TXF，在發(fā)送路徑中只傳達發(fā)送頻帶的發(fā)送信號。另一方面，通過在接收路徑中設置接收濾波器RXF，在接收路徑中只傳達接收頻帶的接收信號。其結果，要流入接收路徑的發(fā)送信號被接收濾波器RXF用遮斷，可以抑制發(fā)送信號流入接收路徑。
[0094]而且，在發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF之間設置有移相器PH。該移相器PH為了使阻止頻帶的阻抗成為高阻抗而設置，通過使阻止頻帶的阻抗相對于通過頻帶的阻抗為足夠高的阻抗，可以減小發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF連接了時的影響。
[0095]便攜式電話機像上述那樣構成，以下簡單地說明其動作。首先，說明發(fā)送發(fā)送信號時的情況。由基帶部BBU通過把聲信號等的模擬信號數(shù)字處理而生成的基帶信號被輸入高頻集成電路部RFI⑶。在高頻集成電路部RFI⑶中，利用合成器(調(diào)制信號源)SYN和發(fā)送混頻器TXMIX把輸入的基帶信號變換成無線頻率(RF (Radio Frequency，射頻)頻率)的發(fā)送信號。變換成無線頻率的發(fā)送信號從高頻集成電路部RFICU輸出到功率放大器(PA模塊)PA。輸入功率放大器PA的無線頻率的發(fā)送信號，被功率放大器PA放大后經(jīng)由發(fā)送濾波器TXF從天線ANT發(fā)送。
[0096]下面，說明接收接收信號時的情況。用天線ANT接收的無線頻率的接收信號，在通過了接收濾波器RXF之后，輸入到高頻集成電路部RFICU。在高頻集成電路部RFICU中，首先，在利用低噪放大器LNA把輸入了的接收信號放大之后，利用合成器(調(diào)制信號源)SYN和接收混頻器RXMIX進行頻率變換。然后，進行頻率變換了的接收信號的檢波，抽出基帶信號。然后，該基帶信號從高頻集成電路部RFICU輸出到基帶部BBU。該基帶信號被基帶部BBU處理，輸出聲信號。
[0097]<功率放大器(PA模塊)的構成>
[0098]像上述那樣，從便攜式電話機發(fā)送信號時，發(fā)送信號被功率放大器PA放大。以下，說明該功率放大器PA的構成。
[0099]圖2示出了本實施方式I中的功率放大器PA的電路框圖。參照圖2說明功率放大器PA的電路框圖。在圖2中，功率放大器PA具有:控制電路CU、放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP。該功率放大器PA在例如利用了第I頻率的GSM(Global System forMobile Communication,全球移動通信系統(tǒng))方式中使用，可以把作為頻帶使用880MHz?915MHz的信號放大。
[0100]上述的功率放大器PA中的控制電路CU構成為，輸入控制信號，基于輸入的控制信號，控制放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP的各放大部。該控制電路CU可以輸入控制放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP的控制信號Vcontrol (GSM)，基于控制信號Vcontrol (GSM)控制放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP。這樣一來，本實施方式I的功率放大器PA控制GSM方式中的發(fā)送信號的放大?？刂齐娐发怯衫鏜OSFET (MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導體場效應晶體管)等構成。
[0101]接著，放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP構成為，輸入GSM方式的輸入功率(輸入信號)Pin (GSM)，分3個階段放大該輸入功率Pin (GSM)0即，首先，用放大部FAMP放大了輸入功率Pin (GSM)之后，用放大部SAMP放大被放大部FAMP放大了的功率。然后，被放大部SAMP放大了的功率在被終級的放大部TAMP放大之后，作為輸出信號Pout (GSM)從功率放大器PA輸出。這樣一來，在放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP中，可以對GSM方式的功率進行放大。這些放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP由例如LDMOSFET(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,橫向擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管)形成。
[0102]< LDMOSFET 的器件結構 >[0103]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】構成功率放大器PA的放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP的LDMOSFET的器件結構。
[0104]圖3是示出LDMOSFET的剖面結構的剖面圖。在圖3中，在由P+型的硅單晶構成的半導體襯底is上，形成由P-型的半導體層構成的外延層EPI，然后，在半導體襯底IS中形成溝DT，在該溝DT中埋入例如P型多晶硅膜而形成P型沖壓層PL。進而，在半導體襯底IS的表面上形成P型阱PWL。
[0105]然后，在半導體襯底IS的表面上形成柵極絕緣膜G0X，在該柵極絕緣膜GOX上形成柵極電極G和覆蓋絕緣膜CAP。柵極絕緣膜GOX由例如薄的氧化硅膜等構成，柵極電極G由多晶硅膜形成。然后，與柵極電極G匹配地形成n-型偏置漏極區(qū)ODRl，并且形成n_型源極區(qū)SR1。以與n-型源極區(qū)SRl相鄰的方式形成有P型中空區(qū)HALO。
[0106]在柵極電極G的兩側(cè)的側(cè)壁上形成側(cè)壁SW，與該側(cè)壁SW匹配地形成η型偏置漏極區(qū)0DR2和n+型漏極區(qū)DR。同樣地，在n—型源極區(qū)SRl的外側(cè)，與側(cè)壁SW匹配地形成n+型源極區(qū)SR2。然后，在n+型源極區(qū)SR2的外側(cè)形成ρ+型半導體區(qū)PRl。
[0107]在這樣地構成的LDMOSFET上，形成由氮化硅膜SN和氧化硅膜的層疊膜構成的層間絕緣膜IL1，形成貫通該層間絕緣膜ILl的接觸孔CNT1。在接觸孔CNTl中埋入由例如屏障膜和鎢膜構成的栓塞PLGl。
[0108]在形成了栓塞PLGl的層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線L1，以覆蓋該第I層布線L1的方式形成由氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。在該層間絕緣膜IL2中形成貫通到第I層布線LI的連接孔CNT2，栓塞PLG2埋入該連接孔CNT2中。然后，在形成了栓塞PLG2的層間絕緣膜IL2上形成第2層布線L2。在該第2層布線L2的上層，根據(jù)需要形成其它布線層、層間絕緣膜，但圖3中省略。另外，圖3所示的多個LDMOSFET并聯(lián)連接，形成例如圖2所示的放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP。
[0109]<發(fā)送濾波器和接收濾波器的構成>
[0110]接著，說明發(fā)送濾波器和接收濾波器的構成。在本實施方式I中，圖1所示的發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF由薄膜壓電體波諧振器構成。以下，說明該薄膜壓電體波諧振器。
[0111]圖4是示出薄膜壓電體波諧振器的示意性的構成的圖。在圖4中，薄膜壓電體波諧振器例如具有用薄膜形成裝置形成的壓電層PZL、夾著該壓電層PZL地存在的上部電極UPE和下部電極BTE。此時，例如，壓電層PZL由氮化鋁(AlN)膜構成，上部電極UPE和下部電極BTE由鑰(Mo)膜構成。
[0112]在此，壓電層PZL在厚度方向上極化，利用在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加的交流電壓使壓電層PZL的極化方向變化。例如，像圖5所示的那樣，在設置在半導體襯底IS上的薄膜壓電體波諧振器中，如果向上部電極UPE施加正電位，向下部電極BTE施加負電位，則壓電層PZL的極化方向為向下。另一方面，如果向上部電極UPE施加負電位，向下部電極BT施加正電位，則壓電層PZL的極化方向為向上。這樣，壓電層PZL的極化方向因向上部電極UPE和下部電極BTE的電壓的極性變化。因此，如果在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加交流電壓，則壓電層PZL的極化方向在上下方向上變化。
[0113]此時，壓電層PZL的特征在于壓電層PZL的厚度因極化方向而變化。即，如果在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加交流電壓，則壓電層PZL的極化方向變化，由此，壓電層PZL的厚度方向的膜厚變化。這意味著，如果在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加交流電壓，則壓電層PZL的極化方向上下反轉(zhuǎn)，結果，壓電層PZL在厚度方向上伸縮，因該壓電層PZL的厚度方向的伸縮產(chǎn)生彈性波。在薄膜壓電體波諧振器中，利用該彈性波造成的共振振動。
[0114]具體地，說明薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的一例。圖6是示出薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的曲線圖。在圖6中，橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示電阻(Ω )(阻抗)。像圖6所示的那樣，可以看出，在薄膜壓電體波諧振器中，例如，在2060MHz附近存在共振點，在2090MHz附近存在反共振點。像該圖6所示的那樣，可以看出，在薄膜壓電體波諧振器中，在共振點附近電阻顯著降低，而在反共振點附近電阻顯著增大。這意味著，在薄膜壓電體波諧振器中，由于共振點附近的電阻減小，所以共振點附近的頻率振動容易通過薄膜壓電體波諧振器；另一方面，由于反共振點附近的電阻增大，所以反共振點附近的頻率振動被薄膜壓電體波諧振器衰減而難以通過。即，可以看出，在薄膜壓電體波諧振器中，使具有共振點附近的頻率振動通過，而將反共振點附近的頻率振動遮斷的濾波器特性。因此，可以看出，在作為帶通濾波器的發(fā)送濾波器TXF或接收濾波器RXF中可以使用薄膜壓電體波諧振器。
[0115]以下，說明利用了上述的薄膜壓電體波諧振器的發(fā)送濾波器TXF或接收濾波器RXF的構成。另外，由于發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF的構成基本相同，所以以發(fā)送濾波器TXF為例說明。
[0116]圖7是示出發(fā)送濾波器TXF的構成的圖。像圖7所示的那樣，發(fā)送濾波器TXF設置在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間。具體地，發(fā)送濾波器TXF由在天線端子ANT(OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的3個薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、以及在3個薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的4個薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7構成。說明這樣地在發(fā)送濾波器TXF中，設置在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、以及在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的理由。
[0117]圖8是示出在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的頻率特性、和在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的頻率特性的曲線圖。在圖8中，橫軸表示頻率(MHz),縱軸表示電阻(Ω )(阻抗)。
[0118]首先，在圖8中，例如，實線所示的曲線表示在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的頻率特性，虛線所示的曲線表示在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的頻率特性。此時,可以看出，像圖8所示的那樣，在實線所示的曲線的與共振點對應的頻率處存在虛線所示的曲線的反共振點，在實線所示的曲線的與反共振點對應的頻率處存在虛線所示的曲線的共振點。即，可以看出，在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的頻率特性(實線)、與在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的頻率特性(虛線)是相反的。這是因為，薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3串聯(lián)連接在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間，而薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7連接在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND )之間。即，這是因為，像圖8所示的那樣，通過改變薄膜壓電體波諧振器的連接位置，可以改變薄膜壓電體波諧振器的頻率特性。
[0119]進而，通過改變薄膜壓電體波諧振器構成的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚(實際中，多數(shù)情況下改變設置在上部電極UPE的一部分上的分路電極的膜厚)，可以改變共振點。因此，例如，通過改變構成薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚、構成薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚，可以任意調(diào)整圖8的實線所示的曲線的共振點與虛線所示的曲線的共振點的間隔。其結果，由于圖7所示的發(fā)送濾波器TXF的頻率特性為圖8的實線所示的曲線和虛線所示的曲線的總和，所以成為例如圖9所示那樣的頻率特性。
[0120]圖9是示出圖7所示的發(fā)送濾波器TXF的頻率特性的一例的曲線圖。在圖9中，橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示通過發(fā)送濾波器TXF的信號的衰減量(dB)。像圖9所示的那樣，可以獲得具有例如，使頻率Al?頻率A2之間的信號通過、且使其它的頻帶的信號衰減的頻率特性的發(fā)送濾波器TXF。即，通過使發(fā)送濾波器TXF為圖7所示那樣的構成，可以構成具有圖9所示那樣的頻率特性的帶通濾波器。具體地，像圖7所示的那樣，首先，通過設置在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7，使圖7所示的發(fā)送濾波器TXF的頻率特性為圖8的實線和虛線所示的曲線的總和。由此，可以形成具有通過區(qū)和阻止區(qū)的帶通濾波器。而且，通過改變例如構成薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚、構成薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚，可以任意調(diào)整圖8的實線所示的曲線的共振點與虛線所示的曲線的共振點的間隔，其結果，可以獲得以發(fā)送頻帶為通過頻帶的帶通濾波器。像以上那樣，可以看出，可以由多個薄膜壓電體波諧振器構成發(fā)送濾波器TXF。
[0121]另外，接收濾波器RXF也是與上述的發(fā)送濾波器TXF相同的構成。即，接收濾波器RXF也是由在天線端子ANT (OUT)和接收端子RX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAffl?BAW3、以及在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7構成。但是，在接收濾波器RXF中，構成為薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的共振點與發(fā)送濾波器TXF不同。由此，可以獲得以接收頻帶為通過頻帶的帶通濾波器。
[0122]<薄膜壓電體波諧振器的器件結構>
[0123]下面，說明構成上述的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器的器件結構。關于薄膜壓電體波諧振器已提出各種各樣種類的器件結構，例如，按把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)的方法分類。具體地，在薄膜壓電體波諧振器中，有FBAR (FilmBulk Acoustic wave Resonator,薄膜體聲波諧振器)型諧振器、SMR (Solidly MountedResonator,固貼式諧振器)型諧振器。
[0124]首先，說明FBAR型諧振器的器件結構。圖10是示出FBAR型諧振器的器件結構的剖面圖。在圖10中，在半導體襯底IS上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成FBAR型諧振器。在該FBAR型諧振器中，形成在層間絕緣膜ILN中形成的空洞部CAV。然后，在該空洞部CAV上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL，在該籽層SDL上形成由例如鑰膜構成的下部電極BTE。然后，在該下部電極BTE上形成由例如氮化鋁膜構成的壓電層PZL，在該壓電層PZL上形成由例如鑰膜構成的上部電極UPE。
[0125]在這樣構成的FBAR型諧振器中，為了把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)，設置有聲絕緣部。即，為了使固體和氣體的界面作為效率好的聲絕緣部起作用，在FBAR型諧振器中，像圖10所示的那樣，在上部電極UPE的上部設置有空間，并且在下部電極BTE (詳細地說，籽層SDL)的下層設置有空洞部CAV。即，在FBAR型諧振器中，作為用來把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)的聲絕緣部使用空洞部CAV。該空洞部CAV由于具有作為聲絕緣部的優(yōu)良的性質(zhì)，所以在FBAR型諧振器中，具有得到表示共振好壞的Q值尖銳的頻率特性的優(yōu)點。
[0126]而且，在FBAR型諧振器中設置的籽層SDL具有提高壓電層PZL的結晶取向性的功能。具體地，籽層SDL具有使壓電層PZL的結晶朝C軸取向的功能，通過使壓電層PZL朝C軸取向，可以使Q值尖銳。
[0127]接著，說明SMR型諧振器的器件結構。圖11是示出SMR型諧振器的器件結構的剖面圖。在圖11中，在半導體襯底IS上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成SMR型諧振器。在該SMR型諧振器中，在層間絕緣膜ILN上形成的溝DIT中形成聲反射層。然后，在該聲反射層上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL，在該籽層SDL上形成由例如鑰膜構成的下部電極BTE。然后，在該下部電極BTE上形成由例如氮化鋁膜構成的壓電層PZL，在該壓電層PZL上形成由例如鑰膜構成的上部電極UPE。
[0128]在這樣構成的SMR型諧振器中，為了把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)，設置有作為聲絕緣部的聲反射層。該聲反射層具有反射壓電層PZL中產(chǎn)生的彈性波的功能，通過用該聲反射層反射彈性波，可以把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)。聲反射層，例如，像圖11所示的那樣，通過在層間絕緣膜ILN上形成的溝DIT的內(nèi)部交互層疊作為低聲阻抗膜LINP的氧化硅膜和作為高聲阻抗膜HINP的鎢膜而形成?？梢杂迷摰吐曌杩鼓INP和高聲阻抗膜HINP交互形成的聲反射層反射彈性波。這樣，在SMR型諧振器中，作為聲絕緣部使用聲反射層，但由該聲反射層構成的聲絕緣部的特性沒有上述的FBAR型諧振器中使用的由空洞部CAV構成的聲絕緣部好。即，由于在由聲反射層構成的聲絕緣部中，彈性波反射時多少發(fā)生一些損失，所以Q值的尖銳度、插入損失等的特性降低。因此，SMR型諧振器在Q值的尖銳度這一點上比FBAR型諧振器差。另一方面，在SMR型諧振器中，由于作為聲絕緣部不使用空洞部CAV,所以與FBAR型諧振器相比具有機械強度高的優(yōu)點。
[0129]像以上那樣，薄膜壓電體波諧振器大體上存在FBAR型諧振器和SMR型諧振器。本實施方式中使用的薄膜壓電體波諧振器可以使用FBAR型諧振器和SMR型諧振器中的任意一種，但具體地在以下的記載中，舉FBAR型諧振器為例進行說明。
[0130]<薄膜壓電體波諧振器的優(yōu)點>
[0131]上述的薄膜壓電體波諧振器由于利用壓電層PZL自身的共振振動，所以無須把形成壓電層PZL的襯底自身作為壓電襯底，可以在各種各樣的襯底上形成。因此，薄膜壓電體波諧振器可以在由例如硅構成的半導體襯底IS上形成。因此，通過在發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF中使用薄膜壓電體波諧振器，具有可以在同一半導體襯底IS上形成功率放大器PA與發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF的優(yōu)點。S卩，由于可以在同一半導體襯底IS上形成構成功率放大器PA的放大用晶體管與構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器，所以具有便攜式電話機更加多功能化和小型輕量化，可以推進構成便攜式電話機的部件的集成化的優(yōu)點。
[0132]<進行集成化的問題的分析>
[0133]可是，在同一半導體襯底IS上形成功率放大器PA與發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF時，來自功率放大器PA的發(fā)熱的影響可能波及發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF。即，由于構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器的共振頻率具有溫度依賴性，所以如果來自功率放大器PA的熱傳遞到薄膜壓電體波諧振器，則薄膜壓電體波諧振器的共振頻率會從設計值偏離。
[0134]具體地說明薄膜壓電體波諧振器的共振頻率的溫度特性。圖12是示出薄膜壓電體波諧振器的共振頻率的溫度特性的曲線圖。在圖12中，橫軸表示溫度(°C)，縱軸表示共振頻率的偏離量(ppm)。首先，可以看出，像圖12所示的那樣，溫度為20°C (常溫)時共振頻率的偏離量為0，薄膜壓電體波諧振器的共振頻率成為設計值。然后，可以看出，隨著溫度從20°C上升，共振頻率的偏離量增大。這意味著，如果薄膜壓電體波諧振器的溫度上升，則共振頻率從設計值偏離，結果，由薄膜壓電體波諧振器構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性會變差。因此，為了維持發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性，必須抑制薄膜壓電體波諧振器的溫度上升。
[0135]尤其是，伴隨著移動通信系統(tǒng)中的傳送容量的增加和傳送速度的高速化，有由便攜式電話機處理的功率變大，來自功率放大器PA的發(fā)熱量增加的傾向。因此，在同一半導體襯底IS上搭載發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF與功率放大器PA時，必須盡可能抑制來自功率放大器PA的發(fā)熱傳遞到發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF，抑制對發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)的影響。
[0136]于是，在本實施方式I中，在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，在與功率放大器在同一半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，采用了可以盡可能減小來自功率放大器的熱對發(fā)送濾波器、接收濾波器的影響來維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)的設計。以下，說明采用了該設計的本實施方式I中的技術思想。
[0137]<本實施方式I中的半導體器件的器件結構>
[0138]圖13是示出本實施方式I中的半導體器件的構成的剖面圖。在圖13中，示出在半導體襯底is的區(qū)域ARl與區(qū)域AR2上形成的結構。區(qū)域ARl是形成了構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成了構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式I中，在同一半導體襯底IS上形成LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0139]首先，參照圖13說明形成在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上的結構。在圖13中，在半導體襯底is的區(qū)域ARl中形成例如具有圖3所示的結構的LDMOSFET，在該LDMOSFET上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜。然后，在層間絕緣膜上形成由例如鋁膜構成的多個布線層，在該布線層上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN的表面上形成焊盤H)。焊盤H)用作外部連接端子，連接例如鍵合線。
[0140]在形成了焊盤ro的層間絕緣膜ILN上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜(表面保護膜)PAS。在形成在焊盤ro上的鈍化膜PAS中形成開口部，焊盤ro從該開口部露出。然后，在鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜(熱傳導率150W / m.K)或氧化鎂膜(熱傳導率59W / m.K)構成。在該高熱傳導率膜HCF上也形成有開口部，焊盤H)從該開口部露出。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成有由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。在該籽層SDL和壓電膜PZF上也形成有開口部，焊盤H)從該開口部露出。
[0141]接著，參照圖13說明形成在半導體襯底IS的區(qū)域AR2上的結構。在圖13中，在半導體襯底is上形成有外延層EPI，在該外延層EPI上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2，在該層間絕緣膜IL2上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。然后，在層間絕緣膜ILN上形成有例如構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0142]以下，說明薄膜壓電體波諧振器BAW的結構。像圖13所示的那樣，在區(qū)域AR2中，在層間絕緣膜ILN上形成有鈍化膜PAS，從該鈍化膜PAS的表面形成有到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的溝DIT。然后，在包含溝DIT的內(nèi)壁的鈍化膜PAS上，形成有熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF沿著溝DIT的內(nèi)壁形成，高熱傳導率膜HCF不埋入到溝DIT的內(nèi)部。S卩，在溝DIT的內(nèi)壁形成有高熱傳導率膜HCF，但溝DIT的內(nèi)部不用該高熱傳導率膜HCF充填，而在溝DIT的內(nèi)部形成有空洞部CAV。形成在該溝DIT的內(nèi)部的空洞部CAV構成薄膜壓電體波諧振器的聲絕緣部。
[0143]接著，以形成在覆蓋溝DIT中的空洞部CAV上的方式形成有由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL。該籽層SDL具有提高后述的壓電層PZL的結晶取向性的功能。具體地，籽層SDL具有使后述的壓電層PZL的結晶朝C軸取向的功能，通過使壓電層PZL朝C軸取向，可以使薄膜壓電體波諧振器的Q值尖銳。
[0144]在上述的籽層SDL上形成有下部電極BTE。該下部電極BTE由例如鑰膜(Mo)、釕膜(Ru)或鎢膜(W)形成。然后，在該下部電極BTE上形成有壓電層PZL。該壓電層PZL由厚度隨極化方向變化的壓電材料構成，由例如氮化鋁膜(AlN)形成。
[0145]在壓電層PZL上形成有上部電極UPE，在上部電極UPE的一部分上形成有分路電極SHE。分路電極SHE是為了調(diào)整薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率而設置的電極。S卩，薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率由下部電極BTE和壓電層PZL和上部電極UPE的總膜厚決定，通過在上部電極UPE的一部分上設置分路電極SHE，使得薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率也與分路電極SHE的膜厚有依賴關系。因此，通過調(diào)整分路電極SHE的膜厚，可以使薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率從由下部電極BTE和壓電層PZL和上部電極UPE的總膜厚決定時的共振頻率偏離，可以調(diào)整薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率。
[0146]<本實施方式I的特征>
[0147]本實施方式I中的半導體器件是上述那樣的構成，以下說明其特征點。本實施方式I中的特征點在于，例如，像圖13所示的那樣，在鈍化膜PAS上設置有熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF這一點。S卩，在本實施方式I中，具有以下特征點:在包含形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成有薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，主要由LDMOSFET產(chǎn)生的熱利用在半導體襯底IS的整個面上形成的高熱傳導率膜HCF高效地向各個方向散熱。其結果，由于可以降低形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，如果使用本實施方式1，即使在例如在同一半導體襯底IS上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW和LDMOSFET時的情況下，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)的變差。
[0148]例如，近年來，有由便攜式電話機處理的功率變大，來自功率放大器PA的發(fā)熱量增加的傾向。因此，例如，考慮到功率放大器PA的溫度也變成100°C左右。此時，不管采取何種熱對策，如果在同一半導體襯底IS上搭載構成功率放大器PA的LDMOSFET與構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW，則來自LDMOSFET的發(fā)熱就會影響到薄膜壓電體波諧振器BAW，薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度會上升。如果薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，則共振頻率會變化，所以由該薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性會變差。該濾波器特性變差指，例如，由于共振頻率變化，通過區(qū)的頻段和阻止區(qū)的頻段從設計值偏離，不能充分確保設計值那樣的通過區(qū)和阻止區(qū)。
[0149]于是，在本實施方式I中的技術的思想中，例如，像圖13所示的那樣，在包含形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成有薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置有高熱傳導率膜HCF。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF，用該高熱傳導率膜HCF快速地在半導體襯底IS的整個區(qū)域上散熱。而且，由于在形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl中，在高熱傳導率膜HCF上形成有由與高熱傳導率膜HCF相同的材料(例如，氮化鋁膜)構成的籽層SDL和壓電膜PZF，所以由LDMOSFET產(chǎn)生的熱還利用這些膜高效地散熱。其結果，如果使用本實施方式1，由于可以降低形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自在區(qū)域ARl上形成的LDMOSFET的發(fā)熱導致的形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0150]在此，在本實施方式I中，作為薄膜壓電體波諧振器BAW，舉出FBAR型諧振器，但是當然，作為薄膜壓電體波諧振器BAW使用SMR型諧振器時，也可以適用本實施方式I中的技術思想。但是，從有效地抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升的觀點出發(fā)，作為與LDMOSFET搭載在同一半導體襯底IS上的薄膜壓電體波諧振器BAW，與SMR型諧振器相比，更優(yōu)選使用FBAR型諧振器。
[0151]這是因為，例如，像圖13所示的那樣，F(xiàn)BAR型諧振器，作為聲絕緣部使用在溝DIT的內(nèi)部形成的空洞部CAV，所以從高熱傳導率膜HCF向FBAR型諧振器的熱傳導被熱傳導率低的空洞部CAV抑制。S卩，在本實施方式I中，由于作為設置高熱傳導率膜HCF、并且與LDMOSFET搭載在同一半導體襯底IS上的薄膜壓電體波諧振器BAW，使用FBAR型諧振器，可以有效地抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。S卩，在半導體襯底IS的整個區(qū)域中，通過在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF，通過使由LDMOSFET產(chǎn)生的熱從高熱傳導率膜HCF向四面八方傳遞而有效地散熱，可以抑制形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl自身的溫度上升。此時，一部分熱也傳遞到形成在薄膜壓電體波諧振器BAW的下層的高熱傳導率膜HCF上，但通過作為薄膜壓電體波諧振器BAW使用聲絕緣部由熱傳導率低的空洞部CAV形成的FBAR型諧振器，可以有效地抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0152]<本實施方式I中的半導體器件的制造方法>[0153]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本實施方式I中的半導體器件的制造方法。首先，像圖14所示的那樣，通過使用通常的半導體制造技術，在半導體襯底IS上形成外延層EPI之后，在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上形成LDMOSFET。然后，在包含形成了 LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl中形成與LDMOSFET電氣連接的栓塞。然后，在形成在區(qū)域ARl上層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線，之后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜ILl上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2中形成栓塞之后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2上形成由例如鋁膜構成的第2層布線。然后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜IL2上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。接著，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILN上形成焊盤H)之后，在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS。
[0154]然后，像圖15所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，形成從形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的多個溝DIT。
[0155]然后，像圖16所示的那樣，在形成多個溝DIT的鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。具體地，在包含從形成了多個溝DIT的區(qū)域AR2的鈍化膜PAS到形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS的半導體襯底IS的整個主面上，形成高熱傳導率膜HCF。此時，沿著溝DIT的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜、氧化鎂膜等的熱傳導率良好的膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。尤其是，高熱傳導率膜HCF由氮化鋁膜形成時，可以在含氮的氣氛中利用靶材為鋁的反應性濺射法形成氮化鋁膜。
[0156]接著，像圖17所示的那樣，在包含形成區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)的高熱傳導率膜HCF上形成犧牲層之后，用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在高熱傳導率膜HCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部埋入犧牲層SCL0具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。
[0157]然后，像圖18所示的那樣，在包含用犧牲層SCL埋入了的溝DIT上的高熱傳導率膜HCF上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成導體膜CFl。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，導體膜CFl由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。
[0158]然后，像圖19所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工導體膜CF1，在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。然后，像圖20所示的那樣，在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜PZF，在該壓電膜PZF上形成導體膜CF2。具體地，壓電膜PZF由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，導體膜CF2由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。
[0159]接著，像圖21所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工導體膜CF2、壓電膜PZF,在區(qū)域AR2上形成由導體膜CF2構成的上部電極UPE，形成由壓電膜PZF構成的壓電層PZL0而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，針對區(qū)域AR1，通過除去導體膜CF2而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在區(qū)域ARl的對焊盤ro開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功能。
[0160]然后，像圖22所示的那樣，除去形成在區(qū)域AR2上的溝DIT中埋入的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，并且形成溝DIT的層間絕緣膜ILN也由氧化硅膜形成。因此，如果僅僅通過蝕刻除去犧牲層SCL，則層間絕緣膜ILN也會被蝕刻。
[0161]但是，在本實施方式I中，在溝DIT的內(nèi)壁形成有由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF，像上述那樣，為了把由LDMOSFET產(chǎn)生的熱高效地向四面八方散熱而設置，而且也作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。即，在本實施方式I中，形成在層間絕緣膜ILN中的溝DIT的內(nèi)壁形成有高熱傳導率膜HCF，以隔著該高熱傳導率HCF地埋入溝DIT的方式形成有犧牲層SCL。另外，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而高熱傳導率膜HCF由與氧化硅膜的蝕刻選擇比高的氮化鋁膜形成。因此，蝕刻犧牲層SCL時，在溝DIT的內(nèi)壁形成的高熱傳導率膜HCF成為蝕刻阻擋物，可以防止由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN被蝕刻。S卩，在本實施方式I中，高熱傳導率膜HCF用作除去犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物，可以在蝕刻犧牲層SCL時保護層間絕緣膜ILN。具體地，在蝕刻構成犧牲層SCL的氧化硅膜時，使用例如緩沖氫氟酸。
[0162]在此，也考慮由與層間絕緣膜ILN不同的材料構成犧牲層SCL，但是由與層間絕緣膜ILN相同的氧化硅膜形成犧牲層SCL出于以下示出的理由。即，溝DIT的大小為比較的大面積，且在溝DIT的上部形成有薄膜壓電體波諧振器。因此，為了除去埋入溝DIT的犧牲層SCL，必須從在未形成薄膜壓電體波諧振器的區(qū)域伸出的溝DIT的部分蝕刻犧牲層SCL。此時，由于在未形成薄膜壓電體波諧振器的區(qū)域伸出的溝DIT的部分小，所以從該部分蝕刻溝DIT的整個內(nèi)部花費很多時間。因此，希望用蝕刻的速度快的材料形成犧牲層SCL。為此，犧牲層SCL使用用氫氟酸蝕刻速度快的氧化硅膜。即，從迅速進行面積比較大的犧牲層SCL的蝕刻，以提高半導體器件的制造方法中的生產(chǎn)率和提高量產(chǎn)性的觀點出發(fā)，犧牲層SCL用可以用氫氟酸迅速除去的氧化硅膜形成。
[0163]此時，層間絕緣膜ILN和犧牲層SCL都由氧化硅膜形成，但在本實施方式I中，在溝DIT的內(nèi)壁形成有由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，如果使用本實施方式I，則在蝕刻犧牲層SCL時，在溝DIT的內(nèi)壁形成的高熱傳導率膜HCF成為蝕刻阻擋物，可以防止由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN被蝕刻。
[0164]然后，像圖23所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤H)的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式I中的半導體器件。
[0165]<本實施方式I中的效果>
[0166]如果使用本實施方式I，則在包含形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成有薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF，用該高熱傳導率膜HCF快速地在半導體襯底IS的整個區(qū)域上散熱。其結果，可以降低形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的發(fā)熱導致的形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，如果使用本實施方式1，例如，即使在將薄膜壓電體波諧振器BAW和LDMOSFET搭載在同一半導體襯底IS上時，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0167]而且，根據(jù)本實施方式1，在形成在層間絕緣膜ILN中的溝DIT的內(nèi)壁形成有高熱傳導率膜HCF，以隔著該高熱傳導率HCF地埋入溝DIT的方式形成有犧牲層SCL。因此，蝕刻犧牲層SCL時，形成在溝DIT的內(nèi)壁的高熱傳導率膜HCF成為蝕刻阻擋物，可以防止由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN被蝕刻。
[0168](實施方式2)
[0169]在本實施方式2中，參照【專利附圖】
【附圖說明】在高熱傳導率膜HCF和薄膜壓電體波諧振器BAW之間形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF的例子。
[0170]<本實施方式2中的半導體器件的器件結構>
[0171]圖24是示出本實施方式2中的半導體器件的器件結構的剖面圖。在圖24中示出在半導體襯底is的區(qū)域ARl與區(qū)域AR2上形成的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式2中也是，在同一半導體襯底IS上形成LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。在此，在區(qū)域ARl上形成的LDMOSFET的器件結構，由于與上述實施方式I相同，所以其說明省略。另外，在區(qū)域AR2上形成的薄膜壓電體波諧振器BAW的器件結構也基本上與上述實施方式I相同，所以主要說明與上述實施方式I的不同點。
[0172]在圖24中，本實施方式2的特征點在于，在形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF，在該高熱傳導率膜HCF上形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF這一點。由此，可以抑制熱傳遞到形成在低熱傳導率膜LCF上的薄膜壓電體波諧振器BAW。其結果，根據(jù)本實施方式2，即使在例如在同一半導體襯底IS上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW和LDMOSFET時，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0173]例如，在本實施方式2中也是，在包含形成LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF，用該高熱傳導率膜HCF快速地在半導體襯底IS的整個區(qū)域上散熱。其結果，可以降低形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的發(fā)熱導致的形成在區(qū)域AR2上薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。在此，由于形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的下層也形成有高熱傳導率膜HCF，所以考慮由LDMOSFET產(chǎn)生的熱的一部分也會經(jīng)由在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2地形成的高熱傳導率膜HCF而傳遞到薄膜壓電體波諧振器BAW上，但是在上述實施方式I中也是，由于在高熱傳導率膜HCF和薄膜壓電體波諧振器BAW之間形成有空洞部CAV，所以可以抑制熱從高熱傳導率膜HCF傳遞到薄膜壓電體波諧振器BAW。除此之外，在本實施方式2中，在高熱傳導率膜HCF和薄膜壓電體波諧振器BAW之間設置有低熱傳導率膜LCF。因此，傳遞到高熱傳導率膜HCF的熱難以被低熱傳導率膜LCF傳遞到形成在低熱傳導率膜LCF上的薄膜壓電體波諧振器BAW。因此，在本實施方式2中，可以抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0174]S卩，在本實施方式2中，與上述實施方式I同樣地，通過采用在包含從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上設置高熱傳導率膜HCF的構成，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱向四面八方散熱，可以抑制形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度上升。另外，作為本實施方式2的獨特的特征，由于在區(qū)域AR2中在高熱傳導率膜HCF上設置有低熱傳導率膜LCF，所以可以抑制熱從高熱傳導率膜HCF向薄膜壓電體波諧振器BAW傳導。由于這兩個機理的疊加效果，根據(jù)本實施方式2，可以抑制形成在同一半導體襯底IS上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0175]作為這樣的低熱傳導率膜LCF，可以使用例如氮化硅膜(熱傳導率20W / m.Κ)、氧化鋁膜(熱傳導率32W / πι.Κ)。此時，作為低熱傳導率膜使用氮化硅膜的優(yōu)點在于，氮化硅膜的形成溫度比較低，在進行半導體元件(半導體器件)的集成化時，可以減少高溫對其它半導體元件的影響。另一方面，作為低熱傳導率膜使用氧化鋁膜的優(yōu)點在于，如后所述，與作為犧牲層SCL使用的氧化硅膜(TE0S膜)的蝕刻選擇比高，可以充分作為除去犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物膜起作用。
[0176]<本實施方式2中的半導體器件的制造方法>
[0177]本實施方式2中的半導體器件是上述的構成，以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】其制造方法。到圖14?圖16所示的工序為止與上述實施方式I相同。接著，像圖25所示的那樣，在包含區(qū)域ARl和形成了溝DIT的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成的在高熱傳導率膜HCF上，形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF。該低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成，例如，可以通過使用CVD法、濺射法形成。
[0178]接著，像圖26所示的那樣，在包含形成在區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)的低熱傳導率膜LCF上形成犧牲層之后,用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在低熱傳導率膜LCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部埋入犧牲層SCL。具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。
[0179]然后，像圖27所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，使形成在區(qū)域AR2上的低熱傳導率膜LCF殘留，而形成在區(qū)域ARl上的低熱傳導率膜LCF被除去。
[0180]然后，像圖28所示的那樣，在形成在區(qū)域AR2上的低熱傳導率膜LCF上和形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成第I導體膜。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第I導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第I導體膜，在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。
[0181]然后，像圖29所示的那樣，在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜，在該壓電膜上形成第2導體膜。具體地，壓電膜由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第2導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。接著，通過使用光刻技術和蝕刻技術，通過加工第2導體膜、壓電膜，在區(qū)域AR2上形成由第2導體膜構成的上部電極UPE，形成由壓電膜構成的壓電層PZL。而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，在區(qū)域ARl上通過除去第2導體膜而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在把區(qū)域ARl的焊盤H)開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功倉泛。
[0182]然后，像圖30所示的那樣，除去埋入形成在區(qū)域AR2上的溝DIT中的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，例如，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成。因此，低熱傳導率膜LCF作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。而且，在本實施方式2中，在低熱傳導率膜LCF的下層形成由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，在高熱傳導率膜HCF的下層形成由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN，在蝕刻犧牲層SCL時，該低熱傳導率膜LCF和高熱傳導率膜HCF作為蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0183]尤其是，在低熱傳導率膜LCF由氧化鋁膜形成時，由于氧化鋁膜與氧化硅膜的蝕刻選擇比高，所以低熱傳導率膜LCF可以用作充分的蝕刻阻擋物膜。
[0184]然后，像圖31所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，可以露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤PD的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式2中的半導體器件。
[0185](實施方式3)
[0186]在本實施方式3中，說明在形成LDMOSFET的區(qū)域ARl與形成薄膜壓電體波諧振器BAff的區(qū)域AR2之間設置區(qū)域AR3，在該區(qū)域AR3的表面上形成凹凸形狀的例子。
[0187]<本實施方式3中的半導體器件的器件結構>
[0188]圖32是示出本實施方式3中的半導體器件的器件結構的剖面圖。在圖32中示出形成在半導體襯底IS的區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域AR3上的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。S卩，在本實施方式2中也是，在同一半導體襯底IS上形成有LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。然后，在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間形成有區(qū)域AR3。在此，形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的器件結構，由于與上述實施方式1、上述實施方式2相同，所以其說明省略。另外，形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的器件結構也與上述實施方式2相同，所以主要說明區(qū)域AR3的結構。
[0189]在圖32中，在半導體襯底IS的區(qū)域AR3中形成外延層EPI，在該外延層EPI上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。然后，在層間絕緣膜ILl上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2，在該層間絕緣膜IL2上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN上形成有由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS，形成有從鈍化膜PAS的表面到達層間絕緣膜ILN的溝DIT2。在包含該溝DIT2的內(nèi)壁的鈍化膜PAS的表面上形成有高熱傳導率膜HCF。即，在本實施方式3中，在包含區(qū)域ARl、區(qū)域AR2和區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上形成有高熱傳導率膜HCF。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成有由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。
[0190]在此，本實施方式3的特征在于，在形成在區(qū)域AR3上的鈍化膜PAS的表面上形成用來形成凹凸形狀的多個溝DIT2，在包含該溝DIT2的內(nèi)壁的鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF這一點。該高熱傳導率膜HCF延伸到形成LDMOSFET的區(qū)域AR1，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到高熱傳導率膜HCF并到達區(qū)域AR3。此時，在本實施方式3中，由于區(qū)域AR3的表面因多個溝DIT2而成為凹凸形狀，所以在區(qū)域AR3中，高熱傳導率膜HCF的表面積增大。其結果，形成在區(qū)域AR3上的高熱傳導率膜HCF的散熱效率提高(散熱片效果)。S卩，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱從形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF傳遞到形成在區(qū)域AR3上的高熱傳導率膜HCF，利用區(qū)域AR3中的散熱片效果高效地散熱。因此，根據(jù)本實施方式3，可以抑制傳遞到形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的熱，所以可以抑制形成在同一半導體襯底IS上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0191]<本實施方式3中的變形例>
[0192]下面，說明本實施方式3中的變形例。在圖33中，在本變形例中，不僅在區(qū)域AR3上，而且在區(qū)域ARl的表面上也形成多個溝DIT3，利用該多個溝DIT3在形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS的表面上形成凹凸形狀。另外，在區(qū)域ARl中，在形成在鈍化膜PAS上的多個溝DIT3的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。由此，在本變形例中，除了區(qū)域AR3的散熱片效果以夕卜，在區(qū)域ARl中也可以獲得散熱片效果，所以從形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET產(chǎn)生的熱可以從形成在區(qū)域ARl和區(qū)域AR3上的高熱傳導率膜HCF高效地散熱。尤其是，根據(jù)本變形例，在形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的表面上形成凹凸形狀，所以可以得到能夠把由LDMOSFET產(chǎn)生的熱充分散熱的效果。
[0193]<本實施方式3中的半導體器件的制造方法>
[0194]本實施方式3中的半導體器件是上述的構成，以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】其制造方法。首先，像圖34所示的那樣，通過使用通常的半導體制造技術，在半導體襯底IS上形成外延層EPI之后，在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上形成LDMOSFET。然后，在包含形成了 LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl中形成與LDMOSFET電氣連接的栓塞。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線，之后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜ILl上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2中形成栓塞之后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2上形成由例如鋁膜構成的第2層布線。然后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜IL2上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。接著，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILN上形成焊盤H)之后，在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS。
[0195]然后，像圖35所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，形成從形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的多個溝DIT。而且，在本實施方式3中，通過該工序，在區(qū)域AR3上也形成從鈍化膜PAS的表面到達形成在下層層間絕緣膜ILN的多個溝DIT2。此時，例如，形成在區(qū)域AR3上的溝DIT2的密度形成得比形成在區(qū)域AR2上的溝DIT密度高。由此，可以在形成在區(qū)域AR3上的鈍化膜PAS的表面上形成凹凸形狀。
[0196]然后，像圖36所示的那樣，在形成了多個溝DIT和溝DIT2的鈍化膜PAS上，形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。具體地，在從形成了多個溝DIT的區(qū)域AR2的鈍化膜PAS，通過形成了多個溝DIT2的區(qū)域AR3的鈍化膜PAS，進而到形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS為止的半導體襯底IS的整個主面上，形成高熱傳導率膜HCF。此時，沿著溝DIT的內(nèi)壁和溝DIT2的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜、氧化鎂膜等的熱傳導率良好的膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。尤其是，高熱傳導率膜HCF由氮化鋁膜形成時，可以在含氮的氣氛中通過靶材為鋁的反應性濺射法形成氮化鋁膜。
[0197]接著，像圖37所示的那樣，在形成在包含形成區(qū)域AR1、溝DIT的區(qū)域AR2和形成溝DIT2的區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上的高熱傳導率膜HCF上，形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF。該低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成，可以通過使用例如CVD法、濺射法形成。
[0198]然后，像圖38所示的那樣，在包含形成在區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)和形成在區(qū)域AR3上的溝DIT2內(nèi)的低熱傳導率膜LCF上形成犧牲層之后，用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在低熱傳導率膜LCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部和溝DIT2的內(nèi)部埋入犧牲層SCL。具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術除去形成在區(qū)域ARl和在區(qū)域AR3上的低熱傳導率膜LCF。
[0199]然后，像圖39所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，通過例如使用氫氟酸的蝕刻除去埋入到區(qū)域AR3的溝DIT2的內(nèi)部的犧牲層SCL。此時，層間絕緣膜ILN由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成，但是根據(jù)本實施方式3，在層間絕緣膜ILN與犧牲層SCL之間形成有例如與氧化硅膜的蝕刻選擇比高的高熱傳導率膜HCF。因此，高熱傳導率膜HCF作為在蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0200]然后，像圖40所示的那樣，在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成第I導體膜。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第I導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第I導體膜，從而在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。
[0201]然后，像圖41所示的那樣，在跨過區(qū)域ARl和區(qū)域AR2和區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜，在該壓電膜上形成第2導體膜。具體地，壓電膜由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第2導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。接著，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第2導體膜和壓電膜，從而在區(qū)域AR2上形成由第2導體膜構成的上部電極UPE，形成由壓電膜構成的壓電層PZL。而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，在區(qū)域ARl上，通過除去第2導體膜而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在把區(qū)域ARl的焊盤H)開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功能。
[0202]然后，像圖42所示的那樣，除去埋入到形成在區(qū)域AR2上的溝DIT的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，例如，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成。因此，低熱傳導率膜LCF作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。而且，在本實施方式3中，在低熱傳導率膜LCF的下層形成由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，在高熱傳導率膜HCF的下層形成由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN，但在蝕刻犧牲層SCL時，該低熱傳導率膜LCF和高熱傳導率膜HCF作為蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0203]然后，像圖43所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，可以露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤PD的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式3中的半導體器件。
[0204](實施方式4)
[0205]在本實施方式4中，說明在包圍形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的區(qū)域ARO上形成從鈍化膜PAS貫通到半導體襯底IS的散熱栓塞的例子。
[0206]<本實施方式4中的半導體器件的器件結構>
[0207]圖44是示出本實施方式4中的半導體器件的器件結構的剖面圖。在圖44中示出半導體襯底IS的區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域ARl的周邊區(qū)域即區(qū)域ARO的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式2中也是，在同一半導體襯底IS上形成LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。然后，在包圍區(qū)域ARl的周邊形成區(qū)域AR0。在此，形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的器件結構與上述實施方式I?3相同，所以其說明省略。另外，形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的器件結構也與上述實施方式2、上述實施方式3相同，所以主要說明區(qū)域ARO的結構。
[0208]在圖44中，在半導體襯底IS的區(qū)域ARO中形成外延層EPI，在該外延層EPI上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。然后，在層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2，在該層間絕緣膜IL2上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS，形成從鈍化膜PAS的表面到達半導體襯底IS的貫通溝TH。然后，向該貫通溝TH內(nèi)埋入導電材料而形成散熱栓塞TPLG。在形成了該散熱栓塞TPLG的鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。
[0209]在此，本實施方式4的特征點在于，在形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的周邊形成的區(qū)域ARO上形成散熱栓塞TPLG這一點。S卩，在本實施方式4中，形成從形成在區(qū)域ARO上的鈍化膜PAS到達半導體襯底IS的散熱栓塞TPLG。另外，該散熱栓塞TPLG在其上部與高熱傳導率膜HCF直接接觸。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱從形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF向形成在區(qū)域ARO上的高熱傳導率膜HCF傳遞。然后，傳遞到形成在區(qū)域ARO上的高熱傳導率膜HCF的熱的一部分通過與高熱傳導率膜HCF直接接觸的散熱栓塞TPLG從半導體襯底IS散熱。因此，根據(jù)本實施方式4，由于在與區(qū)域ARl相鄰的區(qū)域ARO上設置了散熱栓塞TPLG，所以可以從該散熱栓塞TPLG高效地散熱。即，根據(jù)本實施方式4，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱在到達形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW之前，熱的一部分從散熱栓塞TPLG散熱，所以可以抑制形成在同一半導體襯底IS上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0210]尤其是，由于本實施方式4中的散熱栓塞TPLG通過向貫通溝TH中埋入例如由鎢(W)等構成的熱傳導率比較高的金屬膜而形成，所以可以提高從散熱栓塞TPLG散熱的效率。
[0211]<本實施方式4中的半導體器件的制造方法>
[0212]本實施方式4中的半導體器件是上述的構成，以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】其制造方法。首先，像圖45所示的那樣，通過使用通常的半導體制造技術，在半導體襯底IS上形成外延層EPI之后，在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上形成LDMOSFET。然后，在包含形成LDMOSFET的區(qū)域AR1、形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2和與區(qū)域ARl相鄰的區(qū)域ARO的半導體襯底is的整個主面上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl中形成與LDMOSFET電氣連接的栓塞。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線，之后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2中形成栓塞之后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2上形成由例如鋁膜構成的第2層布線。然后，在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成的層間絕緣膜IL2上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。接著，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILN上形成焊盤H)之后，在包含區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域ARO的半導體襯底IS的整個主面上，形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS。
[0213]然后，像圖46所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術形成從形成在區(qū)域ARO上的鈍化膜PAS的表面到達半導體襯底IS的貫通溝TH。然后，在形成了該貫通溝TH的鈍化膜PAS的表面上，形成由例如鎢膜構成的金屬膜。此時，金屬膜形成為還埋入到貫通溝TH的內(nèi)部。然后，例如，通過使用CMP法除去在鈍化膜PAS上形成的不需要的金屬膜。由此，可以只向貫通溝TH的內(nèi)部埋入金屬膜，形成散熱栓塞TPLG。
[0214]然后，像圖47所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術形成從形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的多個溝DIT。
[0215]然后，像圖48所示的那樣，在形成了多個溝DIT的鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。具體地，在從形成了多個溝DIT的區(qū)域AR2的鈍化膜PAS，通過形成在區(qū)域ARO上的鈍化膜PAS，直到形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS的半導體襯底IS的整個主面上，形成高熱傳導率膜HCF。此時，沿著溝DIT的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜、氧化鎂膜等的熱傳導率良好的膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。尤其是，在高熱傳導率膜HCF由氮化鋁膜形成時，可以在含氮的氣氛中利用靶材為鋁的反應性濺射法，形成氮化鋁膜。
[0216]接著，在包含區(qū)域ARl、形成了溝DIT的區(qū)域AR2和與區(qū)域ARl相鄰的區(qū)域ARO的半導體襯底is的整個主面上形成的高熱傳導率膜HCF上，形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF。該低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成，可以通過使用例如CVD法、濺射法形成。
[0217]然后，像圖49所示的那樣，在包含形成在區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)的低熱傳導率膜LCF上形成犧牲層之后,用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在低熱傳導率膜LCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部埋入犧牲層SCL。具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。
[0218]然后，像圖50所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術除去形成在區(qū)域ARl和區(qū)域AR3上的低熱傳導率膜LCF。
[0219]然后，像圖51所示的那樣，在跨過區(qū)域ARO和區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成第I導體膜。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第I導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第I導體膜，在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。[0220]然后，像圖52所示的那樣，在跨過區(qū)域ARO和區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜，在該壓電膜上形成第2導體膜。具體地，壓電膜由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第2導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。接著，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第2導體膜和壓電膜，從而在區(qū)域AR2上形成由第2導體膜構成的上部電極UPE，形成由壓電膜構成的壓電層PZL。而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，在區(qū)域ARl上，通過除去第2導體膜而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在把區(qū)域ARl的焊盤H)開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功能。
[0221]然后，像圖53所示的那樣，除去埋入到形成在區(qū)域AR2上的溝DIT的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，例如，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成。因此，低熱傳導率膜LCF作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。而且，在本實施方式4中，在低熱傳導率膜LCF的下層形成由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，在高熱傳導率膜HCF的下層形成由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN，但蝕刻犧牲層SCL時，該低熱傳導率膜LCF和高熱傳導率膜HCF作為蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0222]然后，像圖54所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，可以露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤PD的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式4中的半導體器件。
[0223](實施方式5)
[0224]在本實施方式5中，說明作為構成功率放大器PA的半導體元件，使用異質(zhì)結雙極晶體管(HBT)的例子。即，在本實施方式5中，說明在同一半絕緣性襯底(在本說明書中，設為半絕緣性襯底也包含在半導體襯底中)上形成HBT和薄膜壓電體波諧振器BAW的例子。
[0225]例如，有使用了砷化鎵(GaAs)等的II1-V族化合物半導體的半導體元件?；衔锇雽w具有與硅(Si)相比遷移率大、能夠得到半絕緣性結晶的特征。另外，化合物半導體可以制作混晶，可以形成異質(zhì)結。
[0226]作為使用了異質(zhì)結的半導體元件，有異質(zhì)結型雙極晶體管(以下稱為HBT(Heterojunction Bipolar Transistor))。該HBT是基極層用砷化鎵、發(fā)射極層用磷化銦鎵(InGaP)或砷化鋁鎵(AlGaAs)等的雙極晶體管。S卩，HBT是基極層與發(fā)射極層用不同的半導體材料形成異質(zhì)結的雙極晶體管。
[0227]利用該異質(zhì)結，可以使基極發(fā)射極結中的發(fā)射極的禁帶寬度比基極的禁帶寬度大。因此，由于可以使從發(fā)射極向基極注入的載流子比從基極向發(fā)射極注入的逆電荷的載流子多很多，所以具有HBT的電流放大率很大的特征。HBT由于像上述那樣電流放大率極大，所以在例如便攜式電話機上搭載的功率放大器PA中使用。以下，說明該HBT的器件結構。
[0228]< HBT的器件結構>
[0229]圖55是示出HBT的器件結構的剖面圖。像圖55所示的那樣，在半絕緣性的GaAs襯底(半絕緣性襯底)1GS的背面形成由金膜等構成的背面電極BE，在GaAs襯底IGS的表面(主面)上形成HBT。在GaAs襯底IGS的表面上形成子集電極層SC，在該子集電極層SC上形成集電極電極CE和集電極臺面CM。在集電極臺面CM上形成基極臺面BM，在基極臺面BM的周邊部形成基極電極BAE。另外，在基極臺面BM的中央部形成發(fā)射極層EL，在該發(fā)射極層EL上形成發(fā)射極電極EE。在這樣地構成的HBT上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。然后，形成貫通該層間絕緣膜ILl地到達發(fā)射極電極EE的連接孔CNT3。在包含連接孔CNT3內(nèi)的層間絕緣膜ILl上形成由構成發(fā)射極布線的金布線Lla和金布線Llb構成的第I層布線LI。然后，在第I層布線LI上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。
[0230]如果使用這樣地構成的HBT，則可以利用異質(zhì)結使基極發(fā)射極結中的發(fā)射極的禁帶寬度比基極的禁帶寬度大。因此，由于可以使從發(fā)射極向基極注入的載流子比從基極向發(fā)射極注入的逆電荷的載流子多很多，所以具有HBT的電流放大率很大的特征。因此，功率放大器PA中也可以使用HBT。另外，多個圖55所示的HBT并聯(lián)連接而形成例如圖2所示的放大部FAMP、放大部SAMP、放大部TAMP。
[0231]<本實施方式5中的半導體器件的器件結構>
[0232]下面，說明本實施方式5中的半導體器件的器件結構。圖56是示出本實施方式5中的半導體器件的構成的剖面圖。在圖56中示出形成在GaAs襯底IGS的區(qū)域ARl和區(qū)域AR2上的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的HBT的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式5中，在同一 GaAs襯底IGS上形成HBT和薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0233]首先，參照圖56說明形成在GaAs襯底IGS的區(qū)域ARl上的結構。在圖56中，在GaAs襯底IGS的區(qū)域ARl中，形成例如具有圖55所示的結構的HBT，在該HBT上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜。然后，在層間絕緣膜上形成例如由金膜構成的多個布線層，在該布線層上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。在該層間絕緣膜IL2上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜(表面保護膜)PAS。然后，在鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜IL2高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜(熱傳導率150W /m.K)或氧化鎂膜(熱傳導率59W / m.K)構成。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。
[0234]接著，參照圖56說明形成在GaAs襯底IGS的區(qū)域AR2上的結構。在圖56中，在GaAs襯底IGS上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在層間絕緣膜IL2上形成例如構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW。另外，該薄膜壓電體波諧振器BAW的構成與上述實施方式I相同，所以其說明省略。
[0235]本實施方式5中的半導體器件是上述的構成，以下，說明其特征點。本實施方式5中的特征點在于，例如，像圖56所示的那樣，在鈍化膜PAS上設置熱傳導率比層間絕緣膜IL2高的高熱傳導率膜HCF這一點。即，在本實施方式5中，具有以下特征點:在包含形成HBT的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的GaAs襯底IGS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，主要由HBT產(chǎn)生的熱利用形成在GaAs襯底IGS的整個面上的高熱傳導率膜HCF高效地向四面八方散熱。其結果，可以降低形成HBT的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的HBT的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，根據(jù)本實施方式5，即使在例如在同一 GaAs襯底IGS上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW和HBT時，也可以充分抑制來自HBT的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0236](實施方式6)
[0237]在本實施方式6中，說明在同一 SOI襯底上形成構成發(fā)送濾波器TXF或接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW、構成天線開關的MOSFET和構成功率放大器PA的LDMOSFET的例子。
[0238]在近年來的便攜式電話機中，不僅有聲音通話功能，還追加各種各樣的應用功能。即，在便攜式電話機中追加便攜式電話機用的配發(fā)音樂的視聽、動畫傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送等聲音通話功能以外的功能。伴隨著這樣的便攜式電話機的多功能化，存在許多世界各國的頻段(GSM (注冊商標，Global System for Mobile communications)頻段、PCS (PersonalCommunication Services)頻段等和調(diào)制方式(GSM、EDGE (Enhanced Data rates for GSMEvolution, GSM 增強數(shù)據(jù)率演進)、WCDMA(Wideband Code Division Multiplex Access,寬帶碼分多址)等)。因此，在便攜式電話機中，必須應對與多個不同的頻段、不同的調(diào)制方式對應的收發(fā)信號。因此，在便攜式電話機中，用I個天線共享這些收發(fā)信號的發(fā)送和接收，用天線開關切換與天線的連接。
[0239]例如，圖57是示出便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。像圖57所示的那樣，本實施方式6中的便攜式電話機具有:基帶部BBU、高頻集成電路部RFICU、功率放大器PA、發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF、移相器PH、低噪放大器、天線開關ASW和天線ANT。
[0240]在這樣構成的本實施方式6中的便攜式電話機中，構成為可以用天線開關ASW切換多個發(fā)送路徑，并且構成為可以用天線開關ASW切換多個接收路徑。
[0241]<天線開關的器件結構>
[0242]以下，說明構成上述的天線開關ASW的MOSFET的結構。在天線開關ASW中，要求確保大功率的發(fā)送信號的高質(zhì)量性、且減少對其它頻段的通信造成不良影響的干擾波(高次諧波)的發(fā)生的性能。因此，作為構成天線開關ASW的開關元件使用場效應晶體管時，在該場效應晶體管中，不僅要求高耐壓性，還要求可以減少高次諧波畸曲的性能。
[0243]因此，構成天線開關ASW的場效應晶體管，為了實現(xiàn)低損失、低高調(diào)波畸曲，使用形成在寄生容量少、線性性質(zhì)優(yōu)良的GaAs襯底、藍寶石襯底上的場效應晶體管(例如，HEMT(High Electron Mobility Transistor,高電子遷移率晶體管))。但是,高頻特性優(yōu)良的化合物半導體襯底價格高，從降低天線開關的成本的觀點出發(fā)，是不優(yōu)選的。為了實現(xiàn)天線開關的成本降低，使用形成在廉價的硅襯底上的場效應晶體管是有效的。但是，廉價的硅襯底與高價的化合物半導體襯底相比寄生容量大、比形成在化合物半導體襯底上的場效應晶體管高次諧波畸曲大。
[0244]于是，在本實施方式6中，從削減天線開關的成本的觀點出發(fā)，說明由形成在例如SOI (silicon on insulator)襯底上的MOSFET構成天線開關ASW的例子。
[0245]圖58是示出MOSFET的剖面的剖面圖。在圖58中，在半導體襯底(支持襯底)SUB上形成埋入絕緣層Β0Χ，在該埋入絕緣層BOX上形成硅層。用該半導體襯底SUB、埋入絕緣層BOX和硅層形成SOI襯底。然后，在該SOI襯底上形成MOSFET。在SOI襯底的硅層中形成主體區(qū)域BD。該主體區(qū)域BD由例如導入了作為P型雜質(zhì)的硼等的P型半導體區(qū)形成。在主體區(qū)域BD上形成柵極絕緣膜GOXl，在該柵極絕緣膜GOXl上形成柵極電極G。柵極絕緣膜GOXl由例如氧化硅膜形成。另一方面，柵極電極G由多晶硅膜PF和鈷硅化物膜CS的層疊膜形成。構成柵極電極G的一部分的鈷硅化物膜CS是為了降低柵極電極G的電阻而形成的。
[0246]接著，在柵極電極G兩側(cè)的側(cè)壁形成側(cè)壁SW，在位于該側(cè)壁SW的下層的硅層內(nèi)形成低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld。該低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld與柵極電極G匹配地形成。然后，在低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls的外側(cè)形成高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls，在低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXld的外側(cè)形成高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRld。高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld與側(cè)壁SW匹配地形成。而且，在高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld的表面上形成鈷硅化物膜CS。用低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXlS、高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRlS、鈷硅化物膜CS形成源極區(qū)SR，用低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXld、高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRld、鈷硅化物膜CS形成漏極區(qū)DR。
[0247]低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld和高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld都是導入了例如磷、砷等的η型雜質(zhì)的半導體區(qū)，導入低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld的雜質(zhì)的濃度比導入高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld的雜質(zhì)的濃度小。
[0248]本實施方式6中的MOSFET是上述的構成，以下，說明在MOSFET上形成的布線結構。在圖58中，以覆蓋本實施方式6中的MOSFET的方式形成層間絕緣膜IL。該層間絕緣膜IL由例如氧化硅膜形成。然后，在層間絕緣膜IL中形成到達源極區(qū)SR的接觸孔CNT、到達漏極區(qū)DR的接觸孔CNT。然后，向接觸孔CNT內(nèi)埋入鈦/氮化鈦膜和鎢膜而形成栓塞PLG1、PLG2。在形成了栓塞PLGl和栓塞PLG2的層間絕緣膜IL上形成第I層布線LI (源極布線SL、漏極布線DL)。例如,第I層布線LI由鈦/氮化鈦膜、鋁膜和鈦/氮化鈦膜的層疊膜形成。而且，在該第I層布線LI上形成多層布線，但在圖58中省略。像以上那樣，形成本實施方式6中的MOSFET。
[0249]<本實施方式6中的半導體器件的器件結構>
[0250]下面，說明本實施方式6中的半導體器件的器件結構。圖59是示出本實施方式6中的半導體器件的構成的剖面圖。在圖59中示出形成在SOI襯底的區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域AR4上的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。另外，區(qū)域AR4是形成構成天線開關ASW的MOSFET的區(qū)域。即，在本實施方式6中，在同一 SOI襯底上形成LDMOSFET、薄膜壓電體波諧振器BAW和M0SFET。
[0251]首先，參照圖59說明在SOI襯底的區(qū)域ARl上形成的結構。在圖59中，在SOI襯底的區(qū)域ARl中形成具有例如圖3所示的結構的LDMOSFET，在該LDMOSFET上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜。然后，在層間絕緣膜上形成由例如鋁膜構成的多個布線層，在該布線層上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN的表面上形成焊盤H)。焊盤H)用作外部連接端子，與例如鍵合線連接。
[0252]在形成了焊盤H)的層間絕緣膜ILN上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜(表面保護膜)PAS。在形成在焊盤ro上的鈍化膜PAS中形成開口部，焊盤ro從該開口部露出。然后，在鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜(熱傳導率150W / m.K)或氧化鎂膜(熱傳導率59W / m.K)構成。在該高熱傳導率膜HCF上也形成開口部，焊盤H)從該開口部露出。然后，在鈍化膜PAS上形成籽層SDL和壓電膜PZF。籽層SDL和壓電膜PZF由例如氮化鋁膜構成，所以具有與高熱傳導率膜HCF同等的功能。在該籽層SDL和壓電膜PZF上也形成開口部，焊盤H)從該開口部露出。
[0253]接著，參照圖59說明形成在SOI襯底的區(qū)域AR2上的結構。在圖59中，在SOI襯底上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在層間絕緣膜IL2上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW。另外，該薄膜壓電體波諧振器BAW的構成與上述實施方式I相同，所以其說明省略。
[0254]下面，參照圖59說明形成在SOI襯底的區(qū)域AR4上的結構。在圖59中，在SOI襯底上形成例如構成天線開關ASW的MOSFET (參照圖58)，以覆蓋該MOSFET的方式形成由氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在層間絕緣膜IL2上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成鈍化膜PAS，在該鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF。然后，在鈍化膜PAS上形成籽層SDL和壓電膜PZF。由于籽層SDL和壓電膜PZF由例如氮化鋁膜構成，所以具有與高熱傳導率膜HCF同等的功能。
[0255]本實施方式6中的半導體器件是上述的構成，以下，說明其特征點。本實施方式6中的特征點在于，例如，像圖59所示的那樣，在鈍化膜PAS上設置熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF這一點。即，在本實施方式6中，具有以下特征點:在包含形成LDMOSFET的區(qū)域ARl、形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2和形成MOSFET的區(qū)域AR4的SOI襯底的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，主要由LDMOSFET產(chǎn)生的熱利用形成在SOI襯底的整個面上的高熱傳導率膜HCF高效地向四面八方散熱。其結果，可以降低形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自在區(qū)域ARl上形成的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，根據(jù)本實施方式6，即使在例如在同一 SOI襯底上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW、LDMOSFET和MOSFET時，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0256]尤其是，在本實施方式6中，希望在形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2與形成LDMOSFET的區(qū)域ARl之間設置形成MOSFET的區(qū)域AR4。這是因為，通過在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間設置區(qū)域AR4，可以抑制由形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET產(chǎn)生的熱的影響波及形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW。S卩，在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2相鄰時，來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的熱的影響容易波及到形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW，但是通過在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間設置區(qū)域AR4，可以增大區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間的距離。其結果，可以有效地抑制由形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET產(chǎn)生的熱的影響波及形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0257]<本實施方式6的變形例>
[0258]在上述的上述實施方式6中說明了例如天線開關ASW由在SOI襯底上形成的MOSFET構成時的情況，但是天線開關ASW由HEMT構成時也可以適用本發(fā)明的技術思想。
[0259]例如，由于HEMT在半絕緣性襯底(GaAs襯底)上形成，所以通過由HBT構成功率放大器PA，可以在同一半絕緣性襯底(GaAs襯底)上形成HEMT、HBT和薄膜壓電體波諧振器BAW。然后，可以采用在包含形成HBT的區(qū)域AR1、形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2和形成HEMT的區(qū)域AR4的半絕緣性襯底的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF的構成。由此，主要由HBT產(chǎn)生的熱利用形成在半絕緣性襯底的整個面上的高熱傳導率膜HCF高效地向四面八方散熱。其結果，可以降低形成HBT的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的HBT的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0260]以上基于實施方式具體地說明了本發(fā)明人完成的發(fā)明，但很顯然，本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離其主要發(fā)明構思的前提下，可以做出各種變更。
[0261]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0262]本發(fā)明可以廣泛應用于制造半導體器件的制造業(yè)。
【權利要求】
1.一種半導體器件，其特征在于包括: (a)、半導體襯底； (b)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成的半導體元件； (C)、覆蓋上述半導體元件的、在上述半導體襯底上形成的絕緣膜； (d)、作為在上述絕緣膜上形成的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及 (e)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜形成的薄膜壓電體波諧振器。
2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 在上述高熱傳導率膜和上述薄膜壓電體波諧振器之間形成熱傳導率比上述高熱傳導率膜低的低熱傳導率膜。
3.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 上述半導體襯底在上述第I區(qū)域與上述第2區(qū)域之間具有第3區(qū)域； 在形成在上述半導體襯底的上述第3區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
4.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于:. 在形成在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
5.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域的周圍，形成從上述絕緣膜的表面到達上述半導體襯底的溝，在上述溝的內(nèi)部埋入導電性材料。
6.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 上述高熱傳導率膜由氮化鋁膜或氧化鎂膜形成。
7.如權利要求2所述的半導體器件，其特征在于: 上述低熱傳導率膜由氧化鋁膜或氮化硅膜形成。
8.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 上述薄膜壓電體波諧振器具有: (el)、在上述高熱傳導率膜上形成的聲絕緣部； (e2)、在上述聲絕緣部上形成的下部電極； (e3)、在上述下部電極上形成的壓電層；以及 (e4)、在上述壓電層上形成的上部電極。
9.如權利要求8所述的半導體器件，其特征在于: 上述聲絕緣部由被在上述絕緣膜上形成的凹部和上述下部電極夾著的空洞部形成。
10.如權利要求8所述的半導體器件，其特征在于: 上述聲絕緣部由埋入在上述絕緣膜上形成的凹部的聲反射部形成。
11.一種便攜式電話機，其特征在于包括: (a)、處理基帶信號的基帶部； (b)、把用上述基帶部處理過的上述基帶信號調(diào)制成發(fā)送信號的RFIC部； (C)、把由上述RFIC部調(diào)制了的上述發(fā)送信號的功率放大的功率放大器； (d)、把被上述功率放大器放大的上述發(fā)送信號的頻帶作為通過頻帶的發(fā)送濾波器； (e)、發(fā)送通過了上述發(fā)送濾波器的上述發(fā)送信號的天線；(f)、把由上述天線接收的接收信號的頻帶作為通過頻帶的接收濾波器；以及 (g)、把通過了上述接收濾波器的上述接收信號放大的低噪放大器， 上述RFIC部還具有對被上述低噪放大器放大了的上述接收信號進行解調(diào)的功能， 上述功率放大器包含用來放大上述發(fā)送信號的放大用晶體管， 上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器由多個薄膜壓電體波諧振器構成， 上述功率放大器、上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器在同一半導體芯片上形成， 上述半導體芯片具有: (H)、半導體襯底； (f2)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成的上述放大用晶體管； (f3)、覆蓋上述放大用晶體管的、在上述半導體襯底上形成的絕緣膜； (f4)、作為在上述絕緣膜上形成的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及 (f5)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜形成的上述薄膜壓電體波諧振器。
12.如權利要求11所 述的便攜式電話機，其特征在于: 在上述高熱傳導率膜和上述薄膜壓電體波諧振器之間形成熱傳導率比上述高熱傳導率膜低的低熱傳導率膜。
13.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述半導體襯底在上述第I區(qū)域與上述第2區(qū)域之間具有第3區(qū)域； 在形成在上述半導體襯底的上述第3區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
14.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 在形成在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
15.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域的周圍，形成從上述絕緣膜的表面到達上述半導體襯底的溝，在上述溝的內(nèi)部埋入導電性材料。
16.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述功率放大器中包含的上述放大用晶體管是LDMOSFET。
17.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述功率放大器中包含的上述放大用晶體管是異質(zhì)結雙極晶體管。
18.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述便攜式電話機，構成為發(fā)送頻帶不同的多個發(fā)送信號，且構成為接收頻帶不同的多個接收信號； 上述便攜式電話機具有天線開關，該天線開關在發(fā)送時從上述頻帶不同的多個發(fā)送信號的任一個中選擇應發(fā)送的信號、或者在接收時從上述頻帶不同的多個接收信號的任一個中選擇應接收的信號； 在形成了上述功率放大器、上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器的上述半導體芯片上形成有上述天線開關。
19.一種半導體器件的制造方法，該半導體器件包括在同一半導體襯底上形成的薄膜壓電體波諧振器和半導體元件，上述薄膜壓電體波諧振器具有:聲絕緣部； 在上述聲絕緣部上形成的下部電極； 在上述下部電極上形成的壓電層；以及 在上述壓電層上形成的上部電極， 該半導體器件的制造方法的特征在于包括: (a)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成上述半導體元件的工序； (b)、在上述(a)工序之后，以覆蓋上述半導體元件的方式在上述半導體襯底上形成絕緣膜的工序； (C)、在上述(b)工序之后，在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹部的工序； (d)、在上述(c)工序之后，在上述絕緣膜上形成保護膜的工序； (e)、在上述(d)工 序之后，形成埋入上述凹部的犧牲層的工序； (f)、在上述(e)工序之后，在包含上述犧牲層上的上述保護膜上形成第I導體膜的工序; (g)、在上述(f)工序之后，通過對上述第I導體膜進行構圖，在在上述半導體襯底的上述第2區(qū)域上形成的上述犧牲層和上述保護膜上形成上述下部電極的工序； (h)、在上述(g)工序之后，在包含上述下部電極上的上述保護膜上形成壓電膜的工序; (i)、在上述(h)工序之后，在上述壓電膜上形成第2導體膜的工序； (j )、在上述(i )工序之后，通過對上述第2導體膜和上述壓電膜進行構圖，形成上述壓電層和上述上部電極的工序；以及 (k)、在上述(j)工序之后，通過蝕刻除去埋入上述凹部的上述犧牲層，形成作為上述聲絕緣部的空洞部的工序； 上述保護膜作為蝕刻埋入上述凹部的上述犧牲層時的蝕刻阻擋物。
20.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述保護膜由熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜形成。
21.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述犧牲層由氧化硅膜形成； 上述保護膜由能夠取得與上述氧化硅膜的蝕刻選擇比的膜形成。
22.如權利要求21所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述保護膜由氮化鋁膜形成； 上述(k)工序是使用氫氟酸蝕刻上述犧牲層。
23.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 在上述(d)工序與上述(e)工序之間具有: (I)、在上述保護膜上形成熱傳導率比上述保護膜低的低熱傳導率膜的工序；以及U)、在上述(I)工序之后，通過對上述低熱傳導率膜進行構圖，在上述半導體襯底的上述第2區(qū)域上殘留上述低熱傳導率膜的工序。
24.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述半導體襯底在上述第I區(qū)域與上述第2區(qū)域之間具有第3區(qū)域；上述(C)工序在形成在上述半導體襯底的上述第3區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
25.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述(c)工序在形成在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
26.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 在上述(b)工序與上述(C)工序之間具有: (η)、在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域的周圍，形成貫通上述層間絕緣膜的溝的工序；以及 (ο )、在上述(η )工序之后，在`上述溝的內(nèi)部埋入導電材料的工序。
【文檔編號】H03H9/17GK103444080SQ201280015308
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權日:2011年4月1日
【發(fā)明者】淺井健吾, 礒部敦 申請人:瑞薩電子株式會社
【專利摘要】提供在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，在與功率放大器相同的半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，盡可能減小來自功率放大器的熱對發(fā)送濾波器、接收濾波器的影響，可以維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性（電氣特性）的技術。在包含形成LDMOSFET的區(qū)域（AR1）和形成薄膜壓電體波諧振器（BAW）的區(qū)域（AR2）的半導體襯底（1S）的整個區(qū)域中，在鈍化膜（PAS）上設置高熱傳導率膜（HCF）。由此，主要由LDMOSFET產(chǎn)生的熱，利用在半導體襯底（1S）的整個面上形成的高熱傳導率膜（HCF）高效地向各個方向散熱。
【專利說明】半導體器件及其制造方法以及便攜式電話機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及半導體器件及其制造方法以及便攜式電話機，尤其涉及適用于在同一半導體芯片上形成薄膜壓電體波諧振器和半導體元件的技術的有效技術。
【背景技術】
[0002]在日本特開2002-175081號公報(專利文獻I)中，記載了在空腔中制造TFR (薄膜諧振器)的技術。在該技術中，可以使用選擇蝕刻形成空腔。具體地，通過對在形成底部蝕刻屏障的層上覆蓋的高電阻率硅層進行蝕刻來形成空腔。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻1:日本特開2002-175081號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005](發(fā)明要解決的問題)
[0006]近年來，以GSM(GlobalSystem for Mobile Communications,全球移動通信,注冊商標)方式、PCS (Personal Communication Systems,個人通訊系統(tǒng))方式、PDC (PersonalDigital Cellular,個人數(shù)字蜂窩)方式、和 CDMA (Code Division Multiple Access,碼分多址)方式等通信方式為代表的移動通信機器(例如，便攜式電話機)在全世界普及開來。
[0007]一般地，在便攜式電話機中，用RFIC部把由基帶部處理過的基帶信號調(diào)制成發(fā)送信號(無線頻率信號)，用功率放大器把調(diào)制后的發(fā)送信號的功率放大。然后，經(jīng)由把發(fā)送頻帶作為通過頻帶的發(fā)送濾波器，把發(fā)送信號從天線作為電波發(fā)射。另一方面，經(jīng)由把接收頻帶作為通過頻帶的接收濾波器，把由天線接收的接收信號向低噪放大器輸入。然后，在低噪放大器中，接收信號被放大，被放大的接收信號被RFIC部解調(diào)成基帶信號。然后，解調(diào)了的基帶信號由基帶部處理。這樣一來，可以在便攜式電話機中進行收發(fā)。
[0008]像上述那樣，在便攜式電話機中設置有發(fā)送濾波器、接收濾波器，該發(fā)送濾波器、接收濾波器由例如SAW (Surface Acoustic Wave,聲表面波)濾波器形成。SAW濾波器是利用了表面彈性波的原理的濾波器，是利用在由鉭酸鋰(LiTa03)、水晶等構成的壓電襯底上形成的梳形電極的結構周期只使特定波長的信號通過的濾波器。
[0009]在此，近年來，隨著便攜式電話機繼續(xù)朝多功能化和小型輕量化發(fā)展，構成便攜式電話機的部件進一步集成化。作為其一例，分析了把發(fā)送濾波器和接收濾波器與功率放大器形成在同一半導體襯底(半導體芯片)上。但是，構成功率放大器的放大用晶體管形成在半導體襯底上，而構成發(fā)送濾波器、接收濾波器的SAW濾波器形成在壓電襯底上。因此，發(fā)送濾波器、接收濾波器限于使用SAW濾波器，功率放大器與發(fā)送濾波器和接收濾波器不能形成在同一半導體襯底上。
[0010]于是，作為替代SAW濾波器的濾波器，BAff (Bulk Acoustic Wave，聲體波)濾波器引人注目。該BAW濾波器是由把例如氮化鋁(A1N)、氧化鋅(ZnO)等的壓電膜夾在由例如鑰(Mo)構成的上部電極與下部電極之間的薄膜壓電體波諧振器構成的濾波器。與上述的SAW濾波器利用表面彈性波不同，BAff濾波器在利用稱為體彈性波的壓電膜自身的共振振動這一點上SAW濾波器與BAW濾波器不同。該BAW濾波器由于利用壓電膜自身的共振振動，所以無須用形成壓電膜的襯底自身作為壓電襯底，可以形成在各種各樣的襯底上。因此，BAff濾波器可以形成在例如硅由構成的半導體襯底上。因此，考慮通過發(fā)送濾波器、接收濾波器使用BAW濾波器，可以在同一半導體襯底上形成功率放大器與發(fā)送濾波器和接收濾波器的可能性提高。即，可以在同一半導體襯底上形成構成功率放大器的放大用晶體管、構成發(fā)送濾波器、接收濾波器的BAW濾波器的可能性提高。
[0011]但是，在同一半導體襯底上形成功率放大器與發(fā)送濾波器和接收濾波器時，來自功率放大器的發(fā)熱的影響可能波及發(fā)送濾波器、接收濾波器。即，由于構成發(fā)送濾波器、接收濾波器的薄膜壓電體波諧振器的共振頻率具有溫度依賴性，所以如果來自功率放大器的熱傳遞到薄膜壓電體波諧振器，則薄膜壓電體波諧振器的共振頻率從設計值偏離。其結果，發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)變差。尤其是，伴隨著移動通信系統(tǒng)中的傳送容量的增加和傳送速度的高速化，由便攜式電話機處理的功率變大，來自功率放大器的發(fā)熱量有增加的傾向。因此，在同一半導體襯底上搭載發(fā)送濾波器、接收濾波器與功率放大器時，必須盡可能抑制來自功率放大器的發(fā)熱傳遞到發(fā)送濾波器、接收濾波器，抑制對發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)的影響。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供，在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，與功率放大器在同一半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，可以盡可能減小來自功率放大器的熱對發(fā)送濾波器、接收濾波器的影響，維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)的技術。
[0013]本發(fā)明的上述和其它的目的和新穎特征，從本說明書的描述和附圖可以清楚地看出。
[0014](用來解決問題的方案)
[0015]如果簡要地說明本申請中公開的發(fā)明中的代表性方案的概要，則如下所述。
[0016]代表性的實施方式中的半導體器件，其特征在于，包括:(a)、半導體襯底；(b)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成的半導體元件；和(C)、覆蓋上述半導體元件的、在上述半導體襯底上形成的絕緣膜。而且，包括:(d)、作為在上述絕緣膜上形成的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及(e)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜形成的薄膜壓電體波諧振器。
[0017]另外，代表性的實施方式中的便攜式電話機，其特征在于，包括:(a)、處理基帶信號的基帶部；(b)、把用上述基帶部處理過的上述基帶信號調(diào)制成發(fā)送信號的RFIC部；(C)、把由上述RFIC部調(diào)制了的上述發(fā)送信號的功率放大的功率放大器。而且，包括:(d)、把被上述功率放大器放大的上述發(fā)送信號的頻帶作為通過頻帶的發(fā)送濾波器；(e)、發(fā)送通過了上述發(fā)送濾波器的上述發(fā)送信號的天線；(f)、把由上述天線接收的接收信號的頻帶作為通過頻帶的接收濾波器。而且，包括:(g)、把通過了上述接收濾波器的上述接收信號放大的低噪放大器，上述RFIC部還具有對被上述低噪放大器放大了的上述接收信號進行解調(diào)的功能。在此，上述功率放大器包含用來放大上述發(fā)送信號的放大用晶體管，上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器由多個薄膜壓電體波諧振器構成，上述功率放大器、上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器形成在同一半導體芯片上。此時，上述半導體芯片包括:(Π)、半導體襯底；(f2)、形成在上述半導體襯底的第I區(qū)域上的上述放大用晶體管；和(丨3)、覆蓋上述放大用晶體管的、形成在上述半導體襯底上的絕緣膜。而且，包括:(f4)、作為形成在上述絕緣膜上的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及(f5)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜地形成的上述薄膜壓電體波諧振器。
[0018]另外，代表性的實施方式中的半導體器件的制造方法是包括在同一半導體襯底上形成的薄膜壓電體波諧振器和半導體元件的半導體器件的制造方法，上述薄膜壓電體波諧振器具有:聲絕緣部；形成在上述聲絕緣部上的下部電極；形成在上述下部電極上的壓電層；以及形成在上述壓電層上的上部電極。另外，上述半導體器件的制造方法包括:(a)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成上述半導體元件的工序；(b)、在上述(a)工序之后，以覆蓋上述半導體元件的方式在上述半導體襯底上形成絕緣膜的工序；(C)、在上述(b)工序之后，在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹部的工序；(d)、在上述(c)工序之后，在上述絕緣膜上形成保護膜的工序；(e)、在上述(d)工序之后，形成埋入上述凹部的犧牲層的工序；(f)、在上述(e)工序之后，在包含上述犧牲層上的上述保護膜上形成第I導體膜的工序；(g)、在上述(f)工序之后，通過對上述第I導體膜進行構圖，在形成在上述半導體襯底的上述第2區(qū)域上的上述犧牲層和上述保護膜上形成上述下部電極的工序；(h)、在上述(g)工序之后，在包含上述下部電極上的上述保護膜上形成壓電膜的工序。接著，包括:(i)、在上述(h)工序之后，在上述壓電膜上形成第2導體膜的工序；(j )、在上述(i )工序之后，通過對上述第2導體膜和上述壓電膜進行構圖，形成上述壓電層和上述上部電極的工序。然后，包括:(k)、在上述(j)工序之后，通過蝕刻除去埋入上述凹部的上述犧牲層，形成作為上述聲絕緣部的空洞部的工序。在此，其特征在于:上述保護膜作為蝕刻埋入上述凹部的上述犧牲層時的蝕刻阻擋物。
[0019](發(fā)明的效果)
[0020]如果簡要地說明由本申請中公開的發(fā)明中的代表性方案分別得到的發(fā)明效果，則如下所述。
[0021]在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，在與功率放大器在同一半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，可以抑制來自功率放大器的熱傳遞到發(fā)送濾波器、接收濾波器，維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是示出便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。
[0023]圖2示出了實施方式I中的功率放大器的電路框圖。
[0024]圖3是示出LDMOSFET的剖面結構的剖面圖。
[0025]圖4是示出薄膜壓電體波諧振器的示意性的構成的圖。
[0026]圖5是說明薄膜壓電體波諧振器的機制的圖。
[0027]圖6是示出薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的曲線圖。
[0028]圖7是示出發(fā)送濾波器的構成的圖。
[0029]圖8是示出在天線端子與發(fā)送端子之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器的頻率特性、在串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器的各自的節(jié)點與接地之間連接的薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的曲線圖。
[0030]圖9是示出圖7所示的發(fā)送濾波器的頻率特性的一例的曲線圖。
[0031]圖10是示出FBAR型諧振器的器件結構的剖面圖。
[0032]圖11是示出SMR型諧振器的器件結構的剖面圖。
[0033]圖12是示出薄膜壓電體波諧振器的共振頻率的溫度特性的曲線圖。圖13是示出實施方式I中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0034]圖14是示出實施方式I中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0035]圖15是示出接著圖14的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0036]圖16是示出接著圖15的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0037]圖17是示出接著圖16的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0038]圖18是示出接著圖17的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0039]圖19是示出接著圖18的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0040]圖20是示出接著圖19的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0041]圖21是示出接著圖20的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0042]圖22是示出接著圖21的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0043]圖23是示出接著圖22的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0044]圖24是示出實施方式2中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0045]圖25是示出實施方式2中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0046]圖26是示出接著圖25的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0047]圖27是示出接著圖26的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0048]圖28是示出接著圖27的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0049]圖29是示出接著圖28的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0050]圖30是示出接著圖29的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0051]圖31是示出接著圖30的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0052]圖32是示出實施方式3中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0053]圖33是示出實施方式3中的半導體器件的變形例的剖面圖。
[0054]圖34是示出實施方式3中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0055]圖35是示出接著圖34的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0056]圖36是示出接著圖35的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0057]圖37是示出接著圖36的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0058]圖38是示出接著圖37的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0059]圖39是示出接著圖38的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0060]圖40是示出接著圖39的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0061]圖41是示出接著圖40的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0062]圖42是示出接著圖41的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0063]圖43是示出接著圖42的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0064]圖44是示出實施方式4中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0065]圖45是示出實施方式4中的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0066]圖46是示出接著圖45的半導體器件的制造工序的剖面圖。[0067]圖47是示出接著圖46的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0068]圖48是示出接著圖47的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0069]圖49是示出接著圖48的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0070]圖50是示出接著圖49的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0071]圖51是示出接著圖50的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0072]圖52是示出接著圖51的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0073]圖53是示出接著圖52的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0074]圖54是示出接著圖53的半導體器件的制造工序的剖面圖。
[0075]圖55是示出實施方式5中的HBT的器件結構的剖面圖。
[0076]圖56是示出實施方式5中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0077]圖57是示出實施方式6中的便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。
[0078]圖58是示出實施方式6中的MOSFET的器件結構的剖面圖。
[0079]圖59是示出實施方式6中的半導體器件的構成的剖面圖。
[0080](附圖標記說明)
[0081]IGS:GaAs襯底；IS:半`導體襯底；ANT:天線；ANT (OUT):天線端子；ARO:區(qū)域；ARl:區(qū)域；AR2:區(qū)域；AR3:區(qū)域；AR4:區(qū)域；ASW:天線開關；A1:頻率；A2:頻率；BAE:基極電極；BAW:薄膜壓電體波諧振器；BAW1:薄膜壓電體波諧振器；BAW2:薄膜壓電體波諧振器；BAW3:薄膜壓電體波諧振器；BAW4:薄膜壓電體波諧振器；BAW5:薄膜壓電體波諧振器；BAW6:薄膜壓電體波諧振器；BAW7:薄膜壓電體波諧振器；BBU:基帶部；BD:主體區(qū)域；BE:背面電極；BM:基極臺面；Β0Χ:埋入絕緣層；BTE:下部電極；CAP:覆蓋絕緣膜；CAV:空洞部；CE:集電極電極；CF1 --第I導體膜；CF2 --第2導體膜；CM:集電極臺面；CNT:接觸孔；CNTl:接觸孔；CNT2:連接孔；CNT3:連接孔；CS:鈷硅化物膜；CU:控制電路；DIT:溝；DIT2:溝；DIT3:溝；DL:漏極布線；DR:漏極區(qū)；DR1:n+型漏極區(qū)；DT:溝；EE:發(fā)射極電極；EL:發(fā)射極層；EP1:外延層；EXld:低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；EXls:低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；FAMP:放大部；G:柵極電極；G0X:柵極絕緣膜；G0X1:柵極絕緣膜；HAL0:p型中空區(qū)；HCF:高熱傳導率膜；HINP:高聲阻抗膜；IL:層間絕緣膜；IL1:層間絕緣膜；IL2:層間絕緣膜；ILN:層間絕緣膜；LCF:低熱傳導率膜；LIMP:低聲阻抗膜；LNA:低噪放大器；L1 --第I層布線；Lla:金布線；Llb:金布線；L2:第2層布線；NRld:高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；NRls:高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)；0DR1:n_型偏置漏極區(qū)；0DR2:n型偏置漏極區(qū)；PA:功率放大器；PAS:鈍化膜；PD:焊盤；PF:多晶硅膜；PH:移相器；Pin (GSM):輸入功率；PL:p型沖壓層；PLG1:栓塞；PLG2:栓塞；Pout(GSM):輸出信號；PR1:p+型半導體區(qū)；PWL:p型阱；PZF:壓電膜；PZL:壓電層；RFICU:高頻集成電路部；RX:接收端子；RXF:接收濾波器；RXMIX:接收混頻器；SAMP:放大部；SC:子集電極層；SCL:犧牲層；SDL:籽層；SHE:分路電極；SL:源極布線；SN:氮化硅膜；SR:源極區(qū)；SR1:n_型源極區(qū)；SR2:n+型源極區(qū)；SUB:半導體襯底；Sff:側(cè)壁；SYN:合成器；TAMP:放大部；TH:貫通溝；TPLG:散熱栓塞；TX:發(fā)送端子；TXF:發(fā)送濾波器；TXMIX:發(fā)送混頻器；UPE:上部電極；Vcontrol (GSM):控制信號
【具體實施方式】
[0082]在以下的實施方式中，在為了方便而有必要時，分成多個部分或?qū)嵤┓绞竭M行說明，但除了特別明示的情形以外，它們不是相互間沒有關系的，而是一個的一部分或全部變形例、細節(jié)、補充說明等關系對另一個也成立。
[0083]另外，在以下的實施方式中，在提到要素的數(shù)等(包括個數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)時，除了特別明示的情形和從原理上看很顯然限于特定的數(shù)的情形等以外，并不限定于該特定的數(shù)，可以是特定的數(shù)以上，也可以是特定的數(shù)以下。
[0084]而且，在以下的實施方式中，其構成要素(也包括要素步驟等)，除了特別明示的情形和從原理上看認為很顯然是必需的情形等以外，也不是必需的，這是不言而喻的。
[0085]同樣地，在以下的實施方式中，在提到構成要素等的形狀、位置關系等時，除了特別明示的情形和從原理上看很顯然不是這樣的情形等以外，包括基本上與該形狀等近似或類似的情況。這一點對于上述數(shù)值和范圍也是一樣。
[0086]另外，在用來說明實施方式的全部附圖中，原則上對同一部分件賦予相同的附圖標記，省略其重復說明。另外，為了容易觀察附圖，有時即使是平面圖也添加了陰影線。
[0087](實施方式I)
[0088]<便攜式電話機的構成和動作>
[0089]圖1是示出便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。像圖1所示的那樣，便攜式電話機具有:基帶部BBU、高頻集成電路部RFICU、功率放大器PA、發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF、移相器PH和天線ANT。
[0090]基帶部BBU構成為，在發(fā)送時，可以對經(jīng)由操作部輸入的來自用戶(通話者)的聲信號(模擬信號)進行數(shù)字處理，生成基帶信號。另一方面，構成為在接收時，可以基于作為數(shù)字信號的基帶信號生成聲信號。
[0091]高頻集成電路部RFICU構成為，可以在發(fā)送時，調(diào)制基帶信號而生成無線頻率的信號；在接收時，解調(diào)接收信號而生成基帶信號。具體地，高頻集成電路部RFICU具有發(fā)送混頻器TXMIX、合成器(調(diào)制信號源)SYN、接收混頻器RXMIX和低噪放大器LNA。此時，合成器SYN是使用頻率穩(wěn)定的晶體振蕩器等的基準振蕩器得到調(diào)制信號的電路，發(fā)送混頻器TXMIX和接收混頻器RXMIX是變換頻率的頻率變換器。另外，低噪放大器LNA —邊抑制噪音的增大一邊把微弱的接收信號放大。
[0092]功率放大器PA是以從電源供給的功率重新生成與微弱的輸入信號相似的大功率的信號并輸出的電路。天線ANT用來收發(fā)電波，兼作發(fā)送天線和接收天線。另外，發(fā)送濾波器TXF是以發(fā)送頻帶為通過頻帶、以接收頻帶為阻止頻帶的帶通濾波器，接收濾波器RXF是以接收頻帶為通過頻帶、以發(fā)送頻帶為阻止頻帶的帶通濾波器。然后，為了控制阻抗而設置移相器PH。
[0093]例如，在像便攜式電話機那樣同時進行發(fā)送和接收的無線機中，發(fā)送天線和接收天線共用I條天線時，大功率的發(fā)送信號流入接收部，可能會妨礙便攜式電話機中的接收信號的接收。于是，在便攜式電話機中，為了使發(fā)送路徑和接收路徑電氣分離而在便攜式電話機中設置有發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF。即，通過在發(fā)送路徑中設置發(fā)送濾波器TXF，在發(fā)送路徑中只傳達發(fā)送頻帶的發(fā)送信號。另一方面，通過在接收路徑中設置接收濾波器RXF，在接收路徑中只傳達接收頻帶的接收信號。其結果，要流入接收路徑的發(fā)送信號被接收濾波器RXF用遮斷，可以抑制發(fā)送信號流入接收路徑。
[0094]而且，在發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF之間設置有移相器PH。該移相器PH為了使阻止頻帶的阻抗成為高阻抗而設置，通過使阻止頻帶的阻抗相對于通過頻帶的阻抗為足夠高的阻抗，可以減小發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF連接了時的影響。
[0095]便攜式電話機像上述那樣構成，以下簡單地說明其動作。首先，說明發(fā)送發(fā)送信號時的情況。由基帶部BBU通過把聲信號等的模擬信號數(shù)字處理而生成的基帶信號被輸入高頻集成電路部RFI⑶。在高頻集成電路部RFI⑶中，利用合成器(調(diào)制信號源)SYN和發(fā)送混頻器TXMIX把輸入的基帶信號變換成無線頻率(RF (Radio Frequency，射頻)頻率)的發(fā)送信號。變換成無線頻率的發(fā)送信號從高頻集成電路部RFICU輸出到功率放大器(PA模塊)PA。輸入功率放大器PA的無線頻率的發(fā)送信號，被功率放大器PA放大后經(jīng)由發(fā)送濾波器TXF從天線ANT發(fā)送。
[0096]下面，說明接收接收信號時的情況。用天線ANT接收的無線頻率的接收信號，在通過了接收濾波器RXF之后，輸入到高頻集成電路部RFICU。在高頻集成電路部RFICU中，首先，在利用低噪放大器LNA把輸入了的接收信號放大之后，利用合成器(調(diào)制信號源)SYN和接收混頻器RXMIX進行頻率變換。然后，進行頻率變換了的接收信號的檢波，抽出基帶信號。然后，該基帶信號從高頻集成電路部RFICU輸出到基帶部BBU。該基帶信號被基帶部BBU處理，輸出聲信號。
[0097]<功率放大器(PA模塊)的構成>
[0098]像上述那樣，從便攜式電話機發(fā)送信號時，發(fā)送信號被功率放大器PA放大。以下，說明該功率放大器PA的構成。
[0099]圖2示出了本實施方式I中的功率放大器PA的電路框圖。參照圖2說明功率放大器PA的電路框圖。在圖2中，功率放大器PA具有:控制電路CU、放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP。該功率放大器PA在例如利用了第I頻率的GSM(Global System forMobile Communication,全球移動通信系統(tǒng))方式中使用，可以把作為頻帶使用880MHz?915MHz的信號放大。
[0100]上述的功率放大器PA中的控制電路CU構成為，輸入控制信號，基于輸入的控制信號，控制放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP的各放大部。該控制電路CU可以輸入控制放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP的控制信號Vcontrol (GSM)，基于控制信號Vcontrol (GSM)控制放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP。這樣一來，本實施方式I的功率放大器PA控制GSM方式中的發(fā)送信號的放大?？刂齐娐发怯衫鏜OSFET (MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導體場效應晶體管)等構成。
[0101]接著，放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP構成為，輸入GSM方式的輸入功率(輸入信號)Pin (GSM)，分3個階段放大該輸入功率Pin (GSM)0即，首先，用放大部FAMP放大了輸入功率Pin (GSM)之后，用放大部SAMP放大被放大部FAMP放大了的功率。然后，被放大部SAMP放大了的功率在被終級的放大部TAMP放大之后，作為輸出信號Pout (GSM)從功率放大器PA輸出。這樣一來，在放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP中，可以對GSM方式的功率進行放大。這些放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP由例如LDMOSFET(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,橫向擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管)形成。
[0102]< LDMOSFET 的器件結構 >[0103]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】構成功率放大器PA的放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP的LDMOSFET的器件結構。
[0104]圖3是示出LDMOSFET的剖面結構的剖面圖。在圖3中，在由P+型的硅單晶構成的半導體襯底is上，形成由P-型的半導體層構成的外延層EPI，然后，在半導體襯底IS中形成溝DT，在該溝DT中埋入例如P型多晶硅膜而形成P型沖壓層PL。進而，在半導體襯底IS的表面上形成P型阱PWL。
[0105]然后，在半導體襯底IS的表面上形成柵極絕緣膜G0X，在該柵極絕緣膜GOX上形成柵極電極G和覆蓋絕緣膜CAP。柵極絕緣膜GOX由例如薄的氧化硅膜等構成，柵極電極G由多晶硅膜形成。然后，與柵極電極G匹配地形成n-型偏置漏極區(qū)ODRl，并且形成n_型源極區(qū)SR1。以與n-型源極區(qū)SRl相鄰的方式形成有P型中空區(qū)HALO。
[0106]在柵極電極G的兩側(cè)的側(cè)壁上形成側(cè)壁SW，與該側(cè)壁SW匹配地形成η型偏置漏極區(qū)0DR2和n+型漏極區(qū)DR。同樣地，在n—型源極區(qū)SRl的外側(cè)，與側(cè)壁SW匹配地形成n+型源極區(qū)SR2。然后，在n+型源極區(qū)SR2的外側(cè)形成ρ+型半導體區(qū)PRl。
[0107]在這樣地構成的LDMOSFET上，形成由氮化硅膜SN和氧化硅膜的層疊膜構成的層間絕緣膜IL1，形成貫通該層間絕緣膜ILl的接觸孔CNT1。在接觸孔CNTl中埋入由例如屏障膜和鎢膜構成的栓塞PLGl。
[0108]在形成了栓塞PLGl的層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線L1，以覆蓋該第I層布線L1的方式形成由氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。在該層間絕緣膜IL2中形成貫通到第I層布線LI的連接孔CNT2，栓塞PLG2埋入該連接孔CNT2中。然后，在形成了栓塞PLG2的層間絕緣膜IL2上形成第2層布線L2。在該第2層布線L2的上層，根據(jù)需要形成其它布線層、層間絕緣膜，但圖3中省略。另外，圖3所示的多個LDMOSFET并聯(lián)連接，形成例如圖2所示的放大部FAMP、放大部SAMP和放大部TAMP。
[0109]<發(fā)送濾波器和接收濾波器的構成>
[0110]接著，說明發(fā)送濾波器和接收濾波器的構成。在本實施方式I中，圖1所示的發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF由薄膜壓電體波諧振器構成。以下，說明該薄膜壓電體波諧振器。
[0111]圖4是示出薄膜壓電體波諧振器的示意性的構成的圖。在圖4中，薄膜壓電體波諧振器例如具有用薄膜形成裝置形成的壓電層PZL、夾著該壓電層PZL地存在的上部電極UPE和下部電極BTE。此時，例如，壓電層PZL由氮化鋁(AlN)膜構成，上部電極UPE和下部電極BTE由鑰(Mo)膜構成。
[0112]在此，壓電層PZL在厚度方向上極化，利用在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加的交流電壓使壓電層PZL的極化方向變化。例如，像圖5所示的那樣，在設置在半導體襯底IS上的薄膜壓電體波諧振器中，如果向上部電極UPE施加正電位，向下部電極BTE施加負電位，則壓電層PZL的極化方向為向下。另一方面，如果向上部電極UPE施加負電位，向下部電極BT施加正電位，則壓電層PZL的極化方向為向上。這樣，壓電層PZL的極化方向因向上部電極UPE和下部電極BTE的電壓的極性變化。因此，如果在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加交流電壓，則壓電層PZL的極化方向在上下方向上變化。
[0113]此時，壓電層PZL的特征在于壓電層PZL的厚度因極化方向而變化。即，如果在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加交流電壓，則壓電層PZL的極化方向變化，由此，壓電層PZL的厚度方向的膜厚變化。這意味著，如果在上部電極UPE和下部電極BTE之間施加交流電壓，則壓電層PZL的極化方向上下反轉(zhuǎn)，結果，壓電層PZL在厚度方向上伸縮，因該壓電層PZL的厚度方向的伸縮產(chǎn)生彈性波。在薄膜壓電體波諧振器中，利用該彈性波造成的共振振動。
[0114]具體地，說明薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的一例。圖6是示出薄膜壓電體波諧振器的頻率特性的曲線圖。在圖6中，橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示電阻(Ω )(阻抗)。像圖6所示的那樣，可以看出，在薄膜壓電體波諧振器中，例如，在2060MHz附近存在共振點，在2090MHz附近存在反共振點。像該圖6所示的那樣，可以看出，在薄膜壓電體波諧振器中，在共振點附近電阻顯著降低，而在反共振點附近電阻顯著增大。這意味著，在薄膜壓電體波諧振器中，由于共振點附近的電阻減小，所以共振點附近的頻率振動容易通過薄膜壓電體波諧振器；另一方面，由于反共振點附近的電阻增大，所以反共振點附近的頻率振動被薄膜壓電體波諧振器衰減而難以通過。即，可以看出，在薄膜壓電體波諧振器中，使具有共振點附近的頻率振動通過，而將反共振點附近的頻率振動遮斷的濾波器特性。因此，可以看出，在作為帶通濾波器的發(fā)送濾波器TXF或接收濾波器RXF中可以使用薄膜壓電體波諧振器。
[0115]以下，說明利用了上述的薄膜壓電體波諧振器的發(fā)送濾波器TXF或接收濾波器RXF的構成。另外，由于發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF的構成基本相同，所以以發(fā)送濾波器TXF為例說明。
[0116]圖7是示出發(fā)送濾波器TXF的構成的圖。像圖7所示的那樣，發(fā)送濾波器TXF設置在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間。具體地，發(fā)送濾波器TXF由在天線端子ANT(OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的3個薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、以及在3個薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的4個薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7構成。說明這樣地在發(fā)送濾波器TXF中，設置在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、以及在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的理由。
[0117]圖8是示出在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的頻率特性、和在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的頻率特性的曲線圖。在圖8中，橫軸表示頻率(MHz),縱軸表示電阻(Ω )(阻抗)。
[0118]首先，在圖8中，例如，實線所示的曲線表示在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的頻率特性，虛線所示的曲線表示在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的頻率特性。此時,可以看出，像圖8所示的那樣，在實線所示的曲線的與共振點對應的頻率處存在虛線所示的曲線的反共振點，在實線所示的曲線的與反共振點對應的頻率處存在虛線所示的曲線的共振點。即，可以看出，在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的頻率特性(實線)、與在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的頻率特性(虛線)是相反的。這是因為，薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3串聯(lián)連接在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間，而薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7連接在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND )之間。即，這是因為，像圖8所示的那樣，通過改變薄膜壓電體波諧振器的連接位置，可以改變薄膜壓電體波諧振器的頻率特性。
[0119]進而，通過改變薄膜壓電體波諧振器構成的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚(實際中，多數(shù)情況下改變設置在上部電極UPE的一部分上的分路電極的膜厚)，可以改變共振點。因此，例如，通過改變構成薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚、構成薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚，可以任意調(diào)整圖8的實線所示的曲線的共振點與虛線所示的曲線的共振點的間隔。其結果，由于圖7所示的發(fā)送濾波器TXF的頻率特性為圖8的實線所示的曲線和虛線所示的曲線的總和，所以成為例如圖9所示那樣的頻率特性。
[0120]圖9是示出圖7所示的發(fā)送濾波器TXF的頻率特性的一例的曲線圖。在圖9中，橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示通過發(fā)送濾波器TXF的信號的衰減量(dB)。像圖9所示的那樣，可以獲得具有例如，使頻率Al?頻率A2之間的信號通過、且使其它的頻帶的信號衰減的頻率特性的發(fā)送濾波器TXF。即，通過使發(fā)送濾波器TXF為圖7所示那樣的構成，可以構成具有圖9所示那樣的頻率特性的帶通濾波器。具體地，像圖7所示的那樣，首先，通過設置在天線端子ANT (OUT)與發(fā)送端子TX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7，使圖7所示的發(fā)送濾波器TXF的頻率特性為圖8的實線和虛線所示的曲線的總和。由此，可以形成具有通過區(qū)和阻止區(qū)的帶通濾波器。而且，通過改變例如構成薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚、構成薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的壓電層PZL和上部電極UPE和下部電極BTE的總膜厚，可以任意調(diào)整圖8的實線所示的曲線的共振點與虛線所示的曲線的共振點的間隔，其結果，可以獲得以發(fā)送頻帶為通過頻帶的帶通濾波器。像以上那樣，可以看出，可以由多個薄膜壓電體波諧振器構成發(fā)送濾波器TXF。
[0121]另外，接收濾波器RXF也是與上述的發(fā)送濾波器TXF相同的構成。即，接收濾波器RXF也是由在天線端子ANT (OUT)和接收端子RX之間串聯(lián)連接的薄膜壓電體波諧振器BAffl?BAW3、以及在薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3各自的節(jié)點與接地(GND)之間連接的薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7構成。但是，在接收濾波器RXF中，構成為薄膜壓電體波諧振器BAWl?BAW3、薄膜壓電體波諧振器BAW4?BAW7的共振點與發(fā)送濾波器TXF不同。由此，可以獲得以接收頻帶為通過頻帶的帶通濾波器。
[0122]<薄膜壓電體波諧振器的器件結構>
[0123]下面，說明構成上述的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器的器件結構。關于薄膜壓電體波諧振器已提出各種各樣種類的器件結構，例如，按把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)的方法分類。具體地，在薄膜壓電體波諧振器中，有FBAR (FilmBulk Acoustic wave Resonator,薄膜體聲波諧振器)型諧振器、SMR (Solidly MountedResonator,固貼式諧振器)型諧振器。
[0124]首先，說明FBAR型諧振器的器件結構。圖10是示出FBAR型諧振器的器件結構的剖面圖。在圖10中，在半導體襯底IS上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成FBAR型諧振器。在該FBAR型諧振器中，形成在層間絕緣膜ILN中形成的空洞部CAV。然后，在該空洞部CAV上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL，在該籽層SDL上形成由例如鑰膜構成的下部電極BTE。然后，在該下部電極BTE上形成由例如氮化鋁膜構成的壓電層PZL，在該壓電層PZL上形成由例如鑰膜構成的上部電極UPE。
[0125]在這樣構成的FBAR型諧振器中，為了把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)，設置有聲絕緣部。即，為了使固體和氣體的界面作為效率好的聲絕緣部起作用，在FBAR型諧振器中，像圖10所示的那樣，在上部電極UPE的上部設置有空間，并且在下部電極BTE (詳細地說，籽層SDL)的下層設置有空洞部CAV。即，在FBAR型諧振器中，作為用來把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)的聲絕緣部使用空洞部CAV。該空洞部CAV由于具有作為聲絕緣部的優(yōu)良的性質(zhì)，所以在FBAR型諧振器中，具有得到表示共振好壞的Q值尖銳的頻率特性的優(yōu)點。
[0126]而且，在FBAR型諧振器中設置的籽層SDL具有提高壓電層PZL的結晶取向性的功能。具體地，籽層SDL具有使壓電層PZL的結晶朝C軸取向的功能，通過使壓電層PZL朝C軸取向，可以使Q值尖銳。
[0127]接著，說明SMR型諧振器的器件結構。圖11是示出SMR型諧振器的器件結構的剖面圖。在圖11中，在半導體襯底IS上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成SMR型諧振器。在該SMR型諧振器中，在層間絕緣膜ILN上形成的溝DIT中形成聲反射層。然后，在該聲反射層上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL，在該籽層SDL上形成由例如鑰膜構成的下部電極BTE。然后，在該下部電極BTE上形成由例如氮化鋁膜構成的壓電層PZL，在該壓電層PZL上形成由例如鑰膜構成的上部電極UPE。
[0128]在這樣構成的SMR型諧振器中，為了把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)，設置有作為聲絕緣部的聲反射層。該聲反射層具有反射壓電層PZL中產(chǎn)生的彈性波的功能，通過用該聲反射層反射彈性波，可以把彈性波封入壓電層PZL內(nèi)。聲反射層，例如，像圖11所示的那樣，通過在層間絕緣膜ILN上形成的溝DIT的內(nèi)部交互層疊作為低聲阻抗膜LINP的氧化硅膜和作為高聲阻抗膜HINP的鎢膜而形成?？梢杂迷摰吐曌杩鼓INP和高聲阻抗膜HINP交互形成的聲反射層反射彈性波。這樣，在SMR型諧振器中，作為聲絕緣部使用聲反射層，但由該聲反射層構成的聲絕緣部的特性沒有上述的FBAR型諧振器中使用的由空洞部CAV構成的聲絕緣部好。即，由于在由聲反射層構成的聲絕緣部中，彈性波反射時多少發(fā)生一些損失，所以Q值的尖銳度、插入損失等的特性降低。因此，SMR型諧振器在Q值的尖銳度這一點上比FBAR型諧振器差。另一方面，在SMR型諧振器中，由于作為聲絕緣部不使用空洞部CAV,所以與FBAR型諧振器相比具有機械強度高的優(yōu)點。
[0129]像以上那樣，薄膜壓電體波諧振器大體上存在FBAR型諧振器和SMR型諧振器。本實施方式中使用的薄膜壓電體波諧振器可以使用FBAR型諧振器和SMR型諧振器中的任意一種，但具體地在以下的記載中，舉FBAR型諧振器為例進行說明。
[0130]<薄膜壓電體波諧振器的優(yōu)點>
[0131]上述的薄膜壓電體波諧振器由于利用壓電層PZL自身的共振振動，所以無須把形成壓電層PZL的襯底自身作為壓電襯底，可以在各種各樣的襯底上形成。因此，薄膜壓電體波諧振器可以在由例如硅構成的半導體襯底IS上形成。因此，通過在發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF中使用薄膜壓電體波諧振器，具有可以在同一半導體襯底IS上形成功率放大器PA與發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF的優(yōu)點。S卩，由于可以在同一半導體襯底IS上形成構成功率放大器PA的放大用晶體管與構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器，所以具有便攜式電話機更加多功能化和小型輕量化，可以推進構成便攜式電話機的部件的集成化的優(yōu)點。
[0132]<進行集成化的問題的分析>
[0133]可是，在同一半導體襯底IS上形成功率放大器PA與發(fā)送濾波器TXF和接收濾波器RXF時，來自功率放大器PA的發(fā)熱的影響可能波及發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF。即，由于構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器的共振頻率具有溫度依賴性，所以如果來自功率放大器PA的熱傳遞到薄膜壓電體波諧振器，則薄膜壓電體波諧振器的共振頻率會從設計值偏離。
[0134]具體地說明薄膜壓電體波諧振器的共振頻率的溫度特性。圖12是示出薄膜壓電體波諧振器的共振頻率的溫度特性的曲線圖。在圖12中，橫軸表示溫度(°C)，縱軸表示共振頻率的偏離量(ppm)。首先，可以看出，像圖12所示的那樣，溫度為20°C (常溫)時共振頻率的偏離量為0，薄膜壓電體波諧振器的共振頻率成為設計值。然后，可以看出，隨著溫度從20°C上升，共振頻率的偏離量增大。這意味著，如果薄膜壓電體波諧振器的溫度上升，則共振頻率從設計值偏離，結果，由薄膜壓電體波諧振器構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性會變差。因此，為了維持發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性，必須抑制薄膜壓電體波諧振器的溫度上升。
[0135]尤其是，伴隨著移動通信系統(tǒng)中的傳送容量的增加和傳送速度的高速化，有由便攜式電話機處理的功率變大，來自功率放大器PA的發(fā)熱量增加的傾向。因此，在同一半導體襯底IS上搭載發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF與功率放大器PA時，必須盡可能抑制來自功率放大器PA的發(fā)熱傳遞到發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF，抑制對發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)的影響。
[0136]于是，在本實施方式I中，在以例如便攜式電話機為代表的移動通信機器中，在與功率放大器在同一半導體襯底上形成發(fā)送濾波器、接收濾波器時，采用了可以盡可能減小來自功率放大器的熱對發(fā)送濾波器、接收濾波器的影響來維持發(fā)送濾波器、接收濾波器的濾波器特性(電氣特性)的設計。以下，說明采用了該設計的本實施方式I中的技術思想。
[0137]<本實施方式I中的半導體器件的器件結構>
[0138]圖13是示出本實施方式I中的半導體器件的構成的剖面圖。在圖13中，示出在半導體襯底is的區(qū)域ARl與區(qū)域AR2上形成的結構。區(qū)域ARl是形成了構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成了構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式I中，在同一半導體襯底IS上形成LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0139]首先，參照圖13說明形成在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上的結構。在圖13中，在半導體襯底is的區(qū)域ARl中形成例如具有圖3所示的結構的LDMOSFET，在該LDMOSFET上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜。然后，在層間絕緣膜上形成由例如鋁膜構成的多個布線層，在該布線層上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN的表面上形成焊盤H)。焊盤H)用作外部連接端子，連接例如鍵合線。
[0140]在形成了焊盤ro的層間絕緣膜ILN上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜(表面保護膜)PAS。在形成在焊盤ro上的鈍化膜PAS中形成開口部，焊盤ro從該開口部露出。然后，在鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜(熱傳導率150W / m.K)或氧化鎂膜(熱傳導率59W / m.K)構成。在該高熱傳導率膜HCF上也形成有開口部，焊盤H)從該開口部露出。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成有由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。在該籽層SDL和壓電膜PZF上也形成有開口部，焊盤H)從該開口部露出。
[0141]接著，參照圖13說明形成在半導體襯底IS的區(qū)域AR2上的結構。在圖13中，在半導體襯底is上形成有外延層EPI，在該外延層EPI上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2，在該層間絕緣膜IL2上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。然后，在層間絕緣膜ILN上形成有例如構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0142]以下，說明薄膜壓電體波諧振器BAW的結構。像圖13所示的那樣，在區(qū)域AR2中，在層間絕緣膜ILN上形成有鈍化膜PAS，從該鈍化膜PAS的表面形成有到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的溝DIT。然后，在包含溝DIT的內(nèi)壁的鈍化膜PAS上，形成有熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF沿著溝DIT的內(nèi)壁形成，高熱傳導率膜HCF不埋入到溝DIT的內(nèi)部。S卩，在溝DIT的內(nèi)壁形成有高熱傳導率膜HCF，但溝DIT的內(nèi)部不用該高熱傳導率膜HCF充填，而在溝DIT的內(nèi)部形成有空洞部CAV。形成在該溝DIT的內(nèi)部的空洞部CAV構成薄膜壓電體波諧振器的聲絕緣部。
[0143]接著，以形成在覆蓋溝DIT中的空洞部CAV上的方式形成有由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL。該籽層SDL具有提高后述的壓電層PZL的結晶取向性的功能。具體地，籽層SDL具有使后述的壓電層PZL的結晶朝C軸取向的功能，通過使壓電層PZL朝C軸取向，可以使薄膜壓電體波諧振器的Q值尖銳。
[0144]在上述的籽層SDL上形成有下部電極BTE。該下部電極BTE由例如鑰膜(Mo)、釕膜(Ru)或鎢膜(W)形成。然后，在該下部電極BTE上形成有壓電層PZL。該壓電層PZL由厚度隨極化方向變化的壓電材料構成，由例如氮化鋁膜(AlN)形成。
[0145]在壓電層PZL上形成有上部電極UPE，在上部電極UPE的一部分上形成有分路電極SHE。分路電極SHE是為了調(diào)整薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率而設置的電極。S卩，薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率由下部電極BTE和壓電層PZL和上部電極UPE的總膜厚決定，通過在上部電極UPE的一部分上設置分路電極SHE，使得薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率也與分路電極SHE的膜厚有依賴關系。因此，通過調(diào)整分路電極SHE的膜厚，可以使薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率從由下部電極BTE和壓電層PZL和上部電極UPE的總膜厚決定時的共振頻率偏離，可以調(diào)整薄膜壓電體波諧振器BAW的共振頻率。
[0146]<本實施方式I的特征>
[0147]本實施方式I中的半導體器件是上述那樣的構成，以下說明其特征點。本實施方式I中的特征點在于，例如，像圖13所示的那樣，在鈍化膜PAS上設置有熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF這一點。S卩，在本實施方式I中，具有以下特征點:在包含形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成有薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，主要由LDMOSFET產(chǎn)生的熱利用在半導體襯底IS的整個面上形成的高熱傳導率膜HCF高效地向各個方向散熱。其結果，由于可以降低形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，如果使用本實施方式1，即使在例如在同一半導體襯底IS上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW和LDMOSFET時的情況下，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)的變差。
[0148]例如，近年來，有由便攜式電話機處理的功率變大，來自功率放大器PA的發(fā)熱量增加的傾向。因此，例如，考慮到功率放大器PA的溫度也變成100°C左右。此時，不管采取何種熱對策，如果在同一半導體襯底IS上搭載構成功率放大器PA的LDMOSFET與構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW，則來自LDMOSFET的發(fā)熱就會影響到薄膜壓電體波諧振器BAW，薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度會上升。如果薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，則共振頻率會變化，所以由該薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性會變差。該濾波器特性變差指，例如，由于共振頻率變化，通過區(qū)的頻段和阻止區(qū)的頻段從設計值偏離，不能充分確保設計值那樣的通過區(qū)和阻止區(qū)。
[0149]于是，在本實施方式I中的技術的思想中，例如，像圖13所示的那樣，在包含形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成有薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置有高熱傳導率膜HCF。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF，用該高熱傳導率膜HCF快速地在半導體襯底IS的整個區(qū)域上散熱。而且，由于在形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl中，在高熱傳導率膜HCF上形成有由與高熱傳導率膜HCF相同的材料(例如，氮化鋁膜)構成的籽層SDL和壓電膜PZF，所以由LDMOSFET產(chǎn)生的熱還利用這些膜高效地散熱。其結果，如果使用本實施方式1，由于可以降低形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自在區(qū)域ARl上形成的LDMOSFET的發(fā)熱導致的形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0150]在此，在本實施方式I中，作為薄膜壓電體波諧振器BAW，舉出FBAR型諧振器，但是當然，作為薄膜壓電體波諧振器BAW使用SMR型諧振器時，也可以適用本實施方式I中的技術思想。但是，從有效地抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升的觀點出發(fā)，作為與LDMOSFET搭載在同一半導體襯底IS上的薄膜壓電體波諧振器BAW，與SMR型諧振器相比，更優(yōu)選使用FBAR型諧振器。
[0151]這是因為，例如，像圖13所示的那樣，F(xiàn)BAR型諧振器，作為聲絕緣部使用在溝DIT的內(nèi)部形成的空洞部CAV，所以從高熱傳導率膜HCF向FBAR型諧振器的熱傳導被熱傳導率低的空洞部CAV抑制。S卩，在本實施方式I中，由于作為設置高熱傳導率膜HCF、并且與LDMOSFET搭載在同一半導體襯底IS上的薄膜壓電體波諧振器BAW，使用FBAR型諧振器，可以有效地抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。S卩，在半導體襯底IS的整個區(qū)域中，通過在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF，通過使由LDMOSFET產(chǎn)生的熱從高熱傳導率膜HCF向四面八方傳遞而有效地散熱，可以抑制形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl自身的溫度上升。此時，一部分熱也傳遞到形成在薄膜壓電體波諧振器BAW的下層的高熱傳導率膜HCF上，但通過作為薄膜壓電體波諧振器BAW使用聲絕緣部由熱傳導率低的空洞部CAV形成的FBAR型諧振器，可以有效地抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0152]<本實施方式I中的半導體器件的制造方法>[0153]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本實施方式I中的半導體器件的制造方法。首先，像圖14所示的那樣，通過使用通常的半導體制造技術，在半導體襯底IS上形成外延層EPI之后，在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上形成LDMOSFET。然后，在包含形成了 LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl中形成與LDMOSFET電氣連接的栓塞。然后，在形成在區(qū)域ARl上層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線，之后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜ILl上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2中形成栓塞之后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2上形成由例如鋁膜構成的第2層布線。然后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜IL2上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。接著，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILN上形成焊盤H)之后，在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS。
[0154]然后，像圖15所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，形成從形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的多個溝DIT。
[0155]然后，像圖16所示的那樣，在形成多個溝DIT的鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。具體地，在包含從形成了多個溝DIT的區(qū)域AR2的鈍化膜PAS到形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS的半導體襯底IS的整個主面上，形成高熱傳導率膜HCF。此時，沿著溝DIT的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜、氧化鎂膜等的熱傳導率良好的膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。尤其是，高熱傳導率膜HCF由氮化鋁膜形成時，可以在含氮的氣氛中利用靶材為鋁的反應性濺射法形成氮化鋁膜。
[0156]接著，像圖17所示的那樣，在包含形成區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)的高熱傳導率膜HCF上形成犧牲層之后，用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在高熱傳導率膜HCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部埋入犧牲層SCL0具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。
[0157]然后，像圖18所示的那樣，在包含用犧牲層SCL埋入了的溝DIT上的高熱傳導率膜HCF上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成導體膜CFl。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，導體膜CFl由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。
[0158]然后，像圖19所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工導體膜CF1，在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。然后，像圖20所示的那樣，在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜PZF，在該壓電膜PZF上形成導體膜CF2。具體地，壓電膜PZF由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，導體膜CF2由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。
[0159]接著，像圖21所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工導體膜CF2、壓電膜PZF,在區(qū)域AR2上形成由導體膜CF2構成的上部電極UPE，形成由壓電膜PZF構成的壓電層PZL0而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，針對區(qū)域AR1，通過除去導體膜CF2而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在區(qū)域ARl的對焊盤ro開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功能。
[0160]然后，像圖22所示的那樣，除去形成在區(qū)域AR2上的溝DIT中埋入的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，并且形成溝DIT的層間絕緣膜ILN也由氧化硅膜形成。因此，如果僅僅通過蝕刻除去犧牲層SCL，則層間絕緣膜ILN也會被蝕刻。
[0161]但是，在本實施方式I中，在溝DIT的內(nèi)壁形成有由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF，像上述那樣，為了把由LDMOSFET產(chǎn)生的熱高效地向四面八方散熱而設置，而且也作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。即，在本實施方式I中，形成在層間絕緣膜ILN中的溝DIT的內(nèi)壁形成有高熱傳導率膜HCF，以隔著該高熱傳導率HCF地埋入溝DIT的方式形成有犧牲層SCL。另外，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而高熱傳導率膜HCF由與氧化硅膜的蝕刻選擇比高的氮化鋁膜形成。因此，蝕刻犧牲層SCL時，在溝DIT的內(nèi)壁形成的高熱傳導率膜HCF成為蝕刻阻擋物，可以防止由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN被蝕刻。S卩，在本實施方式I中，高熱傳導率膜HCF用作除去犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物，可以在蝕刻犧牲層SCL時保護層間絕緣膜ILN。具體地，在蝕刻構成犧牲層SCL的氧化硅膜時，使用例如緩沖氫氟酸。
[0162]在此，也考慮由與層間絕緣膜ILN不同的材料構成犧牲層SCL，但是由與層間絕緣膜ILN相同的氧化硅膜形成犧牲層SCL出于以下示出的理由。即，溝DIT的大小為比較的大面積，且在溝DIT的上部形成有薄膜壓電體波諧振器。因此，為了除去埋入溝DIT的犧牲層SCL，必須從在未形成薄膜壓電體波諧振器的區(qū)域伸出的溝DIT的部分蝕刻犧牲層SCL。此時，由于在未形成薄膜壓電體波諧振器的區(qū)域伸出的溝DIT的部分小，所以從該部分蝕刻溝DIT的整個內(nèi)部花費很多時間。因此，希望用蝕刻的速度快的材料形成犧牲層SCL。為此，犧牲層SCL使用用氫氟酸蝕刻速度快的氧化硅膜。即，從迅速進行面積比較大的犧牲層SCL的蝕刻，以提高半導體器件的制造方法中的生產(chǎn)率和提高量產(chǎn)性的觀點出發(fā)，犧牲層SCL用可以用氫氟酸迅速除去的氧化硅膜形成。
[0163]此時，層間絕緣膜ILN和犧牲層SCL都由氧化硅膜形成，但在本實施方式I中，在溝DIT的內(nèi)壁形成有由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，如果使用本實施方式I，則在蝕刻犧牲層SCL時，在溝DIT的內(nèi)壁形成的高熱傳導率膜HCF成為蝕刻阻擋物，可以防止由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN被蝕刻。
[0164]然后，像圖23所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤H)的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式I中的半導體器件。
[0165]<本實施方式I中的效果>
[0166]如果使用本實施方式I，則在包含形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成有薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF，用該高熱傳導率膜HCF快速地在半導體襯底IS的整個區(qū)域上散熱。其結果，可以降低形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的發(fā)熱導致的形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，如果使用本實施方式1，例如，即使在將薄膜壓電體波諧振器BAW和LDMOSFET搭載在同一半導體襯底IS上時，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0167]而且，根據(jù)本實施方式1，在形成在層間絕緣膜ILN中的溝DIT的內(nèi)壁形成有高熱傳導率膜HCF，以隔著該高熱傳導率HCF地埋入溝DIT的方式形成有犧牲層SCL。因此，蝕刻犧牲層SCL時，形成在溝DIT的內(nèi)壁的高熱傳導率膜HCF成為蝕刻阻擋物，可以防止由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN被蝕刻。
[0168](實施方式2)
[0169]在本實施方式2中，參照【專利附圖】
【附圖說明】在高熱傳導率膜HCF和薄膜壓電體波諧振器BAW之間形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF的例子。
[0170]<本實施方式2中的半導體器件的器件結構>
[0171]圖24是示出本實施方式2中的半導體器件的器件結構的剖面圖。在圖24中示出在半導體襯底is的區(qū)域ARl與區(qū)域AR2上形成的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式2中也是，在同一半導體襯底IS上形成LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。在此，在區(qū)域ARl上形成的LDMOSFET的器件結構，由于與上述實施方式I相同，所以其說明省略。另外，在區(qū)域AR2上形成的薄膜壓電體波諧振器BAW的器件結構也基本上與上述實施方式I相同，所以主要說明與上述實施方式I的不同點。
[0172]在圖24中，本實施方式2的特征點在于，在形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF，在該高熱傳導率膜HCF上形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF這一點。由此，可以抑制熱傳遞到形成在低熱傳導率膜LCF上的薄膜壓電體波諧振器BAW。其結果，根據(jù)本實施方式2，即使在例如在同一半導體襯底IS上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW和LDMOSFET時，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0173]例如，在本實施方式2中也是，在包含形成LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF，用該高熱傳導率膜HCF快速地在半導體襯底IS的整個區(qū)域上散熱。其結果，可以降低形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的發(fā)熱導致的形成在區(qū)域AR2上薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。在此，由于形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的下層也形成有高熱傳導率膜HCF，所以考慮由LDMOSFET產(chǎn)生的熱的一部分也會經(jīng)由在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2地形成的高熱傳導率膜HCF而傳遞到薄膜壓電體波諧振器BAW上，但是在上述實施方式I中也是，由于在高熱傳導率膜HCF和薄膜壓電體波諧振器BAW之間形成有空洞部CAV，所以可以抑制熱從高熱傳導率膜HCF傳遞到薄膜壓電體波諧振器BAW。除此之外，在本實施方式2中，在高熱傳導率膜HCF和薄膜壓電體波諧振器BAW之間設置有低熱傳導率膜LCF。因此，傳遞到高熱傳導率膜HCF的熱難以被低熱傳導率膜LCF傳遞到形成在低熱傳導率膜LCF上的薄膜壓電體波諧振器BAW。因此，在本實施方式2中，可以抑制薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0174]S卩，在本實施方式2中，與上述實施方式I同樣地，通過采用在包含從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上設置高熱傳導率膜HCF的構成，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱向四面八方散熱，可以抑制形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度上升。另外，作為本實施方式2的獨特的特征，由于在區(qū)域AR2中在高熱傳導率膜HCF上設置有低熱傳導率膜LCF，所以可以抑制熱從高熱傳導率膜HCF向薄膜壓電體波諧振器BAW傳導。由于這兩個機理的疊加效果，根據(jù)本實施方式2，可以抑制形成在同一半導體襯底IS上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0175]作為這樣的低熱傳導率膜LCF，可以使用例如氮化硅膜(熱傳導率20W / m.Κ)、氧化鋁膜(熱傳導率32W / πι.Κ)。此時，作為低熱傳導率膜使用氮化硅膜的優(yōu)點在于，氮化硅膜的形成溫度比較低，在進行半導體元件(半導體器件)的集成化時，可以減少高溫對其它半導體元件的影響。另一方面，作為低熱傳導率膜使用氧化鋁膜的優(yōu)點在于，如后所述，與作為犧牲層SCL使用的氧化硅膜(TE0S膜)的蝕刻選擇比高，可以充分作為除去犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物膜起作用。
[0176]<本實施方式2中的半導體器件的制造方法>
[0177]本實施方式2中的半導體器件是上述的構成，以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】其制造方法。到圖14?圖16所示的工序為止與上述實施方式I相同。接著，像圖25所示的那樣，在包含區(qū)域ARl和形成了溝DIT的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成的在高熱傳導率膜HCF上，形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF。該低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成，例如，可以通過使用CVD法、濺射法形成。
[0178]接著，像圖26所示的那樣，在包含形成在區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)的低熱傳導率膜LCF上形成犧牲層之后,用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在低熱傳導率膜LCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部埋入犧牲層SCL。具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。
[0179]然后，像圖27所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，使形成在區(qū)域AR2上的低熱傳導率膜LCF殘留，而形成在區(qū)域ARl上的低熱傳導率膜LCF被除去。
[0180]然后，像圖28所示的那樣，在形成在區(qū)域AR2上的低熱傳導率膜LCF上和形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成第I導體膜。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第I導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第I導體膜，在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。
[0181]然后，像圖29所示的那樣，在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜，在該壓電膜上形成第2導體膜。具體地，壓電膜由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第2導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。接著，通過使用光刻技術和蝕刻技術，通過加工第2導體膜、壓電膜，在區(qū)域AR2上形成由第2導體膜構成的上部電極UPE，形成由壓電膜構成的壓電層PZL。而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，在區(qū)域ARl上通過除去第2導體膜而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在把區(qū)域ARl的焊盤H)開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功倉泛。
[0182]然后，像圖30所示的那樣，除去埋入形成在區(qū)域AR2上的溝DIT中的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，例如，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成。因此，低熱傳導率膜LCF作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。而且，在本實施方式2中，在低熱傳導率膜LCF的下層形成由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，在高熱傳導率膜HCF的下層形成由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN，在蝕刻犧牲層SCL時，該低熱傳導率膜LCF和高熱傳導率膜HCF作為蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0183]尤其是，在低熱傳導率膜LCF由氧化鋁膜形成時，由于氧化鋁膜與氧化硅膜的蝕刻選擇比高，所以低熱傳導率膜LCF可以用作充分的蝕刻阻擋物膜。
[0184]然后，像圖31所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，可以露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤PD的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式2中的半導體器件。
[0185](實施方式3)
[0186]在本實施方式3中，說明在形成LDMOSFET的區(qū)域ARl與形成薄膜壓電體波諧振器BAff的區(qū)域AR2之間設置區(qū)域AR3，在該區(qū)域AR3的表面上形成凹凸形狀的例子。
[0187]<本實施方式3中的半導體器件的器件結構>
[0188]圖32是示出本實施方式3中的半導體器件的器件結構的剖面圖。在圖32中示出形成在半導體襯底IS的區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域AR3上的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。S卩，在本實施方式2中也是，在同一半導體襯底IS上形成有LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。然后，在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間形成有區(qū)域AR3。在此，形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的器件結構，由于與上述實施方式1、上述實施方式2相同，所以其說明省略。另外，形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的器件結構也與上述實施方式2相同，所以主要說明區(qū)域AR3的結構。
[0189]在圖32中，在半導體襯底IS的區(qū)域AR3中形成外延層EPI，在該外延層EPI上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。然后，在層間絕緣膜ILl上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2，在該層間絕緣膜IL2上形成有由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN上形成有由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS，形成有從鈍化膜PAS的表面到達層間絕緣膜ILN的溝DIT2。在包含該溝DIT2的內(nèi)壁的鈍化膜PAS的表面上形成有高熱傳導率膜HCF。即，在本實施方式3中，在包含區(qū)域ARl、區(qū)域AR2和區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上形成有高熱傳導率膜HCF。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成有由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。
[0190]在此，本實施方式3的特征在于，在形成在區(qū)域AR3上的鈍化膜PAS的表面上形成用來形成凹凸形狀的多個溝DIT2，在包含該溝DIT2的內(nèi)壁的鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF這一點。該高熱傳導率膜HCF延伸到形成LDMOSFET的區(qū)域AR1，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱傳遞到高熱傳導率膜HCF并到達區(qū)域AR3。此時，在本實施方式3中，由于區(qū)域AR3的表面因多個溝DIT2而成為凹凸形狀，所以在區(qū)域AR3中，高熱傳導率膜HCF的表面積增大。其結果，形成在區(qū)域AR3上的高熱傳導率膜HCF的散熱效率提高(散熱片效果)。S卩，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱從形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF傳遞到形成在區(qū)域AR3上的高熱傳導率膜HCF，利用區(qū)域AR3中的散熱片效果高效地散熱。因此，根據(jù)本實施方式3，可以抑制傳遞到形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的熱，所以可以抑制形成在同一半導體襯底IS上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0191]<本實施方式3中的變形例>
[0192]下面，說明本實施方式3中的變形例。在圖33中，在本變形例中，不僅在區(qū)域AR3上，而且在區(qū)域ARl的表面上也形成多個溝DIT3，利用該多個溝DIT3在形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS的表面上形成凹凸形狀。另外，在區(qū)域ARl中，在形成在鈍化膜PAS上的多個溝DIT3的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。由此，在本變形例中，除了區(qū)域AR3的散熱片效果以夕卜，在區(qū)域ARl中也可以獲得散熱片效果，所以從形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET產(chǎn)生的熱可以從形成在區(qū)域ARl和區(qū)域AR3上的高熱傳導率膜HCF高效地散熱。尤其是，根據(jù)本變形例，在形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的表面上形成凹凸形狀，所以可以得到能夠把由LDMOSFET產(chǎn)生的熱充分散熱的效果。
[0193]<本實施方式3中的半導體器件的制造方法>
[0194]本實施方式3中的半導體器件是上述的構成，以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】其制造方法。首先，像圖34所示的那樣，通過使用通常的半導體制造技術，在半導體襯底IS上形成外延層EPI之后，在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上形成LDMOSFET。然后，在包含形成了 LDMOSFET的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl中形成與LDMOSFET電氣連接的栓塞。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線，之后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜ILl上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2中形成栓塞之后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2上形成由例如鋁膜構成的第2層布線。然后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜IL2上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。接著，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILN上形成焊盤H)之后，在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS。
[0195]然后，像圖35所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，形成從形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的多個溝DIT。而且，在本實施方式3中，通過該工序，在區(qū)域AR3上也形成從鈍化膜PAS的表面到達形成在下層層間絕緣膜ILN的多個溝DIT2。此時，例如，形成在區(qū)域AR3上的溝DIT2的密度形成得比形成在區(qū)域AR2上的溝DIT密度高。由此，可以在形成在區(qū)域AR3上的鈍化膜PAS的表面上形成凹凸形狀。
[0196]然后，像圖36所示的那樣，在形成了多個溝DIT和溝DIT2的鈍化膜PAS上，形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。具體地，在從形成了多個溝DIT的區(qū)域AR2的鈍化膜PAS，通過形成了多個溝DIT2的區(qū)域AR3的鈍化膜PAS，進而到形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS為止的半導體襯底IS的整個主面上，形成高熱傳導率膜HCF。此時，沿著溝DIT的內(nèi)壁和溝DIT2的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜、氧化鎂膜等的熱傳導率良好的膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。尤其是，高熱傳導率膜HCF由氮化鋁膜形成時，可以在含氮的氣氛中通過靶材為鋁的反應性濺射法形成氮化鋁膜。
[0197]接著，像圖37所示的那樣，在形成在包含形成區(qū)域AR1、溝DIT的區(qū)域AR2和形成溝DIT2的區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上的高熱傳導率膜HCF上，形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF。該低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成，可以通過使用例如CVD法、濺射法形成。
[0198]然后，像圖38所示的那樣，在包含形成在區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)和形成在區(qū)域AR3上的溝DIT2內(nèi)的低熱傳導率膜LCF上形成犧牲層之后，用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在低熱傳導率膜LCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部和溝DIT2的內(nèi)部埋入犧牲層SCL。具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術除去形成在區(qū)域ARl和在區(qū)域AR3上的低熱傳導率膜LCF。
[0199]然后，像圖39所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術，通過例如使用氫氟酸的蝕刻除去埋入到區(qū)域AR3的溝DIT2的內(nèi)部的犧牲層SCL。此時，層間絕緣膜ILN由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成，但是根據(jù)本實施方式3，在層間絕緣膜ILN與犧牲層SCL之間形成有例如與氧化硅膜的蝕刻選擇比高的高熱傳導率膜HCF。因此，高熱傳導率膜HCF作為在蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0200]然后，像圖40所示的那樣，在從區(qū)域ARl到區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成第I導體膜。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第I導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第I導體膜，從而在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。
[0201]然后，像圖41所示的那樣，在跨過區(qū)域ARl和區(qū)域AR2和區(qū)域AR3的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜，在該壓電膜上形成第2導體膜。具體地，壓電膜由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第2導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。接著，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第2導體膜和壓電膜，從而在區(qū)域AR2上形成由第2導體膜構成的上部電極UPE，形成由壓電膜構成的壓電層PZL。而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，在區(qū)域ARl上，通過除去第2導體膜而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在把區(qū)域ARl的焊盤H)開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功能。
[0202]然后，像圖42所示的那樣，除去埋入到形成在區(qū)域AR2上的溝DIT的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，例如，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成。因此，低熱傳導率膜LCF作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。而且，在本實施方式3中，在低熱傳導率膜LCF的下層形成由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，在高熱傳導率膜HCF的下層形成由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN，但在蝕刻犧牲層SCL時，該低熱傳導率膜LCF和高熱傳導率膜HCF作為蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0203]然后，像圖43所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，可以露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤PD的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式3中的半導體器件。
[0204](實施方式4)
[0205]在本實施方式4中，說明在包圍形成有LDMOSFET的區(qū)域ARl的區(qū)域ARO上形成從鈍化膜PAS貫通到半導體襯底IS的散熱栓塞的例子。
[0206]<本實施方式4中的半導體器件的器件結構>
[0207]圖44是示出本實施方式4中的半導體器件的器件結構的剖面圖。在圖44中示出半導體襯底IS的區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域ARl的周邊區(qū)域即區(qū)域ARO的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式2中也是，在同一半導體襯底IS上形成LDMOSFET和薄膜壓電體波諧振器BAW。然后，在包圍區(qū)域ARl的周邊形成區(qū)域AR0。在此，形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的器件結構與上述實施方式I?3相同，所以其說明省略。另外，形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW的器件結構也與上述實施方式2、上述實施方式3相同，所以主要說明區(qū)域ARO的結構。
[0208]在圖44中，在半導體襯底IS的區(qū)域ARO中形成外延層EPI，在該外延層EPI上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。然后，在層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2，在該層間絕緣膜IL2上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS，形成從鈍化膜PAS的表面到達半導體襯底IS的貫通溝TH。然后，向該貫通溝TH內(nèi)埋入導電材料而形成散熱栓塞TPLG。在形成了該散熱栓塞TPLG的鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。
[0209]在此，本實施方式4的特征點在于，在形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的周邊形成的區(qū)域ARO上形成散熱栓塞TPLG這一點。S卩，在本實施方式4中，形成從形成在區(qū)域ARO上的鈍化膜PAS到達半導體襯底IS的散熱栓塞TPLG。另外，該散熱栓塞TPLG在其上部與高熱傳導率膜HCF直接接觸。由此，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱從形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF向形成在區(qū)域ARO上的高熱傳導率膜HCF傳遞。然后，傳遞到形成在區(qū)域ARO上的高熱傳導率膜HCF的熱的一部分通過與高熱傳導率膜HCF直接接觸的散熱栓塞TPLG從半導體襯底IS散熱。因此，根據(jù)本實施方式4，由于在與區(qū)域ARl相鄰的區(qū)域ARO上設置了散熱栓塞TPLG，所以可以從該散熱栓塞TPLG高效地散熱。即，根據(jù)本實施方式4，由LDMOSFET產(chǎn)生的熱在到達形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW之前，熱的一部分從散熱栓塞TPLG散熱，所以可以抑制形成在同一半導體襯底IS上的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0210]尤其是，由于本實施方式4中的散熱栓塞TPLG通過向貫通溝TH中埋入例如由鎢(W)等構成的熱傳導率比較高的金屬膜而形成，所以可以提高從散熱栓塞TPLG散熱的效率。
[0211]<本實施方式4中的半導體器件的制造方法>
[0212]本實施方式4中的半導體器件是上述的構成，以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】其制造方法。首先，像圖45所示的那樣，通過使用通常的半導體制造技術，在半導體襯底IS上形成外延層EPI之后，在半導體襯底IS的區(qū)域ARl上形成LDMOSFET。然后，在包含形成LDMOSFET的區(qū)域AR1、形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2和與區(qū)域ARl相鄰的區(qū)域ARO的半導體襯底is的整個主面上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl中形成與LDMOSFET電氣連接的栓塞。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILl上形成由例如鋁膜構成的第I層布線，之后，在形成在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上的層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2中形成栓塞之后，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜IL2上形成由例如鋁膜構成的第2層布線。然后，在包含區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成的層間絕緣膜IL2上，形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。接著，在形成在區(qū)域ARl上的層間絕緣膜ILN上形成焊盤H)之后，在包含區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域ARO的半導體襯底IS的整個主面上，形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜PAS。
[0213]然后，像圖46所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術形成從形成在區(qū)域ARO上的鈍化膜PAS的表面到達半導體襯底IS的貫通溝TH。然后，在形成了該貫通溝TH的鈍化膜PAS的表面上，形成由例如鎢膜構成的金屬膜。此時，金屬膜形成為還埋入到貫通溝TH的內(nèi)部。然后，例如，通過使用CMP法除去在鈍化膜PAS上形成的不需要的金屬膜。由此，可以只向貫通溝TH的內(nèi)部埋入金屬膜，形成散熱栓塞TPLG。
[0214]然后，像圖47所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術形成從形成在區(qū)域AR2上的鈍化膜PAS到達形成在下層的層間絕緣膜ILN的多個溝DIT。
[0215]然后，像圖48所示的那樣，在形成了多個溝DIT的鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。具體地，在從形成了多個溝DIT的區(qū)域AR2的鈍化膜PAS，通過形成在區(qū)域ARO上的鈍化膜PAS，直到形成在區(qū)域ARl上的鈍化膜PAS的半導體襯底IS的整個主面上，形成高熱傳導率膜HCF。此時，沿著溝DIT的內(nèi)壁形成高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜、氧化鎂膜等的熱傳導率良好的膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。尤其是，在高熱傳導率膜HCF由氮化鋁膜形成時，可以在含氮的氣氛中利用靶材為鋁的反應性濺射法，形成氮化鋁膜。
[0216]接著，在包含區(qū)域ARl、形成了溝DIT的區(qū)域AR2和與區(qū)域ARl相鄰的區(qū)域ARO的半導體襯底is的整個主面上形成的高熱傳導率膜HCF上，形成熱傳導率比高熱傳導率膜HCF低的低熱傳導率膜LCF。該低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成，可以通過使用例如CVD法、濺射法形成。
[0217]然后，像圖49所示的那樣，在包含形成在區(qū)域AR2上的溝DIT內(nèi)的低熱傳導率膜LCF上形成犧牲層之后,用例如化學機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)除去形成在低熱傳導率膜LCF上的不需要的犧牲層。由此，可以只向溝DIT的內(nèi)部埋入犧牲層SCL。具體地，該犧牲層SCL由例如氧化硅膜形成。
[0218]然后，像圖50所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術除去形成在區(qū)域ARl和區(qū)域AR3上的低熱傳導率膜LCF。
[0219]然后，像圖51所示的那樣，在跨過區(qū)域ARO和區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成籽層SDL，在該籽層SDL上形成第I導體膜。籽層SDL由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第I導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。然后，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第I導體膜，在區(qū)域AR2上形成下部電極BTE。[0220]然后，像圖52所示的那樣，在跨過區(qū)域ARO和區(qū)域ARl和區(qū)域AR2的半導體襯底IS的整個主面上形成壓電膜，在該壓電膜上形成第2導體膜。具體地，壓電膜由例如氮化鋁膜形成，可以通過使用例如濺射法形成。另外，第2導體膜由例如鑰膜(Mo)形成，可以通過使用例如濺射法形成。接著，通過使用光刻技術和蝕刻技術加工第2導體膜和壓電膜，從而在區(qū)域AR2上形成由第2導體膜構成的上部電極UPE，形成由壓電膜構成的壓電層PZL。而且，形成由導體膜構成的分路電極SHE。另外，在區(qū)域ARl上，通過除去第2導體膜而在表面上露出壓電膜PZF，在加工區(qū)域AR2的壓電膜PZF的工序中，在把區(qū)域ARl的焊盤H)開口的區(qū)域中也除去壓電膜PZF。另外，區(qū)域ARl的籽層SDL和壓電膜PZF具有與高熱傳導率膜HCF相同的功能。
[0221]然后，像圖53所示的那樣，除去埋入到形成在區(qū)域AR2上的溝DIT的犧牲層SCL而形成空洞部CAV。此時，例如，犧牲層SCL由氧化硅膜形成，而低熱傳導率膜LCF由例如氮化硅膜、氧化鋁膜形成。因此，低熱傳導率膜LCF作為蝕刻犧牲層SCL時的蝕刻阻擋物起作用。而且，在本實施方式4中，在低熱傳導率膜LCF的下層形成由例如氮化鋁膜形成的高熱傳導率膜HCF。因此，在高熱傳導率膜HCF的下層形成由與犧牲層SCL相同的氧化硅膜形成的層間絕緣膜ILN，但蝕刻犧牲層SCL時，該低熱傳導率膜LCF和高熱傳導率膜HCF作為蝕刻阻擋物起作用，所以可以保護層間絕緣膜ILN。
[0222]然后，像圖54所示的那樣，通過使用光刻技術和蝕刻技術在形成在區(qū)域ARl上的高熱傳導率膜HCF和鈍化膜PAS上形成開口部。由此，可以露出形成在區(qū)域ARl上的焊盤PD的表面。像以上那樣，可以制造本實施方式4中的半導體器件。
[0223](實施方式5)
[0224]在本實施方式5中，說明作為構成功率放大器PA的半導體元件，使用異質(zhì)結雙極晶體管(HBT)的例子。即，在本實施方式5中，說明在同一半絕緣性襯底(在本說明書中，設為半絕緣性襯底也包含在半導體襯底中)上形成HBT和薄膜壓電體波諧振器BAW的例子。
[0225]例如，有使用了砷化鎵(GaAs)等的II1-V族化合物半導體的半導體元件?；衔锇雽w具有與硅(Si)相比遷移率大、能夠得到半絕緣性結晶的特征。另外，化合物半導體可以制作混晶，可以形成異質(zhì)結。
[0226]作為使用了異質(zhì)結的半導體元件，有異質(zhì)結型雙極晶體管(以下稱為HBT(Heterojunction Bipolar Transistor))。該HBT是基極層用砷化鎵、發(fā)射極層用磷化銦鎵(InGaP)或砷化鋁鎵(AlGaAs)等的雙極晶體管。S卩，HBT是基極層與發(fā)射極層用不同的半導體材料形成異質(zhì)結的雙極晶體管。
[0227]利用該異質(zhì)結，可以使基極發(fā)射極結中的發(fā)射極的禁帶寬度比基極的禁帶寬度大。因此，由于可以使從發(fā)射極向基極注入的載流子比從基極向發(fā)射極注入的逆電荷的載流子多很多，所以具有HBT的電流放大率很大的特征。HBT由于像上述那樣電流放大率極大，所以在例如便攜式電話機上搭載的功率放大器PA中使用。以下，說明該HBT的器件結構。
[0228]< HBT的器件結構>
[0229]圖55是示出HBT的器件結構的剖面圖。像圖55所示的那樣，在半絕緣性的GaAs襯底(半絕緣性襯底)1GS的背面形成由金膜等構成的背面電極BE，在GaAs襯底IGS的表面(主面)上形成HBT。在GaAs襯底IGS的表面上形成子集電極層SC，在該子集電極層SC上形成集電極電極CE和集電極臺面CM。在集電極臺面CM上形成基極臺面BM，在基極臺面BM的周邊部形成基極電極BAE。另外，在基極臺面BM的中央部形成發(fā)射極層EL，在該發(fā)射極層EL上形成發(fā)射極電極EE。在這樣地構成的HBT上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。然后，形成貫通該層間絕緣膜ILl地到達發(fā)射極電極EE的連接孔CNT3。在包含連接孔CNT3內(nèi)的層間絕緣膜ILl上形成由構成發(fā)射極布線的金布線Lla和金布線Llb構成的第I層布線LI。然后，在第I層布線LI上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。
[0230]如果使用這樣地構成的HBT，則可以利用異質(zhì)結使基極發(fā)射極結中的發(fā)射極的禁帶寬度比基極的禁帶寬度大。因此，由于可以使從發(fā)射極向基極注入的載流子比從基極向發(fā)射極注入的逆電荷的載流子多很多，所以具有HBT的電流放大率很大的特征。因此，功率放大器PA中也可以使用HBT。另外，多個圖55所示的HBT并聯(lián)連接而形成例如圖2所示的放大部FAMP、放大部SAMP、放大部TAMP。
[0231]<本實施方式5中的半導體器件的器件結構>
[0232]下面，說明本實施方式5中的半導體器件的器件結構。圖56是示出本實施方式5中的半導體器件的構成的剖面圖。在圖56中示出形成在GaAs襯底IGS的區(qū)域ARl和區(qū)域AR2上的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的HBT的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。即，在本實施方式5中，在同一 GaAs襯底IGS上形成HBT和薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0233]首先，參照圖56說明形成在GaAs襯底IGS的區(qū)域ARl上的結構。在圖56中，在GaAs襯底IGS的區(qū)域ARl中，形成例如具有圖55所示的結構的HBT，在該HBT上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜。然后，在層間絕緣膜上形成例如由金膜構成的多個布線層，在該布線層上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。在該層間絕緣膜IL2上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜(表面保護膜)PAS。然后，在鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜IL2高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜(熱傳導率150W /m.K)或氧化鎂膜(熱傳導率59W / m.K)構成。而且，在高熱傳導率膜HCF上形成由例如氮化鋁膜構成的籽層SDL和壓電膜PZF。
[0234]接著，參照圖56說明形成在GaAs襯底IGS的區(qū)域AR2上的結構。在圖56中，在GaAs襯底IGS上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在層間絕緣膜IL2上形成例如構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW。另外，該薄膜壓電體波諧振器BAW的構成與上述實施方式I相同，所以其說明省略。
[0235]本實施方式5中的半導體器件是上述的構成，以下，說明其特征點。本實施方式5中的特征點在于，例如，像圖56所示的那樣，在鈍化膜PAS上設置熱傳導率比層間絕緣膜IL2高的高熱傳導率膜HCF這一點。即，在本實施方式5中，具有以下特征點:在包含形成HBT的區(qū)域ARl和形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2的GaAs襯底IGS的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，主要由HBT產(chǎn)生的熱利用形成在GaAs襯底IGS的整個面上的高熱傳導率膜HCF高效地向四面八方散熱。其結果，可以降低形成HBT的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的HBT的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，根據(jù)本實施方式5，即使在例如在同一 GaAs襯底IGS上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW和HBT時，也可以充分抑制來自HBT的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0236](實施方式6)
[0237]在本實施方式6中，說明在同一 SOI襯底上形成構成發(fā)送濾波器TXF或接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW、構成天線開關的MOSFET和構成功率放大器PA的LDMOSFET的例子。
[0238]在近年來的便攜式電話機中，不僅有聲音通話功能，還追加各種各樣的應用功能。即，在便攜式電話機中追加便攜式電話機用的配發(fā)音樂的視聽、動畫傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送等聲音通話功能以外的功能。伴隨著這樣的便攜式電話機的多功能化，存在許多世界各國的頻段(GSM (注冊商標，Global System for Mobile communications)頻段、PCS (PersonalCommunication Services)頻段等和調(diào)制方式(GSM、EDGE (Enhanced Data rates for GSMEvolution, GSM 增強數(shù)據(jù)率演進)、WCDMA(Wideband Code Division Multiplex Access,寬帶碼分多址)等)。因此，在便攜式電話機中，必須應對與多個不同的頻段、不同的調(diào)制方式對應的收發(fā)信號。因此，在便攜式電話機中，用I個天線共享這些收發(fā)信號的發(fā)送和接收，用天線開關切換與天線的連接。
[0239]例如，圖57是示出便攜式電話機的收發(fā)部的構成的框圖。像圖57所示的那樣，本實施方式6中的便攜式電話機具有:基帶部BBU、高頻集成電路部RFICU、功率放大器PA、發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF、移相器PH、低噪放大器、天線開關ASW和天線ANT。
[0240]在這樣構成的本實施方式6中的便攜式電話機中，構成為可以用天線開關ASW切換多個發(fā)送路徑，并且構成為可以用天線開關ASW切換多個接收路徑。
[0241]<天線開關的器件結構>
[0242]以下，說明構成上述的天線開關ASW的MOSFET的結構。在天線開關ASW中，要求確保大功率的發(fā)送信號的高質(zhì)量性、且減少對其它頻段的通信造成不良影響的干擾波(高次諧波)的發(fā)生的性能。因此，作為構成天線開關ASW的開關元件使用場效應晶體管時，在該場效應晶體管中，不僅要求高耐壓性，還要求可以減少高次諧波畸曲的性能。
[0243]因此，構成天線開關ASW的場效應晶體管，為了實現(xiàn)低損失、低高調(diào)波畸曲，使用形成在寄生容量少、線性性質(zhì)優(yōu)良的GaAs襯底、藍寶石襯底上的場效應晶體管(例如，HEMT(High Electron Mobility Transistor,高電子遷移率晶體管))。但是,高頻特性優(yōu)良的化合物半導體襯底價格高，從降低天線開關的成本的觀點出發(fā)，是不優(yōu)選的。為了實現(xiàn)天線開關的成本降低，使用形成在廉價的硅襯底上的場效應晶體管是有效的。但是，廉價的硅襯底與高價的化合物半導體襯底相比寄生容量大、比形成在化合物半導體襯底上的場效應晶體管高次諧波畸曲大。
[0244]于是，在本實施方式6中，從削減天線開關的成本的觀點出發(fā)，說明由形成在例如SOI (silicon on insulator)襯底上的MOSFET構成天線開關ASW的例子。
[0245]圖58是示出MOSFET的剖面的剖面圖。在圖58中，在半導體襯底(支持襯底)SUB上形成埋入絕緣層Β0Χ，在該埋入絕緣層BOX上形成硅層。用該半導體襯底SUB、埋入絕緣層BOX和硅層形成SOI襯底。然后，在該SOI襯底上形成MOSFET。在SOI襯底的硅層中形成主體區(qū)域BD。該主體區(qū)域BD由例如導入了作為P型雜質(zhì)的硼等的P型半導體區(qū)形成。在主體區(qū)域BD上形成柵極絕緣膜GOXl，在該柵極絕緣膜GOXl上形成柵極電極G。柵極絕緣膜GOXl由例如氧化硅膜形成。另一方面，柵極電極G由多晶硅膜PF和鈷硅化物膜CS的層疊膜形成。構成柵極電極G的一部分的鈷硅化物膜CS是為了降低柵極電極G的電阻而形成的。
[0246]接著，在柵極電極G兩側(cè)的側(cè)壁形成側(cè)壁SW，在位于該側(cè)壁SW的下層的硅層內(nèi)形成低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld。該低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld與柵極電極G匹配地形成。然后，在低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls的外側(cè)形成高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls，在低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXld的外側(cè)形成高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRld。高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld與側(cè)壁SW匹配地形成。而且，在高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld的表面上形成鈷硅化物膜CS。用低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXlS、高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRlS、鈷硅化物膜CS形成源極區(qū)SR，用低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXld、高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRld、鈷硅化物膜CS形成漏極區(qū)DR。
[0247]低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld和高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld都是導入了例如磷、砷等的η型雜質(zhì)的半導體區(qū)，導入低濃度雜質(zhì)擴散區(qū)EXls、EXld的雜質(zhì)的濃度比導入高濃度雜質(zhì)擴散區(qū)NRls、NRld的雜質(zhì)的濃度小。
[0248]本實施方式6中的MOSFET是上述的構成，以下，說明在MOSFET上形成的布線結構。在圖58中，以覆蓋本實施方式6中的MOSFET的方式形成層間絕緣膜IL。該層間絕緣膜IL由例如氧化硅膜形成。然后，在層間絕緣膜IL中形成到達源極區(qū)SR的接觸孔CNT、到達漏極區(qū)DR的接觸孔CNT。然后，向接觸孔CNT內(nèi)埋入鈦/氮化鈦膜和鎢膜而形成栓塞PLG1、PLG2。在形成了栓塞PLGl和栓塞PLG2的層間絕緣膜IL上形成第I層布線LI (源極布線SL、漏極布線DL)。例如,第I層布線LI由鈦/氮化鈦膜、鋁膜和鈦/氮化鈦膜的層疊膜形成。而且，在該第I層布線LI上形成多層布線，但在圖58中省略。像以上那樣，形成本實施方式6中的MOSFET。
[0249]<本實施方式6中的半導體器件的器件結構>
[0250]下面，說明本實施方式6中的半導體器件的器件結構。圖59是示出本實施方式6中的半導體器件的構成的剖面圖。在圖59中示出形成在SOI襯底的區(qū)域AR1、區(qū)域AR2和區(qū)域AR4上的結構。區(qū)域ARl是形成構成功率放大器PA的LDMOSFET的區(qū)域，區(qū)域AR2是形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域。另外，區(qū)域AR4是形成構成天線開關ASW的MOSFET的區(qū)域。即，在本實施方式6中，在同一 SOI襯底上形成LDMOSFET、薄膜壓電體波諧振器BAW和M0SFET。
[0251]首先，參照圖59說明在SOI襯底的區(qū)域ARl上形成的結構。在圖59中，在SOI襯底的區(qū)域ARl中形成具有例如圖3所示的結構的LDMOSFET，在該LDMOSFET上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜。然后，在層間絕緣膜上形成由例如鋁膜構成的多個布線層，在該布線層上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN。在該層間絕緣膜ILN的表面上形成焊盤H)。焊盤H)用作外部連接端子，與例如鍵合線連接。
[0252]在形成了焊盤H)的層間絕緣膜ILN上形成由例如氮化硅膜構成的鈍化膜(表面保護膜)PAS。在形成在焊盤ro上的鈍化膜PAS中形成開口部，焊盤ro從該開口部露出。然后，在鈍化膜PAS上形成熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF。該高熱傳導率膜HCF由例如氮化鋁膜(熱傳導率150W / m.K)或氧化鎂膜(熱傳導率59W / m.K)構成。在該高熱傳導率膜HCF上也形成開口部，焊盤H)從該開口部露出。然后，在鈍化膜PAS上形成籽層SDL和壓電膜PZF。籽層SDL和壓電膜PZF由例如氮化鋁膜構成，所以具有與高熱傳導率膜HCF同等的功能。在該籽層SDL和壓電膜PZF上也形成開口部，焊盤H)從該開口部露出。
[0253]接著，參照圖59說明形成在SOI襯底的區(qū)域AR2上的結構。在圖59中，在SOI襯底上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在層間絕緣膜IL2上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成構成發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的薄膜壓電體波諧振器BAW。另外，該薄膜壓電體波諧振器BAW的構成與上述實施方式I相同，所以其說明省略。
[0254]下面，參照圖59說明形成在SOI襯底的區(qū)域AR4上的結構。在圖59中，在SOI襯底上形成例如構成天線開關ASW的MOSFET (參照圖58)，以覆蓋該MOSFET的方式形成由氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL1。在該層間絕緣膜ILl上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜IL2。然后，在層間絕緣膜IL2上形成由例如氧化硅膜構成的層間絕緣膜ILN，在該層間絕緣膜ILN上形成鈍化膜PAS，在該鈍化膜PAS上形成高熱傳導率膜HCF。然后，在鈍化膜PAS上形成籽層SDL和壓電膜PZF。由于籽層SDL和壓電膜PZF由例如氮化鋁膜構成，所以具有與高熱傳導率膜HCF同等的功能。
[0255]本實施方式6中的半導體器件是上述的構成，以下，說明其特征點。本實施方式6中的特征點在于，例如，像圖59所示的那樣，在鈍化膜PAS上設置熱傳導率比層間絕緣膜ILN高的高熱傳導率膜HCF這一點。即，在本實施方式6中，具有以下特征點:在包含形成LDMOSFET的區(qū)域ARl、形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2和形成MOSFET的區(qū)域AR4的SOI襯底的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF。由此，主要由LDMOSFET產(chǎn)生的熱利用形成在SOI襯底的整個面上的高熱傳導率膜HCF高效地向四面八方散熱。其結果，可以降低形成LDMOSFET的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自在區(qū)域ARl上形成的LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。因此，根據(jù)本實施方式6，即使在例如在同一 SOI襯底上搭載薄膜壓電體波諧振器BAW、LDMOSFET和MOSFET時，也可以充分抑制來自LDMOSFET的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升，由此，可以抑制由薄膜壓電體波諧振器BAW構成的發(fā)送濾波器TXF、接收濾波器RXF的濾波器特性(電氣特性)變差。
[0256]尤其是，在本實施方式6中，希望在形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2與形成LDMOSFET的區(qū)域ARl之間設置形成MOSFET的區(qū)域AR4。這是因為，通過在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間設置區(qū)域AR4，可以抑制由形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET產(chǎn)生的熱的影響波及形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW。S卩，在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2相鄰時，來自形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET的熱的影響容易波及到形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW，但是通過在區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間設置區(qū)域AR4，可以增大區(qū)域ARl與區(qū)域AR2之間的距離。其結果，可以有效地抑制由形成在區(qū)域ARl上的LDMOSFET產(chǎn)生的熱的影響波及形成在區(qū)域AR2上的薄膜壓電體波諧振器BAW。
[0257]<本實施方式6的變形例>
[0258]在上述的上述實施方式6中說明了例如天線開關ASW由在SOI襯底上形成的MOSFET構成時的情況，但是天線開關ASW由HEMT構成時也可以適用本發(fā)明的技術思想。
[0259]例如，由于HEMT在半絕緣性襯底(GaAs襯底)上形成，所以通過由HBT構成功率放大器PA，可以在同一半絕緣性襯底(GaAs襯底)上形成HEMT、HBT和薄膜壓電體波諧振器BAW。然后，可以采用在包含形成HBT的區(qū)域AR1、形成薄膜壓電體波諧振器BAW的區(qū)域AR2和形成HEMT的區(qū)域AR4的半絕緣性襯底的整個區(qū)域中，在鈍化膜PAS上設置高熱傳導率膜HCF的構成。由此，主要由HBT產(chǎn)生的熱利用形成在半絕緣性襯底的整個面上的高熱傳導率膜HCF高效地向四面八方散熱。其結果，可以降低形成HBT的區(qū)域ARl的溫度，所以可以抑制來自形成在區(qū)域ARl上的HBT的發(fā)熱造成的薄膜壓電體波諧振器BAW的溫度上升。
[0260]以上基于實施方式具體地說明了本發(fā)明人完成的發(fā)明，但很顯然，本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離其主要發(fā)明構思的前提下，可以做出各種變更。
[0261]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0262]本發(fā)明可以廣泛應用于制造半導體器件的制造業(yè)。
【權利要求】
1.一種半導體器件，其特征在于包括: (a)、半導體襯底； (b)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成的半導體元件； (C)、覆蓋上述半導體元件的、在上述半導體襯底上形成的絕緣膜； (d)、作為在上述絕緣膜上形成的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及 (e)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜形成的薄膜壓電體波諧振器。
2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 在上述高熱傳導率膜和上述薄膜壓電體波諧振器之間形成熱傳導率比上述高熱傳導率膜低的低熱傳導率膜。
3.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 上述半導體襯底在上述第I區(qū)域與上述第2區(qū)域之間具有第3區(qū)域； 在形成在上述半導體襯底的上述第3區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
4.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于:. 在形成在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
5.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域的周圍，形成從上述絕緣膜的表面到達上述半導體襯底的溝，在上述溝的內(nèi)部埋入導電性材料。
6.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 上述高熱傳導率膜由氮化鋁膜或氧化鎂膜形成。
7.如權利要求2所述的半導體器件，其特征在于: 上述低熱傳導率膜由氧化鋁膜或氮化硅膜形成。
8.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于: 上述薄膜壓電體波諧振器具有: (el)、在上述高熱傳導率膜上形成的聲絕緣部； (e2)、在上述聲絕緣部上形成的下部電極； (e3)、在上述下部電極上形成的壓電層；以及 (e4)、在上述壓電層上形成的上部電極。
9.如權利要求8所述的半導體器件，其特征在于: 上述聲絕緣部由被在上述絕緣膜上形成的凹部和上述下部電極夾著的空洞部形成。
10.如權利要求8所述的半導體器件，其特征在于: 上述聲絕緣部由埋入在上述絕緣膜上形成的凹部的聲反射部形成。
11.一種便攜式電話機，其特征在于包括: (a)、處理基帶信號的基帶部； (b)、把用上述基帶部處理過的上述基帶信號調(diào)制成發(fā)送信號的RFIC部； (C)、把由上述RFIC部調(diào)制了的上述發(fā)送信號的功率放大的功率放大器； (d)、把被上述功率放大器放大的上述發(fā)送信號的頻帶作為通過頻帶的發(fā)送濾波器； (e)、發(fā)送通過了上述發(fā)送濾波器的上述發(fā)送信號的天線；(f)、把由上述天線接收的接收信號的頻帶作為通過頻帶的接收濾波器；以及 (g)、把通過了上述接收濾波器的上述接收信號放大的低噪放大器， 上述RFIC部還具有對被上述低噪放大器放大了的上述接收信號進行解調(diào)的功能， 上述功率放大器包含用來放大上述發(fā)送信號的放大用晶體管， 上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器由多個薄膜壓電體波諧振器構成， 上述功率放大器、上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器在同一半導體芯片上形成， 上述半導體芯片具有: (H)、半導體襯底； (f2)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成的上述放大用晶體管； (f3)、覆蓋上述放大用晶體管的、在上述半導體襯底上形成的絕緣膜； (f4)、作為在上述絕緣膜上形成的膜的、熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜；以及 (f5)、在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜上隔著上述高熱傳導率膜形成的上述薄膜壓電體波諧振器。
12.如權利要求11所 述的便攜式電話機，其特征在于: 在上述高熱傳導率膜和上述薄膜壓電體波諧振器之間形成熱傳導率比上述高熱傳導率膜低的低熱傳導率膜。
13.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述半導體襯底在上述第I區(qū)域與上述第2區(qū)域之間具有第3區(qū)域； 在形成在上述半導體襯底的上述第3區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
14.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 在形成在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
15.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域的周圍，形成從上述絕緣膜的表面到達上述半導體襯底的溝，在上述溝的內(nèi)部埋入導電性材料。
16.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述功率放大器中包含的上述放大用晶體管是LDMOSFET。
17.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述功率放大器中包含的上述放大用晶體管是異質(zhì)結雙極晶體管。
18.如權利要求11所述的便攜式電話機，其特征在于: 上述便攜式電話機，構成為發(fā)送頻帶不同的多個發(fā)送信號，且構成為接收頻帶不同的多個接收信號； 上述便攜式電話機具有天線開關，該天線開關在發(fā)送時從上述頻帶不同的多個發(fā)送信號的任一個中選擇應發(fā)送的信號、或者在接收時從上述頻帶不同的多個接收信號的任一個中選擇應接收的信號； 在形成了上述功率放大器、上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器的上述半導體芯片上形成有上述天線開關。
19.一種半導體器件的制造方法，該半導體器件包括在同一半導體襯底上形成的薄膜壓電體波諧振器和半導體元件，上述薄膜壓電體波諧振器具有:聲絕緣部； 在上述聲絕緣部上形成的下部電極； 在上述下部電極上形成的壓電層；以及 在上述壓電層上形成的上部電極， 該半導體器件的制造方法的特征在于包括: (a)、在上述半導體襯底的第I區(qū)域上形成上述半導體元件的工序； (b)、在上述(a)工序之后，以覆蓋上述半導體元件的方式在上述半導體襯底上形成絕緣膜的工序； (C)、在上述(b)工序之后，在形成在上述半導體襯底的第2區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹部的工序； (d)、在上述(c)工序之后，在上述絕緣膜上形成保護膜的工序； (e)、在上述(d)工 序之后，形成埋入上述凹部的犧牲層的工序； (f)、在上述(e)工序之后，在包含上述犧牲層上的上述保護膜上形成第I導體膜的工序; (g)、在上述(f)工序之后，通過對上述第I導體膜進行構圖，在在上述半導體襯底的上述第2區(qū)域上形成的上述犧牲層和上述保護膜上形成上述下部電極的工序； (h)、在上述(g)工序之后，在包含上述下部電極上的上述保護膜上形成壓電膜的工序; (i)、在上述(h)工序之后，在上述壓電膜上形成第2導體膜的工序； (j )、在上述(i )工序之后，通過對上述第2導體膜和上述壓電膜進行構圖，形成上述壓電層和上述上部電極的工序；以及 (k)、在上述(j)工序之后，通過蝕刻除去埋入上述凹部的上述犧牲層，形成作為上述聲絕緣部的空洞部的工序； 上述保護膜作為蝕刻埋入上述凹部的上述犧牲層時的蝕刻阻擋物。
20.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述保護膜由熱傳導率比上述絕緣膜高的高熱傳導率膜形成。
21.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述犧牲層由氧化硅膜形成； 上述保護膜由能夠取得與上述氧化硅膜的蝕刻選擇比的膜形成。
22.如權利要求21所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述保護膜由氮化鋁膜形成； 上述(k)工序是使用氫氟酸蝕刻上述犧牲層。
23.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 在上述(d)工序與上述(e)工序之間具有: (I)、在上述保護膜上形成熱傳導率比上述保護膜低的低熱傳導率膜的工序；以及U)、在上述(I)工序之后，通過對上述低熱傳導率膜進行構圖，在上述半導體襯底的上述第2區(qū)域上殘留上述低熱傳導率膜的工序。
24.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述半導體襯底在上述第I區(qū)域與上述第2區(qū)域之間具有第3區(qū)域；上述(C)工序在形成在上述半導體襯底的上述第3區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
25.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 上述(c)工序在形成在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域上的上述絕緣膜的表面上形成凹凸形狀。
26.如權利要求19所述的半導體器件的制造方法，其特征在于: 在上述(b)工序與上述(C)工序之間具有: (η)、在上述半導體襯底的上述第I區(qū)域的周圍，形成貫通上述層間絕緣膜的溝的工序；以及 (ο )、在上述(η )工序之后，在`上述溝的內(nèi)部埋入導電材料的工序。
【文檔編號】H03H9/17GK103444080SQ201280015308
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權日:2011年4月1日
【發(fā)明者】淺井健吾, 礒部敦 申請人:瑞薩電子株式會社
相關技術
網(wǎng)友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！
1