專利名稱：設(shè)有諧振器的半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，所述半導(dǎo)體裝置包含襯底。本發(fā)明還涉及所述半導(dǎo)體裝置。
將這樣的方法例如可用于制作RF收發(fā)機(jī)。
背景技術(shù)：
在美國專利申請US2002/0145489中說明了一種在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法。這樣的諧振器提供了為包括半導(dǎo)體裝置(如RF收發(fā)器)的系統(tǒng)產(chǎn)生穩(wěn)定頻率所需的、具有很高的Q值的綜合振蕩器。這樣的諧振器通常稱為微機(jī)電裝置或MEM。希望用這樣的MEM來取代昂貴的、且不能集成到半導(dǎo)體裝置內(nèi)的分立的石英振蕩器。所述半導(dǎo)體基于包括襯底的SOI(絕緣基硅)晶片。SOI晶片包含通常由氧化物制成的絕緣層。制作這樣的諧振器的方法包括以下步驟-確定在所述襯底上生成的第一層圖案，-確定在所述襯底上生成的第二層圖案，-蝕刻所述第二層，以確定能以某一振動模式進(jìn)行諧振的元件，該元件靠近一條槽。
所述氧化層足以阻止所述蝕刻，并防止與所述襯底的連接，即防止泄漏電流。如關(guān)于所述現(xiàn)有技術(shù)的圖33所示，所述元件附著在所述襯底的底部。
這種方法的第一個缺點(diǎn)是，在形成諧振器后，需要特定的復(fù)雜加工步驟來將其進(jìn)行密封。確實，在通常情況下，至少一個保護(hù)性的氧化層和至少一個金屬化層覆蓋了整個所述襯底。在所述的現(xiàn)有技術(shù)中，為防止所述元件熔入(cast)到所述金屬化層和氧化層中，需要確定額外的蓋層。
第二個缺點(diǎn)是所述蝕刻不能進(jìn)行得很深，因為所述氧化物絕緣層阻止了所述蝕刻，而該層沒有深入地集成到所述晶片的襯底中，0.5微米到2微米是這種SOI技術(shù)的蝕刻深度極限。
最后，這種解決方案的成本很高，因為它使用了SOI晶片，而眾所周知，SOI晶片比傳統(tǒng)的半導(dǎo)體晶片成本高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，該方法不使用SOI晶片，能夠以簡單的方式在嚴(yán)格密封的半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器。
為此目的，提供了一種在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，所述諧振器包括具有相互垂直的第一軸和第二軸的襯底，其中，所述方法包括以下步驟-在所述襯底上蝕刻孔，-設(shè)置形成第一電極的第一摻雜區(qū)，-將所述第一電極分成兩個電極，-依照特定的淀積圖案，在所述孔的內(nèi)部和周圍敷設(shè)經(jīng)劃定的氧化物淀積層，-界定完全覆蓋所述孔的第二摻雜區(qū)，-清除所述氧化物淀積層，以確定形成諧振器元件，該諧振器能在兩個電極之間振動。
此外，提供了包含具有第一摻雜區(qū)、兩個相互垂直的軸、與所述第一摻雜區(qū)接觸的第二摻雜區(qū)和諧振器的襯底的半導(dǎo)體裝置，所述諧振器形成具有兩個部分的元件，該兩部分能在由所述第一摻雜區(qū)制成的兩個電極之間振動，且通過所述第二摻雜區(qū)將所述元件的第一部分保持在基本與所述襯底表面平行的位置，并且所述元件的第二部分與所述襯底的表面基本垂直，并能自由移動。
如我們將詳細(xì)了解的一樣，在本方法中使用的氧化層使得獲得能在兩個電極之間振動的元件成為可能，且所述元件處于孔中，其中，第二摻雜層覆蓋所述孔，以將諧振器密封，同時，將所述元件的一部分固定在所述襯底的表面。
在非限制性的實施例中，所述孔最好基本垂直于所述襯底表面的槽或孔隙。
其優(yōu)點(diǎn)在于，所述襯底屬于高電阻型，而所述第一摻雜區(qū)屬于低電阻型。
優(yōu)選方案是，在一個非限制性實施例中，所述的兩個電極的分割通過進(jìn)行氬或硼或離子注入的分割圖案來實現(xiàn)。
其優(yōu)點(diǎn)在于，所述注入將所述孔的底部和各側(cè)部分地覆蓋，且所述襯底的表面與所述孔鄰接。
其優(yōu)點(diǎn)在于，所述特定的淀積圖案沿第二軸延伸，且所述淀積圖案的內(nèi)部允許將所述氧化物淀積層在整個孔內(nèi)和與所述孔鄰接的所述襯底表面上，以及更遠(yuǎn)處。
其優(yōu)點(diǎn)在于，所述第二摻雜區(qū)通過沿所述半導(dǎo)體的第一軸延伸的第二摻雜圖案得到，且所述圖案的內(nèi)側(cè)允許第二摻雜劑完全淀積在所述孔內(nèi)。
其優(yōu)點(diǎn)在于，所述第二摻雜圖案的內(nèi)側(cè)允許第二摻雜劑完全覆蓋與所述孔鄰接的所述氧化物淀積層，以及更遠(yuǎn)處。
優(yōu)選方案是，在一個非限制性實施例中，所述方法還包括沿所述第二軸在所述孔的兩側(cè)添加第一接觸墊的步驟，所述接觸墊與第一摻雜區(qū)接觸。
優(yōu)選方案是，在一個非限制性實施例中，所述方法還包括沿所述第一軸在所述孔的兩側(cè)添加第二接觸墊的步驟，所述接觸墊與第二摻雜區(qū)接觸。


通過閱讀以下詳細(xì)說明和參閱附圖，可以更清楚地了解本發(fā)明的另一些目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是在本發(fā)明的半導(dǎo)體內(nèi)制作諧振器的方法的流程圖，圖2表示用于根據(jù)圖1的方法制作諧振器的半導(dǎo)體，圖3表示設(shè)在圖2的半導(dǎo)體裝置上的界定圖案，圖4表示圖案定界步驟后的圖2的半導(dǎo)體裝置的兩個截面圖，圖5表示設(shè)在圖3的半導(dǎo)體裝置上的蝕刻圖案，圖6表示在蝕刻步驟和第一摻雜步驟后的圖4的半導(dǎo)體的截面圖，圖7表示設(shè)在圖5的半導(dǎo)體裝置上的分割圖案，圖8表示經(jīng)過分割步驟后的圖6的半導(dǎo)體的兩個截面圖，圖9表示設(shè)在圖7的半導(dǎo)體裝置上的經(jīng)劃定的氧化物淀積層，圖10表示經(jīng)過氧化物淀積步驟后的圖8的半導(dǎo)體的兩個截面圖，圖11表示設(shè)在圖9的半導(dǎo)體裝置上的摻雜圖案，圖12表示經(jīng)過第二摻雜步驟后的圖10的半導(dǎo)體的兩個截面圖，圖13表示經(jīng)過清理步驟后的圖12的半導(dǎo)體的兩個截面圖，圖14是加了若干接觸墊的圖11的半導(dǎo)體裝置的平面圖，圖15表示加了一些接觸墊的圖13中的半導(dǎo)體裝置的兩個截面圖。
具體實施例方式
以下的說明中，沒有詳細(xì)介紹本行業(yè)技術(shù)人員熟知的功能或結(jié)構(gòu)，以免本發(fā)明的要點(diǎn)為不必要的細(xì)節(jié)所掩蓋。
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體裝置SI內(nèi)制作諧振器的方法。所述半導(dǎo)體裝置SI包括襯底Z_HO。所述襯底由硅制成。在圖1中表示所述方法的流程圖，并且，圖2中示出了半導(dǎo)體裝置SI。
襯底Z_HO是高電阻型的襯底，其電阻率最好大于10歐姆·厘米，使它呈現(xiàn)高電阻率。半導(dǎo)體裝置SI包括兩個相互垂直的軸XX’和YY’，且它們與所述半導(dǎo)體裝置SI的表面為同平面。
在以下的說明中，使用了圖4所示的兩個截面圖，如圖2所示，第一圖AA’沿第一軸XX’得到，而第二圖BB’沿第二軸YY’得到。
為在所述的半導(dǎo)體裝置SI內(nèi)制作諧振器，執(zhí)行了以下步驟。
在第一個步驟“界定”中，通過稱為界定圖案的第一圖案M_HL在半導(dǎo)體裝置SI上確定第一界定區(qū)Z_HL。諧振器將構(gòu)建在該界定區(qū)Z_HL內(nèi)。界定圖案M_HL用作隔離層，以在下一加工步驟中保護(hù)所述諧振器以外的區(qū)域。
為此目的，將第一圖案M_HL用在半導(dǎo)體裝置SI的襯底上，該圖案的內(nèi)側(cè)是開口，且是所述的界定區(qū)Z_HL，其外側(cè)是光面掩模(plainmask)，所述第一圖案將半導(dǎo)體裝置SI的襯底部分地覆蓋。如圖3所示，第一圖案M_HL沿第二軸BB’延伸。
通常，代表特定圖案的物理掩模由硼硅酸鹽制成。根據(jù)襯底上淀積的是樹脂還是氧化物，使用兩種不同的方法。
如果將樹脂應(yīng)用于襯底，則使用了以下方法-將樹脂敷設(shè)在襯底上，-加上掩模，-將整個襯底在UV(紫外線)下曝光，-在所述的曝光下，所述樹脂層(適于在UV或X射線下曝光的光刻膠)的未遮掩部分發(fā)生聚合，-將所述樹脂顯影，-設(shè)置一些金屬化層，并在襯底上進(jìn)行蝕刻，-用溶劑清除所述樹脂。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)樹脂顯影時，將整個襯底浸入到本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的顯影劑產(chǎn)品中。所述產(chǎn)品將所述樹脂發(fā)生聚合的區(qū)域溶解。從而，襯底包括兩種區(qū)域若干剝離區(qū)和若干保護(hù)區(qū)。
當(dāng)施加氧化物時，使用了以下方法-將所述氧化物施加在襯底的整個表面上，-將樹脂施加在所述氧化物上，并加上掩模，-將整個襯底在UV下曝光，-在聚合后，將所述樹脂層進(jìn)行顯影，使得一些氧化區(qū)被剝離，-對所述經(jīng)剝離的氧化區(qū)進(jìn)行蝕刻(離子蝕刻)，使得這些區(qū)中的氧化物被清除，-用溶劑清除所述樹脂從而，所述襯底具有一些由氧化物覆蓋的區(qū)，且這些氧化物表示了與所用的掩模相同的圖案，最后，可以進(jìn)行某種摻雜或蝕刻，然后，通過蝕刻，將剩余的氧化物清除。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)樹脂不夠硬而不足以承受較深的蝕刻步驟時，便采用這種也被稱為硬掩模的第二種方法。
在第二步“蝕刻”中，通過第二圖案M_TR在半導(dǎo)體裝置SI的襯底內(nèi)設(shè)置孔TR。如圖5所示，第二圖案M_TR(以連續(xù)線表示的矩形)比第一圖案M_HL小，且存在于第一圖案M_HL的輪廓內(nèi)，使得在界定區(qū)Z_HL內(nèi)形成孔TR。
所述孔是孔槽。如圖6所示，在截面圖BB’中，所述孔基本上垂直于襯底的表面。
在第三步“第一摻雜”中，在襯底的界定區(qū)Z_HL內(nèi)側(cè)進(jìn)行第一次摻雜，使之具有較低的接入電阻，以確定形成電極的導(dǎo)電區(qū)或第一摻雜區(qū)Z_DIFF1。該第一摻雜區(qū)是低電阻的，其電阻率最好低于0.5歐·厘米。從而，在經(jīng)過該第一摻雜步驟后，一部分所述界定區(qū)變成了低電阻區(qū)。
如圖6的截面圖BB’所示，用打點(diǎn)的區(qū)域表示第一摻雜區(qū)Z_DIFF1。
例如，用摻雜劑N+離子進(jìn)行所述摻雜。從而，第一摻雜區(qū)Z_DIFF1形成了由N+離子構(gòu)成的晶體網(wǎng)絡(luò)。
然后，將界定圖案M_HL(硬掩模)清除。
在第四步“分割”中，將導(dǎo)電區(qū)Z_DIFF1進(jìn)行分割，以形成兩個不同的導(dǎo)電區(qū)。為此目的，使用了第三圖案M_ARBOR，以將高電阻性的摻雜劑敷設(shè)在孔TR的內(nèi)部。該摻雜劑最好由硼或氬(AR)制成。如圖7的平面圖所示，用兩個連續(xù)線的正方形表示第三圖案M_ARBOR，且所述正方形的內(nèi)部是平坦的。該圖案M_ARBOR沿第二軸YY’延伸。
圖8的截面圖AA’或BB’中的箭頭表示要注入硼或氬的區(qū)域。其中的灰色區(qū)域標(biāo)明了實際上存在硼或氬注入的區(qū)域。除由第三圖案M_ARBOR隱藏的表面外，在半導(dǎo)體裝置SI的整個表面上執(zhí)行了所述注入。該注入部分地覆蓋了所述孔的輪廓和底部。圖案M_ARBOR的形狀讓氬部分地淀積在孔TR的底部和側(cè)壁之內(nèi)以及與所述孔TR相鄰的襯底表面處。
更詳細(xì)地說，在第一截面圖AA’中，在孔TR外的襯底表面處，可以看到氬已被淀積在襯底表面處，并完全覆蓋了與孔TR鄰接的襯底，而在第二截面圖BB’中，在孔TR外的襯底表面處，摻雜劑AR未淀積在第一摻雜區(qū)Z_DIFF1上，而直接淀積在靠近該區(qū)的襯底Z_HO上。
從而，所述高電阻性摻雜劑的淀積在由第一摻雜劑Z_DIFF1制成的孔中定界了兩個不同的導(dǎo)電區(qū)，而如圖8所示，這形成了兩個電極ELECT1和ELECT2。確實，孔TR底部的氬或硼注入斷開了所述晶體網(wǎng)絡(luò)的原子鍵。從而，在該部位，消除了用N+離子摻雜的硅的導(dǎo)電性。
在氬淀積后，如以上在掩模的說明中所述，通過蝕刻，從襯底上清除了第三圖案M_ARBOR。
在第五步“氧化物淀積”中，在半導(dǎo)體裝置SI的襯底上提供了經(jīng)劃定的氧化物淀積層Z-OXI，如以下所述，在以后的階段使用所述氧化物淀積層來界定代表所述諧振器元件。
為此目的，在半導(dǎo)體裝置SI的襯底上應(yīng)用了第四個特定的經(jīng)劃定的圖案M_ONO。在圖9中，用點(diǎn)劃線表示該第四圖案，該圖案沿第二軸YY’延伸。該圖案完全覆蓋了原先第一圖案M_HL、第二圖案M_TR和第三圖案M_ARBOR所在的位置。所述氧化物淀積圖案M_ONO的內(nèi)部呈現(xiàn)允許進(jìn)行所述氧化物淀積層的開口，而其外部便為光面掩模。
該圖案的形式允許將所述氧化物淀積在整個孔TR的內(nèi)部和與孔TR鄰接的襯底表面及更遠(yuǎn)處，使得該圖案完全覆蓋低電阻區(qū)Z_HL。
圖10的截面圖AA’和BB’詳細(xì)表示氧化物淀積層Z_OXI，圖中用方格區(qū)域代表該淀積層。從圖中可以看出，氧化物Z_OXI淀積在孔TR內(nèi)的底部和側(cè)壁。
而且，從第一截面圖AA’中可以看出，在孔TR外的襯底表面上，所述氧化物淀積層在與孔TR鄰接的氬注入層上。在第二截面圖BB’中，在孔TR外的襯底表面上，氧化物Z_OXI完全覆蓋了鄰接孔TR的第一摻雜區(qū)Z_DIFF1，并且覆蓋了與第一摻雜區(qū)Z_DIFF1的該部分相鄰的氬注入層。
在第六步“第二摻雜”中，用第二種摻雜劑進(jìn)行第二次摻雜。
為此目的，在半導(dǎo)體裝置SI的襯底上設(shè)置了第五圖案M_PS。在圖11中用虛線表示第五圖案M_PS。該圖案沿半導(dǎo)體裝置SI的第一軸XX’延伸，它完全覆蓋第二圖案M_TR的原先位置并部分覆蓋第一圖案M_HL、第三圖案M_ARBOR和第四圖案M_ONO的原先位置。圖案M_PS的外部代表所述光面掩模，而其內(nèi)部代表允許注入P+離子之類的第二摻雜劑的開口。
從圖14可看出，該第二摻雜圖案M_PS留下了兩個未覆蓋其他圖案的原先位置的開口PS1和PS2，因此在后面可以在這兩個開口PS1和PS2的位置上加入若干焊接觸墊。
圖12的截面圖AA’和BB’中，詳細(xì)表示摻雜劑淀積層Z_DIFF2，加有陰影線的區(qū)域代表該淀積層。從圖中可以看出，該第二摻雜劑Z_DIFF2淀積在孔TR內(nèi)的底部和側(cè)壁。
而且，從第一截面圖AA’中可看出，在孔TR外的襯底表面上，第二摻雜劑Z_DIFF2完全覆蓋了與孔TR鄰接的氧化物淀積層Z_OXI，并覆蓋了靠近該氧化物淀積部分的氬注入層。在第二截面圖中，在孔TR外的襯底表面上，摻雜劑Z_DIFF2部分地覆蓋了與孔TR鄰接的氧化區(qū)Z_OXI。
當(dāng)然，用于第二摻雜區(qū)Z_DIFF2的第二摻雜劑也可以由N+離子構(gòu)成。在這種情況下，用于第一摻雜區(qū)Z_DIFF1的第一摻雜劑由P+離子構(gòu)成。
在第七步“清理”中，清除所述氧化物淀積層，以確定所述元件，所述元件能夠在第四步中確定的兩個電極之間振動，從而可代表所述諧振器。例如，用氫氟酸(HF)溶液進(jìn)行所述清理。從而，如圖13所示，此時有一些空氣AIR存在于所述氧化物所處位置。
如半導(dǎo)體裝置SI的截面圖AA’和BB’所示，所述元件包括兩個部分，所述元件的第一部分M1基本與襯底的表面平行，而所述元件的第二部分M2基本與襯底的表面垂直，并能夠移動。從第一截面圖AA’中可以看出，第一部分M1通過第二摻雜區(qū)Z_DIFF2固定在所述表面。從第二截面圖BB’中也可以看出，垂直的第二部分M2是可以自由移動的，使得當(dāng)兩個電極ELECT1和ELECT2受到電流的激勵時，所述元件能在這些電極之間方便地振動，且所述元件由第二摻雜區(qū)Z_DIFF2制成。
應(yīng)當(dāng)注意，如第一截面圖AA’所示，由于第二摻雜區(qū)Z_DIFF2延伸并超過了如上所述的所述元件所處的孔TR，并且超過了與孔TR鄰接的氧化物淀積層，因此，它氣密地密封了所述諧振器，從而也密封了半導(dǎo)體裝置SI的襯底。
在附加的步驟“加接觸墊”中，如圖14所示，為能施加使所述元件振動的電流，加入了第一接觸墊CTA。因此，為所述諧振器提供了電接入。如圖15的第二截面圖BB’所示，將兩個第一接觸墊CTA沿第二軸YY’加入，且這些接觸墊與第一摻雜區(qū)Z_DIFF1接觸。該兩個接觸墊設(shè)在孔TR的兩側(cè)。
從而，為引發(fā)振動，將交變AC和直流DC電壓施加到這兩個接觸墊CTA。得到了電容性耦合，在向兩個電極ELECT1和ELECT2饋入AC和DC電壓時，在由第一摻雜區(qū)Z_DIFF1制成的低電阻電極中可以相當(dāng)容易地流動電流。
作為響應(yīng)，由于孔TR中的所述元件是由第二摻雜劑Z_DIFF2制成的，而該第二摻雜劑與構(gòu)成所述兩個電極的Z_DIFF1相對，因而它將以機(jī)械的方式振動。當(dāng)所述AC電壓的信號頻率與所述振動的頻率匹配時，所述諧振器將發(fā)生諧振。
最后，為恢復(fù)所述元件的振動，如第一截面圖AA’所示，將其他兩個接觸墊CTB沿第一軸XX’加入，且這些接觸墊與和所述元件的第一部分M1鄰接的第二摻雜區(qū)接觸。兩個接觸墊CTB設(shè)在孔TR的兩側(cè)。
更具體地說，如圖14所示，這些接觸墊CTB連接在第四圖案M_PS的兩個開口PS1和PS2處。通過連接到這兩個第二接觸墊CTB的放大器(未示出)，可以在這兩個第二接觸墊CTB處檢測到AC信號。
在一附加步驟中，將氧化層Z_RES加到第二摻雜區(qū)Z_DIFF2和整個襯底，以保護(hù)半導(dǎo)體裝置SI的襯底。從而，如圖15所示，孔TR被完全填滿，且所述元件的第二垂直部分M2也包括了加入的氧化層Z_RES的一部分。當(dāng)然，在該Z_RES層中第一接觸墊CTA和第二接觸墊CTB設(shè)置成使得所述層讓這些接觸墊不受約束而可自由連接。
最后，如眾所周知，在半導(dǎo)體裝置SI的襯底加了許多金屬化層和氧化層，最后的氧化層作為保護(hù)層，且為了將所述半導(dǎo)體連接到電氣外殼(electric housing)，連接了金屬引腳。應(yīng)當(dāng)注意，用所述金屬化層來連接一些接觸墊，以接入所述半導(dǎo)體的一些元件(如電阻、電感和電容)，且所述氧化層用作所述金屬化層之間的絕緣層。
應(yīng)當(dāng)注意，第二摻雜區(qū)Z_DIFF2將所述諧振器元件氣密地密封，使得盡管在襯底上加入了若干其他的層，所述元件仍能自由地移動。
應(yīng)當(dāng)注意，可以將這種在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法結(jié)合到制作包含不同于所述諧振器元件的集成電路的方法中。
從而，可用簡單的方式制作具有優(yōu)良Q值的諧振器。確實，所述兩個電極和所述諧振器元件之間的距離非常小，從0.1至1μm(這是氧化物淀積層M_OXI的厚度)，而這提供了沒有能量損失的高效的連接。所述元件以精確的頻率機(jī)械振動。從而，與純振動相關(guān)的微小的電阻性損耗使得產(chǎn)生優(yōu)良的諧振頻率成為可能。已經(jīng)得知，所述Q值與電阻值成反比。
另一個優(yōu)點(diǎn)是，在制作所述諧振器的同時，與需要另外的復(fù)雜加工步驟來氣密地密封襯底的現(xiàn)有技術(shù)相反，無需加入另外的加工步驟便可實現(xiàn)對所述諧振器從而襯底的氣密密封。確實，當(dāng)?shù)诙诫s區(qū)Z_DIFF2延伸超過孔TR時，該區(qū)保護(hù)了所述諧振器元件不受其他層的影響。
此外，由于在本發(fā)明中不需要SOI技術(shù)，因此，它不使用昂貴的半導(dǎo)體材料。從而，可以在襯底中挖出深孔，而這與現(xiàn)有技術(shù)不同，在現(xiàn)有技術(shù)中，SOI工藝的氧化物絕緣層阻止了上述加工。
第四個優(yōu)點(diǎn)是，為所制作的兩個電極提供了對于半導(dǎo)體裝置的襯底的保護(hù)。確實，由于與高電阻性的襯底相比，所述電極具有較低的電阻率，因此不存在泄漏電流。所述電流流經(jīng)由所述電極代表的低電阻性通道。
第五個優(yōu)點(diǎn)是，所述諧振器集成于半導(dǎo)體自身，這樣可以減小尺寸和成本，因此比采用外部的分立諧振器好。
第六個優(yōu)點(diǎn)是，與基于平面工藝的半導(dǎo)體(如體聲波硅諧振器)相比，本發(fā)明的諧振器占據(jù)更少的空間，前者被水平地設(shè)置在所述半導(dǎo)體表面，以彎曲模式振動。
最后，另一個優(yōu)點(diǎn)是，所述諧振器的制作是在一個綜合的硅加工過程中進(jìn)行，這就是說半導(dǎo)體和諧振器是同時制作的。確實，半導(dǎo)體裝置包括一些電容、電阻和電感。如上所述，用槽TR和第一摻雜區(qū)Z_DIFF1得到了所述電容，用第二摻雜區(qū)Z_DIFF2得到了所述電阻，并用金屬化層得到了所述電感。還可增加一些附加的擴(kuò)散層來制作有源器件，比如晶體管。
當(dāng)然，也可以將所述諧振器的制作包含在用于具有晶體管的有源半導(dǎo)體器件的硅加工過程中。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于前述的實施例，在不背離如后附的權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以對所述實施例進(jìn)行變形和修改。
不應(yīng)當(dāng)將以下的權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記理解為對本發(fā)明的限制。顯然，使用動詞“包括(to comprise)”及其變化不排除在任何權(quán)利要求中規(guī)定的那些步驟和要素之外的任何其他步驟或要素。加在要素或步驟之前的冠詞“一”或“一個”(“a”或“an”)也不排除多個這樣的要素或步驟的存在。
權(quán)利要求
1.一種在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，所述半導(dǎo)體裝置包含具有相互垂直的第一軸(XX’)和第二軸(YY’)的襯底(Z_HO)，其中，所述方法包括以下步驟-在襯底(Z_HO)上蝕刻孔(TR)，-在所述孔(TR)的內(nèi)部和周圍建立用于界定第一電極的第一摻雜區(qū)(Z_DIFF1)，-將所述第一電極分割成兩個電極(ELEC1，ELEC2)，-根據(jù)特定淀積圖案(M_ONO)，將經(jīng)劃定的氧化物淀積層(Z_OXI)施加在孔(TR)的內(nèi)部和周圍，-界定將所述孔(TR)完全覆蓋的第二摻雜區(qū)(Z_DIF2)，-為界定用于形成能在兩個電極(ELEC1，ELEC2)之間振動的諧振器元件，清除所述氧化物淀積層(Z_OXI)。
2.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述孔(TR)是基本與襯底表面(Z_HO)垂直的槽或孔隙。
3.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述襯底(Z_HO)為高電阻型，而第一摻雜區(qū)(Z_DIFF1)為低電阻型。
4.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，兩個電極(ELEC1，ELEC2)的分割通過使得氬或硼或離子注入成為可能的分割圖案(M_ARBOR)實現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求4中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述摻雜劑(AR)部分地覆蓋了孔(TR)的底部和側(cè)壁以及與所述孔(TR)鄰接的襯底表面。
6.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述特定淀積圖案(M_ONO)沿第二軸(YY’)延伸，所述淀積圖案(M_ONO)的內(nèi)側(cè)使所述氧化物能被淀積在整個孔(TR)的內(nèi)部和與所述孔(TR)鄰接的襯底表面及更遠(yuǎn)處。
7.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，第二摻雜區(qū)(Z_DIFF2)通過沿半導(dǎo)體(SI)的第一軸(XX’)延伸的第二摻雜圖案(M_PS)得到，所述圖案(M_PS)的內(nèi)側(cè)使第二摻雜劑能完全淀積在孔(TR)的內(nèi)部。
8.如權(quán)利要求7中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述圖案(M_PS)的內(nèi)側(cè)讓第二摻雜劑完全覆蓋與孔(TR)鄰接的所述氧化物淀積層及更遠(yuǎn)處。
9.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述方法還包括沿第二軸(YY’)在孔(TR)的兩側(cè)加入第一接觸墊(CTA)的步驟，所述接觸墊與第一摻雜區(qū)(Z_DIFF1)接觸。
10.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述方法還包括沿第一軸(XX’)在孔(TR)的兩側(cè)加入第二接觸墊(CTA)的步驟，所述接觸墊與第二摻雜區(qū)(Z_DIFF2)接觸。
11.如權(quán)利要求1中所述的在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，其中，所述半導(dǎo)體裝置包含具有第一界定區(qū)(Z_HL)的襯底(Z_HO)，在所述第一界定區(qū)中構(gòu)建諧振器。
12.一種包含襯底(Z_HO)、第一摻雜區(qū)(Z_DIFF1)、兩個相互垂直的軸(XX ’，YY’)、與第一摻雜區(qū)(Z_DIFF1)接觸的第二摻雜區(qū)(Z_DIFF2)和諧振器的半導(dǎo)體裝置，所述諧振器由具有能在由第一摻雜區(qū)(Z_DIFF1)制成的兩個電極(ELEC1，ELEC2)之間振動的兩個部分的元件形成，所述元件的第一部分(M1)通過第二摻雜區(qū)(Z_DIFF2)保持得與襯底的表面基本在同一平面內(nèi)，所述元件的第二部分(M2)基本垂直于襯底表面并能自由移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作諧振器的方法，所述半導(dǎo)體裝置包含襯底，其中，所述方法包括以下步驟在所述襯底上蝕刻孔；建立界定第一電極的第一摻雜區(qū)(Z－DIFF1)；將所述第一電極分割成兩個電極；在所述孔的內(nèi)部和周圍施加經(jīng)劃定的氧化物淀積層；界定完全覆蓋所述孔的第二摻雜區(qū)(Z－DIFF2)；除去所述氧化物淀積層，以界定用以形成能在所述兩個電極之間振動的諧振器的元件。
文檔編號H03H3/007GK1879299SQ200480033345
公開日2006年12月13日 申請日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者P·加曼德 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司