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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN101534103A
(43)申请公布日2009.09.16
(21)申请号CN200910048787.8
(22)申请日2009.04.03
(71)申请人中国科学院上海微系统与信息技术研究所
地址200050上海市长宁区长宁路865号
(72)发明人李昕欣吴争争顾磊
(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司
代理人潘振甦
(51)Int.CI
H03H7/00
B81B7/02
H03H3/00
B81C1/00
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种可单片集成的射频滤波器及制
作方法
(57)摘要
本发明涉及一种可单片集成的射频
滤波器及制作方法。其特征在于所述的射
频滤波器的集成在CMOS硅衬底上,电感
和电容元件结构悬空,且嵌入硅片表面。
首先是在硅片表面沉积导电金属层作为金
属-绝缘层-金属电容的下金属极板;生
长介质层薄膜作为MIM电容的绝缘介质
层;然后电镀同时形成MIM电容的上金属
极板和嵌入式螺管电感的上导线;再利用
各向异性腐蚀形成V型或倒梯型的沟槽,
用于制作电感下导线以及确定悬空释放
MIM电容的开口;在电感区域沟槽里制作
电感的下导线;最后采用各向同性腐蚀释
放电感结构和MIM电容,使它们悬空。采
用低温工艺,在普通的低阻硅片上制造,
整个微加工制造工艺与CMOS集成电路工
艺兼容。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1、一种可单片集成的射频滤波器,其特征在于所述的射频滤波器集成在CMOS硅
衬底上,电感和电容元件结构悬浮空在各向异性腐蚀形成的沟槽中,且嵌入硅片表
面以下,悬浮于沟槽上的电感和电容由周围的介质层薄膜支撑。
2、按权利要求1所述的可单片集成的射频滤波器,其特征在于所述的沟槽为V字
型或倒梯形。
3、按权利要求1或2所述的可单片集成的射频滤波器,其特征在于所述的沟槽深
度为30~70微米。
4、制作如权利要求1所述的可单片集成的射频滤波器的方法,其特征在于以普通
CMOS硅片作衬底,采用低温工艺,利用与CMOS工艺兼容的微机械加工结构实
现滤波器的制作,采用五块光刻板实现了包含电感和MIM电容元件的制作,电容
的上层金属极板和嵌入式电感的上导线在同一工艺步骤中一起形成,嵌入式的电感
和金属绝缘层-金属电容元件的无源滤波器的制作和衬底在同一工艺步骤中同时释
放;经释放后,所述的射频滤波器中的电感和电容由周围的介质薄膜支撑,形成悬
浮的结构。
5、按权利要求4所述的可单片集成的射频滤波器的制作方法,其特征在于制作步
骤是:
a.选用双抛的N型或P型电阻率较小的(100)硅片,lt;110gt;边切除;采用热氧化、
低压化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积的方法在硅片表面形成二氧化硅薄
膜,作为电感和电容器件结构释放后的支撑层;
b.在步骤a形成热氧化的硅片上溅射导电的金属层,使用第1块光刻板进行光刻形
成图形,然后刻蚀形成MIM电容的导电金属下极板;
c.用等离子体增强化学气相沉积方法在硅片表面生长氮化硅或氧化硅介质层,使用
第2块光刻板光刻形成图形,并刻蚀出图形形成MIM电容电介质层;
d.在硅片上溅射金属种子层,使用第3块光刻板光刻形成图形,然后电镀一层金属
铜,从而同时形成MIM电容的上金属极板和电感上导线;接着在铜表面电镀一层
金层,以防止铜表面的氧化;然后去除种子层,为了使后续的步骤e中各向异性腐
蚀硅的时候,电感上导线底部区域的硅被腐蚀掉,电感上导线与硅衬底的
lt;110gt;切边成10~80度角;
e.利用第4块光刻板光刻出需要各向异性腐蚀的区域,去除该区域氧化层,
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