振荡组件的制作方法

1.本发明涉及半导体制造的技术领域，尤其涉及一种振荡组件。


背景技术：

2.传统半导体工艺的电阻运用是以离子注入方式在硅片表面形成方块电阻、再以淀积多晶硅的方式制造电容的电极板。并利用隔绝氮化硅化层作为电容的介质层。
3.在半导体工艺中建立的rc振荡组件，存在着电阻值精准控制和电容稳定充放的要求。传统工艺由于电阻值单一性控制、电容极板面积的稳定度和外在环境的影响，在航天、通讯、雷达等高频器件使用上，已无法满足现代需求。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种振荡组件，旨在解决起振组件无法在高频器件上稳定使用的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种振荡组件，所述振荡组件包括：
6.半导体电阻结构；
7.电容结构，设置于所述半导体电阻结构上；
8.其中，所述半导体电阻结构包括：
9.基底层；
10.薄膜电阻，嵌入设置于所述基底层内；
11.第一绝缘层，设置于所述基底层上并覆盖所述薄膜电阻；
12.第一引线，一端连接于所述薄膜电阻上，另一端连接于所述电容结构。
13.进一步地，在一实施方式中，所述基底层上包括缺口，所述缺口通过光刻工艺形成，所述薄膜电阻通过蒸镀设置于所述基底层的缺口中。
14.进一步地，在一实施方式中，所述薄膜电阻的材料包括氮化钽。
15.进一步地，在一实施方式中，所述振荡组件还包括第二绝缘层，所述第二绝缘设置于所述第一绝缘层上并覆盖所述电容结构。
16.进一步地，在一实施方式中，所述电容结构包括第一金属层、第二金属层和介质层；
17.所述第一金属层设置于所述第一绝缘层上；
18.所述介质层设置于所述第一金属和所述第二金属层之间，覆盖所述第一金属层和所述第一绝缘层；
19.所述第二金属层设置于所述介质层上。
20.进一步地，在一实施方式中，所述第一金属层和所述第二金属层的材料包括镍钛合金，所述第一金属层和所述第二金属层通过金属蒸镀工艺形成。
21.进一步地，在一实施方式中，所述介质层的材料包括氮化硅，所述介质层通过淀积工艺形成。
22.进一步地，在一实施方式中，所述第一引线连接于所述第一金属层；所述振荡组件还包括第三引线和第四引线，所述第三引线穿过所述第二绝缘层与所述介质层连接于所述第一金属层上，所述第三引线绕过所述第二金属层接于所述第一金属层上，连接点与所述第一引线的位置对应，所述第四引线穿过所述第二绝缘层连接于所述第二金属层上。
23.进一步地，在一实施方式中，所述半导体电阻结构包括第二引线，所述第二引线穿过所述第一绝缘层连接于所述薄膜电阻上；
24.所述振荡组件还包括第三金属层和第五引线，所述第三金属层设置于所述介质层与所述第一绝缘层之间，所述第二引线的另一端连接于所述第三金属层上；所述第五引线穿过所述第二绝缘层和所述介质层连接于所述第三金属层上，连接点与所述第二引线的位置对应。
25.进一步地，在一实施方式中，所述振荡组件还包括多个第四金属层，所述第四金属层设置于所述第二绝缘层的表面，所述第四金属层分别与所述第三引线、第四引线和第五引线的另一端连接。
26.本发明提供的技术方案中，将电容结构通过第一引线连接到半导体电阻结构的薄膜电阻上，半导体电阻结构和电容结构以此共生工艺的方式形成振荡组件，从而形成一个稳定的振荡组件，达到更稳定的电阻输出，可在恶劣环境下提供最稳定的高频输出，不受高辐射、极高温、极低温和高压影响，以及具有强电磁波忍受力，实现在高频率和高功率器件上的稳定应用。
附图说明
27.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
28.图1为本发明的振荡组件的一个实施例的结构示意图；
29.图2为本发明的半导体电阻结构的一个实施例的结构示意图。
30.其中，100、半导体电阻结构；110、衬底；120、缓冲层；130、集电极层；140、基电极层；150、二维电气层；160、射电极层；170、薄膜电阻；180、第一绝缘层；191、第一引线；192、第二引线；200、振荡组件；210、电容结构；211、第一金属层；212、第二金属层；213、介质层；220、第二绝缘层；230、第三引线；240、第四引线；250、第五引线；260、第三金属层；270、第四金属层；300、基底层。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或
者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
32.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，即是指由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性质。包括晶态无机化合物(如iii
‑
v族、ii
‑
vi族化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合物(如有机半导体)和氧化物半导体等。通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体。
35.以下结合附图对本发明案发做进一步说明：
36.请参照图1，本发明实施例公开了一种振荡组件200，所述振荡组件200包括半导体电阻结构100、电容结构210和第二绝缘层220；所述半导体电阻结构100包括基底层300、薄膜电阻170、第一绝缘层180和引线，所述薄膜电阻170嵌入设置于所述基底层300内；所述第一绝缘层180设置于所述基底层300上并覆盖所述薄膜电阻170；所述引线穿过所述第一绝缘层180连接于所述薄膜电阻170上；所述基底层300上包括缺口，所述缺口通过光刻工艺形成，所述薄膜电阻170通过蒸镀设置于所述基底层300的缺口中；所述电容结构210设置于所述第一绝缘层180上；所述第二绝缘层220设置于所述第一绝缘层180上并覆盖所述电容结构210；所述半导体电阻结构100包括第一引线191，所述第一引线191一端连接于所述薄膜电阻170上，所述第一引线191的另一端连接于所述电容结构210。
37.在本实施例中，将电容结构210通过第一引线191连接到半导体电阻结构100的薄膜电阻170上，半导体电阻结构100和电容结构210以此共生工艺的方式形成振荡组件200，从而形成一个稳定的振荡组件200，达到更稳定的电阻输出，可在恶劣环境下提供最稳定的高频输出，不受高辐射、极高温、极低温和高压影响，以及具有强电磁波忍受力，实现在高频率和高功率器件上的稳定应用。
38.其中，引线的设置是先在引线所要穿过的位置利用光刻和刻蚀的工艺手段形成一个过孔，过孔穿透至对应的膜层，然后再在过孔内设置引线，形成电流导通，以下的实施方案中的引线也是以此方法形成。
39.在一实施例中，所述基底层300上包括缺口，所述缺口通过光刻工艺形成，所述薄膜电阻170通过蒸镀设置于所述基底层300的缺口中。在基底层300上通过光刻的工艺手法形成一个缺口，再在基底层300的缺口中通过蒸镀的方式设置一个薄膜电阻170，从而形成一个稳定的半导体电阻结构，达到更稳定的电阻输出，实现在高频率和高功率器件上的稳
定应用。
40.具体的，所述薄膜电阻170的材料包括氮化钽(tan)，以蒸镀金属的方式将氮化钽蒸镀设置于所述基底层300的缺口中。氮化钽受温度和辐射等因素的影响很小，制成的电阻可抵抗水汽的侵蚀，稳定性好，并且氮化钽的阻值高，因此用氮化钽制成的电阻的体积会更小，可以节省空间，从而可以减小整体的体积。
41.其中，在设置金属层前先将膜层进行平坦化，避免金属通路产生漏电与断路的现象。
42.在一实施例中，所述电容结构210包括第一金属层211、第二金属层212和介质层213；所述第一金属层211设置于所述第一绝缘层180上；所述介质层213设置于所述第一金属和所述第二金属层212之间，覆盖所述第一金属层211和所述第一绝缘层180；所述第二金属层212设置于所述介质层213上。
43.具体的，所述介质层213的材料包括氮化硅，通过淀积工艺淀积氮化硅薄膜形成介质层213。利用氮化硅高介电系数和能更有效防止离子渗透和电子穿隧问题，使得可承受更高的击穿电压和提高可靠度。
44.所述第一金属层211和所述第二金属层212的材料包括镍钛合金，所述第一金属层211和所述第二金属层212通过淀积工艺形成。镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动地恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20％以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。镍钛合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。
45.由两个镍钛合金的金属层加上设置于它们之间的氮化硅介质层213组成一个电容结构210，提高电容结构210的稳定性，使电容结构210可以耐高频和耐高压。
46.在本方案中，在基底层300上通过光刻的工艺手法上形成一个缺口，再在基底层300的缺口中通过蒸镀的方式设置一个薄膜电阻170，从而形成一个稳定的半导体电阻结构100，提供更稳定的电阻输出，再加上可耐高频和耐高压的电容结构210，组成振荡组件200，可在恶劣环境下提供最稳定的高频输出，不受高辐射、极高温、极低温和高压影响，以及具有强电磁波忍受力，实现在高频率和高功率器件上的稳定应用。
47.进一步地，所述第一引线191连接于所述第一金属层211；所述振荡组件200还包括第三引线230和第四引线240，所述第三引线230穿过所述第二绝缘层220与所述介质层213连接于所述第一金属层211上，所述第三引线230绕过所述第二金属层212接于所述第一金属层211上，连接点与所述第一引线191的位置对应，所述第四引线240穿过所述第二绝缘层220连接于所述第二金属层212上。电容结构210通过第三引线230与半导体电阻结构100接通，形成稳定的振荡电路，可在恶劣环境下提供最稳定的高频输出，不受高辐射、极高温、极低温和高压影响，以及拥有强电磁波忍受力。
48.所述半导体电阻结构100包括第二引线192，所述第二引线192穿过所述第一绝缘层180连接于所述薄膜电阻170上；所述振荡组件200还包括第三金属层260和第五引线250，所述第三金属层260设置于所述介质层213与所述第一绝缘层180之间，所述第二引线192的另一端连接于所述第三金属层260上；所述第五引线250穿过所述第二绝缘层220和所述介
质层213连接于所述第三金属层260上，连接点与所述第二引线192的位置对应。
49.如果直接从第二绝缘层220上直接开设过孔穿过第二绝缘层220、介质层213和第一绝缘层180到达薄膜电阻170上，所需形成的过孔的深度较深，对于光刻或刻蚀的难度就会增大，而且形成的过孔的精度也越差，本方案中以第三金属层260作为中间转接的平台，使得所需形成的过孔的深度较浅，因此形成的过孔的精度更高，从而使形成的引线的导电性能更好、更稳定。
50.所述振荡组件200还包括多个第四金属层270，所述第四金属层270设置于所述第二绝缘层220的表面，所述第四金属层270分别与所述第三引线230、第四引线240和第五引线250的另一端连接。通过将各处连接的引线与外界连接的端部上设置一个第四金属层270，增大连接的面积，提高导电性能，保证电路的稳定。
51.其中，所述第一引线191和所述第二引线192共同完成，所述第一金属层211和所述第三金属层260共同完成，所述第三引线230、所述第四引线240和所述第五引线250共同完成。以共生工艺的方式形成更为稳定的振荡组件200，可在恶劣环境下提供最稳定的高频输出，不受高辐射、极高温、极低温和高压影响，以及具有强电磁波忍受力，实现在高频率和高功率器件上的稳定应用。
52.如图2所示，在一实施例中，所述基底层300包括衬底110、缓冲层120、集电极层130、基电极层140、二维电子气层150和射电极层160，所述缓冲层120设置于所述衬底110上；所述集电极层130设置于所述缓冲层120上；所述基电极层140设置于所述集电极层130上；所述二维电气层150设置于所述基电极层140上；所述射电极层160设置于所述二维电气层150上；具体的，所述二维电气层150的材料包括氮化铝镓。
53.在本实施例中，以化合物半导体为基底层300形成振荡组件200，并在基电极层140和射电极层160之间设置一层二维电气层150以提高电子的迁移率。
54.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。