[发明专利]谐振器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及谐振器及其制造方法，尤其涉及纳米谐振器。

背景技术

在射频(RF)电路中需要谐振器。传统谐振器是石英晶体，提供了高品质(q-)因数谐振器。然而，这种谐振器是体积较大的分立器件，使得它们不太适用于小型移动应用。较小的谐振器将是优选的。

为此，已经研究出微机电系统(MEMS)谐振器。这些谐振器具有与良好的石英谐振器相当的q-因数并且具有更小的外形封装。它们具有能利用硅技术进行大规模生产的其他优势并且因此它们能以相对较低的成本制造。

然而，MEMS谐振器也存在一些缺点。它们是分立器件，不能与CMOS工艺完全兼容。与标准CMOS工作所需的大约1.2V电压相比，它们需要相对高的工作电压，例如大约10V。相关参数是动生电阻，其等于谐振器的输入电压与输出电流的比值。这种谐振器的动生电阻相对高(MΩ)，而谐振频率相对低。这些因素限制了电路设计自由度并且增大了功耗。

已经提出了多种其他的谐振器结构。

在WO 02/078075中描述了一个示例，描述了一种用于半导体器件的制造方法，可用来在深槽上制造桥路。该桥路可以不振荡。所使用的方法有很多缺点。最重要的是，所述方法使用了晶片接合步骤，使得工艺过程更加复杂并且使得该方法与标准CMOS工艺不兼容。其次，用于形成桥路的方法是光刻，之后是活性离子蚀刻(RIE)，这限制了元件的空间。

因此，需要一种克服了这些缺点中的一些或全部的谐振器。

发明内容

根据本发明，提供了一种制造谐振器的方法。

该方法是一种采用与传统工艺兼容的方式制造可以非常小并且与其电极间隔很近的谐振器的直接途径。这不同于WO 02/078075中的需要通常不出现在传统制造流水线中的晶片接合步骤的方法。而且，间隙尺寸可以与栅极氧化物的厚度一样小。栅极氧化物可被制造成非常精确的厚度，因此根据本发明的方法可以产生电极与谐振器之间非常精确的间隔。

本发明还涉及一种通过以下步骤制造包括上述谐振器的半导体器件的方法：

提供衬底；

在衬底上形成掩埋氧化物层；

利用上述方法在衬底上的衬底谐振器区中形成谐振器，并且在衬底的至少一个有源器件区上形成至少一个有源器件；

在谐振器区上沉积热分解聚合物并将其形成图案；

在有源器件区和谐振器区上的热分解聚合物上沉积可渗透电介质层；

加热器件来分解热分解聚合物以形成第二空腔。

在另一方面，本发明还涉及一种器件。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在将参考附图仅以示例方式对各个实施例进行描述，其中：

图1示出了根据本发明的谐振器的制造中的一个步骤的侧视图；

图2示出了图1中的步骤的俯视图；

图3到图5示出了达到图1所示的步骤所使用的中间步骤的侧视图；

图6示出了在该方法中的后续步骤的侧视图；

图7示出了图6中的步骤的俯视图；

图8示出了具有气敏层的谐振器；以及

图9到图14示出了在包括谐振器的集成器件的制造中的侧视图。

在不同附图中，相同或相似的部件给出了相同的标号，这些附图是示意性的而并非按比例绘制。

具体实施方式

参考图1和图2，在其上形成有氧化物层4的半导体衬底2上形成了一种结构。半导体层6形成在掩埋氧化物层4上。在本实施例中，衬底和半导体层6都是硅。

在半导体层6上形成图案以形成图2所示的FINFET(鳍片场效应晶体管)结构。这一结构包括第一电极10和第二电极12，两个电极在中心区8形成锥形并且连接到窄的中心杆14。在这种FINFET中，第一电极和第二电极(10，12)是源极和漏极。

FINFET结构还包括在中心区8中类似锥形并且环绕中心杆14的第三电极16和第四电极18。第三电极16和第四电极18布置在中心杆14的每一侧并且通过薄的绝缘氧化物20与中心杆相分隔。当使用FINFET时，第三电极16和第四电极18作为栅极电极。

已知许多方法来制造这样的FINFET结构。注意，本发明并不需要按照FINFET结构那样运行，因此术语FINFET结构在本发明中可用来描述与FINFET类似的结构，诸如例如图1和图2所示的结构，或者具有通过横向绝缘层与相对的栅极电极相分隔的纵向延伸的窄沟道的其他类似结构。

工艺流程可以见下文，如图3到图5所示。