[发明专利]半导体器件及其制造方法以及便携式电话机

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造方法以及便携式电话机，尤其涉及适用于在同一半导体芯片上形成薄膜压电体波谐振器和半导体元件的技术的有效技术。

背景技术

在日本特开2002-175081号公报（专利文献1）中，记载了在空腔中制造TFR（薄膜谐振器）的技术。在该技术中，可以使用选择蚀刻形成空腔。具体地，通过对在形成底部蚀刻屏障的层上覆盖的高电阻率硅层进行蚀刻来形成空腔。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002-175081号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

近年来，以GSM（Global System for Mobile Communications，全球移动通信，注册商标）方式、PCS（Personal Communication Systems，个人通讯系统）方式、PDC（Personal Digital Cellular，个人数字蜂窝）方式、和CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）方式等通信方式为代表的移动通信机器（例如，便携式电话机）在全世界普及开来。

一般地，在便携式电话机中，用RFIC部把由基带部处理过的基带信号调制成发送信号（无线频率信号），用功率放大器把调制后的发送信号的功率放大。然后，经由把发送频带作为通过频带的发送滤波器，把发送信号从天线作为电波发射。另一方面，经由把接收频带作为通过频带的接收滤波器，把由天线接收的接收信号向低噪放大器输入。然后，在低噪放大器中，接收信号被放大，被放大的接收信号被RFIC部解调成基带信号。然后，解调了的基带信号由基带部处理。这样一来，可以在便携式电话机中进行收发。

像上述那样，在便携式电话机中设置有发送滤波器、接收滤波器，该发送滤波器、接收滤波器由例如SAW（Surface Acoustic Wave，声表面波）滤波器形成。SAW滤波器是利用了表面弹性波的原理的滤波器，是利用在由钽酸锂（LiTaO₃）、水晶等构成的压电衬底上形成的梳形电极的结构周期只使特定波长的信号通过的滤波器。

在此，近年来，随着便携式电话机继续朝多功能化和小型轻量化发展，构成便携式电话机的部件进一步集成化。作为其一例，分析了把发送滤波器和接收滤波器与功率放大器形成在同一半导体衬底（半导体芯片）上。但是，构成功率放大器的放大用晶体管形成在半导体衬底上，而构成发送滤波器、接收滤波器的SAW滤波器形成在压电衬底上。因此，发送滤波器、接收滤波器限于使用SAW滤波器，功率放大器与发送滤波器和接收滤波器不能形成在同一半导体衬底上。

于是，作为替代SAW滤波器的滤波器，BAW（Bulk Acoustic Wave，声体波）滤波器引人注目。该BAW滤波器是由把例如氮化铝（AlN）、氧化锌（ZnO）等的压电膜夹在由例如钼（Mo）构成的上部电极与下部电极之间的薄膜压电体波谐振器构成的滤波器。与上述的SAW滤波器利用表面弹性波不同，BAW滤波器在利用称为体弹性波的压电膜自身的共振振动这一点上SAW滤波器与BAW滤波器不同。该BAW滤波器由于利用压电膜自身的共振振动，所以无须用形成压电膜的衬底自身作为压电衬底，可以形成在各种各样的衬底上。因此，BAW滤波器可以形成在例如硅由构成的半导体衬底上。因此，考虑通过发送滤波器、接收滤波器使用BAW滤波器，可以在同一半导体衬底上形成功率放大器与发送滤波器和接收滤波器的可能性提高。即，可以在同一半导体衬底上形成构成功率放大器的放大用晶体管、构成发送滤波器、接收滤波器的BAW滤波器的可能性提高。

但是，在同一半导体衬底上形成功率放大器与发送滤波器和接收滤波器时，来自功率放大器的发热的影响可能波及发送滤波器、接收滤波器。即，由于构成发送滤波器、接收滤波器的薄膜压电体波谐振器的共振频率具有温度依赖性，所以如果来自功率放大器的热传递到薄膜压电体波谐振器，则薄膜压电体波谐振器的共振频率从设计值偏离。其结果，发送滤波器、接收滤波器的滤波器特性（电气特性）变差。尤其是，伴随着移动通信系统中的传送容量的增加和传送速度的高速化，由便携式电话机处理的功率变大，来自功率放大器的发热量有增加的倾向。因此，在同一半导体衬底上搭载发送滤波器、接收滤波器与功率放大器时，必须尽可能抑制来自功率放大器的发热传递到发送滤波器、接收滤波器，抑制对发送滤波器、接收滤波器的滤波器特性（电气特性）的影响。