[发明专利]一种集成芯片及其制作方法

说明书

本申请公开了一种集成芯片及其制作方法，包括步骤：在硅衬底上划分硅器件区域和砷化镓器件区域；在硅衬底对应砷化镓器件区域上形成砷化镓外延结构；在砷化镓外延结构上形成砷化镓器件；在硅衬底上对应硅器件区域形成硅器件；形成所述砷化镓器件与所述硅器件之间的金属互连层。可以将砷化镓器件和硅器件集成到一个芯片上，实现降低制造成本、减小器件面积、提升系统集成度等优点。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种集成芯片及其制作方法。

背景技术

随着通信技术的发展，射频器件得到越来越广泛的应用，包括基站、手机和其它各种智能终端设备，也包括Sub-6GHz频段和毫米波频段。其中装置于各类无线通信终端系统的射频前端，是实现整个无线通讯智能终端前端的射频信号接收与发射功能的核心系统，通常由功率发大器(PA)、滤波器(Filter)、低噪声放大器(LNA)和射频开关(RF Switch)等多个器件组合构成。追求低功耗、高性能、低成本是通信技术升级的主要驱动力，也是芯片设计研发的主要方向。射频电路的技术升级主要依靠新设计、新工艺和新材料的结合，在5G及未来移动通信中，器件的小型化与集成化是主要的趋势。

砷化镓(GaAs)化合物半导体是无线通信系统射频功率放大器的主要材料之一，由于其高电子迁移率，在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点，用于制作异质结双极型晶体管(GaAs HBT)和高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT),广泛应用于移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等设备系统。

目前，各种射频前端芯片由不同厂家生产，或者由同一公司的不同产品线制作完成，然后在封装阶段集成到一个模块提供给终端用户使用，因此具有制作成本高、器件面积大、系统损耗大等缺点。

发明内容

本申请的目的是提供一种集成芯片及其制作方法，将砷化镓器件和硅器件集成到一个芯片上。

本申请公开了一种集成芯片的制作方法，包括步骤：

在硅衬底上划分硅器件区域和砷化镓器件区域；

在硅衬底对应砷化镓器件区域上形成砷化镓外延结构；

在砷化镓外延结构上形成砷化镓器件；

在硅衬底上对应硅器件区域形成硅器件；

形成所述砷化镓器件与所述硅器件之间的金属互连层。

可选的，所述在硅衬底对应砷化镓器件区域上形成砷化镓外延结构的步骤中包括：

在硅衬底上形成砷化镓外延结构；

通过湿法或干法刻蚀将硅器件区域的砷化镓外延结构去除；保留砷化镓器件区域上的砷化镓外延结构。

可选的，所述在硅衬底对应砷化镓器件区域上形成砷化镓外延结构的步骤中包括：

在硅衬底上形成一层氧化硅或氮化硅；

通过刻蚀去除砷化镓器件区域的氧化硅或氮化硅；

在硅衬底上形成对应砷化镓器件区域的砷化镓外延结构；

去除硅器件区域的氧化硅或氮化硅。

可选的，所述在硅衬底对应砷化镓器件区域上形成砷化镓外延结构的步骤中包括：

对晶圆进行清洗；

在硅衬底上形成砷预层或镓预层；

对砷预层或镓预层进行初始核化；

形成砷化镓晶体；

在砷化镓晶体上形成砷化镓外延结构；