单片集成电路及其制造方法与流程

本发明涉及电子设备，尤其涉及一种单片集成电路及其制造方法。

背景技术：

1、mems器件是微机电系统(micro-electro-mechanical system),是一种小型的器件或结构系统，其中可能包括集成的机械器件和电子器件，感应即时的或者局部环境变化。或者有相应信号输入时，对即时的或者局部环境做出某种物理上的交互动作。

2、现代电子信息技术的飞速发展,极大地推动着电子产品向多功能、高性能、可靠性、小型化、便携化以及大众化普及所要求的低成本等方向发展。基于本专利的产品将mems谐振器与lc电路集成制作在同一芯片上，形成mems单片集成电路，形成多功能的集成芯片，达到提升产品集成度、高性能、小型化、低成本的要求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种性能好、集成度高的单片集成电路及其制造方法。

2、本申请公开了一种单片集成电路的制造方法，其包括：

3、s1：提供衬底；

4、s2：在所述衬底上形成谐振器；

5、s3：在所述衬底上形成电容；和/或在所述衬底上形成电感；

6、s4：在所述衬底上制造金属互连线，以将所述电容和/或所述电感与所述谐振器连接。

7、可选地，所述步骤s2先于所述步骤s3执行，或所述步骤s2后于所述步骤s3执行，或所述步骤s2与所述步骤s3同时执行。可选地，所述衬底为晶圆。

8、可选地，所述步骤s3包括：

9、t1：通过光刻技术在所述衬底上定义所述电感的形貌；

10、t2：在光刻技术形成的凹槽中沉积聚合物薄膜；

11、t3：沿第一方向刻蚀所述聚合物薄膜；

12、t4：沿所述第一方向刻蚀所述衬底；

13、多次重复所述步骤t2、所述步骤t3与所述步骤t4以实现深硅刻蚀；

14、t5：在深硅刻蚀形成的凹槽中形成种子层；

15、t6：在深硅刻蚀形成的凹槽中填充满金属以形成所述电感。

16、可选地，所述步骤s2包括：

17、在所述衬底的一侧形成压电薄膜；

18、在所述压电薄膜远离所述衬底的一侧形成第二电极；

19、在所述衬底背离所述压电薄膜的一侧进行刻蚀形成空腔，所述空腔在第一方向上的投影落入所述压电薄膜在第一方向上的投影内，所述空腔连通所述压电薄膜与所述衬底背离所述压电薄膜的一侧；

20、在所述空腔内形成第一电极，所述第一电极位于所述压电薄膜远离所述第二电极的一侧且与所述压电薄膜贴合。

21、可选地，所述步骤s2还包括：

22、在所述空腔内形成金属层，所述金属层实现所述第一电极与所述衬底背离所述压电薄膜的一侧的电连接。

23、可选地，所述步骤s4还包括：

24、将所述衬底靠近所述谐振器的一面键合至载片；

25、对所述衬底远离所述谐振器的一面实施减薄工艺，将所述衬底的厚度减薄到50μm-150μm。

26、可选地，所述步骤s4还包括：

27、通过光刻工艺在所述衬底远离所述谐振器的一面定位若干背孔的位置与定义所述背孔的开口大小，所述背孔在第一方向上的投影与所述谐振器或所述电容或所述电感的金属电极有重叠区域；

28、对定位出的若干所述背孔的位置进行深硅刻蚀以形成所述背孔，所述背孔连通所述谐振器或所述电容或所述电感的金属电极与所述衬底远离所述谐振器的一面；

29、在所述衬底远离所述谐振器的一面以及所述背孔内形成背面金属结构，所述金属层与所述谐振器和/或所述电容和/或所述电感的金属电极连接。

30、可选地，所述步骤s2包括：

31、在所述衬底的一侧形成压电层；

32、在所述压电层远离所述衬底的一侧形成叉指换能器与反射栅，所述反射栅分布于所述叉指换能器相对的两侧，以将能量反射回所述叉指换能器。

33、可选地，所述步骤s2包括：

34、在所述衬底的一侧形成布拉格反射层；

35、在所述布拉格反射层远离所述衬底的一侧形成第一电极；

36、在所述第一电极远离所述布拉格反射层的一侧形成压电薄膜；

37、在所述压电薄膜远离所述第一电极的一侧形成第二电极。

38、可选地，所述步骤s2包括：

39、在所述衬底的一侧形成牺牲层；

40、在所述衬底形成所述牺牲层的一侧形成种子层，所述种子层覆盖所述牺牲层；

41、在所述种子层远离所述牺牲层的一侧形成第一电极；

42、在所述第一电极远离所述种子层的一侧形成压电薄膜；

43、在所述压电薄膜远离所述第一电极的一侧形成第二电极；

44、去除所述牺牲层以在所述种子层与所述衬底之间形成空腔。

45、可选地，所述电感的形貌为方形绕组形貌。

46、本申请还公开了一种单片集成电路，所述单片集成电路采用如上所述的单片集成电路的制造方法制造。

47、与相关技术相比，本申请将mems谐振器与lc电路集成制作在同一芯片上，形成mems单片集成电路，形成多功能的集成芯片，提升性能和集成度。

48、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

技术特征：

1.一种单片集成电路的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s2先于所述步骤s3执行，或所述步骤s2后于所述步骤s3执行，或所述步骤s2与所述步骤s3同时执行。

3.根据权利要求1所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述衬底为晶圆。

4.根据权利要求3所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s3包括：

5.根据权利要求1所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

6.根据权利要求5所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s2还包括：

7.根据权利要求3所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s4还包括：

8.根据权利要求7所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s4还包括：

9.根据权利要求1所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

10.根据权利要求1所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

11.根据权利要求1所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

12.根据权利要求4所述的单片集成电路的制造方法，其特征在于，所述电感的形貌为方形绕组形貌。

13.一种单片集成电路，其特征在于，所述单片集成电路采用如权利要求1-12任意一项所述的单片集成电路的制造方法制造。

技术总结
本申请公开了一种单片集成电路及其制造方法。单片集成电路的制造方法包括，提供衬底；在所述衬底上形成谐振器；在所述衬底上形成电容；和/或在所述衬底上形成电感；在所述衬底上制造金属互连线，以将所述电容和/或所述电感与所述谐振器连接。本申请将谐振器与LC电路集成制作在同一芯片上，形成MEMS单片集成电路，形成多功能的集成器件，提升性能和集成度。

技术研发人员：樊永辉,张汪根,许明伟,樊晓兵
受保护的技术使用者：深圳市汇芯通信技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15