包括异质结双极晶体管(hbt)及互补金属氧化物半导体(cmos)装置的混合功率放大器的制造方法_4

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率放大器相关联的成本而进一步减少。
[0078]在下文,将描述混合RF功率放大器70的详细结构。
[0079]图5图解说明展示根据代表性实施例的混合RF功率放大器的结构的透视图。图6图解说明展示根据代表性实施例的图5中所展示的混合RF功率放大器的结构的纵向截面图。对类似于结合图1A到4的代表性实施例所描述的方面及组件的描述可从对结合图5及6所描述的代表性实施例的描述省略。
[0080]参考图5及6,混合RF功率放大器具有其中1C 700 (其可表征为第一装置)安装于衬底900上方且1C 800 (其可表征为第二装置)堆叠于1C 700上或安置于1C 700上方的结构。1C 700及1C 800可经由插置于1C 800的下表面与1C 700的上表面之间的导电柱500彼此电连接。另外,1C 700及衬底900可经由接合线600彼此电连接。下文将参考图7A及7B更详细地描述1C 700与1C 800的啮合。
[0081]根据代表性实施例,导电柱500包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。因而,导电柱500还提供用以将由1C 800产生的热耗散到散热片(未展示)的路径。在此些实施例中,衬底900可包括导热及导电以促进此热耗散的材料或组件。在特定实施例中,导电柱包括例如铜的金属或金属合金。此外,如上所述,虽然导电柱500可用于提供所要导电及导热,但预期其它配置。举例来说,可替代导电柱500而使用例如特定环氧树脂的导热及导电材料。最终,且再次如上所述,制作1C700的衬底可包括经掺杂硅,此提供相对增加的导热及导电性。
[0082]图7A及7B图解说明展示根据代表性实施例的例如图6中所展示的混合RF功率放大器的1C 700与1C 800之间的啮合的图式。对类似于结合图1A到6的代表性实施例所描述的方面及组件的描述可从对结合图7A及7B所描述的代表性实施例的描述省略。
[0083]图7A展示1C 800的下表面且图7B展示1C 700的上表面。也就是说,1C 800的元件可形成于ic 800的下表面上,且1C 700的元件可形成于1C 700的上表面上。
[0084]参考图7A及7B,电连接到HBT放大器电路810的输入级(即,HBT 811及812的基极B)的第一 HBT接合垫870形成于1C 800的下表面上。电连接到级间阻抗匹配网络720的第一 CMOS接合垫770形成于1C 700的上表面上对应于第一 HBT接合垫870的位置。第一 HBT接合垫870及第一 CMOS接合垫770经由导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱501彼此电连接。因此,1C 700的级间阻抗匹配网络720及1C 800的HBT放大器电路810可彼此电连接。根据代表性实施例,柱501包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0085]类似地,电连接到HBT放大器电路810的输出级(S卩,HBT 811及812的集电极C)的第二 HBT接合垫880形成于1C 800的下表面上。电连接到输出阻抗匹配网络730的第二CMOS接合垫780形成于1C 700的上表面上对应于第二 HBT接合垫880的位置。第二 HBT接合垫880及第二 CMOS接合垫780经由导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱502彼此连接。因此,ic 700的输出阻抗匹配网络730与1C 800的HBT放大器电路810可彼此电连接。尽管图7A及7B中的接合垫770、780、870及880通常展示为实质上正方形,但此仅为说明性的。在其它代表性实施例中,接合垫770、780、870及880可具有不同形状,例如横截面为圆形或椭圆。此外,根据代表性实施例,柱502包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0086]如图7A中所展示的1C 800的HBT放大器电路810的HBT 811及812的射极E经由导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱503电连接到形成于1C 700的上表面上的接地节点。此外,根据代表性实施例,柱503包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0087]在其它代表性实施例中,可替代单个柱503使用多个铜柱。在其它代表性实施例中,可适当地变更接合垫770、780、870及880的位置。
[0088]图8图解说明展示根据代表性实施例的图5及6中所展示的混合RF功率放大器的第一修改的纵向截面图。对类似于结合图1A到7B的代表性实施例所描述的方面及组件的描述可从对结合图8所描述的代表性实施例的描述省略。在此代表性实施例中,1C 701的元件形成于1C 701的下表面上且1C 801的元件形成于1C 801的下表面上。
[0089]1C 701可由适合用于CMOS处理且在其上方形成有CMOS装置的半导体晶片(图8中未展示)制作。因而,ic 701包括互补金属氧化物半导体(CMOS)装置。作为替代方案,1C 701可制作于绝缘体上硅(SOI)衬底(图8中未展示)上方。对比另一衬底(例如,通常用于CMOS应用中的硅衬底)的使用,S0I衬底的使用可导致RF功率放大器或其它电路块(例如RF切换器)的性能的进一步改进。
[0090]1C 801可由适合用于处理以在其上方形成HBT的半导体晶片(图8中未展示)形成或形成于所述半导体晶片上方。在代表性实施例中,半导体晶片可包括若干个II1-V族半导体材料中的一者,例如(举例来说)砷化镓(GaAs)。
[0091]参考图8,沿厚度方向穿过IC 701的至少一个通孔790形成于IC 701中且电连接1C 701的上表面与下表面的穿硅树脂通路(TSV)791 (其可表征为导电通路)形成于至少一个通孔790内侧。导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱511形成于TSV 791的上表面与1C 801的下表面之间,且导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱512形成于TSV 791的下表面与衬底901的上表面之间。因此,形成于1C 801的下表面上的元件经由柱511、TSV(导电通路)791及铜(导电)柱512电连接到衬底901的顶部表面。除提供电连接之夕卜,TSV 791还借助于柱511及512将来自1C 801的热(在此情形中)耗散到衬底901。因而,根据代表性实施例,柱511及512各自包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0092]另外,如图8中进一步展示,沿厚度方向穿过1C 701的至少一个另一通孔799形成于1C 701中且导电通路796形成于通孔799中,从而使1C 701的顶部表面与下表面电互连。值得注意地,导电通路796包括不仅导电而且导热的材料。如上所述,虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。因此,有益地,导电通路796提供电连接及热连接。导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱513形成于导电通路796的顶部表面与1C801的下表面之间。因此,形成于1C 701的下表面上的元件经由导电通路796及柱513电连接到形成于1C 801的下表面上的元件。而且,1C 701的下表面与衬底901的顶部表面经由形成于其之间的导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱514彼此电连接。此外,根据代表性实施例,柱513、514包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0093]在其它代表性实施例中,可包含不只一个柱514以将1C 701的下表面电连接到衬底901的顶部表面。
[0094]图9图解说明展不根据代表性实施例的图5及6中所展不的混合RF功率放大器的第二修改的纵向截面图。在对结合图9所描述的代表性实施例的描述中,可省略对类似于结合图1A到8的代表性实施例所描述的方面及组件的方面及组件的描述。
[0095]在此代表性实施例中,1C 702的元件形成于1C 702的顶部表面上且1C 802的元件形成于ic 802的下表面上。
[0096]1C 702可由适合用于CMOS处理且在其上形成有CMOS装置的半导体晶片(图9中未展示)制作。因而,ic 702包括互补金属氧化物半导体(CMOS)装置。作为替代方案,1C702可制作于绝缘体上硅(SOI)衬底(图9中未展示)上方。对比使用另一衬底(例如,通常用于CMOS应用中的硅衬底),S0I衬底的使用可导致RF功率放大器或其它电路块(例如RF切换器)的性能的进一步改进。
[0097]1C 802可由适合用于处理以在其上方形成HBT的半导体晶片(图8中未展示)形成或形成于所述半导体晶片上方。在代表性实施例中,半导体晶片可包括若干种II1-V族半导体材料中的一者,例如(举例来说)砷化镓(GaAs)。
[0098]参考图9,以类似于关于图8所描述及展示的方式,形成于1C 802的下表面上的元件通过至少一组导电(例如,铜)柱521、TSV 792及导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱522电连接到衬底902的顶部表面。如图9中进一步展示,形成于1C 802的下表面上的元件与形成于1C 702的顶部表面上的元件经由形成于其之间的至少一个导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱523彼此电连接。此外,根据代表性实施例,柱521包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0099]另外,还如图9中所展示,沿厚度方向穿过1C 702的至少一个通孔795形成于1C702中且使1C 702的顶部表面与下表面电互连的导电通路797形成于至少一个通孔795内。值得注意地,导电通路797包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。因此,有益地,导电通路797提供电连接及热连接。
[0100]至少一个导电(例如,铜或其它适合导电材料)柱524形成于内部电极797的下表面与衬底902的顶部表面之间。因此,形成于1C 702的顶部表面上的元件经由导电通路797及柱524电连接到衬底902的顶部表面。此外,根据代表性实施例,柱524包括不仅导电而且导热的材料。虽然许多金属及合金满足这些所要特质,但预期其它材料。
[0101]图10图解说明展不根据代表性实施例的图5及6中所展不的混合RF功率放大器的第三修改的纵向截面图。对类似于结合图1A到9的代表性实施例所描述的方面及组件的描述可从对结合图10所描述的代表性实施例的描述省略。
[0102]在此代表性实施例中,1C 703的元件形成于1C 703的顶部表面上且1C 803的元件形成于ic 803的顶部表面上。
[0103]1C 703可由适合用于CMOS处理且在其上方形成有CMOS装置的半导体晶片(图10中未展示)制作。因而,1C 703包括互补金属氧化物半导体(CMOS)装置。作为替代方案,IC 703可制作于绝缘体上硅(SOI)衬底(图1
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