[发明专利]用于射频应用的结构

说明书

本发明涉及一种用于射频应用的结构(1)，其包括：半导体支撑衬底(2)；捕获层(3)，其布置在支撑衬底(2)上；捕获层(3)的特点在于其包括比预定缺陷密度更高的缺陷密度；所述预定缺陷密度为这样的缺陷密度：超过该缺陷密度，捕获层(3)的电阻率在[‑20℃；+120℃]的温度范围内不低于10Kohm.cm。

技术领域

本发明涉及集成式射频器件的领域。

背景技术

集成式器件通常制造于晶片形式的衬底上，所述晶片主要用作集成式器件制造的媒介。然而，这些器件的集成水平和期望性能的提高使得它们的性能与它们的形成所在的衬底的特性之间的联系越来越强。特别是对处理频率在大约3kHz和300GHz之间的信号的射频(RF)器件而言，其更具体地应用于电信领域(蜂窝电话、Wi-Fi、蓝牙……)。

作为器件/衬底耦合的示例，源自于通过器件传播的高频信号的电磁场深深地穿透至衬底中，在衬底中电磁场与位于那里的任何电荷载流子相互作用。这导致下述问题：信号的非线性失真(谐波)、通过插入损耗引起的信号的一部分能量的不必要消耗以及部件之间的可能影响。

因此，RF器件显示出由其架构和生产工艺以及它们被制造所在的衬底的性能二者所决定的，用以限制插入损耗、相邻器件之间的串扰(diaphonies)以及产生谐波的非线性失真的现象的特性。

随着由“多媒体”应用而产生的对数据需求的激增，移动电话标准(2G、3G、LTE、LTE-A…)的变化同样对RF部件施加越来越严格的规范。通常需要在-20℃和+120℃之间保证这些部件的RF性能，这意味着在该温度范围内衬底的电气属性应是稳定的。

除了功率放大器之外的射频设备(例如，开关和天线适配器)可以在不同类型的衬底上制造。

通常称为SOS的蓝宝石衬底上硅是已知的，其中，在硅的表面层中利用微电子技术制造的部件受益于与温度无关的蓝宝石衬底的绝缘属性。例如，在这种类型的衬底上制造的天线开关和功率放大器显示出非常好的质量因数，但由于该解决方案的总体成本而主要用于特殊(niche)应用。

基于高电阻率硅的衬底也是已知的，其包括支撑衬底、布置在支撑衬底中的捕获层、布置在捕获层上的电介质层、以及布置在电介质层上的半导体层。支撑衬底通常具有大于1kOhm.cm的电阻率。捕获层可以包括未掺杂的多晶硅。根据现有技术的高电阻率支撑衬底和捕获层的组合使得能够降低上述的器件/衬底耦合，从而确保RF器件的良好性能。在这方面，本领域技术人员将会在Woodhead出版社出版的“绝缘体上硅(SOI)技术、制造和应用(Silicon-on-insulator(SOI)Technology,manufacture and applications)”(OlegKononchuk和Bich-Yen Nguyen)的10.7和10.8部分中，找到对现有技术中已知的在高电阻率半导体衬底上制造的RF器件的性能的综述。

然而，这些衬底不能满足最严格的规范：例如，当局部加热超过大约80℃时，由于衬底中的热载流子的产生，这些衬底的电阻率下降，并且器件/衬底耦合再次成为信号的衰减和失真以及部件之间干扰的主要原因。当温度降至0℃以下时，也会观察到性能变差。

发明目的

因此，本发明的目的在于提供用于射频应用的适合结构，从而解决现有技术的缺点。本发明的目的在于提供实现射频性能的集成式结构，特别是就使用的温度范围而言。

发明内容

本发明涉及用于射频应用的结构，其包括：

·半导体支撑衬底；

·捕获层，其布置在支撑衬底上。

根据本发明，捕获层的特点在于其包括大于预定缺陷密度的缺陷密度；所述预定缺陷密度是这样的缺陷密度：其使得在温度范围[-20℃；+120℃]内，捕获层的电阻率大于或等于10kohm.cm。