微波內匹配功率晶體管匹配電容的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電容技術領域,尤其涉及一種微波內匹配功率晶體管匹配電容。
【背景技術】
[0002]為避免加入內匹配網絡后產生過大的損耗對器件的整體性能產生不利的影響,要求內匹配電容和內匹配電感對微波的損耗一定要小。隨著工作頻率的提高,鍵合引線的電感量也會增加,微波損耗就會加大,對微波器件的頻率性能不利,尤其是對共源極結構的場效應晶體管的源極接地線和共基極結構的雙極晶體管的基極鍵合引線,其長度對微波性能的發揮影響甚大。為盡量減小接地引線的電感量,申請號為CN201310126712.3的專利文獻公開了一種Μ頂電容(所述電容結構如圖1所示),其采用接地電極從上表面引出的方法通過鍵合引線來實現電容金屬電極的接地,該鍵合引線隨著器件工作頻率的提高,對器件的微波性能的影響將更加顯著。對進一步提升微波內匹配功率晶體管的頻率性能不利,也浪費了晶圓片的面積。
[0003]傳統的微波內匹配功率晶體管的內匹配電容一般有采用Μ0Μ (金屬一氧化物一金屬)電容結構的,也有采用M0S (金屬一氧化物一半導體)結構的,由于其金屬下電極都是導電的,故無需采用通過鍵合引線來實現電容金屬下電極接地。但Μ0Μ電容成本高,M0S電容的微波性能和高溫工作的穩定性不如Μ0Μ電容,所以為使內匹配器件能高溫工作,開發出了耐高溫工作的內匹配電容(見CN201310126712.3專利)。而為避免高溫下金屬與襯底發生合金等反應影響電容的穩定性,開發出的耐高溫工作的內匹配電容一般采用的襯底材料為碳化硅或藍寶石等高穩定性材料,而非一般的半導體材料,由于碳化硅及藍寶石的導電性能不好,所以,電容的接地電極要從電容的上表面引出,這不但占用了晶圓的面積,電容的接地還必須通過鍵合引線來實現,這對內匹配功率晶體管的微波性能不利。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種微波內匹配功率晶體管匹配電容,所述電容具有耐高溫,頻率性能好,體積小,制作工藝簡單,成本低的特點。
[0005]為解決上述技術問題,本實用新型所采取的技術方案是:一種微波內匹配功率晶體管匹配電容,其特征在于:包括完成了內匹配電容正面工藝的Μ頂上電容組件,Μ頂上電容組件包括襯底,所述襯底的上表面設有金屬下電極,所述襯底上設有引出通孔,所述襯底的下表面設有金屬下電極引出電極,所述金屬下電極引出電極的一部分穿過所述引出通孔與所述金屬下電極電連接。
[0006]進一步的技術方案在于:所述Μ頂上電容組件包括襯底,所述襯底的上表面設有金屬下電極,金屬下電極的外側包裹有絕緣介質層,所述絕緣介質層的上表面設有金屬上電極。
[0007]進一步的技術方案在于:所述金屬下電極引出電極包括位于上層的金屬種子層和位于金屬種子層下表面的金屬加厚層。
[0008]進一步的技術方案在于:所述金屬種子層的制作材料為鈦-金或鈦媽-金,所述金屬加厚層的制作材料為金。
[0009]進一步的技術方案在于:所述襯底為碳化硅或藍寶石。
[0010]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:為避免內匹配電容接地鍵合引線對頻率性能的不利影響,本實用新型將鍵合引線省略,取而代之的是采用電容接地從襯底的背面引出。較原來結構的內匹配電容,既節省了晶圓片的下電極引出電極所占據的晶圓上表面面積,又提高了內匹配電容的微波頻率性能,還有利于減小內匹配電容的尺寸,在同一晶圓上實現更多的內匹配電容,降低了內匹配電容的制造成本,還省略了電容接地鍵合引線,簡化了工藝。即本實用新型不但利于內匹配器件的高溫穩定工作,還有利于提高器件的頻率性能,減小器件的體積,減輕手工裝架和鍵合的勞動強度及工作難度,并降低內匹配電容的成本,也就降低了內匹配器件的總成本。
[0011]為實現上述目標,在內匹配電容的制造工藝中,完成了內匹配電容正面工藝后,增加了一次對碳化硅或藍寶石襯底的背面減薄工藝,目的是避免內匹配電容背面引出通孔過深,出現金屬不連續,無法實現電容金屬下電極的電連通,并增加了一次背面引出通孔光亥IJ、腐蝕、金屬化工藝。但省略了耐高溫內匹配電容的下電極從上表面引出孔的光刻、腐蝕工藝,還省去了金屬下電極從上電極引出的金屬電極,在后續手工裝調工藝中,又省略了內匹配電容下電極(接地電極)的金屬鍵合引線工作。從而從整體上簡化了工藝,降低了制造成本,提升了內匹配微波功率晶體管的微波性能;同時由于內匹配電容面積的減小,還可進一步減小內匹配功率晶體管的體積,有利于實現器件的小型化。
【附圖說明】
[0012]圖1是申請號為CN201310121712.3中MIM電容的結構示意圖;
[0013]圖2是本實用新型所述電容完成了正面工藝的Μ頂上電容組件結構示意圖;
[0014]圖3是本實用新型所述電容進行背面襯底減薄后的結構示意圖;
[0015]圖4是本實用新型所述電容背面引出通孔光刻后的掩模圖形;
[0016]圖5是本實用新型所述電容背面引出通孔腐蝕干凈并去除掩模后的結構示意圖;
[0017]圖6是本實用新型所述電容背面金屬濺射后的結構示意圖;
[0018]圖7是本實用新型所述電容背面金屬電鍍后的結構示意圖;
[0019]其中:1、襯底2、金屬下電極3、絕緣介質層4、現有技術中的金屬引出電極5、金屬上電極6、掩膜7、引出通孔8、金屬種子層9、金屬加厚層10、金屬下電極引出電極。
【具體實施方式】
[0020]下面結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型,但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣,因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0022]如圖7所示,本實用新型公開了一種微波內匹配功率晶體管匹配電容,所述電容包括完成了內匹配電容正面工藝的Μ頂上電容組件,所述Μ頂上電容組件包括襯底1,所述襯底1為在高溫下不容易與金屬電極發生合金反應且穩定的材料,如碳化硅或藍寶石。所述襯底1的上表面設有金屬下電極2,金屬下電極2的外側包裹有絕緣介質層3,所述絕緣介質層3的上表面設有金屬上電極5。所述襯底1上設有引出通孔7,所述襯底1的下表面設有金屬下電極引出電極,所述金屬下電極引出電極10的一部分穿過所述引出通孔7與所述金屬下電極2電連接。所述金屬下電極引出電極包括位于上層的金