(57)【要約】  低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスは、セミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）層上の第１のトランジスタを含む。第１のトランジスタは、ソース領域、ドレイン領域、およびゲートを含む。ＬＮＡデバイスは、ゲートに結合された第１の面のゲートコンタクトも含む。ＬＮＡデバイスは、ソース領域に結合された第２の面のソースコンタクトをさらに含む。ＬＮＡデバイスは、ドレイン領域に結合された第２の面のドレインコンタクトも含む。
2020535697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスであって、
セミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）層上の第１のトランジスタであって、ソース領域、ドレイン領域およびゲートを含む、第１のトランジスタと、
前記ゲートに結合された第１の面のゲートコンタクトと、
前記ソース領域に結合された第２の面のソースコンタクトと、
前記ドレイン領域に結合された第２の面のドレインコンタクトとを含む、ＬＮＡデバイス。
【請求項２】
第１の面が前記第１のトランジスタの前面を含み、第２の面が前記第１のトランジスタの裏面を含む、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項３】
第２の面が前記第１のトランジスタの前面を含み、第１の面が前記第１のトランジスタの裏面を含む、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項４】
前記第２の面のソースコンタクトおよび／または前記第２の面のドレインコンタクトがシリサイドコンタクト層を含む、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項５】
前記第１の面のゲートコンタクトに結合され、第１の面の誘電体層内に配置された第１の面の配線工程（ＢＥＯＬ）相互接続をさらに含む、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項６】
前記第１のトランジスタが、
前記第２の面のソースコンタクトを通して前記ソース領域に結合された第１のビアであって、第２の面の誘電体層の方に延びる、第１のビアと、
前記第２の面のドレインコンタクトを通して前記ドレイン領域に結合された第２のビアであって、前記第２の面の誘電体層の方に延びる、第２のビアと、
第１の面の誘電体層または前記第２の面の誘電体層上のハンドル基板とをさらに含む、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項７】
前記第２の面のソースコンタクトおよび／または前記第２の面のドレインコンタクトに結合された少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）構成要素をさらに含む、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つのＲＦ構成要素が、抵抗器、インダクタ、キャパシタ、またはアンテナのうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項９】
ＲＦフロントエンドモジュールに統合され、前記ＲＦフロントエンドモジュールが、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定ロケーションデータユニット、モバイル電話、およびポータブルコンピュータのうちの少なくとも１つに組み込まれる、請求項１に記載のＬＮＡデバイス。
【請求項１０】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスを構築する方法であって、
犠牲基板によって支持される絶縁層の第１の表面上に第１のトランジスタを製作するステップであって、前記第１のトランジスタは、第１の面のゲートコンタクトに結合されたゲートを含む、ステップと、
第１の面の誘電体層を前記第１のトランジスタ上に堆積させるステップと、
ハンドル基板を前記第１の面の誘電体層に接合するステップと、
前記犠牲基板を除去するステップと、
前記絶縁層の前記第１の表面と反対の第２の表面を通して、前記第１のトランジスタのソース領域の第２の面およびドレイン領域の第２の面を露出させるステップと、
第２の面のソースコンタクトを前記ソース領域の前記第２の面上に堆積させるステップと、
第２の面のドレインコンタクトを前記ドレイン領域の前記第２の面上に堆積させるステップとを含む、方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）構成要素を、前記第２の面のソースコンタクトおよび／または前記第２の面のドレインコンタクトに結合するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのＲＦ構成要素が、抵抗器、インダクタ、キャパシタ、またはアンテナのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の面のソースコンタクトを通して前記ソース領域に結合される第１のビアを製作するステップであって、前記第１のビアは、前記絶縁層を通って、前記絶縁層を支持しかつ前記第１の面の誘電体層から遠位にある第２の面の誘電体層の中に延びる、ステップと、
前記第２の面のドレインコンタクトを通して前記ドレイン領域に結合される第２のビアを製作するステップであって、前記第２のビアは、前記絶縁層を通って前記第２の面の誘電体層の中に延びる、ステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の面の誘電体層の中に、前記第１のビアおよび／または前記第２のビアを通して前記第１のトランジスタの前記第２の面のソースコンタクトおよび／または前記第２の面のドレインコンタクトに結合された層転写後金属被覆層を製作するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＬＮＡデバイスをＲＦフロントエンドモジュールに統合するステップをさらに含み、前記ＲＦフロントエンドモジュールが、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定ロケーションデータユニット、モバイル電話、およびポータブルコンピュータのうちの少なくとも１つに組み込まれる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
無線周波数（ＲＦ）フロントエンドモジュールであって、
セミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）層上の第１のトランジスタであって、ソース領域、ドレイン領域およびゲート含む、第１のトランジスタと、前記ゲートに結合された第１の面のゲートコンタクトと、前記ソース領域に結合された第２の面のソースコンタクトと、前記ドレイン領域に結合された第２の面のドレインコンタクトとを含む、低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器の出力に結合されたアンテナと
を含む、ＲＦフロントエンドモジュール。
【請求項１７】
第１の面が前記第１のトランジスタの前面を含み、第２の面が前記第１のトランジスタの裏面を含み、前記第２の面は前記第１の面から遠位にある、請求項１６に記載のＲＦフロントエンドモジュール。
【請求項１８】
第２の面が前記第１のトランジスタの前面を含み、第１の面が前記第１のトランジスタの裏面を含み、前記第１の面は前記第２の面から遠位にある、請求項１６に記載のＲＦフロントエンドモジュール。
【請求項１９】
前記第１のトランジスタが、
前記第２の面のソースコンタクトを通して前記ソース領域に結合された第１のビアであって、第２の面の誘電体層の方に延びる、第１のビアと、
前記第２の面のドレインコンタクトを通して前記ドレイン領域に結合された第２のビアであって、前記第２の面の誘電体層の方に延びる、第２のビアと、
第１の面の誘電体層または前記第２の面の誘電体層上のハンドル基板とをさらに含む、請求項１６に記載のＲＦフロントエンドモジュール。
【請求項２０】
前記第２の面のソースコンタクトおよび／または前記第２の面のドレインコンタクトに結合された少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）構成要素をさらに含む、請求項１６に記載のＲＦフロントエンドモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年９月２７日に出願された「ＬＯＷ  ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＣＡＰＡＣＩＴＡＮＣＥ  ＬＯＷ  ＮＯＩＳＥ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ」と題する米国仮特許出願第６２／５６４，１５５号の利益を主張する、２０１８年５月１０日に出願された「ＬＯＷ  ＰＡＲＡＳＩＴＩＣ  ＣＡＰＡＣＩＴＡＮＣＥ  ＬＯＷ  ＮＯＩＳＥ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ」と題する米国特許出願第１５／９７６，７１０号の利益を主張するものであり、それらの開示の全体が参照により本明細書に明白に組み込まれる、
【０００２】
本開示は、一般に、集積回路（ＩＣ）に関する。より詳細には、本開示は、低寄生キャパシタンス低雑音増幅器に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信システムにおけるワイヤレスデバイス（たとえば、携帯電話またはスマートフォン）は、双方向通信のためにデータを送受信するための無線周波数（ＲＦ）トランシーバを含み得る。モバイルＲＦトランシーバは、通信信号のデータ送信のための送信セクションとデータ受信のための受信セクションとを含み得る。データ送信の場合、送信セクションは、データを有するＲＦキャリア信号を変調して変調されたＲＦ信号を取得し、変調されたＲＦ信号を増幅して適切な出力電力レベルを有する増幅されたＲＦ信号を取得し、増幅されたＲＦ信号をアンテナを介して基地局に送信し得る。データ受信の場合、受信セクションは、受信ＲＦ信号をアンテナを介して取得し得る。受信セクションは、受信ＲＦ信号を増幅し処理して、通信信号内の基地局によって送られたデータを復元し得る。
【０００４】
モバイルＲＦトランシーバは、これらの通信信号を増幅するための１つまたは複数の回路を含み得る。増幅器回路は、１つまたは複数のドライバ段および１つまたは複数の増幅器出力段を有し得る１つまたは複数の増幅器段を含み得る。増幅器段の各々は、通信信号を増幅するために様々な方法で構成された１つまたは複数のトランジスタを含む。モバイルＲＦトランシーバによって送受信された通信信号を増幅するように構成されるトランジスタを製作するために、様々なオプションが存在する。
【０００５】
これらのモバイルＲＦトランシーバの設計は、トランジスタ製作のためにセミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）技術を使用することが含み得る。ＳＯＩ技術は、寄生デバイスキャパシタンスを低減して性能を改良するために、従来の半導体基板を、層状の半導体−絶縁体−半導体の基板と置き換える。シリコン接合は電気的絶縁体、典型的には埋込み酸化物（ＢＯＸ）層の上にあるので、ＳＯＩベースのデバイスは、従来のシリコン製デバイスとは異なる。しかしながら、低減された厚さのＢＯＸ層は、半導体層上の能動デバイスとＢＯＸ層を支持する半導体基板との近接によって生じる寄生キャパシタンスを十分に低減しない場合がある。
【０００６】
ＳＯＩ層上の能動デバイスは、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）トランジスタを含み得る。残念ながら、ＳＯＩ技術を使用してトランジスタを思い通りに製作することは、寄生キャパシタンスによって困難になる。たとえば、コンタクト／相互接続−ゲート間キャパシタンスの形態の寄生キャパシタンスが、配線工程（ＢＥＯＬ：ｂａｃｋ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ）相互接続および／または中間工程（ＭＯＬ：ｍｉｄｄｌｅ−ｏｆ−ｌｉｎｅ）コンタクトとトランジスタのゲートとの近接によって引き起こされる。この付加的キャパシタンスは、回路遅延および回路損失などの悪影響を引き起こす。この付加的キャパシタンスは、低雑音増幅器（ＬＮＡ）に対して特に問題であり、それは、５Ｇの適用例に対するサポートを阻む場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスは、セミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）層上の第１のトランジスタを含み得る。第１のトランジスタは、ソース領域、ドレイン領域、およびゲートを含み得る。ＬＮＡデバイスは、ゲートに結合された第１の面のゲートコンタクトも含み得る。ＬＮＡデバイスは、ソース領域に結合された第２の面のソースコンタクトをさらに含み得る。ＬＮＡデバイスは、ドレイン領域に結合された第２の面のドレインコンタクトも含み得る。
【０００８】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスを構築する方法は、犠牲基板によって支持される絶縁層の第１の表面上に第１のトランジスタを製作するステップを含み得る。第１のトランジスタは、第１の面のゲートコンタクトに結合されたゲートを含む。方法は、第１の面の誘電体層を第１のトランジスタ上に堆積させるステップも含み得る。方法は、ハンドル基板を第１の面の誘電体層に接合するステップをさらに含み得る。方法は、犠牲基板を除去するステップも含み得る。方法は、絶縁層の第１の表面と反対の第２の表面を通して、第１のトランジスタのソース領域の第２の面およびドレイン領域の第２の面を露出させるステップをさらに含み得る。方法はまた、第２の面のソースコンタクトをソース領域の第２の面の上に堆積させるステップと、第２の面のドレインコンタクトをドレイン領域の第２の面の上に堆積させるステップとを含み得る。
【０００９】
無線周波数（ＲＦ）フロントエンドモジュールは、低雑音増幅器を含み得る。低雑音増幅器は、セミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）層上の第１のトランジスタを含み得る。第１のトランジスタは、ソース領域、ドレイン領域、およびゲートを含み得る。低雑音増幅器はまた、ゲートに結合された第１の面のゲートコンタクト、ソース領域に結合された第２の面のソースコンタクト、およびドレイン領域に結合された第２の面のドレインコンタクトを含み得る。ＲＦフロントエンドモジュールは、低雑音増幅器の出力に結合されたアンテナも含み得る。
【００１０】
上記では、後続の詳細な説明をよりよく理解することができるように、本開示の特徴および技術的利点について、かなり大まかに概説してきた。本開示の追加の特徴および利点について、以下で説明する。本開示が、本開示と同じ目的を果たすための他の構造を変更または設計するための基礎として容易に利用できることを、当業者は理解されたい。そのような同等な構成は、添付の特許請求の範囲に記載される本開示の教示から逸脱しないことも当業者は認識されたい。構成と動作方法の両方に関して本開示の特性であると考えられる新規の特徴は、添付の図面と併せて考慮されるとき、さらなる目的および利点とともに、以下の説明からより良く理解されよう。しかしながら、図の各々が、例示および説明のために提供されるにすぎず、本開示の範囲を定めるものではないことは明確に理解されたい。
【００１１】
本開示のより完全な理解が得られるように、ここで、添付の図面と併せて以下の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】チップセットに対するワイヤレスローカルエリアネットワークモジュールおよび無線周波数（ＲＦ）フロントエンドモジュールを有するワイヤレスデバイスの概略図である。
【図２】図１に示すワイヤレスデバイスなどのワイヤレスデバイスの例示的な設計のブロック図である。
【図３】本開示の態様による、層転写プロセスを使用して製作された無線周波数（ＲＦ）集積回路の断面図である。
【図４】層転写プロセスを使用して製作された無線周波数（ＲＦ）集積回路の断面図である。
【図５】図４のＲＦ集積回路のソース、ドレインおよびゲートのコンタクトに対するルーティングを示す図である。
【図６Ａ】本開示の態様による、低寄生キャパシタンス低雑音増幅器（ＬＮＡ）のトランジスタを含むＲＦ集積回路（ＲＦＩＣ）の断面図である。
【図６Ｂ】本開示の態様による、低寄生キャパシタンス低雑音増幅器（ＬＮＡ）のトランジスタを含むＲＦ集積回路（ＲＦＩＣ）の断面図である。
【図７Ａ】本開示の態様による、低寄生キャパシタンスＬＮＡに対する前面ルーティングを示す図である。
【図７Ｂ】本開示の態様による、低寄生キャパシタンスＬＮＡに対する前面ルーティングを示す図である。
【図８Ａ】本開示の態様による、低寄生キャパシタンスＬＮＡに対する裏面ルーティングを示す図である。
【図８Ｂ】本開示の態様による、低寄生キャパシタンスＬＮＡに対する裏面ルーティングを示す図である。
【図９】本開示の態様による、ＬＮＡを含むＲＦ集積回路を構築するために層転写を用いる裏面シリサイド化プロセスの方法を示すプロセスフロー図である。
【図１０】本開示の一態様が有利に使用され得る例示的なワイヤレス通信システムを示すブロック図である。
【図１１】上で開示されたＲＦデバイスのような、半導体構成要素の回路設計、レイアウト設計、および論理設計のために使用される、設計用ワークステーションを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図され、本明細書で説明する概念が実践され得る唯一の構成を表すものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解をもたらすための具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることが当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を不明瞭にすることを避けるために、よく知られている構造および構成要素がブロック図の形態で示される。
【００１４】
本明細書で説明するとき、「および／または」という用語の使用は、「包含的論理和」を表すことが意図され、「または」という用語の使用は、「排他的論理和」を表すことが意図される。本明細書で説明するように、本説明全体を通して使用されている「例示的」という用語は、「例、事例、または例証としての役割を果たす」ことを意味しており、必ずしも他の例示的な構成に優る好ましい、または有利なものとして解釈してはならない。本明細書で説明するように、本説明全体を通して使用されている「結合される」という用語は、「電気的、機械的、またはそれ以外の介在する接続（たとえば、スイッチ）を介して直接または間接に接続される」ことを意味し、必ずしも物理的接続に限定されるとは限らない。加えて、接続は、対象物が永続的に接続されてもよく、または解放可能に接続されてもよい。接続は、スイッチを介することができる。本明細書で説明するように、本説明全体を通して使用されている「近接した」という用語は、「隣接した、極めて近い、隣の、または近くの」を意味する。本明細書で説明するように、本説明全体を通して使用されている「上に」という用語は、いくつかの構成においては「直接的に上に」を意味し、他の構成においては「間接的に上に」を意味する。
【００１５】
モバイル無線周波（ＲＦ）チップ（たとえば、モバイルＲＦトランシーバ）を製作することは、コストおよび電力消費量の検討事項に起因して、ディープサブミクロンプロセスノードにおいて手間がかかる。ワイヤレス通信システムにおけるワイヤレスデバイス（たとえば、携帯電話またはスマートフォン）は、双方向通信のためにデータを送受信するためのモバイルＲＦトランシーバを含み得る。モバイルＲＦトランシーバは、データを送信するための送信セクションとデータを受信するための受信セクションとを含み得る。データを送信する場合、送信セクションは、データを有するＲＦキャリア信号を変調して、変調されたＲＦ信号を取得し得る。送信セクションは、適切な出力電力レベルを有する増幅されたＲＦ信号を取得するために変調されたＲＦ信号を増幅し、増幅されたＲＦ信号をアンテナを介して基地局に送信する。データを受信する場合、受信セクションは、受信ＲＦ信号をアンテナを介して取得し得、受信ＲＦ信号を増幅し処理して、通信信号内の基地局によって送られたデータを復元し得る。
【００１６】
モバイルＲＦトランシーバは、これらの通信信号を増幅するために１つまたは複数の回路を含み得る。増幅器回路は、１つまたは複数のドライバ段および１つまたは複数の増幅器出力段を有し得る１つまたは複数の増幅器段を含み得る。増幅器段の各々は、通信信号を増幅するために様々な方法で構成された１つまたは複数のトランジスタを含む。モバイルＲＦトランシーバによって送受信された通信信号を増幅するように構成されるトランジスタを製作するために、様々なオプションが存在する。
【００１７】
これらのモバイルＲＦトランシーバの設計は、トランジスタを製作するためのセミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）技術を含み得る。ＳＯＩ技術は、寄生デバイスキャパシタンスを低減して性能を改良するために、従来の半導体基板を層状の半導体−絶縁体−半導体の基板と置き換える。シリコン接合は電気的絶縁体、典型的には埋込み酸化物（ＢＯＸ）層の上にあるので、ＳＯＩベースのデバイスは、従来のシリコン製デバイスとは異なる。しかしながら、サブミクロンプロセスノードにおける低減された厚さのＢＯＸ層は、半導体層上の能動デバイスとＢＯＸ層を支持する半導体基板との近接によって生じる寄生キャパシタンスを十分に低減しない場合がある。
【００１８】
ＳＯＩ層上の能動デバイスは、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）トランジスタを含み得る。残念ながら、ＳＯＩ技術を使用してトランジスタを思い通りに製作することは、寄生キャパシタンスによって困難になる。たとえば、コンタクト／相互接続−ゲート間キャパシタンスの形態の寄生キャパシタンスが、配線工程（ＢＥＯＬ）相互接続／中間工程（ＭＯＬ）コンタクトとトランジスタのゲートとの間の近接によって引き起こされる場合がある。この付加的キャパシタンスは、回路遅延および回路損失などの悪影響を引き起こす。この付加的キャパシタンスは、低雑音増幅器（ＬＮＡ）に対して特に問題である。
【００１９】
本開示の様々な態様は、ＲＦ集積回路内に低寄生キャパシタンスＬＮＡを製作するための技法を提供する。ＲＦ集積回路の半導体製作のためのプロセスフローは、基板工程（ＦＥＯＬ：ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ）プロセス、中間工程（ＭＯＬ）プロセス、および配線工程（ＢＥＯＬ）プロセスを含み得る。「層」という用語は、膜を含み、別段述べられていない限り、垂直厚または水平厚を示すものと解釈されるべきではないことが理解されよう。本明細書において説明するように、「基板」という用語は、ダイシングされたウエハの基板を指す場合があるか、または、ダイシングされていないウエハの基板を指す場合がある。同様に、チップおよびダイという用語は、互換的に使用され得る。
【００２０】
中間工程すなわちＭＯＬは、ＭＯＬコンタクトを使用して、トランジスタを配線工程すなわちＢＥＯＬ相互接続（たとえば、Ｍ１、Ｍ２など）に接続することを可能にするプロセスステップのセットである。言及したように、コンタクト／相互接続−ゲート間キャパシタンスの形態の寄生キャパシタンスは、ＢＥＯＬ相互接続／ＭＯＬのコンタクトとトランジスタのゲートコンタクトとの近接によって引き起こされる。この付加的キャパシタンスは、回路遅延および回路損失などの悪影響を引き起し、そのことはＬＮＡに対して特に問題である。たとえば、ＬＮＡ内のドレインコンタクト−ゲートコンタクト間キャパシタンスは、ＲＦモバイルトランシーバにおける５Ｇ性能を達成することに対してかなりの障壁となる。層転写プロセスは、ＲＦ集積回路の前面から裏面へのルーティングの一部を除去することによって付加的キャパシタンスを低減し得る。しかしながら、ルーティングの一部を除去することでは、寄生キャパシタンスを十分に低減されない場合がある。
【００２１】
本開示の態様は、ＲＦ集積回路内の低雑音増幅器（ＬＮＡ）の寄生キャパシタンスを低減するための裏面シリサイド化設計を説明する。本開示の一態様は、ＬＮＡトランジスタのソース／ドレイン領域に対する裏面コンタクト層を形成するために、層転写を用いる裏面シリサイド化プロセスを使用する。裏面シリサイド化プロセスは、裏面コンタクト層を通してＬＮＡトランジスタのソースおよびドレインの領域に結合されたコンタクトプラグ（たとえば、ビア）を形成し得る。本配置では、裏面ソースコンタクトプラグおよび裏面ドレインコンタクトプラグは、絶縁層を通って、絶縁層を支持する裏面誘電体層（たとえば、第２の面の誘電体層）の中に延びる。
【００２２】
層転写後金属被覆プロセス（ｐｏｓｔ−ｌａｙｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）は、コンタクトプラグに結合された裏面金属被覆（たとえば、裏面ＢＥＯＬ相互接続Ｍ１）を形成する。加えて、裏面金属被覆から遠位の前面金属被覆は、ＬＮＡトランジスタのゲートの前面ゲートコンタクトに結合され得る。このようにして、ソースおよびドレインの領域に対する前面相互接続（たとえば、ＢＥＯＬ相互接続／ＭＯＬコンタクト）は、ＬＮＡトランジスタの裏面に移される。ＢＥＯＬ相互接続／ＭＯＬコンタクトの再配置は、ＢＥＯＬ相互接続／ＭＯＬコンタクトとトランジスタのゲートコンタクトとの近接によって引き起こされる付加的キャパシタンスを低減し得る。裏面ソース／ドレインコンタクトおよび前面ゲートコンタクトに関して説明しているが、本開示をそのように限定するものではない。たとえば、裏面ゲートコンタクトおよび前面ソース／ドレインコンタクトが検討される。
【００２３】
図１は、本開示の態様による、低寄生キャパシタンス低雑音増幅器を有するワイヤレスデバイス１００（たとえば、携帯電話またはスマートフォン）の概略図である。ワイヤレスデバイスは、チップセット１１０に対するワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）（たとえば、ＷｉＦｉ）モジュール１５０およびＲＦフロントエンドモジュール１７０を含み得る。ＷｉＦｉモジュール１５０は、アンテナ１６２をワイヤレスローカルエリアネットワークモジュール（たとえば、ＷＬＡＮモジュール１５２）に通信可能に結合する第１のダイプレクサ１６０を含む。ＲＦフロントエンドモジュール１７０は、アンテナ１９２をデュプレクサ１８０（ＤＵＰ）を介してワイヤレストランシーバ１２０（ＷＴＲ）に通信可能に結合する第２のダイプレクサ１９０を含む。ワイヤレストランシーバ１２０、およびＷｉＦｉモジュール１５０のＷＬＡＮモジュール１５２は、電力管理集積回路（ＰＭＩＣ）１４０を介して電源１０２によって電力を供給されるモデム（ＭＳＭ、たとえばベースバンドモデム）１３０に結合される。チップセット１１０は、信号完全性を実現するためにキャパシタ１１２および１１４ならびにインダクタ１１６も含む。ＰＭＩＣ１４０、モデム１３０、ワイヤレストランシーバ１２０、およびＷＬＡＮモジュール１５２の各々は、キャパシタ（たとえば、１４２、１３２、１２２、および１５４）を含み、クロック１１８に従って動作する。チップセット１１０における様々なインダクタ構成要素およびキャパシタ構成要素の形状および配置によって、各構成要素間の電磁結合が低減し得る。
【００２４】
図２は、本開示の態様による、低寄生キャパシタンス低雑音増幅器を含む、図１に示すワイヤレスデバイス１００などのワイヤレスデバイス２００の例示的な設計のブロック図を示す。図２は、ワイヤレストランシーバ（ＷＴＲ）であり得るモバイルＲＦトランシーバ２２０の一例を示す。概して、送信機２３０および受信機２５０内の信号の条件付けは、増幅器、フィルタ、アップコンバータ、ダウンコンバータなどの１つまたは複数の段によって実行され得る。これらの回路ブロックは、図２に示される構成と異なるように配置され得る。さらに、図２に示されない他の回路ブロックも、送信機２３０および受信機２５０における信号を調整するために使用され得る。別段に記載されていない限り、図２内の任意の信号または諸図の中の任意の他の図は、シングルエンドであっても差動であってもよい。図２のいくつかの回路ブロックは省略されてもよい。
【００２５】
図２に示す例では、ワイヤレスデバイス２００は、一般に、モバイルＲＦトランシーバ２２０とデータプロセッサ２１０とを含む。データプロセッサ２１０は、データおよびプログラムコードを記憶するためのメモリ（図示せず）を含み、一般に、アナログおよびデジタル処理要素を含み得る。モバイルＲＦトランシーバ２２０は、双方向通信をサポートする送信機２３０および受信機２５０を含み得る。一般に、ワイヤレスデバイス２００は、任意の数の通信システム向けおよび周波数帯域向けに、任意の数の送信機および／または受信機を含んでもよい。モバイルＲＦトランシーバ２２０の全部または一部が、１つまたは複数のアナログ集積回路（ＩＣ）、無線周波数（ＲＦ）集積回路（ＲＦＩＣ）、混合信号ＩＣなどの上に実装されてもよい。
【００２６】
送信機または受信機は、スーパーヘテロダインアーキテクチャまたはダイレクトコンバージョンアーキテクチャで実装され得る。スーパーヘテロダインアーキテクチャでは、信号は、たとえば、受信機の場合、ある段では無線周波数から中間周波数（ＩＦ）へ、次いで、別の段では中間周波数からベースバンドへと、複数の段において無線周波数とベースバンドとの間で周波数変換される。直接変換アーキテクチャでは、信号は、１つの段において、無線周波数とベースバンドとの間で周波数変換される。スーパーヘテロダインアーキテクチャおよび直接変換アーキテクチャは、異なる回路ブロックを使用すること、および／または異なる要件を有することがある。図２に示す例では、送信機２３０および受信機２５０は、ダイレクトコンバージョンアーキテクチャで実装される。
【００２７】
送信経路では、データプロセッサ２１０は、送信されるデータを処理する。データプロセッサ２１０はまた、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）アナログ出力信号を送信経路内の送信機２３０に提供する。例示的な態様では、データプロセッサ２１０は、データプロセッサ２１０により生成されるデジタル信号を、さらなる処理のために、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）アナログ出力信号、たとえばＩおよびＱの出力電流）に変換するためのデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２１４ａおよび２１４ｂを含む。
【００２８】
送信機２３０内では、ローパスフィルタ２３２ａおよび２３２ｂは、それぞれ同相（Ｉ）および直交（Ｑ）アナログ送信信号をフィルタリングして、前のデジタル−アナログ変換によって引き起こされた不要なイメージを除去する。増幅器２３４ａおよび２３４ｂ（Ａｍｐ）は、それぞれローパスフィルタ２３２ａおよび２３２ｂからの信号を増幅し、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ベースバンド信号を提供する。アップコンバータ２４０は、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ベースバンド信号をＴＸ  ＬＯ信号生成器２９０からの同相（Ｉ）および直交（Ｑ）送信（ＴＸ）局部発振器（ＬＯ）信号でアップコンバートしてアップコンバートされた信号を提供する同相アップコンバータ２４１ａおよび直交アップコンバータ２４１ｂを含む。フィルタ２４２は、アップコンバートされた信号をフィルタリングして、周波数アップコンバージョンにより引き起こされる不要なイメージならびに受信周波数帯域の中の干渉を除去する。電力増幅器（ＰＡ）２４４は、所望の出力電力レベルを得るためにフィルタ２４２からの信号を増幅して、送信無線周波数信号を提供する。送信無線周波数信号は、デュプレクサ／スイッチ２４６を通じてルーティングされ、アンテナ２４８を介して送信される。
【００２９】
受信経路では、アンテナ２４８は、通信信号を受信して受信無線周波数（ＲＦ）信号を提供し、その信号は、デュプレクサ／スイッチ２４６を通してルーティングされ、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２５２に提供される。デュプレクサ／スイッチ２４６は、ＲＸ信号をＴＸ信号から切り離すように、特定の受信（ＲＸ）から送信（ＴＸ）への（ＲＸ−ＴＸ）デュプレクサ周波数分離で動作するように設計される。受信ＲＦ信号は、ＬＮＡ２５２によって増幅され、フィルタ２５４によってフィルタリングされて、所望のＲＦ入力信号が取得される。ダウンコンバージョン混合器２６１ａおよび２６１ｂは、フィルタ２５４の出力を、受信（ＲＸ）ＬＯ信号生成器２８０からの同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ＲＸ  ＬＯ信号（すなわち、ＬＯ＿ＩおよびＬＯ＿Ｑ）と混合して、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ベースバンド信号を生成する。同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ベースバンド信号は、増幅器２６２ａおよび２６２ｂによって増幅され、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）アナログ入力信号を取得するためにローパスフィルタ２６４ａおよび２６４ｂによってさらにフィルタリングされ、取得された信号はデータプロセッサ２１０に提供される。示された例示的な構成では、データプロセッサ２１０は、データプロセッサ２１０によってさらに処理するためにアナログ入力信号をデジタル信号に変換するための、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１６ａおよび２１６ｂを含む。
【００３０】
図２において、送信局部発振器（ＴＸ  ＬＯ）信号生成器２９０が、周波数アップコンバージョンに使用される同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ＴＸ  ＬＯ信号を生成する一方で、受信局部発振器（ＲＸ  ＬＯ）信号生成器２８０が、周波数ダウンコンバージョンに使用される同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ＲＸ  ＬＯ信号を生成する。各ＬＯ信号は、特定の基本周波数を有する周期信号である。位相ロックループ（ＰＬＬ）２９２は、データプロセッサ２１０からタイミング情報を受け取り、ＴＸ  ＬＯ信号生成器２９０からのＴＸ  ＬＯ信号の周波数および／または位相を調整するために使用される制御信号を生成する。同様に、ＰＬＬ２８２は、データプロセッサ２１０からタイミング情報を受け取り、ＲＸ  ＬＯ信号生成器２８０からのＲＸ  ＬＯ信号の周波数および／または位相を調整するために使用される制御信号を生成する。
【００３１】
ワイヤレスデバイス２００はキャリアアグリゲーションをサポートしてもよく、（ｉ）異なる周波数において複数のダウンリンクキャリア上で１つまたは複数のセルによって送信された複数のダウンリンク信号を受信してもよく、および／または（ｉｉ）複数のアップリンクキャリア上で複数のアップリンク信号を１つまたは複数のセルに送信してもよい。帯域内キャリアアグリゲーションの場合、送信は、同じ帯域内の異なるキャリア上で送られる。帯域間キャリアアグリゲーションの場合、送信は、異なる帯域内の異なるキャリア上で送られる。しかしながら、本明細書で説明する態様は、キャリアアグリゲーションをサポートしないシステム、デバイスおよび／またはアーキテクチャ内で実装され得ることは、当業者には理解されよう。
【００３２】
ワイヤレスデバイス２００のモバイルＲＦトランシーバ２２０は、一般に、双方向通信のためのデータを送受信するための送信機２３０および受信機２５０を含む。受信機２５０は、ＬＮＡ２５２など、通信信号を増幅するための１つまたは複数の回路を含み得る。ＬＮＡ２５２は、１つまたは複数のドライバ段および１つまたは複数の増幅器出力段を有し得る１つまたは複数の増幅器段を含み得る。増幅器段の各々は、通信信号を増幅するために様々な方法で構成された１つまたは複数のトランジスタを含む。モバイルＲＦトランシーバ２２０によって送受信された通信信号を増幅するように構成されるトランジスタを製作するために、様々なオプションが存在する。
【００３３】
モバイルＲＦトランシーバ２２０およびＲＦフロントエンドモジュール１７０（図１）は、モバイルＲＦトランシーバ２２０およびＲＦフロントエンドモジュール１７０のトランジスタを製作するためのセミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）技術を使用して実装され得る。ＳＯＩ技術を使用することは、ＲＦフロントエンドモジュール１７０内の高次高調波を低減するのに役立つ。ＳＯＩ技術は、寄生デバイスキャパシタンスを低減して性能を改良するために、従来の半導体基板を層状の半導体−絶縁体−半導体の基板と置き換える。シリコン接合は電気的絶縁体、典型的には埋込み酸化物（ＢＯＸ）層の上にあるので、ＳＯＩベースのデバイスは、従来のシリコン製デバイスとは異なる。しかしながら、サブミクロンプロセスノードにおける低減された厚さのＢＯＸ層は、半導体層上の能動デバイスとＢＯＸ層を支持する半導体基板との近接によって生じる寄生キャパシタンスを十分に低減しない場合がある。その結果、層転写プロセスが、図３に示すように、能動デバイスを基板からさらに分離するために導入される。
【００３４】
図３は、本開示の態様による、層転写プロセスを使用して製作された無線周波数（ＲＦ）集積回路３００の断面図を示す。図３に示すように、ＲＦ  ＳＯＩデバイスは、犠牲基板３０１（たとえば、バルクウエハ）によって最初に支持される埋込み酸化物（ＢＯＸ）層３２０上に能動デバイス３１０を含む。ＲＦ  ＳＯＩデバイスはまた、第１の誘電体層３０４内部で能動デバイス３１０に結合される相互接続３５０を含む。この構成では、ハンドル基板３０２はＲＦ  ＳＯＩデバイスの第１の誘電体層３０４に接合され、犠牲基板３０１が除去される（矢印参照）。加えて、ハンドル基板３０２の接合によって、犠牲基板３０１の除去が可能になる。層転写プロセスを使用して犠牲基板３０１を除去することで、誘電体の厚さが増加することによって、高性能で低寄生のＲＦデバイスが可能になる。すなわち、ＲＦ  ＳＯＩデバイスの寄生キャパシタンスは、第１の誘電体層３０４の厚さに比例し、第１の誘電体層３０４の厚さは、能動デバイス３１０とハンドル基板３０２との間の距離を決定する。
【００３５】
ＢＯＸ層３２０上の能動デバイス３１０は、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）トランジスタであり得る。残念ながら、ＳＯＩ技術を使用してＣＭＯＳトランジスタを思い通りに製作することは、寄生キャパシタンスによって困難になる。たとえば、コンタクト／相互接続−ゲート間キャパシタンスの形態の寄生キャパシタンスが、たとえば、図４に示すように、配線工程（ＢＥＯＬ）相互接続／中間工程（ＭＯＬ）コンタクトとトランジスタのゲートコンタクトとの間の近接によって引き起こされる場合がある。この付加的キャパシタンスは、回路遅延および回路損失などの悪影響を引き起こす。この付加的キャパシタンスは、図２のモバイルＲＦトランシーバ２２０のＬＮＡ２５２などの低雑音増幅器（ＬＮＡ）に対して特に問題である。
【００３６】
図４は、層転写プロセスを使用して製作されたＲＦ集積回路４００の断面図である。ＲＦ集積回路４００は、ゲート、ソース領域、ドレイン領域、およびチャネル領域を有する能動デバイス４１０を含む。チャネル領域は、絶縁層４２０上に形成された半導体層（たとえば、セミコンダクタオンインシュレータ（ＳＯＩ）層）のソース領域とドレイン領域との間にある。ＳＯＩ実装形態では、絶縁層４２０は埋込み酸化物（ＢＯＸ）層であり、チャネル、ソース、およびドレインの領域は、絶縁層４２０によって支持されるシャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ：ｓｈａｌｌｏｗ  ｔｒｅｎｃｈ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）領域を含むＳＯＩ層（たとえば、シリコン）から形成される。
【００３７】
ＲＦ集積回路４００はまた、能動デバイス４１０のソース／ドレイン領域に結合された中間工程（ＭＯＬ）相互接続（たとえば、前面ドレインコンタクト４３０および前面ソースコンタクト４３２）と配線工程（ＢＥＯＬ）相互接続（たとえば、Ｍ１、Ｍ２）とを含む。説明するように、ＭＯＬ／ＢＥＯＬ層は、前面層と呼ばれる。対照的に、絶縁層４２０を支持する層は、裏面層と呼ばれることがある。この命名法によれば、前面金属被覆Ｍ１は、能動デバイス４１０のソース領域およびドレイン領域に結合され、ハンドル基板４０２が結合される前面誘電体層４０４（たとえば、第１の面の誘電体層）内に配置される。この例では、裏面誘電体４４０は絶縁層４２０に隣接し、場合によっては絶縁層４２０を支持する。裏面金属被覆４３４は、前面金属被覆Ｍ１に結合される。前面金属被覆Ｍ１は前面配線工程（ＢＥＯＬ）相互接続（たとえば、第１の面の配線工程（ＢＥＯＬ）相互接続）であり、裏面金属被覆４３４は裏面ＢＥＯＬ相互接続（たとえば、第２の面のＢＥＯＬ相互接続）である。
【００３８】
能動デバイス４１０の動作は、ドレイン−ゲート間寄生キャパシタンス４０６およびソース−ゲート間寄生キャパシタンス４０８によって悪影響を及ぼされる。この例では、コンタクト／相互接続−ゲート間寄生キャパシタンス（たとえば、４０６および４０８）は、前面ドレインコンタクト４３０および前面ソースコンタクト４３２の、能動デバイス４１０のゲートに対するゲートコンタクト４１２への近接によって引き起こされる。ドレイン−ゲート間寄生キャパシタンス４０６は、回路遅延および回路損失などの悪影響をもたらす。ドレイン−ゲート間寄生キャパシタンス４０６は、図２に示すＬＮＡ２５２などの低雑音増幅器に対して特に問題である。
【００３９】
図５は、図４のＲＦ集積回路４００のソース、ドレインおよびゲートのコンタクトに対するルーティング５００を示す。従来、基板工程プロセスの間に形成される能動デバイスへのアクセスは、能動デバイスの前面に限定される。たとえば、中間工程処理は、能動デバイスのゲートおよびソース／ドレイン領域と配線工程相互接続層（たとえば、Ｍ１、Ｍ２など）との間のコンタクトを提供する。図５は、拡散領域５１０上のゲートコンタクト４１２、前面ドレインコンタクト４３０および前面ソースコンタクト４３２の、ゲート接続５７０、ドレイン接続５５０およびソース接続５６０に対するそれぞれのルーティングを示す。
【００４０】
従来、トランジスタゲートは第２のＢＥＯＬ相互接続層（Ｍ２）における接続を通してルーティングされ、ソース／ドレイン接続は第１のＢＥＯＬ相互接続層（Ｍ１）を使用してルーティングされる。これらのソース／ドレインコンタクトならびにゲートコンタクトがトランジスタの前面上に配置されているとき、Ｍ１  ＢＥＯＬ相互接続およびＭ２  ＢＥＯＬ相互接続は複数回交叉する。特に、ドレイン接続５５０およびゲート接続５７０にルーティングするときにゲートコンタクト４１２と前面ドレインコンタクト４３０とが重複することは、特に問題である。ゲートコンタクト４１２および前面ドレインコンタクト４３０のルーティングが重複することは、著しいドレイン−ゲート間キャパシタンス（ＣＤＧ）がもたらされると同時にゲート抵抗が著しく増加し、それによってＬＮＡ性能は大幅に低下する。
【００４１】
本開示の様々な態様は、ＲＦ集積回路（ＲＦＩＣ）の能動デバイスの裏面上の層転写後処理のための技法を提供する。対照的に、基板工程プロセスの間に形成された能動デバイスへのアクセスは、従来では、能動デバイスのゲートおよびソース／ドレイン領域と配線工程相互接続層（たとえば、Ｍ１、Ｍ２など）との間にコンタクトを生成する中間工程処理の間に前面から設けられる。本開示の態様は、ＬＮＡトランジスタのソース／ドレイン領域に対する裏面コンタクト層および裏面コンタクトプラグを形成するための層転写後処理を伴う。裏面コンタクト層および裏面コンタクトプラグは、ソース／ドレインコンタクトをＬＮＡトランジスタの裏面に移すことを可能にし、それによって、上述のコンタクト−ゲート間寄生キャパシタンスが除外される。これらのトランジスタ構造は、図２のＬＮＡ２５２などのＬＮＡ内で使用され得る。
【００４２】
図３に示す層転写プロセスは、ルーティングの一部をＲＦ集積回路４００の前面から裏面に移すことによって寄生キャパシタンスを低減し得る。本開示の様々な態様は、図６Ａ〜図８Ｂにおいて説明するように、ＲＦ集積回路内の低寄生キャパシタンスＬＮＡのための技法を提供する。
【００４３】
図６Ａは、本開示の態様による、低寄生キャパシタンス低雑音増幅器（ＬＮＡ）のトランジスタを含むＲＦ集積回路（ＲＦＩＣ）６００の断面図である。この構成では、層転写後プロセスは、能動デバイス６１０（たとえば、ＬＮＡトランジスタ）のソース／ドレイン（Ｓ／Ｄ）領域の裏面上で実行される。典型的には、ＲＦＩＣ６００は、絶縁層６２０上に形成された、ゲートと、ソース／ドレイン（Ｓ／Ｄ）領域と、ソース／ドレイン領域間のチャネル領域とを有する能動デバイス６１０を含む。絶縁層６２０は、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）実装に対する埋込み酸化物（ＢＯＸ）層であってもよく、チャネルおよびソース／ドレインの領域はＳＯＩ層から形成される。この構成では、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）領域も、絶縁層６２０上にある。
【００４４】
ＲＦＩＣ６００は、前面誘電体層６０４内にゲートコンタクト６１２（たとえば、中間工程層のゼロ相互接続（Ｍ０）／ゼロビア（Ｖ０））を含む。ゲートコンタクト６１２（たとえば、第１の面のゲートコンタクト）は、ゲート上の前面コンタクト層６１４に結合され、ゲートは、シリサイドコンタクト層（たとえば、前面シリサイド層）からなり得る。この構成では、ハンドル基板６０２は、能動デバイス６１０の裏面上の層転写後処理を可能にするために前面誘電体層６０４に結合される。たとえば、層転写後処理によって、能動デバイス６１０のソース／ドレイン領域の前面６１６と反対の裏面６１８へのアクセスが可能になる。その結果、ソース／ドレイン領域の前面６１６は、前面誘電体層６０４による直接接触を可能にするために露出される。
【００４５】
本開示の態様によれば、ハンドル基板６０２は、シリコンなどの半導体材料から構成され得る。この構成では、ハンドル基板６０２は、少なくとも１つの他の能動デバイスを含み得る。代替的に、ハンドル基板６０２は、寄生キャパシタンスを低減することによって高調波をさらに改善するために受動基板であり得る。この構成では、ハンドル基板６０２は、少なくとも１つの他の受動デバイスを含み得る。説明したように、「受動基板」という用語は、ダイシングされたウエハまたはパネルの基板を指す場合があるか、または、ダイシングされていないウエハ／パネルの基板を指す場合がある。一構成では、受動基板は、ガラス、石英、サファイア、高抵抗シリコン、または他の同様の受動材料で構成される。受動基板はまた、コアレス基板であってもよい。
【００４６】
本開示の態様によれば、たとえば、図３に示す層転写プロセスは、能動デバイス６１０のソース／ドレイン領域の裏面６１８上に裏面コンタクト層６３０を形成することを可能にする。裏面コンタクト層６３０は、裏面シリサイド層から成り得る。形成されると、裏面コンタクト層６３０は、前面ソース／ドレインコンタクト（たとえば、図４の前面ドレインコンタクト４３０および前面ソースコンタクト４３２）をソース／ドレイン領域の裏面６１８に移すことを可能にする。前面ソース／ドレインコンタクト（たとえば、図４の前面ドレインコンタクト４３０および前面ソースコンタクト４３２）をソース／ドレイン領域の裏面６１８に移すことは、図４に示すコンタクト／相互接続−ゲート間寄生キャパシタンス（たとえば、４０６および４０８）を除外する。
【００４７】
代替構成では、ゲートコンタクト６１２が能動デバイス６１０の裏面に移され、前面ソース／ドレインコンタクトは変更されない。加えて、裏面誘電体層６４０は絶縁層６２０に隣接し、場合によっては絶縁層６２０を支持する。この構成では、層転写後金属被覆プロセスは、能動デバイス６１０のソース／ドレイン領域の裏面６１８上に裏面コンタクト層６３０を形成する。図６Ａに示すように、裏面ドレインコンタクト６５０（たとえば、第２の面のドレインコンタクト）は、裏面コンタクト層６３０を通してドレイン領域の裏面６１８に結合される。加えて、裏面ソースコンタクト６６０（たとえば、第２の面のソースコンタクト）は、裏面コンタクト層６３０を通してソース領域の裏面６１８に結合される。裏面ドレインコンタクト６５０は、裏面配線工程（ＢＥＯＬ）ドレイン相互接続６５２に結合されたコンタクトプラグ（たとえば、中間工程（ＭＯＬ）ゼロビア（Ｖ０））であり得る。同様に、裏面ソースコンタクト６６０は、裏面ＢＥＯＬソース相互接続６６２に結合されたコンタクトプラグであり得る。
【００４８】
図６Ｂは、本開示の態様による、層転写後プロセスが能動デバイス６１０（たとえば、ＬＮＡトランジスタ）のソース／ドレイン領域の裏面６１８上でも実行される、ＲＦＩＣ６８０の断面図である。理解されるように、ＲＦＩＣ６８０の構成は、図６ＡのＲＦＩＣ６００の構成と同様である。しかしながら、図６Ｂに示す構成では、ＲＦＩＣ６８０は、前面誘電体層６０４内に前面金属被覆（たとえば、第１のＢＥＯＬ相互接続（Ｍ１））を含む。前面金属被覆Ｍ１は、ビアＶ０を通して裏面金属被覆６４２に結合される。裏面金属被覆６４２は、裏面誘電体層６４０内にある。
【００４９】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、裏面コンタクト層６３０は絶縁層６２０内にあり、裏面ドレインコンタクト６５０および裏面ソースコンタクト６６０との接触を可能にする。コンタクト／相互接続（たとえば、図４の前面ドレインコンタクト４３０および前面ソースコンタクト４３２）を能動デバイス６１０のソース／ドレイン領域の裏面６１８に再配置することは、能動デバイス６１０のゲートコンタクト６１２と従来の前面ソース／ドレインコンタクト／相互接続との間の寄生キャパシタンスを防止するのに役立つ。この構成では、ゲートコンタクト６１２のルーティングは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、簡素化される。同様に、裏面ドレインコンタクト６５０および裏面ソースコンタクト６６０のルーティングは、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、簡素化される。
【００５０】
図７Ａおよび図７Ｂは、本開示の態様による、低寄生キャパシタンスＬＮＡに対する前面ルーティングを示す。図７Ａに示す構成では、ＬＮＡの前面ルーティング７００は、単一の拡散アイランド構成（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｉｓｌａｎｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に対して示されている。この例では、ＬＮＡは、たとえば、図６Ａに示すＬＮＡトランジスタを含むように構成される。典型的には、拡散アイランド７１０上の各ゲートコンタクト６１２は、ゲート接続７７０にルーティングされる。この構成は、図５に示す寄生キャパシタンスを除外するのに役立つ。
【００５１】
図７Ｂは、二重の拡散アイランド構成に対するＬＮＡの前面ルーティング７５０を示す。この例では、ＬＮＡは、同じく、図６Ａに示すＬＮＡトランジスタを含むように構成される。典型的には、第１の拡散アイランド７１０−１および第２の拡散アイランド７１０−２の上の各ゲートコンタクト６１２は、ドレイン−ゲート間寄生キャパシタンスを除外するためにゲート接続７７０にルーティングされる。このＬＮＡ構成は、複数の拡散アイランド（たとえば、７１０−１および７１０−２）を使用して、増大したゲート抵抗を補償する。
【００５２】
ゲート接続とは反対にソース／ドレイン接続をルーティングすることは、能動デバイスのルーティングを簡素化することによって、複数の拡散アイランドを使用して製作されるＬＮＡをサポートする。特に、ソース／ドレインおよびゲートコンタクトのルーティングの重複に起因して、コンタクト−ゲート間のキャパシタンスおよび寄生抵抗が発生する。寄生キャパシタンスならびにゲート抵抗を大幅に低減することは、５Ｇ通信強化をサポートするための利得帯域幅積（ＦＴ）ならびに最大発振周波数（Ｆｍａｘ）における大幅な改善（たとえば、２０％〜４０％の改善）をもたらす。
【００５３】
図８Ａはおよび図８Ｂは、本開示の態様による、低寄生キャパシタンスＬＮＡに対する裏面ルーティングを示す。図８Ａに示す構成では、図７Ａの単一の拡散アイランド構成におけるＬＮＡの裏面ルーティング８００が示されている。この構成も、図６Ａに示すＬＮＡトランジスタを内蔵する。典型的には、拡散アイランド７１０上の各裏面ドレインコンタクト６５０は、ドレイン接続６５２にルーティングされる。加えて、拡散アイランド７１０上の各裏面ソースコンタクト６６０は、裏面ＢＥＯＬソース接続６６２にルーティングされる。前面のソースコンタクトおよびドレインコンタクトを裏面のソースコンタクトおよびドレインコンタクトと置き換えることで、図５に示す寄生キャパシタンス（たとえば、ドレイン−ゲート間キャパシタンス（ＣＤＧ））が除外される。
【００５４】
図８Ｂは、図７Ｂに示す二重の拡散アイランド構成に対するＬＮＡの裏面ルーティング８５０を示す。典型的には、第１の拡散アイランド７１０−１および第２の拡散アイランド７１０−２の上の各裏面ドレインコンタクト６５０は、ドレイン接続８８０にルーティングされる。同様に、第１の拡散アイランド７１０−１および第２の拡散アイランド７１０−２の上の各裏面ソースコンタクト６６０は、寄生キャパシタンスを除外するためにソース接続８９０にルーティングされる。このＬＮＡ構成は、ゲート抵抗を減少させるために複数の拡散アイランド（たとえば、７１０−１および７１０−２）を使用して、５Ｇ通信強化に対するサポートを可能にする。
【００５５】
ＬＮＡのこの構成は、ドレイン接続８８０に、および場合によってはソース接続８９０に結合された無線周波数（ＲＦ）構成要素８６０をさらに示す。ＲＦ構成要素８６０は、抵抗器（Ｒ）、インダクタ（Ｌ）、およびキャパシタ（Ｃ）（ＲＬＣ）構成要素を含み得る。ＲＦ構成要素８６０はまた、たとえば、図２に示すように、アンテナと他の同様のＲＦ構成要素とを含み得る。ＬＮＡの形成を全うするためのＲＦ構成要素８６０に関する付加的な詳細は、本発明の特徴を不明瞭にすることを回避するために省略される。本開示の態様は、カスコード構成、抵抗構成、または他の同様の配置において構成されるＬＮＡを含み得ることを認識されたい。先行する記述は平面トランジスタに関するものであったが、本開示は、ＦｉｎＦＥＴなどの他の構成にも適用される。
【００５６】
本開示の一態様は、層転写を用いる裏面シリサイド化プロセスを使用して、たとえば、図９に示すＬＮＡトランジスタのソース／ドレイン領域に対する裏面ソース／ドレインコンタクトを形成する。
【００５７】
図９は、本開示の一態様による、層転写を用いる裏面シリサイド化プロセスを使用して低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスを構築する方法９００を示すプロセスフロー図である。方法９００は、第１のトランジスタが絶縁層の第１の表面上に製作されるブロック９０２において開始する。絶縁層は、犠牲基板によって支持される。たとえば、図３に示すように、能動デバイス３１０は、埋込み酸化物（ＢＯＸ）層３２０上に製作される。ブロック９０４では、前面誘電体層が、第１のトランジスタ上に堆積される。たとえば、図６Ａに示すように、前面誘電体層６０４が、能動デバイス６１０上に堆積される。
【００５８】
再び図９を参照すると、ブロック９０６において、ハンドル基板が、前面誘電体層に接合される。たとえば、図６Ａに示すように、ハンドル基板６０２が、前面誘電体層６０４に接合される。図９のブロック９０８において、犠牲基板が除去される。図３に示すように、層転写プロセスは、犠牲基板３０１の除去を含む。ブロック９１０において、第１のトランジスタのソース領域の裏面およびドレイン領域の裏面は、絶縁層の第１の表面と反対の第２の表面を通して露出される。たとえば、図６Ａに示すように、ドレイン領域およびソース領域の裏面６１８は、層転写後プロセスによって露出される。
【００５９】
図９のブロック９１２において、裏面ソースコンタクトは、ソース領域の裏面上に堆積される。ブロック９１４において、裏面ドレインコンタクトは、ドレイン領域の裏面上に堆積される。たとえば、図６Ａに示すように、裏面コンタクト層６３０は、ソース領域およびドレイン領域の裏面６１８上に堆積される。加えて、裏面ドレインコンタクト６５０は、裏面コンタクト層６３０を通してドレイン領域の裏面６１８に結合される。同様に、裏面ソースコンタクト６６０は、裏面コンタクト層６３０を通してソース領域の裏面６１８に結合される。図９のブロック９１６において、抵抗器、インダクタ、キャパシタ、アンテナ、および／またはＲＦ構成要素のうちの少なくとも１つが、たとえば、図８ＢのＲＦ構成要素８６０に示すように、第１のトランジスタおよび／または２トランジスタと随意に結合される。
【００６０】
本開示の態様は、ＲＦ集積回路内の低雑音増幅器の寄生キャパシタンスを低減するための裏面シリサイド化設計を説明する。本開示の一態様は、層転写を用いる裏面シリサイド化プロセスを使用して、トランジスタのソース／ドレイン領域に対する裏面ソース／ドレインコンタクト（たとえば、裏面シリサイドコンタクト）を形成する。裏面シリサイド化プロセスは、裏面ソース／ドレインコンタクトを通してトランジスタの第１のソース／ドレイン領域に結合されるビアを形成し得る。ビアは、絶縁層を通って、絶縁層を支持する裏面誘電体層の中に延び得る。加えて、層転写後金属被覆プロセスは、ビアに結合された裏面金属被覆の形成を可能にする。裏面金属被覆から遠位の前面金属被覆は、トランジスタのゲートのゲートコンタクトに結合され得る。
【００６１】
ＢＥＯＬ相互接続／ＭＯＬコンタクトの再配置は、ＢＥＯＬ相互接続／ＭＯＬコンタクトとトランジスタのゲートコンタクトとの近接によって引き起こされる寄生キャパシタンスを低減し得る。前面および裏面は、それぞれ、第１の面または第２の面と呼ばれることがある。場合によっては、前面が第１の面と呼ばれることになる。他の場合には、裏面が第１の面と呼ばれることになる。記述はＬＮＡに関するものであるが、これらの構造は、電力増幅器（ＰＡ）を改良することにもなるように企図される。
【００６２】
本開示のさらなる態様によれば、トランジスタのソース／ドレイン領域の上に裏面シリサイドコンタクトを含むＲＦ集積回路が説明される。ＲＦ集積回路は、絶縁層の第１の表面上のトランジスタを含み、そのトランジスタ上に前面誘電体層を含む。ＲＦ集積回路構造は、前面誘電体層上に、ＲＦ集積回路を処理するための手段も含む。この処理手段は、図３に示すハンドル基板であり得る。別の態様では、前述の手段は、前述の手段によって列挙された機能を実行するように構成された任意の層、モジュール、または任意の装置であってもよい。
【００６３】
図１０は、本開示の態様が有利に利用され得る例示的ワイヤレス通信システム１０００を示すブロック図である。説明のために、図１０は、３つのリモートユニット１０２０、１０３０、および１０５０、ならびに２つの基地局１０４０を示す。ワイヤレス通信システムがこれよりも多くのリモートユニットおよび基地局を有してもよいことが認識されよう。リモートユニット１０２０、１０３０および１０５０は、開示された低雑音増幅器（ＬＮＡ）デバイスを含むＩＣデバイス１０２５Ａ、１０２５Ｃ、および１０２５Ｂを含む。基地局、スイッチングデバイス、およびネットワーク機器などの他のデバイスも、開示されたＬＮＡを含んでもよいことが認識されよう。図１０は、基地局１０４０からリモートユニット１０２０、１０３０、および１０５０への順方向リンク信号１０８０と、リモートユニット１０２０、１０３０、および１０５０から基地局１０４０への逆方向リンク信号１０９０とを示す。
【００６４】
図１０では、リモートユニット１０２０はモバイル電話として示され、リモートユニット１０３０はポータブルコンピュータとして示され、リモートユニット１０５０はワイヤレスローカルループシステム内の固定ロケーションリモートユニットとして示される。たとえば、リモートユニットは、モバイル電話、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、携帯情報端末（ＰＤＡ）などのポータブルデータユニット、ＧＰＳ対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、メーター読取り機器などの固定ロケーションデータユニット、またはデータもしくはコンピュータ命令を記憶するかもしくは取り出す他の通信デバイス、あるいはそれらの組合せであってもよい。図１０は、本開示の態様によるリモートユニットを示すが、本開示は、これらの例示的に示されるユニットに限定されない。本開示の態様は、開示されたＬＮＡを含む、多くのデバイスにおいて適切に利用することができる。
【００６５】
図１１は、上記で開示したＲＦＩＣなど、半導体構成要素の回路設計、レイアウト設計、および論理設計のために用いられる、設計用ワークステーションを示すブロック図である。設計用ワークステーション１１００は、オペレーティングシステムソフトウェアと、サポートファイルと、ＣａｄｅｎｃｅまたはＯｒＣＡＤなどの設計ソフトウェアとを収容するハードディスク１１０１を含む。設計用ワークステーション１１００はまた、ＲＦデバイスの回路設計１１１０またはＬＮＡ設計１１１２を容易にするためにディスプレイ１１０２を含む。回路設計１１１０またはＬＮＡ設計１１１２を有形に記憶するために、記憶媒体１１０４が設けられる。回路設計１１１０またはＬＮＡ設計１１１２は、ＧＤＳＩＩまたはＧＥＲＢＥＲなどのファイルフォーマットで記憶媒体１１０４上に格納されてもよい。記憶媒体１１０４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ハードディスク、フラッシュメモリ、または他の適切なデバイスであり得る。さらに、設計用ワークステーション１１００は、記憶媒体１１０４から入力を受け取るか、または記憶媒体１１０４に出力を書き込むためのドライブ装置１１０３を含む。
【００６６】
記憶媒体１１０４上に記録されるデータは、論理回路構成、フォトリソグラフィマスク用のパターンデータ、または電子ビームリソグラフィなどの連続描画ツール用のマスクパターンデータを詳述し得る。データはさらに、論理シミュレーションに関連したタイミング図やネット回路などの論理検証データを含んでもよい。記憶媒体１１０４上にデータを用意すると、半導体ウエハを設計するためのプロセスの数が減少することによって、回路設計１１１０またはＬＮＡ設計１１１２の設計が容易になる。
【００６７】
ファームウェア実施態様および／またはソフトウェア実装形態の場合、方法は、本明細書で説明した機能を実行するモジュール（たとえば、手順、関数など）を用いて実装され得る。本明細書で説明される手順を実装する際に、命令を有形に具現する機械可読媒体を使用することができる。たとえば、ソフトウェアコードがメモリに記憶され、プロセッサユニットによって実行され得る。メモリは、プロセッサユニット内またはプロセッサユニットの外部に実装されてよい。本明細書で用いられる「メモリ」という用語は、任意の種類の長期メモリ、短期メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、または他のメモリを指し、特定のタイプのメモリもしくは特定のメモリ数に限定すべきではなく、また、メモリが記憶される特定のタイプの媒体に限定すべきではない。
【００６８】
機能は、ファームウェアおよび／またはソフトウェアにおいて実装される場合、コンピュータ可読媒体上の１つまたは複数の命令またはコードとして記憶され得る。例には、データ構造を用いて符号化されたコンピュータ可読媒体、およびコンピュータプログラムを用いて符号化されたコンピュータ可読媒体が含まれる。コンピュータ可読媒体は、物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、または、所望のプログラムコードを命令もしくはデータ構造の形で記憶するために使用することができるとともに、コンピュータによってアクセスすることができる他の媒体を含むことができ、本明細書において使用されるディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（ｄｉｓｋ）、およびブルーレイディスク（ｄｉｓｃ）を含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）はデータをレーザーを用いて光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
【００６９】
コンピュータ可読媒体上のストレージに加えて、命令および／またはデータは、通信装置に含まれる伝送媒体上の信号として備えられてもよい。たとえば、通信装置は、命令およびデータを表す信号を有するトランシーバを含み得る。命令およびデータは、１つまたは複数のプロセッサに、特許請求の範囲において概説する機能を実装させるように構成される。
【００７０】
本開示およびその利点が詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の技術から逸脱することなく、明細書で様々な変更、置換、および改変が行われ得ることを理解されたい。たとえば、「上」および「下」などの関係語が、基板または電子デバイスに関して使用される。当然、基板または電子デバイスが反転される場合、上は下に、下は上になる。加えて、横向きの場合、上および下は、基板または電子デバイスの側面を指すことがある。さらに、本出願の範囲は、本明細書で説明したプロセス、機械、製造、ならびに組成物、手段、方法、およびステップの特定の構成に限定されることを意図していない。本開示から当業者が容易に諒解するように、本明細書で説明する対応する構成と実質的に同じ機能を実行するかまたは実質的にそれと同じ結果を達成する、現存するかまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップが、本開示に従って利用されてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップをそれらの範囲内に含むことを意図する。
【符号の説明】
【００７１】
１００  ワイヤレスデバイス
１０２  電源
１１０  チップセット
１１２  キャパシタ
１１４  キャパシタ
１１６  インダクタ
１１８  クロック
１２０  ワイヤレストランシーバ
１２２  キャパシタ
１３０  モデム
１３２  キャパシタ
１４０  電力管理集積回路（ＰＭＩＣ）
１４２  キャパシタ
１５０  ＷｉＦｉモジュール
１５２  ＷＬＡＮモジュール
１５４  キャパシタ
１６０  第１のダイプレクサ
１６２  アンテナ
１７０  無線周波数（ＲＦ）フロントエンド（ＦＥ）モジュール
１８０  デュプレクサ（ＤＵＰ）
１９０  第２のダイプレクサ
１９２  アンテナ
２００  ワイヤレスデバイス
２１０  データプロセッサ
２１４ａ  デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）
２１４ｂ  ＤＡＣ
２１６ａ  アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
２１６ｂ  ＡＤＣ
２２０  モバイルＲＦトランシーバ
２３０  送信機
２３２ａ  ローパスフィルタ
２３２ｂ  ローパスフィルタ
２３４ａ  増幅器（Ａｍｐ）
２３４ｂ  Ａｍｐ
２４０  アップコンバータ
２４１ａ  同相（Ｉ）アップコンバータ
２４１ｂ  直交（Ｑ）アップコンバータ
２４２  フィルタ
２４４  電力増幅器（ＰＡ）
２４６  デュプレクサ／スイッチ
２４８  アンテナ
２５０  受信機
２５２  低雑音増幅器（ＬＮＡ）
２５４  フィルタ
２６１ａ  ダウンコンバージョン混合器
２６１ｂ  ダウンコンバージョン混合器
２６２ａ  Ａｍｐ
２６２ｂ  Ａｍｐ
２６４ａ  ローパスフィルタ
２６４ｂ  ローパスフィルタ
２８０  受信（ＲＸ）局部発振器（ＬＯ）信号生成器
２８２  位相ロックループ（ＰＬＬ）  
２９０  送信（ＴＸ）ＬＯ信号生成器
２９２  ＰＬＬ
３００  ＲＦ集積回路
３０１  犠牲基板
３０２  ハンドル基板
３０４  第１の誘電体層
３１０  能動デバイス
３２０  埋込み酸化物（ＢＯＸ）層
３５０  相互接続
４００  ＲＦ集積回路（ＲＦＩＣ）
４０２  ハンドル基板
４０４  前面誘電体層
４０６  ドレイン−ゲート間寄生キャパシタンス
４０８  ソース−ゲート間寄生キャパシタンス
４１０  能動デバイス
４１２  ゲートコンタクト
４２０  絶縁層
４３０  前面ドレインコンタクト
４３２  前面ソースコンタクト
４３４  裏面金属被覆
４４０  裏面誘電体
５００  ルーティング
５１０  拡散領域
５５０  ドレイン接続
５６０  ソース接続
５７０  ゲート接続
６００  ＲＦＩＣ
６０２  ハンドル基板
６０４  前面誘電体層
６１０  能動デバイス
６１２  ゲートコンタクト
６１４  前面コンタクト層
６１６  前面
６１８  裏面
６２０  絶縁層
６３０  裏面コンタクト層
６４０  裏面誘電体層
６４２  裏面金属被覆
６５０  裏面ドレインコンタクト
６５２  裏面配線工程（ＢＥＯＬ）ドレイン相互接続
６６０  裏面ソースコンタクト
６６２  裏面ＢＥＯＬソース相互接続
６８０  ＲＦＩＣ
７００  前面ルーティング
７１０  拡散アイランド
７１０−１  第１の拡散アイランド
７１０−２  第２の拡散アイランド
７５０  前面ルーティング
７７０  ゲート接続
８００  裏面ルーティング
８５０  裏面ルーティング
８６０  ＲＦ構成要素
８８０  ドレイン接続
８９０  ソース接続
９００  方法
１０００  ワイヤレス通信システム
１０２０  リモートユニット
１０２５Ａ  ＩＣデバイス
１０２５Ｂ  ＩＣデバイス
１０２５Ｃ  ＩＣデバイス
１０３０  リモートユニット
１０４０  基地局
１０５０  リモートユニット
１０８０  順方向リンク信号
１０９０  逆方向リンク信号
１１００  設計用ワークステーション
１１０１  ハードディスク
１１０２  ディスプレイ
１１０３  ドライブ装置
１１０４  記憶媒体
１１１０  回路設計
１１１２  ＬＮＡ設計
【図１】
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【図２】
2020535697.tif 000004
【図３】
2020535697.tif 000005
【図４】
2020535697.tif 000006
【図５】
2020535697.tif 000007
【図６Ａ】
2020535697.tif 000008
【図６Ｂ】
2020535697.tif 000009
【図７Ａ】
2020535697.tif 000010
【図７Ｂ】
2020535697.tif 000011
【図８Ａ】
2020535697.tif 000012
【図８Ｂ】
2020535697.tif 000013
【図９】
2020535697.tif 000014
【図１０】
2020535697.tif 000015
【図１１】
2020535697.tif 000016
【国際調査報告】
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2020535697.tif 000018
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