本申請涉及半導(dǎo)體芯片封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種外延分區(qū)集成的射頻前端芯片及其制作方法。
背景技術(shù)：
1、隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展及移動終端小型化、多樣化的變化趨勢，射頻前端作為通信系統(tǒng)中用于無限型號傳輸和接收的關(guān)鍵組件，目前對于射頻前端系統(tǒng)的集成度要求越來越高。
2、在實際應(yīng)用中，射頻前端系統(tǒng)在集成電路中通常以包含多個射頻器件的模組形式出現(xiàn)，各個射頻器件分別貼裝或封裝于主板表面，以形成射頻前端模組，但其集成度仍舊較低，難以滿足目前對于射頻前端模組的高集成度的需求。
3、鑒于此，如何實現(xiàn)射頻前端芯片的高度集成是一個亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N外延分區(qū)集成的射頻前端芯片及其制作方法，可以實現(xiàn)射頻前端芯片的高度集成。
2、本申請第一方面提供一種外延分區(qū)集成的射頻前端芯片，所述射頻前端芯片包括襯底層、緩沖層和外延層，所述外延層包括多個外延分區(qū)，所述射頻前端芯片至少集成有功率放大器、低噪聲放大器、射頻開關(guān)和壓電濾波器，其中：所述緩沖層設(shè)于所述襯底層之上，所述外延層設(shè)于所述緩沖層之上，各個所述外延分區(qū)任意排列于所述外延層，所述外延分區(qū)的下表面與所述緩沖層的上表面相接；所述功率放大器、低噪聲放大器和壓電濾波器分別位于不同的外延分區(qū)，所述低噪聲放大器與所述射頻開關(guān)位于相同的外延分區(qū)，并且所述功率放大器、所述低噪聲放大器和所述壓電濾波器各自所處的外延分區(qū)的材料不同。
3、在一種可能的實施方式中，所述外延分區(qū)包括砷化鎵外延、單晶硅外延和壓電外延，其中：所述功率放大器位于所述砷化鎵外延，所述低噪聲放大器和所述射頻開關(guān)位于所述單晶硅外延，所述壓電濾波器位于所述壓電外延。
4、在一種可能的實施方式中，所述射頻前端芯片還集成有雙工器，其中，所述雙工器位于所述壓電外延。
5、在一種可能的實施方式中，所述砷化鎵外延包括集電級、發(fā)射極、基極和緩沖材料。
6、在一種可能的實施方式中，所述單晶硅外延的材料為單晶硅，所述壓電外延的材料為鉭酸鋰、鈮酸鋰或氮化鋁的任意一種。
7、在一種可能的實施方式中，所述射頻前端芯片還包括焊盤和基板，其中：所述焊盤位于所述外延分區(qū)的表面，所述焊盤分別與所述外延分區(qū)和所述基板電氣連接。
8、本申請第二方面提供一種外延分區(qū)集成的射頻前端芯片的制作方法，所述方法包括：將硅襯底作為襯底層，在所述襯底層上生長二氧化硅，以形成一層二氧化硅層，將所述二氧化硅層作為緩沖層；分別采用砷化鎵材料、單晶硅材料和壓電材料，在所述緩沖層的不同位置上進行生長，以形成多個外延分區(qū)，所述外延分區(qū)包括砷化鎵外延、單晶硅外延和壓電外延；在各個所述外延分區(qū)上沉積一層金屬層，并在所述金屬層上涂覆一層具有特定形狀的光刻膠層，基于所述光刻膠層分別在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出對應(yīng)的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
9、在一種可能的實施方式中，在基于所述光刻膠層在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出特定形狀的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之后，所述方法還包括：清洗所述金屬層，以去除所述金屬層的上表面的光刻膠層和金屬雜質(zhì)，并對經(jīng)過清洗的金屬層進行退火處理。
10、在一種可能的實施方式中，所述金屬器件至少包括功率放大器、低噪聲放大器、射頻開關(guān)和壓電濾波器；在所述金屬層上涂覆一層具有特定形狀的光刻膠層，基于所述光刻膠層在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出特定形狀的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括：在所述金屬層的上表面涂覆光刻膠，對所述涂覆光刻膠的金屬層進行曝光和顯影，以在所述金屬層的表面形成具有特定形狀的光刻膠層；根據(jù)所述光刻膠層的特定形狀，依次在所述砷化鎵外延上刻蝕出所述功率放大器的晶體管及互聯(lián)金屬結(jié)構(gòu)，在所述單晶硅外延上刻蝕出所述低噪聲放大器的晶體管及互聯(lián)金屬結(jié)構(gòu)和所述射頻開關(guān)的電極及互聯(lián)金屬結(jié)構(gòu)，在所述壓電外延上刻蝕出所述壓電濾波器的電極及互聯(lián)金屬結(jié)構(gòu)，并在各個外延分區(qū)上刻蝕出一個或多個無源器件及互聯(lián)金屬結(jié)構(gòu)。
11、在一種可能的實施方式中，所述金屬器件還包括雙工器；基于所述光刻膠層在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出特定形狀的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還包括：根據(jù)所述光刻膠層的特定形狀，在所述壓電外延上刻蝕出所述雙工器的電極及互聯(lián)金屬結(jié)構(gòu)。
12、本申請一個或多個實施方式提供的技術(shù)方案，將具有不同外延層的射頻器件集成于同一芯片，以提高射頻前端芯片的集成度。具體地，將射頻前端模組的各個器件按照各自功能分別集成于砷化鎵外延、單晶硅外延和壓電外延，并將砷化鎵外延、單晶硅外延和壓電外延集成于同一襯底，實現(xiàn)射頻前端芯片的高度集成。同時，在制作所述射頻前端芯片的過程中，由于各個器件以不同的外延形式集成于同一襯底，在光刻時可以同步使用一個光罩，簡化了射頻前端芯片的工藝流程，進而提高射頻前端芯片的生成效率。
13、可見，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，可以實現(xiàn)射頻前端芯片的高度集成，同時，還提高射頻前端芯片的生成效率。
1.一種外延分區(qū)集成的射頻前端芯片，其特征在于，所述射頻前端芯片包括襯底層、緩沖層和外延層，所述外延層包括多個外延分區(qū)，所述射頻前端芯片至少集成有功率放大器、低噪聲放大器、射頻開關(guān)和壓電濾波器，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻前端芯片，其特征在于，所述外延分區(qū)包括砷化鎵外延、單晶硅外延和壓電外延，其中：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻前端芯片，其特征在于，所述射頻前端芯片還集成有雙工器，其中，所述雙工器位于所述壓電外延。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻前端芯片，其特征在于，所述砷化鎵外延包括集電級、發(fā)射極、基極和緩沖材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻前端芯片，其特征在于，所述單晶硅外延的材料為單晶硅，所述壓電外延的材料為鉭酸鋰、鈮酸鋰或氮化鋁的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻前端芯片，其特征在于，所述射頻前端芯片還包括焊盤和基板，其中：
7.一種外延分區(qū)集成的射頻前端芯片的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在基于所述光刻膠層在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出特定形狀的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之后，所述方法還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述金屬器件至少包括功率放大器、低噪聲放大器、射頻開關(guān)和壓電濾波器；在所述金屬層上涂覆一層具有特定形狀的光刻膠層，基于所述光刻膠層在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出特定形狀的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述金屬器件還包括雙工器；基于所述光刻膠層在各個所述外延分區(qū)的所述金屬層上刻蝕出特定形狀的金屬器件和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還包括：