集成无源元件的制备工艺

将电阻、电感、电容、传输线、功率分配器/功率合成器和金属互连线等无源元件集成在一个芯片上，从而形成集成无源元件（IPD）。

集成无源元件的制备工艺与集成电路制造工艺兼容，主要包括薄膜工艺和光刻刻蚀工艺。集成无源元件可以减小产品尺寸，提高产品性能。 集成电阻形式多样，通常可分为非金属电阳和金属电阻两种。传统意义上，非金属电阻主要用于硅基集成电路工艺，金属电阻在化合物半导体工艺中较为常用。但是，随着硅基集成电路的发展，引入高k金属栅工艺后，金属电阻也被用于硅基集成电路中。非金属电阻是指用半导体材料或多晶硅制备而成的电阻，因半导体材料或多晶硅的摻杂浓度的不同，其电阻率也不同。根据这一特性，利用扩散工艺、离子注人及退火工艺，可以改变半导体材料或多晶硅的掺杂浓度，并通过版图设计得到合适的形状和尺寸，制作所需要的电阻。金属电阻是指利用蒸发或溅射镀膜技术，在绝缘介质上沉积一层金属薄膜，通过光刻刻蚀或剥离（Lift-otf）技术去除多余的金属，从而形成合适电阻值的电阻。常用的金属电阻材料有镍铬合金（NiCr）、氮化钽（TaN）和氮化钛（TiN）等。

集成电容通常分为金属-氧化物-半导体（MOS） 电容、金属-绝缘层-金属（MIM） 电容、pn结电容、叉指结构电容等，可采用半导体加工工艺制备而成。

集成电感分为单匝线圈、多匝线圈、传输线电感。其中，多匝线圈又分为螺旋型和直角型两种。电容、电感通过沉积金属-电镀加厚-湿法刻蚀或干法刻蚀工艺制作，步骤简单，但是需要比较精确的控制，高质量的电容和电感对于滤波、去耦及匹配电路中降低相位噪声起着直接作用。

利用互连线和传输线可以实现芯片上元器件的连接。为了提高芯片的集成度，减小奇生效应，互连线在满足电流密度要求的条件下应尽量窄和短，小电流的互连线制作应选择工艺上能提供的最小线宽，长互连线设计时应考虑互连线带来的延迟效应。当工作领率在微波和毫米波范国时，互连线不可当作纯电阻看待，需要考感寄生参数利趋肤效应的影响。

审核编辑：彭静