[發明專利]一種提高射頻開關性能的射頻晶體管、芯片及移動終端

有效

• 申請號: 201710440225.2
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107275311B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 徐冠健;白云芳
• 申請（專利權）人: 唯捷創芯(天津)電子技術股份有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L29/786
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;董燁飛

本發明公開了一種提高射頻開關性能的射頻晶體管、芯片及移動終端。該射頻晶體管包括第一金屬層、第二金屬層、多晶硅層及有源區，第一金屬層通過接觸孔與有源區連接，第一金屬層通過通孔與第二金屬層連接。本發明一方面通過使第二金屬層布線方向與多晶硅層布線方向垂直，減少了多晶硅層與第一金屬層之間的并行區域及接觸孔、通孔的數量，使得關斷電容變小。另一方面，充分利用第一金屬層布線和接觸孔節約下來的空間，增加相同芯片面積的空間容納的射頻晶體管的溝道寬度，從而減小導通電阻。通過減小關斷電容及導通電阻，有效提高射頻開關的性能。

技術領域

本發明涉及一種射頻晶體管，尤其涉及一種提高射頻開關性能的射頻晶體管，同時也涉及包括該射頻晶體管的射頻開關芯片及移動終端，屬于射頻集成電路技術領域。

背景技術

現有的移動終端設備如智能手機、平板電腦等都集成了使用不同頻帶(GSM/EDGE、TD-SCDMA/WCDMA、FDD/TD-LTE)的多項無線通信服務。這些移動終端設備不僅需要在多模多頻的蜂窩式頻帶中工作，而且還提供了Wi-Fi、WiMAX、GPS、藍牙、RFID和其他非蜂窩式通信服務。利用射頻開關，能夠實現對多模和多頻帶功率放大器的使用，從而降低設計的復雜性并減少成本和功耗。另外，Wi-Fi、藍牙等模塊同樣需要依靠射頻開關在傳輸和接收信號之間切換。此外，為了提高敏感性和避免串音，多天線設計越來越流行。這些原因使得射頻開關在無線移動終端設備的射頻前端設計中扮演越來越重要的角色。

帶寬作為射頻開關的主要性能指標之一，其決定了射頻開關的最高工作頻率和最低工作頻率，通常用品質因數來表示。品質因數越低，帶寬就越大，射頻開關的性能越高。由于射頻開關的關斷電容和導通電阻直接影響其品質因數，只有減小射頻開關的關斷電容和導通電阻，才可以降低射頻開關的品質因數。因此，如何減小射頻開關的關斷電容和導通電阻，實現提高射頻開關的性能是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的首要技術問題在于提供一種提高射頻開關性能的射頻晶體管。

本發明所要解決的另一技術問題在于提供一種包括上述射頻晶體管的射頻開關芯片及移動終端。

為了實現上述發明目的，本發明采用下述的技術方案：

根據本發明實施例的第一方面，提供一種提高射頻開關性能的射頻晶體管，包括第一金屬層、第二金屬層、多晶硅層及有源區；其中，所述第一金屬層設置在所述多晶硅層的上方，所述第一金屬層穿過所述多晶硅層的空檔區域后通過接觸孔分別與所述有源區的源區和漏區連接，所述第二金屬層與所述第一金屬層的交疊區域通過通孔連接；

所述第二金屬層的布線方向與所述多晶硅層的布線方向垂直，用以減少所述第一金屬層與所述多晶硅層之間的并行區域及所述接觸孔、所述通孔的數量。

其中較優地，所述多晶硅層與所述第二金屬層采用梳狀布線方式，所述第一金屬層采用條形布線方式。

其中較優地，所述有源區包括源區和漏區，所述有源區的上方設置有直柵式或曲柵式的所述多晶硅層，所述多晶硅層伸出所述有源區；

當所述多晶硅層為曲柵式結構時，減少所述第一金屬層與所述多晶硅層之間的并行區域及所述接觸孔、所述通孔的數量，同時增加相同芯片面積的空間容納的射頻晶體管的溝道寬度，使得關斷電容和導通電阻減小。

其中較優地，所述第一金屬層上方設置有位置對稱的所述第二金屬層，所述第二金屬層采用叉指狀結構布線方式。

其中較優地，所述射頻開關的品質因數為：Fom＝Coff×Ron，其中，Fom為品質因數，Coff為關斷電容，Ron為導通電阻。