[發明專利]一種集成芯片及其制作方法和集成電路

有效

• 申請號: 202010075240.3
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113161348B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 樊永輝;樊曉兵;許明偉;曾學忠
• 申請（專利權）人: 深圳市匯芯通信技術有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L23/64;H01L29/778;H01L21/335;H01L21/8252
• 代理公司: 深圳市博衍知識產權代理有限公司 44415
• 代理人: 曾新浩

申請公開了一種集成芯片及其制作方法和集成電路。所述集成芯片包括相連接的砷化鎵高電子遷移率晶體管和LC濾波器，砷化鎵高電子遷移率晶體管包括襯底、柵極、源極、漏極、鈍化層、第一金屬層和第二金屬層等，LC濾波器包括相連接的電感和電容，電感包括電感繞線和電感端口，電容包括下電極、電容介質和上電極，下電極與所述第一金屬層、電感繞線通過同一道制程形成，上電極、第二金屬層和電感端口通過同一道制程形成，所述第二金屬層與所述電感端口、所述上電極耦合。本申請通過對砷化鎵高電子遷移率晶體管和LC濾波器的集成減小芯片以及產品的體積，提高芯片的性能；還將晶體管和濾波器的相關金屬結構同步制程，進一步提高生產效率和芯片性能。

技術領域

本申請涉及無線通訊領域，尤其涉及一種集成芯片及其制作方法和集成電路。

背景技術

隨著通信技術的發展，射頻器件得到越來越廣泛的應用，包括基站、手機和其它各種智能終端設備，也包括Sub-6GHz頻段和毫米波頻段。其中裝置于各類無線通信終端系統的射頻前端，是實現整個無線通訊智能終端最前端的射頻信號接收與發射功能的核心系統，通常由功率發大器(PA)、濾波器(Filter)、低噪聲放大器(LNA)和射頻開關(RF Switch)等多個器件組合構成。追求低功耗、高性能、低成本是通信技術升級的主要驅動力，也是芯片設計研發的主要方向。射頻電路的技術升級主要依靠新設計、新工藝和新材料的結合，在5G及未來移動通信中，器件的小型化與集成化是主要的趨勢。

目前，各種射頻前端芯片由不同廠家生產，或者由同一公司的不同產品線制作完成，然后在封裝階段集成到一個模塊提供給終端用戶，連接不同的芯片會增加裝配復雜性，還會提高芯片的尺寸和成本。

發明內容

本申請的目的是提供一種將射頻前端的多個部件集成在一個芯片上的集成芯片及其制作方法和集成電路。

本申請公開了一種集成芯片，包括相連接的砷化鎵高電子遷移率晶體管和LC濾波器，所述砷化鎵高電子遷移率晶體管包括襯底、外延層、柵極、源極、漏極、鈍化層、第一金屬層和第二金屬層，所述外延層設置在所述襯底的上表面，采用砷化鎵系材料制成；所述柵極、源極、漏極和鈍化層設置在所述外延層上方，所述鈍化層設置在柵極、源極和漏極上方，所述第一金屬層設置在所述鈍化層的上方，與所述源極和漏極相連；所述第二金屬層與所述第一金屬層連接，且設置在所述第一金屬層上方；所述LC濾波器包括相連接的電感和電容，所述電感包括電感繞線和電感端口，所述電感繞線設置在所述鈍化層的上方；所述電感端口設置在所述電感繞線的上方，與所述電感繞線的端部連接；所述電容包括依次堆疊的下電極、電容介質和上電極，所述第二金屬層與所述電感端口、所述上電極耦合；所述電感繞線、所述下電極與所述第一金屬層采用同一制成形成；所述電感端口、所述第二金屬層和上電極通過同一道制程形成。

本申請還公開了一種集成芯片的制作方法，所述集成芯片包括相連接的砷化鎵高電子遷移率晶體管和LC濾波器，所述LC濾波器包括相連接的電容和電感，其特征在于，包括步驟：

形成襯底；

在所述襯底的上表面形成由砷化鎵系材料構成的外延層；

在所述外延層上制作砷化鎵高電子遷移率晶體管中的源極、漏極、柵極和鈍化層；

在所述鈍化層上同步形成砷化鎵高電子遷移率晶體管中的第一金屬層、電感中的電感繞線和電容中的下電極；以及

同步形成砷化鎵高電子遷移率晶體管中的第二金屬層、電感中的電感端口和電容中的上電極；

其中，所述第二金屬層與所述第一金屬層連接，所述電感端口與所述電感繞線的端部連接；所述第二金屬層與所述電感端口、所述上電極耦合。

本申請還公開了一種集成電路，包括晶圓和如上所述的集成芯片，所述集成芯片設置在所述晶圓上。