本發(fā)明涉及射頻器件芯片，具體地涉及一種改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的射頻芯片，例如ldmos芯片，其芯片的柵極通過低阻值金屬（例如金）直接連接到輸入金屬焊盤上。這種芯片當(dāng)在低頻率應(yīng)用時，往往會由于器件增益過高引起功放管振蕩等問題。通常會通過功放器件外部加電阻、電容等阻尼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定電路，這種電路一般是通過pcb板實現(xiàn)。雖然器件外部加阻尼結(jié)構(gòu)可以起到一定的穩(wěn)定作用，但由于外接的阻尼結(jié)構(gòu)在電路匹配結(jié)構(gòu)上離射頻芯片有源區(qū)較遠(yuǎn)，芯片內(nèi)部發(fā)生環(huán)路振蕩時外置的阻尼結(jié)構(gòu)的作用就不明顯了。

2、本申請人在2020年申請的申請?zhí)枮?02011189666.8的發(fā)明專利公開了一種片上集成rc電路的射頻芯片，包括襯底和外延層，設(shè)置于外延層上的有源區(qū)，所述外延層上在有源區(qū)的柵極與輸入金屬焊盤之間設(shè)置有多組電阻電容組合結(jié)構(gòu)，電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電阻和電容并聯(lián)，有源區(qū)的柵極通過電阻電容組合結(jié)構(gòu)后連接輸入金屬焊盤。其電容包括設(shè)置在外延層上的下金屬層和上金屬層兩層結(jié)構(gòu)，雖然可以使得在芯片內(nèi)部不會發(fā)生環(huán)路振蕩，避免了輸入高頻應(yīng)用時，由于增益過低導(dǎo)致電阻功率過載的問題，但是電阻電容組合結(jié)構(gòu)到襯底之間的耦合損耗較高，使得射頻功率器件在低頻和高頻的增益及魯棒性有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明目的在于提供一種改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，在芯片內(nèi)部集成rc電路，進(jìn)一步改進(jìn)了電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電容的結(jié)構(gòu)，第一金屬層與第三金屬層并聯(lián)連接，通過第一金屬層與第三金屬層對中間金屬層形成屏蔽，減小了接入有源區(qū)電容極板到地之間的寄生電容，降低耦合損耗，提高了射頻功率器件在低頻和高頻的增益及魯棒性。

2、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

3、一種改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，包括襯底、外延層、設(shè)置于外延層的有源區(qū)，所述外延層上在有源區(qū)的柵極與輸入金屬焊盤之間設(shè)置有多組電阻電容組合結(jié)構(gòu)，所述電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電阻和電容并聯(lián)，所述有源區(qū)的柵極通過電阻電容組合結(jié)構(gòu)連接輸入金屬焊盤，所述電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電容包括依次從下往上設(shè)置在外延層上的第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，所述第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層之間均設(shè)置有鈍化層，所述第一金屬層與所述第三金屬層并聯(lián)連接作為電容的第一極板連接輸入金屬焊盤，所述第二金屬層作為電容的第二極板連接?xùn)艠O。

4、優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第一金屬層和第三金屬層的兩端分別通過通孔連接形成縱向的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

5、優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第三金屬層通過斷口分割為第一第三金屬層和第二第三金屬層，所述斷口內(nèi)設(shè)置有鈍化層，所述第一第三金屬層為u型結(jié)構(gòu)，所述第二第三金屬層為山字結(jié)構(gòu)，所述u型結(jié)構(gòu)倒扣在山字中間，所述第一第三金屬層通過第一通孔連接第二金屬層，所述第二第三金屬層通過第二通孔連接第一金屬層。

6、優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第二金屬層從第二端部延伸至第二通孔一定距離處。

7、優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第一金屬層從第一端部延伸至距離第二端部一定距離處。

8、優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電阻包括至少一個雙場板結(jié)構(gòu)，所述雙場板結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在外延層上的第一金屬場板和第二金屬場板，所述第二金屬場板設(shè)置于第一金屬場板的上方，所述第一金屬場板與第二金屬場板間設(shè)置有鈍化層，所述第一金屬場板和第二金屬場板的兩端分別通過通孔連接設(shè)置在上方的上層金屬連接層，所述上層金屬連接層與第二金屬場板連接端連接?xùn)艠O，所述上層金屬連接層與第一金屬場板連接端連接輸入金屬焊盤，所述上層金屬連接層的厚度大于金屬場板的厚度。

9、優(yōu)選的技術(shù)方案中，多個雙場板結(jié)構(gòu)通過上層金屬連接層串聯(lián)。

10、相對于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

11、在芯片內(nèi)部集成rc電路，進(jìn)一步改進(jìn)了電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電容的結(jié)構(gòu)，將第一金屬層與第三金屬層并聯(lián)連接，通過第一金屬層與第三金屬層對中間金屬層形成屏蔽，增大了電容的容值，接入有源區(qū)柵極的電容極板金屬層位置變高，減小了接入有源區(qū)電容極板到地之間的寄生電容，降低耦合損耗，提高了射頻功率器件在低頻和高頻的增益及魯棒性。

技術(shù)特征：

1.一種改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，包括襯底、外延層、設(shè)置于外延層的有源區(qū)，所述外延層上在有源區(qū)的柵極與輸入金屬焊盤之間設(shè)置有多組電阻電容組合結(jié)構(gòu)，所述電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電阻和電容并聯(lián)，所述有源區(qū)的柵極通過電阻電容組合結(jié)構(gòu)連接輸入金屬焊盤，其特征在于，所述電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電容包括依次從下往上設(shè)置在外延層上的第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，所述第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層之間均設(shè)置有鈍化層，所述第一金屬層與所述第三金屬層并聯(lián)連接作為電容的第一極板連接輸入金屬焊盤，所述第二金屬層作為電容的第二極板連接?xùn)艠O。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，其特征在于，所述第一金屬層和第三金屬層的兩端分別通過通孔連接形成縱向的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，其特征在于，所述第三金屬層通過斷口分割為第一第三金屬層和第二第三金屬層，所述斷口內(nèi)設(shè)置有鈍化層，所述第一第三金屬層為u型結(jié)構(gòu)，所述第二第三金屬層為山字結(jié)構(gòu)，所述u型結(jié)構(gòu)倒扣在山字中間，所述第一第三金屬層通過第一通孔連接第二金屬層，所述第二第三金屬層通過第二通孔連接第一金屬層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，其特征在于，所述第二金屬層從第二端部延伸至第二通孔一定距離處。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，其特征在于，所述第一金屬層從第一端部延伸至距離第二端部一定距離處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，其特征在于，所述電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電阻包括至少一個雙場板結(jié)構(gòu)，所述雙場板結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在外延層上的第一金屬場板和第二金屬場板，所述第二金屬場板設(shè)置于第一金屬場板的上方，所述第一金屬場板與第二金屬場板間設(shè)置有鈍化層，所述第一金屬場板和第二金屬場板的兩端分別通過通孔連接設(shè)置在上方的上層金屬連接層，所述上層金屬連接層與第二金屬場板連接端連接?xùn)艠O，所述上層金屬連接層與第一金屬場板連接端連接輸入金屬焊盤，所述上層金屬連接層的厚度大于金屬場板的厚度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進(jìn)的片上集成rc電路的射頻芯片，其特征在于，多個雙場板結(jié)構(gòu)通過上層金屬連接層串聯(lián)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的片上集成RC電路的射頻芯片，包括襯底、外延層、設(shè)置于外延層的有源區(qū)，外延層上在有源區(qū)的柵極與輸入金屬焊盤之間設(shè)置有多組電阻電容組合結(jié)構(gòu)，電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電阻和電容并聯(lián)，有源區(qū)的柵極通過電阻電容組合結(jié)構(gòu)連接輸入金屬焊盤，電阻電容組合結(jié)構(gòu)的電容包括依次從下往上設(shè)置在外延層上的第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層之間均設(shè)置有鈍化層，第一金屬層與所述第三金屬層并聯(lián)連接作為電容的第一極板連接輸入金屬焊盤，第二金屬層作為電容的第二極板連接?xùn)艠O。通過第一金屬層與第三金屬層對中間金屬層形成屏蔽，減小了接入有源區(qū)電容極板到地之間的寄生電容，降低耦合損耗。

技術(shù)研發(fā)人員：馬強(qiáng),肖智敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州遠(yuǎn)創(chuàng)達(dá)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6