具有保护环的MOS器件制造技术

一种用于射频(RF)应用的金属氧化物半导体(MOS)器件可以包括保护环。保护环可以围绕该MOS器件和至少一个其他MOS器件。MOS器件还可以包括通过层级零互连和过孔耦合到第一互连层的层级零接触层。第一互连层可以用于到MOS器件的布线。

MOS devices with protection ring

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有保护环的MOS器件相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月18日提交的标题为“ENHANCEDACTIVEANDPASSIVEDEVICESFORRADIOFREQUENCY(RF)PROCESSANDDESIGNTECHNOLOGY”的美国临时专利申请No.62/534,154的权益，其全部内容通过引用明确地并入本文。
本公开的各方面涉及半导体器件的设计，并且更具体地涉及设计有源和无源射频(RF)器件。
技术介绍
互连层通常用于将集成电路上的不同器件连接在一起。随着集成电路变得越来越复杂，更多的互连层被用于在不同器件之间提供电连接。最近，由于现在在现代电子设备中互连的大量晶体管，用于电路装置的互连层级的数目已经大大增加。用于支持增加数目的晶体管的增加数目的互连层级涉及更错综复杂的工艺。用于在较低的工序后端(BEOL)互连层处连接射频(RF)器件的互连层向RF设计者提供了设计灵活性。移动RF收发器的设计可以包括将电压控制电容和/或可调电容器(例如，变容二极管)用于高级RF应用。例如，可调电容器可以在高级RF应用的RF电路中提供阻抗匹配。另外，半导体器件(例如，场效应晶体管(FET))在RF设计中也很重要。不幸的是，这些半导体器件的配置基于传统的固定p单元方法。参数化数据单元(例如，p单元)是具有取决于一个或多个参数的可变结构的电路组件。可以通过电子设计自动化(EDA)软件基于一个或多个参数的值来自动生成p单元。例如，用户可以创建晶体管p单元。一旦创建，就可以使用各种长度和宽度来限定晶体管p单元的不同实例，以形成各种晶体管。不幸的是，常规的数字p单元针对数字逻辑设计、而不是针对RF器件的RF设计被优化。这些常规的数字p单元可能不包括适合于原理图RF模型仿真的RF参数。结果，原理图与布局设计之间会出现显著的设计差距，这增加了RF器件的设计周期。另外，这些常规的数字p单元可能不支持保护环，而保护环对于RF设计很重要。RFp单元可用于RF设计。不幸的是，常规的RFp单元通常不提供对较低BEOL互连层的访问。相比之下，数字p单元可以提供对较低BEOL互连层的某些访问。因此，当使用常规RFp单元时，RF设计者失去在较低BEOL互连层处连接器件的设计灵活性。
技术实现思路
一种用于射频(RF)应用的金属氧化物半导体(MOS)器件可以包括保护环。保护环可以围绕该MOS器件和至少一个其他MOS器件。MOS器件还可以包括通过层级零互连和过孔耦合到第一互连层的层级零接触层。第一互连层可以用于到MOS器件的布线。一种用于射频(RF)设计的金属氧化物半导体(MOS)p单元器件可以包括可配置的保护环。可配置的保护环可以围绕多个MOS器件。MOSp单元器件还可以包括RF寄生元件的模型。MOSp单元器件还可以包括通过层级零互连和过孔耦合到第一互连层的层级零接触层。第一互连层可以用于到MOS器件的布线。一种制造用于射频(RF)应用的金属氧化物半导体(MOS)器件的方法可以包括制造层级零接触层。该方法还可以包括通过层级零互连和过孔将层级零接触层耦合到第一互连层。该方法还可以包括制造保护环，以围绕该MOS器件和至少一个其他MOS器件。一种非暂态计算机可读介质可以包括被记录在其上的、用于射频(RF)器件的设计的程序代码。程序代码可以由处理器执行。程序代码可以生成围绕多个MOS器件的可配置的保护环。程序代码还可以生成RF寄生元件的模型。程序代码可以实现通过层级零互连和过孔将层级零接触层耦合到第一互连层。第一互连层可以用于到RF器件的布线。下面将描述本公开的附加特征和优点。本领域技术人员应当理解，本公开可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这种等效构造没有脱离所附权利要求中阐述的本公开的教导。当结合附图考虑时，从以下描述将更好地理解被认为是本公开的特性的新颖特征，关于其组织和操作方法两者、以及其他目的和优点。然而，应当清楚地理解，每个附图被提供仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为本公开的范围的限定。附图说明为了更完整地理解本公开，现在参考结合附图给出的以下描述。图1是采用双信器(diplexer)用于芯片组以提供载波聚合的射频(RF)前端模块和WiFi模块的原理图。图2示出了裸片的截面图。图3A示出了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的截面图。图3B示出了鳍式场效应晶体管(FinFET)。图4示出了互补金属氧化物半导体(CMOS)变容二极管。图5A示出了常规的射频(RF)金属氧化物半导体(MOS)可变电容器(RFMosVar)的原理性布局。图5B示出了图5A的RFMosVar的截面图。图5C示出了常规的基带(BB)金属氧化物半导体(MOS)可变电容器(BBMosVar)的原理性布局。图5D示出了图5C的BBMosVar的截面图。图6A示出了常规的射频(RF)场效应晶体管(FET)的原理性布局。图6B示出了图6A的RFFET的截面图。图6C示出了常规的基带(BB)场效应晶体管(FET)的原理性布局。图6D示出了图6C的BBFET的截面图。图7A示出了根据本公开的方面的改进的基带(BB+)金属氧化物半导体(MOS)可变电容器(BB+MosVar)的原理性布局。图7B示出了根据本公开的方面的图7A的BB+MosVar的截面图。图8A示出了根据本公开的方面的改进的基带(BB+)场效应晶体管(FET)的原理性布局。图8B示出了根据本公开的方面的图8A的BB+FET的截面图。图9示出了根据本公开的方面的射频(RF)寄生元件的原理性模型。图10示出了根据本公开的方面的用于制造金属氧化物半导体(MOS)器件的方法。图11是示出示例性无线通信系统的框图，其中可以有利地采用本公开的方面。图12是示出根据一种配置的、用于基于鳍的结构的电路、布局和逻辑设计的设计工作站的框图。具体实施方式以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而非旨在表示可以实践本文中描述的概念的仅有配置。出于提供对各种概念的透彻理解的目的，详细描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出了公知的结构和组件，以避免模糊这样的概念。如本文所述，术语“和/或”的使用旨在表示“包括性的或”，并且术语“或”的使用旨在表示“排他性的或”。如本文所述，在整个本说明书中使用的术语“示例性”是指“用作示例、实例或说明”，并且不必一定被解释为比其他示例性配置优选或有利。在整个本说明书中使用的术语“耦合”是指“连接，无论直接地还是通过中间连接(例如，开关)间接地，无论是电连接、机械连接还是以其他方式连接”，并且不必限于物理连接。另外，连接可以使得对象被永久地连接或者可释放地连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于射频(RF)应用的金属氧化物半导体(MOS)器件，包括：/n保护环，围绕所述MOS器件和至少一个其他MOS器件；以及/n层级零接触层，通过层级零互连和过孔耦合到第一互连层，所述第一互连层能用于到所述MOS器件的布线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 US 62/534,154;20171117 US 15/816,2951.一种用于射频(RF)应用的金属氧化物半导体(MOS)器件，包括：
保护环，围绕所述MOS器件和至少一个其他MOS器件；以及
层级零接触层，通过层级零互连和过孔耦合到第一互连层，所述第一互连层能用于到所述MOS器件的布线。


2.根据权利要求1所述的MOS器件，包括MOS变容二极管和MOS场效应晶体管(FET)(MOSFET)之一。


3.根据权利要求1所述的MOS器件，其中所述保护环延伸到相邻单元中。


4.根据权利要求1所述的MOS器件，其中所述MOS器件包括P型衬底，并且所述保护环是P掺杂的。


5.根据权利要求1所述的MOS器件，其中所述MOS器件包括N型衬底，并且所述保护环是N掺杂的。


6.根据权利要求1所述的MOS器件，被集成到以下中：移动电话、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、计算机、手持个人通信系统(PCS)单元、便携式数据单元和/或固定位置数据单元。


7.一种用于射频(RF)设计的金属氧化物半导体(MOS)p单元器件，包括：
可配置的保护环，用于围绕多个MOS器件；
RF寄生元件的模型；以及
层级零接触层，通过层级零互连和过孔耦合到第一互连层，所述第一互连层能用于到所述MOS器件的布线。


8.根据权利要求7所述的MOSp单元器件，包括MOS变容二极管，其中所述层级零接触层耦合到所述MOS变容二极管的栅极和漏极。


9.根据权利要求7所述的MOSp单元器件，包括MOS场效应晶体管(FET)(MOSFET)，其中所述层级零接触层耦合到所述MOSFET的源极、栅极和漏极。


10.根据权利要求7所述的MOSp单元器件，其中所述可配置的保护环延伸到相邻的p单元中。


11.根据权利要求7所述的MOSp单元器件，其中所述可配置的保护环延伸到相邻的p单元中，以围绕相邻的MOS器件。


12.根据权利要求7所述的MOSp单元器件，其中所述RF寄生元件的模型被配置为估计衬底电阻和衬底耦合电容。


13.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆叶，岳云，P·康卡帕卡，杨斌，陈全兴，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US