低寄生电容低噪声放大器制造技术

一种低噪声放大器(LNA)设备，包括在绝缘体上半导体(SOI)层上的第一晶体管。第一晶体管包括源极区域、漏极区域和栅极。LNA设备还包括被耦合到栅极的第一侧栅极接触。LNA设备还包括被耦合到源极区域的第二侧源极接触。LNA设备还包括被耦合到漏极区域的第二侧漏极接触。

Low parasitic capacitance and low noise amplifier

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低寄生电容低噪声放大器相关申请的交叉引用本申请要求于2018年5月10日提交的标题为“低寄生电容低噪声放大器”的美国专利申请No.15/976,710的权益，该美国专利申请要求于2017年9月27日提交的标题为“低寄生电容低噪声放大器”的美国临时专利申请No.62/564,155的权益，以上专利申请所公开的全部内容通过引用的方式被明确地并入本文。
本公开总体上涉及集成电路(IC)。更具体地，本公开涉及低寄生电容低噪声放大器。
技术介绍
在无线通信系统中的无线设备(例如，蜂窝电话或智能电话)可以包括射频(RF)收发器，以发射和接收用于双向通信的数据。移动RF收发器可以包括用于通信信号的数据发射的发射部分和数据接收的接收部分。针对数据发射，发射部分可以用数据调制RF载波信号以获得调制的RF信号，放大调制的RF信号以获得具有适当输出功率等级的放大的RF信号，并且经由天线将放大的RF信号发送到基站。针对数据接收，接收部分可以经由天线获得接收到的RF信号。接收部分可以放大和处理接收到的RF信号，以恢复由基站在通信信号中发送的数据。移动RF收发器可以包括用于放大这些通信信号的一个或多个电路。放大器电路可以包括一个或多个放大器级，一个或多个放大器级可以具有一个或多个驱动器级和一个或多个放大器输出级。放大器级的每个放大器级包括以各种方式配置的一个或多个晶体管，以放大通信信号。存在用于制造晶体管的各种选择，晶体管被配置为放大由移动RF收发器发射和接收的通信信号。这些移动RF收发器的设计可包括用于晶体管制造的在绝缘层上半导体(SOI)技术的使用。SOI技术用分层的半导体-绝缘体-半导体基底取代常规的半导体基底，以减少寄生电容并改善性能。因为硅结在电隔离器上方，通常是掩埋的氧化物(BOX)层，所以基于SOI的设备不同于常规的硅制设备。然而，减小的BOX层厚度可能不足以减小由在半导体层上的有源设备和支撑BOX层的半导体基底的接近而导致的寄生电容。在SOI层上的有源设备可以包括互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管。不幸的是，使用SOI技术的成功的晶体管制造由寄生电容复杂化。例如，以接触/互连到栅极电容的形式的寄生电容是由后端制程(BEOL)互连和/或中段制程(MOL)接触和晶体管栅极的接近导致的。这种附加的电容会导致不良影响(诸如，如电路延迟和损耗)。这种附加的电容对于低噪声放大器(LNA)来说尤其成问题，该问题可能会妨碍用于5G应用的支持。
技术实现思路
一种低噪声放大器(LNA)，可以包括在绝缘体上半导体(SOI)层上的第一晶体管。第一晶体管可以包括源极区域、漏极区域和栅极。LNA设备还可以包括被耦合到栅极的第一侧栅极接触。LNA设备还可以包括被耦合到源极区域的第二侧源极接触。LNA设备还可以包括被耦合到漏极区域的第二侧漏极接触。一种构造低噪声放大器(LNA)设备的方法，该方法可以包括在隔离层的第一表面上制造第一晶体管，隔离层由牺牲基底支撑。第一晶体管包括被耦合到第一侧栅极接触的栅极。该方法还可以包括在第一晶体管上沉积第一侧电介质层。该方法还可以包括将处置基底接合至第一侧电介质层。该方法还可以包括移除牺牲基底。该方法还可以包括通过隔离层的与第一表面相对的第二表面，暴露第一晶体管的源极区域的第二侧和漏极区域的第二侧。该方法还可以包括在源极区域的第二侧上沉积第二侧源极接触，以及在漏极区域的第二侧上沉积第二侧漏极接触。一种射频(RF)前端模块，可以包括低噪声放大器。低噪声放大器可以包括在绝缘体上半导体(SOI)层上的第一晶体管。第一晶体管可以包括源极区域、漏极区域和栅极。低噪声放大器还可以包括被耦合到栅极的第一侧栅极接触、被耦合到源极区域的第二侧源极接触和被耦合到漏极区域的第二侧漏极接触。RF前端模块还可以包括被耦合到低噪声放大器的输出的天线。这相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解下面的详细描述。下面将描述本公开的其他特征和优点。本领域技术人员应当认识到，本公开可以容易地用作修改或设计用于实现本专利技术相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当意识到，此类等效构造不偏离在所附权利要求中所述的本公开的教导。当结合附图考虑时，将从以下描述中更好地理解被认为是本专利技术的特性的新颖特征，包括其组织和操作方法二者，以及进一步的目的和优点。然而，应明确理解的是，所提供的附图的每个附图仅用于说明和描述，并不旨在作为本公开的限制的限定。附图说明为了更全面地理解本公开，现在参考以下结合附图所采取的描述。图1是具有用于芯片组的无线局域网模块和射频(RF)前端模块的无线设备的示意图。图2示出了无线设备的示例性设计的框图(诸如，在图1示出的无线设备)。图3示出了根据本公开的方面，使用层转移处理制造的射频(RF)集成电路的横截面视图。图4是使用层转移处理制造的射频(RF)集成电路的横截面视图。图5图示了用于图4的RF集成电路的源极、漏极和栅极接触的布线。图6A和图6B是根据本公开的方面的包括低寄生电容低噪声放大器(LNA)的RF集成电路(RFIC)的横截面视图。图7A和图7B图示了根据本公开的方面的用于低寄生电容LNA的前侧布线。图8A和图8B图示了根据本公开的方面的用于低寄生电容LNA的后侧布线。图9是图示根据本专利技术的方面的用于构建包括LNA的RF集成电路的具有层转移的后侧硅化处理的方法的处理流程图。图10是示出了示例性无线通信系统的框图，其中本公开的方面可以被有利地采用。图11图示了用于半导体部件的电路、布局和逻辑设计的框图(诸如，上文所公开的RF设备)。具体实施方式下面结合附图阐述的详细描述旨在描述各种配置，而不旨在表示可以在其中实践本文所描述的概念的唯一配置。详细描述包括具体细节，目的是提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言，显而易见的是这些概念可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，众所周知的结构和部件在框图的形式中被示出，以避免混淆此类概念。如本文所述的，术语“和/或”的使用旨在表示“包含性或(OR)”，术语“或”的使用旨在表示“排除性或(OR)”。如本文所述的，贯穿本描述所使用的术语“示例性”是指“用作示例、实例或说明”，并且不必被解释为优于或优于其他示例性配置。如本文所述的，贯穿本描述所使用的术语“耦合”是指“直接或间接通过中间连接(例如，开关)、电气、机械或其他方式连接”，并且不一定限于物理连接。此外，连接可以使得对象永久地连接或可释放地连接。可以通过开关进行连接。如本文所述，贯穿本说明书所使用的术语“接近”是指“相邻、非常接近、靠近或接近”。如本文所述的，贯穿本说明书所使用的术语“接通”在一些配置中是指“直接接通”，并且在其他配置中是指“间接接通”。由于成本和功耗的考虑，在深亚微米处理节点处制造移动射频(RF)芯片(例如，移动RF收发器)是复杂的。在无线通信系统中的无线设备(例如，蜂窝电话或智能电话)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低噪声放大器LNA设备，包括：/n第一晶体管，在绝缘体上半导体SOI层上，所述第一晶体管包括源极区域、漏极区域和栅极；/n第一侧栅极接触，被耦合到所述栅极；/n第二侧源极接触，被耦合到所述源极区域；以及/n第二侧漏极接触，被耦合到所述漏极区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 US 62/564,155;20180510 US 15/976,7101.一种低噪声放大器LNA设备，包括：
第一晶体管，在绝缘体上半导体SOI层上，所述第一晶体管包括源极区域、漏极区域和栅极；
第一侧栅极接触，被耦合到所述栅极；
第二侧源极接触，被耦合到所述源极区域；以及
第二侧漏极接触，被耦合到所述漏极区域。


2.根据权利要求1所述的LNA设备，其中第一侧包括所述第一晶体管的前侧，并且第二侧包括所述第一晶体管的后侧。


3.根据权利要求1所述的LNA设备，其中第二侧包括所述第一晶体管的前侧，并且第一侧包括所述第一晶体管的后侧。


4.根据权利要求1所述的LNA设备，其中所述第二侧源极接触和/或所述第二侧漏极接触包括硅化物接触层。


5.根据权利要求1所述的LNA设备，还包括第一侧后端制程BEOL互连，所述第一侧后端制程BEOL互连被耦合到所述第一侧栅极接触，并且所述第一侧后端制程BEOL互连被布置在第一侧电介质层中。


6.根据权利要求1所述的LNA设备，其中所述第一晶体管还包括：
第一通孔，通过所述第二侧源极接触被耦合到所述源极区域，所述第一通孔延伸向第二侧电介质层；
第二通孔，通过所述第二侧漏极接触被耦合到所述漏极区域，所述第二通孔延伸向所述第二侧电介质层；以及
处置基底，所述处置基底在第一侧电介质层或者所述第二侧电介质层上。


7.根据权利要求1所述的LNA设备，还包括至少一个射频RF部件，所述射频RF部件被耦合到所述第二侧源极接触和/或所述第二侧漏极接触。


8.根据权利要求7所述的LNA设备，其中所述至少一个RF部件包括电阻器、电感器、电容器或天线中的至少一个。


9.根据权利要求1所述的LNA设备，被集成到RF前端模块中，所述RF前端模块被合并到音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理PDA、固定位置数据单元、移动电话和便携计算机中的至少一个中。


10.一种构建低噪声放大器LNA设备的方法，包括：
在由牺牲基底支撑的隔离层的第一表面上制造第一晶体管，所述第一晶体管包括被耦合到第一侧栅极接触的栅极；
在所述第一晶体管上沉积第一侧电介质层；
将处置基底接合到所述第一侧电介质层；
移除所述牺牲基底；
通过所述隔离层的与所述第一表面相对的第二表面，暴露所述第一晶体管的源极区域的第二侧和漏极区域的第二侧；
在所述源极区域的所述第二侧上沉积第二侧源极接触；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·格科特佩里，
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