一种集成开关晶体管分流电容结构制造技术

本实用新型专利技术公开了开关晶体管技术领域的一种集成开关晶体管分流电容结构，包括开关晶体管和分流电容结构，且分流电容结构叠放于开关晶体管的正上方，所述分流电容包括多个单元分流电容结构，且单元分流电容结构之间为多维度对称结构。本实用新型专利技术中，晶体管及叠放在晶体管上的分流电容结构保持多维度对称，以保证电流均匀分布，可以显著改善开关晶体管各级电压分布和谐波表现，可以显著提高芯片上集成开关晶体管的射频信号承压能力和线性度，增加芯片的稳定性。片的稳定性。片的稳定性。

A shunt capacitor structure of integrated switching transistor

【技术实现步骤摘要】
一种集成开关晶体管分流电容结构


[0001]本技术涉及一种集成开关晶体管分流电容结构，属于开关晶体管


技术介绍

[0002]芯片上集成的开关晶体管，以N沟道MOSFET为例，一般由包含了四个端口，分别为栅(Gate)、漏(Drain)、源(Source)，体(Body)。栅级与沟道间存在绝缘的二氧化硅隔离层。漏极和源级由浓度较高的n+离子掺杂形成。对于N沟道器件，体为p型硅衬底。CMOS晶体管通过栅极加压的方式改变衬底的电荷分布，以此对器件进行有效控制。
[0003]芯片上堆叠成栈的集成晶体管存在到地寄生电容，由于到地寄生电容的影响，部分电流可通过寄生电容流向地，使得各级开关晶体管实际承受压降不同，从而影响了开关的大功率承载能力。由于增加晶体管级数的同时，到地寄生电容也会相应增加，所以很难通过增加开关级数来增大开关承压能力，该问题可以通过增加分流电容改善，如图1所示，目前技术将电容结构放置在晶体管外或简单叠放在晶体管上，将电容放置在晶体管外将引入新的到地寄生，简单叠放在晶体管上会影响电流分布，影响谐波表现。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种集成开关晶体管分流电容结构，晶体管及叠放在晶体管上的分流电容结构保持多维度对称，以保证电流均匀分布，可以显著改善开关晶体管各级电压分布和谐波表现。
[0005]为达到上述目的，本技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]本技术提供了一种集成开关晶体管分流电容结构，包括开关晶体管和分流电容结构，且分流电容结构叠放于开关晶体管的正上方，所述分流电容包括多个单元分流电容结构，且单元分流电容结构之间为多维度对称结构。
[0007]进一步的，所述分流电容结构的叠放位置位于晶体管的面积范围内。
[0008]进一步的，所述单元分流电容的数量为偶数，且开关晶体管中每一级晶体管的多个单元分流电容两两对称。
[0009]进一步的，所述开关晶体管包括多级晶体管，且各级晶体管间的分流电容结构保持位置一致且对称。
[0010]进一步的，所述开关晶体管中每一级晶体管的多个单元分流电容沿晶体管中心点中心对称放置。
[0011]进一步的，所述开关晶体管为多阶晶体管结构，且相邻两阶晶体管按照源极相对且漏极相对的方式对称连接，所述单元分流电容采用金属
‑
氧化层
‑
金属电容器件，且通过两层金属连接线分别接到晶体管的源极和漏极。
[0012]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：
[0013]一、晶体管及叠放在晶体管上的分流电容结构保持多维度对称，以保证电流均匀分布，可以显著改善开关晶体管各级电压分布和谐波表现，可以显著提高芯片上集成开关
晶体管的射频信号承压能力和线性度，增加芯片的稳定性。
[0014]二、分流电容结构可叠在开关晶体管之上，而不占用额外的芯片面积，且不可超出晶体管面积范围，可以大大节约芯片面积，分流电容结构的添加能降低通过到地寄生电容流入地的电流密度，使晶体管级间承压更为均匀，将MIMCAP叠放且控制其面积范围也减少了电容结构本身增加的额外到地寄生，多维度的对称设计能够使晶体管上电流尽可能的保持均匀分布，并有助于抵消任何由于版图的不对称而导致的非线性，可以优化晶体管二次谐波表现，避免电容结构对开关性能的影响。
附图说明
[0015]图1是现有技术中的晶体管电容结构放置示意图；
[0016]图2是本技术实施例提供的集成开关晶体管分流电容结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0018]实施例：
[0019]一种集成开关晶体管分流电容结构，通过对分流电容结构进行改进设计。本实施例对传统芯片上的集成开关晶体管(MOSFET)上的额外分流电容做出改进。在开关晶体管的正上方添加额外的分流电容，或者等效为电容的结构，并使其版图对称分布，其电路连接示意图如图2所示。
[0020]本实施例为多阶晶体管结构，此处选用相邻两阶晶体管展示，以便说明。本实施例将单个电容结构拆分为偶数个，并设计在晶体管的正上方，保证电容结构和晶体管在版图中多维度对称，且电容结构不可超出晶体管面积范围。理想状况下，每一级的多个电容结构之间应采取两两对称的形式，保证在单级晶体管上，该级的电容结构在晶体管x、y方向对称，其连接线部分中心对称。各级晶体管应遵循源极对源极、漏极对漏极对称连接，同时各级晶体管间的电容结构也应该保持位置一致且对称。
[0021]图2中为两阶晶体管结构，按照源极对源极、漏极对漏极的方式对称连接。电容结构采用金属
‑
氧化层
‑
金属电容器件(MIMCAP)，该器件通过两层金属的连接线分别接到晶体管的源极和漏极。如图所示，同一级晶体管上的MMIMCAP应对晶体管中心点中心对称放置，且两MIMCAP分别到晶体管版图左右边侧的间距和两者之间的间距应一致。相邻两阶晶体管上，同侧MIMCAP应对称放置，MIMCAP连接线呈轴对称分布，以尽可能做到版图上的多维对称。
[0022]电容结构的添加能降低通过到地寄生电容流入地的电流密度，使晶体管级间承压更为均匀。将电容结构放置在晶体管正上方，可以大大节约芯片面积。将MIMCAP叠放且控制其面积范围也减少了电容结构本身增加的额外到地寄生。多维度的对称设计能够使晶体管上电流尽可能的保持均匀分布，并有助于抵消任何由于版图的不对称而导致的非线性，可以优化晶体管二次谐波表现，避免电容结构对开关性能的影响。
[0023]以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改
进和变形也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成开关晶体管分流电容结构，其特征是，包括开关晶体管和分流电容结构，且分流电容结构叠放于开关晶体管的正上方，所述分流电容包括多个单元分流电容结构，且单元分流电容结构之间为多维度对称结构。2.根据权利要求1所述的集成开关晶体管分流电容结构，其特征是，所述分流电容结构的叠放位置位于晶体管的面积范围内。3.根据权利要求1所述的集成开关晶体管分流电容结构，其特征是，所述单元分流电容的数量为偶数，且开关晶体管中每一级晶体管的多个单元分流电容两两对称。4.根据权利要求1所述的集成开关晶体管分流电容结构，其特征是，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜书剑，王静波，
申请(专利权)人：南京元络芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：