射频开关器件及其制备方法与流程

本技术涉及半导体制造，具体涉及一种射频开关器件及其制备方法。

背景技术：

1、射频开关器件通常采用层叠开关管技术(stacked fets)来改善射频开关功率处理能力。但是，射频开关器件中，soi衬底由于埋氧层并联电容的存在，导致层叠开关管各级分压不均，参考图1，图1是现有技术中的射频开关器件的等效电路示意图，器件关闭时，就要承受天线端(也可以理解为信号输入端)的高压，此时靠近天线端的开关管承受电压最大，这种分压不均将导致射频开关器件不能承受较大功率的工作条件，也就是说，越靠近天线端的开关管需要承受越大的电压，例如，第一级开关管中，电容c11和c12构成的总等效电容需要更大的值才能使得第一级开关管可以承受更大的电压。

2、目前解决靠近天线端的开关管不能承受高压的传统做法是在每级晶体管上并联不同大小的电容，使得每级等效电容相等，分压均匀，但这样带来一个新问题：并联电容需要使用加层金属以形成mom或者mim电容，需要额外增加2～3层光罩/光刻工艺，增加了器件制造成本。

技术实现思路

1、本技术提供了一种射频开关器件及其制备方法，可以解决靠近天线端的开关管承受较大高压造成分压不均导致器件容易被击穿、制造成本较大等问题中的至少一个问题。

2、一方面，本技术实施例提供了一种射频开关器件，包括：

3、衬底；

4、第一介质层，所述第一介质层覆盖所述衬底；

5、多级mos管单元，所述mos管单元间隔排布于所述衬底和所述第一介质层中，其中，从信号输入端开始将多级mos管单元分为第一级至第n级mos管单元；

6、第一导电插塞，所述第一导电插塞贯穿所述第一介质层并且与各级mos管单元相连；

7、第一金属层，所述第一金属层位于所述第一介质层上并且对应覆盖所述第一导电插塞；

8、第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一金属层和所述第一介质层；

9、第二导电插塞，所述第二导电插塞贯穿所述第二介质层并且与部分所述第一金属层相连；以及

10、第二金属层，所述第二金属层位于所述第二介质层上并且覆盖至少部分所述第二导电插塞；

11、其中，信号输入端设置于第一级所述mos单元侧，从远离信号输入端至靠近信号输入端方向，至少前三级所述mos单元上方的第二金属层覆盖到的所述第二导电插塞的数量逐渐增加。

12、可选的，在所述射频开关器件中，mos管单元包括：栅极结构、源端和漏端，所述源端和所述漏端交错排布于所述衬底中并且分别与所述第一导电插塞相连接，所述栅极结构位于所述源端和所述漏端之间的衬底表面并且位于所述第一介质层中，其中，

13、通过所述第一导电插塞、第一金属层、所述第二导电插塞和所述第二金属层，各级mos管单元的源端和漏端分别引出至器件表面。

14、可选的，在所述射频开关器件中，从靠近信号输入端至远离信号输入端方向，第四级至第n级所述mos单元上方的第二金属层覆盖到的所述第二导电插塞的数量和第三级所述mos单元上方的第二金属层覆盖到的所述第二导电插塞的数量相等。

15、可选的，在所述射频开关器件中，所述第二金属层包括：至少两条金属连接线和多条相互平行的金属覆盖线，一金属覆盖线覆盖任意一级mos管单元上方的第二导电插塞，以连接此mos管单元的源端；一金属覆盖线覆盖任意一级mos管单元上方的第二导电插塞，以连接此mos管单元的漏端；覆盖源端的所述金属覆盖线通过一所述金属连接线互连；覆盖漏端的所述金属覆盖线通过另一所述金属连接线互连。

16、可选的，在所述射频开关器件中，以一条金属连接线覆盖的同一行所述第二导电插塞所在的直线作为参照，所述金属连接线倾斜一定的角度。

17、可选的，在所述射频开关器件中，所述金属连接线的倾斜角度小于或者等于6°。

18、可选的，在所述射频开关器件中，从远离信号输入端至靠近信号输入端方向，各级所述mos单元上方覆盖住所述第二导电插塞的第二金属层之间的间距逐渐减小。

19、可选的，在所述射频开关器件中，所述衬底为soi衬底。

20、可选的，在所述射频开关器件中，所述射频开关器件还包括：ndc层，所述ndc层位于所述第一介质层和所述第二介质层之间。

21、另一方面，本技术实施例还提供了一种射频开关器件的制备方法，包括：

22、提供一衬底；

23、形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述衬底；

24、形成多级mos管单元，所述mos管单元间隔排布于所述衬底和所述第一介质层中，其中，从信号输入端开始将多级mos管单元分为第一级至第n级mos管单元；

25、形成第一导电插塞，所述第一导电插塞贯穿所述第一介质层并且与各级mos管单元相连；

26、形成第一金属层，所述第一金属层位于所述第一介质层上并且对应覆盖所述第一导电插塞；

27、形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述第一金属层和所述第一介质层；

28、形成第二导电插塞，所述第二导电插塞贯穿所述第二介质层并且与部分所述第一金属层相连；以及

29、形成第二金属层，所述第二金属层位于所述第二介质层上并且覆盖至少部分所述第二导电插塞；

30、其中，信号输入端设置于第一级所述mos单元侧，从远离信号输入端至靠近信号输入端方向，至少前三级所述mos单元上方的第二金属层覆盖到的所述第二导电插塞的数量逐渐增加。

31、本技术技术方案，至少包括如下优点：

32、本技术提供的射频开关器件中，从远离信号输入端至靠近信号输入端方向，至少前三级mos单元上方的第二金属层覆盖到的所述第二导电插塞的数量逐渐增加。本技术通过将用于引出源端/漏端的第二金属层设置为越靠近信号输入端(天线端)，覆盖到的所述第二导电插塞的数量越多，增大靠近信号输入端的mos管上方第二金属层的面积，从而使得越靠近信号输入端的mos管的等效输入电容越大，使得c1>c2＞c3≥…≥cn-1≥cn(其中，c1至cn是指当通道断开时，第一级至第n级mos单元的等效输入电容，等效输入电容主要来源于晶体管自身的结电容coff)，形成匹配电容，均衡各级mos管的分压，解决了靠近天线端的开关管承受较大高压造成分压不均导致器件容易被击穿地问题，提高了器件的承受高压能力和可靠性；

33、进一步的，本技术通过从远离信号输入端至靠近信号输入端方向，逐渐缩小各级所述mos单元上方覆盖住所述第二导电插塞的第二金属层之间的间距，使得越靠近信号输入端的mos管的等效输入电容越大，使得c1>c2＞c3≥…≥cn-1≥cn(其中，c1至cn是指当通道断开时，第一级至第n级mos单元的等效输入电容，等效输入电容主要来源于晶体管自身的结电容coff)，形成匹配电容，进一步均衡各级mos管的分压，进一步提高了器件的承受高压能力和可靠性；

34、此外，本技术制备射频开关器件过程中，仅需更改上层金属层的版图图形，无需增加额外的光刻步骤，大大降低了器件制造成本。