空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构及pHEMT的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构，适用于pHEMT0.25um工艺微波功放芯片的管芯构建。
【背景技术】
[0002]在微波单片集成电路(丽IC)中，高电子迀移率晶体管(HEMT)以其广泛的适用性成为微波频段内最重要的一类电子器件。在低噪声电路和功率电路的应用中，HEMT都表现出优越的器件性能。随着栅长的不断减小，HEMT能够得到更低的噪声系数和更高的截止频率。然而，由于其在AlGaAs/GaAs异质结界面处较小的导带不连续性和二维电子气(2DEG)与衬底间的低势皇，使得沟道对载流子的限制能力较弱，流过器件的电流也相对较低。目前，通常采用在HEMT结构中引入膺配InGaAs沟道层来增加势皇，构成膺配高电子迀移率晶体管(pHEMT)。和普通的HEMT器件相比，pHEMT在噪声特性和功率特性等方面具有显著的优势，从而在微波频段内得到非常广泛的应用。
[0003]在pHEMT管芯结构的板图设计中，通常将栅宽较大的管芯均分成几段，通过源极、漏极共用的方式并联组成管芯的板图，其中栅极和漏极分别通过管芯两侧的金属引线连通并引出，而源极则是通过空气桥连通后经通孔接地。在空气桥连通源极的过程中，传统工艺采用直接串联的方式，空气桥在连通源极时将跨越相邻的栅极和漏极，从而引入较大的源极、栅极间和源极、漏极间的寄生电容，使管芯在微波频段的工作特性发生恶化。且采用直接串联的空气桥连接方式，末端金属通孔将占据较大的板图面积，在多管芯并联实现功率合成时，板图面积的浪费更为显著。
【发明内容】
[0004]为了减少源极、栅极间和源极、漏极间的寄生电容，提高管芯在微波频段的工作性能，并减小功率合成时多管芯并联的板图面积，本发明提出了一种空气桥侧引的PHEMT微波功放管芯横向结构及pHEMT。
[0005]该空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构，包括8栅指并联结构的5个共用的源极 Sa、Sb、Sc、Sd、Se，8 个栅极 Ga、Gb、Ge、Gd、Ge、Gf、Gg、Gh, 4 个共用的漏极 Da、Db、Dc,Dd,管芯右侧连通4个漏极Da、Db、Dc、Dd的金属引线Md，管芯左侧连通8个栅极Ga、Gb、Ge、Gd、Ge、Gf、Gg、Gh的金属引线Mg，管芯左侧2个平行管芯排列的圆形接地通孔Va、Vb，从管芯左侧引出的连接接地通孔Va和源极Sa、Sb、Sc的空气桥结构Aa以及连接接地通孔Vb和源极Sc、Sd、Se的空气桥结构Ab。
[0006]管芯栅极Ga、Gb、Ge、Gd、Ge、Gf、Gg、Gh的单指宽度为76um、长度为0.25um，源极Sa、Sb、Sc、Sd、Se的长度为18.6um，漏极Da、Db、Dc、Dd的长度为18.6um，相邻源极与栅极以及漏极与栅极的间距为2.2um。
[0007]金属引线Md从管芯向外分为连通引线Ld和常规引线Nd两部分，金属引线Mg从管芯向外分为连通引线Lg、过渡引线Tg和常规引线Ng三部分；连通引线Ld宽度14um，连通引线Lg宽度17um，过渡引线Tg宽度20um、长度82um，常规引线Nd、Ng宽度72um ;接地通孔 Va、Vb 直径 50um。
[0008]—种采用所述的空气桥侧弓I的pHEMT微波功放管芯横向结构的pHEMT。
[0009]本发明的有益效果在于:第一，通过侧引空气桥，空气桥不再跨越栅极和漏极，可有效减小源极、栅极间和源极、漏极间的寄生电容，从而提高管芯在微波频段的工作性能；第二，在功率合成应用中，多管芯并联时，侧向的金属通孔不再影响管芯的紧密排布，可节约板图面积。
【附图说明】
[0010]图1是空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构图；
图2是多管芯并联时空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构图；
附图标记说明:1、2、3、4、5 分别为源极 Sa、Sb、Sc、Sd、Se ;6、7、8、9、10、11、12、13 分别为栅极 Ga、Gb、Ge、Gd、Ge、Gf、Gg、Gh ;14、15、16、17 分别为漏极 Da、Db、Dc、Dd ; 18、金属引线Md ;19、金属引线Mg ;20、21分别为接地通孔Va,Vb ;22、23分别为空气桥结构Aa、Ab ;24、26分别为连通引线Ld、Lg ;25、28分别为常规引线Nd、Ng ;27、过渡引线。
具体实施方案
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0012]如图1所示，一种空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构，包括8栅指并联结构的 5 个共用的源极 Sa USb 2,Sc 3,Sd 4,Se 5，8 个栅极 Ga 6,Gb 7,Ge 8,Gd 9,Ge 10、Gf IUGg 12、Gh 13，4个共用的漏极Da 14、Db 15、Dc 16、Dd 17，管芯右侧连通4个漏极Da 14、Db 15、Dc 16、Dd 17的金属引线Md 18，管芯左侧连通8个栅极Ga 6、Gb 7、Ge 8、Gd 9,Ge 10,Gf IUGg 12,Gh 13的金属引线Mg 19，管芯左侧2个平行管芯排列的圆形接地通孔Va 20,Vb 21，从管芯左侧引出的连接接地通孔Va 20和源极Sa USb 2,Sc 3的空气桥结构Aa 22以及连接接地通孔Vb 21和源极Sc 3、Sd 4、Se 5的空气桥结构Ab 23。
[0013]管芯栅极Ga 6、Gb 7、Gc 8、Gd 9、Ge 10、Gf IUGg 12、Gh 13 的单指宽度为 76um、长度为 0.25um，源极 Sa 1、Sb 2、Sc 3、Sd 4、Se 5 的长度为 18.6um，漏极 Da 14、Db 15、Dc16、Dd 17的长度为18.6um，相邻源极与栅极以及漏极与栅极的间距为2.2um。
[0014]金属引线Md 18从管芯向外分为连通引线Ld 24和常规引线Nd 25两部分，金属引线Mg 19从管芯向外分为连通引线Lg 26、过渡引线Tg 27和常规引线Ng 28三部分；连通引线Ld 24宽度14um，连通引线Lg 26宽度17um，过渡引线Tg 27宽度20um、长度82um，常规引线Nd 25、Ng 28宽度72um ;接地通孔Va 20、Vb 21直径50um。
[0015]图2为多管芯并联时空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构图，图中并联管芯数量为3个。侧向的金属通孔不影响管芯的紧密排布，使每个管芯的上下两端的源极均可和相邻管芯实现共用，以减小整体结构占用的板图面积。
[0016]所述的空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构，空气桥不再跨越栅极和漏极，有效减小了源极、栅极间和源极、漏极间的寄生电容，从而提高了管芯在微波频段的工作性能，且在功率合成应用中，多管芯并联时，侧向的金属通孔不再影响管芯的紧密排布，节约了板图面积。
【主权项】
1.一种空气桥侧引的PHEMT微波功放管芯横向结构，其特征在于:包括8栅指并联结构的 5 个共用的源极 Sa (I), Sb (2)、Sc (3)、Sd (4)、Se (5)，8 个栅极 Ga (6)、Gb (7)、Ge (8)、Gd (9)、Ge (10), Gf (11), Gg (12), Gh (13)，4 个共用的漏极 Da (14), Db (15)、Dc (16)、Dd (17)，管芯右侧连通 4 个漏极 Da (14)、Db (15)、Dc (16)、Dd (17)的金属引线 Md (18)，管芯左侧连通 8 个栅极 Ga (6)、Gb (7)、Gc (8)、Gd (9)、Ge (10),Gf (11),Gg(12),Gh (13)的金属引线Mg (19)，管芯左侧2个平行管芯排列的圆形接地通孔Va (20)、Vb (21)，从管芯左侧引出的连接接地通孔Va (20)和源极Sa (I),Sb (2)、Sc (3)的空气桥结构Aa (22)以及连接接地通孔Vb (21)和源极Sc (3)、Sd (4)、Se (5)的空气桥结构Ab (23)。2.根据权利要求1所述的一种空气桥侧引的PHEMT微波功放管芯横向结构，其特征在于:管芯栅极 Ga (6)、Gb (7)、Ge (8)、Gd (9)、Ge (10)、Gf (11)、Gg (12)、Gh (13)的单指宽度为76um、长度为0.25um，源极Sa (I), Sb (2)、Sc (3)、Sd (4)、Se (5)的长度为18.6um，漏极Da (14)、Db (15)、Dc (16)、Dd (17)的长度为18.6um，相邻源极与栅极以及漏极与栅极的间距为2.2um。3.根据权利要求1所述的一种空气桥侧引的PHEMT微波功放管芯横向结构，其特征在于:金属引线Md (18)从管芯向外分为连通引线Ld (24)和常规引线Nd (25)两部分，金属引线Mg (19)从管芯向外分为连通引线Lg (26)、过渡引线Tg (27)和常规引线Ng (28)三部分；连通引线Ld (24)宽度14um，连通引线Lg (26)宽度17um，过渡引线Tg (27)宽度20um、长度82um，常规引线Nd (25)、Ng (28)宽度72um ;接地通孔Va (20)、Vb (21)直径50umo4.一种采用如权利要求1所述的空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构的pHEMTo
【专利摘要】本发明公开了一种空气桥侧引的pHEMT微波功放管芯横向结构及pHEMT。该结构包括8栅指并联结构的5个共用的源极、8个栅极、4个共用的漏极，管芯右侧连通4个漏极的金属引线，管芯左侧连通8个栅极的金属引线，管芯左侧2个平行管芯排列的圆形接地通孔，以及从管芯左侧引出的连接2个接地通孔和5个源极的空气桥结构。本发明具有源极、栅极间和源极、漏极间的寄生电容小的特点，从而提高管芯在微波频段的工作性能，并且可大幅减小功率合成时多管芯并联的板图面积。
【IPC分类】H01L29/417, H01L29/778, H01L23/482
【公开号】CN105206590
【申请号】CN201510589789
【发明人】周旻, 莫炯炯, 李博, 朱恒, 陈湜, 许慧, 郁发新
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月17日