專利名稱：優(yōu)化rf mos變?nèi)萜鞑季值姆椒ê蛂f mos變?nèi)萜鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，特別涉及一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ê筒捎?所述優(yōu)化方法形成的RF MOS變?nèi)萜鳌?br> 背景技術(shù)：
在典型的通信系統(tǒng)中，發(fā)射器將信息信號(hào)調(diào)制，并且放在高頻載波上進(jìn)行傳輸。發(fā) 射器利用高頻載波，將信息信號(hào)傳播出去。接收器需使用壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator,VC0)將信息信號(hào)從高頻載波中分離出來(lái)。在VCO中，含有電感和變?nèi)萜魉M成 的LC電路，所述VCO就是利用變?nèi)萜鞯碾娙蓦S著電壓改變而改變的特性，從而實(shí)現(xiàn)VCO的 振蕩頻率隨之改變。通常應(yīng)用于射頻領(lǐng)域(Radio Frequency，RF)變?nèi)萜靼ń饘傺趸锇雽?dǎo)體 (Metal-Oxide-Semiconductor,M0S)變?nèi)萜骱蚉N結(jié)變?nèi)萜?。PN結(jié)變?nèi)萜髡{(diào)諧范圍小，品質(zhì) 因子低，難以與標(biāo)準(zhǔn)的MOS工藝匹配；而相比之下，MOS變?nèi)萜髡{(diào)諧范圍大，品質(zhì)因子高，容 易與標(biāo)準(zhǔn)的MOS工藝匹配。因此，MOS變?nèi)萜鞒蔀槟壳暗闹髁髯內(nèi)萜?。一般地，?yīng)用于射頻領(lǐng)域的MOS(RF M0S)變?nèi)萜靼艠O、柵介質(zhì)層以及半導(dǎo)體襯 底。柵極作為電容器的一極，半導(dǎo)體襯底作為電容器的另一極。當(dāng)電壓施加給柵極時(shí)，引起 半導(dǎo)體襯底電荷的積聚或消耗，從而改變RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙?。隨著半導(dǎo)體襯底上電荷的 積聚，RF MOS變?nèi)萜鬟_(dá)到最大電容值"Cmax”。隨著半導(dǎo)體襯底上電荷的消耗，RF MOS變?nèi)?器達(dá)到最小電容值"Cmin”。如圖1所示，圖1為RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙蓦S著電壓變化的特性 曲線圖。隨著加在RF MOS變?nèi)萜鳀艠O的電壓Vg從-2V增加到+2V，RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙?值從"Cmin ”增加到"Cmax ”。"Cmax”與"Cmin ”之比決定了調(diào)諧范圍(Timing Ratio)。本領(lǐng)域技術(shù)人員一直致力于擴(kuò)大RF MOS的調(diào)諧范圍。例如申請(qǐng)?zhí)枮?200510078351. 5的中國(guó)專利提供了一種RF MOS變?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)。如圖2所示，所述RF MOS變 容器包括半導(dǎo)體襯底21，位于半導(dǎo)體襯底21上的金屬柵極22，位于金屬柵極22和半導(dǎo)體 襯底21之間的有源半導(dǎo)體板(active semiconductorplate) 25、置于金屬柵極22和有源 半導(dǎo)體板25之間的介質(zhì)層沈，位于有源半導(dǎo)體板25和半導(dǎo)體襯底21之間的下部絕緣層 23。其中所述金屬柵極22與電容器介電層沈相接觸。所述金屬柵極22與介質(zhì)層沈相互 對(duì)齊。所述有源半導(dǎo)體板25包括輕摻雜區(qū)Ml、重?fù)诫s區(qū)Mh。所述重?fù)诫s區(qū)24h作為有 源半導(dǎo)體板25a的地電極。下部絕緣層23用于使RF MOS變?nèi)萜髋c半導(dǎo)體襯底21絕緣。在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，上述布局的RF MOS變?nèi)萜髟诟哳l(大于IGHz)時(shí)電容值衰減嚴(yán)重 (degradition)，影響實(shí)際使用。因此，需要一種優(yōu)化的RF MOS變?nèi)萜鞯牟季帧?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ê蚏F MOS變?nèi)萜鳎?抑制了高頻時(shí)RF MOS變?nèi)萜麟娙葜邓p(degradition)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，包?br> 根據(jù)RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O面積，確定RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條數(shù)目預(yù)定值；根據(jù)柵極條數(shù)目預(yù)定值，測(cè)試柵極條長(zhǎng)度為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值隨頻率變化的 衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條長(zhǎng)度范圍； 在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電 容值隨頻率變化的衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條數(shù)目范圍?？蛇x的，所述電容值的衰減率的范圍為大于等于80%。可選的，所述方法還包括步驟在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵 極條數(shù)目為不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的調(diào)諧范圍，根據(jù)調(diào)諧范圍的范圍優(yōu)化柵極條的數(shù)目范圍。可選的，所述調(diào)諧范圍為大于等于4. 8?？蛇x的，所述方法還包括步驟在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵 極條數(shù)目為不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的品質(zhì)因子，根據(jù)品質(zhì)因子的范圍優(yōu)化柵極條的數(shù)目范圍?？蛇x的，所述品質(zhì)因子范圍為大于4. 9。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ㄐ纬傻腞F MOS 變?nèi)萜?，所述RF MOS變?nèi)萜骶哂袞艠O，所述柵極包含多個(gè)柵極條，所述柵極條的兩側(cè)的端部 均通過(guò)接觸孔與第一金屬互連線電連接，所述柵極條長(zhǎng)度范圍為0. 5 3微米，所述柵極條 寬度范圍為1 M微米，所述柵極條數(shù)目范圍為2 12個(gè)?？蛇x的，所述柵極面積為1 864平方微米?？蛇x的，所述柵極面積為M平方微米?？蛇x的，所述柵極為多晶硅，所述柵極的導(dǎo)電類型為N型?？蛇x的，所述RF MOS變?nèi)萜鬟€包括深摻雜阱、源/漏極，所述源/漏極、摻雜阱的 導(dǎo)電類型與柵極的導(dǎo)電類型相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.柵極條兩側(cè)的端部均通過(guò)接觸孔與第一金屬互連線電連接，減小了柵極電阻 Rploy和連線電阻RwiM，抑制了電容值的衰減；2.柵極條長(zhǎng)度范圍為0. 5 3微米，減小了溝道電阻R。h，抑制了電容的衰減；3.柵極條數(shù)目范圍為2 12，抑制了電容值的衰減，同時(shí)提高了 RF MOS變?nèi)萜鞯?調(diào)諧范圍和品質(zhì)因子。4.本發(fā)明所述的優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞯牟季值姆椒ǎm用于具有不同柵極面積的 RF MOS變?nèi)萜?，有利于改進(jìn)RF MOS變?nèi)萜鞯钠骷阅堋?br>

圖1是RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙蓦S著電壓變化的特性曲線圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)RF MOS變?nèi)萜鞯钠骷Y(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的RF MOS變?nèi)萜鞯牟季质疽鈭D。圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。圖5是柵極條數(shù)目為1的情況下，RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條長(zhǎng)度與電容值的關(guān)系曲 線圖。圖6是柵極條長(zhǎng)度為1微米的情況下，RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目與電容值的關(guān) 系曲線圖。
圖7是柵極條長(zhǎng)度為1微米的情況下，RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目與調(diào)諧范圍和 品質(zhì)因子的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的RF MOS變?nèi)萜髟诟哳l(大于IGHz)時(shí)的電容值 衰減(degradation)嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)研究，衰減的主要原因是由于串聯(lián)電阻Rs對(duì)RF MOS變?nèi)?器的電容值具有調(diào)制效應(yīng)，引起了電容值的衰減。所述串聯(lián)電阻民包含了柵極電、溝 道電阻R。h、擴(kuò)散電阻I^diff、接觸電阻R。。nt以及引線電阻RwiM。其中柵極電阻Rp。ly、溝道電阻 Rch在串聯(lián)電阻Rs中的比例最大。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過(guò)優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞯牟季?，能夠降低?極電阻I p。ly和溝道電阻R。h，可以有效降低串聯(lián)電阻Rs，從而抑制高頻時(shí)RF MOS變?nèi)萜鞯碾?容值的衰減。因此，本發(fā)明提供一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞯牟季值姆椒?，圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施 例的流程示意圖。請(qǐng)參考圖4，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。首先執(zhí)行步驟Si，根據(jù)RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O面積，確定RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條數(shù)目
預(yù)定值。請(qǐng)參考圖3，圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的RF MOS變?nèi)萜鞯牟季质疽鈭D。所述RF MOS變?nèi)萜骶哂袞艠O。所述柵極為多晶硅，所述柵極具有N型導(dǎo)電類型。所述柵極包含多個(gè) 柵極條，所述柵極條相互平行。所述柵極條的形狀相同，尺寸相同。所述柵極條兩端通過(guò)接 觸孔與第一金屬互連線電連接，這樣可以減小連線電阻Rwire。所述柵極條具有長(zhǎng)度L和寬 度W，所述長(zhǎng)度為柵極條從柵極條一側(cè)的源極到柵極條另一側(cè)的漏極的溝道長(zhǎng)度方向的尺 寸，所述寬度為柵極條垂直于溝道長(zhǎng)度方向的尺寸。所述柵極面積具體等于所述柵極條的 長(zhǎng)度、寬度、數(shù)目的乘積。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在所述柵極面積一定的情況下，RF MOS變?nèi)萜麟娙葜档乃p率與RF MOS變?nèi)萜鞯牟季钟嘘P(guān)系。所述電容值的衰減率具體是指RF MOS變?nèi)萜鞲哳l(例如IOGHz) 的電容值Cmax2與低頻(例如100MHz)時(shí)電容值Cmaxl的百分比值。所述百分比值越大，則RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙葜惦S頻率變化越小，RF MOS變?nèi)萜鞯男阅茉胶?。所述RF MOS變?nèi)萜鞯牟?局具體是指RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條的數(shù)目、長(zhǎng)度、寬度的數(shù)值的選取以及RF MOS變?nèi)萜鹘Y(jié) 構(gòu)的優(yōu)化。本發(fā)明中所述柵極面積范圍為1 864平方微米。作為本發(fā)明的實(shí)施例，所述柵 極面積為M平方微米。所述RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目預(yù)定值可以為1或其他自然數(shù)， 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目預(yù)定值為1。需要說(shuō)明的是，所 述柵極面積可以為1 864平方微米范圍內(nèi)的其他數(shù)值。確定RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù) 目的方法不變。步驟S2，根據(jù)柵極條數(shù)目預(yù)定值，測(cè)試柵極條長(zhǎng)度為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值隨頻 率變化的衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條長(zhǎng)度范圍。所述測(cè)試柵極條長(zhǎng)度為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值的衰減率具體包括在RFMOS變?nèi)?器的柵極條+1. 2V的電壓，測(cè)試在低頻下的電容值Cmaxl和高頻下的電容值Cmax2，然后計(jì)算 Cfflax2與Cmaxl的百分比值，所述百分比值就是電容值的衰減率。所述電容值的衰減率的范圍 可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)施例中，所述電容值的衰減率的范圍要求大于80%。所述低頻具體是指IOOMHz，所述高頻具體是指10GHz。所述柵極條的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際進(jìn)行選擇， 本實(shí)施例中，所述柵極條長(zhǎng)度分別為1微米、2微米、3微米、4微米、6微米、8微米、12微米、 M微米。作為一個(gè)實(shí)施例，請(qǐng)參考圖5，圖5為柵極條數(shù)目為1的情況下，RF MOS變?nèi)萜鞯?柵極條長(zhǎng)度與電容值的關(guān)系曲線圖。頻率為IOOMHz時(shí)，RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條長(zhǎng)度分別為1微米、2微米、3微米、 4微米、6微米、8微米、12微米、24微米對(duì)應(yīng)的電容值Cmaxl分別為300. 02fF、305. 57fF、 305.91fF、305. 09fF、306. 35fF、306. 43fF、310. 68fF、320. 02fF。頻率為IOGHz時(shí)，RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條長(zhǎng)度分別為1微米、2微米、3微米、 4微米、6微米、8微米、12微米、M微米對(duì)應(yīng)的電容值Cmax2分別為256. 56fF、269. 15fF、 243. 93fF、200. 31fF、128. 61fF、86. 31fF、51. 09fF、29. 63fF。RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條長(zhǎng)度分別為1微米、2微米、3微米、4微米、6微米、8微米、 12微米、M微米時(shí)電容值的衰減率分別為86 %、88 %、80 %、66 %、42 %、28 %、16 %、9 %。 當(dāng)柵極條長(zhǎng)度大于3微米時(shí)，電容值的衰減率小于80%。有鑒于此，發(fā)明人將柵極條長(zhǎng)度 范圍設(shè)置為小于等于3微米。在長(zhǎng)度小于等于3微米范圍內(nèi)，RF MOS變?nèi)萜鞯臏系离娮鑂eh 較小，相應(yīng)的串聯(lián)電阻Rs較小，高頻時(shí)對(duì)RF MOS變?nèi)萜麟娙葜档恼{(diào)制效應(yīng)較小，相應(yīng)的，RF MOS變?nèi)萜麟娙葜档乃p率達(dá)到80%以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著RFMOS變?nèi)萜鳀艠O條的長(zhǎng)度 逐漸減小，RF MOS變?nèi)萜鞯募纳娙荼戎卦黾?，?huì)影響RF MOS變?nèi)萜鞯恼{(diào)諧范圍以及品質(zhì) 因子，因而RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條的長(zhǎng)度應(yīng)大于一定的尺寸，比如0.5微米。因此所述柵極 條的長(zhǎng)度范圍為0.5 3微米。電容值的衰減率范圍可以為其它范圍，相應(yīng)的所述RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條的長(zhǎng)度范 圍會(huì)發(fā)生變化，但是確定RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條的長(zhǎng)度范圍的方法與本實(shí)施例方法相同，在 此不做詳述。步驟S3，在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同值時(shí) 對(duì)應(yīng)的電容值的衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條數(shù)目范圍。本實(shí)施例中，在 所述柵極條長(zhǎng)度范圍0. 5 3微米內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，所述柵極條長(zhǎng)度數(shù)值選取為1 微米。所述測(cè)試柵極條數(shù)目為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值的衰減率具體過(guò)程包括測(cè)試在低頻下 的電容值Cmaxl和高頻下的電容值Cmax2，然后計(jì)算Cmax2與Cmaxl的比值，所述比值就是電容值 的衰減率。所述步驟S3電容值的衰減率的范圍與所述步驟S2電容值的衰減率的范圍根據(jù) 實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，可以相同或不同。作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，步驟S3中電容值的衰減率 的范圍位于步驟S2電容值的衰減率的范圍之內(nèi)。本實(shí)施例中，所述電容值的衰減率的范圍 要求大于90%，這樣可以更加優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞯牟季?，提高RF MOS變?nèi)萜鞯男阅?。作為一個(gè)實(shí)施例，請(qǐng)參考圖6，圖6為柵極條為1微米情況下，RF MOS變?nèi)萜鞯臇?極條數(shù)目與電容值的關(guān)系曲線圖。頻率為IOOMHz時(shí)，柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、M對(duì)應(yīng)的電容值Cmaxl分別為 300. 02fF、302. 97fF、303. 6fF、304. 56fF、305. 44fF、309. 60fF、324. 53fF。頻率為IOGHz時(shí)，柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、M對(duì)應(yīng)的電容值Cmax2分別為 256. 56fF、288. 99fF、293. 88fF、295. 69fF、296. 88fF、300. 90fF、314. 83fF。柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、24電容值的衰減率分別為86%,95%,97%,97%、97%、97%、97%。在柵極條數(shù)目小于2時(shí)，電容值的degradation小于90 %。有鑒 于此，發(fā)明人將柵極條數(shù)目范圍設(shè)置為大于等于2。在柵極條數(shù)目大于等于2為范圍內(nèi)，RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙葜档膁egradation大于90%，進(jìn)一步增大了 RF MOS變?nèi)萜麟娙葜档乃p率。通過(guò)上述步驟，柵極面積為M平方微米的所述RF MOS變?nèi)萜鞑季謨?yōu)化為柵極條 長(zhǎng)度范圍為0. 5 3微米，柵極條數(shù)目范圍為大于等于2個(gè)，RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙葜档乃?減率大于90%。需要說(shuō)明的是，柵極面積可以為本發(fā)明所提供的柵極面積范圍內(nèi)的其他數(shù) 值，確定柵極條長(zhǎng)度范圍和柵極條數(shù)目范圍的方法不變。進(jìn)一步優(yōu)化的，所述方法還包括步驟在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值， 測(cè)試柵極條數(shù)目為不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的調(diào)諧范圍，根據(jù)調(diào)諧范圍的范圍優(yōu)化柵極條的數(shù)目范 圍。本實(shí)施例中，在所述柵極條長(zhǎng)度范圍0. 5 3微米內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，所述柵極條 長(zhǎng)度數(shù)值選取為1微米。所述調(diào)諧范圍為大于等于4. 8。所述調(diào)諧范圍(Timing Ratio)具 體是指一定頻率下，RF MOS變?nèi)萜鞯淖畲箅娙葜礐max與最小電容值Cmin的比值。所述測(cè)試 不同柵極條數(shù)目情況下調(diào)諧范圍具體過(guò)程包括RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條施加-1. 2V和+1. 2V 的電壓，在頻率為IOGHz的情況下，測(cè)試柵極條的數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、24時(shí)RF MOS 的最小電容值Cmin和最大電容值Cmax、調(diào)諧范圍。作為一個(gè)實(shí)施例，請(qǐng)參考圖7，圖7為柵極條長(zhǎng)度為1微米的情況下，RF MOS變?nèi)?器的柵極條數(shù)目與調(diào)諧范圍、品質(zhì)因子的關(guān)系曲線圖。頻率為IOGHz時(shí)，柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、對(duì)對(duì)應(yīng)的最小電容Cmin分別 為 55. 08fF、53. 88fF、54. 66fF、56. 24fF、57. 79fF、61. 34fF、73. 14fF。頻率為IOGHz時(shí)，柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、M對(duì)應(yīng)的最大電容值Cmax分 別為 256. 56fF、288. 99fF、293. 88fF、295. 69fF、296. 88fF、300. 90fF、314. 83fF。柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、24的調(diào)諧范圍分別為4. 66、5. 36、5. 38、5. 26、 5. 14,4. 91,4. 30。根據(jù)調(diào)諧范圍的要求，所述RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目應(yīng)小于等于12個(gè)。再進(jìn)一步優(yōu)化的，所述方法還包括步驟在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù) 值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的品質(zhì)因子。根據(jù)品質(zhì)因子⑴)的范圍優(yōu)化柵極條 的數(shù)目范圍。本實(shí)施例中，在所述柵極條長(zhǎng)度范圍0. 5 3微米內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，所 述柵極條長(zhǎng)度數(shù)值選取為1微米。所述品質(zhì)因子范圍為大于4. 9。所述品質(zhì)因子等于電容 存儲(chǔ)的能量與電阻消耗的能量的比值。所述測(cè)試不同柵極條數(shù)目情況下品質(zhì)因子具體過(guò)程 包括RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條施加-1. 2V和+1. 2V的電壓，在頻率為IOGHz的情況下，測(cè)試 柵極條的數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、24時(shí)RF MOS品質(zhì)因子。作為一個(gè)實(shí)施例，請(qǐng)參考圖7，圖7為柵極條長(zhǎng)度為1微米的情況下，RF MOS變?nèi)?器的柵極條數(shù)目與調(diào)諧范圍的關(guān)系曲線圖。柵極條數(shù)目分別為1、2、4、6、8、12、24的品質(zhì)因子分別為2. 46,5.01,7. 70,8. 49, 8. 61、8· 87、9· 99。根據(jù)調(diào)諧范圍的要求，所述RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目應(yīng)大于等于2個(gè)。需要說(shuō)明的是，所述調(diào)諧范圍與品質(zhì)因子也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置為其他值，確 定RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條數(shù)目范圍的方法不變，在此不做詳述。
綜上，本發(fā)明提供一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，基于上述方法可以?yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞯牟季?。上述方法適用于不同柵極面積的RF MOS變?nèi)萜鞑季?，?jīng)過(guò)上述方法優(yōu) 化后的RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙葜档乃p率大于80%，進(jìn)一步優(yōu)化后得到的RF MOS變?nèi)萜鞯?調(diào)諧范圍大于4. 9，品質(zhì)因子大于4. 8。采用上述方法形成所述RF MOS變?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)。所述RF MOS變?nèi)萜靼艠O，所述柵 極由多個(gè)柵極條構(gòu)成，所述柵極條的兩側(cè)的端部均通過(guò)接觸孔與第一金屬互連線電連接， 所述柵極條長(zhǎng)度范圍為0. 5 3微米，所述柵極條寬度范圍為1 M微米，所述柵極條數(shù) 目范圍為2 12個(gè)。所述RF MOS變?nèi)萜鞯拿娣e為1 864平方微米。作為一個(gè)實(shí)施例， 所述RF MOS變?nèi)萜鞯拿娣e為M平方微米。所述RF MOS變?nèi)萜鞯牟季譃樗鰱艠O條數(shù)目 為12，柵極條長(zhǎng)度為1微米，柵極條寬度為2微米。所述RF MOS變?nèi)萜麟娙葜档乃p率為 97%，調(diào)諧范圍為4. 91，品質(zhì)因子為8. 87。所述RF MOS變?nèi)萜鞯牟季忠部梢詾樗鰱艠O 條數(shù)目為2，柵極條長(zhǎng)度為1微米，柵極條寬度為12微米。所述RF MOS變?nèi)萜鞯牟季忠部?以為柵極條數(shù)目為6，所述柵極條長(zhǎng)度為1微米，柵極條寬度為4微米。所述RF MOS變?nèi)?器的布局還有多種，可以參考參考圖4、圖5、圖6中的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，只要滿足所述柵 極條的長(zhǎng)度滿足0. 5 3微米，柵極條數(shù)目滿足2 12的范圍內(nèi)，就能取得較好的電容值 的衰減率、調(diào)諧范圍及品質(zhì)因子。作為一個(gè)實(shí)施例，請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的RF MOS變?nèi)萜鞑季质疽?圖。所述RF MOS變?nèi)萜鳀艠O面積為M平方微米。所述RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O包含4個(gè)柵 極條G，所述柵極條為叉指形柵極條。每個(gè)柵極條的形狀相同，尺寸相同。每個(gè)柵極條之間 的距離可以相同，也可以不同，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述柵極條距離相同。所述 柵極條長(zhǎng)度為1微米，寬度為6微米。所述柵極條兩側(cè)的端部通過(guò)接觸孔302與第一金屬 互聯(lián)層303電相連。所述柵極為多晶硅柵，所述柵極具有N型導(dǎo)電類型。另外，所述RF MOS變?nèi)萜鬟€包含源/漏極、摻雜阱、隔離結(jié)構(gòu)。所述源/漏極位于 柵極條G兩側(cè)的有源區(qū)AA中。所述源/漏極一般成對(duì)出現(xiàn)。所述源/漏極、摻雜阱的導(dǎo)電 類型與柵極的導(dǎo)電類型相同。圖3中S為源極，D為漏極，305為深摻雜阱，304為隔離結(jié)構(gòu)。 為了保證器件的結(jié)構(gòu)均勻性，所述RF MOS晶體管還包括若干偽柵極條(Dummy gate) (Gl)， 從而使半導(dǎo)體襯底表面的結(jié)構(gòu)分布均勻。所述偽柵極條的數(shù)量一般為1 6個(gè)。在本實(shí)施 例中，偽柵極條的數(shù)量為2，對(duì)稱分布于所述柵極兩側(cè)，且所述偽柵極條與每個(gè)柵極條平行。 所述偽柵極條與相鄰的柵極條的間距相等。所述偽柵極條與相鄰的柵極條的間距、相鄰的 柵極條之間的距離可以相同，也可以不同。在本具體實(shí)施例中，為保證線寬的均勻性，所述 偽柵極條與相鄰的柵極條的間距等于相鄰的柵極條之間的距離。綜上，本發(fā)明通過(guò)提供一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，減小RFMOS變?nèi)萜鞯?串聯(lián)電阻民，減小了高頻時(shí)串聯(lián)電阻艮對(duì)電容值的調(diào)制效應(yīng)，增大了 RF MOS變?nèi)萜麟娙葜?的衰減率，本發(fā)明還提供一種基于上述方法形成的RF MOS變?nèi)萜?。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何領(lǐng)域技術(shù) 人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以作出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，其特征在于，包括根?jù)RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O面積，確定RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條數(shù)目預(yù)定值；根據(jù)柵極條數(shù)目預(yù)定值，測(cè)試柵極條長(zhǎng)度為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值隨頻率變化的衰減 率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條長(zhǎng)度范圍；在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值 隨頻率變化的衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條數(shù)目范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化RFMOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述電容值?衰減率的范圍為大于等于80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化RFMOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ǎ涮卣髟谟?，還包括步驟在 柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的調(diào)諧范圍， 根據(jù)調(diào)諧范圍的范圍優(yōu)化柵極條的數(shù)目范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化RFMOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ǎ涮卣髟谟冢稣{(diào)諧范圍 為大于等于4. 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化RFMOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，其特征在于，還包括步驟在 柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的品質(zhì)因子， 根據(jù)品質(zhì)因子的范圍優(yōu)化柵極條的數(shù)目范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的優(yōu)化RFMOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，其特征在于，所述品質(zhì)因子 范圍為大于4. 9。
7.一種根據(jù)權(quán)利1 6中任一項(xiàng)所述的優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒ㄐ纬傻腞F MOS 變?nèi)萜?，其特征在于所述柵極條的兩側(cè)的端部均通過(guò)接觸孔與第一金屬互連線電連接，所 述柵極條長(zhǎng)度范圍為0. 5 3微米，所述柵極條寬度范圍為1 M微米，所述柵極條數(shù)目 范圍為2 12個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RFMOS變?nèi)萜?，其特征在于，所述柵極面積為1 864平方 微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的RFMOS變?nèi)萜?，其特征在于，所述柵極面積為M平方微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RFMOS變?nèi)萜鳎涮卣髟谟?，所述柵極為多晶硅，所述柵極 的導(dǎo)電類型為N型。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RFMOS變?nèi)萜?，其特征在于，還包括深摻雜阱、源/漏極， 所述源/漏極、摻雜阱的導(dǎo)電類型與柵極的導(dǎo)電類型相同。
全文摘要
優(yōu)化RF MOS變?nèi)萜鞑季值姆椒?，包括確定RF MOS變?nèi)萜鳀艠O條數(shù)目預(yù)定值；測(cè)試柵極條長(zhǎng)度為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值隨頻率變化的衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條長(zhǎng)度范圍；在柵極條長(zhǎng)度范圍內(nèi)選取柵極條長(zhǎng)度數(shù)值，測(cè)試柵極條數(shù)目為不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值衰減率，根據(jù)電容值的衰減率的范圍確定柵極條數(shù)目范圍。本發(fā)明還提供基于上述方法形成的RF MOS變?nèi)萜?，所述RF MOS變?nèi)萜鞯臇艠O條兩側(cè)的端部均通過(guò)接觸孔與第一金屬互連線電連接，柵極條長(zhǎng)度范圍為0.5～3微米，寬度范圍為1～24微米，數(shù)目范圍為2～12個(gè)。所述布局減小了RF MOS變?nèi)萜鞯拇?lián)電阻Rs，抑制了高頻時(shí)RF MOS變?nèi)萜鞯碾娙菟p，提高了RF MOS變?nèi)萜鞯恼{(diào)諧范圍和品質(zhì)因子。
文檔編號(hào)H01L29/417GK102129481SQ20101002269
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者吳顏明 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司