本發(fā)明大體上涉及場(chǎng)效應(yīng)晶體管。更具體地說，本發(fā)明涉及在有源器件的輸入端與輸出端之間具有屏蔽結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管、其中帶有該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的封裝半導(dǎo)體器件以及制造此類場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。

背景技術(shù)：

典型的高功率半導(dǎo)體器件封裝可包括一個(gè)或多個(gè)輸入引線、一個(gè)或多個(gè)輸出引線、一個(gè)或多個(gè)晶體管、將(多個(gè))輸入引線耦合到(多個(gè))晶體管的引線鍵合，以及將(多個(gè))晶體管耦合到(多個(gè))輸出引線的引線鍵合。在此類高功率半導(dǎo)體器件封裝中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)可包括叉指形漏極流道和柵極流道。fet的柵極通過從柵極流道分接的輸入信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。柵極流道的分接可添加可減少放大器穩(wěn)定性且減少增益的寄生反饋電容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種晶體管，包括：具有第一端和第二端的半導(dǎo)體襯底；以及在所述半導(dǎo)體襯底的上表面上的互連結(jié)構(gòu)，所述互連結(jié)構(gòu)由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成，其中所述互連結(jié)構(gòu)包括：由所述導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱與所述第一端電接觸，所述導(dǎo)柱延伸穿過所述介電材料；由所述導(dǎo)電材料形成的分接頭互連件，所述分接頭互連件與所述第二端電接觸，所述分接頭互連件延伸穿過所述介電材料；以及由所述導(dǎo)電材料形成的屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)穿過所述介電材料朝向所述半導(dǎo)體襯底延伸，所述屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在所述導(dǎo)柱與所述分接頭互連件之間。

可選地，屏蔽結(jié)構(gòu)通過所述介電材料與所述導(dǎo)柱橫向隔開且電隔離。

可選地，屏蔽結(jié)構(gòu)通過所述介電材料與所述分接頭互連件橫向隔開且電隔離。

可選地，屏蔽結(jié)構(gòu)通過所述介電材料與所述半導(dǎo)體襯底的所述上表面垂直隔開且電隔離。

可選地，互連結(jié)構(gòu)另外包括：電連接到所述導(dǎo)柱的第一流道；電連接到所述分接頭互連件的第二流道；以及被安置在所述第一流道與所述第二流道之間的屏蔽流道，所述屏蔽流道被電連接到所述屏蔽結(jié)構(gòu)。

可選地，互連結(jié)構(gòu)另外包括：接觸所述第二端且延伸穿過所述介電材料的多個(gè)分接頭互連件，一個(gè)所述分接頭互連件形成于所述第二端與所述第二流道之間的多個(gè)分接頭位置中的每個(gè)分接頭位置處；以及多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)，其中所述屏蔽結(jié)構(gòu)中的一個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在所述分接頭位置中的每個(gè)分接頭位置處。

可選地，分接頭互連件朝向在所述屏蔽流道下面的所述介電材料中的所述導(dǎo)柱橫向延伸；以及屏蔽結(jié)構(gòu)朝向所述介電材料中的所述導(dǎo)柱橫向延伸，以便所述屏蔽結(jié)構(gòu)保持安置在所述導(dǎo)柱與所述分接頭互連件之間。

可選地，晶體管另外包括使所述屏蔽流道與接地面電互連的屏蔽導(dǎo)柱，所述屏蔽導(dǎo)柱移動(dòng)遠(yuǎn)離所述屏蔽結(jié)構(gòu)。

可選地，互連結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)電材料包括通過所述介電材料的第一介電材料層隔開的第一層和第二層；所述分接頭互連件包括所述第一層的第一段、所述第二層的第二段和延伸穿過連接所述第一段和所述第二段的所述第一介電材料層的第一導(dǎo)電通孔；以及所述屏蔽結(jié)構(gòu)包括所述第一層的第三段、所述第二層的第四段和延伸穿過所述第一介電材料層的第二導(dǎo)電通孔，其中所述第三段被安置在所述第一段與所述導(dǎo)柱之間，并且所述第四段被安置在所述第二段與所述導(dǎo)柱之間。

可選地，互連結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)電材料另外包括通過所述介電材料的第二介電材料層與所述第二層隔開的第三層；形成于所述第三層的第五段中的流道，所述流道通過延伸穿過所述第二介電材料層的第三導(dǎo)電通孔電連接到所述第二層的所述第二段；以及屏蔽結(jié)構(gòu)包括所述第三層的第六段，所述第六段通過延伸穿過所述第二介電材料層的第四導(dǎo)電通孔電連接到所述第四段，所述第六段被安置在所述流道與所述導(dǎo)柱之間。

可選地，晶體管另外包括：通過所述介電材料的第三介電材料層與所述第三層的所述第六段隔開的屏蔽流道，所述屏蔽流道通過第五導(dǎo)電通孔電連接到所述第六段；以及通過所述第三介電材料層與所述導(dǎo)柱隔開的另一個(gè)流道，所述另一個(gè)流道通過第六導(dǎo)電通孔電連接到所述導(dǎo)柱，其中所述屏蔽流道形成于相同的平面中，并且與所述另一個(gè)流道相鄰。

可選地，分接頭互連件形成到所述第二端的輸入端的一部分；以及導(dǎo)柱形成來自所述第一端的輸出端的一部分，并且所述屏蔽結(jié)構(gòu)被布置成阻斷在所述分接頭互連件與所述導(dǎo)柱之間的電場(chǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種封裝射頻(rf)放大器器件，包括：器件襯底；耦合到所述器件襯底的輸入引線；耦合到所述器件襯底的輸出引線；以及耦合到所述器件襯底的頂面的晶體管，所述晶體管包括：具有第一端和第二端的半導(dǎo)體襯底；以及在所述半導(dǎo)體襯底的上表面上的互連結(jié)構(gòu)，所述互連結(jié)構(gòu)由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成，其中所述互連結(jié)構(gòu)包括：由所述導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱與所述第一端電接觸，所述導(dǎo)柱延伸穿過所述介電材料；由所述導(dǎo)電材料形成的分接頭互連件，所述分接頭互連件與所述第二端電接觸，所述分接頭互連件延伸穿過所述介電材料；以及由所述導(dǎo)電材料形成的屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)穿過所述介電材料朝向所述半導(dǎo)體襯底延伸，所述屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在所述導(dǎo)柱與所述分接頭互連件之間。

可選地，互連結(jié)構(gòu)另外包括：電連接到所述導(dǎo)柱的第一流道；電連接到所述分接頭互連件的第二流道；以及被安置在所述第一流道與所述第二流道之間的屏蔽流道，所述屏蔽流道被電連接到所述屏蔽結(jié)構(gòu)。

可選地，互連結(jié)構(gòu)另外包括：電接觸所述第二端且延伸穿過所述介電材料的多個(gè)分接頭互連件，一個(gè)所述分接頭互連件形成于所述第二端與所述第二流道之間的多個(gè)分接頭位置中的每個(gè)分接頭位置處；以及多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)，其中所述屏蔽結(jié)構(gòu)中的一個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在所述分接頭位置中的每個(gè)分接頭位置處。

可選地，分接頭互連件朝向在所述屏蔽流道下面的所述介電材料中的所述導(dǎo)柱橫向延伸；以及屏蔽結(jié)構(gòu)朝向所述介電材料中的所述導(dǎo)柱橫向延伸，以便所述屏蔽結(jié)構(gòu)保持安置在所述導(dǎo)柱與所述分接頭互連件之間。

可選地，封裝射頻放大器器件另外包括使所述屏蔽流道與接地面電互連的屏蔽導(dǎo)柱，所述屏蔽導(dǎo)柱橫向移動(dòng)遠(yuǎn)離所述屏蔽結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種制造晶體管的方法，包括：提供具有第一端和第二端的半導(dǎo)體襯底；以及在多層介電材料和導(dǎo)電材料的所述半導(dǎo)體襯底的上表面上形成互連結(jié)構(gòu)，所述形成所述互連結(jié)構(gòu)包括：由所述導(dǎo)電材料形成導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱電接觸所述第一端，并且所述導(dǎo)柱延伸穿過所述介電材料；由所述導(dǎo)電材料形成分接頭互連件，所述分接頭互連件電接觸所述第二端，所述分接頭互連件延伸穿過所述介電材料；并且由所述導(dǎo)電材料形成屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)穿過所述介電材料朝向所述半導(dǎo)體襯底延伸，所述屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在所述導(dǎo)柱與所述分接頭互連件之間。

可選地，形成所述互連結(jié)構(gòu)另外包括：形成電連接到所述導(dǎo)柱的第一流道；形成電連接到所述分接頭互連件的第二流道；形成被安置在所述第一流道與所述第二流道之間的屏蔽流道，所述屏蔽流道電連接到所述屏蔽結(jié)構(gòu)；以及形成使所述屏蔽流道與接地面電互連的屏蔽導(dǎo)柱，所述屏蔽導(dǎo)柱移動(dòng)遠(yuǎn)離所述屏蔽結(jié)構(gòu)。

可選地，形成所述互連結(jié)構(gòu)另外包括：形成接觸所述第二端且延伸穿過所述介電材料的多個(gè)分接頭互連件，所述分接頭互連件中的一個(gè)分接頭互連件形成于所述第二端與所述第二流道之間的多個(gè)分接頭位置中的每個(gè)分接頭位置處；以及形成多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)，其中所述屏蔽結(jié)構(gòu)中的一個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在所述分接頭位置中的每個(gè)分接頭位置處。

附圖說明

附圖用于另外示出各種實(shí)施例且用于解釋所有根據(jù)本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中的類似附圖標(biāo)記指代貫穿不同視圖的相同的或功能類似的元件，圖不一定按比例繪制，并且附圖與下面的詳細(xì)描述一起并入本說明書且形成本說明書的一部分。

圖1示出具有叉指形漏極指狀物和柵極指狀物的晶體管的例子的簡(jiǎn)化俯視圖；

圖2示出現(xiàn)有技術(shù)晶體管的一部分的側(cè)面剖視圖；

圖3示出另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)晶體管的一部分的側(cè)面剖視圖；

圖4示出根據(jù)實(shí)施例的晶體管的一部分的側(cè)面剖視圖；

圖5示出圖4的互連結(jié)構(gòu)的局部透視圖；

圖6示出在互連結(jié)構(gòu)內(nèi)的漏極導(dǎo)柱的透視圖；

圖7示出在互連結(jié)構(gòu)內(nèi)的分接頭互連件的透視圖；

圖8示出在互連結(jié)構(gòu)內(nèi)的屏蔽結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖9示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的晶體管制造過程的流程圖；

圖10示出根據(jù)示例實(shí)施例的可并有圖4的晶體管的放大器路徑電路的示意圖；

圖11示出并有圖4的晶體管的封裝射頻放大器器件的例子的俯視圖；以及

圖12示出沿線12-12圖11的封裝射頻放大器器件的橫截面?zhèn)纫晥D。

具體實(shí)施方式

總的來說，本文中所公開的實(shí)施例蘊(yùn)含在晶體管的互連結(jié)構(gòu)內(nèi)具有屏蔽結(jié)構(gòu)的晶體管、具有此類晶體管的封裝半導(dǎo)體器件和制造晶體管的方法。更具體地說，實(shí)施例可以包括沿多個(gè)流道叉指形晶體管的流道靠近輸入互連接近輸出互連的位置(分接頭位置)戰(zhàn)略性地定位的多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)。屏蔽結(jié)構(gòu)包括幾個(gè)接地導(dǎo)電材料(即金屬)層，以及通孔，該通孔延伸穿過互連結(jié)構(gòu)以阻斷在從第一流道分接的輸入信號(hào)與被攜帶到晶體管的第二流道的輸出信號(hào)之間的電場(chǎng)。屏蔽結(jié)構(gòu)的幾何形狀被配置成很小，以使來自屏蔽結(jié)構(gòu)的附加輸入電容貢獻(xiàn)和附加輸出電容貢獻(xiàn)最小化。屏蔽結(jié)構(gòu)的幾何形狀有效地增加有源器件(例如，晶體管)的增益，而無需通過減少反饋電容來降低穩(wěn)定性。

以下描述以非限制性方式蘊(yùn)含在場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)的互連結(jié)構(gòu)內(nèi)的屏蔽結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)可沿多個(gè)流道叉指形fet的柵極流道，且延伸穿過靠近來自柵極流道的輸入連接接近到漏極流道的輸出互連的位置的互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性地定位。然而，應(yīng)理解，可在多種多樣的單極晶體管和雙極晶體管技術(shù)內(nèi)實(shí)施屏蔽結(jié)構(gòu)。

提供本即時(shí)公開以另外以使能方式對(duì)在應(yīng)用時(shí)制作和使用根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的最佳模式進(jìn)行解釋。另外提供本公開以加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)造性原理及其優(yōu)點(diǎn)的理解和了解，而不是以任何方式限制本發(fā)明。本發(fā)明僅通過所附權(quán)利要求書限定，所附權(quán)利要求書包括在發(fā)布本申請(qǐng)和這些權(quán)利要求的所有等效物的未決期間作出的任何修正。

應(yīng)理解，在本文中關(guān)系術(shù)語(如果有的話)例如第一和第二、頂部和底部等等的使用可以僅用于區(qū)分一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作，而不必需要或暗示在此類實(shí)體或動(dòng)作之間的任何實(shí)際的此類關(guān)系或次序。還有，可使用各種陰影和/或影線示出圖中的一些圖，以區(qū)分在各個(gè)結(jié)構(gòu)性層內(nèi)產(chǎn)生的不同元件?？衫卯?dāng)前和未來的沉積、圖案化、蝕刻等微型制造技術(shù)來產(chǎn)生結(jié)構(gòu)層內(nèi)的這些不同元件。因此，雖然在說明中利用了不同的陰影和/或影線，但是結(jié)構(gòu)性層內(nèi)的不同元件可由相同材料形成。

圖1示出了具有叉指形漏極流道22和叉指形柵極流道24的晶體管20的例子的簡(jiǎn)化俯視圖。也就是說，以交替的布置相對(duì)于彼此緊密地安置漏極流道22和柵極流道24。柵極26大體包圍形成于放在漏極流道22和柵極流道24下面的固有器件的半導(dǎo)體襯底28內(nèi)的漏極區(qū)域(不可見)。晶體管20另外包括由導(dǎo)電材料(通常為金屬)形成的多個(gè)分接頭互連件30。分接頭互連件30被電連接在柵極流道24與形成于半導(dǎo)體襯底28內(nèi)的柵極26的柵極分接頭或柵極電極之間。分接頭互連件30被定位的位置在本文中被稱作分接頭位置31。晶體管20可包括被插入在每對(duì)漏極流道22與柵極流道24之間的屏蔽流道32，屏蔽流道32可減少在漏極流道22與柵極流道24之間的一些反饋電容。叉指形漏極流道22、柵極流道24和屏蔽流道32可形成于半導(dǎo)體襯底28上面的一個(gè)或多個(gè)金屬層中。

現(xiàn)參考圖2，圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)晶體管34的一部分的側(cè)面剖視圖。晶體管34包括如圖1所述和示出的漏極流道22和柵極流道24與屏蔽流道32的叉指形配置。晶體管34包括半導(dǎo)體襯底28，半導(dǎo)體襯底28具有形成于半導(dǎo)體襯底28內(nèi)大體通過虛線框來表示的固有有源器件，例如fet36?；ミB結(jié)構(gòu)38形成于半導(dǎo)體襯底28的上表面40上?；ミB結(jié)構(gòu)38可由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成。以例子的方式，底部導(dǎo)電層42(由深色的向上且向右指向的窄影線表示)適當(dāng)?shù)匦纬捎诎雽?dǎo)體襯底的上表面40上，以包括柵極電極26和漏極電極44。當(dāng)然，其它結(jié)構(gòu)也可形成于半導(dǎo)體襯底28的上表面40上，為簡(jiǎn)單起見，其它結(jié)構(gòu)并未在本文中示出。

底部介電材料層46形成于底部導(dǎo)電層42上方。可適當(dāng)?shù)匮由齑┻^底部介電材料層46形成導(dǎo)電通孔48、導(dǎo)電通孔50。以例子的方式，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電通孔48延伸穿過底部介電材料層46，并與底部柵極接觸51電接觸，底部柵極接觸51繼而與fet36的柵極26電連通。同樣地，導(dǎo)電通孔50延伸穿過底部介電層46，并與底部漏極接觸44電接觸，底部漏極接觸44繼而與fet36的漏極區(qū)域(未示出)電連通。

第一導(dǎo)電層52(由向下且向右指向的寬影線表示)適當(dāng)?shù)匦纬捎诘撞拷殡姴牧蠈?6上。第一導(dǎo)電層52的分接頭互連件段54與導(dǎo)電通孔48電接觸，并且漏極段56與導(dǎo)電通孔50電接觸。第一介電材料層58形成于第一導(dǎo)電層52的分接頭互連件段54和漏極段56上方。可適當(dāng)?shù)匮由齑┻^第一介電材料層58形成導(dǎo)電通孔60、導(dǎo)電通孔62。以例子的方式，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電通孔60延伸穿過第一介電材料層58，并且與分接頭互連件段54電接觸。同樣地，導(dǎo)電通孔62延伸穿過第一介電材料層58，并且與漏極段56電接觸。導(dǎo)電層(從導(dǎo)電層52開始)和介電材料層(從介電材料層58開始)通過命名法“第一”、“第二”、“第三”等與最底層導(dǎo)電和介電材料層區(qū)分開，并通過命名法“第一”、“第二”、“第三”等來指代在最底層導(dǎo)電和介電材料層上面它們的堆積。

第二導(dǎo)電層64(由向右且向上指向的窄影線表示)形成于第一介電材料層58上。第二導(dǎo)電層64的分接頭互連件段66與導(dǎo)電通孔60電接觸，并且漏極段68與導(dǎo)電通孔62電接觸。第二介電材料層70形成于分接頭互連件段66和第二導(dǎo)電層64的漏極段68上方?？蛇m當(dāng)?shù)匮由齑┻^第二介電材料層70形成導(dǎo)電通孔72、導(dǎo)電通孔74。以例子的方式，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電通孔72延伸穿過第二介電材料層70，并且與分接頭互連件段66電接觸。同樣地，導(dǎo)電通孔74延伸穿過第二介電材料層58，并且與漏極段68電接觸。

第三導(dǎo)電層76(由向右且向上指向的寬影線表示)形成于第二介電材料層70上。主柵極分接頭傳輸線路78和柵極流道24形成于第三導(dǎo)電層76中，并且與導(dǎo)電通孔72電接觸。因此，底部柵極接觸51、通孔48、分接頭互連件段54、通孔60、分接頭互連件段66、通孔72和柵極分接頭傳輸線路78共同產(chǎn)生在柵極26與柵極流道24之間的分接頭互連件30中的一個(gè)分接頭互連件30。漏極段82與導(dǎo)電通孔74電接觸。第三介電材料層84形成于柵極分接頭傳輸線路78、柵極流道24和第三導(dǎo)電層76的漏極段82上方。在該例子中，可適當(dāng)?shù)匮由齑┻^第三介電材料層84形成導(dǎo)電通孔86，并且導(dǎo)電通孔86與漏極段82電接觸。

第四導(dǎo)電層88(由向右且向下指向的窄影線表示)形成于第三介電材料層84上。在該例子中，漏極流道22和屏蔽流道32形成于第四導(dǎo)電層88中。其后，第四介電層90可形成于漏極流道22和屏蔽流道32上方。漏極流道22與導(dǎo)電通孔86電接觸。因此，底部漏極接觸44、通孔50、漏極段56、通孔62、漏極段68、通孔74、漏極段82和通孔86的組合共同產(chǎn)生晶體管34的漏極導(dǎo)柱92，漏極導(dǎo)柱92用于將固有fet36的漏極區(qū)域(未示出)電互連到漏極流道22。

通過從柵極流道24分接的輸入信號(hào)經(jīng)由分接頭互連件30到柵極26來驅(qū)動(dòng)固有fet36的柵極26。從柵極流道24分接的輸入信號(hào)可將寄生反饋電容添加到來自漏極流道22的輸出信號(hào)。該寄生反饋電容可減少放大器穩(wěn)定性，并且減少增益。在輸入端金屬化物接近輸出端金屬化物的位置處，反饋電容的問題惡化。再者，這些位置被稱作分接頭位置31。因此，分接頭位置31為分接頭互連件30接近互連結(jié)構(gòu)38內(nèi)的漏極導(dǎo)柱92的位置。如上面所討論的，也在圖1中描繪了分接頭位置31，從圖1中可以看出，具有叉指形漏極流道22和叉指形柵極流道24的fet20可以包括大量分接頭位置31。再參考圖2，應(yīng)該很容易觀測(cè)到，存在于第四導(dǎo)電層88中的屏蔽流道32可將漏極流道22從一些寄生反饋電容屏蔽開。然而，沒有將放在互連結(jié)構(gòu)38內(nèi)的漏極流道22下面的漏極導(dǎo)柱92從分接頭互連件30、柵極分接頭傳輸線路78和柵極流道24屏蔽開。

圖3示出了另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)晶體管96的一部分的側(cè)面剖視圖。晶體管96也包括由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成的互連結(jié)構(gòu)38。由此，與圖2中的晶體管34一起使用的相同的附圖標(biāo)記也與晶體管96內(nèi)的對(duì)應(yīng)部件相關(guān)聯(lián)。結(jié)果，為簡(jiǎn)潔起見，本文中將不重復(fù)晶體管96的互連結(jié)構(gòu)38內(nèi)的各個(gè)層和結(jié)構(gòu)的描述。盡管如此，可以很容易觀測(cè)到，沒有將放在互連結(jié)構(gòu)38內(nèi)的漏極流道22下面的漏極導(dǎo)柱92從分接頭互連件30、柵極分接頭傳輸線路78和柵極流道24屏蔽開。

下面討論的實(shí)施例蘊(yùn)含包括多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)，沿多指叉指形晶體管的柵極指狀物靠近輸入互連接近輸出互連的位置(例如，在分接頭位置31)戰(zhàn)略性地定位多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)。屏蔽結(jié)構(gòu)包括幾個(gè)接地導(dǎo)電材料(即金屬)層，以及用于阻斷在從輸入流道分接的輸入信號(hào)與在晶體管的輸出流道處的輸出信號(hào)之間的電場(chǎng)的通孔。屏蔽結(jié)構(gòu)的幾何形狀被配置成很小，以使來自屏蔽結(jié)構(gòu)的附加輸入電容貢獻(xiàn)和附加輸出電容貢獻(xiàn)最小化。屏蔽結(jié)構(gòu)的幾何形狀有效地增加有源器件(例如，晶體管)的增益，而無需通過減少由在晶體管的輸入流道與輸入端之間的分接頭互連件所引起的反饋電容來降低穩(wěn)定性。

現(xiàn)參考圖4，圖4示出了根據(jù)實(shí)施例的晶體管100的一部分的側(cè)面剖視圖。晶體管100包括半導(dǎo)體襯底102，半導(dǎo)體襯底102具有形成于半導(dǎo)體襯底102內(nèi)大體通過虛線框表示的固有有源器件，例如fet104。除了其它特征件之外，在半導(dǎo)體襯底102內(nèi)的fet104包括在本文中被稱作漏極區(qū)域106的第一端和在本文中被稱作柵極電極108的第二端。fet104的另外細(xì)節(jié)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的，并且因而，為簡(jiǎn)潔起見，本文中不再進(jìn)行描述。再次重復(fù)，雖然在本文中討論了fet設(shè)計(jì)，但是可替換地實(shí)施多種多樣的單極晶體管和雙極晶體管技術(shù)。

互連結(jié)構(gòu)110形成于半導(dǎo)體襯底102的上表面112上。一般來說，晶體管100的互連結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)叉指形第一流道和叉指形第二流道，即漏極流道114和柵極流道116。附加地，互連結(jié)構(gòu)110包括插入在每個(gè)漏極流道114與柵極流道116之間的多個(gè)屏蔽流道118。為簡(jiǎn)單說明起見，僅在圖4的側(cè)面剖視圖中示出單個(gè)漏極流道114、兩個(gè)柵極流道116和兩個(gè)屏蔽流道118。然而，應(yīng)理解晶體管100可被配置成包括大量的漏極流道、柵極流道和屏蔽流道，如由圖1中的晶體管20所表示的。附加地，柵極電極108可被構(gòu)造在漏極流道114的相對(duì)側(cè)上，也如圖1中所示的。

互連結(jié)構(gòu)110可由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成。在所示的配置中，底部導(dǎo)電層120(由深色的向上且向右指向的窄影線表示)適當(dāng)?shù)匦纬捎诎雽?dǎo)體襯底102的上表面112上，以包括借助于導(dǎo)電通孔123電連接到柵極電極108的底部分接頭段122(示出兩個(gè))以及借助于導(dǎo)電通孔125電連接到漏極區(qū)域106的底部漏極段124(示出一個(gè))。當(dāng)然，其它結(jié)構(gòu)可形成于半導(dǎo)體襯底102的上表面112上，為簡(jiǎn)單起見，并未在本文中示出其它結(jié)構(gòu)。

底部介電材料層126形成于底部導(dǎo)電層120上方。可適當(dāng)?shù)匮由齑┻^底部介電材料層126形成導(dǎo)電通孔128、導(dǎo)電通孔130。以例子的方式，導(dǎo)電通孔128延伸穿過底部介電材料層126，并且與底部分接頭段122中的每個(gè)底部分接頭段122電接觸。同樣地，導(dǎo)電通孔130延伸穿過底部介電層126，并且與底部漏極段124電接觸。

第一導(dǎo)電層132(由向下且向右指向的寬影線表示)適當(dāng)?shù)匦纬捎诘撞拷殡姴牧蠈?26上。第一導(dǎo)電層132包括與導(dǎo)電通孔128電接觸的分接頭互連件段134。第一導(dǎo)電層132另外包括與導(dǎo)電通孔130電接觸的漏極段136。另外，第一導(dǎo)電層132包括插入在分接頭互連件段134與漏極段136之間的屏蔽段138。

第一介電材料層140形成于第一導(dǎo)電層132的分接頭互連件段134、漏極段136和屏蔽段138上方?？蛇m當(dāng)?shù)匮由齑┻^第一介電材料層140形成導(dǎo)電通孔142、導(dǎo)電通孔144、導(dǎo)電通孔146。以例子的方式，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電通孔142延伸穿過第一介電材料層140，并且與分接頭互連件段134中的每個(gè)分接頭互連件段134電接觸。同樣地，導(dǎo)電通孔144延伸穿過第一介電材料層140，并且與漏極段136電接觸。同樣地，導(dǎo)電通孔146延伸穿過第一介電材料層140，并且與屏蔽段138中的每個(gè)屏蔽段138電接觸。導(dǎo)電層(從導(dǎo)電層132開始)和介電材料層(從介電材料層140開始)通過命名法“第一”、“第二”、“第三”等與最底層導(dǎo)電和介電材料層區(qū)分開，并且通過命名法“第一”、“第二”、“第三”等來指代在最底層導(dǎo)電和介電材料層上面它們的堆積。

第二導(dǎo)電層148(由向右且向上指向的窄影線表示)形成于第一介電材料層140上。第二導(dǎo)電層148包括與導(dǎo)電通孔142電接觸的分接頭互連件段150和與導(dǎo)電通孔144電接觸的漏極段152。附加地，第二導(dǎo)電層148包括被插入在分接頭互連件段150與漏極段152之間的屏蔽段154。第二介電材料層156形成于第二導(dǎo)電層148的分接頭互連件段150、漏極段152和屏蔽段154上方?？蛇m當(dāng)?shù)匮由齑┻^第二介電材料層156形成導(dǎo)電通孔158、導(dǎo)電通孔160、導(dǎo)電通孔162。以例子的方式，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電通孔158延伸穿過第二介電材料層156，并且與分接頭互連件段150中的每個(gè)分接頭互連件段150電接觸。同樣地，導(dǎo)電通孔160延伸穿過第二介電材料層156，并且與漏極段152電接觸。附加地，導(dǎo)電通孔162延伸穿過第二介電材料層156，并且與屏蔽段154中的每個(gè)屏蔽段154電接觸。

第三導(dǎo)電層164(由向右且向上指向的寬影線表示)形成于第二介電材料層156上。柵極流道116和從柵極流道116延伸的主柵極分接頭傳輸線路166形成于第三導(dǎo)電層164中。柵極分接頭傳輸線路166與導(dǎo)電通孔158電接觸。因此，底部分接頭段122、通孔128、分接頭互連件段134、通孔142、分接頭互連件段150、通孔158和柵極指狀物166共同產(chǎn)生在底部金屬段122與柵極流道116之間的獨(dú)立的分接頭互連件168。為了清楚起見，僅在圖4中示出兩個(gè)分接頭互連件168。然而，應(yīng)理解，根據(jù)和圖1中示出的一樣的叉指形漏極流道和柵極流道的配置，晶體管100可包括多個(gè)分接頭互連件168。

漏極段170與導(dǎo)電通孔160電接觸。被插入在柵極指狀物166與漏極段170之間的屏蔽段172與導(dǎo)電通孔162電接觸。第三介電材料層174形成于第三導(dǎo)電層164的柵極指狀物166、柵極流道116、漏極段170和屏蔽段172上方。在該例子中，可適當(dāng)?shù)匮由齑┻^第三介電材料層174形成導(dǎo)電通孔176，并且導(dǎo)電通孔176與漏極段170電接觸。類似地，可適當(dāng)?shù)匮由齑┻^第三介電材料層174形成導(dǎo)電通孔178，并且導(dǎo)電通孔178與屏蔽段172中的每個(gè)屏蔽段172電接觸。

第四導(dǎo)電層180(由向右且向下指向的窄影線表示)形成于第三介電材料層174上。在該例子中，漏極流道114和屏蔽流道118形成于第四導(dǎo)電層180中。其后，第四介電材料層182可形成于漏極流道114和屏蔽流道118上方。漏極流道114與導(dǎo)電通孔176電接觸。因此，底部漏極段124、通孔130、漏極段136、通孔144、漏極段152、通孔160、漏極段170和通孔176的組合共同產(chǎn)生晶體管100的漏極導(dǎo)柱184，漏極導(dǎo)柱184將固有fet104的漏極區(qū)域106電互連到漏極流道114。

屏蔽流道118中的每個(gè)屏蔽流道118與導(dǎo)電通孔178電接觸。因此，連接到導(dǎo)電通孔146的屏蔽段138中的一個(gè)屏蔽段138、連接到導(dǎo)電通孔162的屏蔽段154中的一個(gè)屏蔽段154以及連接到導(dǎo)電通孔178的屏蔽段172中的一個(gè)屏蔽段172的組合共同產(chǎn)生電連接到屏蔽流道118中的一個(gè)屏蔽流道118的屏蔽結(jié)構(gòu)186(示出兩個(gè))。

屏蔽結(jié)構(gòu)186與漏極導(dǎo)柱184橫向隔開，并且被定位在漏極導(dǎo)柱184的相對(duì)側(cè)上。屏蔽結(jié)構(gòu)186中的每個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)186通過介電材料層140、介電材料層156、介電材料層174、介電材料層182與漏極導(dǎo)柱184電隔離。類似地，屏蔽結(jié)構(gòu)186通過介電材料層140、介電材料層156、介電材料層174、介電材料層182與分接頭互連件168橫向隔開且電隔離。另外，屏蔽結(jié)構(gòu)186穿過介電材料層140、介電材料層156、介電材料層174朝向半導(dǎo)體襯底102的上表面112延伸。然而，屏蔽結(jié)構(gòu)186通過底部介電材料層126與半導(dǎo)體襯底102的上表面112垂直隔開且電隔離。然而，應(yīng)該很容易觀測(cè)到，分接頭互連件168中的每個(gè)分接頭互連件168朝向在互連結(jié)構(gòu)110內(nèi)與它們相關(guān)聯(lián)的屏蔽流道118下面的漏極導(dǎo)柱184橫向延伸。和分接頭互連件168一樣地，屏蔽結(jié)構(gòu)186中的每個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)186也朝向在介電材料層140、介電材料層156、介電材料層174中的漏極導(dǎo)柱184橫向延伸，以便屏蔽結(jié)構(gòu)186保持安置在漏極導(dǎo)柱184與分接頭互連件168之間。

固有fet104的柵極電極108通過從柵極流道116分接的輸入信號(hào)經(jīng)由分接頭互連件168到分接頭位置188處的底部分接頭段122進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此，分接頭位置188為分接頭互連件168接近互連結(jié)構(gòu)110內(nèi)的漏極導(dǎo)柱184的位置。再者，從輸入端金屬化物(即，分接頭互連件168)施加于輸出端金屬化物(即，漏極導(dǎo)柱184)上的不期望的反饋電容的電位在分接頭位置188處為最大。被安置在漏極導(dǎo)柱184與分接頭互連件168之間的屏蔽結(jié)構(gòu)186可以有效地阻斷在分接頭互連件168與漏極導(dǎo)柱184之間的電場(chǎng)，以減少由分接頭互連件168與漏極導(dǎo)柱184的接近程度所引起的反饋電容。

為了清楚起見，僅在圖4中呈現(xiàn)單個(gè)漏極導(dǎo)柱184和兩個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)186。然而，應(yīng)理解，根據(jù)圖1中所示的叉指形漏極流道和叉指形柵極流道的配置，晶體管100可包括在分接頭位置188處的多個(gè)漏極導(dǎo)柱184。因而，晶體管100可以包括多個(gè)獨(dú)立的屏蔽結(jié)構(gòu)186，其中屏蔽結(jié)構(gòu)186中的一個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)186被安置在分接頭位置188中的每個(gè)分接頭位置188處。因此，屏蔽結(jié)構(gòu)186中的每個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)186定期戰(zhàn)略性地定位在多個(gè)流道叉指形有源器件的分接頭位置188處。屏蔽結(jié)構(gòu)186僅被定位在分接頭位置188處，并且屏蔽結(jié)構(gòu)186的幾何形狀被設(shè)計(jì)成很小，以使來自屏蔽結(jié)構(gòu)186的附加輸入電容貢獻(xiàn)和附加輸出電容貢獻(xiàn)的電位最小化。附加地，在本文中總共示出五個(gè)導(dǎo)電層120、導(dǎo)電層132、導(dǎo)電層148、導(dǎo)電層164、導(dǎo)電層180以及五個(gè)介電層126、介電層140、介電層156、介電層174和介電層182。應(yīng)理解，互連結(jié)構(gòu)可包括大于或小于本文所描述的導(dǎo)電和介電層的數(shù)量，并且可適當(dāng)?shù)卮┻^介電層朝向半導(dǎo)體襯底延伸形成屏蔽結(jié)構(gòu)。

圖5示出圖4的互連結(jié)構(gòu)110的局部透視圖。更特別地，圖5示出藉由戰(zhàn)略性地安置在漏極導(dǎo)柱184與分接頭互連件168之間的屏蔽結(jié)構(gòu)186，分接頭互連件168在其處接近漏極導(dǎo)柱184的分接頭位置188中的一個(gè)分接頭位置188。為了清楚起見，包圍漏極導(dǎo)柱184、屏蔽結(jié)構(gòu)186和分接頭互連件168的各個(gè)介電材料層并未在圖5中示出。漏極流道114被電連接到漏極導(dǎo)柱184，柵極流道116被電連接到分接頭互連件168，并且屏蔽流道118(被安置在漏極流道114與柵極流道116之間)被電連接到屏蔽結(jié)構(gòu)186。用以相反方向指向的箭頭示出漏極流道114、柵極流道116和屏蔽流道118中的每個(gè)，以預(yù)示流道114、流道116、流道118在彼此大致平行的長(zhǎng)度方向上延伸。

圖6示出在互連結(jié)構(gòu)110(圖5)內(nèi)的漏極導(dǎo)柱184的透視圖。如圖所示，漏極導(dǎo)柱184包括在底部導(dǎo)電層120中的底部漏極段124。在第一導(dǎo)電層132中的漏極段136通過導(dǎo)電通孔130連接到下面的底部漏極段124。在第二導(dǎo)電層148中的漏極段152通過導(dǎo)電通孔144被連接到下面的漏極段136。在第三導(dǎo)電層164中的漏極段170通過導(dǎo)電通孔160被連接到下面的漏極段152。在第四導(dǎo)電層180中的漏極流道114通過導(dǎo)電通孔176被連接到下面的漏極段170。

圖7示出在互連結(jié)構(gòu)110(圖5)內(nèi)的分接頭互連件168的透視圖。如圖所示，底部分接頭段122形成于底部導(dǎo)電層120中。然而，底部分接頭段122與底部導(dǎo)電層120的周圍材料橫向隔開，并且因而與底部導(dǎo)電層120的周圍材料電隔離。該周圍材料可為晶體管100的接地面190(圖4)。在第一導(dǎo)電層132中的分接頭互連件段134通過導(dǎo)電通孔128被連接到下面的底部分接頭段122。在第二導(dǎo)電層148中的分接頭互連件段150通過導(dǎo)電通孔142被連接到下面的分接頭互連件段134。在第三導(dǎo)電層164中的柵極指狀物166和因而柵極流道116通過導(dǎo)電通孔158被連接到下面的分接頭互連件150。

圖8示出在互連結(jié)構(gòu)110(圖5)內(nèi)的屏蔽結(jié)構(gòu)186的透視圖。如圖所示，屏蔽段138形成于第一導(dǎo)電層132中。在第二導(dǎo)電層148中的屏蔽段154通過導(dǎo)電通孔146被連接到下面的屏蔽段138。在第三導(dǎo)電層164中的屏蔽段172通過導(dǎo)電通孔162被連接到下面的屏蔽段154。在第四導(dǎo)電層180中的屏蔽流道118通過導(dǎo)電通孔178被連接到下面的屏蔽段172。

應(yīng)重申，接地面190可形成于底部導(dǎo)電層120中。屏蔽結(jié)構(gòu)186與底部導(dǎo)電層120垂直隔開。因此，互連結(jié)構(gòu)110另外包括將屏蔽流道118電互連至接地面190的一個(gè)或多個(gè)屏蔽導(dǎo)柱192(示出一個(gè))。屏蔽導(dǎo)柱192可由通過導(dǎo)電通孔194、導(dǎo)電通孔196、導(dǎo)電通孔198互連的導(dǎo)電層132、導(dǎo)電層148和導(dǎo)電層164形成，并且通過另一個(gè)導(dǎo)電通孔200互連至接地面190。屏蔽導(dǎo)柱192移動(dòng)遠(yuǎn)離屏蔽結(jié)構(gòu)186，并且由此遠(yuǎn)離分接頭位置188(圖5)。屏蔽導(dǎo)柱192充當(dāng)至接地面190的分流器，以便適當(dāng)?shù)厥蛊帘谓Y(jié)構(gòu)186接地。然而，屏蔽導(dǎo)柱192移動(dòng)遠(yuǎn)離分接頭位置188，以將來自屏蔽導(dǎo)柱192的輸入電容貢獻(xiàn)和輸出電容貢獻(xiàn)的電位最小化。

圖9示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的晶體管制造過程202的流程圖。晶體管制造過程202可被實(shí)施用于制作一個(gè)或多個(gè)晶體管，例如晶體管100(圖4)，晶體管100(圖4)具有形成于晶體管100(圖4)內(nèi)的多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)186(圖4)。為便于解釋，應(yīng)連同晶體管制造過程202的隨后的描述一起同時(shí)查看圖4。

過程202可通過提供半導(dǎo)體襯底(例如，半導(dǎo)體襯底102)開始于框204，該半導(dǎo)體襯底具有形成于該半導(dǎo)體襯底內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固有有源器件(例如，fet104)。隨后的框206-框220提供用于形成具有多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)(例如，屏蔽結(jié)構(gòu)186)的互連結(jié)構(gòu)(例如，互連結(jié)構(gòu)110)的方法。在框206中，底部導(dǎo)電層(例如，底部導(dǎo)電層120)可形成于半導(dǎo)體襯底的上表面(例如，上表面112)上。例如，在框206中，導(dǎo)電材料，例如金屬層可適當(dāng)?shù)爻练e、經(jīng)圖案化和蝕刻以在底部導(dǎo)電層中產(chǎn)生所期望的結(jié)構(gòu)(例如，圖4的底部分接頭段122和底部漏極段124以及圖7的接地面190)。在框208中，介電材料層(例如，介電材料層126)被沉積在底部導(dǎo)電層中的結(jié)構(gòu)上方。

在框210中，通過已知和/或即將進(jìn)行的過程適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生延伸穿過底部介電材料層的導(dǎo)電通孔(例如，圖4的通孔128、通孔130和圖8的通孔200)。在框212中，“下一”導(dǎo)電層(例如，第一導(dǎo)電層132)形成于底部介電材料層上。例如，在框212中，導(dǎo)電材料，例如金屬層可適當(dāng)?shù)爻练e、經(jīng)圖案化和蝕刻以產(chǎn)生所期望的結(jié)構(gòu)(例如，圖4的分接頭互連件段134、漏極段136、屏蔽段138和圖8的屏蔽導(dǎo)柱192的段)。在框214中，“下一”介電材料層(例如，第一介電材料層140)被沉積在第一導(dǎo)電層中的結(jié)構(gòu)上方。在框216中，延伸穿過介電材料層形成“下一”組導(dǎo)電通孔(例如，圖4的導(dǎo)電通孔142、導(dǎo)電通孔144、導(dǎo)電通孔146和圖8的導(dǎo)電通孔194)。

在查詢框218中，關(guān)于方法是否蘊(yùn)含在互連結(jié)構(gòu)內(nèi)形成另一個(gè)導(dǎo)電層作出確定。當(dāng)有另一個(gè)導(dǎo)電層時(shí)，過程流程循環(huán)回到框212以形成下一導(dǎo)電層(例如，第二導(dǎo)電層148)、循環(huán)回到框214以沉積下一介電層(例如，第二介電材料層156)，并且循環(huán)回到框216以形成下一組導(dǎo)電通孔(例如，圖4的導(dǎo)電通孔158、導(dǎo)電通孔160、導(dǎo)電通孔162和圖8的導(dǎo)電通孔196)。因此，該過程流程繼續(xù)直到多層介電材料和導(dǎo)電材料被適當(dāng)?shù)靥幚怼?/p>

當(dāng)在查詢框218作出沒有另外的導(dǎo)電材料層將被處理的確定時(shí)，該方法繼續(xù)處于框220。在框220中，最終介電層(例如，第四介電層182)被沉積在結(jié)構(gòu)上方。在框220之后的省略號(hào)指示可執(zhí)行其它任務(wù)，例如測(cè)試、將晶體管并入到較大的電氣系統(tǒng)中等。

現(xiàn)參考圖10，圖10示出了根據(jù)示例實(shí)施例的可并有晶體管100的放大器路徑電路222的示意圖。器件222包括輸入引線224、輸入阻抗匹配電路226、晶體管100、輸出阻抗匹配電路230和輸出引線232。雖然晶體管100和輸入阻抗匹配電路路226和輸出阻抗匹配電230的各個(gè)元件被示為單數(shù)部件，但是該描述僅出于便于解釋的目的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，基于在本文中的描述，晶體管100和/或輸入阻抗匹配電路226和輸出阻抗匹配電路230的某些元件每個(gè)可被實(shí)施為多個(gè)部件(例如，彼此并聯(lián)或串聯(lián)連接的)。例如，實(shí)施例可包括單-路徑器件(例如，包括單個(gè)輸入引線、輸出引線、晶體管等)、雙-路徑器件(例如，包括兩個(gè)輸入引線、輸出引線、晶體管等)和/或多-路徑器件(例如，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上輸入引線、輸出引線、晶體管等)。另外，輸入引線/輸出引線的數(shù)量可不與晶體管的數(shù)量相同(例如，對(duì)于給定的一組輸入引線/輸出引線，可有并行操作的多個(gè)晶體管)。

輸入引線224和輸出引線232每個(gè)包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體被配置成使得器件222能夠與外部電路(未示出)電耦合。更具體地說，輸入引線224和輸出引線232可以被物理定位在器件的封裝的外部與內(nèi)部之間。輸入阻抗匹配電路226被電耦合在輸入引線224與晶體管100的第一端之間，晶體管100的第一端也被定位在器件的內(nèi)部?jī)?nèi)，并且輸出阻抗匹配電路230被電耦合在晶體管100的第二端與輸出引線232之間。

根據(jù)實(shí)施例，晶體管100為器件222的初級(jí)有源部件。晶體管100包括控制端和兩個(gè)電流傳導(dǎo)端，其中電流傳導(dǎo)端通過可變導(dǎo)電性通道在空間上分隔開且電分離。例如，晶體管100可為場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體fet(mosfet))，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)包括柵極流道116(控制端)、漏極流道114(第一電流傳導(dǎo)端)和源極(第二電流傳導(dǎo)端)。根據(jù)實(shí)施例，并且以非限制性方式使用通常應(yīng)用于mosfet的命名法，晶體管100的柵極流道116被耦合到輸入阻抗匹配電路226，晶體管100的漏極流道114被耦合到輸出阻抗匹配電路230，并且晶體管100的源極被耦合到接地面190(或另一個(gè)參考電壓)。通過提供給晶體管100的柵極流道116的輸入控制信號(hào)的變化，可調(diào)節(jié)在晶體管100的電流傳導(dǎo)端之間的電流。

輸入阻抗匹配電路226可被配置成將器件222的阻抗升高到更高(例如，中間或更高)的阻抗水平(例如，在從約2歐姆到約10歐姆或更高的范圍內(nèi))。這是有利的因?yàn)樗试S來自驅(qū)動(dòng)級(jí)的印刷電路板級(jí)(pcb級(jí))匹配接口(例如，“用戶友好”的匹配接口)具有可以在帶有最小的損失和變化的高產(chǎn)出制造中實(shí)現(xiàn)的阻抗。輸入阻抗匹配電路226被耦合在輸入引線224與晶體管100的控制端(例如，柵極流道116)之間。在例子中，輸入阻抗匹配電路226包括兩個(gè)電感元件234、電感元件236(例如，兩組引線鍵合)和并聯(lián)電容器238。第一電感元件234(例如，第一組引線鍵合)被耦合在輸入引線224與電容器238的第一端之間，并且第二電感元件236(例如，第二組引線鍵合)被耦合在電容器238的第一端與晶體管100的控制端(例如，柵極流道116)之間。電容器238的第二端被耦合到接地(或另一個(gè)參考電壓)。因此，電感元件234、電感元件236和并聯(lián)電容器238的組合用作低通濾波器。

輸出阻抗匹配電路230可被配置成將器件222的輸出阻抗與可被耦合到輸出引線232的外部電路或部件(未示出)的輸入阻抗匹配。輸出阻抗匹配電路230被耦合在晶體管100的第一電流傳導(dǎo)端(例如，漏極流道114)與輸出引線232之間。在例子中，輸出阻抗匹配電路230包括兩個(gè)電感元件240、電感元件242(例如，兩組引線鍵合)和一個(gè)電容器244。第一電感元件240(例如，第三組引線鍵合)被耦合在晶體管100的第一電流傳導(dǎo)端(例如，漏極流道114)與輸出引線232之間。第二電感元件242(例如，第四組引線鍵合)被耦合在晶體管100的第一電流傳導(dǎo)端(例如，漏極流道114)與電容器244的第一端之間。電容器244的第二端被耦合到接地(或耦合到另一個(gè)參考電壓)。電感器242和電容器244被串聯(lián)耦合在晶體管100的電流傳導(dǎo)端(例如，漏極流道114)與接地之間，并且阻抗匹配元件的該組合用作高通匹配級(jí)。

參考圖11到圖12，圖11示出了并有晶體管100的封裝射頻放大器器件246的例子的俯視圖，并且圖12示出了沿圖11的線12-12的封裝射頻放大器器件的橫截面?zhèn)纫晥D。更具體地說，封裝射頻放大器器件246包括與第一放大器路徑248相關(guān)聯(lián)的第一電路和與第二放大器路徑250相關(guān)聯(lián)的第二電路。例如，第一放大器路徑248可為杜赫放大器的載波路徑，并且第二放大器路徑250可為杜赫放大器的峰值路徑。在可替換的實(shí)施例中，放大器路徑248、放大器路徑250可以形成不同類型的放大器的部分。在另一個(gè)可替換的實(shí)施例中，與第二放大器路徑250相關(guān)聯(lián)的第二電路可不包括該器件。

射頻放大器器件246包括器件襯底252、輸入引線254、輸入引線256、輸出引線258、輸出引線260、兩個(gè)晶體管管芯100和耦合到器件襯底252的頂面的無源部件262、無源部件264、無源部件266、無源部件268。此外，器件246包括多組引線鍵合270、引線鍵合272、引線鍵合274、引線鍵合276、引線鍵合278、引線鍵合280、引線鍵合282、引線鍵合284，多組引線鍵合270、引線鍵合272、引線鍵合274、引線鍵合276、引線鍵合278、引線鍵合280、引線鍵合282、引線鍵合284電互連引線254、引線256、引線258、引線260、晶體管管芯100和部件262、部件264、部件266、部件268。每組引線鍵合270、引線鍵合272、引線鍵合274、引線鍵合276、引線鍵合278、引線鍵合280、引線鍵合282、引線鍵合284由多個(gè)并行、緊密隔開的鍵合引線形成。雖然在圖11中描繪了一定數(shù)量和布置的引線鍵合270、引線鍵合272、引線鍵合274、引線鍵合276、引線鍵合278、引線鍵合280、引線鍵合282、引線鍵合284，但是引線鍵合的數(shù)量和/或布置可不同于所示的。另外，每組引線鍵合270、引線鍵合272、引線鍵合274、引線鍵合276、引線鍵合278、引線鍵合280、引線鍵合282、引線鍵合284構(gòu)成電感元件，并且因而引線鍵合可在下面被稱為“電感元件”而不是“引線鍵合”?？稍跉馇环庋b中實(shí)施在圖12中可見的封蓋286，以將封裝射頻放大器器件246的內(nèi)部部件密封于在圖12中也可見的氣腔288內(nèi)。

在圖10中示出的放大器路徑電路可被用作第一放大器路徑248的載波路徑電路和/或作為第二放大器路徑250的峰值路徑電路中的任一者。因此，第一放大器路徑248的輸入引線254、無源部件262、無源部件264、晶體管100中的一個(gè)晶體管100、電感元件270、電感元件272、電感元件274、電感元件276以及輸出引線258可以對(duì)應(yīng)于圖10的放大器路徑電路222的輸入引線224、輸入阻抗匹配電路226、晶體管100、輸出阻抗匹配電路230和輸出引線232。同樣地，第二放大器路徑250的輸入引線256、無源部件266、無源部件268、晶體管100中的一個(gè)晶體管100、電感元件278、電感元件280、電感元件282、電感元件284以及輸出引線260可以對(duì)應(yīng)于圖10的放大器路徑電路222的輸入引線224、輸入阻抗匹配電路226、晶體管100、輸出阻抗匹配電路230和輸出引線232。因此，為簡(jiǎn)潔起見，本文并未提供第一放大器路徑248和第二放大器路徑250的另外的細(xì)節(jié)。

雖然在本文中相對(duì)于帶有一個(gè)載波放大器和一個(gè)峰值放大器的杜赫功率放大器描述了實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，基于在本文中的描述，本發(fā)明的標(biāo)的物的實(shí)施例可結(jié)合幾乎任何類型的多個(gè)路徑放大器來使用。因此，具有本文所述的屏蔽結(jié)構(gòu)的晶體管不限于與杜赫放大器一起使用，也不限于與僅具有兩個(gè)放大路徑的放大器一起使用。相反，可在多種多樣的電路內(nèi)實(shí)施晶體管。

晶體管的實(shí)施例包括具有第一端和第二端的半導(dǎo)體襯底，以及在半導(dǎo)體襯底的上表面上的互連結(jié)構(gòu)，該互連結(jié)構(gòu)由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成?；ミB結(jié)構(gòu)包括由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)柱，該導(dǎo)柱與第一端電接觸，該導(dǎo)柱延伸穿過介電材料；以及由該導(dǎo)電材料形成的分接頭互連件，該分接頭互連件與第二端電接觸，該分接頭互連件延伸穿過介電材料。互連結(jié)構(gòu)另外包括由導(dǎo)電材料形成的屏蔽結(jié)構(gòu)，該屏蔽結(jié)構(gòu)穿過介電材料朝向半導(dǎo)體襯底延伸，該屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在導(dǎo)柱與分接頭互連件之間。

封裝射頻(rf)放大器器件的實(shí)施例包括器件襯底、耦合到該器件襯底的輸入引線、耦合到該器件襯底的輸出引線以及耦合到該器件襯底的頂面的晶體管。晶體管包括具有第一端和第二端的半導(dǎo)體襯底，以及在該半導(dǎo)體襯底的上表面上的互連結(jié)構(gòu)，該互連結(jié)構(gòu)由多層介電材料和導(dǎo)電材料形成。互連結(jié)構(gòu)包括由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)柱，該導(dǎo)柱與第一端電接觸，該導(dǎo)柱延伸穿過介電材料；以及由該導(dǎo)電材料形成的分接頭互連件，該分接頭互連件與第二端電接觸，該分接頭互連件延伸穿過介電材料。互連結(jié)構(gòu)另外包括由導(dǎo)電材料形成的屏蔽結(jié)構(gòu)，該屏蔽結(jié)構(gòu)穿過介電材料朝向半導(dǎo)體襯底延伸，該屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在導(dǎo)柱與分接頭互連件之間。

制造晶體管的方法的實(shí)施例包括提供具有第一端和第二端的半導(dǎo)體襯底，并在多個(gè)介電材料層和導(dǎo)電材料層的半導(dǎo)體襯底的上表面上形成互連結(jié)構(gòu)。形成互連結(jié)構(gòu)包括由導(dǎo)電材料形成導(dǎo)柱，該導(dǎo)柱電接觸第一端，并且該導(dǎo)柱延伸穿過介電材料，由導(dǎo)電材料形成分接頭互連件，該分接頭互連件電接觸第二端，該分接頭互連件延伸穿過介電材料，并由導(dǎo)電材料形成屏蔽結(jié)構(gòu)，該屏蔽結(jié)構(gòu)穿過介電材料朝向半導(dǎo)體襯底延伸，該屏蔽結(jié)構(gòu)被安置在導(dǎo)柱與分接頭互連件之間。

因此，本文中所公開的實(shí)施例蘊(yùn)含具有在晶體管的互連結(jié)構(gòu)內(nèi)的屏蔽結(jié)構(gòu)的晶體管、具有此類晶體管的封裝半導(dǎo)體器件和制造該晶體管的方法。更具體地說，實(shí)施例可以包括沿多個(gè)流道叉指形晶體管的流道靠近輸入互連接近輸出互連的位置(分接頭位置)戰(zhàn)略性地定位的多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)。屏蔽結(jié)構(gòu)包括幾個(gè)接地導(dǎo)電材料(即金屬)層，以及通孔，該通孔延伸穿過互連結(jié)構(gòu)以阻斷在從第一流道分接的輸入信號(hào)與被攜帶到晶體管的第二流道的輸出信號(hào)之間的電場(chǎng)。屏蔽結(jié)構(gòu)的幾何形狀被配置成很小，以使來自屏蔽結(jié)構(gòu)的附加輸入電容貢獻(xiàn)和附加輸出電容貢獻(xiàn)最小化。屏蔽結(jié)構(gòu)的幾何形狀有效地增加有源器件(例如，晶體管)的增益，而無需通過減少反饋電容來降低穩(wěn)定性?？稍诙喾N多樣的的單極晶體管和雙極晶體管技術(shù)內(nèi)實(shí)施屏蔽結(jié)構(gòu)。附加地，可在用于具有大于或小于本文所示的導(dǎo)電和介電層的量的晶體管的各個(gè)互連結(jié)構(gòu)內(nèi)實(shí)施屏蔽結(jié)構(gòu)。

本公開旨在解釋如何設(shè)計(jì)和使用根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，而非限制本發(fā)明的真實(shí)、既定和公平的范圍和其精神。前面的描述并不旨在是窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限于所公開的確切形式。鑒于以上教示，修改或變化是可能的。選擇和描述(多個(gè))實(shí)施例以提供對(duì)本發(fā)明的原理和其實(shí)踐應(yīng)用的最佳說明，并且使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施例中且使用適合于預(yù)期的特定用途的各種修改來利用本發(fā)明。當(dāng)根據(jù)公平地、合法地且公正地賦予的權(quán)利的寬度來解釋時(shí)，所有此類修改和變化及其所有等效物均處于如由所附權(quán)利要求書所確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且在本專利申請(qǐng)未決期間可進(jìn)行修正。