[发明专利]射频金属-氧化物-半导体场效应晶体管

说明书

技术领域

本发明属于集成电路领域，尤其涉及射频金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)。

背景技术

随着CMOS技术在射频(RF)领域的应用日益广泛，射频MOS管的高频性能日益受到关注。高频情况下，射频MOS管的寄生电阻及寄生电容通常对射频电路的性能有不利影响，例如寄生电阻越高，射频电路的噪声通常越大；寄生电容越高，射频MOS管的截止频率越低，射频电路的工作速度就越低。

图1为现有技术中一种射频MOS管的部分版图(未包含衬底部分)结构示意图，图中网格区域表示第二层金属，斜线区域表示第一层金属，结合该图可知：

该射频MOS管的栅极包括多个子栅11，及连接子栅11的左侧栅120和右侧栅121，左侧栅120上设置有栅第一金属层，栅第一金属层上设置有栅第二金属层，左侧栅120与栅第一金属层之间及栅第一金属层与栅第二金属层之间用通孔连接，左侧栅120用作栅极输入端，所述栅第一金属层由第一层金属形成，栅第二金属层由第二层金属形成。

该射频MOS管的漏极13(Drain)上设置有漏金属层，漏金属层延伸出子漏极13，连接至漏端14；所述漏金属层由第一层金属形成，漏端14由相互连接的漏第一金属层及漏第二金属层构成，其中漏第一金属层由第一层金属形成，与漏金属层连接；漏第二金属层由第二层金属形成。

该射频MOS管的源极15(Source)上设置有源金属层，所述源金属层由单独覆盖于子源极15上的子源金属层及覆盖于漏金属层、子栅11和子源金属层上的主源金属层构成，其中子源金属层分别与子源极15与主源金属层通过通孔连接，子源金属层由第一层金属形成，主源金属层由第二层金属形成，图中源金属层用作源极输入端。

本申请发明人通过分析得出，上述结构的射频MOS管中，主源金属层覆盖所有子栅11和漏极13，一方面增大源漏极间及栅源极间交叠区域的面积，而交叠区域的面积越大，射频MOS管的寄生电容越大，所以上述结构的射频MOS管寄生电容较大，进而降低射频MOS管的工作速度；另一方面由于通常情况下栅极是高频信号输入端，因此源极信号在源金属层传递时，必然与其覆盖下的各子栅11中高频信号有干扰效应，降低射频MOS管的可靠性。

发明内容

本发明提供射频MOS管版图结构，以提高射频MOS管的工作速度及降低源金属层的源极信号与栅极中高频信号间交叉耦合引起的干扰效应，提高射频MOS管的可靠性。

本发明提供的射频MOS管包括源极、漏极和栅极以及陈底，所述栅极由子栅和连接子栅的侧栅构成，还包括连接源极及源端的源金属层、连接漏极及漏端的漏金属层和连接侧栅及栅输入端的侧栅金属层，其中源金属层覆盖并延伸出源极，其在有源区的投影与漏极和子栅无交叠；漏金属层覆盖并延伸出漏极，其在有源区的投影与源极和子栅无交叠；侧栅金属层覆盖并延伸出侧栅，其在有源区的投影与源极和漏极无交叠；以及源金属层、漏金属层及栅金属层中，由相同层金属形成的部分无交叉。

可选的，所述源金属层的结构为：覆盖于源极上的源金属层由第一层金属及第二层金属连接形成，延伸出源极的源金属层由第二层金属形成；以及所述漏金属层的结构为：覆盖于漏极上的漏金属层由第一层金属及第二层金属连接形成，延伸出漏极的漏金属层为第二层金属形成。栅输入端由相互连接的栅第一金属层和栅第二金属层构成，其中栅第一金属层由第一层金属形成，栅第二金属层由第二层金属形成，且栅第一金属层连接至侧栅金属层；及源端和漏端均由第二金属层形成。

可选的，所述侧栅有两条，其中一条侧栅上覆盖有侧栅金属层，另一条侧栅未覆盖侧栅金属层。

可选的，源金属层向侧栅金属层的方位，漏金属层向未覆盖侧栅金属层的侧栅的方位延伸；以及源金属层的结构为：覆盖于源极上的部分由第一层金属及第二层金属连接形成，延伸出源极的部分由第二层金属形成；源端由第二层金属形成；漏金属层由第一层金属形成；漏端由第一层金属及第二层金属连接形成，其中漏端的第一层金属与漏金属层连接。

可选的，漏金属层向侧栅金属层的方位，源金属层向未覆盖侧栅金属层的侧栅的方位延伸；以及漏金属层的结构为：覆盖于漏极上的部分由第一层金属及第二层金属连接形成，延伸出漏极的部分由第二层金属形成；漏端由第二层金属形成；源金属层由第一层金属形成；源端由第一层金属及第二层金属连接形成，其中源端的第一层金属与源金属层连接。

可选的，所述侧栅有两条；以及各个侧栅上均有侧栅金属层；且所有侧栅金属层均连接至栅输入端。