[发明专利]一种低噪声放大器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种低噪声放大器及其制造方法。

背景技术

无线传感器网络芯片的一个重要的特点就是微型化和集成化，随着对无线传感器网络芯片研究的不断深入，人们已经开始不满足于仅仅实现功能，而是对芯片的成本、集成度、功能方面提出了越来越迫切的要求。系统芯片所带来的单片系统集成芯片解决方案不仅能够明显增加集成度、减小芯片体积、提高封装密度，而且可以有效降低芯片系统的成本和造价。因此，在当前无线传感器网络的芯片设计中，人们已经越来越多地依赖系统集成概念来设计相关电路并开发新一代的芯片产品。

随着越来越多的系统集成无线传感器网络芯片的开发，系统集成中不同模块衬底间互相串扰以及高频下衬底较大损耗的问题开始显现并制约着系统集成无线传感器网络芯片的发展。这些问题在目前CMOS工艺所普遍采用的低阻衬底中被表现得更加突出，严重限制了传感器系统芯片的应用和发展。

值得注意的是，作为无线传感器网络接收机系统中第一级重要模块的低噪声放大器，其噪声系数的水平将直接影响到整个接收机的性能。现有技术中通常采用通过提升系统复杂度、增加片外原件的方法来降低噪声系数，然而却存在增加系统功耗，提高系统成本的缺陷。影响噪声系数水平的一个直接原因是电感性能的好坏，而衬底损耗则是决定电感品质因数的主要因素。因此，如何降低衬底损耗以及如何提高电感的品质因数是实现高性能的低噪声放大器以致实现高性能无线传感器网络芯片的关键所在。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种低噪声放大器及其制造方法，以抑制衬底串扰及衬底损耗，改善衬底特性，有效提升电感的品质因子，从而使得低噪声放大器的性能得到有效的改善。

为达成所述目的，本发明提供一种低噪声放大器，包括电感及其他器件，所述电感及其他器件形成在衬底的电感区域及其他器件区域上，所述电感区域下方形成高阻衬底隔离区；所述电感区域被所述其他器件区域隔开。

根据本发明的低噪声放大器，所述电感区域周围设置环状的第一n阱接地保护层，且所述第一n阱接地保护层环绕所述电感区域及所述其他器件区域。

根据本发明的低噪声放大器，所述高阻衬底隔离区环绕所述其他器件区域周围。

根据本发明的低噪声放大器，所述高阻衬底隔离区通过衬底高阻化技术形成。

根据本发明的低噪声放大器，所述衬底高阻化技术包括质子注入技术、微机电技术或衬底高阻氧化技术。

根据本发明的低噪声放大器，所述电感由顶层金属和次顶层金属绕制而成。

根据本发明的低噪声放大器，所述电感包括保护层，且所述电感上沉积钝化层。

根据本发明的低噪声放大器，所述其他器件包括MOS晶体管，负载电阻与跨接电容。

本发明还提供一种低噪声放大器制造方法，包括以下步骤：

在衬底上形成电感区域及其他器件区域，所述电感区域被所述其他器件区域隔开；以及

利用衬底高阻化技术，在所述电感区域的下方形成高阻衬底隔离区。

根据本发明的低噪声放大器制造方法，还包括在所述电感区域周围设置环状的第一n阱接地保护层，所述第一n阱接地保护层环绕所述电感区域及所述其他器件区域。

根据本发明的低噪声放大器制造方法，所述高阻衬底隔离区环绕所述其他器件区域。

根据本发明的低噪声放大器制造方法，还包括在所述其他器件区域周围设置环状的第二n阱接地保护层。

根据本发明的低噪声放大器制造方法，所述高阻衬底隔离区环绕所述其他器件区域周围。

根据本发明的低噪声放大器制造方法，所述衬底高阻化技术包括质子注入技术、微机电技术或衬底高阻氧化技术。

本发明的优点在于当低噪声放大器模块与其它模块一起工作时，其它模块以及低噪声放大器模块中非电感器件产生的噪声扰动均会被电感区域下方的高阻衬底隔离区隔离并被n阱接地保护层吸收，使收发机芯片的衬底上的其它模块不会对低噪声放大器模块产生噪声干扰；此外，由于本发明的低噪声放大器模块中的电感具有高性能高品质因数，使得低噪声放大器的噪声系数得到有效降低，低噪声放大器性能也得以改善。

附图说明

图1为本发明一实施例低噪声放大器的结构剖视图。

图2为本发明一实施例低噪声放大器的结构俯视图。

图3为本发明另一实施例低噪声放大器的结构俯视图。

图4为本发明实施例低噪声放大器的电路示意图。