[发明专利]化合物半导体晶体管与高密度电容器的集成

说明书

金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器包括化合物半导体衬底。MIM电容器包括化合物半导体衬底上的集电极接触层、集电极接触层上的第一电介质层、第一电介质层上的导电电极层以及导电电极层上的第二电介质层。MIM电容器包括第二电介质层上的第一导电互连、第一导电互连上的第三电介质层以及第三电介质层上的第二导电互连。第一电容组件包括集电极接触层、导电电极层和第一电介质层。第二电容组件包括第一导电互连、导电电极层和第二电介质层。第三电容组件包括第二导电互连、第一导电互连和第三电介质层。第一电容组件、第二电容组件和第三电容组件彼此并联布置。

技术领域

本公开总地涉及无线通信系统，并且更具体地涉及与高密度电容器集成的化合物半导体晶体管。

背景技术

无线通信系统中的无线设备(例如，蜂窝电话或智能电话)可以包括射频(RF)收发器，以发射和接收用于双向通信的数据。移动RF收发器可以包括用于数据发射的发射部分和用于数据接收的接收部分。对于数据发射，发射部分可以用数据调制RF载波信号以获得经调制的RF信号，放大经调制的RF信号以获得具有适当输出功率电平的经放大的RF信号，并且经由天线向基站发射经放大的RF信号。对于数据接收，接收部分可以经由天线获得经接收的RF信号，并且可以放大和处理经接收的RF信号以恢复由基站发送的数据。

移动RF收发器的发射部分可以放大和发射通信信号。发射部分可以包括一个或多个用于放大和发射通信信号的电路。放大器电路可以包括一个或多个放大器级，该一个或多个放大器级可以具有一个或多个驱动器级和一个或多个功率放大器级。每个放大器级包括以各种方式配置用于放大通信信号的一个或多个晶体管。通常选择被配置成放大通信信号的晶体管以在基本更高的频率操作，用于支持通信增强，例如载波聚合。这些晶体管通常使用化合物半导体晶体管来实现，例如双极结型晶体管(BJT)、异质结双极晶体管(HBT)等。

移动RF收发器的进一步设计挑战包括模拟/RF性能考虑，包括不匹配、噪声和其他性能考虑。这些移动RF收发器的设计包括使用附加的无源器件，例如用于抑制谐振和/或执行滤波、旁路和耦合。不幸的是，无源器件和化合物半导体晶体管的集成是有问题的。

发明内容

金属-绝缘体-金属(MIM)电容器包括化合物半导体衬底。MIM电容器包括化合物半导体衬底上的集电极接触层、集电极接触层上的第一电介质层、第一电介质层上的导电电极层以及导电电极层上的第二电介质层。MIM电容器包括第二电介质层上的第一导电互连、第一导电互连上的第三电介质层以及第三电介质层上的第二导电互连。第一电容组件包括集电极接触层、导电电极层和第一电介质层。第二电容组件包括第一导电互连、导电电极层和第二电介质层。第三电容组件包括第二导电互连、第一导电互连和第三电介质层。第一电容组件、第二电容组件和第三电容组件彼此并联布置。

制造高密度金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的方法可以包括在化合物半导体衬底上的集电极接触层上沉积第一电介质层并在第一电介质层上沉积导电电极层，以形成第一电容组件。该方法还可以包括在导电电极层上沉积第二电介质层以及在第二电介质层上形成第一导电互连，形成第二电容组件。该方法还可以包括在第一导电互连上沉积第三电介质层以及在第三电介质层上形成第二导电互连，形成第三电容组件。第三电容组件可以与第二电容组件和第一电容组件并联布置。

MIM电容器可以包括用于支撑MIM电容器的部件。MIM电容器还可以包括在用于支撑的所述部件上的集电极接触层、在集电极接触层上的第一电介质层、在第一电介质层上的导电电极层。MIM电容器还可包括导电电极层上的第二电介质层、第二电介质层上的第一导电互连、第一导电互连上的第三电介质层以及第三电介质层上的第二导电互连。第一电容组件可以包括集电极接触层、导电电极层和第一电介质层。第二电容组件可以包括第一导电互连、导电电极层以及第二电介质层。第三电容组件可以包括第二导电互连、第一导电互连和第三电介质层。第一电容组件、第二电容组件和第三电容组件可以彼此并联布置。