[发明专利]一种集成芯片及其制作方法和集成电路

说明书

申请公开了一种集成芯片及其制作方法和集成电路。所述集成芯片包括相连接的砷化镓异质结双极晶体管和LC滤波器，砷化镓异质结双极晶体管包括衬底、外延层、发射极、基极、收集极、钝化层、第一金属层和第二金属层等，LC滤波器包括相连接的电感和电容，电感包括电感绕线和电感端口，电容包括下电极、电容介质和上电极，下电极与所述第一金属层、电感绕线通过同一道制程形成，上电极、第二金属层和电感端口通过同一道制程形成，所述第二金属层与所述电感端口、所述上电极耦合。本申请通过对砷化镓异质结双极晶体管和LC滤波器的集成减小芯片以及产品的体积，提高芯片的性能；还将晶体管和滤波器的相关金属结构同步制程，提高生产效率和芯片性能。

技术领域

本申请涉及无线通讯领域，尤其涉及一种集成芯片及其制作方法和集成电路。

背景技术

随着通信技术的发展，射频器件得到越来越广泛的应用，包括基站、手机和其它各种智能终端设备，也包括Sub-6GHz频段和毫米波频段。其中装置于各类无线通信终端系统的射频前端，是实现整个无线通讯智能终端最前端的射频信号接收与发射功能的核心系统，通常由功率发大器(PA)、滤波器(Filter)、低噪声放大器(LNA)和射频开关(RF Switch)等多个器件组合构成。追求低功耗、高性能、低成本是通信技术升级的主要驱动力，也是芯片设计研发的主要方向。射频电路的技术升级主要依靠新设计、新工艺和新材料的结合，在5G及未来移动通信中，器件的小型化与集成化是主要的趋势。

目前，各种射频前端芯片由不同厂家生产，或者由同一公司的不同产品线制作完成，然后在封装阶段集成到一个模块提供给终端用户，连接不同的芯片会增加装配复杂性，还会提高芯片的尺寸和成本。

发明内容

本申请的目的是提供一种将射频前端的多个部件集成在一个芯片上的集成芯片及其制作方法和集成电路。

本申请公开了一种集成芯片，包括相连接的砷化镓异质结双极晶体管和LC滤波器，所述砷化镓异质结双极晶体管包括衬底、外延层、发射极、基极、收集极、钝化层、第一金属层和第二金属层，所述外延层设置在所述衬底的上表面，采用砷化镓系材料制成；所述发射极、基极和收集极设置在所述外延层上方，所述钝化层设置在发射极、基极和收集极的上方，所述第一金属层设置在所述钝化层的上方，与所述发射极、基极和收集极相连；所述第二金属层与所述第一金属层连接，且设置在所述第一金属层上方；所述LC滤波器包括相连接的电感和电容，所述电感包括电感绕线和电感端口，所述电感绕线设置在所述钝化层的上方；所述电感端口设置在所述电感绕线的上方，与所述电感绕线的端部连接；所述电容包括依次堆叠的下电极、电容介质和上电极，所述第二金属层与所述电感端口、所述上电极耦合；所述电感绕线、所述下电极与所述第一金属层采用同一制成形成；所述电感端口、所述第二金属层和上电极通过同一道制程形成。

本申请还公开了一种集成芯片的制作方法，所述集成芯片包括相连接的砷化镓异质结双极晶体管和LC滤波器，所述LC滤波器包括相连接的电容和电感，其特征在于，包括步骤：

形成衬底；

在所述衬底的上表面形成由砷化镓系材料构成的外延层；

在所述外延层上制作砷化镓异质结双极晶体管中的发射极、基极、收集和钝化层；

在所述钝化层上同步形成砷化镓异质结双极晶体管中的第一金属层、电感中的电感绕线和电容中的下电极；以及

同步形成砷化镓异质结双极晶体管中的第二金属层、电感中的电感端口和电容中的上电极；

其中，所述第二金属层与所述第一金属层连接，所述电感端口与所述电感绕线的端部连接；所述第二金属层与所述电感端口、所述上电极耦合。

本申请还公开了一种集成电路，包括晶圆和如上所述的集成芯片，所述集成芯片设置在所述晶圆上。