專利名稱：一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及微波電路，特別涉及微波集成電路中微帶網(wǎng)絡(luò)連接的電容。
背景技術(shù)：
在微波單片集成電路(MonolithicMicrowave Integrated Circuits 簡寫為 MMIC)的研制中，電容的使用普遍，常用于實(shí)現(xiàn)電路耦合、濾波、阻抗匹配、直流隔離等功能， MMIC中的電容都是金屬-介質(zhì)-金屬(Metal Insulator Metal)結(jié)構(gòu)的電容，稱為MIM電容。用于阻抗匹配的MIM電容對精度和寄生參數(shù)等的要求很高，尤其是在高頻應(yīng)用的MMIC 中，MIM電容的精度和寄生效應(yīng)將直接影響電路的阻抗匹配，從而影響電路的諧振點(diǎn)、增益和輸出功率等性能。在MMIC電路中，微帶是主要的無源元件，能夠?qū)崿F(xiàn)阻抗匹配和電學(xué)互聯(lián)等功能。在圖1所示的二合一或者一分二的功率合成器或分配器微帶網(wǎng)絡(luò)中，三條微帶線(圖1中微帶線11、微帶線12和微帶線3)連接處將形成T型頭微帶，當(dāng)T型頭微帶處需要連接電容2時，二者的連接方式將影響到電路的精度和寄生參數(shù)，從而影響電路的性能。 因此，MIM電容和T型頭微帶的互聯(lián)方式是MMIC電路設(shè)計和研制的關(guān)鍵點(diǎn)之一。MIM電容與T型頭微帶的電學(xué)互聯(lián)，要求盡量避免寄生效應(yīng)，從而保證電路的性能。傳統(tǒng)的T型頭微帶處MIM電容的連接方式，是將MIM電容連接在T型頭微帶之外，即在 T型頭微帶處弓丨出一段，用于連接電容2的上電極板弓丨出電極21，如圖1所示。這種連接方式使得T型頭微帶處MIM電容存在較大的寄生效應(yīng)，使得MMIC電路諧振點(diǎn)偏離、增益下降， 輸出功率等其他性能也隨之受到影響。此外，這種連接方式還使得MMIC電路的版圖面積較大，降低了芯片的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是針對現(xiàn)有技術(shù)單片微波集成電路中，微帶網(wǎng)絡(luò)電容與T型頭微帶的電學(xué)互聯(lián)存在的寄生效應(yīng)大的問題，提供一種改進(jìn)的連接方式，降低寄生參數(shù)對電路的影響。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，包括 T型頭微帶及其連接的電容，所述電容由上電極板、下電極板及其間的絕緣介質(zhì)構(gòu)成，所述下電極板接地，其特征在于，所述上電極板連接在T型頭微帶交叉處。所述絕緣介質(zhì)為Si3N4。所述絕緣介質(zhì)厚度0.25 0. μ m。所述上電極板由Ti和Au構(gòu)成，Ti為底層，Au為表層。所述底層厚度0. 03 0. 04 μ m,表層厚度2. 5 3 μ m。所述下電極板由Ti、Ni和Au構(gòu)成，Ti為表層，Ni為中間層，Au為底層。所述底層厚度0. 03 0. 04 μ m，中間層厚度0. 08 0. 1 μ m,表層厚度0. 08 0. 1 μ m。
所述下電極板由Ti、Ni和Au構(gòu)成，Ti為底層，Ni為中間層，Au為表層。所述底層厚度0. 03 0. 04 μ m，中間層厚度0. 08 0. 1 μ m,表層厚度0. 08 0. 1 μ m。本發(fā)明的有益效果是，能夠明顯減少T型頭微帶處MIM電容的寄生效應(yīng)，降低電容的損耗，從而保證了電路的諧振點(diǎn)、增益和輸出功率等性能。此外，該連接方式還能減少T 型頭微帶處MIM電容的面積，從而節(jié)省MMIC芯片的面積，降低產(chǎn)品的成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)T型頭微帶與MIM電容的連接關(guān)系示意圖；圖2本發(fā)明T型頭微帶與MIM電容的連接關(guān)系示意圖。圖3為本發(fā)明的T型頭微帶網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有技術(shù)的T型頭微帶網(wǎng)絡(luò)損耗特性示意圖；圖4為本發(fā)明T型頭微帶網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有技術(shù)T型頭微帶網(wǎng)絡(luò)的相位特性示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示，包括由微帶線11、微帶線12和微帶線3構(gòu)成的T型頭微帶，以及T型頭微帶處連接的電容2。該微帶網(wǎng)絡(luò)具有對稱結(jié)構(gòu)，左右兩端的T型頭微帶處分別連接一只電容2，兩個MIM電容通過微帶線實(shí)現(xiàn)并聯(lián)接地，左右兩端的T型頭微帶3為微波輸入輸出端口。兩個MIM電容串聯(lián)在兩個T型頭微帶之間，形成并聯(lián)接地。其中，MIM電容的下電極板通過背孔接地，上電極板的引出電極21與T型頭微帶交叉處的微帶3、微帶11和微帶12相連，引出電極21通過空氣橋20與MIM電容的上電極板連接，MIM電容上電極板和下電極板之間由絕緣介質(zhì)隔離。這種連接方式使MIM電容的上電極板同時連接在微帶3、微帶11和微帶12上，能夠明顯減少T型頭微帶處MIM電容的寄生效應(yīng)。實(shí)施例本例的MIM電容采用Ti/Ni/Au三層結(jié)構(gòu)作為電容的下電極板，Ti為底層，Ni為中間層，Au為表層。Ti的厚度在0.03 0.04 μ m的范圍內(nèi)，Ni的厚度在0. 08 0. 1 μ m的范圍內(nèi)，Au的厚度在0. 08 0. 1 μ m的范圍內(nèi)。本例MIM電容采用Si3N4作為電容的介質(zhì)，厚度在介質(zhì)厚度0. 25 0.觀μ m范圍內(nèi)。對于通常的Si基芯片材料，采用Si3N4作為電容的介質(zhì)具有工藝兼容性好，技術(shù)成熟的特點(diǎn)。本例MIM電容上電極板采用Ti/Au兩層材料構(gòu)成，Ti為底層，Au為表層。Ti的厚度為0. 03 0. 04 μ m的范圍內(nèi)，Au的厚度為2. 5-3 μ m的范圍內(nèi)。圖3為本發(fā)明MIM電容與現(xiàn)有技術(shù)MIM電容的損耗特性示意圖。由圖3可見，對于相同尺寸的MIM電容，本發(fā)明的MIM電容的損耗，在相位發(fā)生變化前，各個頻點(diǎn)下都要比傳統(tǒng)的MMIM電容的損耗要小。這主要是本發(fā)明采用將MIM電容串聯(lián)接在T型頭微帶交叉處，減少T型頭微帶與電容互聯(lián)引入的寄生效應(yīng)，從而減少M(fèi)IM電容和T型頭微帶的損耗。圖4為本發(fā)明MIM電容與現(xiàn)有技術(shù)MIM電容的相位特性示意圖。如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)T型頭微帶與MIM電容連接的自諧振頻率點(diǎn)為12GHz，本發(fā)明T型頭微帶和MIM電容
4互連接的自諧振頻率點(diǎn)為14GHz。可見，本發(fā)明的MIM電容具有較少的寄生效應(yīng)，可以在更高頻率下工作。 現(xiàn)有技術(shù)T型頭微帶處MIM電容的連接方式，是將MIM電容連接在T型頭微帶之外。這種連接方式使得T型頭微帶處MIM電容存在較大的寄生效應(yīng)，使得MMIC電路諧振點(diǎn)偏離和增益下降，輸出功率等其他性能也隨之受到影響。本發(fā)明采用將MIM電容連接在T型頭微帶交叉處的連接方式，能夠明顯減少T型頭微帶處MIM電容的寄生效應(yīng)，降低電容的損耗，從而保證了電路的諧振點(diǎn)、增益和輸出功率等性能。此外，傳統(tǒng)的T型頭微帶處MIM電容的連接方式，還使得匪IC電路占用的版圖面積較大，降低了芯片的利用率。本發(fā)明減少 T型頭微帶處MIM電容連接處占用的面積，從而節(jié)省了 MMIC芯片的面積。
權(quán)利要求
1.一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，包括T型頭微帶及其連接的電容，所述電容由上電極板、下電極板及其間的絕緣介質(zhì)構(gòu)成，所述下電極板接地，其特征在于，所述上電極板連接在T型頭微帶交叉處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)為Si3N40
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)厚度 0. 25 0. 28 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述上電極板由Ti和Au構(gòu)成，Ti為底層，Au為表層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述底層厚度 0. 03 0. 04 μ m,表層厚度2. 5 3 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述下電極板由 Ti、Ni和Au構(gòu)成，Ti為表層，Ni為中間層，Au為底層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述底層厚度 0. 03 0. 04 μ m，中間層厚度0. 08 0. Ιμπι，表層厚度0. 08 0. 1 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述下電極板由Ti、Ni和Au構(gòu)成，Ti為底層，Ni為中間層，Au為表層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述底層厚度 0. 03 0. 04 μ m，中間層厚度0. 08 0. 1“111，表層厚度0. 08 0. 1 μ m。
全文摘要
本發(fā)明涉及微波集成電路中微帶網(wǎng)絡(luò)連接的電容。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)單片微波集成電路中，微帶網(wǎng)絡(luò)電容與T型頭微帶的電學(xué)互聯(lián)存在的寄生效應(yīng)大的問題，公開了一種改進(jìn)的連接方式，降低寄生參數(shù)對電路的影響。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種微波集成電路微帶網(wǎng)絡(luò)，包括T型頭微帶及其連接的電容，所述電容由上電極板、下電極板及其間的絕緣介質(zhì)構(gòu)成，所述下電極板接地，其特征在于，所述上電極板連接在T型頭微帶交叉處。本發(fā)明能夠明顯減少T型頭微帶處MIM電容的寄生效應(yīng)，降低電容的損耗，從而保證了電路的諧振點(diǎn)、增益和輸出功率等性能。并且該連接方式還能減少T型頭微帶處MIM電容的面積，從而節(jié)省MMIC芯片的面積，降低產(chǎn)品的成本。
文檔編號H01L27/02GK102163605SQ20101060927
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者劉新宇, 龐磊, 羅衛(wèi)軍, 袁婷婷, 陳曉娟 申請人:四川龍瑞微電子有限公司