CN106783972A - Hemt开关的版图结构及提高hemt开关加工良率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HEMT开关的版图结构及提高HEMT开关加工良率的方法，该版图上设有源区，蛇形栅至少部分在有源区上折弯绕行，将有源区划分为源与漏，所述蛇形栅的走线上间隔设有至少两个栅接头，该栅接头之间通过电接走线互连，该电接走线外接一信号控制输出端。该方法为在蛇形栅的走线上至少设两个栅接头，该栅接头通过电接走线互连，形成统一电接触点，受同一信号同时控制。它具有如下优点：通过电接走线旁路HEMT栅的两端，有效解决了颗粒物落在HEMT栅上导致栅缺陷问题，有效提高产品的生产良率，降低了产品的制造成本。

Description

HEMT开关的版图结构及提高HEMT开关加工良率的方法
技术领域
本发明涉及电子器件的结构设计，尤其设计一种HEMT开关的版图结构及提高HEMT开关加工良率的方法。
背景技术
半导体工艺制造加工中，洁净室的清洁程度会影响产品的良率。以直径0.5微米的颗粒为比较标准，在1平方英寸的空间里，大于0.5微米的颗粒少于1个，就称为一级；大于0.5微米的尘粒少于10个，就称为十级，大于0.5微米的尘粒少于1000个，就称为千级，目前，许多半导体电路产品都在一级超净间中制造。为了实现洁净的环境，在超净工作间内，空气必须从天花板的过滤器向地板从上向下连续不断流动。工作人员进入超净间必须穿戴好与宇宙服类似的无尘服，且必须经过风淋之后才能进入超净间。
尽管做了以上的各种努力，空气中的尘粒还是存在，或多或少会渗人到半导体加工制程当中。通常，极少数的颗粒落入器件中并不会对良率造成很大的影响。然而，在HEMT器件中，典型地，在功率HEMT器件设计中，由于HEMT的栅尺寸往往是以毫米为单位的大面积，大尺寸器件，尘粒物落在栅上面的概率大大增加。图1为传统的HEMT开关版图结构，蛇形栅通常只有一个接头点用于电位接触，如图中的接头G。传统耗尽型HEMT开关容易在加工过程中发生栅缺陷以及栅断裂，导致芯片不良，其原因是尘粒在加工过程中落到HEMT栅上，造成栅缺陷，使得关断时有漏电流，甚至关不断现象。
单靠工厂升级制造工艺来提升良率所消耗的时间与费用成本是巨大的。而通过圆片筛片的方法剔除不良品，虽然在HEMT类产品中是比较常见的做法，但产品良率不到90％，对产品成本是不小的压力。
若能通过设计上方法来提升产品良率，产品的成本将会大幅降低，此即本发明要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种HEMT开关的版图结构及提高HEMT开关加工良率的方法，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
HEMT开关的版图结构，设有源区，蛇形栅至少部分在有源区上折弯绕行，将有源区划分为源与漏，所述蛇形栅的走线上间隔设有至少两个栅接头，该栅接头之间通过电接走线互连，该电接走线外接一信号控制输出端。
一实施例之中：所述栅接头具有两个，分别设于蛇形栅的首端和尾端，该首段的栅接头和尾端的栅接头通过电接走线互连。
一实施例之中：所述电接走线为金属走线，包括一层或多层的金属片。
一实施例之中：所述电接走线为带电阻的电接线路。
一实施例之中：所述电接走线位于互连层，所述栅接头通过通孔到达互连层并与互连层的电接走线电接。
一实施例之中：所述蛇形栅包括首尾依次相连的竖直栅和折弯栅，该折弯栅为平滑的弯弧段或直角弯段。
一种提高HEMT开关加工良率的方法，在蛇形栅的走线上至少设两个栅接头，该栅接头通过电接走线互连，形成统一电接触点，受同一信号同时控制。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
本发明通过将栅极走线的两段或多段用电接走线连接起来，这样即使栅极走线某处在加工过程中发生断裂，也能通过电接走线形成另一个电路通道，保证电压信号顺利传输到HEMT的所有栅上，从而保证HEMT管的正常开关，保证产品仍然能正常工作。
采用该发明设计HEMT开关版图，通过电接走线旁路HEMT栅的两端，有效解决了颗粒物落在HEMT栅上导致栅缺陷问题，有效提高产品的生产良率，降低了产品的制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为传统HEMT开关的版图。
图2为本发明所述的HEMT开关的版图。
图3为本发明所述的蛇形栅版图。
图4为本发明所述的HEMT开关的另一种实现版图，
图5为本发明的述的HEMT开关的再一种实现版图。
具体实施方式
本发明如图2所示，在有源区100上设计蛇形栅102，蛇形栅102的两头设计栅接头G1和G2，G1和G2分别通过通孔连接到互联层103，最后电接走线M连接了G1和G2。
蛇形栅102的首端和尾端各有一个方形接触台阶，称为栅接头，首端栅接头G1，尾端栅接头G2。栅接头G1和G2分别通过通孔到达工艺制程中的互联层103，再用电接走线M连接G1和G2。将蛇形栅首尾栅接头用电接走线M互联，之后再外加控制信号在该电接走线M之上。当蛇形栅102中间因颗粒物而受损断裂时，由于控制信号既加载在蛇形栅102的首端，亦加载在蛇形栅102的尾端，可以仍然保证器件处于正常工作的状态。传统器件没有电接走线部分的设计，只要有一粒颗粒物落在蛇形栅上，发生断裂，则该器件属于不良片。而在有本发明则需要两颗颗粒物同时落在该器件上，才能使该器件成为坏片，鉴于器件的面积占圆片面积比例较小，以及超净间的洁净度较高，发生这种事情的概率是非常低的，因此，本发明大幅减小了由于颗粒物造成的不良现象，可以有效提高HEMT器件的良率。
蛇形栅不限于图2的长度以及弯折次数，可以为n次弯折，n>1。蛇形栅102如图3所示，首端从竖直栅201开始，接折弯栅211，再接竖直栅202，再依次接折弯栅212，竖直栅203，折弯栅213，竖直栅204，折弯栅214，竖直栅205，折弯栅215，竖直栅206，直至尾端。其中折弯栅211-215可以由设计为方正的直角转弯，也可以设计为图示的弧形转弯。通常，高频设计中，弧形转弯的射频性能会优于直角转弯，而低频设计中，直角转弯更简洁明了。折弯栅211-215可以在有源区100之外，此时有源区被蛇形栅分割成多个独立的源与漏。折弯栅211-215亦可以在有源区100之内(被有源区包围)，此时有源区的源是一整片，漏也是一整片。通常，在小功率器件设计中，折弯栅211-215在有源区之外较佳，而在大功率设计中，折弯栅211-215在有源区之内较佳。
本发明通过将栅极走线的两段或多段用电接走线连接起来，这样即使栅极走线某处在加工过程中发生断裂，也能通过电接走线形成另一个电路通道，保持与端点G1或G2连通，保证电压信号顺利传输到HEMT的所有栅上，从而保证HEMT管的正常开关，保证产品仍然能正常工作。
图4是本发明版图的另一种实现方式，当栅接头G1和G2分立于有源区100的上下两侧时，需要通过电接走线M绕过有源区，从而实现G1和G2的互联。该绕线方法优点是寄生电容小，缺点是占芯片面积大。另一种方法是栅接头连接电接走线M，再经过通孔连接顶层金属，顶层金属可以直线连接G1和G2，而不会对源漏的走线产生额外影响，优点是节约了芯片面积，缺点是产生了寄生电容，对电路性能有一定的损伤。
图5是本发明版图的再一种实现方式。栅接头不限于G1和G2两个，可以为n个，n>1。连接栅接头的电接走线M不限于一层金属，可以多层金属互联，亦可以通过电阻互联。蛇形栅可以设计多处栅接头G1，G2，G3，G4等，然后通过电接走线M连接所有栅接头。可以更进一步增加芯片的良率。
一种提高HEMT开关加工良率的方法，在蛇形栅的走线上至少设两个栅接头，该栅接头通过电接走线互连，形成统一电接触点，受同一信号同时控制。
采用该发明设计HEMT开关版图，通过电接走线旁路HEMT栅的两端，有效解决了颗粒物落在HEMT栅上导致栅缺陷问题，有效提高产品的生产良率，降低了产品的制造成本。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.HEMT开关的版图结构，设有源区，蛇形栅至少部分在有源区上折弯绕行，将有源区划分为源与漏，其特征在于：所述蛇形栅的走线上间隔设有至少两个栅接头，该栅接头之间通过电接走线互连，该电接走线外接一信号控制输出端。
2.根据权利要求1所述的HEMT开关的版图结构，其特征在于：所述栅接头具有两个，分别设于蛇形栅的首端和尾端，该首段的栅接头和尾端的栅接头通过电接走线互连。
3.根据权利要求1或2所述的HEMT开关的版图结构，其特征在于：所述电接走线为金属走线，包括一层或多层的金属片。
4.根据权利要求1或2所述的HEMT开关的版图结构，其特征在于：所述电接走线为带电阻的电接线路。
5.根据权利要求1或2所述的HEMT开关的版图结构，其特征在于：所述电接走线位于互连层，所述栅接头通过通孔到达互连层并与互连层的电接走线电接。
6.根据权利要求1所述的HEMT开关的版图结构，其特征在于：所述蛇形栅包括首尾依次相连的竖直栅和折弯栅，该折弯栅为平滑的弯弧段或直角弯段。
7.一种提高HEMT开关加工良率的方法，其特征在于：在蛇形栅的走线上至少设两个栅接头，该栅接头通过电接走线互连，形成统一电接触点，受同一信号同时控制。
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