一种射频开关器件版图结构、射频开关器件

摘要

本发明公开了一种射频开关器件版图结构及射频开关器件，版图结构包括设置于外延层上的第一电极、第二电极、栅极、第一辅助金属块、第一金属块，栅极包括至少一子栅极，第一辅助金属块设置于相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分之间，第一辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间，第一金属块与第二电极主电极通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离。本发明用沟道电阻的方式去实现用于稳定栅极之间电压的Rds，并嵌入进射频开关器件内部，从而节省布局空间，有利于降低射频开关的整体成本，同时增加了射频开关器件耐功率能力，P1dB和隔离度均提高。

权利要求

1.一种射频开关器件版图结构，包括：半导体衬底，设置于半导体衬底的外延层，所述外延层包括依次设置的缓冲层、沟道层、势垒层；设置于外延层上的第一电极、第二电极、栅极；其特征在于，

所述第一电极包括第一电极主电极和若干个第一电极指电极，若干个第一电极指电极平行间隔设置并分别于与第一电极主电极相连；

所述第二电极包括第二电极主电极和若干个第二电极指电极，若干个第二电极指电极平行间隔设置并分别于与第二电极主电极相连；

所述第一电极主电极和第二电极主电极相对设置，所述第一电极指电极和第二电极指电极交替间隔设置于第一电极主电极与第二电极主电极之间，呈叉指状排列；

所述栅极包括至少一子栅极，所述子栅极设置于第一电极与第二电极之间，所述子栅极包括若干第一方向子栅极部分与第二方向子栅极部分依次串联构成；第一方向为与第一电极指电极相平行的方向；第二方向为与第一电极指电极相垂直的方向；

所述版图结构还包括至少一个第一辅助金属块，所述第一辅助金属块在长度方向上设置于相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第一辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间；

所述第一辅助金属块与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间还设置有第一金属块，所述第一金属块设置在外延层上，所述第一金属块与第二电极主电极通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离；

第一电极为源极、第二电极为漏极；或者，第一电极为漏极、第二电极为源极。

2.根据权利要求1所述的射频开关器件版图结构，其特征在于，所述子栅极还包括设置在第一电极与第一子栅极之间的第二子栅极；

所述版图结构还包括至少一个第二辅助金属块，所述第二辅助金属块在长度方向上设置于相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第二辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第二子栅极的第二方向子栅极部分之间；

所述第二辅助金属块与第二子栅极的第二方向子栅极部分之间还设置有第三金属块，第二子栅极的第二方向子栅极部分与第一辅助金属块之间还设置有第二金属块，所述第二金属块与第三金属块通过金属连接线相连且与第二栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离。

3.根据权利要求2所述的射频开关器件版图结构，其特征在于，子栅极还包括设置在第一电极与第二子栅极之间的第三子栅极；

所述版图结构还包括至少一个第三辅助金属块，所述第三辅助金属块在长度方向上设置于相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第三辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第三子栅极的第二方向子栅极部分之间；

所述第二辅助金属块与第三子栅极的第二方向子栅极部分之间还设置有第四金属块，第三子栅极的第二方向子栅极部分与第三辅助金属块之间还设置有第五金属块，所述第四金属块与第五金属块通过金属连接线相连且与第三栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离。

4.根据权利要求3所述的射频开关器件版图结构，其特征在于，第一辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分相连接；第二辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分相连接；第三辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

或者，所述第一辅助金属块、第二辅助金属块、第三辅助金属块分别在其长度方向上的中间位置处设置有间隙；

或者，所述第一辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙；所述第二辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙；所述第三辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第三子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

5.根据权利要求3所述的射频开关器件版图结构，其特征在于，所述第一辅助金属块、第二辅助金属块、第三辅助金属块在其长度方向上的长度依次递减；所述第一辅助金属块、第二辅助金属块、第三辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状。

6.一种射频开关器件，包括：半导体衬底，设置于半导体衬底的外延层，所述外延层包括依次设置的缓冲层、沟道层、势垒层；设置于外延层上的第一电极、第二电极、栅极；其特征在于，

所述第一电极包括第一电极主电极和若干个第一电极指电极，若干个第一电极指电极平行间隔设置并分别于与第一电极主电极相连；

所述第二电极包括第二电极主电极和若干个第二电极指电极，若干个第二电极指电极平行间隔设置并分别于与第二电极主电极相连；

所述第一电极主电极和第二电极主电极相对设置，所述第一电极指电极和第二电极指电极交替间隔设置于第一电极主电极与第二电极主电极之间，呈叉指状排列；

所述栅极包括至少一子栅极，所述子栅极设置于第一电极与第二电极之间，所述子栅极包括若干第一方向子栅极部分与第二方向子栅极部分依次串联构成；第一方向为与第一电极指电极相平行的方向；第二方向为与第一电极指电极相垂直的方向；

子栅极包括第一子栅极，

所述射频开关器件还包括至少一个第一辅助金属块，所述第一辅助金属块在长度方向上设置于相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第一辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间；

所述第一辅助金属块与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间还设置有第一金属块，所述第一金属块设置在外延层上，所述第一金属块与第二电极主电极通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离；第一电极为源极、第二电极为漏极；或者，第一电极为漏极、第二电极为源极。

7.根据权利要求6所述的射频开关器件，其特征在于，所述子栅极还包括设置在第一电极与第一子栅极之间的第二子栅极；

所述射频开关器件还包括至少一个第二辅助金属块，所述第二辅助金属块在长度方向上设置于相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第二辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第二子栅极的第二方向子栅极部分之间；

所述第二辅助金属块与第二子栅极的第二方向子栅极部分之间还设置有第三金属块，第二子栅极的第二方向子栅极部分与第一辅助金属块之间还设置有第二金属块，所述第二金属块与第三金属块通过金属连接线相连且与第二栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离。

8.根据权利要求7所述的射频开关器件，其特征在于，子栅极还包括设置在第一电极与第二子栅极之间的第三子栅极；

所述射频开关器件还包括至少一个第三辅助金属块，所述第三辅助金属块在长度方向上设置于相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第三辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第三子栅极的第二方向子栅极部分之间。

9.根据权利要求6所述的射频开关器件，其特征在于，所述第一辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

或者，所述第一辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

10.根据权利要求7所述的射频开关器件，其特征在于，所述第二辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

或者，所述第二辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

11.根据权利要求8所述的射频开关器件，其特征在于，所述第三辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

或者，所述第三辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第三子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

12.根据权利要求8所述的射频开关器件，其特征在于，所述第一辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分相连接，且在所述第一辅助金属块其长度方向上设置有间隙，所述第二辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分相连接，且在所述第二辅助金属块其长度方向上设置有间隙，所述第三辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分相连接，且在所述第三辅助金属块其长度方向上设置有间隙。

13.根据权利要求8所述的射频开关器件，其特征在于，所述第一辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状；

所述第二辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状；

所述第三辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状。

说明书

一种射频开关器件版图结构、射频开关器件

技术领域

[0001] 本发明涉及开关器件，特别涉及应用于射频领域的开关器件版图结构、射频开关器件。

背景技术

[0002] 在射频微波通讯领域，TX/RX模块是用于多模多频的信号传送和接收。TX/RX模块在TX模式下是用来传送从射频前端模块FEM(Front‑end Modules，FEM射频前端模块)发出
的大功率射频信号，在RX模式下用来接收从天线传进来的小功率射频信号。所以配合射频
前端模块和天线，TX/RX模块就可以实现信号的传送和接收。在TX/RX模块中，开关器件是起
到主要关键作用。其中，TX/RX开关器件的隔离度，插损以及耐功率能力，直接影响到TX/RX
模块的信号传送和接收性能。如果开关器件的耐功率能力较弱，那么TX/RX模块在工作的时
候过程中，会导致信号泄露的风险较过大，如附图1和附图2所示。

[0003] 现有的TX/RX射频开关器件可以由单栅射频开关器件或多栅射频开关器件，通常是用多栅射频开关器件结构的版图，如图3所示。相比于单栅射频开关器件而言，多栅射频
开关器件拥有更紧凑的结构和更低的插入损耗，多栅射频开关器件的示意图如图4所示。然
而在多栅射频开关器件中，两边区域的栅极电压与栅极中间区域的栅极电压是浮动电压，
并未直接指定，所以在传输大功率信号下，栅极中间区域栅极电压会受到输入功率影响而
浮动，从而导致多栅射频开关器件栅极的关断状态浮动，进而多栅射频开关器件沟道的泄
露功率增加，导致多栅射频开关器件的耐功率能力降低。

[0004] 现有技术，为了解决多栅射频开关器件的上述问题，通常会用大电阻Rds将栅极与栅极的中间区域与输入和输入端口连接在一起，如图5，增加虚框内的电阻Rds1、Rds2、
Rds3，用于稳定栅极之间的电压，由于为了稳定栅极与栅极之间的电压Rds，需要占用较大
的版图空间，增加了多栅射频开关器件成本。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于针对现有技术问题，本发明专利提供射频开关器件版图结构、射频开关器件，该优化开关器件在关断偏置下的耐功率性能，同时提高器件的紧凑程度，从
而节省版图空间。本发明的技术方案如下：

[0006] 本发明公开了一种射频开关器件版图结构，包括：半导体衬底，设置于半导体衬底的外延层，所述外延层包括依次设置的缓冲层、沟道层、势垒层；设置于外延层上的第一电
极、第二电极、栅极；所述第一电极包括第一电极主电极和若干个第一电极指电极，若干个
第一电极指电极平行间隔设置并分别于与第一电极主电极相连；所述第二电极包括第二电
极主电极和若干个第二电极指电极，若干个第二电极指电极平行间隔设置并分别于与第二
电极主电极相连；所述第一电极主电极和第二电极主电极相对设置，所述第一电极指电极
和第二电极指电极交替间隔设置于第一电极主电极与第二电极主电极之间，呈叉指状排
列；所述栅极包括至少一子栅极，所述子栅极设置于第一电极与第二电极之间，所述子栅极
包括若干第一方向子栅极部分与第二方向子栅极部分依次串联构成；第一方向为与第一电
极指电极相平行的方向；第二方向为与第一电极指电极相垂直的方向；所述版图结构还包
括至少一个第一辅助金属块，所述第一辅助金属块在长度方向上设置于相邻第一子栅极的
第一方向子栅极部分之间，所述第一辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远
离第一电极主电极的一端处与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间；所述第一辅助金属
块与第一子栅极的第二方向子栅极部分之间还设置有第一金属块，所述第一金属块设置在
外延层上，所述第一金属块与第二电极主电极通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二
方向子栅极部分绝缘隔离；第一电极为源极、第二电极为漏极；或者，第一电极为漏极、第二
电极为源极。

[0007] 进一步的，上述射频开关器件版图结构的所述子栅极还包括设置在第一电极与第一子栅极之间的第二子栅极；所述版图结构还包括至少一个第二辅助金属块，所述第二辅
助金属块在长度方向上设置于相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第二辅助
金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第二子栅
极的第二方向子栅极部分之间；所述第二辅助金属块与第二子栅极的第二方向子栅极部分
之间还设置有第三金属块，第二子栅极的第二方向子栅极部分与第一辅助金属块之间还设
置有第二金属块，所述第二金属块与第三金属块通过金属连接线相连且与第二栅极的第二
方向子栅极部分绝缘隔离。

[0008] 进一步的，上述射频开关器件版图结构的子栅极还包括设置在第一电极与第二子栅极之间的第三子栅极；所述版图结构还包括至少一个第三辅助金属块，所述第三辅助金
属块在长度方向上设置于相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第三辅助金属
块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第三子栅极的
第二方向子栅极部分之间；所述第二辅助金属块与第三子栅极的第二方向子栅极部分之间
还设置有第四金属块，第三子栅极的第二方向子栅极部分与第三辅助金属块之间还设置有
第五金属块，所述第四金属块与第五金属块通过金属连接线相连且与第三栅极的第二方向
子栅极部分绝缘隔离。

[0009] 在本发明实施例射频开关器件版图结构中，第一辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分相连接；第二辅助金属块在长度方向的两端分
别与相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分相连接；第三辅助金属块在长度方向的两端分
别与相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

[0010] 在本发明另一实施例射频开关器件版图结构中，所述第一辅助金属块、第二辅助金属块、第三辅助金属块分别在其长度方向上的中间位置处设置有间隙；或者，所述第一辅
助金属块长度方向的两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙；所述
第二辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅极部分形成间
隙；所述第三辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第三子栅极的第一方向子栅极部分
形成间隙。

[0011] 进一步的，射频开关器件版图结构，所述第一辅助金属块、第二辅助金属块、第三辅助金属块在其长度方向上的长度依次递减；所述第一辅助金属块、第二辅助金属块、第三
辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状。

[0012] 上述射频开关器件版图结构相应的，本发明提供的一种射频开关器件，包括：半导体衬底，设置于半导体衬底的外延层，所述外延层包括依次设置的缓冲层、沟道层、势垒层；
设置于外延层上的第一电极、第二电极、栅极；所述第一电极包括第一电极主电极和若干个
第一电极指电极，若干个第一电极指电极平行间隔设置并分别于与第一电极主电极相连；
所述第二电极包括第二电极主电极和若干个第二电极指电极，若干个第二电极指电极平行
间隔设置并分别于与第二电极主电极相连；所述第一电极主电极和第二电极主电极相对设
置，所述第一电极指电极和第二电极指电极交替间隔设置于第一电极主电极与第二电极主
电极之间，呈叉指状排列；所述栅极包括至少一子栅极，所述子栅极设置于第一电极与第二
电极之间，所述子栅极包括若干第一方向子栅极部分与第二方向子栅极部分依次串联构
成；第一方向为与第一电极指电极相平行的方向；第二方向为与第一电极指电极相垂直的
方向；子栅极包括第一子栅极，所述射频开关器件还包括至少一个第一辅助金属块，所述第
一辅助金属块在长度方向上设置于相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第一
辅助金属块在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第一
子栅极的第二方向子栅极部分之间；所述第一辅助金属块与第一子栅极的第二方向子栅极
部分之间还设置有第一金属块，所述第一金属块设置在外延层上，所述第一金属块与第二
电极主电极通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二方向子栅极部分绝缘隔离；第一电
极为源极、第二电极为漏极；或者，第一电极为漏极、第二电极为源极。

[0013] 进一步的，一种射频开关器件所述子栅极还包括设置在第一电极与第一子栅极之间的第二子栅极；所述射频开关器件还包括至少一个第二辅助金属块，所述第二辅助金属
块在长度方向上设置于相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第二辅助金属块
在宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第二子栅极的第
二方向子栅极部分之间；所述第二辅助金属块与第二子栅极的第二方向子栅极部分之间还
设置有第三金属块，第二子栅极的第二方向子栅极部分与第一辅助金属块之间还设置有第
二金属块，所述第二金属块与第三金属块通过金属连接线相连且与第二栅极的第二方向子
栅极部分绝缘隔离。

[0014] 进一步的，上述射频开关器件，子栅极还包括设置在第一电极与第二子栅极之间的第三子栅极；所述射频开关器件还包括至少一个第三辅助金属块，所述第三辅助金属块
在长度方向上设置于相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分之间，所述第三辅助金属块在
宽度方向上设置于第一电极指电极其远离第一电极主电极的一端处与第三子栅极的第二
方向子栅极部分之间。

[0015] 进一步的，一实施例中，所述第一辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

[0016] 进一步的，另一实施例中，所述第一辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

[0017] 进一步的，一实施例中，所述第二辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

[0018] 进一步的，另一实施例中，所述第二辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

[0019] 进一步的，所述第三辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分相连接；

[0020] 进一步的，另一实施例中，所述第三辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第三子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙。

[0021] 进一步的，所述第一辅助金属块在长度方向的两端分别与相邻第一子栅极的第一方向子栅极部分相连接，且在所述第一辅助金属块其长度方向上设置有间隙，所述第二辅
助金属块在长度方向的两端分别与相邻第二子栅极的第一方向子栅极部分相连接，且在所
述第二辅助金属块其长度方向上设置有间隙，所述第三辅助金属块在长度方向的两端分别
与相邻第三子栅极的第一方向子栅极部分相连接，且在所述第三辅助金属块其长度方向上
设置有间隙。

[0022] 进一步的，所述第一辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状；所述第二辅助金属块沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状；所述第三辅助金属块沿着其宽度方向
的剖视图来看为T型状。

[0023] 与现有技术相比，本发明射频开关器件版图结构、射频开关器件与现有技术相比，本发明利用器件有源区的沟道电阻的方式去实现用于稳定栅极之间电压的Rds，并嵌入进
射频开关器件内部，从而节省布局空间，另一方面，通过本发明制作的射频开关器件，有利
于降低射频开关的整体成本，同时增加了射频开关器件耐功率能力，P1dB和隔离度都得到
提高。

附图说明

[0024] 图1为现有开关器件的耐功率能力较弱，TX/RX模块在工作的RX模式下，信号泄露的风险的示意图；

[0025] 图2为现有开关器件的耐功率能力较弱，TX/RX模块在工作的TX模式下，信号泄露的风险的示意图；

[0026] 图3为现有TX/RX射频开关器件采用多栅射频开关器件版图的示意图；

[0027] 图4为现有多栅射频开关器件的示意图；

[0028] 图5为现有多栅射频开关器件将大电阻Rds将栅极与栅极的中间区域与输入和输入端口连接在一起的示意图；

[0029] 图6为本发明实施例一的射频开关器件版图结构示意图；

[0030] 图7为本发明实施例一的射频开关器件版图结构的100处放大示意图；

[0031] 图8为图7在沿着A方向的局部剖面示意图；

[0032] 图9为本发明实施例一的射频开关器件版图结构的另一个种实施例示意图；

[0033] 图10为本发明实施例二的射频开关器件版图结构示意图；

[0034] 图11为的本发明实施例二的射频开关器件版图结构的300处放大示意图；

[0035] 图12为本发明实施例二的射频开关器件版图结构的另一个种实施例示意图；

[0036] 图13为本发明实施例二的射频开关器件第一至第三辅助金属块中间设有间隙的沟道电阻‑栅极电压曲线图；

[0037] 图14为本发明实施例二的射频开关器件第一至第三辅助金属块中间设有间隙的沟道电与现有技术相比的开关耐功率能力曲线图；

[0038] 图15为本发明实施例三的射频开关器件版图结构示意图；

[0039] 图16为本发明实施例二的射频开关器件版图结构的400处放大示意图；

[0040] 图17为本发明实施例二的射频开关器件在第三辅助金属块处的局部剖面示意图。

[0041] S0—源极主电极，S1—源极指电极，D0—漏极主电极，D1—漏极指电极，G1—第一子栅极，G2—第二子栅极，G3—第三子栅极，G’1—第一辅助金属块，G’2—第二辅助金属块，
G’3—第三辅助金属块，G1i/G1i+1—第一子栅极的第一方向子栅极部分，G1j—第一子栅极的
第二方向子栅极部分，G2i/G2i+1—第二子栅极的第一方向子栅极部分，G2j—第二子栅极的第
二方向子栅极部分，G3i/G3i+1—第三子栅极的第一方向子栅极部分，G3j—第三子栅极的第二
方向子栅极部分，M1—第一金属块，M2—第二金属块，M3—第三金属块，M4—第四金属块，M5—
第五金属块，10—衬底，20—沟道，30—势垒层。

具体实施方式

[0042] 本发明第一电极、第二电极分别源极、漏极，或第一电极、第二电极分别漏极、源极，在本发明实施例中，第一电极为源极、第二电极为漏极为例，以下结合附图和具体实施
例对本发明做进一步解释。

[0043] 实施例一

[0044] 本发明实施例公开了一种射频开关器件，为单栅器件结构，其版图结构如附图6、7所示包括：半导体衬底，设置于半导体衬底的外延层，所述外延层包括依次设置的缓冲层、
沟道层、势垒层；设置于外延层上的源极、漏极、栅极；

[0045] 所述源极包括源极主电极S0和若干个源极指电极S1，若干个源极指电极S1平行间隔设置并分别于与源极主电极S0相连；

[0046] 所述漏极包括漏极主电极D0和若干个漏极指电极D1，若干个漏极指电极D1平行间隔设置并分别于与漏极主电极D0相连；

[0047] 所述源极主电极S0和漏极主电极D0相对设置，所述源极指电极S1和漏极指电极D1交替间隔设置于源极主电极S0与漏极主电极D0之间，呈叉指状排列；

[0048] 其中，若干个源极指电极S1均匀分布，若干个漏极指电极D1均匀分布。

[0049] 所述栅极包括至少一子栅极，所述子栅极设置于源极与漏极之间，所述子栅极包括若干第一方向子栅极部分与第二方向子栅极部分依次串联构成；第一方向为与源极指电
极相平行的方向；第二方向为与源极指电极相垂直的方向；所述子栅极沿着源极与漏极之
间呈蛇形状；本实施例中，子栅极包括第一子栅极G1，第一子栅极G1包括若干第一方向子栅
极部分G1i与若干第二方向子栅极部分G1j，

[0050] 所述第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j设置于源极指电极其远离源极主电极的一端处与源极主电极D0之间；

[0051] 如附图7所示，所述版图结构还包括至少一第一辅助金属块G’1，该第一辅助金属块G’1两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分(G1i，G1i+1)相连接；所述第一辅
助金属块设置在外延层上，且设置于源极指电极其远离源极主电极的一端处与第一子栅极
的第二方向子栅极部分G1j之间，

[0052] 如附图8所示，所述第一辅助金属块G’1与第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j之间还设置有第一金属块M1，所述第一金属块M1设置在外延层上，所述第一金属块M1与漏极主
电极D0通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j绝缘隔离。

[0053] 其中，第一栅极的第二方向子栅极部分G1j通过空气与金属连接线隔离，即第一金属块M1与漏极主电极D0通过空气桥连接；或者，第一栅极的第二方向子栅极部分G1j通过填
充介质层与金属连接线隔离。

[0054] 当射频开关器件处于开通状态，第一辅助金属块G’1下方的外延层中的沟通导通状态，此处第一辅助金属块G’1下方形成的沟道电阻的阻值很小，忽略不计；

[0055] 当射频开关器件处于关断状态，第一辅助金属块G’1的电压值为Vg即器件关断电压(也称之为阈值电压)，此时第一辅助金属块G’1下方的外延层中的沟通截止状态，此处第
一辅助金属块G’1下方形成的沟道电阻，该沟道电阻等效为Rds1电阻，Rds1电阻的一端连接至
源极，另一端连接至漏极。

[0056] 作为进一步实施例，如附图9所示，所述第一辅助金属块G’1的中间位置处设置有间隙，见200处，间隙0.05μm～1μm。需要说明的是，本发明的间隙设置的位置可以使在第一
辅助金属块G’1长度方向的任意位置，也可以设置在第一辅助金属块G’1的任意一端，间隙的
大小用于调节电阻Rds1的阻值大小，当射频开关器件处于关断状态，其第一辅助金属块G’1
的间隙，第一辅助金属块G’1的间隙下方的外延层沟道会产生较多自由电子，第一辅助金属
块G’1下方外延层产生沟道电阻变小，其等效的电阻Rds1变小，间隙越大，等效的电阻Rds1越
小。

[0057] 间隙的个数优选为1个，若间隙个数大于等于2个，存在悬空的部分第一辅助金属块G’1，其电压为浮动状态，悬空的部分第一辅助金属块G’1的电压随外界因素影响较多，不
利于开关器件性能的稳定。

[0058] 实施例二

[0059] 本发明实施例公开了一种射频开关器件，为多栅器件结构，本发明实施例以三栅器件结构进行阐述，其版图结构如附图10所示包括：半导体衬底，设置于半导体衬底的外延
层，所述外延层包括依次设置的缓冲层、沟道层、势垒层；设置于外延层上的源极、漏极、栅
极；

[0060] 所述源极包括源极主电极S0和若干个源极指电极S1，若干个源极指电极S1平行间隔设置并分别于与源极主电极S0相连；

[0061] 所述漏极包括漏极主电极D0和若干个漏极指电极D1，若干个漏极指电极D1平行间隔设置并分别于与漏极主电极D0相连；

[0062] 所述源极主电极S0和漏极主电极D0相对设置，所述源极指电极S1和漏极指电极D1交替间隔设置于源极主电极S0与漏极主电极D0之间，呈叉指状排列；

[0063] 其中，若干个源极指电极S1均匀分布，若干个漏极指电极D1均匀分布。

[0064] 所述栅极包括若干个子栅极，所述子栅极设置于源极与漏极之间，所述子栅极包括若干第一方向子栅极部分与第二方向子栅极部分依次串联构成；第一方向为与源极指电
极相平行的方向；第二方向为与源极指电极相垂直的方向；所述子栅极沿着源极与漏极之
间呈蛇形状；本实施例中，子栅极包括由外到内平行均匀间隔设置的第一子栅极G1、第二子
栅极G2、第三子栅极G3；

[0065] 第一子栅极G1包括若干第一方向子栅极部分与若干第二方向子栅极部分构成，第二子栅极G2包括若干第一方向子栅极部分与若干第二方向子栅极部分构成，第三子栅极G1
包括若干第一方向子栅极部分与若干第二方向子栅极部分构成；

[0066] 如附图11所示，所述第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j设置于第二子栅极的第二方向子栅极部分G2j与源极主电极D0之间；所述第二子栅极的第二方向子栅极部分G2j设
置于第三子栅极的第二方向子栅极部分G3j与第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j之间；
所述第三子栅极的第二方向子栅极部分G3j设置于源极指电极S1其远离源极主电极的一端
处与第二子栅极的第二方向子栅极部分G2j之间。

[0067] 如附图11所示，所述版图结构还包括第一辅助金属块G’1、第二辅助金属块G’2、第三辅助金属块G’3，其中如下：

[0068] 第一辅助金属块G’1两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分(G1i，G1i+1)相连接；第一辅助金属块G’1设置在外延层上，且设置于第一子栅极的第二方向子栅极
部分G1j与第二子栅极的第二方向子栅极部分G2j之间；

[0069] 第二辅助金属块G’2两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅极部分(G2i，G2i+1)相连接；第二辅助金属块G’2设置在外延层上，且设置于第二子栅极的第二方向子栅极
部分G2j与第三子栅极的第二方向子栅极部分G3j之间；

[0070] 第三辅助金属块G’3两端分别与相邻的第三子栅极的第一方向子栅极部分(G3i，G3i+1)相连接；第三辅助金属块G’3设置在外延层上，且设置于源极指电极S1其远离源极主电
极的一端处与第三子栅极的第二方向子栅极部分G3j之间，

[0071] 如附图11所示，所述第一辅助金属块G’1与第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j之间还设置有第一金属块M1，所述第一金属块M1设置在外延层上，所述第一金属块M1与漏极
主电极D0通过金属连接线相连且与第一子栅极的第二方向子栅极部分G1j绝缘隔离。

[0072] 所述第二辅助金属块G’2与第二子栅极的第二方向子栅极部分G2j之间还设置有第三金属块M3，第二子栅极的第二方向子栅极部分G2j与第一辅助金属块G’1之间还设置有第
二金属块M2，所述第二金属块M2与第三金属块M3通过金属连接线相连且与第二子栅极的第
二方向子栅极部分G2j绝缘隔离。

[0073] 所述第二辅助金属块G’2与第三子栅极的第二方向子栅极部分G3j之间还设置有第四金属块M4，第三子栅极的第二方向子栅极部分G3j与第三辅助金属块G’3之间还设置有第
五金属块M5，所述第四金属块M4与第五金属块M5通过金属连接线相连且与第三栅极的第二
方向子栅极部分G3j绝缘隔离。

[0074] 其中，第一栅极的第二方向子栅极部分G1j通过空气与金属连接线隔离，即第一金属块M1与漏极主电极D0通过空气桥连接；或者，第一栅极的第二方向子栅极部分G1j通过填
充介质层与金属连接线隔离；第二栅极的第二方向子栅极部分G2j通过空气或填充介质层与
金属连接线隔离；第三栅极的第二方向子栅极部分G3j通过空气或填充介质层与金属连接线
隔离。

[0075] 当射频开关器件处于开通状态，第一至第三辅助金属块G’1、G’2、G’3下方的外延层中的沟通导通状态，此处第一至第三辅助金属块G’1、G’2、G’3下方形成的沟道电阻的阻值很
小，忽略不计；

[0076] 当射频开关器件处于关断状态，第一至第三辅助金属块G’1、G’2、G’3的电压值为Vg即器件关断电压(也称之为阈值电压)，此时第一至第三辅助金属块G’1、G’2、G’3下方的外延
层中的沟通截止状态，此处第一至第三辅助金属块G’1、G’2、G’3下方分别形成的沟道电阻，
该沟道电阻等效为依次串联的Rds1电阻、Rds2电阻、Rds3电阻，Rds1电阻的一端连接至漏极，Rds3
电阻另一端连接至源极。

[0077] 作为进一步实施例，如附图12所示，所述第一辅助金属块G’1的中间位置处设置有间隙，该间隙0.05μm～1μm。所述第二辅助金属块G’2的中间位置处设置有间隙，该间隙0.05
μm～1μm。所述第三辅助金属块G’3的中间位置处设置有间隙，该间隙0.05μm～1μm。需要说
明的是，本发明的间隙设置的位置可以使在第一辅助金属块G’1长度方向的任意位置，也可
以设置在第一辅助金属块G’1的任意一端，间隙的大小用于调节电阻Rds1的阻值大小，间隙
的个数优选为1个，若间隙个数大于等于2个，存在悬空的部分第一辅助金属块G’1，其电压
为浮动状态，随外界因素影响较多，不利于开关器件性能的稳定。优选的，第一至第三辅助
金属块间隙均为0.1μm，其中附图13为本发明实施例二的射频开关器件第一至第三辅助金
属块中间设有间隙的沟道电阻‑栅极电压曲线图；从器件测试的沟道电阻，可以看到的是，
在关断区间(Vg＝‑2V)，沟道电阻的阻值为1MEG Ohm*mm，这个电阻的阻值符合Rds使用的量
级，用沟道电阻的方式去实现用于稳定栅极之间电压的Rds，并嵌入进多栅射频开关器件内
部，从而节省布局空间。图14为本发明实施例二的射频开关器件第一至第三辅助金属块中
间设有间隙的沟道电与现有技术相比的开关耐功率能力曲线图，本发明射频开关器件的设
计不仅减少了版图面积，有利于降低器件的整体成本，同时增加了器件耐功率能力，P1dB和
隔离度都得到提高。

[0078] 需要说明的是，本发明的间隙设置的位置可以使在第二辅助金属块G’2长度方向的任意位置，也可以设置在第二辅助金属块G’2的任意一端，间隙的大小用于调节电阻Rds2
的阻值大小，间隙的个数优选为1个，若间隙个数大于等于2个，存在悬空的部分第二辅助金
属块G’2，其电压为浮动状态，随外界因素影响较多，不利于器件性能的稳定。

[0079] 本发明的间隙设置的位置可以使在第三辅助金属块G’3长度方向的任意位置，也可以设置在第三辅助金属块G’3的任意一端，间隙的大小用于调节电阻Rds3的阻值大小，间
隙的个数优选为1个，若间隙个数大于等于2个，存在悬空的部分第一辅助金属块G’3，其电
压为浮动状态，随外界因素影响较多，不利于器件性能的稳定。

[0080] 需要说明的是，本发明的第一辅助金属块G’1可设间隙，也可以不设置间隙，同样的，第二辅助金属块G’2可设间隙，也可以不设置间隙，第三辅助金属块G’3可设间隙，也可以
不设置间隙。

[0081] 实施例三

[0082] 本发明实施例公开了一种射频开关器件，其版图结构与实施例二相似，但不同之处在于，实施例二中，第一辅助金属块G’1两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极
部分(G1i，G1i+1)相连接；第二辅助金属块G’2两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅
极部分(G2i，G2i+1)相连接；第三辅助金属块G’3两端分别与相邻的第三子栅极的第一方向子
栅极部分(G3i，G3i+1)相连接；而本发明实施例中，如附图15所示，所述第一辅助金属块长度
方向的两端分别与相邻的第一子栅极的第一方向子栅极部分形成间隙，该间隙0.05μm～1μ
m；所述第二辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第二子栅极的第一方向子栅极部分
形成间隙，该间隙0.05μm～1μm；所述第三辅助金属块长度方向的两端分别与相邻的第三子
栅极的第一方向子栅极部分形成间隙，该间隙0.05μm～1μm。将用于实现Rds电阻的一辅助
金属块G’1/第二辅助金属块G’2/第三辅助金属块G’3的两端的间隙大小进行调整，调整Rds
电阻是浮动电压状态，Rds电阻处于可调变化状态，随着射频开关器件的输入功率变化而调
整Rds电阻值，从而提高射频开关器件的关断能力。

[0083] 如附图16、17所示，所述第一辅助金属块G’1、第二辅助金属块G’2、第三辅助金属块G’3沿着其宽度方向的剖视图来看为T型状，第一辅助金属块的剖面示意图。

[0084] 进一步的，所述第一辅助金属块G’1、第二辅助金属块G’2、第三辅助金属块G’3分别在其长度方向的两端的宽度大于其中间的宽度。

[0085] 需要说明的虽然本发明实施例列举了单个子栅极的射频开关器件、三个子栅极的射频开关器件，其可以根据本发明实施例很容易得到两个子栅极的射频开关器件的结构及
其版图结构，还包括四个栅极及其以上的射频开关器件及其版图，均为本发明保护的范围。

[0086] 需要说明的是，在实施例一、二中，辅助金属块也可以为T型。上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种射频开关器件版图结构、射频开关器件，但本发明并不局限于实施
例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落
入本发明技术方案的保护范围内。