[發明專利]高頻開關電路裝置

無效

• 申請號: 01140087.0
• 申請日: 2001-11-26
• 公開（公告）號: CN1356774A
• 公開（公告）日: 2002-07-03
• 發明（設計）人: 中谷俊文;伊藤順治;今西郁夫
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687;H01P1/15
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及在半導體襯底上形成的切換高頻信號的通過和切斷的高頻開關電路裝置。

背景技術

近年來，以手機和便攜式終端(PDA)為代表的移動通信機器的技術革新迅速地進步，響應機器的高功能化、小型輕量化的要求，而對半導體集成電路的小型高集成化、低功耗化的研究正迅速地發展。

這里，在移動通信機器內，用于切換高頻信號的高頻開關電路是天線電路的收發的切換等所使用的重要的電路。以往，作為用于切換高頻信號的開關元件，大家知道，通常使用設置在砷化鎵(GaAs)襯底上的GaAs-FET，但是，隨著近年來的微細加工技術的進步，也已將設置在硅襯底上的Si-FET作為高頻信號用開關元件使用。與GaAs-FET比較，由于改變襯底本身價格便宜，并且在工藝上也已確立了批量生產的技術，所以，Si-FET可以用低成本進行制造。另外，在使用砷化鎵襯底時，由于砷化鎵襯底價格高，所以，盡可能減小砷化鎵襯底的芯片面積，而不要求高頻特性的器件或即使需要高頻特性也不要求高的頻率特性的器件，通常則另外設置到改變襯底上。與此相反，在使用改變襯底時，則可形成盡可能將移動通信機器所需要的元件(有源元件和無源元件)與高頻信號用開關元件集成到1個襯底上的集成電路裝置。

這時，與使用半絕緣性襯底的GaAs-FET不同，使用具有導體功能的改變襯底的Si-FET除了源極、漏極和柵極外，還需要用于固定襯底定位的反向柵極(與襯底的溝道下方的勢阱區域相當)，是4端子元件。因此，在Si-FET中，高頻信號容易通過漏極—反向柵極間和源極—反向柵極間的電容從漏極或源極向反向柵極泄漏。即，Si-FET的透過損失大，開關元件的性能有可能變壞。為了避免這種情況，以往進行了降低高頻信號從Si-FET的反向柵極發生的泄漏。

圖8是現有的高頻開關電路的一例，是特開平10-242826號公報中所述的高頻開關電路的電路圖。如圖所示，現有的高頻開關電路具有設置在第1節點P1-第2節點P2間的相互串聯連接的第1和第2晶體管(FET)201及202、設置在第1節點P1-接地間的第3晶體管(FET)203、設置在第2節點P2-接地間的第4晶體管(FET)204、分別與各晶體管201～204的柵極連接的電阻205～208、設置在第1和第2晶體管201及202的反向柵極(由圖8所示的BG所示的節點)—接地間的電阻209、設置在晶體管203的反向柵極—接地間的電阻210和設置在晶體管204的反向柵極—接地間的電阻211。并且，利用控制電壓Vc和/Vc切換與第1和第2晶體管201及202間的節點連接的第3節點P3與第1節點P1及第2節點P2的連接關系。即，利用控制電壓Vc控制第1和第4晶體管201及204的導通及截止，利用控制電壓/Vc控制第2和第3晶體管202及203的柵極電壓，通過使各晶體管進行導通及截止動作，將信號的流通路徑切換為第1節點P1-第3節點P3間的路徑或第2節點P2-第3節點P3間的路徑。

在現有的高頻開關電路中，由于各電阻205～208分別設置在各晶體管201～204的反向柵極—接地間，所以，可以降低漏極—反向柵極間電容或源極—反向柵極間電容引起的高頻信號的透過損失。

發明內容

但是，在上述現有的高頻開關電路中，作為高頻開關電路，原理上可以降低漏極—反向柵極間電容或源極—反向柵極間電容引起的高頻信號的透過損失，但在具有高頻開關電路的集成電路裝置中，高頻開關電路的高頻信號的透過損失大，從而有可能高頻開關的性能將變壞。其理由如下：

將多個電路集成到1個硅襯底上時，為了防止各晶體管的寄生振蕩和將各電路間分離，必須將硅襯底接地。結果，在圖8所示的上述公報所述的高頻信號用開關元件中，通過電阻而接地的反向柵極也利用通過硅襯底的路徑而接地。因此，高頻信號從反向柵極通過硅襯底向地泄漏，結果，透過損失增大。

本發明的目的在于，在包含高頻開關元件的高頻開關電路裝置中即使與其他半導體電路一起集成到1個半導體襯底上時也可以降低高頻信號的透過損失。

本發明的第1個高頻開關電路包括：具有P型襯底區域的半導體襯底、設置在所述P型襯底區域的具有源極、漏極、柵極和N型勢阱的具有高頻開關元件功能的P溝道型FET、與所述N型勢阱連接的流過供給所述N型勢阱的電壓信號的電壓供給節點和設置在所述N型勢阱與電壓供給節點間的用于將在所述N型勢阱與所述電壓供給節點間傳輸的信號的高頻成分分離的高頻信號分離單元。