[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

在此通过全部引用并入提交于2009年1月29日的日本专利申 请号2009-17997的内容，包括其说明书、附图和摘要。

技术领域

本发明涉及半导体器件，并且具体地，涉及有效地应用于例如 安装在无线电通信设备上的天线开关的技术。

背景技术

美国专利No.2005/0017789(专利文件1)描述了一种涉及RF(射 频)切换电路的技术。在该技术中，RF切换电路是使用SOI技术制 造的，并且包括开关晶体管和旁路晶体管。每个开关晶体管和旁路 晶体管都包括多个串联耦合的MOSFET(金属氧化物半导体场效应 晶体管)。继而，专利文件1公开了一种结构，其中，开关晶体管 中串联耦合的MOSFET的数目与旁路晶体管中串联耦合的MOSFET 的数目相同。

发明内容

在近来的便携式电话中，不仅添加了语音呼叫功能，而且添加 了各种应用功能。也即，除了语音呼叫功能之外，向便携式电话添 加了使用便携式电话来进行观看和收听分布式音乐、视频传输、数 据传送等功能。随着这种多功能便携式电话的发展，全球范围内存 在多个频带(GSM(全球移动通信系统)频带，PCS(个人通信服 务)频带等)以及多种调制方案(GSM、EDGE(增强数据率的GSM 演进)、WCDMA(宽带码分多址)等)。因此，便携式电话需要处 理容纳了多种不同频带和不同调制方案的发射/接收信号。为此，在 便携式电话中，在这些发射/接收信号的发射与接收之间共享一个天 线，并且对天线连接的切换是使用天线开关执行的。

例如，在便携式电话中，发射信号的功率通常较高，并且例如 超过1W，因此天线开关需要具有以下性能，即确保高功率发射信 号的高质量，并且还要降低对其它频带中的通信产生不利影响的干 涉波(高阶谐波)的产生。为此，在使用场效应晶体管作为构成天 线开关的切换元件时，该场效应晶体管不仅需要具有高压电阻，而 且还需要具有可以降低高阶谐波失真的性能。

为此，对于构成天线开关的场效应晶体管而言，使用在GaAs衬 底或者蓝宝石衬底上方形成的、具有小寄生电容并且线性度优异的 场效应晶体管(例如，HEMT(高电子迁移率晶体管))，以便实现 低损耗和低谐波失真。然而，在高频性能方面优异的化合物半导体 衬底是昂贵的，而且对于降低天线开关的成本而言不是优选的。为 了实现天线开关的成本降低，使用在不昂贵的硅衬底上方形成的场 效应晶体管是有效的。然而，不昂贵的硅衬底所具有的问题在于， 与昂贵的化合物半导体衬底相比寄生电容较大，并且谐波失真大于 在化合物半导体衬底上方形成的场效应晶体管的谐波失真。

鉴于上述情况而做出了本发明，其提供了一种技术，能够在达 到天线开关的成本降低的情况下，尽可能多地降低天线开关中产生 的谐波失真，特别是在天线开关由在硅衬底上方形成的场效应晶体 管构成时。

通过本说明书中的下文详细描述以及附图，本发明的上述以及 其它目的和新颖特征将变得清晰。

下面简要地说明本申请中公开的发明中的典型发明的概要。

一种按照优选实施方式的半导体器件，包括具有发射端、天线 端和接收端的天线开关。在此，所述天线开关包括：(a)在所述发 射端与所述天线端之间串联耦合的多个第一MISFET；(b)在所述 接收端与所述天线端之间串联耦合的多个第二MISFET；(c)在所 述发射端与GND端之间串联耦合的多个第三MISFET；以及(d) 在所述接收端与GND端之间耦合的第四MISFET。继而，第一 MISFET、第二MISFET以及第四MISFET中的每一个包括低压 MISFET，而第三MISFET包括高压MISFET，该高压MISFET的源 极区和漏极区之间的击穿电压高于该低压MISFET的源极区和漏极 区之间的击穿电压。此外，在此，在发射端与GND端之间串联耦合 的第三MISFET的数目少于在接收端与天线端之间串联耦合的第二 MISFET的数目。

下面简要地说明本申请中公开的发明中的典型发明所取得的效 果。

具体地，即使是在天线开关由在硅衬底上方形成的场效应晶体 管构成时，也可以尽可能多地降低天线开关中所产生的谐波失真。

附图说明