高频半导体开关和半导体器件模块制造技术

本发明专利技术涉及一种高频半导体开关和半导体器件模块。在衬底上形成开关电路、控制电路、接地线和控制线。开关电路将天线端子与多个高频端子之一相连接。控制电路向开关电路输出控制信号。接地线设置在开关电路与控制电路之间，且从接近衬底边缘的位置延伸到接近衬底的相对边缘的位置。传送控制信号的控制线设置在接地线的一端与半导体衬底的边缘之间。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高频半导体开关和半导体器件模块。在衬底上形成开关电路、控制电路、接地线和控制线。开关电路将天线端子与多个高频端子之一相连接。控制电路向开关电路输出控制信号。接地线设置在开关电路与控制电路之间，且从接近衬底边缘的位置延伸到接近衬底的相对边缘的位置。传送控制信号的控制线设置在接地线的一端与半导体衬底的边缘之间。【专利说明】高频半导体开关和半导体器件模块相关申请的交叉参考本申请基于2013年I月25日提交的日本专利申请N0.2013-011754并要求享有其优先权权益，其全部内容通过参考并入本文。
实施例总体上涉及高频半导体开关和半导体器件模块。
技术介绍
近年来，在提高用于通信的接收和传送电路中使用的高频半导体开关的性能和功能方面发展迅速。另外，存在对于低成本、小型化、高集成度和低功耗的强烈要求。为了满足这种要求，已经将高电子迁移率晶体管(HEMT)用作化合物半导体器件的替代物，并且正在开发使用绝缘体上硅(SOI)型MOS晶体管的多种高频半导体开关，在其中的寄生电容小于形成于硅衬底上的金属氧化物半导体(MOS)晶体管，并且其能够降低功耗。对于具有安装在同一半导体衬底上的开关电路和控制电路的高频半导体开关，存在高频信号泄漏到控制电路外部而对开关电路的操作造成不利影响的问题。对于使用数字调制方法的高频半导体开关，对开关的设计要求比传统高频半导体开关更为严格，包括低失真和优良的线性。
技术实现思路
实施例提供了一种高频半导体开关和半导体器件模块，其具有低失真和改进的线性。总体上，根据实施例的高频半导体开关包括衬底上的开关电路。开关电路被配置为将天线端子连接到从多个高频端子选择的高频端子。半导体开关还包括衬底上的控制电路。控制电路被配置为输出控制信号，用于控制所述开关电路的所述高频端子的选择。接地线布置在所述开关电路与所述控制电路之间，并远离它们，可以起到它们之间的电屏蔽的作用。接地线从位于第一衬底边缘附近的接地端子延伸到位于第二衬底边缘附近的第二接地端子，所述第二衬底边缘与所述第一衬底边缘相对。半导体开关进一步包括控制线，用于在所述控制电路与所述开关电路之间传送控制信号。控制线布置在所述接地线的一端与衬底边缘之间。【专利附图】【附图说明】图1是示出根据第一实施例的高频半导体开关的方框图。图2是示出根据第一实施例的高频半导体开关芯片的轮廓平面图。图3是示出根据第一实施例的开关电路的结构的电路图。图4是沿图2所示的线A-A的截面图。图5是沿图2所示的线B-B的截面图。图6是示出第一修改实施例的截面图。图7是示出根据第二实施例的模块的示意性截面图。图8是图7中区域A的放大截面图。图9是示出根据第三实施例的高频半导体开关芯片的轮廓平面图。图10是示出根据第三实施例的滤波器电路的结构的电路图。图1lA和IlB示出了根据第三实施例的高频信号的泄漏。图12是示出根据第三实施例的高频信号的泄漏的图示。图13是示出根据第四实施例的滤波器电路的轮廓平面图。图14是沿图13中所示的线C-C的截面图。【具体实施方式】将参考附图来说明实施例。(第一实施例)首先，参考附图来说明根据第一实施例的高频半导体开关。在这个实施例中，在开关电路与电源电路之间提供接地线，在接地线的外部提供了控制线以旁路接地线，从而改进了高频半导体开关的线性。如图1所不，闻频半导体开关90设有开关电路4、控制电路10、端子P1、端子P2、端子Pvdd、天线端子Pant和RF端子(高频端子)Prfl到η。开关电路4和控制电路10形成于同一半导体衬底上(I个芯片)，包括形成于SOI衬底上的SOI (绝缘体上硅)型MOS (金属氧化物半导体)晶体管。闻频半导体开关90是具有开关电路4的闻频半导体开关，开关电路4是单刀η掷(SPnT)型。高频半导体开关90应用于用于通信的传送电路和接收电路，且例如可以在蜂窝电话的传送和接收电路中使用。控制电路10包括解码器1、电源电路2和驱动器电路3。将高电位侧的电源Vdd提供给控制电路10。解码器I通过端子Pl接收数据信号Sdata，通过端子P2接收时钟信号Sclk。解码器I产生数据信号Sdl到Sdn (解码器信号的η比特)，它们是作为串行数据信号的数据信号Sdata解码后的并行数据信号。解码器I向驱动器电路3输出数据信号Sdl到Sdn。为电源电路2提供高电位侧的电源Vdd，电源电路2产生正电压Vl、正电压Vp和负电压Vn。电源电路2向驱动器电路3输出正电压V1、正电压Vp和负电压Vn。在此，从高频半导体开关90的外部提供高电位侧的电源Vdd，例如将高电位侧的电源Vdd的电压设定为3V。例如将正电压Vp设定为3.5V。例如将负电压Vn设定为-1.4V。驱动器电路3输入数据信号Sdl到Sdn、正电压V1、正电压Vp和负电压Vn。驱动器电路3产生控制开关电路4的控制信号Sconl到Sconn和控制信号Sconlb到Sconnb,随后将这些信号输出到开关电路4。在此，控制信号Sconlb是控制信号Sconl的反相信号；控制信号Scno2b是控制信号Scon2的反相信号等，控制信号Sconnb是控制信号Sconn的反相信号。开关电路4通过天线端子Pant接收公共高频信号Srfcom,从控制电路接收控制信号Sconl到Sconn和控制信号Sconlb到Sconnb0在控制信号Sconl和控制信号Sconlb具有使能状态的情况下，开关电路4通过RF端子Prfl输出公共高频信号Srfcom，作为高频信号Srfl。在控制信号Scon2和控制信号Scon2b具有使能状态的情况下，开关电路4通过RF端子Prf2输出公共高频信号Srfcom,作为高频信号Srf2。类似地,在控制信号Sconn和控制信号Sconnb具有使能状态的情况下,开关电路4通过RF端子Prfn输出公共高频信号Srfcom，作为高频信号Srfn。在图2所示的实例中，高频半导体开关半导体芯片100具有矩形形状。高频半导体开关芯片100是包含高频半导体开关90的半导体芯片。高频半导体开关芯片100设有控制电路10、分路FET部件SHUtl到SHUtn、通过FET部件(through FET part)THRtI到THRtn、电阻器21、电阻器22、控制线23到25、信号线26、接地线(第一接地线)27、天线端子Pant、RF端子Prfl到Prfn、端子Pvdd、端子P1、端子P2、和接地端子Pvssl到Pvss6。在此，η是大于等于2的偶数。在这个实例中，控制电路10被配置在高频半导体开关芯片100的右侧。奇数编号的分路FET部件SHUtl、…、SHUt (η-1)和奇数编号的通过FET部件THRtl、…、通过THRt (η-1)被示出为配置在高频半导体开关芯片100的上部的中心和左侧。偶数编号的分路FET部件SHUt2、…、SHUtn和偶数编号的通过FET部件THRt2、…、通过THRtn被配置在闻频半导体开关芯片100 的下部的中心和左侧。接地线27位于分路FET部件SHUtl到SHUtn和通过FET部件THRtl到THRtn (它们可以共同称为开关电路4)与控制电路10之间，以便阻隔分路FET部件SHUtl到SHUtn和通过FET部件THRtl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频半导体开关，包括：衬底上的开关电路，其被配置为将天线端子连接到从多个高频端子中选择的一个高频端子；衬底上的控制电路，其被配置为输出控制信号，用于控制所述开关电路对所述高频端子的选择；接地线，其设置在所述开关电路与所述控制电路之间并远离所述开关电路与所述控制电路，所述接地线从位于第一衬底边缘附近的第一接地端子延伸到位于第二衬底边缘附近的第二接地端子，所述第二衬底边缘与所述第一衬底边缘相对；以及控制线，其用于传送所述控制信号，设置在所述接地线的连接到所述第一接地端子的一端与所述第一衬底边缘之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦政幸，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP