專利名稱：化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高頻開關(guān)使用的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，特別涉及2.4GHz頻帶以上使用的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置。
背景技術(shù)：
在便攜式電話等移動體用通信儀器中，大多使用2.4GHz頻帶的微波，在天線切換電路或收發(fā)切換電路等中，大多使用切換這些高頻信號的開關(guān)元件(例如，特開平9-181642號)。作為該元件，因處理的是高頻電磁波故大多使用使用了砷化鎵(GaAs)的場效應(yīng)晶體管(以下稱作FET)，與此同時，開發(fā)了將上述開關(guān)電路集成化了的單片微波集成電路(MMIC)。
圖7(A)示出GaAs FET的截面圖。對不攙雜的GaAs襯底1的表面部分?jǐn)vN型雜質(zhì)而形成N型溝道區(qū)2，在溝道區(qū)2的表面配置點焊鍵接觸的柵極3，在柵極3兩邊的GaAs表面上配置歐姆接觸的源漏極4、5。該晶體管利用柵極電位在正下方的溝道區(qū)2內(nèi)形成耗盡層，用以控制源極4和漏極5之間的溝道電流。
圖7(B)示出使用了GaAs的稱之為SPDT(單刀雙擲)的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的原理電路圖。
第1和第2FET1、FET2的源極(或漏極)與公共輸入端子IN連接，經(jīng)各FET1、FET2的柵極電阻R1、R2與第1和第2控制端子ct1-1、ct1-2連接，而且，各各FET的漏極(或源極)與第1和第2輸出端子OUT1、OUT2連接。加在第1和第2控制端子ct1-1、ct1-2上的信號是互補信號，加H電平信號的FET導(dǎo)通，加在輸入端子IN上的信號傳送到任何一個輸出端子。電阻R1、R2是為了防止高頻信號經(jīng)柵極對交流接地的控制端子ct1-1、ct1-2的直流電位泄漏而配置的。
圖8示出所述化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的等效電路圖。在微波中，以特性阻抗50Ω為基準(zhǔn)，各端子的阻抗可表示為R1＝R2＝R3＝50Ω。此外，若設(shè)各端子的電位為V1、V2、V3，則插入損失和隔離度可由下式表示。
插入損失＝20log(V2/V1)[dB]
這是從公共輸入端子IN向輸出端子OUT1傳送信號時的插入損失，隔離度＝20log(V3/V1)[dB]這是公共輸入端子IN與輸出端子0UT2之間的隔離度。對化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，要求上述插入損失盡量小，隔離度高，因而串聯(lián)插入信號通路的FET的設(shè)計就特別重要。使用GaAs FET作為該FET的理由是因GaAs比Si的電子移動度高故電阻小可實現(xiàn)低損失化，因GaAs是半絕緣性襯底故適合于信號通路間的高隔離化。相反，GaAs襯底與Si相比，價格高，若能象PIN二極管那樣用Si做出等價的晶體管，則在成本上競爭不過Si。
圖9是目前已實用化了的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的電路圖。
在該電路中，進行開關(guān)動作的FET1、FET2的輸出端子OUT1、OUT2和接地間連接分路FET3、FET4，對該分路FET3、FET4的柵極施加FET1、FET2的控制端子ct1-2/ct1-1的互補信號。結(jié)果，當(dāng)FET1導(dǎo)通時，分路FET4導(dǎo)通，F(xiàn)ET2和分路FET3截止。
在該電路中，當(dāng)公共輸入端子IN-輸出端子OUT1的信號通路接通，公共輸入端子IN-輸出端子OUT2的信號通路斷開時，因分路FET4導(dǎo)通，故輸入信號向輸出端子OUT2的泄漏電流經(jīng)接地電容C流向地，可以提高隔離性能。
圖10示出所述的已集成化的化合物半導(dǎo)體開關(guān)的一個例子。
在GaAs襯底上，將進行開關(guān)動作的FET1和FET2配置在中央部的左右，將分路FET3和FET4配置在左右下角附近，電阻R1、R2、R3、R4與各FET的柵極連接。此外，與公共輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2、控制端子Ct1-1、Ct1-2、接地端子GND對應(yīng)的焊盤設(shè)在襯底的周圍。進而，與分路FET3和FET4的源極連接，經(jīng)用來接地的電容器C與接地端子GND連接。再有，虛線所示的第2層布線是與形成各FET的柵極同時形成的柵極金屬層(Ti/Pt/Au)，實線所示的第3層布線是進行各元件的連接和焊盤的形成的焊盤金屬層(Ti/Pt/Au)。與第1層襯底歐姆接觸的歐姆金屬層(AuGe/Ni/Au)是形成各FET的源極、柵極和各電阻兩端的引出電極的金屬層，在圖10中，為了突出焊盤金屬層，故沒有圖示。
圖11(A)示出將圖10所示的FET1的部分放大后的平面圖。在該圖中，由點劃線包圍的長方形的區(qū)域是在襯底11上形成的溝道區(qū)12。從左側(cè)延伸出來的4根梳齒狀第3層焊盤金屬層30是與輸出端子OUT1連接的源極13(或漏極)，在其下有由第1層歐姆金屬層10形成的源極14(或漏極)。此外，從右側(cè)延伸出來的4根梳齒狀第3層焊盤金屬層30是與公共輸入端子IN連接的漏極15(或源極)，在其下有由第1層歐姆金屬層10形成的漏極16(或源極)。該兩電極配置成梳齒互相嚙合的形狀，其間，由第2層?xùn)艠O金屬層20形成的柵極17呈梳齒狀配置在溝道區(qū)12上。
圖11(B)示出該FET的局部剖面圖。在襯底11上設(shè)置形成n型溝道區(qū)12及在其兩側(cè)形成源極區(qū)18和漏極區(qū)19的n+型高濃度區(qū)，在溝道區(qū)12設(shè)置柵極17，在高濃度區(qū)設(shè)置由第1層歐姆金屬層10形成的漏極14和源極16。進而，象前述那樣設(shè)置由第3層焊盤金屬層30形成的漏極13和源極15，進行各元件的布線等。
在上述化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，為了使FET1和FET2的插入損失盡可能小，采用了將柵極寬度Wg取得大一些，使FET的導(dǎo)通電阻下降的設(shè)計方法。為此，因柵極寬度大而使FET1、FET2的尺寸變大，從而使產(chǎn)品開發(fā)向著使芯片尺寸增大的方向發(fā)展。
此外，在化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，使用半絕緣襯底的GaAs襯底，并在其上設(shè)置熱壓直接作為導(dǎo)電線路的布線或焊接線的焊盤。但是，因處理信號是GHz頻帶的高頻信號，故為了相鄰布線間的隔離，有必要設(shè)置20μm以上的間隔距離。化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置所要求的隔離度在20dB以上，實驗上，為了確保20dB以上的隔離度，必需要20μm以上的間隔距離。
雖然理論根據(jù)不是太充分，但到目前為止還是認(rèn)為半絕緣性GaAs襯底從絕緣襯底的角度考慮其耐壓應(yīng)是無限大。但從實測發(fā)現(xiàn)，其耐壓是有限的。因此，認(rèn)為在半絕緣性GaAs襯底中，當(dāng)因與高頻信號對應(yīng)耗盡層的距離的變化而使耗盡層延伸到與耗盡層相鄰的電極時，會發(fā)生高頻信號的泄漏。因此可以推斷，為了確保20dB以上的隔離度必須要20μm以上的間隔距離。
由圖10可知，在先有的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，與公共輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2、控制端子Ct1-1、Ct1-2、接地端子GND對應(yīng)的焊盤設(shè)在襯底的周圍。至少離開該焊盤20μm的距離來形成布線層，這樣，會進一步向使芯片尺寸增大的方向發(fā)展。
在上述化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，為了使FET1和FET2的插入損失盡可能小，因采用了將柵極寬度Wg取得大一些，使FET的導(dǎo)通電阻下降的設(shè)計方法，故FET的尺寸變大，此外，設(shè)計時為了確保焊盤和布線層的隔離性能，必需要20μm的間隔距離。
因此，在先有的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，越來越向使芯片尺寸增大的方向發(fā)展，只要是使用成本比硅襯底高的GaAs襯底，則化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置就有被廉價的硅芯片取代的趨勢，這會帶來失去市場的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述各種事情而提出的，其目的在于利用縮短柵極寬度來減小FET的尺寸，同時，也縮短焊盤和布線層之間的距離，從而，可以實現(xiàn)芯片尺寸小的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置。
即，一種化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，在溝道層的表面形成設(shè)有源極、柵極和漏極的第1和第2FET，將兩FET的源極或漏極作為公共輸入端子，將兩FET的漏極或源極作為第1和第2輸出端子，對與兩FET的柵極連接的控制端子加控制信號，使某一FET導(dǎo)通，并在上述公共輸入端子和上述第1、第2輸出端子的某一方之間形成信號通路，其特征在于在成為上述公共輸入端子、上述第1、第2輸出端子、上述控制端子的焊盤周邊部的下面設(shè)置高濃度區(qū)，使其與直接設(shè)在半絕緣性襯底上的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的其它電路圖形之間的距離小于20μm。


圖1是用來說明本發(fā)明的電路圖。
圖2是用來說明本發(fā)明的平面圖。
圖3是用來說明本發(fā)明的特性圖。
圖4是用來說明本發(fā)明的特性圖。
圖5是用來說明本發(fā)明的特性圖。
圖3是用來說明本發(fā)明的剖面圖。
圖7是用來說明先有例的(A)剖面圖、(B)電路圖。
圖8是用來說明先有例的等效電路圖。
圖9是用來說明先有例的電路圖。
圖10是用來說明先有例的平面圖。
圖11是用來說明先有例的(A)平面圖、(B)剖面圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
下面，參照圖1至圖6說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1是表示本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的電路圖。第1FET1和第2FET2的源極(或漏極)與公共輸入端子IN連接，F(xiàn)ET1和FET2的柵極分別經(jīng)電阻R1、R2與第1、第2控制端子Ct1-1、Ct1-2連接，而且，F(xiàn)ET1和FET2的漏極(或源極)與第1和第2輸出端子0UT1、OUT2連接。加在第1、第2控制端子Ct1-1、Ct1-2上的控制信號是互補信號，使加H電平的FET導(dǎo)通，將加在公共輸入端子IN上的輸入信號傳送到某個輸出端子。電阻R1、R2是為了防止高頻信號經(jīng)柵極對交流接地的控制端子ct1-1、ct1-2的直流電位泄漏而配置的。
圖1所示的電路與圖7(B)所示的使用了GaAs的稱之為SPDT(單刀雙擲)的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的原理電路的電路結(jié)構(gòu)大致相同，最大的不同點是將FET1和FET2的柵極寬度Wg設(shè)計在700μm以下和大幅度縮短焊盤與布線層之間的距離。
柵極寬度Wg比以往的窄意味著FET的導(dǎo)通電阻大，而且意味著因柵極的面積(Lg×Wg)小故因柵極和溝道區(qū)的點焊鍵接觸而引起的寄生電容小，會在電路動作上產(chǎn)生大的偏差。
此外，大幅度縮短焊盤與布線層之間的距離有助于縮小化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的尺寸。
圖2示出將本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置集成化后的一例化合物半導(dǎo)體芯片。
在GaAs襯底上，將進行開關(guān)動作的FET1和FET2配置在中央部，電阻R1、R2與各FET的柵極連接。此外，與公共輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2、控制端子Ct1-1、Ct1-2、對應(yīng)的焊盤設(shè)在襯底的周圍。再有，虛線所示的第2層布線是與形成各FET的柵極同時形成的柵極金屬層(Ti/Pt/Au)20，實線所示的第3層布線是進行各元件的連接和焊盤的形成的焊盤金屬層(Ti/Pt/Au)30。與第1層襯底歐姆接觸的歐姆金屬層(AuGe/Ni/Au)10是形成各FET的源極、柵極和各電阻兩端的引出電極的金屬層，在圖2中，為了突出焊盤金屬層，故沒有圖示。
由圖2可知，構(gòu)成部件只有與FET1、FET2、電阻R1、R2、公共輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2、控制端子Ct1-1、Ct1-2對應(yīng)的焊盤，與圖10的先有的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置相比，用最少的構(gòu)成部件構(gòu)成。
此外，在本發(fā)明中，因使用相當(dāng)于過去的一半的700μm以下的柵極寬度來形成FET1(FE它也相同)，故FET1也只有過去一半大。即，圖2所示的FET1在由點劃線包圍的長方形的溝道區(qū)12上形成。從下側(cè)延伸出來的3根梳齒狀第3層焊盤金屬層30是與輸出端子0UT1連接的源極13(或漏極)，在其下有由第1層歐姆金屬層10形成的源極14(或漏極)。此外，從上側(cè)延伸出來的3根梳齒狀第3層焊盤金屬層30是與公共輸入端子IN連接的漏極15(或源極)，在其下有由第1層歐姆金屬層10形成的漏極14(或源極)。該兩電極配置成梳齒互相嚙合的形狀，其間，由第2層?xùn)艠O金屬層20形成的柵極17呈4根梳齒狀配置在溝道區(qū)上。再有，從上側(cè)延伸的正中的梳齒的漏極13(或源極)由FET1、FET2公用，可以更加小型化。這里，柵極寬度在700μm以下的意思是說各FET的梳齒狀柵極17的柵極寬度的總和分別在700μm以下。
因FET1、FET2的剖面結(jié)構(gòu)與圖11(B)所示的先有的結(jié)構(gòu)相同故省略其說明。
其次，說明在2.4GHz以上的高頻下省掉分路FET的設(shè)計是否可以確保隔離性能。
圖3示出FET的柵極長度Lg為0.5μm時柵極寬度Wg和插入損失的關(guān)系。
若在輸入信號為1GHz時將柵極寬度Wg從1000μm縮小為600μm，則插入損失會從0.35dB變成0.55dB，從而增加0.2dB。但是，若在輸入信號為2.4GHz時將柵極寬度Wg從1000μm縮小為600μm，則插入損失會從0.60dB變成0.65dB，只增加0.05dB。由此可知，在輸入信號為1GHz時插入損失受FET的導(dǎo)通電阻的影響大，而在輸入信號為2.4GHz時插入損失幾乎不受FET的導(dǎo)通電阻的影響。
這是因為，在2.4GHz的輸入信號下，與1GHz的輸入信號相比頻率更高，由FET的柵極引起的容量成分的影響比由FET的導(dǎo)通電阻帶來的影響還大。因此，對2.4MHz以上的高頻，假如容量成分對插入損失的影響比FET的導(dǎo)通電阻的影響大，與其減小導(dǎo)通電阻還不如在設(shè)計時著眼于減小容量成分。即，必須考慮與過去的設(shè)計完全相反的思路。
另一方面，圖4示出FET的柵極長度Lg為0.5μm時柵極寬度Wg和隔離度的關(guān)系。
若在輸入信號為1GHz時將柵極寬度Wg從1000μm縮小為600μm，則隔離度會從19.5dB變成23.5dB，可以改善4.0dB。若在輸入信號為2.4GHz時將柵極寬度Wg從1000μm縮小為600μm，則隔離度會從14dB變成18dB，同樣可以改善4.0dB。即，隔離度依賴于FET的導(dǎo)通電阻而得到改善。
因此，由圖3可知，對2.4MHz以上的高頻，若考慮到插入損失只增大一點點，還不如在設(shè)計時優(yōu)先考慮圖4所示的隔離度，這樣可以縮小化合物半導(dǎo)體芯片的尺寸。即，若輸入信號為2.4MHz時柵極寬度Wg在700μm以下，可以確保16.5dB以上的隔離度，進而，若是600μm以下的柵極寬度，則可以確保18dB以上的隔離度。
具體地說，在圖2示出了實際的電路圖形的本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，設(shè)計了柵極長度Lg為0.5μm、柵極寬度為600μm的FET1和FET2，確保插入損失為0.65dB，隔離度為18dB。該特性可以作為使用了包含蘭牙(用無線將便攜式電話、筆記本電腦、便攜式信息終端、數(shù)字相機及其他外設(shè)相互連接來適應(yīng)移動環(huán)境和商業(yè)環(huán)境的通信規(guī)格)的4GHz ISM頻帶(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)頻帶)的頻譜擴散通信應(yīng)用領(lǐng)域中的通信開關(guān)加以有效地利用。
接著，說明大幅度縮小焊盤和布線層之間的距離的情況。
圖2和圖6示出本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的焊盤結(jié)構(gòu)。如圖2的平面圖所示，公共輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2、控制端子Ct1-1、Ct1-2的5個焊盤配置在襯底的周圍。各焊盤的特征如圖6所示，由在襯底11上沿其周圍設(shè)置的n+型高濃度區(qū)40(在圖2中由雙點劃線表示)、大部分設(shè)在襯底11上的柵極金屬層20和重疊在柵極金屬層20上的焊盤金屬層30形成。高濃度區(qū)40在形成源極區(qū)和漏極區(qū)的離子注入工序中同時形成。因此，金的焊接線41被球焊在焊盤的焊盤金屬層30上。
因此，與過去焊盤全部直接在襯底11上形成的情況不同，在焊盤的周邊部下面的襯底的表面設(shè)置高濃度區(qū)40。因此，與不攙雜襯底11(雖然是半絕緣性，但襯底電阻值為1×107Ω·cm)表面不同，因雜質(zhì)濃度高(離子種類是29Si+，濃度為1～5×108cm-3)故延伸不到焊盤周邊部的耗盡層，所以，可以使焊盤與相鄰布線層之間的距離從20μm減小到能確保20dB的隔離度的5μm。
具體地說，由圖2可知，公共輸入端子IN的焊盤除上邊之外，沿其3個邊設(shè)置高濃度區(qū)40，輸出端子OUT1、0UT2的焊盤沿其4個邊呈C字形狀設(shè)置高濃度區(qū)40，只剩下GaAs襯底的角落部分，控制端子Ct11、Ct12的焊盤除GaAs襯底的角部和電阻R1、R2的連接部分，沿不規(guī)則五角形的4個邊呈C字形狀設(shè)置高濃度區(qū)40。不設(shè)高濃度區(qū)40的部分都是面對GaAs襯底的周邊的部分，即使耗盡層展寬，相鄰焊盤和布線之間也有足夠的距離，是不存在泄漏問題的部分。
因此，由于5個焊盤占有半導(dǎo)體芯片的將近一半，所以，若采用本發(fā)明的焊盤結(jié)構(gòu)，可以在焊盤附近配置布線層，有助于縮小半導(dǎo)體芯片的尺寸。
結(jié)果，可以將本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體芯片的尺寸縮小到0.37×0.30mm2。這意味著比過去的化合物半導(dǎo)體芯片的尺寸實際上可以縮小20％。
此外，在本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，實現(xiàn)了種種電路特性的改善。第1，表示開關(guān)對高頻輸入功率的反射的電壓駐波比VSWR達到了1.1～1.2。VSWR表示在高頻傳輸線路的不連續(xù)部分發(fā)生的反射波和入射波之間產(chǎn)生的電壓駐波的最大值和最小值的比，在理想狀態(tài)下，VSWR＝1，表示反射為0。在具有分路FET的先有的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，VSWR＝1.4左右，本發(fā)明大幅度改善了電壓駐波比。這是因為，在本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，在高頻傳輸線路中只有作為開關(guān)使用的FET1、FET2，電路簡單，只有元件尺寸極小的FET。
第2，表示輸出信號相對高頻輸入信號的失真水平的線性特性Pin1dB實現(xiàn)了30dBm。圖5示出了輸入輸出功率的線性特性。輸入輸出的功率比理想情況下是1，但因有插入損失故輸出功率減小。因當(dāng)輸入功率大時輸出功率失真，故把輸出功率相對輸入功率下降1dB的點表示為Pin1dB。在具有分路FET的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，Pin1dB為26dBm，而在沒有分路FET的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，Pin1dB為30dBm，大約改善了4dB以上。這是因為，受FET的夾斷電壓的影響，對具有分路FET的情況，是已夾斷的開關(guān)用FET和分路用FET相乘的結(jié)果，而對本發(fā)明的沒有分路FET的情況則只有已夾斷的開關(guān)用FET的影響。
發(fā)明效果如上所述，若按照本發(fā)明，可得到以下種種效果。
第1，對2.4GHz以上的高頻，設(shè)計時著眼于確保隔離度而省去分路FET，使用逆向思維方法，從兩方面去考慮過去采用的降低FET的導(dǎo)通電阻的效果，將開關(guān)用的FET1和FET2的柵極寬度Wg設(shè)計為700μm以下。結(jié)果，可以縮小開關(guān)用的FET1和FET2的尺寸，而且可以將插入損失抑制得很小，可以確保隔離度。
第2，在本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，因可以實現(xiàn)省去分路FET的設(shè)計，故構(gòu)成部件只有與FET1、FET2、電阻R1、R2、公共輸入端子IN、輸出端子OUT1、OUT2、控制端子Ct1-1、Ct1-2對應(yīng)的焊盤，與先有的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置相比，具有可以用最少的構(gòu)成部件構(gòu)成的優(yōu)點。
第3，通過在占有半導(dǎo)體芯片尺寸的將近一半的焊盤的周邊部設(shè)置高濃度區(qū)，可以使焊盤和相鄰的布線層靠近配置，使其距離達到5μm，所以，可以以很小的空間來確保高頻信號的藕合和耐壓，大幅度地縮小芯片尺寸。
第4，如上所述，通過最小的構(gòu)成部件和縮小焊盤與布線層之間的距離，可以使半導(dǎo)體芯片比先有的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置縮小20％，可以大幅度提高與硅半導(dǎo)體芯片的價格競爭力。此外，因芯片尺寸小，故可以封裝成比先有的的小型封裝(MCP6 大小為2.1mm×2.0mm×0.9mm)更小的小型封裝(SMCP6 大小為1.6 mm×1.6mm×0.75mm)。
第5，因即使對2.4MGz以上的高頻插入損失也不增加，故可以實現(xiàn)即使省去分路FET也能確保隔離性能的設(shè)計。例如，在3Ghz的輸入信號下，即使柵極寬度為300μm，在沒有分路FET時也能夠充分確保隔離性能。
第6，在本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，可以使表示開關(guān)對高頻輸入功率的反射的電壓駐波比VSWR達到1.1～1.2，能夠提供反射小的開關(guān)。
第7，在本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中，可以使表示輸出信號相對高頻輸入信號的失真水平的線性特性Pin1dB提高到30dBm，能夠大幅度改善開關(guān)的線性特性。
權(quán)利要求
1.一種化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，在溝道層的表面形成設(shè)有源極、柵極和漏極的第1和第2FET，將兩FET的源極或漏極作為公共輸入端子，將兩FET的漏極或源極作為第1和第2輸出端子，對與兩FET的柵極連接的控制端子加控制信號，使某一FET導(dǎo)通，并在上述公共輸入端子和上述第1、第2輸出端子的某一方之間形成信號通路，其特征在于在成為上述公共輸入端子、上述第1、第2輸出端子、上述控制端子的焊盤周邊部的下面設(shè)置高濃度區(qū)，使其與直接設(shè)在半絕緣性襯底上的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置的其它電路圖形之間的距離小于20μm。
2.權(quán)利要求1記載的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，其特征在于在具有相鄰的上述焊盤的部分，用上述高濃度區(qū)將相互的周邊部包圍。
3.權(quán)利要求1記載的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，其特征在于上述焊盤的中央部與上述半絕緣性襯底接觸，將焊接線固定在上述焊盤的中央部。
4.權(quán)利要求1記載的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，其特征在于使用源極區(qū)和漏極區(qū)的擴散區(qū)作為上述高濃度區(qū)。
5.權(quán)利要求1記載的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，其特征在于使用GaAs襯底作為上述半絕緣性襯底，在其表面形成上述溝道層。
6.權(quán)利要求1記載的化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置，其特征在于上述第1和第2FET由與上述溝道層點焊鍵接觸的柵極和與上述溝道層歐姆接觸的源極和漏極形成。
全文摘要
一種化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置,原來為了盡可能減小插入損失,采用了將柵極寬度Wg取得大一些、降低FET的導(dǎo)通電阻的方法。此外,還將焊盤和相鄰布線層之間的距離取為20μm以上。對2.4GHz以上的高頻,設(shè)計時著眼于確保隔離度而省去分路FET,使用逆向思維方法,從兩方面去考慮過去采用的降低FET的導(dǎo)通電阻的效果。即,在化合物半導(dǎo)體開關(guān)電路裝置中,將開關(guān)用的FET的柵極寬度設(shè)定在700μm以下來減小其尺寸,同時,在焊盤周邊部設(shè)置高濃度區(qū)40,用小的空間來確保高頻信號的耦合和耐壓。結(jié)果,可以大幅度縮小芯片的尺寸。
文檔編號H03K17/00GK1348218SQ01125560
公開日2002年5月8日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月10日
發(fā)明者淺野哲郎, 平井利和 申請人:三洋電機株式會社