關于具有改善性能的射頻開關的器件和方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請請求W下申請的優先權，2013年11月12日提交的名稱為RADIO-FREQUENCY 呢VICES HAVING IMPROVED VOLTAGE HANDLING CAPABILITY (具有改善電壓處理能力的射頻 器件）的美國臨時申請號61/902, 808 ;2013年11月12日提交的名稱為RADIO-FREQUENCY DEVICES HAVING IMPROVED ON-RESISTANCE 陽RF0RMANCE(具有改善導通電阻性能的射頻 器件）的美國臨時申請號61/902, 809 ;2013年11月12日提交的名稱為RADIO-FREQUENCY DEVICES HAVING IMPROVED LI肥ARITY陽RF0RMANCE (具有改善線性性能的射頻器件）的美 國臨時申請號61/902, 810 ;2014年11月5日提交的名稱為RADIO-FREQ肥NCY SWITCHING DEVICES HAVING IMPROVED VOLTAGE HANDLING CAPABILITY (具有改善電壓處理能力的射 頻開關器件）的美國申請號14/534, 146 ;2014年11月5日提交的名稱為DEVICES AND METHODS RELATED TO RADIO-FRE卵ENCY SWITC皿S HAVING IMPROVED ON-RESISTANCE PERFORMANCE(關于具有改善導通電阻性能的射頻開關的器件和方法）的美國申請號 14/5：34148 及 2014 年 11 月 5 日提交的名稱為 IMPROVED LI肥ARITY 陽RF0RMANCE FOR RADIO-FREQ肥NCY SW口C肥S (用于射頻開關的改善線性性能）的美國申請號14/534, 149， 其每一個公開的內容通過引用而明確地整體結合于此。
技術領域
[0003] 本公開總地涉及一種改善的射頻開關器件。
【背景技術】
[0004] 在一些射頻（R巧應用中，開關一般布置在堆找配置中W便于適當地處理功率。例 女口，可W使用更高的堆找高度W允許RF開關來承受（withstand)更高的功率。
【發明內容】
[0005] 根據根據一些實現方式，本公開涉及一種開關器件，所述開關器件包括第一端子 和第二端子。所述開關器件進一步包括在第一端子和第二端子之間串聯連接W形成堆找的 多個開關元件。開關元件具有參數的非均勻分布。非均勻分布使得所述堆找具有比對應于 具有參數的基本均勻分布的類似堆找的第二電壓處理能力大的第一電壓處理能力。
[0006] 在一些實施例中，堆找可W進一步具有第一導通電阻（Ron)值，所述第一導通電 阻值小于對應于所述類似堆找的第二Ron值。在一些實施例中，堆找可W進一步具有比對 應于所述類似堆找的第二線性性能更好的第一線性性能。
[0007] 在一些實施例中，多個開關元件中的每一個可W包括具有形成在有源區域上的源 極、漏極和柵極的場效應晶體管（FET)。所述FET可W實現為絕緣體上娃（SOI)器件。
[0008] 在一些實施例中，參數可W包括柵極的長度。陽T可W實現為梳指配置器件，使得 柵極包括多個矩形形狀的柵極梳指，其中在源極觸點的矩形形狀的源極梳指和漏極觸點的 矩形形狀的漏極梳指之間實現每一個柵極梳指。
[0009] 在一些實施例中，柵極長度的非均勻分布可W基于與FET相關聯的另一參數的非 均勻分布。柵極長度的非均勻分布可W大致跟隨另一參數的非均勻分布。
[0010] 在一些實施例中，另一參數可W包括每一個陽T上的電壓VDS的分布。可W選擇 柵極長度的非均勻分布W產生電壓VDS分布的按比例縮放的版本。電壓VDS分布的按比例 縮放的版本可W基于對應于柵極長度的基本均勻分布的電壓VDS分布的最高值的按比例 縮放。電壓VDS的最高值可W用于來自第一端子的第一 FET。第一端子可W被配置為用于 接收射頻（R巧信號的輸入端子。
[0011] 在一些實施例中，至少第一 FET的柵極長度可W大于柵極長度的均勻分布值。FET 的至少一些可W具有比柵極長度的均勻分布值更小的柵極長度。
[0012] 在一些實施例中，用于柵極長度的非均勻分布的FET的VDS值的總和可W大于用 于柵極長度的均勻分布的FET的VDS值的總和。用于柵極長度的非均勻分布的FET的柵極 長度的總和可W大于用于柵極長度的均勻分布的FET的柵極長度的總和。
[0013] 在一些實施例中，柵極長度的非均勻分布可W包括多組柵極長度值，其中每組具 有柵極長度的共同值。
[0014] 在一些實施例中，陽T的至少一些可W包括柵極寬度的不同值。在一些實施例中， 第一端子可W是輸入端子，第二端子可W是輸出端子。在一些實施例中，開關器件可W是射 頻（R巧開關器件。
[0015] 在多個實現方式中，本公開涉及一種半導體裸芯，所述半導體裸芯包括半導體基 底和多個串聯連接W形成堆找的場效應晶體管（FET)。所述FET具有參數的非均勻分布。 非均勻分布使得所述堆找具有比對應于具有參數的基本均勻分布的類似堆找的第二電壓 處理能力大的第一電壓處理能力。
[0016] 根據多個教導，本公開涉及一種用于制造射頻（R巧開關器件的方法。所述方法包 括提供半導體基底，W及在半導體基底上形成多個場效應晶體管（FET)使得所述FET具有 參數的非均勻分布。所述方法進一步包括連接FET W形成堆找，使得非均勻分布使得所述 堆找具有比對應于具有參數的基本均勻分布的類似堆找的第二電壓處理能力大的第一電 壓處理能力。
[0017] 在一些實現方式中，本公開涉及一種射頻（R巧開關模塊，所述射頻（R巧開關模 塊包括被配置為容納多個組件的封裝基底。RF開關模塊進一步包括安裝在封裝基底上的 裸芯。所述裸芯包括開關電路。開關電路包括多個串聯連接W形成堆找的場效應晶體管 (FET)。FET具有參數的非均勻分布。非均勻分布使得所述堆找具有比對應于具有參數的基 本均勻分布的類似堆找的第二電壓處理能力大的第一電壓處理能力。
[0018] 根據一些實現方式，本公開涉及一種無線設備，所述無線設備包括發射器和與所 述發射器通信的功率放大器。功率放大器被配置為放大發射器所產生的射頻（R巧信號。無 線設備進一步包括被配置為發送已放大的RF信號的天線。無線設備進一步包括被配置為 將已放大的RF信號從功率放大器路由到天線的開關電路。開關電路包括多個串聯連接W 形成堆找的場效應晶體管（FET)。FET具有參數的非均勻分布。非均勻分布使得所述堆找 具有比對應于具有參數的基本均勻分布的類似堆找的第二電壓處理能力大的第一電壓處 理能力。
[0019] 在多個實現方式中，本公開涉及一種開關器件，所述開關器件包括第一端子和第 二端子，w及在第一端子和第二端子之間串聯連接w形成堆找的多個開關元件。開關元件 具有參數的非均勻分布。非均勻分布使得所述堆找具有比對應于具有參數的基本均勻分布 的類似堆找的第二導通電阻（Ron)值小的第一 Ron值。
[0020] 在一些實施例中，堆找可W進一步具有至少與對應于所述類似堆找的第二電壓處 理能力一樣高的第一電壓處理能力。在一些實施例中，堆找可W進一步具有比對應于所述 類似堆找的第二線性性能更好的第一線性性能。
[0021] 在一些實施例中，多個開關元件中的每一個都可包括場效應晶體管（陽T)，所述 FET具有在有源區域上形成的源極、漏極和柵極。FET還可W實現為絕緣體上娃（SOI)器件。
[0022] 在一些實施例中，參數可W包括柵極的長度。陽T可W實現為梳指配置器件，使得 柵極包括多個矩形形狀的柵極梳指，其中在源極觸點的矩形形狀的源極梳指和漏極觸點的 矩形形狀的漏極梳指之間實現每一個柵極梳指。
[0023] 在一些實施例中，柵極長度的非均勻分布可W基于與FET相關聯的另一參數的非 均勻分布。柵極長度的非均勻分布可W大致跟隨另一參數的非均勻分布。
[0024] 在一些實施例中，另一參數可W包括每一個陽T上的電壓VDS的分布。可W選擇 柵極長度的非均勻分布W產生電壓VDS分布的按比例縮放的版本。電壓VDS分布的按比例 縮放的版本可W基于對應于柵極長度的基本均勻分布的電壓VDS分布的最高值的按比例 縮放。電壓VDS的最高值可W用于來自第一端子的第一 FET。第一端子可W被配置為用于 接收射頻（R巧信號的輸入端子。
[00巧]在一些實施例中，至少第一陽T的柵極長度可W大于柵極長度的均勻分布值。陽T 的至少一些可W具有比柵極長度的均勻分布值更小的柵極長度。
[0026] 在一些實施例中，用于柵極長度的非均勻分布的FET的VDS值的總和可W大于用 于柵極長度的均勻分布的FET的VDS值的總和。用于柵極長度的非均勻分布的FET的柵極 長度的總和可W大于用于柵極長度的均勻分布的FET的柵極長度的總和。
[0027] 在一些實施例中，柵極長度的非均勻分布可W包括多組柵極長度值，其中每一個 組具有柵極長度的共同值。
[0028] 在一些實施例中，陽T的至少一些可W包括不同的柵極寬度值。在一些實施例中， 第一端子可W是輸入端子，第二端子可W是輸出端子。在一些實施例中，開關器件可W是射 頻（R巧開關器件。
[0029] 根據一些教導，本公開涉及一種半導體裸芯，所述半導體裸芯包括半導體基底和 多個串聯連接W形成堆找的場效應晶體管（FET)。所述FET具有參數的非均勻分布。非均 勻分布使得所述堆找具有比對應于具有參數的基本均勻分布的類