JP2015173227A - Semiconductor switch and semiconductor substrate - Google Patents

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Atsushi Ishimaru
淳 石丸
増田 敬太
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor switch which reduces harmonic distortion, and to provide a semiconductor substrate.SOLUTION: A semiconductor switch includes: a semiconductor substrate 31 including a first portion 31a having first specific resistance and a second portion 31b provided on the first portion 31a and containing an impurity having concentration higher than the first portion 31a; an insulator film 32 provided on the second portion 31b of the semiconductor substrate 31; a semiconductor layer 33 provided on the insulation film 32 and having second specific resistance lower than the first specific resistance; first wiring provided at the insulator film 32 side; a semiconductor switch part SW which is provided on the semiconductor layer 33 and electrically connected with the first wiring; and a first conductor provided between the first wiring and the semiconductor substrate 31.

Description

本実施形態は、半導体スイッチ及び半導体基板に関する。   The present embodiment relates to a semiconductor switch and a semiconductor substrate.

携帯機器などには、アンテナを送信用または受信用に切り替えるための高周波スイッチが用いられている。従来、この高周波スイッチとして、絶縁ゲート電界効果トランジスタ(MOSトランジスタ)を有する半導体スイッチが用いられている。   A portable device or the like uses a high-frequency switch for switching an antenna for transmission or reception. Conventionally, a semiconductor switch having an insulated gate field effect transistor (MOS transistor) is used as the high-frequency switch.

半導体スイッチは、半導体基板に絶縁膜を介して半導体層が設けられたSOI(Silicon on Insulator)基板に設けることが有効である。高抵抗の半導体基板を用いることにより、高周波回路と半導体基板との寄生容量が低減され、半導体スイッチの高速化が図られる。   It is effective to provide a semiconductor switch on an SOI (Silicon on Insulator) substrate in which a semiconductor layer is provided on a semiconductor substrate via an insulating film. By using a high-resistance semiconductor substrate, the parasitic capacitance between the high-frequency circuit and the semiconductor substrate is reduced, and the speed of the semiconductor switch can be increased.

然しながら、SOI基板上に設けられた半導体スイッチにおいては、高周波信号によって高調波歪が発生するという問題がある。   However, the semiconductor switch provided on the SOI substrate has a problem that harmonic distortion is generated by a high-frequency signal.

特開平08−316420号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-316420 特開2008−227084号公報JP 2008-227084 A

本実施形態の課題は高調波歪を低減できる半導体スイッチ及び半導体基板を提供することにある。   The subject of this embodiment is providing the semiconductor switch and semiconductor substrate which can reduce a harmonic distortion.

一つの実施形態によれば、半導体スイッチは、第1の比抵抗を有する第1部分と、前記第1部分上に設けられ、前記第1部分より高い濃度の不純物を含有する第2部分とを備えた半導体基板と、前記半導体基板の前記第2部分上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられ、前記第1の比抵抗より低い第2の比抵抗を有する半導体層と、前記絶縁膜側に設けられた第1の配線と、前記半導体層に設けられ、前記第1の配線に電気的に接続された半導体スイッチ部と、前記第1の配線と前記半導体基板の間に設けられた第1導電体と、を具備する。   According to one embodiment, a semiconductor switch includes a first portion having a first specific resistance, and a second portion provided on the first portion and containing an impurity having a higher concentration than the first portion. A semiconductor substrate, an insulating film provided on the second portion of the semiconductor substrate, a semiconductor layer provided on the insulating film and having a second specific resistance lower than the first specific resistance; A first wiring provided on the insulating film side; a semiconductor switch provided in the semiconductor layer and electrically connected to the first wiring; and between the first wiring and the semiconductor substrate. A first conductor provided.

実施形態1に係る半導体スイッチを示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the semiconductor switch according to the first embodiment. 実施形態1に係る半導体スイッチチが設けられた半導体チップを示す図。1 is a diagram showing a semiconductor chip provided with a semiconductor switch according to a first embodiment. 実施形態1に係る半導体スイッチが設けられるSOI基板を示す断面図。1 is a cross-sectional view illustrating an SOI substrate on which a semiconductor switch according to Embodiment 1 is provided. 実施形態1に係る半導体スイッチの要部を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of the semiconductor switch according to the first embodiment. 実施形態1に係る半導体スイッチの要部の形成方法を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the formation method of the principal part of the semiconductor switch which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係る半導体スイッチの別の要部を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating another main part of the semiconductor switch according to the first embodiment. 実施形態1に係る半導体スイッチの別の要部を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating another main part of the semiconductor switch according to the first embodiment. 実施形態2に係る半導体スイッチの要部を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a main part of a semiconductor switch according to a second embodiment. 実施形態2に係る半導体スイッチの要部の形成方法を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the formation method of the principal part of the semiconductor switch which concerns on Embodiment 2 in order. 実施形態3に係る半導体スイッチの要部を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a main part of a semiconductor switch according to a third embodiment. 実施形態4に係る半導体スイッチを示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a semiconductor switch according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る半導体スイッチが設けられた半導体チップを示す図。FIG. 6 is a view showing a semiconductor chip provided with a semiconductor switch according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る半導体スイッチの要部を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of a semiconductor switch according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る半導体スイッチの要部を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a main part of a semiconductor switch according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る半導体スイッチの別の要部を示す平面図。FIG. 10 is a plan view showing another main part of the semiconductor switch according to the fourth embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
本実施形態に係る半導体スイッチについて図1乃至図4を用いて説明する。図1は本実施形態の半導体スイッチを示す回路図である。図2は、半導体スイッチが設けられ半導体チップを示す平面図である。図3は半導体スイッチが設けられるSOI(Silicon On Insulator)基板を示す図である。図4は半導体スイッチの高周波配線の下方に設けられたバイアスラインを示す図で、図4(a)はその平面図、図4(b)は図4(a)のA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。
(Embodiment 1)
The semiconductor switch according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor switch of the present embodiment. FIG. 2 is a plan view showing a semiconductor chip provided with a semiconductor switch. FIG. 3 is a diagram showing an SOI (Silicon On Insulator) substrate provided with a semiconductor switch. 4A and 4B are diagrams showing a bias line provided below the high-frequency wiring of the semiconductor switch. FIG. 4A is a plan view thereof, and FIG. 4B is taken along the line AA in FIG. It is sectional drawing which cut | disconnected and looked at the arrow direction.

本実施形態の半導体スイッチは、例えば携帯機器などの送信用または受信用にアンテナの切り替えを行う高周波スイッチで、1入力(出力)端子(共通端子)と複数の出力(入力)端子(個別端子)を有する多ポートの双方向スイッチである。   The semiconductor switch of the present embodiment is a high-frequency switch that switches antennas for transmission or reception, for example, for portable devices, etc. One input (output) terminal (common terminal) and a plurality of output (input) terminals (individual terminals) Is a multi-port bidirectional switch.

始めに、半導体スイッチの概要を説明する。   First, an outline of the semiconductor switch will be described.

図1乃至図4に示すように、本実施形態の半導体スイッチ10はSOI(Silicon On Insulator)基板30に設けられる。アンテナ端子11と高周波端子(RF1乃至RF8)は高周波配線(RW0乃至RW8)で接続されている。半導体スイッチ部(SW1乃至SW8)は高周波配線(第1の配線)の途中に挿入され、高周波配線に電気的に接続されている。高周波配線の下方にはバイアスライン(第1導電体)12が設けられている。バイアスライン12は、アンテナ端子11および高周波端子の下方にも設けられている。バイアスライン12は、シリコン基板31に対して正にバイアスされている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the semiconductor switch 10 of the present embodiment is provided on an SOI (Silicon On Insulator) substrate 30. The antenna terminal 11 and the high frequency terminals (RF1 to RF8) are connected by high frequency wirings (RW0 to RW8). The semiconductor switch sections (SW1 to SW8) are inserted in the middle of the high frequency wiring (first wiring) and are electrically connected to the high frequency wiring. A bias line (first conductor) 12 is provided below the high-frequency wiring. The bias line 12 is also provided below the antenna terminal 11 and the high frequency terminal. The bias line 12 is positively biased with respect to the silicon substrate 31.

SOI基板30では、シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面近傍に電荷(電子)が蓄積され易い。高周波配線に高周波信号が流れると、電荷は高周波の電界により加速されて移動する。高周波信号には、電荷の移動に起因する高調波歪が発生する。   In the SOI substrate 30, charges (electrons) are easily accumulated near the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31. When a high-frequency signal flows through the high-frequency wiring, the charge is accelerated and moved by the high-frequency electric field. In the high-frequency signal, harmonic distortion due to charge movement occurs.

シリコン酸化膜32に接するシリコン基板31の第2部分31bは高濃度アクセプタを有している。高濃度アクセプタは界面近傍の電荷を中和するので、界面の電荷密度を低減させることができる。   The second portion 31b of the silicon substrate 31 in contact with the silicon oxide film 32 has a high concentration acceptor. Since the high concentration acceptor neutralizes the charge in the vicinity of the interface, the charge density at the interface can be reduced.

更に、バイアスライン12は、クーロン力により界面近傍の電荷を引き寄せるので、高周波配線に高周波信号が流れても、電荷の移動を抑制することができる。   Furthermore, since the bias line 12 draws the electric charge in the vicinity of the interface by the Coulomb force, the movement of the electric charge can be suppressed even if a high frequency signal flows through the high frequency wiring.

従って、両者の相乗効果をもって、高調波歪を低減することができる。多くのポートを有し、高周波配線の総距離が長い半導体スイッチほど、高周波信号の歪防止効果が高くなる。   Therefore, harmonic distortion can be reduced with a synergistic effect of both. A semiconductor switch having many ports and a long total distance of the high-frequency wiring has a higher effect of preventing distortion of the high-frequency signal.

次に、半導体スイッチ10の詳細を説明する。   Next, details of the semiconductor switch 10 will be described.

図1に示すように、半導体スイッチ10には、例えばアンテナ端子(共通端子)11と、8つの高周波端子(個別端子)RF1、RF2、RF3、RF4、RF5、RF6、RF7、RF8が設けられている。アンテナ端子11からノードN1、N2、N3を順に経由してノードN4に到るメインの高周波配線RW0が設けられている。   As shown in FIG. 1, the semiconductor switch 10 is provided with, for example, an antenna terminal (common terminal) 11 and eight high-frequency terminals (individual terminals) RF1, RF2, RF3, RF4, RF5, RF6, RF7, and RF8. Yes. A main high-frequency wiring RW0 is provided from the antenna terminal 11 to the node N4 through the nodes N1, N2, and N3 in this order.

ノードN1から高周波端子RF1に到る高周波配線RW1が設けられている。ノードN2から高周波端子RF2に到る高周波配線RW2が設けられている。ノードN3から高周波端子RF3に到る高周波配線RW3が設けられている。ノードN4から高周波端子RF4に到る高周波配線RW4が設けられている。   A high frequency wiring RW1 from the node N1 to the high frequency terminal RF1 is provided. A high frequency wiring RW2 from the node N2 to the high frequency terminal RF2 is provided. A high frequency wiring RW3 extending from the node N3 to the high frequency terminal RF3 is provided. A high frequency wiring RW4 extending from the node N4 to the high frequency terminal RF4 is provided.

同様に、ノードN1から高周波端子RF5に到る高周波配線RW5が設けられている。ノードN2から高周波端子RF6に到る高周波配線RW6が設けられている。ノードN3から高周波端子RF7に到る高周波配線RW7が設けられている。ノードN4から高周波端子RF8に到る高周波配線RW8が設けられている。   Similarly, a high frequency wiring RW5 from the node N1 to the high frequency terminal RF5 is provided. A high frequency wiring RW6 from the node N2 to the high frequency terminal RF6 is provided. A high frequency wiring RW7 from the node N3 to the high frequency terminal RF7 is provided. A high frequency wiring RW8 from the node N4 to the high frequency terminal RF8 is provided.

高周波信号は、例えば700MHz以上の周波数と、20dBm以上の電力を有する高周波信号である。高周波信号は、例えばUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)方式で変調された高周波信号である。   The high frequency signal is, for example, a high frequency signal having a frequency of 700 MHz or more and a power of 20 dBm or more. The high frequency signal is a high frequency signal modulated by, for example, a UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) system.

以下、高周波配線RW1に関して説明するが、高周波配線RW2乃至RW8についても同様であり、その説明は省略する。   Hereinafter, the high frequency wiring RW1 will be described, but the same applies to the high frequency wirings RW2 to RW8, and the description thereof will be omitted.

高周波配線RW1の途中に、絶縁ゲート電界効果トランジスタ(MOSトランジスタ)を有する半導体スイッチ部SW1が挿入されている。半導体スイッチ部SW1は、ノードN1と高周波端子RF1との間に、直列接続されたMOSトランジスタ(以後、スルートランジスタという)T1と、高周波端子RF1と接地端子GNDとの間に、直列接続されたMOSトランジスタ(以後、シャントトランジスタという)S1を有している。   A semiconductor switch unit SW1 having an insulated gate field effect transistor (MOS transistor) is inserted in the middle of the high-frequency wiring RW1. The semiconductor switch SW1 includes a MOS transistor (hereinafter referred to as a through transistor) T1 connected in series between the node N1 and the high frequency terminal RF1, and a MOS connected in series between the high frequency terminal RF1 and the ground terminal GND. It has a transistor (hereinafter referred to as a shunt transistor) S1.

各スルートランジスタT1のゲート端子には、スイッチング動作を安定させる目的(発振防止等)の抵抗R1が接続されている。抵抗R1は高周波信号が後述するバイアス/制御信号回路21に漏洩しない程度の高い抵抗値を有している。各シャントトランジスタS1のゲート端子にも、高周波信号漏えい防止用の抵抗R2が接続されている。抵抗R1、R2は、例えば100kΩ以上の抵抗である。   A resistor R1 for the purpose of stabilizing the switching operation (such as preventing oscillation) is connected to the gate terminal of each through transistor T1. The resistor R1 has a high resistance value such that a high frequency signal does not leak to a bias / control signal circuit 21 described later. A resistor R2 for preventing high frequency signal leakage is also connected to the gate terminal of each shunt transistor S1. The resistors R1 and R2 are resistors of 100 kΩ or more, for example.

各スルートランジスタT1のゲート端子には、制御信号Cont1が印加される。各シャントトランジスタS1のゲート端子には、制御信号Cont1を反転した制御信号Cont1/が印加される。従って、スルートランジスタT1とシャントトランジスタS1は相補的に導通状態または非導通状態になる。   A control signal Cont1 is applied to the gate terminal of each through transistor T1. A control signal Cont1 / obtained by inverting the control signal Cont1 is applied to the gate terminal of each shunt transistor S1. Accordingly, the through transistor T1 and the shunt transistor S1 are complementarily turned on or off.

例えば、アンテナ端子11と高周波端子RF1の間を導通状態とするには、スルートランジスタT1を導通状態にし、シャントトランジスタS1を非導通状態にする。同時にスルートランジスT2乃至T8を全て非導通状態にし、シャントトランジスタS2乃至S8を全て導通状態にする。   For example, in order to make the antenna terminal 11 and the high-frequency terminal RF1 conductive, the through transistor T1 is made conductive and the shunt transistor S1 is made nonconductive. At the same time, the through transistors T2 to T8 are all turned off, and the shunt transistors S2 to S8 are turned on.

高周波配線RW0乃至RW8の下方で且つシリコン基板31の上方には破線で囲った領域にバイアスライン(第1導電体)12が設けられている。バイアスライン12は、アンテナ端子11および高周波端子RF1乃至RF8の下方で且つシリコン基板31の上方に設けられている。   A bias line (first conductor) 12 is provided in a region surrounded by a broken line below the high-frequency wirings RW0 to RW8 and above the silicon substrate 31. The bias line 12 is provided below the antenna terminal 11 and the high frequency terminals RF1 to RF8 and above the silicon substrate 31.

即ち、バイアスライン12は、高周波配線RW0乃至RW8およびシリコン基板31に接していない。バイアスライン12は、半導体スイッチ部SW1乃至SW8の下方には設けられていない。   That is, the bias line 12 is not in contact with the high-frequency wirings RW0 to RW8 and the silicon substrate 31. The bias line 12 is not provided below the semiconductor switch units SW1 to SW8.

バイアスライン12は、シリコン基板31の電位より高い電位を有している。具体的には、バイアスライン12はシリコン基板31に対して正にバイアスされている。バイアスライン12は、高周波的にはフローテイングになるように、高周波信号漏えい防止用の抵抗45を介して正の電源46に接続されている。   The bias line 12 has a higher potential than that of the silicon substrate 31. Specifically, the bias line 12 is positively biased with respect to the silicon substrate 31. The bias line 12 is connected to a positive power source 46 via a resistor 45 for preventing high-frequency signal leakage so as to be floating at high frequencies.

図2に示すように、半導体チップ20の一側には、アンテナ端子11、高周波端子RF1乃至RF8、接地端子G1乃至G4、スルートランジスタT1乃至T8、およびシャントトランジスタS1乃至S8が配置されている。   As shown in FIG. 2, on one side of the semiconductor chip 20, an antenna terminal 11, high frequency terminals RF1 to RF8, ground terminals G1 to G4, through transistors T1 to T8, and shunt transistors S1 to S8 are arranged.

接地端子G1は両側に配置されたシャントトランジスタS1、S2に共通接続されている。接地端子G2、G3、G4についても同様であり、その説明は省略する。   The ground terminal G1 is commonly connected to the shunt transistors S1 and S2 arranged on both sides. The same applies to the ground terminals G2, G3, and G4, and description thereof is omitted.

半導体チップ20の他側には、バイアスライン12に印加される電圧、制御信号Cont1乃至Cont8および反転制御信号Cont1/乃至Cont8を生成し、半導体スイッチ10を制御するためのバイアス/制御信号回路21が配置されている。   On the other side of the semiconductor chip 20, a bias / control signal circuit 21 for generating a voltage applied to the bias line 12, control signals Cont 1 to Cont 8, and inversion control signals Cont 1 to Cont 8 and controlling the semiconductor switch 10 is provided. Has been placed.

図12におけるハッチングを施した領域は、バイアスライン12が設けられている領域を示している
図3に示すように、SOI基板30は、第1の比抵抗ρ1を有するp型のシリコン基板(半導体基板)31と、シリコン基板31上に設けられたシリコン酸化膜(絶縁膜)32と、シリコン酸化膜32の上に設けられ、第1の抵抗ρ1より低い第2の比抵抗ρ2を有するp型のシリコン層(半導体層)33を有している。
The hatched region in FIG. 12 shows the region where the bias line 12 is provided. As shown in FIG. 3, the SOI substrate 30 is a p-type silicon substrate (semiconductor) having a first specific resistance ρ1. Substrate) 31, a silicon oxide film (insulating film) 32 provided on the silicon substrate 31, and a p-type provided on the silicon oxide film 32 and having a second specific resistance ρ2 lower than the first resistance ρ1. The silicon layer (semiconductor layer) 33 is provided.

シリコン基板31は、第1の比抵抗ρ1を有する第1部分31aと、第1部分31a上に設けられ、第1部分31aより高濃度の不純物を含有する第2部分31bとを有している。第2部分31bは、シリコン酸化膜32と接している。第2部分31bの厚さは、例えば0.5乃至1μm程度である。   The silicon substrate 31 includes a first portion 31a having a first specific resistance ρ1, and a second portion 31b that is provided on the first portion 31a and contains a higher concentration of impurities than the first portion 31a. . The second portion 31 b is in contact with the silicon oxide film 32. The thickness of the second portion 31b is, for example, about 0.5 to 1 μm.

第1の比抵抗ρ1は、例えば1kΩ・cm以上である。第2の比抵抗ρ2は、例えば10Ω・cm程度である。シリコン酸化膜32の厚さT1は、例えば1乃至2μm程度である。シリコン層33の厚さは、例えば0.1乃至1μm程度である。   The first specific resistance ρ1 is, for example, 1 kΩ · cm or more. The second specific resistance ρ2 is, for example, about 10 Ω · cm. The thickness T1 of the silicon oxide film 32 is, for example, about 1 to 2 μm. The thickness of the silicon layer 33 is, for example, about 0.1 to 1 μm.

シリコン酸化膜32は、BOX(Buried Oxide)層とも呼ばれている。シリコン層33は、SOI層とも呼ばれている。   The silicon oxide film 32 is also called a BOX (Buried Oxide) layer. The silicon layer 33 is also called an SOI layer.

高濃度の不純物は、アクセプタとなる不純物、例えばポロン(B)である。高濃度アクセプタは、正孔を発生する。シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面近傍に蓄積された電荷は正孔により中和されるので、界面近傍の電荷密度が低減する。   The high concentration impurity is an impurity serving as an acceptor, for example, poron (B). High concentration acceptors generate holes. Since charges accumulated near the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31 are neutralized by holes, the charge density near the interface is reduced.

図4に示すように、バイアスライン12は、例えばシリコン層33の一部が除去されて露出したシリコン酸化膜32の上に設けられている。シリコン層33の上にバイアスライン12を覆うように層間絶縁膜41が設けられている。高周波配線42は層間絶縁膜41の上に設けられている。高周波配線42は、高周波配線RW0乃至RW8のいずれでも構わない。   As shown in FIG. 4, the bias line 12 is provided, for example, on the silicon oxide film 32 exposed by removing a part of the silicon layer 33. An interlayer insulating film 41 is provided on the silicon layer 33 so as to cover the bias line 12. The high frequency wiring 42 is provided on the interlayer insulating film 41. The high frequency wiring 42 may be any of the high frequency wirings RW0 to RW8.

バイアスライン12は、長さL1、幅W1を有する短冊状の複数の配線(線状体)43を有している。配線43は平面視で高周波配線42が延在するX方向(第1の方向)に対して所定の角度θ1を有する方向、ここではX方向に対して垂直(θ1=90°)なY方向(第2の方向)で、高周波配線42のエッジより外側に延在している。複数の配線43は、X方向に所定の間隔P1で配列されている。   The bias line 12 includes a plurality of strip-shaped wirings (linear bodies) 43 having a length L1 and a width W1. The wiring 43 is a direction having a predetermined angle θ1 with respect to the X direction (first direction) in which the high-frequency wiring 42 extends in a plan view, here, a Y direction (θ1 = 90 °) perpendicular to the X direction ( (Second direction) extends outside the edge of the high-frequency wiring 42. The plurality of wirings 43 are arranged at a predetermined interval P1 in the X direction.

複数の配線43はそれぞれ、一端が引出配線44に共通接続され、他端が開放されている。配線44は高周波信号漏えい防止用の抵抗45を介して電源46に接続されている。電源46は複数の配線43に正の電圧を印可する。   Each of the plurality of wirings 43 has one end commonly connected to the lead wiring 44 and the other end open. The wiring 44 is connected to a power source 46 through a resistor 45 for preventing high frequency signal leakage. The power supply 46 applies a positive voltage to the plurality of wirings 43.

シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面の電荷は、配線43の下方に引き寄せられ、自由な移動が制限される。   The charges at the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31 are attracted below the wiring 43, and free movement is restricted.

バイアスライン12が短冊状の複数の配線43で構成されているのは、高周波配線42との間の寄生容量を低減させるためである。寄生容量が大きすぎると、寄生容量を介してバイアスライン12にも高周波電流が流れ、電荷の移動を抑制する効果が減じられるためである。   The reason why the bias line 12 is composed of a plurality of strip-shaped wirings 43 is to reduce the parasitic capacitance between the bias lines 12 and the high-frequency wirings 42. This is because if the parasitic capacitance is too large, a high-frequency current also flows through the bias line 12 via the parasitic capacitance, and the effect of suppressing the movement of charges is reduced.

配線43が高周波配線35のエッジより外側に延在しているのは、高周波配線42から周りに漏洩する高周波電界による電荷の移動を抑制するためである。配線43が高周波配線35のエッジより外側に延在していなくても、本実施形態の効果は得ることは可能である。   The reason why the wiring 43 extends outside the edge of the high-frequency wiring 35 is to suppress the movement of charges due to the high-frequency electric field leaking around from the high-frequency wiring 42. Even if the wiring 43 does not extend outside the edge of the high-frequency wiring 35, the effect of the present embodiment can be obtained.

従って、目的の効果が得られる範囲内で、配線43の長さL1と幅W1、所定の角度θ1、および所定の間隔P1を適宜定めればよい。また、所定の角度θ1に特に制限はない。所定の間隔P1は一定でなくても構わない。   Therefore, the length L1 and width W1, the predetermined angle θ1, and the predetermined interval P1 of the wiring 43 may be appropriately determined within a range in which the target effect can be obtained. Further, there is no particular limitation on the predetermined angle θ1. The predetermined interval P1 may not be constant.

次に、バイアスライン12の形成方法について説明する。図5はバイアスライン12の形成工程を順に示す断面図である。   Next, a method for forming the bias line 12 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view sequentially illustrating the formation process of the bias line 12.

図5(a)に示すように、シリコン層33が除去されて露出したシリコン酸化膜32上に、導電膜101として、例えば金属膜をスパッタリング(Sputtering)法により形成する。導電膜101上に、フォトリソグラフィ法により配線43のパターンに対応したレジスト膜102を形成する。   As shown in FIG. 5A, for example, a metal film is formed as a conductive film 101 on the silicon oxide film 32 exposed by removing the silicon layer 33 by a sputtering method. A resist film 102 corresponding to the pattern of the wiring 43 is formed on the conductive film 101 by photolithography.

図5(b)に示すように、レジスト膜102をマスクとして、例えばたRIE(Reactive Ion Etching)法により導電膜101をエッチングする。エッチングされなかった導電膜101が、図4に示す配線43になる。   As shown in FIG. 5B, the conductive film 101 is etched by the RIE (Reactive Ion Etching) method using the resist film 102 as a mask. The conductive film 101 not etched becomes the wiring 43 shown in FIG.

図5(c)に示すように、レジスト膜102を除去した後、シリコン酸化膜32上に、配線43を覆うように、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法によるTEOS(Tetra Ethel Ortho Silicate)膜103を形成する。TEOS膜103が層間絶縁膜41になる。TEOS膜103上に高周波配線42として、例えば金属膜をスパッタリング法により形成する。   As shown in FIG. 5C, after the resist film 102 is removed, a TEOS (Tetra Ethel Ortho Silicate) film 103 is formed on the silicon oxide film 32 by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method so as to cover the wiring 43. Form. The TEOS film 103 becomes the interlayer insulating film 41. For example, a metal film is formed as the high-frequency wiring 42 on the TEOS film 103 by sputtering.

なお、SOI基板30は、SIMOX(Separation by Implantation of Oxygen)方式または張り合わせ方式により得られる。第2部分31bの高濃度のアクセプタはシリコン酸化膜32を介したイオン注入法により得られる。   The SOI substrate 30 is obtained by a SIMOX (Separation by Implantation of Oxygen) method or a bonding method. The high concentration acceptor of the second portion 31 b is obtained by an ion implantation method through the silicon oxide film 32.

以上説明したように、本実施形態の半導体スイッチ10は、高周波配線42の下方で且つシリコン基板31の上方にシリコン基板31に対して正にバイアスされたバイアスライン12を有している。   As described above, the semiconductor switch 10 of this embodiment has the bias line 12 that is positively biased with respect to the silicon substrate 31 below the high-frequency wiring 42 and above the silicon substrate 31.

従って、シリコン基板31とシリコン絶縁膜32の界面に誘起される電荷は、バイアスライン12に引き寄せられ、高周波配線42に流れる高周波信号による電荷の移動が抑制される。その結果、第2部分31bの高濃度アクセプタによる界面電荷密度の低減との相乗効果で、高周波信号に歪が生じるのを防止することができる。更に、高周波配線42の電力損失を低減することができる。   Therefore, the charge induced at the interface between the silicon substrate 31 and the silicon insulating film 32 is attracted to the bias line 12 and the movement of the charge due to the high frequency signal flowing in the high frequency wiring 42 is suppressed. As a result, it is possible to prevent distortion of the high-frequency signal due to a synergistic effect with the reduction of the interface charge density by the high concentration acceptor of the second portion 31b. Furthermore, the power loss of the high frequency wiring 42 can be reduced.

なお、シリコン基板31の第2部分31bに高濃度アクセプタが含有されていなくても、バイアスライン12による界面の電荷の移動を抑制する効果を得ることは可能である。   Even if the second portion 31b of the silicon substrate 31 does not contain a high-concentration acceptor, it is possible to obtain an effect of suppressing the movement of charges at the interface by the bias line 12.

ここでは、配線43がX方向に対して所定の角度θ1を有する方向に延在する場合について説明したが、延在する方向はX方向(θ1=0°)でも構わない。図6はX方向に延在する複数の配線を有するバイアスラインを示す図で、図6(a)はその平面図、図6(b)は図6(a)のA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。   Although the case where the wiring 43 extends in the direction having the predetermined angle θ1 with respect to the X direction has been described here, the extending direction may be the X direction (θ1 = 0 °). 6A and 6B are diagrams showing a bias line having a plurality of wirings extending in the X direction, FIG. 6A being a plan view thereof, and FIG. 6B being taken along line AA in FIG. 6A. It is sectional drawing which cut | disconnected and looked at the arrow direction.

図6に示すように、バイアスライン12は、X方向に延在し、長さL2、幅W2を有する複数の配線47を有している。複数の配線47は、Y方向に所定の間隔P2で配列されている。   As shown in FIG. 6, the bias line 12 includes a plurality of wirings 47 extending in the X direction and having a length L2 and a width W2. The plurality of wirings 47 are arranged at a predetermined interval P2 in the Y direction.

配線47の一端は高周波配線42のX方向のエッジより外側に延在するとともに配線44に共通接続されている。配線47の他端は開放されている。配線47は高周波信号漏えい防止用の抵抗45を介して電源46に接続されている。   One end of the wiring 47 extends outside the edge in the X direction of the high-frequency wiring 42 and is commonly connected to the wiring 44. The other end of the wiring 47 is open. The wiring 47 is connected to a power source 46 through a resistor 45 for preventing high frequency signal leakage.

電源46は複数の配線47に正の電圧を印可する。シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面に生じた電荷は、配線47の下方に引き寄せられ、自由な移動が制限される。   The power supply 46 applies a positive voltage to the plurality of wirings 47. The electric charges generated at the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31 are attracted below the wiring 47 and the free movement is restricted.

目的の効果が得られる範囲内で、配線47の長さL2と幅W2、および所定の間隔P2を適宜定めればよい。   The length L2 and the width W2 of the wiring 47 and the predetermined interval P2 may be appropriately determined within a range in which the target effect can be obtained.

バイアスライン12がシリコン酸化膜32上に設けられた金属膜である場合について説明したが、バイアスライン12をスルートランジスタT1乃至T8、シャントトランジスタS1乃至S8のチャネル層、またはゲート配線と同じ材料で構成することもできる。   Although the case where the bias line 12 is a metal film provided on the silicon oxide film 32 has been described, the bias line 12 is made of the same material as the channel layers of the through transistors T1 to T8 and the shunt transistors S1 to S8 or the gate wiring. You can also

図7(a)はチャネル層と同じ材料で構成されたバイアスラインを示す断面図である。図7(b)はゲート配線と同じ材料で構成されたバイアスラインを示す断面図である。   FIG. 7A is a cross-sectional view showing a bias line made of the same material as the channel layer. FIG. 7B is a cross-sectional view showing a bias line made of the same material as the gate wiring.

図7(a)に示すように、スルートランジスタT1は、シリコン層33を島状に加工することで得られた領域に設けられた一対のソース・ドレイン層50と、ソース・ドレイン層50の間でシリコン層33上に設けられたゲート絶縁膜51と、ゲート絶縁膜51上に設けられたゲート電極52を有している。   As shown in FIG. 7A, the through transistor T1 includes a pair of source / drain layers 50 provided in a region obtained by processing the silicon layer 33 into an island shape, and between the source / drain layers 50. The gate insulating film 51 provided on the silicon layer 33 and the gate electrode 52 provided on the gate insulating film 51 are provided.

ゲート絶縁膜51下方のシリコン層33がチャネル層53である。複数のスルートランジスタT1は、ソース・ドレイン層50を共用するように直列接続されている。   The silicon layer 33 below the gate insulating film 51 is the channel layer 53. The plurality of through transistors T <b> 1 are connected in series so as to share the source / drain layer 50.

ゲーバイアスライン12は、シリコン層33の島状加工と同様に、シリコン層33を短冊状に加工することで得られた複数の配線54を有している。   The gate bias line 12 has a plurality of wirings 54 obtained by processing the silicon layer 33 into a strip shape, like the island processing of the silicon layer 33.

シリコン層33の島状加工およびシリコン層33の短冊状加工により露出したシリコン酸化膜32上に、スルートランジスタT1およびゲーバイアスライン12を覆うように層間絶縁膜55が設けられている。層間絶縁膜55の上に、ゲート電極52が抵抗R1(図示せず)を介して共通接続されたゲート配線56が設けられている。   On the silicon oxide film 32 exposed by the island-shaped processing of the silicon layer 33 and the strip-shaped processing of the silicon layer 33, an interlayer insulating film 55 is provided so as to cover the through transistor T1 and the gate bias line 12. On the interlayer insulating film 55, there is provided a gate wiring 56 in which the gate electrode 52 is commonly connected via a resistor R1 (not shown).

層間絶縁膜55の上にゲート配線56を覆うように層間絶縁膜57が設けられている。層間絶縁膜57の上に高周波配線42が設けられている。   An interlayer insulating film 57 is provided on the interlayer insulating film 55 so as to cover the gate wiring 56. A high frequency wiring 42 is provided on the interlayer insulating film 57.

従って、配線54はチャネル層53と同じ材料で構成され、同一平面上に配置されている。ゲーバイアスライン12は、高周波配線42の下方で且つシリコン基板31の上方に配置されている。   Accordingly, the wiring 54 is made of the same material as the channel layer 53 and is arranged on the same plane. The gate bias line 12 is disposed below the high-frequency wiring 42 and above the silicon substrate 31.

シリコン層33を島状に加工する工程およびシリコン層33を短冊状に加工する工程は、フォトリソグラフィ法およびRIE法により同時に行うことができる。   The step of processing the silicon layer 33 into an island shape and the step of processing the silicon layer 33 into a strip shape can be simultaneously performed by a photolithography method and an RIE method.

図7(b)に示すように、ゲート配線56は層間絶縁膜55の上に設けられたゲート配線材料、例えば不純物が添加されたポリシリコンをゲート配線パターンに加工することで得られる。ゲーバイアスライン12が有する複数の配線58はゲート配線材料を短冊状に加工することで得られる。   As shown in FIG. 7B, the gate wiring 56 is obtained by processing a gate wiring material provided on the interlayer insulating film 55, for example, polysilicon doped with impurities into a gate wiring pattern. The plurality of wirings 58 included in the gate bias line 12 can be obtained by processing a gate wiring material into a strip shape.

従って、配線58はゲート配線56と同じ材料で構成され、同一平面上に配置されている。ゲートバイアスライン12は、高周波配線42の下方で且つシリコン基板31の上方に設けられている。   Therefore, the wiring 58 is made of the same material as the gate wiring 56 and is arranged on the same plane. The gate bias line 12 is provided below the high-frequency wiring 42 and above the silicon substrate 31.

ゲート配線材料をゲート配線パターンに加工する工程およびゲート配線材料を短冊状に加工する工程は、フォトリソグラフィ法およびRIE法により同時に行うことができる。   The step of processing the gate wiring material into a gate wiring pattern and the step of processing the gate wiring material into a strip shape can be simultaneously performed by a photolithography method and an RIE method.

導電膜101は、特に限定されない。導電膜101には、高融点金属膜、高融点金属のシリサイド膜などが利用できる。   The conductive film 101 is not particularly limited. As the conductive film 101, a refractory metal film, a refractory metal silicide film, or the like can be used.

また、配線43、47は、絶縁膜にトレンチを形成し、トレンチに導電膜を埋め込むダマシン法によって形成することもできる。   The wirings 43 and 47 can also be formed by a damascene method in which a trench is formed in an insulating film and a conductive film is embedded in the trench.

配線43、47が短冊状である場合について説明したが、配線43、47の形状は特に限定されない。配線43、47には、別の形状、例えばS字状、ジクザグ状、格子状などが利用できる。   Although the case where the wirings 43 and 47 are strip-shaped has been described, the shape of the wirings 43 and 47 is not particularly limited. For the wirings 43 and 47, other shapes such as an S shape, a zigzag shape, and a lattice shape can be used.

第2部分31bとシリコン酸化膜32が接している場合について説明したが、第2部分31bとシリコン酸化膜32の間に別の層、例えば改質層を設けることも可能である。改質層は、例えば結晶欠陥を含むシリコン層である。界面の電荷は改質層の結晶欠陥にトラップされる確率が高くなるので、界面近傍の電荷の移動をさらに抑制できる利点が得られる。   Although the case where the second portion 31b and the silicon oxide film 32 are in contact with each other has been described, it is possible to provide another layer, for example, a modified layer, between the second portion 31b and the silicon oxide film 32. The modified layer is, for example, a silicon layer containing crystal defects. Since there is a high probability that charges at the interface are trapped by crystal defects in the modified layer, there is an advantage that the movement of charges near the interface can be further suppressed.

改質層は、例えば以下のようにして形成することができる。シリコン酸化膜32側からシリコン酸化膜は透過し、シリコンに吸収される波長を有するパルスレーザビームを照射し、第2部分31bとシリコン酸化膜32の界面近傍に集光する。   The modified layer can be formed as follows, for example. The silicon oxide film is transmitted from the silicon oxide film 32 side, irradiated with a pulsed laser beam having a wavelength absorbed by silicon, and condensed near the interface between the second portion 31 b and the silicon oxide film 32.

第2部分31bはレーザを吸収して局所的に融解、凝固するので、第2部分31bの一部が改質層になる。なお、シリコン層33は薄いので、シリコン層33への影響は無視できる。   Since the second portion 31b absorbs the laser and locally melts and solidifies, a part of the second portion 31b becomes a modified layer. Since the silicon layer 33 is thin, the influence on the silicon layer 33 can be ignored.

または、シリコン酸化膜およびシリコンを透過する波長を有する高繰り返し短パルスレーザビームを照射し界面近傍に回折限界レベルまで集光する。レーザビームは、集光点付近の極めて局所的な領域で時間的・空間的に圧縮されて非常に高いピークパワー密度となる。   Alternatively, a high repetition short pulse laser beam having a wavelength that passes through the silicon oxide film and silicon is irradiated and condensed near the interface to a diffraction limit level. The laser beam is compressed temporally and spatially in a very local region near the focal point, resulting in a very high peak power density.

シリコンに対して透過性を示していたレーザビームは、その集光過程においてピークパワー密度がある閾値を超えると局所的に非常に高い吸収特性を示すようになる。界面近傍の焦点付近でのみこの閾値を超えるようコントロールすることで、シリコン層33にダメージを与えることなく、第2部分31bの一部が改質層になる。   A laser beam that has been transmissive to silicon will exhibit very high absorption characteristics locally when the peak power density exceeds a certain threshold value during the focusing process. By controlling to exceed this threshold only near the focal point near the interface, a part of the second portion 31b becomes a modified layer without damaging the silicon layer 33.

なお、改質層はSOI基板30の全面に設ける必要はない。高周波配線42の下方の必要な領域にのみ設ければよい。   Note that the modified layer need not be provided on the entire surface of the SOI substrate 30. It may be provided only in a necessary region below the high-frequency wiring 42.

シリコン酸化膜32上にシリコン層33が設けられている場合について説明したが、シリコン酸化膜32とシリコン層33の間に、別の半導体層、例えば不純物濃度が異なる層、導電型が異なる層などが設けられていてもよい。半導体スイッチ部SW1乃至SW8を接合型電界効果トランジスタなどとすることができる。   Although the case where the silicon layer 33 is provided on the silicon oxide film 32 has been described, another semiconductor layer such as a layer having a different impurity concentration, a layer having a different conductivity type, or the like is provided between the silicon oxide film 32 and the silicon layer 33. May be provided. The semiconductor switch sections SW1 to SW8 can be junction field effect transistors or the like.

(実施形態2)
本実施形態に係る半導体スイッチについて図8を用いて説明する。図8は本実施形態の半導体スイッチのバイアスラインを示す図で、図8(a)はその平面図、図8(b)は図8(a)のA−A線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。
(Embodiment 2)
The semiconductor switch according to this embodiment will be described with reference to FIG. 8A and 8B are diagrams showing the bias line of the semiconductor switch of the present embodiment. FIG. 8A is a plan view thereof, FIG. 8B is cut along the line AA in FIG. It is sectional drawing seen in the direction.

本実施形態において、上記実施形態1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、バイアスラインが複数の柱状体を有することにある。   In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that the bias line has a plurality of columnar bodies.

即ち、図8に示すように、本実施形態の半導体スイッチでは、シリコン膜33側からシリコン酸化膜32の内部に到る複数のビア(柱状体)61が設けられている。ビア61は、上面がシリコン酸化膜32の上面と実質的に同一平面上にある。ビア61は、シリコン酸化膜32を貫通していない。シリコン酸化膜32の厚さをT1とし、ビア61の長さをT2とする。長さT2は厚さT1より小さい(T1>T2)。   That is, as shown in FIG. 8, in the semiconductor switch of this embodiment, a plurality of vias (columnar bodies) 61 extending from the silicon film 33 side to the inside of the silicon oxide film 32 are provided. The upper surface of the via 61 is substantially flush with the upper surface of the silicon oxide film 32. The via 61 does not penetrate the silicon oxide film 32. The thickness of the silicon oxide film 32 is T1, and the length of the via 61 is T2. The length T2 is smaller than the thickness T1 (T1> T2).

複数のビア61は、平面視で高周波配線42が延在するX方向に対して所定の角度θ1で斜めに配列されている。ビア61はY方向には所定の間隔P3で配列されている。斜めに配列された一群のビア61をビア群62と称する。ビア群62の両端のビア61は、高周波配線42のエッジより外側に配置されている。ビア群62は、X方向に所定の間隔P4で配列されている。   The plurality of vias 61 are arranged obliquely at a predetermined angle θ1 with respect to the X direction in which the high-frequency wiring 42 extends in a plan view. The vias 61 are arranged at a predetermined interval P3 in the Y direction. A group of vias 61 arranged obliquely is referred to as a via group 62. The vias 61 at both ends of the via group 62 are arranged outside the edge of the high-frequency wiring 42. The via group 62 is arranged at a predetermined interval P4 in the X direction.

複数のビア61は、引出配線63に共通接続されている。引出配線63は抵抗45を介して電源46に接続されている。電源46は複数のビア61に正の電圧を印可する。   The plurality of vias 61 are commonly connected to the lead wiring 63. The lead wiring 63 is connected to the power supply 46 through the resistor 45. The power supply 46 applies a positive voltage to the plurality of vias 61.

シリコン酸化膜32の上に引出配線63を覆うように層間絶縁膜64が設けられている。層間絶縁膜64の上に高周波配線42が設けられている。   An interlayer insulating film 64 is provided on the silicon oxide film 32 so as to cover the lead wiring 63. A high-frequency wiring 42 is provided on the interlayer insulating film 64.

ゲートバイアスライン12は、複数のビア群62を有している。ゲーバイアスライン12は、高周波配線42の下方で且つシリコン基板31の上方に設けられている。   The gate bias line 12 has a plurality of via groups 62. The gate bias line 12 is provided below the high-frequency wiring 42 and above the silicon substrate 31.

本実施形態では、ビア61の下面と、シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面との距離(T1−T2)は、図4に示す配線43の下面と、シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面との距離(T1)より小さい。ビア61の下面は配線43の下面よりシリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面に近い。   In this embodiment, the distance (T1-T2) between the lower surface of the via 61 and the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31 is the lower surface of the wiring 43 shown in FIG. It is smaller than the distance (T1) from the interface. The lower surface of the via 61 is closer to the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31 than the lower surface of the wiring 43.

従って、ビア61は単位面積当たりの電荷を引き寄せる能力が配線43より大きくなる。ビア61は単位面積当たりで配線43より多くの電荷を引き寄せることが可能である。   Therefore, the via 61 has a greater ability to draw charges per unit area than the wiring 43. The via 61 can draw more charges than the wiring 43 per unit area.

次に、ビア61の形成方法について説明する。図9はビア61の形成工程を順に示す断面図である。   Next, a method for forming the via 61 will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view sequentially showing the formation process of the via 61.

図9(a)に示すように、シリコン層33が除去されて露出したシリコン酸化膜32の上にフォトリソグラフィ法によりビア61に対応する開口112aを有するレジスト膜112を形成する。   As shown in FIG. 9A, a resist film 112 having an opening 112a corresponding to the via 61 is formed on the exposed silicon oxide film 32 by removing the silicon layer 33 by photolithography.

図9(b)に示すように、レジスト膜112をマスクとして、例えばフッ素系のガスを用いたRIE法によりシリコン酸化膜32をエッチングし、深さT2のトレンチ113を形成する。深さT2の制御はエッチング時間の管理で行う。   As shown in FIG. 9B, using the resist film 112 as a mask, the silicon oxide film 32 is etched by, for example, RIE using a fluorine-based gas, thereby forming a trench 113 having a depth T2. The depth T2 is controlled by managing the etching time.

図9(c)に示すように、レジスト膜112を除去した後、シリコン酸化膜32上にトレンチ113内を満たすように、例えばCVD法により不純物を添加したポリシリコン膜114を形成する。   As shown in FIG. 9C, after removing the resist film 112, a polysilicon film 114 to which an impurity is added is formed on the silicon oxide film 32 so as to fill the trench 113, for example, by a CVD method.

図9(d)に示すように、シリコン酸化膜32が露出するまで、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)法によりポリシリコン膜114を除去する。残ったポリシリコン膜114が、ビア61になる。   As shown in FIG. 9D, the polysilicon film 114 is removed by, for example, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method until the silicon oxide film 32 is exposed. The remaining polysilicon film 114 becomes the via 61.

以上説明したように、本実施形態の半導体スイッチでは、ゲートバイアスライン12は、シリコン膜33側からシリコン酸化膜32の内部に到る複数のビア61を有している。   As described above, in the semiconductor switch according to the present embodiment, the gate bias line 12 has the plurality of vias 61 extending from the silicon film 33 side to the inside of the silicon oxide film 32.

従って、ビア61の下面は、シリコン酸化膜32とシリコン基板31との界面に近づくので、ビア61は単位面積当たりより多くの電荷を引き寄せることができる。その結果、高調波歪がより低減される。更に、高周波配線42の電力損失を低減することができる。   Therefore, since the lower surface of the via 61 approaches the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31, the via 61 can attract more charges per unit area. As a result, harmonic distortion is further reduced. Furthermore, the power loss of the high frequency wiring 42 can be reduced.

なお、シリコン基板31に負電圧が印可されている場合には、ビア61は接地されていてもよい。   When a negative voltage is applied to the silicon substrate 31, the via 61 may be grounded.

(実施形態3)
本実施形態に係る半導体スイッチについて図10を用いて説明する。図10は本実施形態の半導体スイッチのバイアスラインを示す図で、図10(a)はその平面図、図10(b)は図10(a)のA−A線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。
(Embodiment 3)
The semiconductor switch according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing the bias line of the semiconductor switch of this embodiment, FIG. 10 (a) is a plan view thereof, FIG. 10 (b) is cut along the line AA in FIG. It is sectional drawing seen in the direction.

本実施形態において、上記実施形態1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、シリコン酸化膜を貫通する複数の柱状体を有することにある。   In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in that it has a plurality of columnar bodies that penetrate the silicon oxide film.

即ち、図10に示すように、本実施形態の半導体スイッチでは、シリコン酸化膜32を貫通してシリコン基板31に接する複数のビア(柱状体)71が設けられている。ビア71はシリコン基板31の第1の比抵抗ρ1より高い第3の比抵抗ρ3を有している。第3の比抵抗ρ3は、例えば1×10Ω・cm乃至1×10Ω・cm程度である。 That is, as shown in FIG. 10, the semiconductor switch of this embodiment is provided with a plurality of vias (columnar bodies) 71 that penetrate the silicon oxide film 32 and come into contact with the silicon substrate 31. The via 71 has a third specific resistance ρ 3 higher than the first specific resistance ρ 1 of the silicon substrate 31. The third specific resistance ρ3 is, for example, about 1 × 10 6 Ω · cm to 1 × 10 9 Ω · cm.

ビア71は、例えば多量のドナー不純物および多量のアクセプタ不純物の両方が添加されたポリシリコン膜である。ドナー不純物濃度とアクセプタ不純物濃度をほぼ等しくすると、ドナーとアクセプタは互いに補償し合い、高い第3の比抵抗ρ3を有するポリシリコンが得られる(不純物補償効果)。   The via 71 is, for example, a polysilicon film to which a large amount of donor impurities and a large amount of acceptor impurities are added. When the donor impurity concentration is substantially equal to the acceptor impurity concentration, the donor and the acceptor compensate each other, and polysilicon having a high third specific resistance ρ3 is obtained (impurity compensation effect).

複数のビア71は、平面視で高周波配線42が延在するX方向に対して所定の角度θ1で斜めに配列されている。ビア71はY方向には所定の間隔P3で配列されている。斜めに配列された一群のビア71をビア群72と称する。ビア群72の両端のビア71は、高周波配線42のエッジより外側に配置されている。ビア群72は、X方向に所定の間隔P4で配列されている。   The plurality of vias 71 are arranged obliquely at a predetermined angle θ1 with respect to the X direction in which the high-frequency wiring 42 extends in a plan view. The vias 71 are arranged at a predetermined interval P3 in the Y direction. A group of vias 71 arranged obliquely is referred to as a via group 72. The vias 71 at both ends of the via group 72 are arranged outside the edge of the high-frequency wiring 42. The via group 72 is arranged at a predetermined interval P4 in the X direction.

複数のビア71は、引出配線63に共通接続されている。引出配線63は抵抗45を介して単極単投のスイッチ73の端子aに接続されている。スイッチ73の端子bは電源46に接続されている。   The plurality of vias 71 are commonly connected to the lead wiring 63. The lead wiring 63 is connected to the terminal a of the single-pole single-throw switch 73 through the resistor 45. A terminal b of the switch 73 is connected to the power source 46.

本実施形態において、ビア71はシリコン基板31に接しているので、ビア71の下にはシリコン酸化膜32は存在しない。従って、シリコン酸化膜32とシリコン基板31との界面は存在しないので、界面近傍に蓄積される電荷も存在しない。その結果、界面近傍に蓄積される電荷の総量を低減することができる。   In this embodiment, since the via 71 is in contact with the silicon substrate 31, the silicon oxide film 32 does not exist under the via 71. Therefore, since there is no interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31, there is no charge accumulated near the interface. As a result, the total amount of charge accumulated near the interface can be reduced.

ポリシリコンは多くの結晶欠陥を含んでいる。従って、ビア71の下を通過する電荷は結晶欠陥にトラップされる確率が高くなる。その結果、界面近傍に蓄積される電荷の総量をさらに低減することができる。   Polysilicon contains many crystal defects. Therefore, the charge passing under the via 71 has a high probability of being trapped by crystal defects. As a result, the total amount of charges accumulated near the interface can be further reduced.

スイッチ73を閉じて、即ち端子aと端子bを接続してビア71に正の電圧を印可しても、ビア71は高い第3抵抗を有しているので、電流はほとんど流れない。従って、ビア71をシリコン基板31に対して正にバイアスすることができる。その結果、ビア71は、周りの電荷を引き寄せ、電荷の自由な移動を制限することが可能である。   Even if the switch 73 is closed, that is, the terminal a and the terminal b are connected and a positive voltage is applied to the via 71, since the via 71 has a high third resistance, almost no current flows. Therefore, the via 71 can be positively biased with respect to the silicon substrate 31. As a result, the via 71 can attract surrounding charges and limit free movement of charges.

ビア71の形成工程は、図9に示すビア61と同様であり、その説明は省略する。ビア71の下端部はシリコン基板31の内部に食い込んでいても構わないので、RIE法によるトレンチの形成が容易になる利点がある。   The formation process of the via 71 is the same as that of the via 61 shown in FIG. Since the lower end portion of the via 71 may bite into the silicon substrate 31, there is an advantage that it is easy to form a trench by the RIE method.

以上説明したように、本実施形態の半導体スイッチでは、シリコン酸化膜32を貫通し、シリコン基板31に接するとともに、第1の比抵抗より高い第3の比抵抗を有する複数のビア71を有している。   As described above, the semiconductor switch according to the present embodiment includes the plurality of vias 71 that penetrate the silicon oxide film 32 and are in contact with the silicon substrate 31 and have the third specific resistance higher than the first specific resistance. ing.

ビア71は界面近傍の電荷をトラップするので、電荷の総量を低減することができる。また、正にバイアスされたビア71は、電荷を引き寄せることができる。その結果、高調波歪がより低減される。更に、高周波配線42の電力損失を低減することができる。   Since the via 71 traps charges near the interface, the total amount of charges can be reduced. Further, the positively biased via 71 can attract charges. As a result, harmonic distortion is further reduced. Furthermore, the power loss of the high frequency wiring 42 can be reduced.

なお、シリコン基板31に負電圧が印可されている場合には、ビア61は接地されていてもよい。   When a negative voltage is applied to the silicon substrate 31, the via 61 may be grounded.

(実施形態4)
本実施形態に係る半導体スイッチについて図11乃至図14を用いて説明する。図11は本実施形態の半導体スイッチを示す回路図、図12は半導体スイッチが設けられた半導体チップを示す平面図、図13は半導体スイッチのDCバイアス配線の下方に設けられたビアを示す断面図、図14は半導体スイッチのDCバイアス配線の下方に設けられたビアを示す平面図である。
(Embodiment 4)
The semiconductor switch according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a circuit diagram showing the semiconductor switch of this embodiment, FIG. 12 is a plan view showing a semiconductor chip provided with the semiconductor switch, and FIG. 13 is a cross-sectional view showing vias provided below the DC bias wiring of the semiconductor switch. FIG. 14 is a plan view showing a via provided below the DC bias wiring of the semiconductor switch.

本実施形態において、上記実施形態1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、DCバイアス配線の下方に複数の柱状体が設けられていることにある。   In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of columnar bodies are provided below the DC bias wiring.

即ち、図11乃至図14に示すように、本実施形態の半導体スイッチ80は、シャントトランジスタS1のゲート端子に接続されるDCバイアス配線(第2の配線)81の下方に複数のビア(第2導電体)82を有している。   That is, as shown in FIGS. 11 to 14, the semiconductor switch 80 of the present embodiment includes a plurality of vias (second wirings) below a DC bias wiring (second wiring) 81 connected to the gate terminal of the shunt transistor S1. A conductor) 82.

シャントトランジスタS2乃至S8についても、同様である。一点鎖線で囲われた領域A1乃至A8はそれぞれビア82が設けられる領域を示している。以後、領域A1について説明するが、他の領域A2乃至A8についても同様である。   The same applies to the shunt transistors S2 to S8. Regions A1 to A8 surrounded by an alternate long and short dash line indicate regions where vias 82 are provided. Hereinafter, the area A1 will be described, but the same applies to the other areas A2 to A8.

領域A1には、シャントトランジスタS1のゲート端子に接続される高周波信号漏洩防止用の抵抗R2、抵抗R2をゲート端子およびバイアス/制御信号回路21の反転制御信号Cont1/出力端子に接続するためのDCバイアス配線81などが設けられている。   In the region A1, a resistor R2 for preventing high-frequency signal leakage connected to the gate terminal of the shunt transistor S1 and a resistor R2 are connected to the gate terminal and the inversion control signal Cont1 / output terminal of the bias / control signal circuit 21. A bias wiring 81 and the like are provided.

図12に示すように、半導体チップ90に半導体スイッチ80が設けられている。DCバイアス配線81は、シャントトランジスタS1が設けられている領域から、半導体チップ90の外周に沿ってバイアス/制御信号回路21の反転制御信号Cont1/出力端子に到るように配置されている。   As shown in FIG. 12, a semiconductor switch 80 is provided on the semiconductor chip 90. The DC bias wiring 81 is arranged so as to reach the inversion control signal Cont1 / output terminal of the bias / control signal circuit 21 along the outer periphery of the semiconductor chip 90 from the region where the shunt transistor S1 is provided.

図13に示すように、ビア82は、シリコン層33が除去されて露出したシリコン酸化膜32を貫通してシリコン基板31に接している。シリコン酸化膜32上およびビア82の上面に層間絶縁膜83が設けられている。層間絶縁膜83の上にDCバイアス配線81が設けられている。ビア82はシャントトランジスタS1の直下には設けられない。   As shown in FIG. 13, the via 82 is in contact with the silicon substrate 31 through the silicon oxide film 32 exposed by removing the silicon layer 33. An interlayer insulating film 83 is provided on the silicon oxide film 32 and on the upper surface of the via 82. A DC bias wiring 81 is provided on the interlayer insulating film 83. The via 82 is not provided immediately below the shunt transistor S1.

図14に示すように、複数のビア82は、平面視でDCバイアス配線81の延在するX方向に対して所定の角度θ1で斜めに配列されている。複数のビア82はX方向に所定の間隔P5で配列されている。   As shown in FIG. 14, the plurality of vias 82 are arranged obliquely at a predetermined angle θ1 with respect to the X direction in which the DC bias wiring 81 extends in a plan view. The plurality of vias 82 are arranged at a predetermined interval P5 in the X direction.

斜めに配列された一群のビア82をビア群84と称する。ビア群84の両端のビア82は、DCバイアス配線81のエッジより外側に配置されている。ビア群84は、X方向に所定の間隔P6で配列されている。   A group of vias 82 arranged obliquely is referred to as a via group 84. The vias 82 at both ends of the via group 84 are arranged outside the edge of the DC bias wiring 81. The via group 84 is arranged at a predetermined interval P6 in the X direction.

本実施形態の半導体スイッチ80では、シャントトランジスタS1のゲート端子に接続されるDCバイアス配線81の下方にシリコン酸化膜32を貫通してシリコン基板31に接する複数のビア82が設けられている。   In the semiconductor switch 80 of this embodiment, a plurality of vias 82 that penetrate the silicon oxide film 32 and come into contact with the silicon substrate 31 are provided below the DC bias wiring 81 connected to the gate terminal of the shunt transistor S1.

従って、ビア82の下にシリコン酸化膜32とシリコン基板の界面が存在しないので、界面の面積が減少し、界面の電荷量が低減される。更に、界面が途切れていることにより、界面の電荷の移動が抑制される。   Accordingly, since the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate does not exist under the via 82, the area of the interface is reduced and the amount of charge at the interface is reduced. Furthermore, since the interface is interrupted, the movement of charges at the interface is suppressed.

ポリシリコンは多くの結晶欠陥を含んでいる。従って、ビア82の下を通過する電荷は結晶欠陥にトラップされる確率が高くなる。その結果、界面近傍に蓄積される電荷の総量をさらに低減することができる。   Polysilicon contains many crystal defects. Therefore, the charge passing under the via 82 has a high probability of being trapped by crystal defects. As a result, the total amount of charges accumulated near the interface can be further reduced.

その結果、DCバイアス配線81に発生する高調波歪を低減することが可能である。また、界面の電荷の移動が抑制されることから、高周波信号が通過する配線の損失を低減することも可能である。   As a result, harmonic distortion generated in the DC bias wiring 81 can be reduced. Further, since the movement of charges at the interface is suppressed, it is possible to reduce the loss of wiring through which a high-frequency signal passes.

以上説明したように、本実施形態の半導体スイッチ80は、DCバイアス配線81の下方にシリコン酸化膜32を貫通してシリコン基板31に接する複数のビア82が設けられている。   As described above, the semiconductor switch 80 of the present embodiment is provided with the plurality of vias 82 that penetrate the silicon oxide film 32 and contact the silicon substrate 31 below the DC bias wiring 81.

従って、シリコン酸化膜32とシリコン基板31の界面の面積が減少するので、界面の電荷量が低減される。界面が途切れているので、界面の電荷の移動が抑制される。その結果、DCバイアス配線81に発生する高調波歪が低減される。更に、高周波配線42の電力損失を低減することができる。   Therefore, since the area of the interface between the silicon oxide film 32 and the silicon substrate 31 is reduced, the amount of charge at the interface is reduced. Since the interface is interrupted, the movement of charges at the interface is suppressed. As a result, harmonic distortion generated in the DC bias wiring 81 is reduced. Furthermore, the power loss of the high frequency wiring 42 can be reduced.

ここでは、シャントトランジスタS1のDCバイアス配線81の下方にビア82が設けられている場合について説明したが、スルートランジスタT1のDCバイアス配線の下方にビア82を設けることができる。スルートランジスタT1のDCバイアス配線に発生する高調波歪が低減される。   Although the case where the via 82 is provided below the DC bias wiring 81 of the shunt transistor S1 has been described here, the via 82 can be provided below the DC bias wiring of the through transistor T1. Harmonic distortion generated in the DC bias wiring of the through transistor T1 is reduced.

更に、シャントトランジスタS1とスルートランジスタT1の両方にビア82を設けることができる。DCバイアス配線に発生する高調波歪の低減効果が加算される利点が得られる。   Furthermore, a via 82 can be provided in both the shunt transistor S1 and the through transistor T1. There is an advantage that the effect of reducing the harmonic distortion generated in the DC bias wiring is added.

スルートランジスタT2乃至T8に関しても、スルートランジスタT1と同様に、DCバイアス配線の下方にビア82を設けることができる。シャントトランジスタS2乃至S8のそれぞれとスルートランジスタT2乃至T8のそれぞれの両方にビア82を設けることができる。   Regarding the through transistors T2 to T8, similarly to the through transistor T1, the via 82 can be provided below the DC bias wiring. A via 82 can be provided in each of each of the shunt transistors S2 to S8 and each of the through transistors T2 to T8.

ビア82を、シリコン基板31に対して正にバイアスされたビアとすることも可能である。その場合、ビア82は、図10に示すビア71と同様のビアとする。図15はシリコン基板31に対して正にバイアスされたビアを有する半導体スイッチを示す平面図である。   The via 82 may be a via that is positively biased with respect to the silicon substrate 31. In that case, the via 82 is the same as the via 71 shown in FIG. FIG. 15 is a plan view showing a semiconductor switch having vias positively biased with respect to the silicon substrate 31.

図15に示すように、複数のビア(第2導電体)85は、図10に示すビア71と同様のビアである。斜めに配列された一群のビア85をビア群86と称する。複数のビア85は、引出配線87に共通接続されている。引出配線87は抵抗45を介して電源46に接続されている。電源46は複数のビア85に正の電圧を印可する。   As shown in FIG. 15, the plurality of vias (second conductors) 85 are the same vias as the vias 71 shown in FIG. 10. A group of vias 85 arranged obliquely is referred to as a via group 86. The plurality of vias 85 are commonly connected to the lead wiring 87. The lead wiring 87 is connected to the power supply 46 through the resistor 45. The power supply 46 applies a positive voltage to the plurality of vias 85.

正にバイアスされたビア85は、界面の電荷を引き寄せる。その結果、高調波歪がより低減される利点が得られる。なお、シリコン基板31に負電圧が印可されている場合には、ビア85は接地されていてもよい。ビア85は、図6に示すシリコン酸化膜32を貫通しないビア61とすることも可能である。   The positively biased via 85 draws interface charge. As a result, an advantage that harmonic distortion is further reduced is obtained. When a negative voltage is applied to the silicon substrate 31, the via 85 may be grounded. The via 85 may be a via 61 that does not penetrate the silicon oxide film 32 shown in FIG.

また、ビア85に代わって、DCバイアス配線81の下方に図4または図6に示すバイアスライン12と同様なバイアスライン(第2導電体)を設けることも可能である。   Further, in place of the via 85, a bias line (second conductor) similar to the bias line 12 shown in FIG. 4 or 6 can be provided below the DC bias wiring 81.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although some embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

なお、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) 前記複数の線状体は短冊状であり、平面視で前記第1の配線が延在する第1の方向に対して所定の角度をなす第2の方向に延在し、前記第1の方向に所定の間隔で配列されている請求項3に記載の半導体スイッチ。
Note that the configurations described in the following supplementary notes are conceivable.
(Appendix 1) The plurality of linear bodies are strip-shaped, and extend in a second direction that forms a predetermined angle with respect to a first direction in which the first wiring extends in plan view, The semiconductor switch according to claim 3, which is arranged at a predetermined interval in the first direction.

(付記2) 前記の複数の線状体は短冊状であり、平面視で前記第1の配線が延在する第1の方向延在し、前記第1の方向に直交する第2の方向に所定の間隔で配列されている請求項3に記載の半導体スイッチ。 (Appendix 2) The plurality of linear bodies are strip-shaped, extend in a first direction in which the first wiring extends in a plan view, and extend in a second direction orthogonal to the first direction. The semiconductor switch according to claim 3, wherein the semiconductor switch is arranged at a predetermined interval.

(付記3) 前記複数の柱状体は、平面視で前記第1の配線が延在する第1の方向に対して所定の角度をなす第2の方向に第1の所定の間隔で配列され、前記第1の所定の間隔で配列された柱状体のグルーブが前記第1の方向に第2の所定の間隔で配列されている請求項4または5に記載の半導体スイッチ。 (Supplementary Note 3) The plurality of columnar bodies are arranged at a first predetermined interval in a second direction that forms a predetermined angle with respect to a first direction in which the first wiring extends in a plan view. 6. The semiconductor switch according to claim 4, wherein the grooves of the columnar bodies arranged at the first predetermined interval are arranged at the second predetermined interval in the first direction.

(付記4) 前記半導体スイッチ部は電界効果トランジスタを有し、前記第1導電体は前記電界効果トランジスタのゲート配線と同じ材料で構成されている請求項1に記載の半導体スイッチ。 (Additional remark 4) The said semiconductor switch part has a field effect transistor, The said 1st conductor is a semiconductor switch of Claim 1 comprised by the same material as the gate wiring of the said field effect transistor.

(付記5) 前記半導体スイッチ部は電界効果トランジスタを有し、前記第1導電体は前記電界効果トランジスタのチャネル層と同じ材料で構成されている請求項1に記載の半導体スイッチ。 (Additional remark 5) The said semiconductor switch part has a field effect transistor, The said 1st conductor is a semiconductor switch of Claim 1 comprised by the same material as the channel layer of the said field effect transistor.

(付記6) 前記柱状体は、前記第1の比抵抗より高い第3の比抵抗を有する請求項5に記載の半導体スイッチ。 (Appendix 6) The semiconductor switch according to claim 5, wherein the columnar body has a third specific resistance higher than the first specific resistance.

(付記7) 前記第2導電体は、前記絶縁膜上に設けられた複数の第2線状体を有する請求項7に記載の半導体スイッチ。 (Additional remark 7) The said 2nd conductor is a semiconductor switch of Claim 7 which has a some 2nd linear body provided on the said insulating film.

(付記8) 前記第2導電体は、前記絶縁膜内に設けられた複数の第2柱状体を有する請求項7に記載の半導体スイッチ。 (Additional remark 8) The said 2nd conductor is a semiconductor switch of Claim 7 which has several 2nd columnar body provided in the said insulating film.

(付記9) 前記第2導電体は、前記絶縁膜を貫通して前記半導体基板に接する複数の第2柱状体を有する請求項7に記載の半導体スイッチ。 (Additional remark 9) The said 2nd conductor is a semiconductor switch of Claim 7 which has several 2nd columnar body which penetrates the said insulating film and contact | connects the said semiconductor substrate.

(付記10) 前記第2導電体が設けられる領域は、平面視で前記第2の配線のエッジより外側に延在している請求項7に記載の半導体スイッチ。 (Supplementary note 10) The semiconductor switch according to claim 7, wherein a region in which the second conductor is provided extends outward from an edge of the second wiring in a plan view.

(付記11) 前記第2導電体電位は、前記半導体基板の電位より高い請求項7に記載の半導体スイッチ。 (Supplementary note 11) The semiconductor switch according to claim 7, wherein the potential of the second conductor is higher than the potential of the semiconductor substrate.

10、80 半導体スイッチ
11 アンテナ端子
12 バイアスライン
20、90 半導体チップ
30 SOI基板
31 シリコン基板
31a、31b 第1、第2部分
32 シリコン酸化膜
33 シリコン層
41、55、57、64、83 層間絶縁膜
42 高周波配線
43、47、54、58 配線
44、63、87 引出配線
45 抵抗
46 電源
50 ソース・ドレイン層
51 ゲート絶縁膜
52 ゲート電極
53 チャネル層
56 ゲート配線
61、71、82、85 ビア
62、72、84、86 ビア群
73 スイッチ
81 DCバイアス配線
101 導電膜
102、112 レジスト膜
103 TEOS膜
112a 開口
113 トレンチ
114 ポリシリコン膜
R1、R2 抵抗
A1〜A8 領域
N1〜N4 ノード
RF1〜RF8 高周波端子
RW0〜RW8 高周波配線
SW1〜SW8 半導体スイッチ部
T1〜T8 スルートランジスタ
S1〜S8 シャントトランジスタ
Cont1〜Cont8 制御信号
Cont1/〜Cont8/ 反転制御信号
10, 80 Semiconductor switch 11 Antenna terminal 12 Bias line 20, 90 Semiconductor chip 30 SOI substrate 31 Silicon substrates 31a, 31b First and second portions 32 Silicon oxide film 33 Silicon layers 41, 55, 57, 64, 83 Interlayer insulating film 42 High frequency wiring 43, 47, 54, 58 Wiring 44, 63, 87 Lead wiring 45 Resistance 46 Power supply 50 Source / drain layer 51 Gate insulating film 52 Gate electrode 53 Channel layer 56 Gate wiring 61, 71, 82, 85 Via 62, 72, 84, 86 Via group 73 Switch 81 DC bias wiring 101 Conductive film 102, 112 Resist film 103 TEOS film 112a Opening 113 Trench 114 Polysilicon film R1, R2 Resistance A1-A8 Region N1-N4 Node RF1-RF8 High-frequency terminal RW0 ~ RW8 high frequency distribution SW1~SW8 semiconductor switch section T1~T8 through transistor S1~S8 shunt transistor Cont1~Cont8 control signal Cont1 / ~Cont8 / inversion control signal

Claims (8)

第1の比抵抗を有する第1部分と、前記第1部分上に設けられ、前記第1部分より高い濃度の不純物を含有する第2部分とを備えた半導体基板と、
前記半導体基板の前記第2部分上に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第1の比抵抗より低い第2の比抵抗を有する半導体層と、
前記絶縁膜側に設けられた第1の配線と、
前記半導体層に設けられ、前記第1の配線に電気的に接続された半導体スイッチ部と、
前記第1の配線と前記半導体基板の間に設けられた第1導電体と、
を具備することを特徴とする半導体スイッチ。
A semiconductor substrate comprising: a first portion having a first specific resistance; and a second portion provided on the first portion and containing an impurity having a higher concentration than the first portion;
An insulating film provided on the second portion of the semiconductor substrate;
A semiconductor layer provided on the insulating film and having a second specific resistance lower than the first specific resistance;
A first wiring provided on the insulating film side;
A semiconductor switch portion provided in the semiconductor layer and electrically connected to the first wiring;
A first conductor provided between the first wiring and the semiconductor substrate;
A semiconductor switch comprising:
前記第1導電体の電位は、前記半導体基板の電位より高いことを特徴とする請求項1に記載の半導体スイッチ。   The semiconductor switch according to claim 1, wherein a potential of the first conductor is higher than a potential of the semiconductor substrate. 前記第1導電体は、前記絶縁膜上に設けられた複数の線状体を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体スイッチ。   The semiconductor switch according to claim 1, wherein the first conductor includes a plurality of linear bodies provided on the insulating film. 前記第1導電体は、前記絶縁膜内に設けられた複数の柱状体を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体スイッチ。   The semiconductor switch according to claim 1, wherein the first conductor has a plurality of columnar bodies provided in the insulating film. 前記第1導電体は、前記絶縁膜を貫通して前記半導体基板に接する複数の柱状体を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体スイッチ。   The semiconductor switch according to claim 1, wherein the first conductor has a plurality of columnar bodies that penetrate the insulating film and are in contact with the semiconductor substrate. 前記第1導電体が設けられる領域は、平面視で前記第1の配線のエッジより外側に延在していることを特徴とする請求項1に記載の半導体スイッチ。   2. The semiconductor switch according to claim 1, wherein a region where the first conductor is provided extends outward from an edge of the first wiring in a plan view. 前記半導体スイッチ部は電界効果トランジスタを有し、前記電界効果トランジスタのゲート端子に接続される第2の配線と前記半導体基板の間に第2導電体が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の半導体スイッチ。   The semiconductor switch section includes a field effect transistor, and a second conductor is provided between the semiconductor substrate and a second wiring connected to a gate terminal of the field effect transistor. The semiconductor switch according to 1. 第1の比抵抗を有する第1部分と、前記第1部分上に設けられ、前記第1部分より高い濃度の不純物を含有する第2部分とを備えた半導体基板と、
前記半導体基板の前記第2部分上に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第1の比抵抗より低い第2の比抵抗を有する半導体層と、
を具備することを特徴とする半導体基板。
A semiconductor substrate comprising: a first portion having a first specific resistance; and a second portion provided on the first portion and containing an impurity having a higher concentration than the first portion;
An insulating film provided on the second portion of the semiconductor substrate;
A semiconductor layer provided on the insulating film and having a second specific resistance lower than the first specific resistance;
A semiconductor substrate comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017169040A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社東芝 Semiconductor switch and communication module
JP2020150510A (en) * 2019-03-15 2020-09-17 株式会社村田製作所 Switch circuit, high-frequency module, and communication apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283414A (en) * 1994-04-05 1995-10-27 Toshiba Corp Mos-type semiconductor device
JP2001308273A (en) * 2000-04-19 2001-11-02 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method of manufacturing it
JP2005536037A (en) * 2002-06-11 2005-11-24 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Method for forming doped region in SOI device
JP2006019612A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008227084A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2012010246A (en) * 2010-06-28 2012-01-12 Toshiba Corp High frequency switch circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283414A (en) * 1994-04-05 1995-10-27 Toshiba Corp Mos-type semiconductor device
JP2001308273A (en) * 2000-04-19 2001-11-02 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method of manufacturing it
JP2005536037A (en) * 2002-06-11 2005-11-24 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Method for forming doped region in SOI device
JP2006019612A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008227084A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2012010246A (en) * 2010-06-28 2012-01-12 Toshiba Corp High frequency switch circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017169040A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社東芝 Semiconductor switch and communication module
JP2020150510A (en) * 2019-03-15 2020-09-17 株式会社村田製作所 Switch circuit, high-frequency module, and communication apparatus
JP7293757B2 (en) 2019-03-15 2023-06-20 株式会社村田製作所 Switch circuit, high frequency module and communication device

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