[发明专利]射频开关器件

说明书

本发明提供了一种射频开关器件，包括串联的至少两级MOS晶体管，所述至少两级MOS晶体管中的第一级MOS晶体管与信号输入端连接，所述至少两级MOS晶体管中的最后一级MOS晶体管与信号输出端连接；从所述第一级MOS晶体管至所述最后一级MOS晶体管，电容逐级减小，以使得各级MOS晶体管的分压相等。本发明的技术方案能够确保各级MOS晶体管的分压均匀。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种射频开关器件。

背景技术

绝缘体上硅(SOI，Silicon on Insulator)的结构包含底层硅衬底、埋氧层和顶层硅衬底，通过埋氧层来隔断底层硅衬底和顶层硅衬底之间的电气连接，使得器件具有寄生电容小、速度快、功耗低、集成度高和抗辐射等优点。

SOI射频开关器件是一种重要的开关器件，可用于有线传输射频信号。其中，对于SOI射频开关器件，大多数处理的功率在30dBm(1瓦)以上，对应的峰值电压大于10V，反射带来的驻波增强可以使峰值电压达到16V，但是，考虑到规模量产和安全范围，实际的产品需要击穿电压达到大于峰值电压的2倍以上，也就是32V以上，当然也有更高要求的产品需要更高的击穿电压。

为了能够承受大于峰值电压的2倍以上的电压，一般会在SOI射频开关器件中串联多级MOS晶体管(例如串联8级、12级等)。理想情况下，在关闭时，每一级MOS晶体管承受的电压相等，例如对于串联了8级的SOI射频开关器件，在承受32V的电压时，每一级的MOS晶体管承受的电压为32/8＝4V；但是，由于埋氧层电容等非MOS晶体管本身电容的影响，导致各级MOS晶体管的分压不均。根据理论研究，很小的C_box/C_off比例(如1％)即会引起比较大的各级MOS晶体管的电压差异(如0.3V)，其中，C_box为埋氧层电容，C_off为关断状态时的等效电容。

并且，随着技术节点的缩小，为了提高SOI射频开关器件的热传导性能，埋氧层的厚度越来越薄，使得埋氧层电容增大，进而导致各级MOS晶体管的分压的不均匀性越来越大。

因此，如何确保各级MOS晶体管的分压均匀是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频开关器件，能够确保各级MOS晶体管的分压均匀。

为实现上述目的，本发明提供了一种射频开关器件，包括串联的至少两级MOS晶体管，所述至少两级MOS晶体管中的第一级MOS晶体管与信号输入端连接，所述至少两级MOS晶体管中的最后一级MOS晶体管与信号输出端连接；从所述第一级MOS晶体管至所述最后一级MOS晶体管，电容逐级减小，以使得各级MOS晶体管的分压相等。

可选的，前一级的MOS晶体管的源极连接至相邻的后一级的MOS晶体管的漏极；第一级MOS晶体管的漏极与所述信号输入端连接，最后一级MOS晶体管的源极与所述信号输出端连接。

可选的，每一级的MOS晶体管包括：

基底，包括自下向上依次形成的底层衬底、埋氧层和顶层衬底；

多条栅极结构，位于所述顶层衬底上；

源区和漏区，分别位于每条所述栅极结构两侧的顶层衬底中；

多条源金属层，位于所述顶层衬底上，每条所述源金属层与对应的所述源区电连接；以及，

多条漏金属层，位于所述顶层衬底上，每条所述漏金属层与对应的所述漏区电连接。

可选的，各条所述栅极结构之间相互平行，所述源金属层的宽度和所述漏金属层的宽度均沿所述栅极结构的延伸方向递减，且所述源金属层与所述漏金属层的宽度递减的方向相反。

可选的，相邻的所述源金属层和所述漏金属层之间沿着所述栅极结构的延伸方向的间距相等。