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JP5114304B2 - Semiconductor switch integrated circuit - Google Patents

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JP5114304B2 JP2008155977A JP2008155977A JP5114304B2 JP 5114304 B2 JP5114304 B2 JP 5114304B2 JP 2008155977 A JP2008155977 A JP 2008155977A JP 2008155977 A JP2008155977 A JP 2008155977A JP 5114304 B2 JP5114304 B2 JP 5114304B2
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Description

本発明は、高周波信号の切り替えを行う半導体スイッチ集積回路に係り、特に、小型化と共に歪みの低減等を図ったものに関する。   The present invention relates to a semiconductor switch integrated circuit that switches high-frequency signals, and more particularly to a circuit that is reduced in size and reduced in distortion.

高周波信号を扱う携帯電話機や移動体無線通信などの装置においては、高周波信号の切り替えを行うためにGaAs化合物半導体による電界効果トランジスタであるMES FETやHJFET等を用いた半導体スイッチ集積回路が使用されている。近年、携帯電話機や移動体無線通信などの装置の大幅な小型化に伴い、個別部品の小型化が強く要求されており、半導体スイッチ集積回路においても部品の小型化に繋がるチップサイズの縮小が重要課題となっている。   In devices such as mobile phones and mobile radio communications that handle high-frequency signals, semiconductor switch integrated circuits using MES FETs, HJFETs, and the like, which are field effect transistors made of GaAs compound semiconductors, are used to switch high-frequency signals. Yes. In recent years, with the drastic miniaturization of devices such as mobile phones and mobile radio communications, there has been a strong demand for miniaturization of individual components, and it is important to reduce the chip size that leads to miniaturization of components in semiconductor switch integrated circuits. It has become a challenge.

上述のような半導体スイッチ集積回路は、スイッチ回路の基本ユニットであるSPST(Single Pole Single Throw)スイッチ回路を最小基本単位として、この基本ユニットを必要に応じて複数組み合わせて構成されるのが一般的である。
図11には、SPSTスイッチ回路の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成等について説明する。
同図において、SPSTスイッチ回路210Bは、直列接続された2つのトランジスタQ1B,Q2Bを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
A semiconductor switch integrated circuit as described above is generally constituted by combining a plurality of basic units as necessary, with a SPST (Single Pole Single Throw) switch circuit being a basic unit of the switch circuit as a minimum basic unit. It is.
FIG. 11 shows a configuration example of the SPST switch circuit. Hereinafter, the configuration and the like will be described with reference to FIG.
In the figure, the SPST switch circuit 210B is configured with two transistors Q1B and Q2B connected in series as main components.

トランジスタQ1B,Q2Bは、電界効果トランジスタ(以下「FET」と称する)であり、スイッチ回路の使用条件等に応じてデプレッション型、又は、エンハンスメント型が用いられる。
また、抵抗素子R1B〜R4Bは、バイアス電圧供給用に供されるものであり、通常は、数kΩから数十kΩの高抵抗が用いられる。
The transistors Q1B and Q2B are field effect transistors (hereinafter referred to as “FETs”), and a depletion type or an enhancement type is used depending on the use conditions of the switch circuit.
Further, the resistance elements R1B to R4B are provided for supplying a bias voltage, and usually a high resistance of several kΩ to several tens of kΩ is used.

かかる構成において、SPSTスイッチをオフ状態とする場合、第1の電圧供給電源207Bと第2の電圧供給電源208Bによって供給されるFETのドレイン及びソースの電位に対して、制御電圧供給電源209Bによって供給されるゲート電位を、トランジスタQ1B,Q2Bのピンチオフ電圧より低く設定する。これにより、トランジスタQ1B,Q2Bのドレイン・ソース間は高抵抗状態となり、例えば、入力端子201Bから高周波信号を入力しても、出力端子202Bには高周波信号は出力されることは無い。   In such a configuration, when the SPST switch is turned off, the control voltage supply power supply 209B supplies the drain and source potentials of the FET supplied by the first voltage supply power supply 207B and the second voltage supply power supply 208B. The gate potential to be set is set lower than the pinch-off voltage of the transistors Q1B and Q2B. Thus, the drain and source of the transistors Q1B and Q2B are in a high resistance state. For example, even when a high frequency signal is input from the input terminal 201B, no high frequency signal is output to the output terminal 202B.

一方、SPSTスイッチをオン状態とする場合は、制御電圧供給電源209Bによって供給されるゲート電位を、トランジスタQ1B,Q2Bがデプレッション型の場合には、ドレイン電位及びソース電位よりも高い電位に、また、トランジスタQ1B,Q2Bがエンハンスメント型の場合には、ゲートのショットキー障壁電位以上の電位に、それぞれ設定することで、トランジスタQ1B,Q2Bのドレイン・ソース間は低抵抗状態、すなわち、オン状態となる。
これによって、入力端子201Bから入力された高周波信号は、出力端子202Bから出力されることとなる。
On the other hand, when the SPST switch is turned on, the gate potential supplied by the control voltage supply power source 209B is set higher than the drain potential and the source potential when the transistors Q1B and Q2B are depletion type. In the case where the transistors Q1B and Q2B are of the enhancement type, the drains and sources of the transistors Q1B and Q2B are set in a low resistance state, that is, an on state by setting the potentials to be higher than the Schottky barrier potential of the gates.
As a result, the high-frequency signal input from the input terminal 201B is output from the output terminal 202B.

このようなSPSTスイッチを、2つ組み合わせた場合には、SPDT(Single Pole Dual Throw)スイッチを構成することができ、3つ組み合わせた場合には、SP3T(Single Pole 3 Throw)スイッチを構成することができる。
また、これらのスイッチにおいて、併せて、高周波信号が通過するラインとグランドとの間にSPSTスイッチを挿入することで高いアイソレーション特性を実現することができる。
When two such SPST switches are combined, an SPDT (Single Pole Dual Throw) switch can be configured. When three such SPST switches are combined, an SP3T (Single Pole 3 Throw) switch must be configured. Can do.
In addition, in these switches, high isolation characteristics can be realized by inserting an SPST switch between the line through which the high-frequency signal passes and the ground.

このように様々な構成を実現するSPSTスイッチにおける切り替え可能な電力量は、用いられるFETの諸特性や回路構成、並びに外部から印加される電圧によって決定される。例えば、オン状態のSPSTスイッチが扱うことのできる電力Pmaxは、下記する式1に従ったものとなる。   The amount of power that can be switched in the SPST switch that realizes various configurations as described above is determined by the characteristics and circuit configuration of the FET used and the voltage applied from the outside. For example, the power Pmax that can be handled by the SPST switch in the on state is in accordance with Equation 1 below.

Pmax=Idss×Z0/2・・・式1 Pmax = Idss 2 × Z0 / 2 Formula 1

ここで、Idssは、用いられるFETのドレイン・ソース間飽和電流、Z0は特性インピーダンスである。   Here, Idss is the drain-source saturation current of the FET used, and Z0 is the characteristic impedance.

一方、オフ状態におけるSPSTスイッチが扱うことのできる電力Pmaxは、下記する式2に従ったものとなる。   On the other hand, the power Pmax that can be handled by the SPST switch in the off state is in accordance with Equation 2 below.

Pmax=2n{Vp−Vgs(off)}/Z0・・・式2 Pmax = 2n {Vp−Vgs (off) 2 } / Z 0 Formula 2

ここで、nは直列接続されるFETの数、VpはFETのゲート・ドレイン間及びゲート・ソース間に印加する電圧、Vgs(off)はFETのピンチオフ電圧である。   Here, n is the number of FETs connected in series, Vp is the voltage applied between the gate and drain of the FET and between the gate and source, and Vgs (off) is the pinch-off voltage of the FET.

かかるSPSTスイッチにおいて、その扱うことのできる電力を大きくする方策について、特に、SPSTスイッチのオフ状態に着目して考察してみると、まず、Pmaxを大きくするには、式2より、FETのピンチオフ電圧を大きくするか、外部からゲートに印加する電圧を大きくするか、或いは、これら双方を行うことにより、(Vp−Vgs(off) )を大きくすれば良いことが理解できる。   In this SPST switch, when considering the measures to increase the power that can be handled, particularly focusing on the OFF state of the SPST switch, first, in order to increase Pmax, the pinch-off of the FET is It can be understood that (Vp−Vgs (off)) may be increased by increasing the voltage, increasing the voltage applied to the gate from the outside, or both.

また、直列に接続するFETの数を増やす、すなわち、式2におけるnを大きくする方法を採ることも可能である。
ところで、通常、使用するFETのピンチオフ電圧は、デバイス設計に依存しており、大きく変更することは出来ない。さらに、印加電圧を大きくすることは、携帯端末を考えた場合には、電池を使用することが前提である為に、自ずとその大きさ等の制限が生じ、自由に設定することはできない。
そのため、直列接続するFETの数を増加させる回路的な対応を採って、大電力の要求を満たすのが一般的である。
It is also possible to increase the number of FETs connected in series, that is, to increase n in Equation 2.
By the way, normally, the pinch-off voltage of the FET to be used depends on the device design and cannot be changed greatly. Furthermore, increasing the applied voltage is based on the premise that a battery is used when considering a mobile terminal. Therefore, the size and the like are naturally limited, and cannot be freely set.
For this reason, it is common to satisfy the demand for high power by taking a circuit measure to increase the number of FETs connected in series.

ところで、上述のように複数のFETが直列接続されて構成された半導体スイッチ集積回路を動作させる上で、FETのゲートとドレイン及びソースの電位関係が確定していることが重要となる。この電位関係の確定のためには、上述の図11に示された回路にあっては、高周波信号の入力端子204Bと出力端子205Bに、バイアス回路211B、212Bを用いて外部電源207B、208Bから同一の電圧を印加し、トランジスタQ1B,Q2Bのゲートに接続されている制御電圧端子206Bには、制御電圧供給電源209BからトランジスタQ1B,Q2Bをオン状態、又は、オフ状態に切り替えるための電圧を印加する。   By the way, in order to operate the semiconductor switch integrated circuit in which a plurality of FETs are connected in series as described above, it is important that the potential relationship between the gate, drain, and source of the FET is determined. In order to determine this potential relationship, in the circuit shown in FIG. 11 described above, the high-frequency signal input terminal 204B and output terminal 205B are connected to the external power sources 207B and 208B using the bias circuits 211B and 212B. The same voltage is applied, and the control voltage terminal 206B connected to the gates of the transistors Q1B and Q2B is applied with a voltage for switching the transistors Q1B and Q2B to the on state or the off state from the control voltage supply power source 209B. To do.

しかして、SPSTスイッチがオン状態、すなわち、トランジスタQ1,Q2がオン状態の場合、トランジスタQ1B,Q2Bのドレイン・ソース間が低抵抗状態となるために、トランジスタQ1B,Q2Bの接続点203Bは、外部から入力端子204Bと出力端子205Bに加えられている電位と等しくなる。
一方、SPSTスイッチがオフ状態、すなわち、トランジスタQ1B,Q2Bがオフ状態の場合、トランジスタQ1B,Q2Bのドレイン・ソース間が高抵抗状態となるために、接続点203Bは、入力端子204Bからも、又、出力端子205Bからも電気的に切り離されてしまい不安定な電位状態になってしまう。
Thus, when the SPST switch is in the on state, that is, when the transistors Q1 and Q2 are in the on state, the connection between the drain and source of the transistors Q1B and Q2B is in a low resistance state. To the potential applied to the input terminal 204B and the output terminal 205B.
On the other hand, when the SPST switch is in an off state, that is, when the transistors Q1B and Q2B are in an off state, the connection between the drain and the source of the transistors Q1B and Q2B is in a high resistance state. Also, it is electrically disconnected from the output terminal 205B, resulting in an unstable potential state.

このような状態では、SPSTスイッチのオフ状態が確実に定まらず、歪み特性の劣化等のスイッチ特性の低下を招いてしまう。かかる状態を回避するために、図11に示された回路においては、トランジスタQ1B,Q2Bのドレイン・ソース間に、予め高抵抗素子R3B、R4Bを接続し、接続点203Bの電位を決定している。
なお、図11に示されたような回路構成の半導体スイッチ集積回路は、例えば、特許文献1等に開示されている。
In such a state, the off-state of the SPST switch is not surely determined, leading to deterioration of the switch characteristics such as deterioration of distortion characteristics. In order to avoid such a state, in the circuit shown in FIG. 11, high resistance elements R3B and R4B are connected in advance between the drains and sources of the transistors Q1B and Q2B, and the potential of the connection point 203B is determined. .
A semiconductor switch integrated circuit having a circuit configuration as shown in FIG. 11 is disclosed in, for example, Patent Document 1 and the like.

図12には、トランジスタQ1B,Q2Bの相互の接続点の電位確定のための他の回路構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その内容について説明する。なお、図11に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この回路構成例においては、トランジスタQ1B,Q2Bの接続点203Bに抵抗素子R5Cを接続し、外部電源214Cから電圧を印加することで、良好なスイッチ特性を実現したものとなっている。
なお、図12に示されたような回路構成の半導体スイッチ集積回路は、例えば、特許文献2等に開示されている。
特開2005−323030号公報(第5−8頁、図1−図7) 特許第3790227号公報(第6−10頁、図1−図7)
FIG. 12 shows another circuit configuration example for determining the potential at the connection point between the transistors Q1B and Q2B, and the contents thereof will be described below with reference to FIG. In addition, about the component same as the component shown by FIG. 11, the same code | symbol is attached | subjected, the detailed description is abbreviate | omitted, and below, it demonstrates centering on a different point.
In this circuit configuration example, a favorable switching characteristic is realized by connecting a resistance element R5C to the connection point 203B of the transistors Q1B and Q2B and applying a voltage from the external power source 214C.
A semiconductor switch integrated circuit having a circuit configuration as shown in FIG. 12 is disclosed in, for example, Patent Document 2.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-323030 (page 5-8, FIGS. 1 to 7) Japanese Patent No. 3790227 (page 6-10, FIGS. 1-7)

しかしながら、上述のような電位関係を確定させるための抵抗素子を設けることは、素子数の増加と共に、集積回路化におけるレイアウト面積の増加を招く。
例えば、図13には、図11に示されたSPSTスイッチの実際のレイアウト例が、また、図14には、図12に示されたSPSTスイッチの実際のレイアウト例が、それぞれ示されている。
これら2つのレイアウト例を見ると、低歪み特性実現の為に設けられた抵抗素子、すなわち、図11に示された回路構成例の場合、抵抗素子R3B,R4Bは、図13において符号101B−3,101B−4が付された抵抗体で実現され、FETに隣接されて配設されるが、FETの外側に別個に配設される構成となり、SPSTスイッチとしての占有面積の増大の一因となっている。
However, providing a resistance element for determining the potential relationship as described above causes an increase in the layout area in an integrated circuit as the number of elements increases.
For example, FIG. 13 shows an actual layout example of the SPST switch shown in FIG. 11, and FIG. 14 shows an actual layout example of the SPST switch shown in FIG.
Looking at these two layout examples, in the case of the resistance element provided for realizing the low distortion characteristic, that is, in the case of the circuit configuration example shown in FIG. 11, the resistance elements R3B and R4B are denoted by reference numeral 101B-3 in FIG. , 101B-4, and is arranged adjacent to the FET, but separately arranged outside the FET, which contributes to an increase in the occupied area as the SPST switch. It has become.

これは、図12に示された構成例におけるR5Cについても同様である。すなわち、抵抗素子R5Cは、図14において、符号101C−5が付された抵抗体で実現されるが、いずれもFETの外側に配される構成となっている。
なお、図13及び図14のいずれのレイアウト例においても、オーミック電極層102B、配線金属層103B、素子分離層104B及びショットキ電極層105Bにより、FETが形成されたものとなっている。
The same applies to R5C in the configuration example shown in FIG. That is, the resistance element R5C is realized by a resistor denoted by reference numeral 101C-5 in FIG. 14, but all are arranged outside the FET.
In both layout examples of FIGS. 13 and 14, an FET is formed by the ohmic electrode layer 102B, the wiring metal layer 103B, the element isolation layer 104B, and the Schottky electrode layer 105B.

このようなレイアウトにあっては、抵抗素子の周辺部は、素子分離や寄生成分の影響を低減するために、他の素子とはある程度距離を確保する必要があり、抵抗素子の周囲には他の素子を配置することはできない。
そのため、低歪み実現のための抵抗素子を設けることは、抵抗素子自体の大きさ以上の面積を必要とすることとなる。
In such a layout, it is necessary to secure some distance from other elements in the periphery of the resistance element in order to reduce the effect of element isolation and parasitic components. These elements cannot be arranged.
For this reason, providing a resistance element for realizing low distortion requires an area larger than the size of the resistance element itself.

特に、最近の携帯端末システムでは、1つの端末内にGSM方式やCDMA方式など複数の通信方式が組み込まれ、かつ、1つの通信方式で複数の周波数帯域を使用するなど、複数の高周波信号を複数の経路で切り替える必要が生じてきており、それに伴い半導体スイッチ集積回路の回路構成も複雑になっている。
そのような半導体スイッチ集積回路においては、先に述べた基本ユニットであるSPSTスイッチが1チップ内に多数個並ぶこととなり、低歪み実現のための抵抗素子を用いることによるチップレイアウト面積増加の影響は甚大となる。
In particular, in recent mobile terminal systems, a plurality of high-frequency signals such as a plurality of communication methods such as GSM and CDMA are incorporated in one terminal and a plurality of frequency bands are used in one communication method. Accordingly, the circuit configuration of the semiconductor switch integrated circuit has become complicated.
In such a semiconductor switch integrated circuit, a large number of SPST switches, which are the basic units described above, are arranged in one chip, and the influence of an increase in chip layout area due to the use of resistance elements for realizing low distortion is not affected. Become enormous.

かかるチップチップレイアウト面積の増加は、コストの増大を招き、製品競争力の大きな低下を招くこととなる。
また、先に述べたように、図13、図14に示された従来のレイアウトにおいては、抵抗素子がFET本体から離れるように配置されるため、周辺部の素子や配線との間で寄生容量によるカップリングを生じ易いという欠点がある。そして、このような寄生容量は、往々にしてアイソレーションの劣化や歪み特性の劣化等の半導体スイッチ集積回路の特性を損ねる原因となる。
Such an increase in chip chip layout area leads to an increase in cost and a significant decrease in product competitiveness.
Further, as described above, in the conventional layouts shown in FIGS. 13 and 14, since the resistance elements are arranged away from the FET body, parasitic capacitance is formed between the peripheral elements and wiring. There is a drawback in that coupling due to is likely to occur. Such parasitic capacitance often causes damage to the characteristics of the semiconductor switch integrated circuit such as deterioration of isolation and distortion characteristics.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、複数のFETが直列接続されて構成されるスイッチ回路において、FETの動作に必要な抵抗素子を、レイアウト面積の増加を招くことなく設けることのできるレイアウトを有する半導体スイッチ集積回路を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a switch circuit configured by connecting a plurality of FETs in series, a resistance element necessary for the operation of the FETs is provided without causing an increase in layout area. A semiconductor switch integrated circuit having a possible layout is provided.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る半導体スイッチ集積回路は、
所望される高周波信号の通過経路の数に応じて、複数の電界効果トランジスタが直列接続されて構成されてなる基本ユニットが組み合わされて、高周波信号の通過経路を択一的に選択可能としてなる半導体スイッチ集積回路であって、
前記基本ユニットは、前記直列接続された複数の電界効果トランジスタの各々のドレイン・ソース間に接続される抵抗素子を有してなる一方、前記複数の電界効果トランジスタが隣接して、且つ、各々のドレイン、ソースを形成する層が向かい合うように配設されたレイアウトを有し、前記抵抗素子は、前記向き合う複数の電界効果トランジスタの間に配設されてなるものである。
また、本発明の目的を達成するため、本発明に係る半導体スイッチ集積回路は、
所望される高周波信号の通過経路の数に応じて、複数の電界効果トランジスタが直列接続されて構成されてなる基本ユニットが組み合わされて、高周波信号の通過経路を択一的に選択可能としてなる半導体スイッチ集積回路であって、
前記基本ユニットは、前記直列接続された複数の電界効果トランジスタの相互の接続点に外部からの電源供給用の抵抗素子を有してなる一方、前記複数の電界効果トランジスタが隣接して、且つ、各々のドレイン、ソースを形成する層が向かい合うように配設されたレイアウトを有し、前記抵抗素子は、前記向き合う複数の電界効果トランジスタの間に配設されてなるものも好適である。
In order to achieve the above object of the present invention, a semiconductor switch integrated circuit according to the present invention includes:
A semiconductor unit that can selectively select a high-frequency signal passing path by combining basic units formed by connecting a plurality of field-effect transistors in series according to the number of desired high-frequency signal passing paths. A switch integrated circuit,
The basic unit includes a resistance element connected between the drain and source of each of the plurality of field-effect transistors connected in series, while the plurality of field-effect transistors are adjacent to each other, and The drain and source layers have a layout disposed so as to face each other, and the resistance element is disposed between the plurality of field effect transistors facing each other.
In order to achieve the object of the present invention, a semiconductor switch integrated circuit according to the present invention includes:
A semiconductor unit that can selectively select a high-frequency signal passing path by combining basic units formed by connecting a plurality of field-effect transistors in series according to the number of desired high-frequency signal passing paths. A switch integrated circuit,
The basic unit has a resistance element for supplying power from the outside at a connection point of the plurality of field-effect transistors connected in series, while the plurality of field-effect transistors are adjacent to each other, and It is also preferable that each of the drain and source layers has a layout disposed so that the layers are opposed to each other, and the resistance element is disposed between the plurality of field effect transistors facing each other.

本発明によれば、直列接続される電界効果トランジスタの間の間隙に、このFETに必要な抵抗素子を配設するような構成としたので、低歪み動作のためにFETに接続される抵抗素子を、従来と異なり、チップ面積の増加を招くことなく設けることができ、良好な特性を有する半導体スイッチ集積回路を、小型、且つ、低コストで提供することができるという効果を奏するものである。   According to the present invention, since the resistance element necessary for the FET is arranged in the gap between the field effect transistors connected in series, the resistance element connected to the FET for low distortion operation. Unlike the conventional case, the semiconductor switch integrated circuit can be provided without increasing the chip area, and a semiconductor switch integrated circuit having favorable characteristics can be provided in a small size and at low cost.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図10を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における半導体スイッチ集積回路の第1の構成例について、図1及び図3を参照しつつ説明する。
図1は、図3に示されたSPSTスイッチ回路210の半導体集積回路化のためのレイアウト例を示すものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a first configuration example of the semiconductor switch integrated circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a layout example for making the SPST switch circuit 210 shown in FIG. 3 into a semiconductor integrated circuit.

まず、図3に示されたSPSTスイッチ回路210の回路構成について説明する。
SPSTスイッチ回路210は、従来から知られているように、半導体スイッチ集積回路を構成する最小基本単位の回路、すなわち基本ユニットであり、先に図11に示された従来回路におけるSPSTスイッチ回路210Bと基本的に同一の構成を有してなるものである。
すなわち、SPSTスイッチ回路210は、直列接続された2つのトランジスタQ1,Q2を主たる構成要素として構成されてなるもので、トランジスタQ1,Q2には、スイッチ回路の使用条件等に応じてデプレッション型、又は、エンハンスメント型の電界効果トランジスタ(以下「FET」と称する)が用いられるものとなっている。
First, the circuit configuration of the SPST switch circuit 210 shown in FIG. 3 will be described.
As is conventionally known, the SPST switch circuit 210 is a circuit of a minimum basic unit constituting a semiconductor switch integrated circuit, that is, a basic unit. The SPST switch circuit 210 includes the SPST switch circuit 210B in the conventional circuit previously shown in FIG. They basically have the same configuration.
That is, the SPST switch circuit 210 is configured by using two transistors Q1 and Q2 connected in series as main components, and the transistors Q1 and Q2 include a depletion type, or depending on the use conditions of the switch circuit, or the like. An enhancement type field effect transistor (hereinafter referred to as “FET”) is used.

2つのトランジスタQ1,Q2は、いずれか一方のドレインと他方のソースとが相互に接続されて直列接続された構成となっている。
そして、トランジスタQ1のゲートには、抵抗素子R1の一端が、また、トランジスタQ2のゲートには、抵抗素子R2の一端が、それぞれ接続される一方、これら抵抗素子R1、R2の他端は、相互に接続されて外部への接続が可能となっている。
また、トランジスタQ1のドレイン・ソース間には、抵抗素子R3が、トランジスタQ2のドレイン・ソース間には、抵抗素子R4が、それぞれ接続されたものとなっている。
このように抵抗素子R3、R4が設けられることによりトランジスタQ1とQ2の相互の接続点203の電位が安定に決定され、大電力入力時においても動作が安定で、かつ、低歪みのスイッチ動作が可能となっている。
The two transistors Q1, Q2 have a configuration in which either one drain and the other source are connected in series.
One end of the resistance element R1 is connected to the gate of the transistor Q1, and one end of the resistance element R2 is connected to the gate of the transistor Q2. The other ends of the resistance elements R1 and R2 are connected to each other. It can be connected to the outside.
Further, a resistance element R3 is connected between the drain and source of the transistor Q1, and a resistance element R4 is connected between the drain and source of the transistor Q2.
By providing the resistance elements R3 and R4 in this way, the potential at the connection point 203 between the transistors Q1 and Q2 is determined stably, the operation is stable even when a large power is input, and a low distortion switch operation is achieved. It is possible.

図1は、上述の回路構成を有するSPSTスイッチ回路210を実現するためのレイアウト例であり、FETと表記された部分が、図3におけるトランジスタQ1、Q2が形成された部分である。
そして、トランジスタQ1、Q2は、FETのドレイン、ソースを形成するオーミック電極層102a、102bと、それらを繋ぐ金属薄膜配線層103a、103bと、素子分離層104a、104bと、FETのチャンネル層とのショットキー接合を形成するゲート電極層105a、105bとからそれぞれ形成されたものとなっている。
本発明の実施の形態においては、2つのFETが向かい合うようにレイアウトされたものとなっている。すなわち、図1の構成例においては、ゲート電極層105a,105bがいわゆるくし形に形成されると共に、ドレイン、ソースを形成する層102a,102bは、それぞれのゲート電極層105a,105bのくし形に平行するように短冊状に形成され、その短冊の一方の端部で互いに向かい合うように配設されたレイアウトとなっている。
FIG. 1 is a layout example for realizing the SPST switch circuit 210 having the above-described circuit configuration, and a portion denoted as FET is a portion where the transistors Q1 and Q2 in FIG. 3 are formed.
The transistors Q1 and Q2 include ohmic electrode layers 102a and 102b that form the drain and source of the FET, metal thin film wiring layers 103a and 103b that connect them, element isolation layers 104a and 104b, and a channel layer of the FET. Each of the gate electrode layers 105a and 105b forming a Schottky junction is formed.
In the embodiment of the present invention, the two FETs are laid out so as to face each other. That is, in the configuration example of FIG. 1, the gate electrode layers 105a and 105b are formed in a so-called comb shape, and the layers 102a and 102b forming the drain and source are formed in the comb shape of the respective gate electrode layers 105a and 105b. It is formed in a strip shape so as to be parallel, and has a layout in which one end portion of the strip faces each other.

そして、抵抗体101a、101bにより抵抗素子R1、R2が、それぞれ形成され、抵抗体101c、101dにより抵抗素子R3、R4が、それぞれ形成されたものとなっている。
このように、図1に示されたレイアウト例において、2つのFETは、素子分離層104a,104bにより分離された構造となっているため、2つのFETの間には、両者を接続する配線層のみが存在することに着目して、その間に抵抗体101c、101dを形成、配設しているため、歪み動作の低減に重要な働きをするFETのドレイン・ソース間に接続される抵抗素子が、従来と異なり、FETのレイアウト領域内からはみ出すこと無く配置できる構成となっている。
The resistance elements R1 and R2 are respectively formed by the resistors 101a and 101b, and the resistance elements R3 and R4 are respectively formed by the resistors 101c and 101d.
As described above, in the layout example shown in FIG. 1, the two FETs are separated by the element isolation layers 104a and 104b. Therefore, a wiring layer connecting the two FETs is provided between the two FETs. Since the resistors 101c and 101d are formed and disposed between them, there is a resistance element connected between the drain and source of the FET that plays an important role in reducing the distortion operation. Unlike the prior art, the structure can be arranged without protruding from the layout area of the FET.

なお、抵抗体101a〜101dはFETのドレインやソースから繋がる半導体層を用いても良い。また、高抵抗金属薄膜などFETを構成する層とは異なる他の層を用いても好適である。
通常、図1に示された2つのFETの間隔は、十μm程度から数十μm程度と狭いので、特に、抵抗体101c、101dは、十分な値の抵抗を得られない可能性がある。
The resistors 101a to 101d may use semiconductor layers connected to the drain and source of the FET. It is also preferable to use another layer different from the layer constituting the FET, such as a high-resistance metal thin film.
In general, the distance between the two FETs shown in FIG. 1 is as narrow as about 10 μm to several tens of μm. Therefore, the resistors 101c and 101d may not be able to obtain a sufficient resistance.

図2には、そのような場合の第2のレイアウト例が示されており、以下、同図を参照しつつ、この第2のレイアウト例について説明する。なお、図1に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。   FIG. 2 shows a second layout example in such a case. Hereinafter, the second layout example will be described with reference to FIG. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and different points will be mainly described below.

この第2のレイアウト例は、抵抗体の長さを、図1に示された例よりも充分確保できるようにしたものである。
すなわち、抵抗体101c´、101d´は、はす向かいのドレイン、又は、ソースと接続するようにして、所望の抵抗値が得られるようにしたものである。
In the second layout example, the length of the resistor can be sufficiently secured as compared with the example shown in FIG.
That is, the resistors 101c ′ and 101d ′ are connected to the drain or source facing each other so as to obtain a desired resistance value.

次に、第3のレイアウト例について、図4及び図5を参照しつつ説明する。
なお、図1、図3に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
図4は、図5に示されたSPSTスイッチ回路210Aの半導体集積回路化のためのレイアウト例を示すものである。
Next, a third layout example will be described with reference to FIGS.
The same components as those shown in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different points will be mainly described below.
FIG. 4 shows a layout example for making the SPST switch circuit 210A shown in FIG. 5 into a semiconductor integrated circuit.

まず、図5に示されたSPSTスイッチ回路210Aの回路構成について説明する。
SPSTスイッチ回路210Aは、先に図12に示された従来回路におけるSPSTスイッチ回路210Cと基本的に同一の構成を有してなるものである。
すなわち、SPSTスイッチ回路210Aは、直列接続された2つのトランジスタQ1,Q2を主たる構成要素として構成されてなるもので、かかる構成は、図3に示されたSPSTスイッチ回路210と基本的に同一である。
このSPSTスイッチ回路210Aにおいては、トランジスタQ1、Q2の相互の接続点203には、抵抗素子R5が接続されており、この抵抗素子R5を介して外部から電圧の印加が可能となっている。
First, the circuit configuration of the SPST switch circuit 210A shown in FIG. 5 will be described.
The SPST switch circuit 210A has basically the same configuration as the SPST switch circuit 210C in the conventional circuit previously shown in FIG.
That is, the SPST switch circuit 210A is constituted by two transistors Q1 and Q2 connected in series as main components, and this configuration is basically the same as the SPST switch circuit 210 shown in FIG. is there.
In the SPST switch circuit 210A, a resistance element R5 is connected to a connection point 203 between the transistors Q1 and Q2, and a voltage can be applied from the outside via the resistance element R5.

図4には、上述の回路構成を有するSPSTスイッチ回路210Aを実現するためのレイアウト例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成について説明する。
このレイアウト例においては、図5における抵抗素子5を形成する抵抗体101eの一端が、2つのFETの相互の接続部分に該当する部位(図5の接続点203に対応する箇所)に接続され、2つのFETの間を通り抜けるように配設され、他端は、2のFETの外側の極近傍に位置するものとなっている。かかるレイアウトにより、接続点203に電圧を供給する端子は、FETに極めて近い位置に配置することができ、レイアウト面積の縮小に寄与するものとなっている。
FIG. 4 shows a layout example for realizing the SPST switch circuit 210A having the above-described circuit configuration. Hereinafter, the configuration will be described with reference to FIG.
In this layout example, one end of the resistor 101e forming the resistance element 5 in FIG. 5 is connected to a portion corresponding to a connection portion between two FETs (a portion corresponding to the connection point 203 in FIG. 5). It arrange | positions so that it may pass between two FET, and the other end is located in the pole vicinity of the outer side of 2 FET. With this layout, the terminal for supplying a voltage to the connection point 203 can be arranged at a position very close to the FET, which contributes to a reduction in layout area.

次に、第4のレイアウト例について、図6を参照しつつ説明する。
る。なお、図1、図2に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
このレイアウト例は、先の図1、図2及び図4に示されたレイアウト例においては、ゲート電極を形成するショットキー電極層105a,105bがくし形に形成されたものであるのに対して、ミアンダ形状をなすものとなっている点が異なるものである。
ゲート電極をミアンダ形状として、抵抗体を単純に先の図1、図2及び図4に示されたように配置しようとすると、ゲート電極と交差する部分が生じてしまうが、この図6に示されたレイアウト例から明らかなように、2つのFETのそれぞれのゲート電極の対向する部位の間を通るように配置することで、FETとして機能する部分で、抵抗体とゲート電極が交差することなく、素子分離層104a,104bの外側での交差に留まるものとなっている。この部分での交差は、FETの電気的特性に影響を与えることはなく、図6に示されたレイアウト例は、ミアンダ形状のゲート電極を有するFETに有効なものである。
Next, a fourth layout example will be described with reference to FIG.
The The same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different points will be mainly described below.
In this layout example, the Schottky electrode layers 105a and 105b for forming the gate electrode are formed in a comb shape in the layout examples shown in FIGS. The difference is that it has a meander shape.
When the gate electrode is formed in a meander shape and the resistor is simply arranged as shown in FIGS. 1, 2 and 4, a portion intersecting with the gate electrode is generated. As is clear from the layout example, the resistor and the gate electrode do not cross each other in the portion functioning as the FET by arranging the two FETs so as to pass between the opposing portions of the gate electrodes. The crossing outside the element isolation layers 104a and 104b remains. The intersection at this portion does not affect the electrical characteristics of the FET, and the layout example shown in FIG. 6 is effective for an FET having a meander-shaped gate electrode.

上述したいずれの例も、2つの直列接続されたFETからなるSPSTスイッチ回路の例であったが、本発明は、その要旨に鑑みれば、直列されるFETは2つに限定される必要はなく、2つ以上であれば、直列されるFET数に限定はなく適用できることは勿論であり、また、ゲート電極が、くし形であるかミアンダ状であるかも問わないものである。   Any of the above-described examples is an example of an SPST switch circuit including two FETs connected in series. However, in view of the gist of the present invention, the FETs connected in series need not be limited to two. Of course, the number of FETs connected in series is not limited as long as it is two or more, and the gate electrode may be comb-shaped or meander-shaped.

次に、上述したレイアウト例を応用したSP4T(Single Pole Four Throw)スイッチ回路のレイアウト例について、図7及び図8を参照しつつ説明する。
最初に、SP4Tスイッチ回路の回路構成について、図8を参照しつつ説明する。
このSP4Tスイッチ回路は、1つの高周波信号入出力共通端子301と4つの高周波信号入出力個別端子302〜305とを有し、高周波信号入出力共通端子301と、4つの高周波信号入出力個別端子302〜305のいずれか1つとの間を、所望に応じて信号通過経路として選択可能に構成されてなるものである。
Next, a layout example of an SP4T (Single Pole Four Throw) switch circuit to which the above layout example is applied will be described with reference to FIGS.
First, the circuit configuration of the SP4T switch circuit will be described with reference to FIG.
This SP4T switch circuit has one high-frequency signal input / output common terminal 301 and four high-frequency signal input / output individual terminals 302 to 305, and the high-frequency signal input / output common terminal 301 and four high-frequency signal input / output individual terminals 302. ˜305 can be selected as a signal passing path as desired.

かかるSP4Tスイッチ回路は、スイッチ素子としての機能を果たすFETQ11〜Q26を有し、これらFETQ11〜Q26は、制御信号入力端子312〜315、及び、ゲート抵抗素子R27〜R42を介してゲートに印加される制御電圧によって、それぞれの動作が制御されるように構成されたものとなっている。
すなわち、高周波信号入出力共通端子301と高周波信号入出力個別端子302との間には、高周波信号入出力共通端子301側から、FETQ11〜Q14と、抵抗素子R11〜R14が、それぞれ直列接続されて設けられている。そして、各抵抗素子R11〜R14の相互の接続点は、FETQ11〜Q14の相互の接続点、すなわち、一方のFETのドレイン又はソースと他方のFETのソース又はドレインとの対応する接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
The SP4T switch circuit includes FETs Q11 to Q26 that function as switch elements, and these FETs Q11 to Q26 are applied to the gates through control signal input terminals 312 to 315 and gate resistance elements R27 to R42. Each operation is controlled by the control voltage.
That is, between the high frequency signal input / output common terminal 301 and the high frequency signal input / output individual terminal 302, FETs Q11 to Q14 and resistance elements R11 to R14 are connected in series from the high frequency signal input / output common terminal 301 side. Is provided. The mutual connection points of the resistance elements R11 to R14 are respectively connected to the mutual connection points of the FETs Q11 to Q14, that is, the corresponding connection points of the drain or source of one FET and the source or drain of the other FET, respectively. It is connected.

この例においては、抵抗素子R11とR12の相互の接続点は、FETQ11とQ12の相互の接続点に、抵抗素子R12とR13の相互の接続点は、FETQ12とQ13の相互の接続点に、抵抗素子R13とR14の相互の接続点は、FETQ13とQ14の相互の接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
また、FETQ11のゲートは、抵抗素子R27を介して、FETQ12のゲートは、抵抗素子R28を介して、FETQ13のゲートは、抵抗素子R29を介して、FETQ14のゲートは、抵抗素子R30を介して、共に制御信号入力端子312に接続されている。
In this example, the mutual connection point between the resistance elements R11 and R12 is the mutual connection point between the FETs Q11 and Q12, and the mutual connection point between the resistance elements R12 and R13 is the mutual connection point between the FETs Q12 and Q13. The mutual connection point between the elements R13 and R14 is connected to the mutual connection point between the FETs Q13 and Q14.
The gate of the FET Q11 is connected through the resistor element R27, the gate of the FET Q12 is connected through the resistor element R28, the gate of the FET Q13 is connected through the resistor element R29, and the gate of the FET Q14 is connected through the resistor element R30. Both are connected to the control signal input terminal 312.

また、高周波信号入出力共通端子301と高周波信号入出力個別端子303との間には、高周波信号入出力共通端子301側から、FETQ15〜Q18と、抵抗素子R15〜R18が、それぞれ直列接続されて設けられている。そして、各抵抗素子R15〜R18の相互の接続点は、FETQ15〜Q18の相互の接続点、すなわち、一方のFETのドレイン又はソースと他方のFETのソース又はドレインとの対応する接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
すなわち、具体的には、抵抗素子R15とR16の相互の接続点は、FETQ15とQ16の相互の接続点に、抵抗素子R16とR17の相互の接続点は、FETQ16とQ17の相互の接続点に、抵抗素子R17とR18の相互の接続点は、FETQ17とQ18の相互の接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
また、FETQ15のゲートは、抵抗素子R31を介して、FETQ16のゲートは、抵抗素子R32を介して、FETQ17のゲートは、抵抗素子R33を介して、FETQ18のゲートは、抵抗素子R34を介して、共に制御信号入力端子313に接続されている。
Also, between the high frequency signal input / output common terminal 301 and the high frequency signal input / output individual terminal 303, FETs Q15 to Q18 and resistance elements R15 to R18 are connected in series from the high frequency signal input / output common terminal 301 side. Is provided. The mutual connection points of the resistance elements R15 to R18 are connected to the mutual connection points of the FETs Q15 to Q18, that is, the corresponding connection points of the drain or source of one FET and the source or drain of the other FET, respectively. It is connected.
Specifically, the connection point between the resistance elements R15 and R16 is the connection point between the FETs Q15 and Q16, and the connection point between the resistance elements R16 and R17 is the connection point between the FETs Q16 and Q17. The mutual connection points of the resistance elements R17 and R18 are respectively connected to the mutual connection points of the FETs Q17 and Q18.
Further, the gate of the FET Q15 is passed through the resistance element R31, the gate of the FET Q16 is passed through the resistance element R32, the gate of the FET Q17 is passed through the resistance element R33, and the gate of the FET Q18 is passed through the resistance element R34. Both are connected to the control signal input terminal 313.

また、高周波信号入出力共通端子301と高周波信号入出力個別端子304との間には、高周波信号入出力共通端子301側から、FETQ19〜Q22と、抵抗素子R19〜R22が、それぞれ直列接続されて設けられている。そして、各抵抗素子R19〜R22の相互の接続点は、FETQ19〜Q22の相互の接続点、すなわち、一方のFETのドレイン又はソースと他方のFETのソース又はドレインとの対応する接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
すなわち、具体的には、抵抗素子R19とR20の相互の接続点は、FETQ19とQ20の相互の接続点に、抵抗素子R20とR21の相互の接続点は、FETQ20とQ21の相互の接続点に、抵抗素子R21とR22の相互の接続点は、FETQ21とQ22の相互の接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
また、FETQ19のゲートは、抵抗素子R35を介して、FETQ20のゲートは、抵抗素子R36を介して、FETQ21のゲートは、抵抗素子R37を介して、FETQ22のゲートは、抵抗素子R38を介して、共に制御信号入力端子314に接続されている。
Further, between the high frequency signal input / output common terminal 301 and the high frequency signal input / output individual terminal 304, FETs Q19 to Q22 and resistance elements R19 to R22 are connected in series from the high frequency signal input / output common terminal 301 side. Is provided. The mutual connection points of the resistance elements R19 to R22 are respectively connected to the mutual connection points of the FETs Q19 to Q22, that is, the corresponding connection points of the drain or source of one FET and the source or drain of the other FET, respectively. It is connected.
Specifically, the connection point between the resistance elements R19 and R20 is the connection point between the FETs Q19 and Q20, and the connection point between the resistance elements R20 and R21 is the connection point between the FETs Q20 and Q21. The connection points of the resistance elements R21 and R22 are connected to the connection points of the FETs Q21 and Q22, respectively.
Further, the gate of the FET Q19 is passed through the resistance element R35, the gate of the FET Q20 is passed through the resistance element R36, the gate of the FET Q21 is passed through the resistance element R37, and the gate of the FET Q22 is passed through the resistance element R38. Both are connected to the control signal input terminal 314.

さらに、高周波信号入出力共通端子301と高周波信号入出力個別端子305との間には、高周波信号入出力共通端子301側から、FETQ23〜Q26と、抵抗素子R23〜R26が、それぞれ直列接続されて設けられている。そして、各抵抗素子R23〜R26の相互の接続点は、FETQ23〜Q26の相互の接続点、すなわち、一方のFETのドレイン又はソースと他方のFETのソース又はドレインとの対応する接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
すなわち、具体的には、抵抗素子R23とR24の相互の接続点は、FETQ23とQ24の相互の接続点に、抵抗素子R24とR25の相互の接続点は、FETQ24とQ25の相互の接続点に、抵抗素子R25とR26の相互の接続点は、FETQ25とQ26の相互の接続点に、それぞれ接続されたものとなっている。
また、FETQ23のゲートは、抵抗素子R39を介して、FETQ24のゲートは、抵抗素子R40を介して、FETQ25のゲートは、抵抗素子R41を介して、FETQ26のゲートは、抵抗素子R42を介して、共に制御信号入力端子315に接続されている。
Further, between the high frequency signal input / output common terminal 301 and the high frequency signal input / output individual terminal 305, FETs Q23 to Q26 and resistance elements R23 to R26 are connected in series from the high frequency signal input / output common terminal 301 side. Is provided. The mutual connection points of the resistance elements R23 to R26 are respectively connected to mutual connection points of the FETs Q23 to Q26, that is, corresponding connection points of the drain or source of one FET and the source or drain of the other FET. It is connected.
Specifically, the connection point between the resistance elements R23 and R24 is the connection point between the FETs Q23 and Q24, and the connection point between the resistance elements R24 and R25 is the connection point between the FETs Q24 and Q25. The mutual connection points of the resistance elements R25 and R26 are respectively connected to the mutual connection points of the FETs Q25 and Q26.
Further, the gate of the FET Q23 is passed through the resistance element R39, the gate of the FET Q24 is passed through the resistance element R40, the gate of the FET Q25 is passed through the resistance element R41, and the gate of the FET Q26 is passed through the resistance element R42. Both are connected to the control signal input terminal 315.

図7は、上述の回路構成を集積回路化する際のレイアウト例であり、先に図1、図2及び図4において説明した手法を適用したものである。
例えば、図7において、R11〜R14、R15〜R18、R19〜R22、R23〜R26は、先の図1に示されたレイアウト例を適用したものとなっている。
FIG. 7 shows a layout example when the circuit configuration described above is integrated, and the method described above with reference to FIGS. 1, 2, and 4 is applied.
For example, in FIG. 7, R11 to R14, R15 to R18, R19 to R22, and R23 to R26 apply the layout example shown in FIG.

一方、図15には、図8に示された回路構成に対する従来手法によるレイアウト例が示されている。
このレイアウト例にあっては、R11〜R14、R15〜R18、R19〜R22、R23〜R26は、全てFETの領域外に配設されたものとなっている。
したがって、図7に示された本発明の実施の形態におけるレイアウトにあっては、図15に示された従来のレイアウトに比して、チップサイズで約10%強の縮小が可能なものとなっており、搭載パッケージの選択の自由度を高くすることができる。
On the other hand, FIG. 15 shows a layout example according to the conventional method for the circuit configuration shown in FIG.
In this layout example, R11 to R14, R15 to R18, R19 to R22, and R23 to R26 are all arranged outside the FET region.
Therefore, in the layout according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 7, the chip size can be reduced by about 10% as compared with the conventional layout shown in FIG. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in selecting an on-board package.

図9には、上述した本発明の実施の形態におけるレイアウトを採用したSP4Tスイッチ回路における周波数変化に対するアイソレーション及び通過損失の変化特性例が、従来のレイアウトを有するSP4Tスイッチ回路の同様な特性例と共に示されており、以下、同図について説明する。
最初に、同図において、横軸は周波数の変化を表し、縦軸は、一方がアイソレーションを、他方が通過損失を、それぞれ表している。また、同図において、本発明の実施の形態におけるSP4Tスイッチ回路の特性線を実線で、従来回路の特性線を点線で、それぞれ表している。
FIG. 9 shows a change characteristic example of the isolation and passage loss with respect to the frequency change in the SP4T switch circuit adopting the layout according to the above-described embodiment of the present invention, together with a similar characteristic example of the SP4T switch circuit having the conventional layout. Hereinafter, this figure will be described.
First, in the figure, the horizontal axis represents a change in frequency, and the vertical axis represents isolation and the other represents passage loss. In the same figure, the characteristic line of the SP4T switch circuit in the embodiment of the present invention is indicated by a solid line, and the characteristic line of the conventional circuit is indicated by a dotted line.

図9によれば、アイソレーション特性、通過損失特性のいずれも、本発明の実施の形態におけるSP4Tスイッチ回路が、従来回路に比して確実に改善されていることが確認できる。これは、上述した本発明の実施の形態におけるレイアウトにより、寄生容量の減少が図られたためであると考えられる。   According to FIG. 9, it can be confirmed that the SP4T switch circuit according to the embodiment of the present invention is surely improved as compared with the conventional circuit in both the isolation characteristic and the passage loss characteristic. This is considered to be because the parasitic capacitance is reduced by the layout in the embodiment of the present invention described above.

次に、図10には、上述した本発明の実施の形態におけるレイアウトを採用したSP4Tスイッチ回路における入力電力変化に対する2次高調波の変化特性例が、従来のレイアウトを有するSP4Tスイッチ回路の同様な特性例と共に示されており、以下、同図について説明する。
なお、同図において、横軸は入力電力の変化を表し、縦軸は2次高調波の変化を表している。また、同図において、本発明の実施の形態におけるSP4Tスイッチ回路の特性線を実線で、従来回路の特性線を点線で、それぞれ表している。
Next, FIG. 10 shows a change characteristic example of the second harmonic with respect to the input power change in the SP4T switch circuit adopting the layout according to the embodiment of the present invention, which is similar to that of the SP4T switch circuit having the conventional layout. It is shown together with a characteristic example, and the figure will be described below.
In the figure, the horizontal axis represents a change in input power, and the vertical axis represents a change in second harmonic. In the same figure, the characteristic line of the SP4T switch circuit in the embodiment of the present invention is indicated by a solid line, and the characteristic line of the conventional circuit is indicated by a dotted line.

同図によれば、本発明の実施の形態におけるSP4Tスイッチ回路の2次高調波が、従来回路に比して確実に低減されており、良好な歪み特性が実現されていることが確認できる。これは、上述のアイソレーション特性及び通過損失特性の改善と同様な理由によるものと考えられる。   According to the figure, it can be confirmed that the second harmonic of the SP4T switch circuit in the embodiment of the present invention is reliably reduced as compared with the conventional circuit, and that a good distortion characteristic is realized. This is considered to be due to the same reason as the improvement of the isolation characteristic and the passage loss characteristic described above.

本発明の実施の形態におけるSPSTスイッチ回路の第1のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the 1st layout example of the SPST switch circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるSPSTスイッチ回路の第2のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the 2nd layout example of the SPST switch circuit in embodiment of this invention. 図1及び図2に示されたレイアウトが適用される本発明の実施の形態におけるSPSTスイッチ回路の回路構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of an SPST switch circuit in an embodiment of the present invention to which the layout shown in FIGS. 1 and 2 is applied. 本発明の実施の形態におけるSPSTスイッチ回路の第3のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the 3rd layout example of the SPST switch circuit in embodiment of this invention. 図4に示されたレイアウトが適用される本発明の実施の形態におけるSPSTスイッチ回路の回路構成例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of an SPST switch circuit in an embodiment of the present invention to which the layout shown in FIG. 4 is applied. 本発明の実施の形態におけるSPSTスイッチ回路の第4のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the 4th layout example of the SPST switch circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるSP4Tスイッチ回路のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the example of a layout of SP4T switch circuit in embodiment of this invention. 図7に示されたレイアウトが適用される本発明の実施の形態におけるSP4Tスイッチ回路の回路構成例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of an SP4T switch circuit in an embodiment of the present invention to which the layout shown in FIG. 7 is applied. 本発明の実施の形態におけるレイアウトを採用したSP4Tスイッチ回路における周波数変化に対するアイソレーション及び通過損失の変化特性例を、従来のレイアウトを有するSP4Tスイッチ回路の特性例と共に示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the change characteristic example of the isolation and passage loss with respect to the frequency change in the SP4T switch circuit which employ | adopted the layout in embodiment of this invention with the characteristic example of the SP4T switch circuit which has the conventional layout. 本発明の実施の形態におけるレイアウトを採用したSP4Tスイッチ回路における入力電力変化に対する2次高調波の変化特性例を、従来のレイアウトを有するSP4Tスイッチ回路の特性例と共に示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the example of the change characteristic of the 2nd harmonic with respect to the input power change in the SP4T switch circuit which employ | adopted the layout in embodiment of this invention with the example of a characteristic of SP4T switch circuit which has the conventional layout. SPSTスイッチ回路の一般的な構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the general structural example of a SPST switch circuit. SPSTスイッチ回路の一般的な他の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other general structural example of a SPST switch circuit. 従来のSPSTスイッチ回路のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the example of a layout of the conventional SPST switch circuit. 従来のSPSTスイッチ回路の他のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the other layout example of the conventional SPST switch circuit. 従来のSP4Tスイッチ回路のレイアウト例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the example of a layout of the conventional SP4T switch circuit.

符号の説明Explanation of symbols

101a〜101e…抵抗体
102a,102b…オーミック電極層
103a,103b…金属薄膜配線層
104a,104b…素子分離層
105a,105b…ゲート電極層
101a to 101e ... resistors 102a, 102b ... ohmic electrode layers 103a, 103b ... metal thin film wiring layers 104a, 104b ... element isolation layers 105a, 105b ... gate electrode layers

Claims (2)

所望される高周波信号の通過経路の数に応じて、複数の電界効果トランジスタが直列接続されて構成されてなる基本ユニットが組み合わされて、高周波信号の通過経路を択一的に選択可能としてなる半導体スイッチ集積回路であって、
前記基本ユニットは、前記直列接続された複数の電界効果トランジスタの各々のドレイン・ソース間に接続される抵抗素子を有してなる一方、前記複数の電界効果トランジスタが隣接して、且つ、各々のドレイン、ソースを形成する層が向かい合うように配設されたレイアウトを有し、前記抵抗素子は、前記向き合う複数の電界効果トランジスタの間に配設されてなることを特徴とする半導体スイッチ集積回路。
A semiconductor unit that can selectively select a high-frequency signal passing path by combining basic units formed by connecting a plurality of field-effect transistors in series according to the number of desired high-frequency signal passing paths. A switch integrated circuit,
The basic unit includes a resistance element connected between the drain and source of each of the plurality of field-effect transistors connected in series, while the plurality of field-effect transistors are adjacent to each other, and A semiconductor switch integrated circuit having a layout in which layers for forming a drain and a source are arranged to face each other, and wherein the resistance element is arranged between the plurality of field effect transistors facing each other.
所望される高周波信号の通過経路の数に応じて、複数の電界効果トランジスタが直列接続されて構成されてなる基本ユニットが組み合わされて、高周波信号の通過経路を択一的に選択可能としてなる半導体スイッチ集積回路であって、
前記基本ユニットは、前記直列接続された複数の電界効果トランジスタの相互の接続点に外部からの電源供給用の抵抗素子を有してなる一方、前記複数の電界効果トランジスタが隣接して、且つ、各々のドレイン、ソースを形成する層が向かい合うように配設されたレイアウトを有し、前記抵抗素子は、前記向き合う複数の電界効果トランジスタの間に配設されてなることを特徴とする半導体スイッチ集積回路。
A semiconductor unit that can selectively select a high-frequency signal passing path by combining basic units formed by connecting a plurality of field-effect transistors in series according to the number of desired high-frequency signal passing paths. A switch integrated circuit,
The basic unit has a resistance element for supplying power from the outside at a connection point of the plurality of field-effect transistors connected in series, while the plurality of field-effect transistors are adjacent to each other, and A semiconductor switch integrated circuit having a layout in which layers forming each drain and source face each other, and the resistance element is arranged between the plurality of field effect transistors facing each other. circuit.
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