[发明专利]高阻抗衬底上的RF开关

说明书

本申请要求以下美国临时专利申请的优先权:2013年3月13日递交、名称为“RF Switch on High Resistive Subsuate”、申请号为N0.61/780，002，该申请在此通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及一种高阻抗衬底上的RF开关。

背景技术

在集成电路的应用中，越来越多的功能被集成在产品中。例如，可能需要将诸如3G视频元件、WiFi元件、蓝牙元件以及音频/视频元件的不同的功能元件集成在一起以形成应用。这些器件的公知应用是移动应用，例如形成诸如手机的移动器件。

包括射频(RF)无源器件的高频电路广泛应用在移动应用中。RF无源器件可包括电容器、电感器、变压器等。由于高频，常观察到多种设计问题。设计者面对的常见问题是在高频电路下的衬底中的信号损失，该信号损失部分是由高频电路和下方衬底之间的寄生电容所导致。通常，随着信号频率的增加，信号损失变得更加严重。这极大地限制了高频电路的设计。

现今，存在几种用于减少衬底损失的解决方法。例如，绝缘体上硅(SOI)衬底被不同群体的人使用以形成高频电路。尽管使用该方法可降低衬底损失，但是SOI衬底通常较贵。此外，SOI衬底存在第三谐波问题，并且因此形成在其上的电路(例如互补型金属氧化物半导体(CMOS)器件)很难与RF无源器件集成在一起。

此外，由于高频电路所承载的信号的高频，操作RF无源器件的控制电路需要处理信号中的快速变化，并且该控制电路需要具有足够小的响应时间以适应高频信号中的变化。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种器件，包括:

具有第一导电类型的半导体衬底;

位于所述半导体衬底中的深阱区，其中，所述深阱区具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型;

位于所述深阱区上方的具有所述第一导电类型的阱区，所述半导体衬底包括:

位于所述阱区上方的顶部;以及

位于所述深阱区下方的底部，其中，所述顶部和所述底部具有所述第一导电类型并且具有高阻抗;

位于所述半导体衬底的顶部上方的栅极电介质;

位于所述栅极电介质上方的栅电极;以及

延伸至所述半导体衬底的顶部中的源极区和漏极区，其中，所述源极区和漏极区与所述阱区被所述半导体衬底的顶部分隔开，并且所述源极区、所述漏极区、所述栅极电介质以及所述栅电极形成射频(RF)开关，所述射频(RF)开关配置成在RF频率范围内工作。

在可选实施例中，所述器件还包括:位于在所述RF开关上方并与所述RF开关电连接的RF无源器件。

在可选实施例中，所述半导体的高阻抗大于约5000ohm-cm。

在可选实施例中，所述高阻抗在大约5000ohm-cm至大约20000ohm-cm之间。

在可选实施例中，所述源极区和所述漏极区具有小于约50nm的深度。

在可选实施例中，所述器件还包括:栅极间隔件，位于所述栅电极的侧壁上;介电层，包括位于所述源极区和所述漏极区中的一个上方并与所述源极区和所述漏极区中的所述一个接触的部分;以及，源极/漏极硅化物，具有与所述介电层的边缘对准的边缘，其中，所述介电层位于所述栅极间隔件和所述源极/漏极硅化物之间。

在可选实施例中，所述器件还包括所述栅极电介质下方延伸的轻掺杂源极/漏极区，其中所述轻掺杂源极/漏极区具有小于约50nm的深度。

根据本发明的另一方面，还提供了一种器件，包括:

半导体衬底;

位于所述半导体衬底中的深n型阱区;

位于所述深n型阱区上方并与所述深n型阱区接触的p型阱区，其中所述半导体衬底包括:

位于所述p型阱区上方的顶部;以及

位于所述深n型阱区下方的底部，其中，所述顶部和所述底部为p型，并且所述底部具有大于约5000ohm-cm的阻抗;

射频(RF)开关，包括:

位于所述半导体衬底的所述顶部上方的栅极电介质;

位于所述栅极电介质上方的栅电极;以及

延伸至所述半导体衬底的所述顶部中的源极区和漏极区，其中所述源极区和所述漏极区与所述p型阱区被所述半导体衬底的所述顶部分隔开;以及，

RF无源器件，位于所述RF开关上方并与所述RF开关电连接。

在可选实施例中，所述RF无源器件电连接至所述栅电极。