专利名称：半导体集成电路、内置它的rf模块和安装它的无线通信终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内置有用于无线通信系统的收发切换转换电路(天 线开关)的半导体集成电路、内置有该半导体集成电路的RF (无线 电频率)模块以及设置有该半导体集成电路的无线通信终端装置。 尤其涉及有益于减小WCDMA方式中重要的交调失真或者GSM方 式中重要的谐波失真的技术。
另外，本发明涉及包含DC升压(DC Boost)电^^的半导体集成 电路和内置有该半导体集成电路的RF模块，尤其在提高装置的寿命 和工作可靠性方面是有效的技术。
背景技术：
在世界上的任何地方都可进行无线通信的移动电话终端等通信 终端设备的能力即无所不在的覆盖范围(coverage)目前还没实现， 现在正在进行开发。
用于实现无所不在的移动系统，有GSM (Global System for Mobile Communication ) 、 PCS ( Personal Communication System )、 DCS( Digital Cellular System ) 、 GPRS( General Packet Radio Service )、 EDGE( Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS )、 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access )等的蜂窝 (cellular)。这些系统的特性，涉及一定包线和包线变化的信号、 时分割和码分割的多路复用、从高(数瓦特)到低(微瓦特)发送 输出功率的较广范围的组合。其结果，多频段(multiband )多模式 (multimode)的应用的要求变大。
另一方面，在下述非专利文献l中，记载有用于GSM、 DCS、PCS、 WCDMA的四频(quadband )的天线开关微波单片IC ( MMIC )。 该MMIC可以在采用时分割对GSM方式、DCS方式和PCS方式的各 方式的发送信号和接收信号进行串联处理的同时，采用码分割对 WCDMA方式的发送信号和接收信号进行并列处理。开关使用AlGaAs 作为阻挡层、使用InGaAs作为通道层，并且使用具有低导通电阻的异 质结结构的HEMT ( High Electron Mobility Transistor)。另外，在下述 非专利文献l中记载有在DCS和PCS2的发送端子上，2次谐波失真 和3次谐波失真大约变为-70dBc。
另外，在下述专利文献l中记载有用于无线通信系统的收发转换电 路的开关电路。串联连接的FET的栅极电阻，从高电压一方到低电压 一方依次采用较小电阻，由此来避免由于来自导通状态的开关电路的高 电压使得断开状态的开关电路的串联连接的FEF的高电压一方的FET 最初变成导通状态。其结果，可以提供插入损失和谐波失真较小的通信 用电子部件。
另夕卜，在下述专利文献2中记载有用于移动通信设备的高频开关电 路。在断开状态的高频开关电路的串联连接的多个FET中，只对距离 施加了来自导通状态的高频开关电路的高电压的输入\输出端子最近的 FET栅极电阻进行最大的设定，其他的栅极电阻设定为低于最大值。其 结果，栅极电阻的电阻值的合计变小的同时，可以减小对信号通路的影 响。
另外，在下述专利文献3中，记载有用于移动通信机的开关电路。 开关电^^由具有2个以上的多个栅极的FET构成，在FET的漏极和漏 极邻接栅极之间连接有漏极附加电容，在FET的源极和源极邻接栅极 之间连接有源极附加电容。通过断开状态的开关的FET的漏极和漏极 邻接栅极之间的漏极附加电容，可以压制由于来自导通状态的开关电路 的负方向的电压的偏差而使断开状态的开关的FET导通的现象。另夕卜， 通过断开状态的开关的FET的源极和源极邻接栅极之间的源极附加电 容，可以压制由于来自导通状态的开关电路的正方向的电压的偏差而使 断开状态的开关的FET为导通的现象。其结果，采用低电压可以实现低失真特性的高频开关。另外，对应下述专利文献3的美国专利为第5, 774， 792号说明书。
另外，在下述专利文献4中记载有用于移动终端等的无线通信设备 的天线开关电路。天线开关电路的FET，采用在漏极.源极之间具有多 个栅极的多栅晶体管。被多个栅极的邻接的栅极夹着的栅极间区域经由 电位稳定化电阻与漏极和源极进行连接，由此可以抑制多栅型的FET 的漏极 源极之间的信号泄漏。
作为在世界上的任何场所都进行无线通信这样的移动电话终端等 的通信终端设备的能力的全面覆盖，目前还没实现，现在正在推进开 发。
用于实现无所不在的移动系统，存在GSM (Global System for Mobile Communication ) 、 PCS ( Personal Communication System )、 DCS( Digital Cellular System ) 、 GPRS( General Packet Radio Service )、 EDGE( Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS )、 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access )等的蜂窝 (cellular),无线LAN ( Local Area Network ) 、 WIMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access )等的各种系统。
这些系统的特性，涉及一定包线和包线变化的信号、时分割、 频率分割和码分割的多路复用、从高(数瓦特)到低(微瓦特)发 送输出功率的较广范围的组合。其结果，采用一个终端来对应多个 系统的多模式化的要求变大。在与采用通过时分割来转换发送和接 收的时分割收发的系统进行对应的移动通信终端、实施与多模式进 行对应的通信的移动通信终端中，需要进行对发送模式和接收模式 之间的转换。该转换，采用天线开关。
在移动终端中，由于是电池驱动，需要低功耗化。在移动通信 终端中最消耗功率的是将发送信号的功率放大到数W的大功率的功 率放大器。提高该功率放大器的功率变换效率，对低功率化有效。 但是，经由低损耗的天线开关将放大信号供给天线、并且发射到空 间，也对作为移动终端整体的功率变换效率的提高以及低功耗化有效。因此，连接在功率放大器和天线之间的天线开关，要求为低损耗。
另外，电波资源根据各国或者各地区来运用管理，将电波发射 到空间的移动通信终端，规定了在每个国家或者地区可使用于各系统 的电波的频率和功率强度。因此，除了像高次谐波功率那样的系统中所 使用的频率以外发送到空间的功率强度，需要抑制在法律等所决定的值 以下。终端发射的功率通过功率放大器进行放大，经由天线开关由天线 进行发射。通常，由功率放大器产生的高次谐波，可以通过功率放大器
的输出的LPF (LowPass Filter)进行很好的抑制。但是，在连接到LPF 的输出的天线开关中产生的谐波失真，就那样地经由天线发射到空间。 因此，在天线开关中，也要求对谐波失真的发生的抑制、即高线型性能。
在以前，采用了 PIN二极管的天线开关很普遍。但是，如下述非专 利文献2所述那样，微波信号开关采用比PIN 二极管更高速的GaAs开 关FET ( Field Effect Transistor)。
但是，GaAs开关FET的降伏电压，具有远远小于PIN 二极管的降 伏电压的缺点。因此，在下述非专利文献2中记载有如下技术在GaAs 微波单片IC(MMIC)中，对多数的FET单元进行串联连接，通过减小 施加在每级FET上的电压来解决该缺点。
另外，在GaAs单片开关IC中，发送功率一旦增加，就会引起波形 失真。因此，在下述非专利文献3中记载有包含用于解决波形失真的问 题的前馈(feedforward)电路的开关。该开关，在RF信号输入端子和 接地电位之间连接有第一FET的漏极 源极通路(漏极一源极通路)， 在RF信号输入端子和RF信号输出端子之间连接有第二 FET源极 漏 极通路。前馈电路，包含在RF信号输入端子和第一FET的栅极之间进 行串联连接的前馈电容和二极管。当从RF信号输入端子向RF信号输 出端子不传送RF信号时，第一FET被控制为导通，而第二FET被控制 为截止。相反地，当从RF信号输入端子向RF信号输出端子传送RF信 号时，第一 FET纟皮控制为截止，而第二 FET ^f皮控制为导通。在该RF 信号的传送时，经由前馈电路，RF信号输入端子的RF信号的低电平作为负电压向第一FET的栅极进行传送。因此，可以避免波形失真和RF 发送功率的损耗的问题。
另外，在下述专利文献5中记载有包含与多个RF信号源相连接 的多个开关元件的RF开关上，连接有多个DC升压电路。多个开关元 件由多个FET构成，在FET的栅极上施加用于开关控制("通一断" 控制)的DC控制电压。该DC控制电压一般由系统电源电压生成，若 DC控制电压减小到2.5伏特以下，使RF输出信号产生失真的高次谐波 信号成分显著增加。在下述专利文献5中，向由多个二极管、多个电容 以及多个电阻构成的DC升压电路，提供DC控制电压和RF信号。通 过基于应对RF信号的正电压和负电压的多个二极管和多个电容进行的 充放电工作，将大于DC控制电压的DC输出电压从DC升压电路中抽 出。多个电阻，将DC升压电路作为高输入阻抗，可以防止较大的电流 从RF信号源流入DC升压电路。
非专利文献1: Hiroyuki Tosaka et al，"An Anttena Switch MMIC Using
IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium，PP.519-522. 非专利文献2: M.B.Shifrin at al， "Monolithic FET Structures for High-Power Control Component Applications",IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,VOL.37，NO 12,DECEMBER 1989，PP.2134-214L
非专利文献3:K.Miyatsuji at al， "A GaAs High-Power RF Single-Pole Double-Throw Switch IC for Digital Mobile Communication System" ,1994 IEEE International Solid-State Circuit Conference DIGEST OF TECHNICAL PAPERS，PP.34-35.
专利文献1:日本特开昭2005-072671号公报
专利文献2:日本特开昭2006-174425号公报
专利文献3:日本特开平8-70245号公报
专利文献4:日本特开昭2000-101032号公报
专利文献5:美国专利申请公开US2004/0229577A1
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发明内容
本发明人们在本发明之前，从事安装在可以进行GSM、 DCS、 PCS、 WCDMA的多频段的收发的移动电话中的天线开关微波单片 IC(MMIC)以及内置了该IC的RF模块的开发。
图1是表示安装了内置有在本发明之前进行开发的天线开关 MMIC的RF模块和基带(baseband)信号处理LSI的移动电话的结 构的框图。
在图1中，在移动电话的收发用天线ANT上连接有RF模块 RF—ML的天线开关MMIC (ANT_SW)的公共输入输出端子I/O。 来自基带信号处理LSI (BB_LSI)的控制信号B.B—Cnt，经由RF模 拟信号处理半导体集成电路(RF—IC),输入到高输出功率放大器模 块(HPA—ML)的控制集成电路(CNT—IC)。从收发用天线ANT 到公共输入输出端子I/O的RF信号的流动变成移动电话的接收工作 RX,从公共输入输出端子I/O到收发用天线ANT的RF信号的流动 变成移动电话的发送工作TX。
RF IC (RF—IC),将来自基带信号处理LSI (BB—LSI)的发送 基带信号Tx_BBS上变频为RF发送信号。相反地，将采用收发用天 线ANT所接收的RF接收信号下变频为接收基带信号Rx一BBS并供 给基带信号处理LSI (BB—LSI)。
RF模块RF—ML的天线开关MMIC ( ANT—SW ),在公共输入 输出端子I/O和发送端子Txl、 TX2、接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4、收 发端子TRxl、 TRx5的任意一个端子之间，确立信号通路，实施接 收工作RX和发送工作TX的任意一个。该天线开关MMIC (ANT—SW),将为了接收工作RX和发送工作TX的任意一个而确 立的信号通路以外的信号通路的阻抗设定为极高的值，由此可以得 到必要的隔离(isolation)。
图2是表示在本发明之前进行开发的天线开关MMIC的多个高频开 关的结构的框图。图2的天线开关MMIC,在安装在图l所示的移动电话的RF模块RF_ML中进行内置。
如图2所示，天线开关MMIC包含多个高频开关Qa、 Qb、 Qc。高 频开关Qa是用于在公共输入输出端子I/O和发送端子Tx2 (输出 GSM850或者GSM900的RF发送信号的发送端子)之间确立信号通路 的开关。高频开关Qb是用于在公共输入输出端子I/O和发送端子Txl (输出DCS1800或者PCS1900的RF发送信号的发送端子)之间确立 信号通路的开关。高频开关Qc是用于在公共输入输出端子I/O和收发 端子TRxl (输出WCDMA1900的RF发送信号、输入WCDMA2100的 RF接收信号的收发端子)之间确立信号通路的开关。
图2表示高频开关Qa设为导通状态、其他高频开关Qb、 Qc设为 断开状态的情况。多个高频开关Qa、 Qb、 Qc的各开关由6个串联连接 的N沟道的场效应晶体管(以下，称为FET)构成，由此来确保较低的 导通电阻，使在增大使用电压的同时在发送和接收两方的插入损耗变成 最小。另外，各FET变成HEMT晶体管。在各开关的6个串联连接的 HEMT晶体管的栅极上连接有6个栅极电阻，6个栅极电阻经由另外一 个电阻连接到用于控制高频开关的开关("通一断")的控制输入端子。 在各开关的6个串联连接的HEMT晶体管的漏极 源极之间连接有在 开关的6个HEMT晶体管为导通状态时为了使漏极电压和源极电压相 等的电阻值比较高的电阻。通过将6个栅极电阻和另外一个电阻的电阻 值设定为比较高的值，在开关为断开状态时经由6个串联连接的HEMT 晶体管的漏极 栅极寄生电容、源极.栅极寄生电容和漏极 源极间电 阻，可以减小由RF信号输入端子漏入开关控制输入端子的RF信号损 耗。
另夕卜，在图2所示的高频开关中，如在上述专利文献3中所述那样， 各开关由具有2个以上的多个4册才及的FET构成，在FET的漏极和漏扨^ 邻接栅极之间连接有漏极附加电容，在FET的源极和源极邻接栅极之 间连接有源极附加电容。如上所述，图2表示将高频开关Qa设为导通 状态，而将其他的高频开关Qb、 Qc设为断开状态的情况。通过利用高 电平的栅极控制电压Vctrl—a将高频开关Qa设为导通状态，GSM850或
24者GSM900的RF发送信号从发送端子Tx2被供给公共输入输出端子 I/O。利用0伏特的栅极控制电压Vctrl一b、 Vctrl—c将其他的高频开关 Qb、 Qc设为断开状态。但是，通过经由高频开关Qa供给公共输入输 出端子I/O的RF发送信号，来对其他的高频开关Qb、 Qc的6个串联 连接的HEMT晶体管的漏极 源极之间进行驱动。如众所周知地那样， 场效应晶体管的漏极和源极，并不是由装置结构所决定，严格说来，发 射载流子的一方为源极，收集载流子的一方为漏极。因此，如众所周知 地那样，若在对称型场效应晶体管中流动的电流的方向逆转，则电流逆 转前的漏极和源极变成电流逆转后的源极和漏极。
但是，为了说明的简化，图2中在断开状态的其他的高频开关Qb、 Qc中，将与公共输入输出端子I/0相连接的一方称为漏极，与发送端子 Txl、收发端子TRxl相连接的一方称为源极。利用图2中接近断开状 态的开关Qb、 Qc的公共输入输出端子I/O的FETQlb、 Qlc的漏极和 漏极邻接栅极之间的漏极附加电容CllTxl、 CllTRxl，可以抑制由于 来自导通状态的开关Qa的RF发送信号的负方向电压的偏差而使断开 状态的开关Qb、 Qc的接近FETQlb、 Qlc进行导通的现象。另外，利 用接近断开状态的开关Qb、 Qc的发送端子Txl、收发端子TRxl的 FETQ6b、 Q6c的源极和源极邻接栅极之间的源极附加电容C12Txl、 C12TRxl，可以抑制由于来自导通状态的开关Qa的RF发送信号的正 方向的电压的偏差而使断开状态的开关Qb、 Qc的接近FETQ6b、 Q6c 进行导通的现象。
图3是表示图2所示的高频开关的断开状态的开关Qb的等效电路的 图。在图3中，开关Qb由6个串联连接的N沟道的HEMT晶体管Qlb… Q6b; 6个栅极电阻Rglb…Rg6b;与开关控制输入端子Vctrl—b相连接 的另外一个电阻Rg7b; 6个漏极.源极间电阻Rdlb…Rd6b;漏极附加 电容CllTxl;源才及附加电容C12Txl构成。6个串联连接的N沟道的 HEMT晶体管Qlb…Q6b包含漏极.栅极寄生电容Cgllb、源极 栅极 寄生电容Cgl2b…漏极 栅极寄生电容Cg61b、源极.栅极寄生电容 Cg62b。图4是说明施加在基于来自图2所示的高频开关的导通状态的开关 的RF信号的影响的断开状态的开关的6个HEMT晶体管的6个栅极电 阻和另外一个电阻上的RF泄漏信号的分布的图。图4的导通状态的开 关Qk和断开状态的开关Ql，希望被理解为与图2的导通状态的开关 Qa和断开状态的开关Qb相对应的开关。
在图4中，通过将一方的开关控制输入端子Vctrl一k和另一方的开 关控制输入端子Vctrl—l分别设定为4.5伏特、0伏特，来使一方的开关 Qk变成导通状态、另一方的开关Ql变成断开状态。将一方的开关Qk 的6个栅极电阻Rglk…Rg6k全部设为10KQ,与开关控制输入端子 Vctrl_k相连接的另外一个电阻Rg7k设为20KQ， 6个漏极 源极间电 阻Rdlk…Rd6k全部设为15KQ,各HEMT晶体管的漏极.栅极寄生电 容和源极.栅极寄生电容分别设为0.4pF。另外，漏极附加电容CllTxlk、 源极附加电容C12Txlk分别设为0.8pF。其他的开关Ql的6个栅极电 阻Rgll…Rg61全部设为IOKQ，与开关控制输入端子VctrlJ相连接的 另外一个电阻Rg71也设为20KQ, 6个漏极.源极间电阻Rdll…Rd61 也全部设为各HEMT晶体管的漏极'栅极寄生电容和源极.栅 极寄生电容分别设为0.4pF。另外，漏极附加电容CllTxll、源极附加 电容C12Txll分别设为0.8pF。
3个FETQkl、 Qk2、 Qk3由将3个栅极Gkl 、 Gk2、 Gk3作成了多 栅结构的1个FET构成，3个FETQk4、 Qk5、 Qk6由将3个栅极Gk4、 Gk5、 Gk6作成了多栅结构的1个FET构成。同样地，3个FETQ11、 Q12、 Q13由将3个栅极Gll、 G12、 G13作成了多栅结构的1个FET构 成，3个FETQ14、 Q15、 Q16由将3个栅极G14、 G15、 G16作成了多栅 结构的一个FET构成。
与上述专利文献4相同，多栅结构的栅极Gkl和栅极Gk2之间的 栅极间区域(FETQkl、 Qk2的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻 Rdlk与FETQkl的源极进行连接。另外，多栅结构的栅极Gk2和栅极 Gk3之间的栅极间区域(FETQk2、 Qk3的公共连接节点)，经由电位 稳定化电阻Rd2k、 Rdlk与FETQkl的源极进行连接。并且，多栅结构的栅极Gk2和栅极Gk3之间的栅极间区域(FETQk2、 Qk3的公共连接 节点)，经由电位稳定化电阻Rd3k与FETQk3的漏极进行连接。另夕卜， 多栅结构的栅极Gk4和栅极Gk5之间的栅极间区域(FETQk4 、 Qk5的 公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd4k与FETQk4的源极进行连 接。多栅结构的栅极Gk5和栅极Gk6之间的栅极间区域(FETQk5、 Qk6 的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd5k、 Rd4k与FETQk4的源 极进行连接。并且，多栅结构的栅极Gk5和栅极Gk6之间的栅极间区 域(FETQk5、 Qk6的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd6k与 FETQk6的漏极进行连接。
多栅结构的才册极Gll和栅极G12之间的栅极间区域(FETQll、 Q12 的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rdll与FETQll的源极进行连 接。另外，多栅结构的栅极G12和栅极G13之间的栅极间区域(FETQ12 、 Q13的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd21、 Rdll与FETQll的 源极进行连接。并且，多栅结构的栅极G12和栅极G13之间的栅极间区 域(FETQ12、Q13的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd31与FETQ13 的漏极进行连接。另夕卜，多栅结构的栅极Gk4、栅极Gk5之间的栅极间 区域(FETQ14、 Q15的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd41与 FETQ14的源极进行连接。多栅结构的栅极G15和栅极G16之间的栅极 间区域(FETQ15、 Q16的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd51、 Rd41与FET14的源极进行连接。并且，多栅结构的栅极G15和栅极G16 之间的栅极间区域(FETQ15、 Q16的公共连接节点)，经由电位稳定化 电阻Rd61与FETQ16的漏极进行连接。
在图4中，通过将一方的开关控制输入端子Vctrl—k设定为4.5 伏特来使一方的开关Qk变成导通状态。由于一方的开关Qk的6个 N沟道的HEMT晶体管的漏极 源极之间的沟道变成极低的电阻， 因此一方的开关Qk变成较低的导通电阻的导通状态，供给发送端子 Txlk的RF信号，经由导通状态的开关Qk,以较低的插入损耗向公 共输入输出端子I/O进行传输。此时，开关Qk的6个N沟道的HEMT 晶体管的各个栅极和漏极之间、栅极和源极之间、栅极和沟道之间的所有的异质结(肖特基结)，向正方向进行偏置。由于HEMT晶 体管的该异质结的正向电压大约为0.7伏特，因此公共输入输出端子 I/O的浮置电容的充电电压的上升为4.5伏特-0.7伏特=3.8伏特，进
行钳位。
公共输入输出端子I/O的直流电平为大约3.8伏特的钳位电压 (clamp voltage )，而其他的开关控制输入端子Vctrl_l为0伏特， 因此其他的开关Ql变成断开状态。其他的开关Ql的6个N沟道的 HEMT晶体管的漏极 源极之间的沟道接近无限大、变成高电阻， 因此其他的开关Q1变成断开状态，可以在供给了 RF信号的公共输 入输出端子1/0和发送端子Txll之间得到较高的隔离。
用于移动电话终端的天线开关MMIC的导通状态的开关的插入 损耗为极低的电平，但断开状态的开关需要较高的隔离，并且需要 低失真特性。断开状态的开关，需要在将公共输入输出端子1/0和信 号端子的中间进行绝缘的同时，尽可能地减小公共输入输出端子I/O 上的失真。GSM900的RF信号的频率880MHz~ 915MHz的2倍的 频率与PCS1900的RF信号的频率1850MHz 1910MHz重叠，因此 必须控制断开状态的开关的2次谐波失真。并且，DCS1800的RF 信号的频率1710MHz ~ 1785和PCS1900的RF信号的频率 1850MHz 1910MHz的2倍到3倍的频率，在3.42GHz ~ 5.73GHz 的宽频段进行扩散。因此，若考虑对人体的影响和对各种电子设备 的影响，必须抑制断开状态的开关的2次谐波失真和3次谐波失真。
另外，在用于可以通过码分割来并行处理RF发送信号和RF接 收信号的WCDMA方式的天线开关MMIC的收发端子(例如，图1 的收发端子TRxl、 TRx5)和公共输入输出端子1/0之间，需要减小 交调失真。这样在从用于WCDMA方式的收发端子向公共输入输出 端子I/O传送WCDMA方式的RF发送信号时，从公共输入输出端 子I/O向用于WCDMA方式的发送端子传送WCDMA方式的RF接 收信号。另一方面，在公共输入输出端子I/O中，利用互相调制来进 行通过天线接收的干扰信号和WCDMA方式的RF发送信号的混频。混频的结果，WCDMA方式的RF接收信号的频带和进行重叠的交调 失真信号，作为干扰信号出现在用于WCDMA方式的收发端子。
根据本发明人等的研究发现，图4中断开状态的开关Ql发生较 大电平的2次高次谐波和3次谐波失真，是在由于来自导通状态的 开关Qk的RF信号而使断开状态的开关Ql的HEMT晶体管的栅极 的异质结的电容发生较大变化时。在公共输入输出端子I/O的直流电 平大约3.8伏特的钳位电压上重叠有来自导通状态的开关Qk的RF 信号。在来自导通状态的开关Qk的RF信号的振幅值极低的情况下， 通过公共输入输出端子I/O的直流电平约3.8伏特和0伏特的开关控 制电压Vctrl—1 ， N沟道的HEMT晶体管的栅极的异质结进行较大的 反向偏置，异质结附近的沟道的电子浓度极低。该状态的HEMT晶 体管的栅极的异质结的电容值极小。若来自导通状态的开关Qk的 RF信号的振幅值增加，则重叠电压的电平从约3.8伏特向O伏特发 生变化。N沟道的HEMT晶体管的栅极的异质结的阈值电压Vth大 约为-1伏特，N沟道的HEMT晶体管的栅极的异质结在阔值电压Vth 附近进行偏置，异质结附近的沟道的电子浓度增加。该状态的HEMT 晶体管，电容值伴随重叠电压振幅的变化变大，图4中断开状态的 开关Ql,发生较大电平的2次谐波失真和3次谐波失真。因此，本 发明人等根据电路仿真发现:通过将用于使开关Qk成为导通状态的 开关控制电压Vctrl—k从以前的3伏特增加到4.5伏特，可以抑制由
晶体管的栅极的异质结的电容发生4l大变化的现象。用于使开关Qk 成为导通状态的开关控制电压Vctrl—k为以前的3伏特的情况的3次 谐波失真大约为-70.5dBc。相对于此，通过将用于使开关Qk成为导 通状态的开关控制电压Vctrl一k增加到4.5伏特，3次谐波失真可以 减小到-77dBc左右。
这样地通过将用于使开关Qk成为导通状态的开关控制电压 Vctrl—k从3伏特增加到4.5伏特，可以减小2次谐波失真和3次谐 波失真。另外关于WCDMA方式下重要的交调失真，根据电路仿真
29发现通过将用于使Qk成为导通状态的开关控制电压Vctrl—k从3 伏特增加到4.5伏特可以减少大约5dB。
但是，在实际作成的开关中，利用仿真未能取得预想那样的失 真的改善。例如，发现即使将用于使开关Qk变成导通状态的开关 控制电压Vctrl_k从3伏特增加到4.5伏特，WCDMA方式下重要的 交调失真也不能显著的减小。
图7是表示在图4示出的高频开关中，由于将用于使开关Qk成 为导通状态的开关控制电压VctrUc从3伏特增加到4.5伏特而引起 的断开状态的开关Q1中的交调失真的图。即使开关控制电压Vctrl—k 为4.5伏特，交调失真Lc也只能下降到-95dBm左右，还远远达不到 开发时所设定的交调失真Lc的目标值-100dBm。
其结果发现，对于由于利用天线所接收的干扰信号和WCDMA 方式的RF发送信号在公共输入输出端子I/O中的混频(相互调制) 而引起的失真的发生，断开状态的开关Ql的HEMT晶体管的栅极 的异质结的电容未给予实质性的帮助。发明人从这个事实开始考虑， 交调失真的发生是否与断开状态的开关Ql的多个HEMT晶体管的 多个栅极的电阻有关联。
在图4的右下方，示出了由于来自导通状态的开关Qk的RF信 号Pin的影响而施加在断开状态的开关Ql的6个HEMT晶体管的6 个栅极电阻Rgll、 Rg2nl、 Rg31、 Rg41、 Rg51、 Rg61和另外一个电阻 Rg71上的RF泄漏信号的分布。另外，图4的右下方的RF泄漏信号 的分布是通过电脑仿真的结果，RF信号Pin的RF功率为20dBm, 频率为PCS1900的频带内的1880MHz。 PCS1900的RF发送信号的 最大功率大约为33dBm,20dBm的RF信号Pin可以称为高于中间电 平的发送功率。图4的右下方的各电阻Rgll、 Rg2nl、 Rg31、 Rg41、 Rg51、 Rg61、 Rg71的电压Vpp是峰-峰(peak . to peak )的RF信号 电压。图4的右下方示出的断开状态的开关Ql的6个HEMT晶体 管的6个栅极电阻和另外一个电阻的RF泄漏信号的分布的特性LI 是对0.8pF的漏极附加电容CllTxll和源极附加电容C12Txl1相连接的情况下的特性，特性L2是未对0.8pF的漏极附加电容CllTxll 和源极附加电容C12Txl1相连接的情况下的特性。特性Ll和特性 L2的任何一个，都从断开状态的开关Ql的左端的栅极电阻开始到 右端的栅极电阻为止，存在变形了的U字型的不均匀的RF泄漏信
号的驻波。
若断开状态的开关Ql的6个HEMT晶体管的6个栅极电阻 Rgll、 Rg2nl、 Rg31、 Rg41、 Rg51、 Rg61和另外一个电阻Rg71均为完
全的线性电阻，则不会发生交调失真等的失真。但是，包含由半导 体集成电路构成的半导体电阻在内大多数的电阻元件均不是完全的 线性电阻，而是非线性电阻。
将电阻的两端的施加电压设为V,则流入非线性电阻的电流可 以通过下述公式得到。
I=a . V+b V2+c ' V3… (公式1 )
因此，利用上述公式1得到的流入非线性电阻中的电流，当施 加电压V4交小时，由第一项的a . V支配性地决定，当施加电压V 较大时，由第二项和第三项的b V2+c ' VS支配性地决定。
另一方面，在完全的线性电阻中，上述公式中常数a和常数b 为0,流入完全的线性电阻的电流可以通过下述公式得到。
1= a . V+b V2+c . V3…
=a . V+0 . V2+0 . V3...= a . V (公式2)
通过本发明人等的仿真明确图4中将断开状态的开关Ql全部设定 为10KQ,未向具有利用上述公式1得到的非线性电阻的特性的6个 栅极电阻Rgll…Rg61供给均匀电平的RF泄漏信号，而是供给变形 U字型的驻波的RF泄漏信号，是交调失真发生的原因。即，认为原 因为通过高电平的RF泄漏信号电压来使较大的失真电流流入断开 状态的开关Q1的左端的栅极电阻Rgll和右端的栅极电阻Rg61,通 过低电平的RF泄漏信号电压来使较小的失真电流流入断开状态的 开关Ql的中央的栅极电阻Rg31、栅极电阻Rg41。
因此，本发明以在本发明之前本发明人等的困难的解析结果作为根据。因此，本发明的目的是，减小设置在RF通信终端装置中的 天线开关的WCDMA方式下重要的交调失真或者GSM方式下重要 的谐波失真。
通过本说明书的记述和附图来明确本发明的上述以及其他目的
和新特征。
如上述专利文献5所述那样，为了减少RF开关中的高次谐波信 号成分，对DC升压电路提供DC控制电压和RF信号，并且将大于 DC控制电压的DC输出电压从DC升压电路中抽出是极其有效的技术。
本发明人等在本发明之前从事设置在可以进行GSM850、 GSM900、 DCS1800、 PCS1900的多频段的发送的移动电话上的天线 开关微波单片IC (MMIC),以及将其进行内置的RF模块的开发。 在该开发中，本发明人等对如上述专利文献5所述那样的天线开关 进行研究。但是，研究的结果发现，该天线开关在长时间使用时的 工作可靠性不足。并且，本发明人等弄清了其工作可靠性不足的原 因。以下，对本发明人等所作的原因分析的结果进行说明。
图11是表示与上述专利文献5所述的RF开关的DC升压电路 实质上相同、在本发明之前本发明人等所研究的RF开关的DC升压 电3各的电3各图。
图11的RF开关的DC升压电路200,对天线开关MMIC的RF 输入信号RFin的一部分进行整流，与DC控制电压Vdc重叠，由于 重叠而生成大于DC控制电压Vdc的DC输出电压Vout。 DC升压电 路200，由电容元件206 (Cl ) 、 211 (C2)、电阻元件207 (R11 )、 208 ( R12 ) 、 212 ( R2 ) 、 二极管209 ( Dl ) 、 210 ( D2 )构成。电 阻元件207、 208的电阻值，被设定为与移动电话的天线的阻抗50n 相比非常大的值(例如，10KQ)。其结果，DC升压电路200的输 入阻抗变成与天线的阻抗50Q相比非常大的值。因此，输入到高频 输入端子201的RF输入信号RFin的大部分流入与作为开关元件的 FET相连接的高频信号端子202,余下的一点RF信号功率被供给DC升压功率200的输入端子。
DC升压电路200的升压工作，如下进行说明。最初高频输入端 子201中的电压振幅为负时，二极管209向正方向进行偏置，变成 导通状态，二极管210向反方向进行偏置变成非导通状态。此时， 电流经由二才及管209和电阻元件207, /人施加了 DC控制电压Vdc 的DC控制输入端子203流入电容元件206。由于该流入电流，电容 元件206的与电阻元件207、 208连接的一方的端子由正电压进行充 电，而电容元件206的与高频输入端子201连接的另一方的端子由 负电压进行充电。接着，当高频输入端子201中的电压振幅为正时， 二极管209向反方向进行偏置，变成非导通状态，而二极管210向 正方向进行偏置变成导通状态。此时，向电容元件206进行充电的 正电荷经由电阻元件208和二极管210流入电容元件211。其结果， 电容元件211的与二极管210的阴极(cathode)相连接的一方的端 子由正电压进行充电，而电容元件211的与DC控制输入端子203 相连接的其他的端子由负电压进行充电。对应高频输入端子201的 RF输入信号RFin的正电压振幅和负电压振幅，电容元件211的两 端到充电电压Vb为止进行充电。其结果，从DC输出端子204生成 比DC控制输入端子203的DC控制电压Vdc大充电电压Vb的DC 输出电压Vout。当DC控制输入端子203的DC控制电压Vdc为3 伏特、电容元件211的两端的充电电压为2伏特左右的情况下，由 DC输出端子204生成的DC输出电压Vout变成5伏特左右。
但是，根据本发明人等的研究发现，在图11的RF开关的DC 升压电路200的二极管209、 210的两端施加有较大的反方向电压。 在向DC控制电压供给端子203施加3V的电压、DC输出端子204 输出大约5V的DC输出电压Vout的情况下，当高频输入端子201 的RF输入端子RFin为负电压振幅时，约lmA的RF信号电流，从 DC控制输入端子203经由二极管209和10KQ的电阻元件207流入 高频输入端子201。在二极管209的两端发生大约1伏特的电压降， 在的电阻元件207的两端发生大约10伏特的电压降。其结果，
33电阻元件207、208的公共连接点的电压变成与DC控制输入端子203 的DC控制电压Vdc3伏特相比低出在二极管209和电阻元件207上 的大约ll伏特的电压降，为-8伏特左右。二极管210的阴极的电压 维持在DC输出端子204的大约5伏特的DC输出电压Vout上，在 二极管210的阳极上施加大约-8伏特的电压。其结果，二极管210 的两端之间，变成施加有大约13伏特的反方向电压。当高频输入端 子201的RF输入信号RFin为正电压振幅时，大约1mA的RF信号 电流，从高频输入端子201经由电容元件206、 10KQ的电阻元件208 以及二极管210,流入DC输出端子204和DC控制输入端子203。 在10KQ的电阻元件208的两端发生大约IO伏特的电压降，而在二 极管210的两端发生大约1伏特的电压降。其结果，电阻元件207、 208的公共连接点的电压，变成与DC输出端子204的大约5伏特的 DC输出电压Vout相比高出二极管210和电阻元件208上的大约11 伏特的电压降，为16伏特左右。二极管209的阳极的电压维持在 DC控制输入端子203的DC控制电压Vdc3伏特上，电阻元件207、 208的公共连接点的电压变成16伏特左右的电压。其结果，二极管 209的两端之间，变成施加有13伏特左右的反方向电压。
如上述"^兌明，高频输入端子201的RF输入信号RFin为负电压 振幅时的二极管210的两端的大约13伏特的较大反方向电压、和高 频输入端子201的RF输入信号RFin为正电压振幅时的二极管209 的两端之间的大约13伏特的较大反方向电压，是二极管210、 209 的特性恶化的原因。因此在将图11所示的DC升压电路200运用到 天线开关MMIC的情况下，存在长期的装置的寿命以及工作可靠性 较低的问题，这 一 点通过本发明人等的研究得到了明确。
本发明的目的在于提供一种提高了内置的DC升压电路的寿命 以及工作可靠性的半导体集成电路。通过本说明书的记述和附图来 明确本发明的上述以及其他目的和新特征。
简单说明本申请所被公开的发明中的代表性技术方案的概要如下。本发明的一种方式的半导体集成电路包含多个高频开关(Qm、 Qn)。
上述多个高频开关(Qm、 Qn)的一方的高频开关(Qm)的一 端和上述多个高频开关(Qm、 Qn)的另一方高频开关(Qn)的一 端与公共输入输出端子(I/O )进行连接，上述公共输入输出端子(I/O ) 可以和无线电频率通信终端设备的天线(ANT)进行连接。
在上述一方高频开关(Qm)的另一端(Txm)，可以供给基于 规定的通信方式的RF发送信号(WCDMA—Tx)和RF接收信号
(WCDMA—Rx),而在上述另一方高频开关(Qn)的另一端(Txn), 可以供给与上述RF发送信号(WCDMA—Tx)和上述RF接收信号
(WCDMA—Rx )不同的其他的RF发送信号(RF—Tx )和其他的RF 接收信号(RF—Rx)的至少一个。
上述一方高频开关(Qm)包含串联连接的多个场效应晶体管
(Qml..... Qm6)，上述另外的高频开关(Qn)包含串联连接的
其他的多个场效应晶体管(Qnl..... Qn6)。
在上述一方的高频开关(Qm)的上述多个场效应晶体管
(Qml..... Qm6)的多个栅极(Gml..... Gm6 )，可以供给用于
上述一方的高频开关(Qm)的开关控制的控制电压(Vctrl_m)。在 上述另一方的高频开关(Qn)的上述其他的多个场效应晶体管
(Qnl.....Qn6)的其他的多个栅极(Gnl.....Gn6 )，可以供给
用于上述另一方的高频开关(Qn)的开关控制的其他的控制电压
(Vctrl_n)。
在上述一方的高频开关(Qm)的上述多个场效应晶体管
(Qml.....Qm6)的上述多个栅极(Gml.....Gm6 )和供给上述
控制电压(Vctrl_m)的控制端子之间连接有多个电阻(Rglm、…、 Rg6m)。在上述另一方的高频开关(Qn)的上述其他的多个场效应 晶体管(Qnl、…、Qn6)的上述其他的多个栅极(Gnl、…、Gn6) 和供给上述其他的控制电压(Vctrl一n)的其他的控制端子之间连接 有其他的多个电阻(Rgln、…、Rg6n)。在上述另一方的高频开关(Qn)中，最接近上述其他的多个场
效应晶体管(Qnl.....Qn6)中的上述公共输入输出端子(I/O)的
输入输出接近场效应晶体管(Qnl)的栅极(Gnl)和上述其他的控 制端子(Vctrl—n)之间的输入输出接近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n ), 具有第一电压.电流特性(电压电流特性)。
在上述另一方的高频开关(Qn)中，上述输入输出接近场效应
晶体管(Qnl)和与上述其他的多个场效应晶体管(Qnl..... Qn6 )
中的上述另一方的高频开关(Qn)的上述另一端(Txn)最接近的另 一端接近场效应晶体管(Qn6 )之间的中间部的中间部场效应晶体管 (Qn3、 4)的栅极(Gn3、 4)和上述其他的控制端子(Vctrl_n)之 间的中间部电阻(Rg3n、 Rg4n),具有第二电压.电流特性。
在上述另一方的高频开关(Qn)中，上述输入输出接近电阻 (Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的上述第一电压'电流特性的线性度设定成 高于上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)的上述第二电压 电流特性的 线性度(参照图5)。
根据本发明的上述一种方式的方法，在由基于上述规定的通信 方式的上述RF发送信号(WCDMA—Tx)进行驱动的上述另一方的 高频开关(Qn)中，上述输入输出接近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n) 的上述第一电压 电流特性的线性度设定成高于上述中间部电阻 (Rg3n、 Rg4n)的上述第二电压.电流特性的线性度。因此，即使 向上述输入输出接近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)和上述中间部电阻 (Rg3n、 Rg4n)施加不均匀的RF泄漏信号，也可以抑制在上述另 一方的高频开关(Qn)中，流入与上述公共输入输出端子(I/O)最 接近的上述输入输出接近场效应晶体管(Qnl)的上迷栅极(Gnl) 的上述输入输出4妄近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的电流的失真。其 结果，可以减小WCDMA方式下重要的交调失真或者GSM方式下 重要的谐波失真。
在本发明的一种合适的方式的半导体集成电路中，在上述另一 方的高频开关(Qn)中，与上述其他的多个场效应晶体管(Qnl.....Qn6)中的上述另一方的高频开关(Qn)的上述另一端(Txn)最接 近的上述另一端接近场效应晶体管(Qn6)的栅极(Gn6)和上述其 他的控制端子(Vctrl—n )之间的另 一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n ), 具有第三电压.电流特性。
在上述另 一方的高频开关(Qn )中，上述另 一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的上述第三电压.电流特性的线性度设定成高于上述 中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)的上述第二电压.电流特性的上述线性 度(参照图5)。
根据本发明的上述一种合适的方式的方法，在由基于上述规定 的通信方式的上述RF发送信号(WCDMA_Tx)进行驱动的上述另 一方的高频开关(Qn)中，上述另一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n ) 的上述第三电压 电流特性的线性度设定成高于上述中间部电阻 (Rg3n、 Rg4n)的上述第二电压.电流特性的线性度。因此，即使 向上述另一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)和上述中间部电阻 (Rg3n、 Rg4n)施加不均匀的RF泄漏信号，也可以抑制在上述另 一方的高频开关(Qn)中流入与上述另一端(Txn)最接近的上述另 一端接近场效应晶体管(Qn6)的上述栅极(Gn6)的上述另一端接 近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的电流的失真。其结果，可以减小 WCDMA方式下重要的交调失真或者GSM方式下重要的谐波失真。
在本发明的另一种合适的方式的半导体集成电路中，上述输入 输出4妾近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n )的电阻^直-没定成高于上述中间 部电阻(Rg3n、 Rg4n)的电阻值。上述另 一端4妾近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的电阻值设定成高于上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)的电阻 值(参照图5)。
才艮据本发明的上述另一种合适的方式的方法，即4吏施加在上述 输入输出接近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)上的输入输出接近RF泄 漏信号的电平高于施加在上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)上的中间 部RF泄漏信号的电平，也可以减小例如WCDMA方式下重要的交 调失真。这是因为即使向与上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)相比电阻值较大的上述输入输出接近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)施加高电 平的输入输出接近RF泄漏信号，也可以减小流入上述输入输出4妄近 电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的电流本身，并且也减小信号电流的失真。
根据本发明的上述另 一种合适的方式的方法，即使施加在上述 另一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)上的另一端接近RF泄漏信 号的电平高于施加在上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)上的中间部RF 泄漏信号的电平，也可以减小例如WCDMA方式下重要的交调失真。 这是因为即使向与上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)相比电阻值较大 的上述另一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)施加高电平的另一端 接近RF泄漏信号，也可以减小流入上述另一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的电流本身，并且也减小信号电流的失真。
在本发明的一种更合适的方式的半导体集成电路中，在上述另
一方的高频开关(Qn)中，上述其他的多个场效应晶体管(Qnl.....
Qn6)中的上述输入输出接近场效应晶体管(Qnl)的下一个接近上 述公共输入输出端子(I/O )的输入输出第二接近场效应晶体管(Qn2 ) 的栅极(Gn2)和上述输入输出接近场效应晶体管(Qnl)的上述栅 极(Gnl)之间，连接有第一电阻(Rgln)。上述输入输出第二接 近场效应晶体管(Qn2)的上述栅极(Gn2)和上述中间部场效应晶 体管(Qn3 、 Qn4 )的上述栅极(Gn3 、 4 )之间，连接有第二电阻(Rg2n )。 上述中间部场效应晶体管(Qn3、 4)的上述栅极(Gn3、 4)和上述 其他的控制端子(Vctrl_n)之间，连接有第三电阻(Rg3n)。
与上述输入输出接近场效应晶体管(Qnl)的上述栅极(Gnl) 相连接的上述输入输出接近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n),包含上述 第一电阻(Rgln)、上述第二电阻(Rg2n)以及上述第三电阻(Rg3n)。 上述输入输出第二接近场效应晶体管(Qn2)的上述栅极(Gn2)上 所连接的输入输出第二接近电阻(Rg2n、 Rg3n),不包含上述第一 电阻(Rgln)，而包含上述第二电阻(Rg2n)和上述第三电阻(Rg3n)。 与上述中间部场效应晶体管(Qn3、 4)的上述栅极(Gn3、 4)相连接的上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n)，不包含上述第 一 电阻(Rgln ) 和上述第二电阻(Rg2n)，而包含上述第三电阻(Rg3n)(参照图
根据本发明的上述一种更合适的方式的方法，上述输入输出接 近电阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的较高电阻值，并不是用一个高电阻 来实现，而是可以通过上述第一电阻(Rgln)、上述第二电阻(Rg2n) 和上述第三电阻(Rg3n)的合计来进行实现。
在本发明的上述一种更合适的方式的半导体集成电路中，在上 述另一方的高频开关(Qn)中，上述中间部场效应晶体管(Qn3、 4) 的上述栅极(Gn3、 4)和上述其他的控制端子(Vctrl_n)之间，连 接有第四电阻(Rg4n)。上述另一方的高频开关(Qn)的上述其他 的多个场效应晶体管(Qnl、…、Qn7)中的上述另一端接近场效应 晶体管(Qn6)的下一个接近上述另一方的高频开关(Qn)的上述 另 一端(Txn )的另 一端第二接近场效应晶体管(Qn5 )的栅极(Gn5 ) 和上述中间部场效应晶体管(Qn3、 4)的上述4册^l(Gn3、 4)之间， 连接有第五电阻(Rg5n )。上述另 一端第二接近场效应晶体管(Qn5 ) 的上述栅极(Gn5)和上述另一端接近场效应晶体管(Qn6)的上述 栅极(Gn6)之间，连接有第六电阻(Rg6n)。
与上述另一端接近场效应晶体管(Qn6)的上述栅极(Gn6)相 连接的上述另一端接近电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n),包含上述第四 电阻(Rg4n)、上述第五电阻(Rg5n)以及上述第六电阻(Rg6n )。 与上述另一端第二接近场效应晶体管(Qn5)的上述栅极(Gn5)相 连接的另一端第二接近电阻(Rg4n、 Rg5n),不包含上述第六电阻 (Rg6n)而包含第四电阻(Rg4n)和上述第五电阻(Rg5n)。与上 述中间部场效应晶体管(Qn3、 4)的上述4册极(Gn3、 4)相连4妄的 上述中间部电阻(Rg3n、 Rg4n),不包含上述第五电阻(Rg5n)和 上述第六电阻(Rg6n )而包含上述第四电阻(Rg4n )(参照图5 )。
根据本发明的上述一种更合适的方式的方法，上述另 一端接近 电阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的较高电阻值，并不是用一个高电阻来实现，而是可以通过上述第四电阻(Rg4n)、上述第五电阻(Rg5n) 以及上述第六电阻(Rg6n)的合计来实现。
在本发明的一种具体方式的半导体集成电路中，可以向上述多 个高频开关(SW—TRxl、 SW—Txl、 SW—Tx2)的上述一方的高频开 关(SW—TRxl)的上述另一端(TRxl)，提供基于作为上述规定的 通信方式的WCDMA方式的上述RF发送信号(WCDMA1900—Tx) 和上述RF接收信号(WCDMA2100—Rx)。可以向上述多个高频开 关(SW—TRxl、 SW—Txl、 SW—Tx2 )的上述另一方的高频开关 (SW—Txl、 SW—Tx2)的上述另一端(Txl、 Tx2 )提供上述其他的 RF发送信号(GSM850—Tx/GSM900—Tx、DCS1800—Tx/PCS1900—Tx )。
在上述一方的高频开关(SW_TRxl)的上述另一端(TRxl)和 接地节点(GND)之间，连接有一方的接地开关(GSW_TRxl), 在上述另一方的高频开关(SW_Txl、 SW_Tx2)的上述另一端(Txl、 Tx2 )和上述接地节点(GND )之间连接有另 一方的接地开关 (GSW—Txl、 GSW_Tx2)。
当上述一方的高频开关(SW_TRxl)被控制为导通状态时，上 述一方的接地开关(GSW_TRxl);故控制为断开状态，上述另一方 的高频开关(SW—Txl、 SW_Tx2) -陂控制为断开状态，上述另一方 的接地开关(GSW—Txl、 GSW—Tx2)被控制为导通状态。
当上述另一方的高频开关(SW—Txl、 SW_Tx2) -波控制为导通 状态时，上述另一方的接地开关(GSW—Txl、 GSW—Tx2)被控制 为断开状态，上述一方的高频开关(SW—TRxl)被控制为断开状态， 上述一方的接地开关(GSW—TRxl )被控制为导通状态(参照图6 )。
根据本发明的上述一种更具体的方式的方法，上述一方的高频 开关(SW—TRxl)和上述一方的接地开关(GSW—TRxl)相辅来进 行开关控制，上述另一方的高频开关(SW—Txl、 SW—Tx2)和上述 另一方的接地开关(GSW_Txl、 GSW—Txl)相辅来进行开关控制。 其结果，可以进一步提高天线开关的隔离。
在本发明的另一种具体的方式的半导体集成电路中，上述公共输入输出端子(I/O)和上述另一方的高频开关(Qn)的上述输入输 出接近场效应晶体管(Qnl)的上述栅极(Gnl)之间，连接有输入 输出附加电容(CllTxln),上述另一方的高频开关(Qn)的上述 另一端(Txn)和上述另一方的高频开关(Qn)的上述另一端接近场 效应晶体管(Qn6)的上述栅极(Gn6)之间，连接有另一端附加电 容(C12Txln)(参照图5)。
根据本发明的上述另 一种更具体的方式的方法，当上述一方的 高频开关(Qm)和上述另一方的高片开关(Qn)分别设为导通状态 和断开状态时，通过来自导通状态的上述一方的高频开关(Qm)的 RF发送信号的正方向和反方向的电压的偏差，可以抑制上述另一方 的高频开关(Qn)的输入输出接近FET (Qnl)和另一端接近FET (Qn6)进行导通的现象。
在本发明的一种更具体的方式的半导体集成电路中，供给上述 多个高频开关(SW—TRxl、 SW—Txl、 SW—Tx2)的上述另一方的高 频开关(SW—Txl、 SW—Tx2)的上述另一端(Txl、 Tx2 )的上述其 他的 RF 发送信号 (GSM850_Tx/GSM900_Tx 、 DCS 1800—Tx/PCS 1900—Tx)是GSM850、 GSM900、 DCS 1800以及 PCS1900的任意一个的RF发送信号(参照图6)。
另外，简单说明本申请所被公开的发明中的代表性技术方案的 概要如下。
即，本发明的代表半导体集成电路，包含DC升压电路(100)。 上述DC升压电路，包含高频输入端子(101) 、 DC控制输入端子 (103)以及DC输出端子(104)。
向上述高频输入端子提供高频输入信号(RFin),向上述DC 控制输入端子提供DC控制电压(Vdc)，从上述DC输出端子生成 DC输出电压(Vout)。
在上述DC升压电路中，在第一电容元件(106; Cl)和第一电 阻元件(107; Rl )的串联连接的一方的端子上，连接有上述高频输 入端子。第一二极管(108; Dl)和第二二极管(109; D2)，经由第二电容元件(110; C2),在反方向上进行并列连接。上述第一二 极管和上述第二二极管的公共连接点，与上述串联连接的另一方的 端子进行连接。上述第一二极管和上述第二电容的一方的端子的公 共连接点与上述DC控制输入端子进行连接，上述第二二极管和上 述第二电容的另一方的端子的公共连接点经由上述第二电阻元件与 上述DC输出端子进行连接。
上述第一电阻元件的电阻值，被设定成大于经由上述第二电容 元件的上述第一二极管和上述第二二极管的反方向的并联连接的内 部的上述第一二极管的第一串联电阻(rsl)的电阻值和上述第二二 极管的第二串联电阻(rs2)的电阻值(参照图10)。
简单说明通过本申请所被公开的发明中的代表性技术方案所取 得的效果如下。
即，根据本发明，设置在RF通信终端装置上的天线开关，可以 减小WCDMA方式下重要的交调失真或者GSM方式下重要的谐波
失真
另外，简单说明通过本申请所被公开的发明中的代表性技术方 案所取得的效果如下。
即，根据本发明，可以提供提高了内置的DC升压电路的寿命和 工作可靠性的半导体集成电路。
图1是表示安装了内置有在本发明之前所开发的天线开关的RF 模块和基带信号处理LSI的移动电话的结构的框图，另外是表示安 装了内置有本发明的一种实施方式的天线开关MMIC的RF模块和 基带信号处理LSI的移动电话的结构的框图。
图2是表示在本发明之前所开发的天线开关MMIC的多个高频 波开关的结构的框图。
图3是表示图2所示的高频开关的断开状态的开关的等效电路 的图。图4是说明由于来自图2所示的高频开关的导通状态的开关的
RF信号的影响而向断开状态的开关的6个HEMT晶体管的6个栅极 电阻和另外一个电阻所施加的RF泄漏信号的分布的图。
图5是表示图1所示的本发明的一种实施方式的天线开关MMIC 的高频开关的基本结构的框图。
图6是表示图1所示的本发明的一种实施方式的天线开关MMIC 的高频开关的具体结构的框图。
图7是表示由于利用图4所示的高频开关将用于使开关Qk成为 导通的开关控制电压从3伏特增加到4.5伏特而导致的断开状态的开 关Ql中的交调失真的图，另外是表示利用图5所示的高频开关将使 为了传输WCDMA方式的RF发送信号的一方的开关Qm成为导通 的控制电压从3伏特增加到4.5伏特，由此而导致的由0伏特的控制 电压控制成断开状态的另一方的开关Qn的交调失真的图。
图8是以用于图6所示的本发明的一种实施方式的天线开关 MMIC的高频开关的DCS 1800的RF发送信号和PCS 1900的RF发 送信号的高频开关的多栅结构的HEMT晶体管和栅极电阻为主进行 表示的俯一见图。
图9是表示包含天线开关MMIC和高输出功率放大器以及低通 滤波器(Low Pass Filter)的高输出功率放大器模块的其他的结构的框图。
图10是表示内置在本发明的一种实施方式的半导体集成电路中的 DC升压电路100的电路图。
图11是表示在本发明之前本发明人等研究的RF开关的DC升 压电路的电路图。
图12是表示内置在本发明的一种实施方式的半导体集成电路中 的DC升压电路和发送用高频开关电路的电路图。
图13是表示对内置在图IO和图12所示的本发明的一种实施方 式的半导体集成电路中的发送用高频开关电路进行驱动的DC升压
电路的高频等效电路的电路图。图14是表示图11所示的在本发明之前本发明人等所研究的DC 升压电路的高频等效电路的电路图。
图15是表示本发明的其他一种实施方式的天线开关微波单片半 导体集成电路的电路图。
图16是表示图15所示的本发明的一种实施方式的天线开关 MMIC的第一发送开关的第一发送DC升压电路和第二发送开关的 第二发送DC升压电路的装置结构的俯视图。
图17是表示安装了内置有本发明的一种实施方式的天线开关 MMIC的高频模块和高频模拟信号处理半导体集成电路以及基带信 号处理LSI的移动电话的结构的框图。
符号说明
Qm、 Qn多个高频开关
Qm —方的高频开关
Qn另一方的高频开关
I/O公共输入输出端子
ANT无线电频率通信终端设备的天线
Txm —方的高频开关的另一端
WCDMA—Tx WCDMA方式的RF发送信号
WCDMA—Rx WCDMA方式的RF接收信号
Txn另一方的高频开关的另一端
RF—Tx其他的RF发送信号
RF—Rx其他的RF接收信号
Qml、…Qm6多个场效应晶体管
Qnl、…Qn6其他多个场效应晶体管
Vctrl—m控制电压
Vctrl—n其他的控制电压
Qnl输入输出接近场效应晶体管
Rgln、 Rg2n、 Rg3n输入输出接近电阻Qn3、 4中间部场效应晶体管 Rg3n、 Rg4n中间部电阻 Qn6另一端接近场效应晶体管 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n另一端接近电阻 101高频信号输入端子 102高频信号输入端子
103 DC控制电压供给端子
104 DC输出端子 105连接点
106第一电容元件 107第一电阻元件 108第一二极管 110第二电容元件 111第二电阻元件 109第二二极管 201高频信号输入端子 202高频信号输入端子
203 DC控制电压供给端子
204 DC输出端子 205连接点
206第一电容元件
207第一电阻元件
208第二电阻元件
209第一二极管
210第二二极管
211第三电阻元件
300 SP4T天线开关MMIC
301公共输入输出端子
320高频开关330 DC升压电路
302...305开关
306第一发送端子
307第二发送端子
308第一接收端子
309第二接收端子
310第一发送DC控制端子
311第二发送DC控制端子
312第一接收DC控制端子
313第二接收DC控制端子
320高频开关FET
330 DC升压电路
340高频开关FET
350 DC升压电路
360高频开关FET
370高频开关FET
402外部电压端子
403输出端子
407电阻
423电阻
410 FET (二极管) 414 FET ( 二极管) 411源电扨_ 415源电^L 412漏电极 416漏电^L 413栅电极 417栅电极 RF ML高频才莫块ANT收发用天线
BB_LSI基带信号处理LSI
RF一IC高频模拟信号处理半导体集成电路
ANT_SW天线开关MMIC
I/O公共输入输出端子
Txl、 Tx2发送端子
Rxl、 Rx2 4妻收端子
HPA1 RF高输出功率放大器
HPA2 RF高输出功率放大器
LPF1低通滤波器
LPF2低通滤波器
CNT一IC控制集成电路
Tx—SPU发送信号处理单元
Rx—SPU接收信号处理单元
LNA1低噪声放大器
LNA2低噪声放大器
SAW1表面弹性波滤波器
SAW2表面弹性波滤波器
RX 4妻收工作
TX发送工作
B.B—Cnt控制信号
Tx一BBS发送基带信号
Rx—BBS接收基带信号
RF—Txl:第 一频带高频发送信号
RF—Rx 1:第 一 频带高频接收信号
RF一Tx2:第二频带高频发送信号
RF—Rx2:第二频带高频接收信号
具体实施方式
《移动电话的结构》 图1是表示安装了内置有本发明的一种实施方式的天线开关
MMIC的RF模块和基带信号处理LSI的移动电话的结构的框图。
该图中，在移动电话的收发用天线ANT上连接有RF模块 RF—ML的天线开关MMIC (ANT—SW)的公共输入输出端子I/O。 来自基带信号处理LSI ( BB—LSI)的控制信号B.B—Cnt经由RF模拟 信号处理半导体集成电路(RF—IC)输入到高输出功率放大器模块 (HPA_ML)的控制集成电路(CNT_IC)。从收发用天线ANT到 公共输入输出端子I/O的RF信号的流动变成移动电话的接收工作 RX, /人/>共输入输出端子I/O到收发用天线ANT的RF信号的流动 变成移动电话的发送工作TX。
RF IC (RF_IC)将来自基带信号处理LSI (BBJLSI)的发送基 带信号Tx—BBS上变频为RF发送信号。相反地，将利用收发用天线 ANT所接收的RF接收信号下变频为接收基带信号Rx—BBS,并供给 基带信号处理LSI (BB—LSI)。
RF模块RF—ML的天线开关MMIC ( ANT—SW )，在公共输入 输出端子I/O和发送端子Txl、 TX2、接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4、收 发端子TRxl、 TRx5的任意一个的端子之间，确立信号通路，实施 接收工作RX和发送工作TX的任意一个。该天线开关MMIC (ANT—SW),将为了接收工作RX和发送工作TX的任意一个而确 立的信号通路以外的信号通路的阻抗设定为极高的值，由此可以得 到必要的隔离(isolation)。在天线开关的领域内，公共输入输出端子 1/0被称为单刀(Single Pole),发送端子Txl、 Tx2,接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4，收发端子TRxl、 TRx5的合计7个端子被称为7掷。因此， 图1的天线开关MMIC (ANT_SW)是单刀7掷(SP7T;Single Pole 7 throw)型的开关。
并且，基带信号处理LSI (BB—LSI)与未图示的外部非易失性存储 器和未图示的应用处理器(application processor)进行连接。应用处理 器与未图示的液晶显示装置和未图示的键输入装置进行连接，可以实施包含通用程序和游戏的各种应用程序。用于与基于移动电话等的移动设
备的引导程序(boot program )(启动初始化程序)、操作系统程序 (operating system program) ( OS )、基带信号处理LSI的内部的数字 信号处理器(DSP)的GSM方式等的接收基带信号有关的相位解调和 与发送基带信号有关的相位调制的程序、各种应用程序，可以存储到外 部非易失性存储器中。
《GSM850、 GSM900的收发工作》
当来自BB—LSI的发送基带信号Tx—BBS要上变频为GSM850频 段时，RFIC的发送信号处理单元Tx—SPU,使发送基带信号Tx—BBS 进行向GSM850频^敬的上变频，生成GSM850的RF发送信号 GSM850_Tx ( 824MHz ~ 849MHz)。当来自BB_LSI的发送基带信号 Tx—BBS要上变频为GSM900频段时，RF IC的发送信号处理单元 Tx—SPU,使发送基带信号Tx—BBS进行向GSM900频段的上变频，生 成GSM900的RF发送信号GSM900—Tx( 880MHz ~ 915MHz )。 GSM850 的RF发送信号GSM850—Tx和GSM900的RF发送信号GSM900—Tx, 利用高输出功率放大器模块(HPA_ML)的高输出功率放大器HPA2进 行功率放大，经由低通滤波器LPF2供给天线开关MMIC (ANT一SW) 的发送端子Tx2。供给发送端子Tx2的GSM850的RF发送信号 GSM850—Tx和GSM900的RF发送信号GSM900_Tx，可以经由公共输 入输出端子I/O从收发用天线ANT进行发送。
利用收发用天线ANT所接收的GSM850的RF接收信号 GSM850—Rx ( 869MHz ~ 894MHz )和GSM900的RF接收信号 GSM900—Rx ( 925MHz ~ 960MHz),被供给天线开关MMIC ( ANT—SW) 的公共输入输出端子I/O。从天线开关MMIC (ANT_SW)的接收端子 Rx2得到的GSM850的RF接收信号GSM850—Rx和GSM900的RF接 收信号GSM900—Rx,经由表面弹性波滤波器SAW3来通过RF IC (RF—IC )的低噪声放大器LNA5进行放大后，供给接收信号处理单元 Rx—SPU。在接收信号处理单元Rx—SPU中，实施从GSM850的RF接 收信号GSM850 Rx或者GSM900的RF接收信号GSM900 Rx向接收基带信号Rx—BBS的下变频。在GSM850的收发模式中，天线开关MMIC (ANT—SW),响应控制信号B.B—Cnt,以时分割的方式进4亍基于输入 输出端子I/O和发送端子Tx2的连接的RF发送信号GSM850_Tx的发 送、和基于输入输出端子I/O和接收端子Rx2的连接的RF接收信号 GSM850—Rx的接收。同样地，在GSM900的收发模式中，天线开关 MMIC ( ANT—SW),响应控制信号B.B—Cnt，分时进行基于输出/输出 端子I/O和发送端子Tx2的连接的RF发送信号GSM900一Tx的发送、 基于输入输出端子I/O和接收端子Rx2的连接的RF接收信号 GSM900—Rx的接收。
《DCS1800、 PCS1900的收发工作》
当来自BB—LSI的发送基带信号Tx—BBS要向DCS1800的频段进 行上变频时，RF IC的发送信号处理单元Tx—SPU,使发送基带信号 Tx—BBS进行向DCS1800频段的上变频，生成DCS1800的RF发送信 号DCS1800—Tx ( 1710MHz~ 1780MHz)。当来自BB—LSI的发送基带 信号Tx一BBS要向PCS1900频段进行上变频时，RF IC的发送信号处理 单元Tx—SPU,使发送基带信号Tx_BBS进行向PCS1900频段的上变频， 生成PCS1900的RF发送信号PCS1900_Tx ( 1850MHz ~ 1910MHz)。 DCS1800的RF发送信号DCS1800_Tx和PCS1900的RF发送信号 PCS1900一Tx,利用高输出功率放大器模块(HPA_ML)的高输出功率 放大器HPA1进行功率放大，经由低通滤波器LPH1供给天线开关MMIC
(ANT—SW )的发送端子Txl 。供给发送端子Txl的DCS1800的RF发 送信号DCS1800—Tx和PCS1900的RF发送信号PCS1900_Tx，可以经 由公共输入输出端子I/O从收发用天线ANT来进行发送。
利用收发用天线ANT所接收的DCS1800的RF接收信号 DCS1800_Rx ( 1805MHz ~ 1880MHz)和PCS1900的RF接收信号 PCS1900—Rx ( 1930MHz ~ 1990MHz )，被供给天线开关MMIC
(ANT_SW)的7>共输入输出端子I/O。从天线开关MMIC ( ANT_SW) 的接收端子Rx3得到的DCS1800的RF接收信号DCS1800—Rx,经由表 面弹性波滤波器SAW2来通过RF IC (RF IC)的低噪声放大器LNA2进行放大，从天线开关MMIC (ANT—SW)的接收端子Rx4得到的 PCS1900的RF接收信号PCS1900—Rx,经由表面弹性波滤波器SAW1 来通过RF IC (RF_IC)的低噪声放大器LNA1进行放大，之后，供给 接收信号处理单元Rx_SPU。在接收信号处理单元Rx—SPU中，进行从 DCS1800的RF接收信号DCS1800—Rx或者PCS1900的RF接收信号 PCS1900—Rx到接收基带信号Rx一BBS的下变频。
在DCS1800的收发模式中，天线开关MMIC (ANT_SW),响应 控制信号B.B—Cnt,分时进行基于输入输出端子I/O和发送端子Txl的 连接的RF发送信号DCS1800一Tx的发送以及基于输入输出端子I/O和 接收端子Rx3的连接的RF接收信号DCS1800一Rx的接收。同样地，在 PCS1900的收发模式中，天线开关MMIC (ANT—SW),响应控制信号 B.B一Cnt，分时进行基于输入输出端子I/O和发送端子Txl的连接的RF 发送信号PCS1900_Tx的发送以及基于输入输出端子I/O和接收端子 Rx4的连接的RF接收信号PCS1900一Rx的接收。 《WCDMA的收发工作》
当来自BB—LSI的发送基带信号Tx一BBS要向WCDMA1900的频 段进行上变频时，RFIC的发送信号处理单元Tx一SPU，使发送基带信 号Tx—BBS进行向WCDMA1900频段的上变频，生成WCDMA1900的 RF发送信号WCDMA1900—Tx ( 1920MHz ~ 1980MHz) 。 WCDMA1900 的RF发送信号WCDMA1900—Tx,通过高输出功率放大器W—PA1进行 功率放大，经由双工器(Duplexer) DUP1供给天线开关MMIC
(ANT—SW)的收发端子TRxl。供给收发端子TRxl的WCDMA1900 的RF发送信号WCDMA1900_Tx,可以经由公共输入输出端子I/O 从收发用天线ANT进行发送。
在WCDMA方式中，利用码分割可以并行处理发送工作和4妻收 工作。即，利用收发用天线ANT所接收的WCDMA2100的RF接收 信号WCDMA2100_Rx ( 2110MHz ~ 2170MHz ),被供给天线开关 MMIC (ANT_SW)的公共输入输出端子I/O。从天线开关MMIC
(ANT SW )的收发端子TRxl得到的WCDMA2100的RF接收信号WCDMA2100_Rx,经由双工器DUP1来通过RF IC ( RF_IC )的低噪 声放大器LNA3进行放大，之后，供给接收信号处理单元Rx_SPU。 在接收信号处理单元Rx—SPU中，进行从WCDMA2100的RF接收 信号WCDMA2100—Rx到接收基带信号Rx—BBS的下变频。
中，天线开关MMIC ( ANT—SW)响应控制信号B.B—Cnt，利用输入 输出端子I/O和收发端子TRxl之间的固定连接来并行进行RF发送 信号WCDMA1900—Tx的发送和RF接收信号WCDMA2100—Rx的接收。
WCDMA900，在2006年1月末进行提案的新方式中，以移动 TV、视频电话、远距离的类似DSL的服务等作为对象。WCDMA900 被认为是900MHz的频带，但来自终端设备的RF发送信号 WCDMA900—Tx的发送频率和到终端设备的RF接收信号 WCDMA900_Rx的发送频率现在还不明确。但是推测在 WCDMA900中，与RF发送信号WCDMA900_Tx的发送频率比较， RF接收信号WCDMA900一Rx的发送频率是高频率。
当来自BB_LSI的发送基带信号Tx—BBS要向WCDMA900的频 段进行上变频时，RF IC的发送信号处理单元Tx一SPU使发送基带信 号Tx—BBS进行向WCDMA900频段的上变频，生成WCDMA900的RF 发送信号WCDMA900—Tx (约900MHz) 。 WCDMA900的RF发送信 号WCDMA900—Tx ，利用高输出功率》文大器W—PA2进4亍功率放大， 经由双工器DUP2供给天线开关MMIC (ANT—SW)的收发端子 TRx5。供给收发端子TRx5的WCDMA900的RF发送信号 WCDMA900—Tx,可以经由公共输入输出端子I/O从收发用天线ANT 进行发送。
利用收发用天线ANT所接收的WCDMA900的RF接收信号 WCDMA900—Rx (约900MHz ),被供给天线开关MMIC ( ANT—SW ) 的公共输入输出端子I/O。从天线开关MMIC ( ANT—SW)的收发端 子TRx5得到的WCDMA900的RF接收信号WCDMA900 Rx，经由双工器DUP2来通过RF IC ( RF—IC )的低噪声放大器LNA4进行放 大，之后，供给接收信号处理单元Rx一SPU。在接收信号处理单元 Rx—SPU中，进行从WCDMA900的RF接收信号WCDMA900—Rx 到接收基带信号Rx一BBS的下变频。
在WCDMA900的发送和WCDMA900的接收的并行处理才莫式 中，天线开关MMIC ( ANT—SW)响应控制信号B.B—Cnt，利用输入 输出端子I/O和收发端子TRx5之间的固定连接来并行进行RF发送 信号WCDMA900_Tx的发送和RF接收信号WCDMA900—Rx的接 收。
《天线开关的高频开关的基本结构》
图5是表示基于图1所示的本发明的一种实施方式的天线开关 MMIC (ANT—SW)的高频开关的基本结构的框图。
基于图1所示的本发明的一种实施方式的天线开关MMIC的芯 片，如图5所示包含多个高频开关Qm、 Qn。多个高频开关Qm、 Qn 的一方的高频开关Qm的一端和另一方的高频开关Qn的一端，与公 共输入输出端子I/O进行连接，公共输入输出端子1/0可以与作为无 线电频率通信终端设备的移动电话的天线ANT进行连接。可以向一 方的高频开关Qm的另一端Txm供给WCDMA方式的RF发送信号 WCDMA—Tx和RF接收信号WCDMA_Rx,而向另一方的高频开关 Qn的另 一端Txn，供给与RF发送信号WCDMA_Tx和RF接收信号 WCDMA—Rx不同的其他的RF发送信号RF—Tx和其他的RF接收信 号RF一Rx的至少4壬意一个。
一方的高频开关Qm包含串联连接的6个FETQml、…、Qm6,
另一方的高频开关Qn包含串联连接的其他6个FETQnl.....Qn6。
并且，3个FETQml、 Qm2、 Qm3由使3个栅极Gml、 Gm2、 Gm3 成为三栅结构的1个FET构成，3个FETQm4、 Qm5、 Qm6由使3 个栅极Gm4、 Gm5、 Gm6成为三栅结构的1个FET构成。同样地， 3个FETQnl、 Qn2、 Qn3由4吏3个4册才及Gnl、 Gn2、 Gn3成为三4册结 构的1个FET构成，3个FETQn4、 Qn5、 Qn6由寸吏3个4册才及Gn4、Gn5、 Gn6成为三栅结构的1个FET构成。
与上述专利文献4相同，多栅结构的栅极Gml和栅极Gm2之 间的栅极间区域(FETQml、 Qm2的/>共连接节点)，经由电位稳 定化电阻Rdlm与FETQml的源极进行连接。另外，多栅结构的栅 极Gm2和栅极Gm3之间的栅极间区域(FETQm2、 Qm3的公共连接 节点)，经由电位稳定化电阻Rd2m、 Rdlm与FETQml的源极进行 连接。并且，多栅结构的栅极Gm2和栅极Gm3之间的栅极间区域 (FETQm2、 Qm3的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd3m与 FETQm3的漏极进行连接。另外，多栅结构的栅极Gm4和栅极Gm5 之间的冲册极间区域(FETQm4、 Qm5的7>共连接节点)，经由电位 稳定化电阻Rd4m与FETQm4的源极进行连接。多栅结构的栅极Gm5 和栅极Gm6之间的栅极间区域(FETQm5、 Qm6的公共连接节点)， 经由电位稳定化电阻Rd5m、 Rd4m与FETQm4的源极进行连接。并 且，多栅结构的栅极Gm5和栅极Gm6之间的栅极间区域(FETQm5 、 Qm6的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd6m与FETQm6的 漏极进行连接。
多栅结构的栅极Gnl和栅极Gn2之间的栅极间区域(FETQnl 、 Qn2的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rdln与FETQnl的源 极进行连接。另外，多栅结构的栅极Gn2和栅才及Gn3之间的栅极间 区域(FETQn2、 Qn3的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd2n、 Rdln，与FETQnl的源极进行连接。并且，多栅结构的栅极Gn2和 栅极Gn3之间的栅极间区域(FETQn2、 Qn3的公共连接节点)，经 由电位稳定化电阻Rd3n与FETQn3的漏极进行连接。另外，多栅结 构的栅极Gn4和栅极Gn5之间的栅极间区域(FETQn4、 Qn5的公共 连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd4n与FETQn4的源极进行连接。 多栅结构的栅极Gn5和栅极Gn6之间的栅极间区域(FETQn5、 Qn6 的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd5n、 Rd4n与FETQn4 的源极进行连接。并且，多栅结构的栅极Gn5和栅极Gn6之间的栅 极间区域(FETQn5、 Qn6的公共连接节点)，经由电位稳定化电阻Rd6n与FETQn6的漏极进行连接。
可以向 一 方的高频开关Qm的FETQml 、…、Qm6的栅极
Gml..... Gm6供给用于一方的高频开关Qm的开关控制的控制电
压Vctrl_m。可以向另一方的高频开关Qn的其他的FETQnl.....
Qn6的其他的栅极Gnl、…、Qn6供给用于另 一方的高频开关Qn的 开关控制的其他的控制电压Vctrl—n。
在一方的高频开关Qm的6个FETQml、…、Qm6的6个栅极
Gml.....Gm6和供给控制电压Vctrl—m的控制端子之间，连接有6
个电阻Rg 1 m.....Rg6m。在另 一方的高频开关Qn的6个FETQnl.....
Qn6的其他的6个栅极Gnl.....Gn6和供给其他的控制电压Vctrl—n
的其他的控制端子之间，连接有其他的6个电阻Rgln..... Rg6n。
在另一方的高频开关Qn中，与其他的6个FETQnl..... Qn6
中的公共输入输出端子I/O最接近的输入输出接近FETQnl的栅极 Gnl和其他的控制端子Vctrl—n之间的输入输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n，具有第一电压 电流特性。在另一方的高频开关Qn 中，输入输出接近FETQnl和与其他的6个FETQnl 、…、Qn6中的 其他的高频开关Qn的另 一端Txn最接近的另 一端接近FETQn6之间 的中间部的中间部FETQn3、 4的栅极Gn3、 Gn4和其他的控制端子 Vctrl—n之间的中间部电阻Rg3n、 Rg4n,具有第二电压.电流特性。 在另一方的高频开关Qn中，输入输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n 的第一电压.电流特性的线性度被设定成高于中间部电阻Rg3n、 Rg4n的第二电压.电流特性的线性度。因此，在通过来自一方的高 频开关Qm的WCDMA方式的RF发送信号WCDMA—Tx进行驱动 的另一方的高频开关Qn中，输出/输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n 的第一电压.电流特性的线性度被设定成高于中间部电阻Rg3n、 Rg4n的第二电压.电流特性的线性度。因此，即使向输入输出接近 电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n和中间部电阻Rg3n、 Rg4n施加不均匀的 RF泄漏信号，也可以在另一方的高频开关Qn中抑制流入与公共输 入输出端子I/O最接近的输入输出接近FETQnl的栅极Gnl的输入输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的电流的失真。其结果，可以减 小WCDMA方式下重要的交调失真以及GSM方式下重要的谐波失真。
另外，在另一方的高频开关Qn中，与其他多个FETQnl、…Qn 中的另一方的高频开关Qn的另一端Txn最接近的另一端接近 FETQn6的栅极Gn6和其他的控制端子Vctrl—n之间的另 一 端接近电 阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n，具有第三电压.电流特性。在另一方的高频 开关Qn中，另一端接近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的第三电压.电流 特性的线性度被设定成高于中间部电阻Rg3n、 Rg4n的第二电压.电 流特性的上述线性度。因此，在通过来自一方的高频开关Qm的 WCDMA方式的RF发送信号WCDMA—Tx进行驱动的另 一 方的高频 开关Qn中，另一端接近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的第三电压'电流 特性的线性度被设定成高于中间部电阻Rg3n、 Rg4n的第二电压.电 流特性的线性度。因此，即使向另一端接近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n 和中间部电阻Rg3n、 Rg4n施加不均匀的RF泄漏信号，也可以在另 一方的高频开关Qn中抑制流入与另一端Txn最接近的另一端接近 FETQn6的栅极Gn6的另一端接近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的电流 的失真。其结果，可以减小WCDMA方式下重要的交调失真以及GSM
方式下重要的谐波失真。
另外，将输入输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的电阻值设定 成大于中间部电阻Rg3n、 Rg4n的电阻值。因此，即使施加在输入输 出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的输入输出接近RF泄漏信号的电平 高于施加在中间部电阻Rg3n、 Rg4n的中间部RF泄漏信号的电平， 也可以减小WCDMA方式下重要的交调失真。这是因为即使向与 中间部电阻Rg3n、 Rg4n相比电阻值较大的输入输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n施加高电平的输入输出接近RF泄漏信号，也可以减小 流入输入输出接近电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的电流自身，并且也可 以减小信号电流的失真。另外，将另一端4妾近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n 的电阻值设定成大于中间部电阻Rg3n、 Rg4n的电阻值。因此，即使施加在另一端接近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n上的另 一端接近RF泄漏 信号的电平高于施加在中间部电阻Rg3n、 Rg4n上的中间部RF泄漏 信号的电平，也可以减小WCDMA方式下重要的交调失真。这是因 为即使向与中间部电阻Rg3n、 Rg4n相比电阻值较大的另 一端接近 电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n施加高电平的另 一端接近RF泄漏信号，也 可以减小流入另一端接近电阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的电流自身，并 且也可以减小信号电流的失真。
进一步详细说明基于图5所示的本发明的一种实施方式的天线 开关MMIC (ANT—SW)的高频开关。
在一方的高频开关Qm中，在接近另一端Txm的其他接近 FETQml的栅极Gml和另 一端第二接近FETQm2的栅极Gm2之间， 连接有的栅极电阻Rglm。在另 一端第二接近FETQm2的栅极 Gm2和中间部FETQm3的栅极Qm3之间，连接有10KQ的栅极电阻 Rg2m。在一方的高频开关Qm中，在接近公共输入输出端子I/O的 输入输出接近FETQm6的栅极Gm6和输入输出第二接近FETQm5 的栅极Gm5之间，连接有的栅极电阻Rg6m。在输入输出第 二接近FETQm5的栅极Gm5和中间部FETQm4的栅极Qm4之间， 连接有的栅极电阻Rg5m。在中间部FETQm3的栅极Qm3和 中间部FETQm4的栅极Qm4上分别连接的栅极电阻Rg3m、 Rg4m的 一端，栅极电阻Rg3m、 Rg4m的另 一端与20KQ的电阻Rg7m 的一端进行连接，在电阻Rg7m的另一端供给控制电压Vctrl_m。
另一端接近FETQml的源极和漏极之间连接有15KQ的电阻 Rdlm,另一端第二接近FETQm2的源极和漏极之间，连接有 的电阻Rd2m,中间部FETQm3的源极和漏极之间连接有的电 阻Rd3m。中间部FETQm4的源极和漏极之间连接有的电阻 Rd4m,输入输出第二接近FETQm5的源级和漏极之间连接有 的电阻Rd5m，输入输出接近FETQm6的源才及和漏极之间连接有 的电阻Rd6m。
因此，在另 一端接近FETQml的栅极Gml和控制电压Vctrl—m之间有10KQ的栅极电阻Rglm、 10KQ的栅极电阻Rg2m、 的 栅极电阻Rg3m和20KQ的电阻Rg7m进行串联连接，在输入输出接 近FETQm6的栅极Gm6和控制电压Vctrl—m之间有10KQ的栅极电 阻Rg6m、 的栅极电阻Rg5m、 的栅极电阻Rg4m和20KQ
的电阻Rg7m进行串联连接。在另 一端第二接近FETQm2的栅极Gm2 和控制电压Vctrl—m之间有10KQ的栅极电阻Rg2m、 10KQ的栅极 电阻Rg3m和20KQ的电阻Rg7m进行串联连接，在输入输出第二接 近FETQm5的栅极Gm5和控制电压Vctrl—m之间有10KQ的栅极电 阻Rg5m、 的栅极电阻Rg4m和20KQ的电阻Rg7m进行串联
连接。在中间部FETQm3的栅极Qm3和控制电压Vctrl—m之间有 10KQ的栅极电阻Rg3m和20KQ的电阻Rg7m进行串联连接，在中 间部FETQm4的栅极Qm4和控制电压Vctrl—m之间有的栅极 电阻Rg4m和20KQ的电阻Rg7m进行串联连接。6个栅极电阻 Rglm…Rg6m和1个电阻Rg7m,具有在上述(公式l)中所示那样 的非线性的电压 电流特性。
即使在图5所示的天线开关MMIC (ANT—SW)的一方的高频 开关Qm中，也和图4相同，有变形U字型的驻波产生，在另一端 接近FETQml的栅极Gml和输入输出接近FETQm6的栅极Gm6上， 产生高电平的RF泄漏信号电压，而在中间部FETQm3的栅极Qm3 和中间部FETQm4的栅极Qm4上产生低电平的RF泄漏信号电压。 被供给高电平的RF泄漏信号电压的另一端接近FETQml的栅极 Gml和输入输出接近FETQm6的栅极Gm6的栅极电阻网的电阻值， 高于被供给低电平的RF泄漏信号电压的中间部FETQm3的栅极 Qm3和中间部FETQm4的栅极Qm4的栅极电阻网的电阻值。若施 加另 一端接近FETQml和输入输出接近FETQm6的电阻值较大的栅 极电阻网的高电平的RF泄漏信号电压，则流入另一端接近FETQml 和输入输出接近FETQm6的栅极电阻网的电流自身减小，并且信号 电流的失真也减小。
在图5的左下方，对施加在基于来自导通状态的开关Qn的PCS方式的RF发送信号影响的断开状态的开关Qm的6个HEMT晶体 管的6个栅极电阻Rglm、 Rg2m、 Rg3m、 Rg4m、 Rg5m、 Rg6m和 另外一个电阻Rg7m上的RF泄漏信号的分布进行表示。并且，图5 的左下方的RF泄漏信号的分布与图4相同，是通过电脑仿真的结果。 与图4相同，RF信号的RF功率为20dBm、频率是PCS1900的频带 内的1880MHz。PCS1900的RF发送信号的最大功率在33dBm左右， 因此可以将20dBm的RF信号Pin称为高于中间电平的发送功率。 图5左下方的各个电阻Rglm、 Rg2m、 Rg3m、 Rg4m、 Rg5m、 Rg6m、 Rg7m的电压Vpp是峰-峰(peak . to peak )的RF信号电压。图5 的左下方示出的断开状态的开关Qm的6个HEMT晶体管的6个栅 极电阻和另外一个电阻的RF泄漏信号的分布特性L3是在将0.8pF 的附加电容CllTxlm、 C12Txlm相连"l妄的情况下的特性，特性L4 是在未将0.8pF的附加电容CllTxlm、 C12Txlm相连接的情况下的 特性。图5左下方的特性L3和特性L4的任何一个，施加在6个栅 才及电阻Rglm、 Rg2m、 Rg3m、 Rg4m、 Rg5m、 Rg6m上的RF泄漏4言 号的电平均被进行粗略的均勾化。
在另一端Txm和另一端接近FETQml的栅极Gml之间连接有 0.8pF的源极附加电容C12Txlm，在公共输入输出端子I/O和输入输 出接近FETQm6的栅极Gm6之间连接有0.8pF的漏极附加电容 CllTxlm。其结果，当控制电压Vctrl—m和控制电压Vctrl—n分别变 成0伏特和4.5伏特、 一方的高频开关Qm和另一方的高频开关Qn 分别成为断开状态和导通状态时，通过来自导通状态的另一方的高 频开关Qn的RF发送^f言号的正方向和反方向的电压的偏差，可以4中 制一方的高频开关Qm的输入输出接近FETQm6和另一端接近 FETQml进行导通的现象。
在另一方的高频开关Qn中，与另一端Txn接近的另一端接近 FETQn6的栅极Gn6和另 一端第二接近FETQn5的栅极Gn5之间， 连接有IOKQ的栅极电阻Rg6n。另 一端第二接近FETQn5的栅极Gn5 和中间部FETQn4的栅极Qn5之间，连接有10KH的栅极电阻Rg5n。在另一方的高频开关Qn中，与公共输入输出端子1/0接近的输入输 出端子接近FETQnl的栅极Gnl和输入输出第二接近FETQn2的栅 极Gn2之间，连接有10KQ的栅极电阻Rgln。输入输出第二接近 FETQn2的栅极Gn2和中间部FETQn3的栅极Qn3之间，连接有10KQ 的栅极电阻Rg2n。在中间部FETQ3n的栅极Qn3和中间部FETQn4 的栅极Qn4上分别连接有10KQ的栅极电阻Rg3n、 Rg4n的一端， 栅极电阻Rg3n、 Rg4n的另 一端与20KQ的电阻Rg7n的一端进行连 接，而对电阻Rg7n的另一端供给控制电压Vctrl一n。
在另一端接近FETQn6的源极和漏极之间连接有15KQ的电阻 Rd6n，在另一端第二接近FETQn5的源极和漏极之间连接有15KQ 的电阻Rd5n,在中间部FETQn4的源极和漏极之间连接有的 电阻Rd4n。在中间部FETQn3的源极和漏极之间连接有15KQ的电 阻Rd3n,在输入输出第二接近FETQn2的源极和漏极之间连接有 15KQ的电阻Rd2n，在输入输出接近FETQnl的源极和漏极之间连 接有的电阻Rdln。
因此，在另 一端接近FETQn6的栅极Gn6和控制电压Vctrl—n之 间，的栅极电阻Rg6n、 10KQ的栅极电阻Rg5n、 的栅极 电阻Rg4n和20KQ的电阻Rg7n进行串联连接，在输入输出接近 FETQnl的栅极Gnl和控制电压Vctrl—n之间，10KQ的栅极电阻 Rgln、 10Kn的栅极电阻Rg2n、 的栅极电阻Rg3n和20KQ的
电阻Rg7n进行串联连接。在另一端第二接近FETQn5的栅极Gn5 和控制电压Vctrl—n之间，10KQ的栅极电阻Rg5n、 10KQ的栅极电 阻Rg4n和20KQ的电阻Rg7n进行串联连4妄，输入输出第二4妻近 FETQn2的栅极Gn2和控制电压Vctrl—n之间，10KQ的栅极电阻 Rg2n、 IOKH的栅极电阻Rg3n和20KQ的电阻Rg7n进行串联连接。 在中间部FETQn4的栅极Qn4和控制电压Vctrl—n之间，1OKQ的栅 极电阻Rg4n和20KQ的电阻Rg7n进行串联连接，在中间部FETQn3 的栅极Qn3和控制电压Vctrl—n之间，1OKQ的栅极电阻Rg3n和20KQ 的电阻Rg7n进行串联连接。6个栅极电阻Rgln…Rg6n和1个电阻Rg7n,具有在上述(公式1)中所示那样的非线性的电压，电流特性。
在图5所示的天线开关MMIC (ANT_SW)的另一方的高频开 关Qn中，也和图4相同，有变形U字型的驻波产生，在另一端接 近FETQn6的栅极Gn6和输入输出接近FETQnl的栅极Gnl上，产 生高电平的RF泄漏信号电压，而在中间部FETQn4的栅极Qn4和 中间部FETQn3的栅极Qn3上产生低电平的RF泄漏信号电压。被 供给高电平的RF泄漏信号电压的另一端接近FETQn6的栅极Gn6 和输入输出接近FETQnl的栅极Gnl的栅极电阻网的电阻值，高于 被供给低电平的RF泄漏信号电压的中间部FETQn4的栅极Qn4和 中间部FETQn3的栅极Qn3的栅极电阻网的电阻值。若施加另一端 接近FETQn6和输入输出接近FETQnl的电阻值4交大的栅极电阻网 的高电平的RF泄漏信号电压，则流入另一端接近FETQn6和输入输 出接近FETQnl的栅极电阻网的电流自身减小，并且信号电流的失
真也减小。
在图5的右下方，示出施加在基于来自导通状态的开关Qm的 WCDMA方式的RF发送信号Pin的影响的断开状态的开关Qn的6 个HEMT晶体管的6个栅极电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n、 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n和另外一个电阻Rg7n上的RF泄漏信号的分布。图5右下方的 各个电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n、 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n、 Rg7n的电压 Vpp是峰-峰(peak to . peak)的RF信号电压。图5的右下方示出 的断开状态的开关Qn的6个HEMT晶体管的6个栅极电阻和另外 一个电阻的RF泄漏信号的分布特性L3是在将0.8pF的附加电容 CUTxln、 C12Txln相连接的情况下的特性，特性L4是在未将0.8pF 的附加电容CllTxln、 C12Txln相连接的情况下的特性。图5右下 方的特性L3和特性L4的任何一个，施加在6个栅才及电阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n、 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n上的RF泄漏信号的电平均被进行 粗略的均匀化。
图7的特性Lp,在图5所示的高频开关中，将使为了传输WCDMA方式的RF发送信号的 一 方的开关Qm成为导通状态的控制电压Vctrl—m 从3伏特增加到4.5伏特，由此来表示由于0伏特的控制电压Vctrl_n 而被控制成断开状态的另一方的开关Qn的交调失真。另一方的开关Qn 是用于传输与WCDMA方式的RF发送信号不同的、例如PCS方式的 RF发送信号的开关，也可以是用于传输GSM850、 GSM900、 DCS1800 的RF发送信号的开关。将使WCDMA方式RF发送信号的传输用的一 方的开关Qm成为导通状态的控制电压Vctrl一m从3.0伏特增加到4.5 伏特，由此可以将RF发送信号的传输用的其他方式的另 一方的开关Qn 中的交调失真从-97dBm减小到-102dBm,从而可以达到开发时所设定 的交调失真的目标值-100dBm。
另外，在图5中，在另 一端Txn和另 一端接近FETQn6的栅极Gn6 之间，连接有0.8pF的源极附加电容C12Txln，在公共输入输出端子I/O 和输入输出接近FETQnl的栅极Gnl之间，连接有0.8pF的漏极附加电 容Cl 1Txln。其结果，当控制电压Vctrl—m和控制电压Vctrl一n分别变 成4.5伏特和O伏特， 一方的高频开关Qm和另一方的高频开关Qn分 别成为导通状态和断开状态时，通过来自导通状态的一方的高频开关 Qm的WCDMA方式的RF发送4言号的正方向和反方向的电压的偏差， 可以抑制另一方的高频开关Qn的另一端接近FETQn6和输入输出接近 FETQnl进行导通的现象。
《天线开关的高频开关的具体结构》
图6是表示基于图1所示的本发明的一种实施方式的天线开关MMIC
(ANT一SW)的高频开关的具体结构的框图。
图1所示的本发明的一种实施方式的天线开关MMIC(ANT一SW) 的芯片，如图6所示包含多个高频开关。在图6中，天线开关MMIC
(ANT一SW)的公共输入输出端子I/O，与收发天线ANT进行连接。
在被供给DCS1800的RF发送信号DCS1800 ( 1710MHz ~ 1780MHz)和PCS1900的RF发送信号PCS1900JTx ( 1850MHz 1910MHz)的信号端子Txl和公共输入输出端子I/O之间，连接有根据 控制端子Txlc的控制信号来进行开关控制的高频开关SW—Txl。利用供给控制端子Txlc的4.5伏特的控制信号，将高频开关SW—Txl的 HEMT晶体管Q—tll、 Q—t12控制成导通，信号端子Txl的DCS1800的 RF发送信号DCS1800或者GSM900的RF发送信号PCS1900—Tx,向 公共输入输出端子I/O进行传输。当通过控制端子Txlc的0伏特的控 制信号将高频开关SW—Tx2的HEMT晶体管Q—tll、 Q一tl2控制成断开 时，将接地开关GSW—Txl的栅极进行接地连接的耗尽型(depletion mode)的HEMT晶体管Q5—tll、 Q5_tl2控制成导通，使信号端子Txl 的隔离提高。在高频开关SW_Txl中，将HEMT晶体管Q_tll的3个栅 极电阻中与输入输出端子1/0接近的输入输出接近栅极电阻Rgl设定为 30KQ、将与输入输出端子I/O其次接近的输入输出第二接近栅极电阻 Rg2设定为20KQ，将中间部栅极电阻Rg3设定为10KQ。将HEMT晶 体管Q—t12的3个栅极电阻中与另一端Txl接近的另一端接近栅极电阻 Rg6设定为30KQ,将与另 一端Txl其次接近的另 一端第二接近栅极电 阻Rg5设定为20KQ，将中间部栅极电阻Rg4设定为10KQ。其结果， 断开状态的高频开关SW_Txl,可以减小WCDMA方式下重要的交调失 真。在被供给GSM850的RF发送信号GSM850—Tx ( 824MHz ~ 849MHz )和GSM900的RF发送信号GSM900_Tx( 880MHz ~ 915MHz) 的信号端子Tx2和公共输入输出端子I/O之间，连接有通过控制端子 Tx2c的控制信号来进行开关控制的高频开关SW—Tx2。利用供给控制端 子Tx2c的4.5伏特的控制信号来将高频开关SW—Tx2的HEMT晶体管 Q—121、 Q—t22控制成导通，信号端子Tx2的GSM850的RF发送信号 GSM850—Tx或者GSM900的RF发送信号GSM900—Tx,向/>共输入输 出端子I/O进行传输。当利用控制端子Tx2c的0伏特的控制信号将高 频开关SW—Tx2的HEMT晶体管Q一t21、 Q—t22控制成断开时，将接地 开关GSW—Tx2的栅极进行接地连接的耗尽型的HEMT晶体管Q5一t21、 Q5一t22控制成导通，使信号端子Tx2的隔离提高。在高频开关SW—Tx2 中，将HEMT晶体管Q_t22的3个栅极电阻中与输入输出端子I/O接近 的输入输出接近栅极电阻设定为30KH,将与输入输出端子I/O其次接近的输入输出第二接近栅极电阻设定为20KQ，将中间部栅极电阻设定 为IOKQ。将HEMT晶体管Q—t21的3个栅极电阻中与另 一端Tx2接近 的另一端接近栅极电阻设定为30KQ,将与另一端Tx2其次接近的另一 端第二接近栅极电阻设定为20KQ，将中间部栅极电阻设定为IOKQ。 其结果，断开状态的高频开关SW一Tx2,可以减小WCDMA方式下重要 的交调失真以及GSM方式下重要的谐波失真。在被供给WCDMA900的RF发送信号WCDMA900—Tx和RF接收 信号WCDMA900_Rx的信号端子TRx5和公共输入输出端子I/O之间， 连接有通过控制端子Rx5c的控制信号来进行开关控制的高频开关 SW—TRx5。通过供给控制端子Rx5c的4.5伏特的控制信号将高频开关 SW—TRx5的HEMT晶体管Q—tr51 、 Q_tr52控制成导通，信号端子TRxl 的WCDMA900的RF发送信号WCDMA900一Tx,向公共输入输出端子 I/O进行传输。另外，利用天线所接收的WCDMA900的RF接收信号 WCDMA900—Rx,从7>共输入输出端子I/O向收发信号端子TRx5进行 传输。当通过控制端子Rx5c的0伏特的控制信号将高频开关SW_TRx5 的HEMT晶体管Q_tr51、 Q_tr52控制成断开状态时，将接地开关 GSW一TRx5的栅极进行接地的耗尽型的HEMT晶体管Q5—tr51 、 Q5一tr52 控制成导通，使信号端子TRx5的隔离提高。在被供给WCDMA1900的RF发送信号WCDMA1900—Tx (1920MHz ~ 1980MHz )和 WCDMA2100 的 RF接收信号 WCDMA2100—Rx ( 2110MHz ~ 2170MHz)的信号端子TRxl和公共输 入输出端子I/O之间，连接有通过控制端子TRxlc的控制信号来进行开 关控制的高频开关SW一TRxl。利用供给控制端子TRxlc的4.5伏特的 控制信号来将高频开关SW一TRxl的HEMT晶体管Q_trl 1 、 Q—trl2控制 成导通，信号端子TRxl的WCDMA1900的RF发送信号 WCDMA1900—Tx,向^^共输入输出端子I/O进行传输。另外，利用天 线所接收的WCDMA2100的RF接收信号WCDMA2100—Rx,从公共输 入输出端子I/0向收发信号端子TRxl进行传输。当通过控制端子TRxlc 的0伏特的控制信号将高频开关SW—TRxl的HEMT晶体管Q一trll、Q_trl2控制成断开时，将接地开关GSW—TRxl的栅极进行接地连接的 耗尽型的HEMT晶体管Q5—trl 1 、Q5—trl2控制成导通，使信号端子TRxl 的隔离提高。在被供给GSM850的RF接收信号GSM850—Rx ( 869MHz ~ 894MHz )和GSM900的RF接收信号GSM900—Rx( 925MHz ~ 960MHz) 的信号端子Rx2和公共输入输出端子I/O之间，连接有通过控制端子 Rx2c的控制信号来进行开关控制的高频开关SW_Rx2。利用供给控制 端子Rx2c的4.5伏特的控制信号来将高频开关SW—Rx2的HEMT晶体 管控制成导通，信号端子Rx2的GSM850的RF接收信号或者GSM900 的RF接收信号，向公共输入输出端子I/0进行传输。当利用控制端子 Rx2c的0伏特的控制信号将高频开关SW_Rx2的HEMT晶体管控制成 断开时，将接地开关GSW_Rx2的栅极进行接地连接的耗尽型的HEMT 晶体管控制成导通，使信号端子Rx2的隔离提高。在被供给DCS1800的RF接收信号DCS1800_Rx ( 1805MHz ~ 1880MHz)的信号端子Rx3和公共输入输出端子I/0之间，连接有通过 控制端子Rx3c的控制信号来进行开关控制的高频开关SW—Rx3。利用 供给控制端子Rx3c的4.5伏特的控制信号来将高频开关SW一Rx3的 HEMT晶体管控制成导通，信号端子Rx3的DCS1800的RF接收信号 DCS1800—Rx向公共输入输出端子I/O进行传输。当利用控制端子Rx3c 的0伏特的控制信号将高频开关SW—Rx3的HEMT晶体管控制成断开 时，将接地开关GSW_Rx3的栅极进行接地连接的耗尽型的HEMT晶体 管控制成导通，使信号端子Rx3的隔离提高。在被供给PCS1900的RF接收信号PCS1900—Rx ( 1930MHz ~ 1990MHz )的信号端子Rx4和公共输入输出端子I/O之间，连接有通过 控制端子Rx4c的控制信号来进行开关控制的高频开关SW—Rx4。利用 供给控制端子Rx4c的4.5伏特的控制信号来将高频开关SW_Rx4的 HEMT晶体管控制成导通，信号端子Rx4的PCS1900的RF接收信号 PCS1900一Rx向公共输入输出端子I/O进行传输。当利用控制端子Rx4c 的0伏特的控制信号将高频开关SW—Rx4的HEMT晶体管控制成断开时，将接地开关GSW—Rx4的栅极进行接地连接的耗尽型的HEMT晶体 管控制成导通，使信号端子Rx4的隔离提高。在用于GSM850的RF接收信号GSM850_Rx和GSM900的RF接 收信号GSM900_Rx的高频开关SW—Rx2和用于DCS1800的RF接收信 号DCS1800—Rx的高频开关SW—Rx3和用于PCS1900的RF接收信号 PCS1900—Rx的高频开关SW—Rx4上，连接有公共接收高频开关 SW_Qcom。通过供给控制端子Rxcc的4.5伏特的控制信号来使公共接 收高频开关SW一Qcom的HEMT晶体管控制成导通，4个RF接收信号 的任意一个RF接收信号向公共输入输出端子I/O进行传输。在公共接 收高频开关SW一Qcom中，将HEMT晶体管Q一coml的3个栅极电阻中 与输入输出端子I/O接近的输入输出接近栅极电阻设定为30KQ，将与 输入输出端子I/O其次接近的输入输出第二接近栅极电阻设定为20KQ, 将中间部栅极电阻设定为IOKQ。 HEMT晶体管Q—com2的3个栅极电 阻中与高频开关SW—Rx2 SW—Rx3、 SW_Rx4接近的另 一端接近栅极电 阻设定为30KQ,将与另一端Tx2其次接近的另一端第二接近栅极电阻 设定为20KQ，将中间部栅极电阻设定为IOKQ。其结果，断开状态的 7>共一妄收高频开关SW_Qcom,可以减小WCDMA方式下重要的交调失 真以及GSM方式下重要的谐波失真。图8是以用于图6所示的本发明的一种实施方式的天线开关 MMIIC( ANT—SW )的高频开关的DCS1800的RF发送信号DCS1800—Tx 和PCS1900的RF发送信号PCS1900_Tx的高频开关SW—Txl的多斥册结 构的HEMT晶体管Q_tll和栅极电阻Rgl、 Rg2、 Rg3为主进行表示的 俯视图。多栅结构的HEMT晶体管Q—til的漏电极D和源电极S,分别 与公共输入输出端子I/O和高频开关SW一Txl的多栅结构的其他的 HEMT晶体管Q_tl2的漏电极进行连接。多4册极结构的HEMT晶体管 Q—til的栅极Gl与30KQ的栅极电阻Rgl进行连接，栅极G2与20KQ 的牙册极电阻Rg2进行连接，栅极G3与的4册极电阻Rg3进行连接。 由于与公共输入输出端子I/O接近的输入输出接近栅极电阻Rg 1和输入 输出第二接近栅极电阻Rg2的电阻值高于中间部栅极电阻Rg3的电阻值，因此断开状态的高频开关SW一Txl可以减小WCDMA方式下重要 的交调失真。多栅结构的HEMT晶体管Q_tll的栅极Gl和栅极G2之 间的栅极间区域，经由接触电极C1和电位稳定化电阻Rdl，与HEMT 晶体管Q_tll的漏电极D进行连接。HEMT晶体管Q—tll的栅极G2和 栅极G2之间的栅极间区域，经由接触电极C2和电位稳定化电阻Rd2, 与接触电极C1进行连接，另外，经由接触电极C2和电位稳定化电阻 Rd3与HEMT晶体管Q— tll的源电极S进行连接。另外，在HEMT晶 体管Q—tll的漏电极D和源电极S之间，连接有当HEMT晶体管Qtll 为导通状态时，使漏极电压和源极电压相等的电阻RD11。并且，电阻 Rgl、 Rg2、 Rg3、 Rdl、 Rd2、 Rd3、 RD11，是通过化合物半导体的台面 蚀刻(mesa etching)而形成的化合物半导体的台面电阻。另外，在图8中，与栅极电阻Rgl、 Rg2、 Rg3相比，可以通过单 位面积的电阻率(方块电阻)较小的半导体层来作成。通常，薄层电阻 较小的半导体层的线性度较好。因此采用方块电阻较小的半导体层来作 为与输入输出端子1/0接近的输入输出接近栅极电阻，而其他的栅极电 阻，则采用方块电阻较大的半导体层。由此，可以尽可能地缩小占有芯 片内的栅极电阻的面积，改善整体的失真特性。或者也可以采用金属层来作为栅极电阻Rgl。通常，金属层与半导 体层相比，方块电阻较小，但线性度较好。因此采用金属层来作为接近 输入输出端子I/O的输入输出接近栅极电阻，其他的栅极电阻则采用半 导体层。由此，可以尽量缩小占有芯片内的栅极电阻的面积，改善整体 的失真特性。高频开关SW_Tx 1的多栅结构的其他的HEMT晶体管Q一tl2和栅极 电阻Rg4、 Rg5、 Rg6,都和图8所示的HEMT晶体管Q—tll和栅极电 阻Rgl、 Rg2、 Rg3—样形成。另外，接地开关GSW—Txl的HEMT晶 体管Q5—tll、Q5—t12,高频开关SW—Tx2的HEMT晶体管Q—t21、Q—t22， 接地开关GSW_Tx2的HEMT晶体管Q5_t21 、 Q5—t22，高频开关 SW—TRx5的HEMT晶体管Qt51 、 Q—t52 、接地开关GSW—TRx5的HEMT 晶体管Q5_t51、 Q5—t52，高频开关SW_TRxl的HEMT晶体管Q—trll、Q—trl2,接地开关GSW—TRxl的HEMT晶体管Q5—trll、 Q5—trl2,公 共接收高频开关SW—Qcom的HEMT晶体管Qcoml、 Qcom2以及它们 的栅极电阻，都和图8所示的HEMT晶体管Q一tl 1以及4册极电阻Rgl 、 Rg2、 Rg3—样形成。其结果，基于图8所示的本发明的一种实施方式 的天线开关MMIC,可以减小WCDMA方式下重要的交调失真以及 GSM方式下重要的谐波失真。 《其他的实施方式》以上，根据实施方式详细说明了由本发明人完成的发明，但本发明 并不限定于此，而是在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。例如，在图5的天线开关MMIC (ANT_SW)的高频开关中，可以 将一方的高频开关Qm和另一方的高频开关Qn,从HEMT晶体管置换 成N沟道的耗尽型的绝缘栅极MOS晶体管。并且，此时，在公共输入 输出端子I/O上，供给由图1的控制集成电路CNT—IC产生的3.8伏特 的偏置电压。当从外部向图1的控制集成电路CNT一IC供给3伏特的单 一电源电压时，将3伏特的单 一 电源电压升压到3.8伏特的偏置电压的 电荷泵(Charge pump )电路等的升压电路，包含在控制集成电路CNT—IC 内部。另外，在图5的高频开关中，不论高频开关为HEMT晶体管的情 况还是绝缘栅极MOS晶体管的情况，将3伏特的单一电源电压升压到 开关控制输入端子Vctrl_m、子Vctrl—n的偏置电压4.5伏特的电荷泵电 路等的升压电路都包含在控制集成电路CNT一IC内部。并且，图8中，通过图6所示的本发明的一种实施方式的天线开关 MMIC的高频开关，可以将接近公共输入输出端子I/O的输入输出接近 栅极电阻Rgl从30KQ的化合物半导体的台面电阻置换成利用鴒、钼等 高熔点金属的电压 电流特性而使线性度出色的金属薄膜电阻。另夕卜， 输入输出第二接近栅极电阻Rg2 ，也可以同样地从20KQ的化合物半导 体的台面电阻置换成利用电压 电流特性使线性度出色的金属薄膜电 阻。图9是表示包含天线开关MMIC、高输出功率放大器HPA1、 HPA2以及低通滤波器LPF1、 LPF2的高输出功率放大器模块HPA_ML的其 他结构的框图。在该图中，天线开关MMIC ( ANT_SW)由GaAs化合物半导体集 成电路的芯片chip2构成，成为如图6所示那样的高频开关电路的结构。 在该天线开关MMIC中，通过控制信号Rx4c、 Rx3c…Rx2c，在公共输 入输出端子I/O和发送端子Txl、 Tx2,接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4,收 发端子TRxl、 TRx5的任意一个端子之间确立信号通路，实施接收工作 RX和发送工作TX的任意一个工作。响应来自基带LSI的3位控制信 号B.B一Cnt而生成的用于控制天线开关MMIC的控制信号Rx4c、Rx3c… Rx2c的控制CNT—IC,形成在硅半导体集成电路的芯片chipl的内部。 在硅半导体集成电路的芯片chipl的控制CNT—IC中，包含通过供给3 伏特的单一电源电压Vdd来对生成控制信号Rx4c、 Rx3c…Rx2c的高电 平控制电压4.5伏特的升压电路进行控制的控制CNT—IC。硅半导体集成电路的芯片chipl的高输出功率放大器HPA1、HPA2 的功率放大晶体管，是可以采用与控制CNT—IC的CMOS装置相同的 工序来形成的LD ( Lateral Diffused:径向扩散)结构的功率MOSFET。 另外，高输出功率放大器HPA1、 HPA2的最终级的功率放大晶体管， 可以使用GaAs、 InGaAs、 SiGe等的功率附加功率优越的HBT ( Hetero Bipolar Transistor:双异质结晶体管)。硅半导体集成电路的芯片chipl和GaAs化合物半导体集成电路的 芯片chip2,可以安装在用于高输出功率放大器模块HPA—ML的多层布 线绝缘村底或者多个外部连接引线的槽上。低通滤波器LPF1、 LPF2的 电容器，可以使用芯片电容器。低通滤波器LPF1、 LPF2的电感，可以 通过多层布线绝缘衬底内部的多层布线来形成，也可以使用多个外部连 接引线的一部分来形成。另外，虽然在上述实施方式中，基带信号处理LSI和应用处理器分 别由不同的半导体芯片构成，但在另外的实施方式中，可以作成使应用 处理器与基带信号处理LSI的半导体芯片统一的统一单个芯片。 《代表性的实施方式》在代表性的实施方式的概要说明中，加上括号进行参照的附图的参考符 号，仅仅举例说明包含在加上了符号的构成要素的概念内而已。[l]本发明的代表性的实施方式的半导体集成电路，包含DC升压 电路(IOO)。上述DC升压电路，包含高频输入端子(101) 、 DC控 制输入端子(103)、以及DC输出端子(104)。向上述DC升压电路的上述高频输入端子供给高频输入信号 (RFin),向上述DC控制输入端子供给DC控制电压(Vdc ),由此 从上述DC输出端子生成DC输出电压(Vout)。上述DC升压电路包含第一电容元件(106; CI)、第二电容元 件(110; C2)、第一二极管(108; Dl )、第二二极管(109; D2)、 第一电阻元件(107; Rl)、第二电阻元件(111; R2)。在上述第一 电容元件和上述第一电阻元件进行串联连接的一方的端子上，连接有上 述高频输入端子。上述串联连接的另一方的端子，与上述第一二极管的 阴极和上述第二二极管的阳极进行连接。上述第一二极管的阳极和上述 第二电容元件的一方的端子，与上述DC控制输入端子进行连接，上述 第二二极管的阴极和上述第二电容元件的另一方的端子与上述第二电阻元件的一方的端子进行连接。上述第二电阻元件的另一方的端子，与 上述DC输入端子进行连接。将上述第 一电阻元件的电阻值设定成高于由上述第一二极管和上 述第二二极管以及上述第二电容元件形成的闭回路内部的上述第一二极管的第 一 串联电阻(rsl )的电阻值和上述第二二极管的第二串联电阻 (rs2)的电阻值(参照图10)。根据上述实施方式，可以通过设定为较大的电阻值的上述第一电阻 元件来使DC升压电路成为高输入阻抗。由被供给上述高频输入端子的 上述高频输入信号的负电压振幅和正电压振幅所生成的上述第一二极 管的第 一 串联电阻的电压降和上述第二二极管的第二串联电阻的电压 降，变成小于上述第一电阻元件的电压降。施加在上述第一二极管的反 方向电压和施加在上述第二二极管的反方向电压变小，可以提供提高了内置的DC升压电路的寿命以及工作可靠性的半导体集成电路。合适的实施方式的半导体集成电路(300)，还包含连接在信号输 入端子(306)和信号输出端子(301)之间的高频开关(320; Qsw )。 向上述高频开关的上述信号输入端子供给高频输入信号(RFin),向上 述高频开关的控制输入端子供给由上述DC升压电路的上述DC输出端 子生成的上述DC输出电压(Vout)(参照图12)。根据上述合适的实施方式，可以提高内置有高频开关和DC升压电 路的半导体集成电路的寿命和工作可靠性。在更合适的实施方式的半导体集成电路中，上述高频开关(320) 包含场效应晶体管(Qsw)。通过向作为上述高频开关的上述控制输入 端子的上述场效应晶体管的栅极供给高电平的上述DC输出电压，上述 场效应晶体管进行导通，供给上述高频开关的上述信号输入端子的上述 高频输入信号向上述信号输出端子进行传输(参照图12)。在具体的实施方式的半导体集成电路中，作为上述高频开关的上述 场效应晶体管，由漏极 源极通路在上述高频开关的上述信号输入端子 和上述信号输出端子之间进行串联连接的多个场效应晶体管构成(参照 图12)。根据上述具体的实施方式，串联连接的多个场效应晶体管的各个晶体管的电压变小，^v而可以减小谐波失真。在更具体的实施方式的半导体集成电路中，作为上述高频开关的上 述场效应晶体管，由形成在化合物半导体芯片中的异质结的HEMT构 成(参照图12)。根据上述更为具体的实施方式，可以使上述高频开关成为较低的导 通电阻，从而可以减小信号损失。[2]另外的观点的实施方式的半导体集成电路(300),包含可以连 接到收发天线(ANT)的输入输出端子(301)、至少一个接收信号输 出端子(308 )、至少一个发送信号输入端子(306)。在上述输入输出 端子和上述接收信号输出端子之间，连接有接收用高频开关(304)。 在上述输入输出端子和上述发送信号输入端子之间，连接有发送高频开向上述接收用高频开关的接收控制输入端子(312)供给接收控制 电压。上述接收用高频开关，包含接收用场效应晶体管(360)。向作为 上述接收用高频开关的上述接收用控制输入端子的上述接收用场效应 晶体管的栅极，供给高电平的上述接收控制电压。由此，上述接收用场 效应晶体管进行导通，由上述收发天线向上述输入输出端子供给的接收 高频输入信号(Rxl)，向上述接收信号输出端子进行传输。上述发送用高频开关，包含发送用场效应晶体管(320)和DC升 压电路(330)。上述DC升压电路，包含高频输入端子、DC控制输入 端子、DC输出端子。通过向上述DC升压电路的上述高频输入端子供 给发送高频输出信号(Txl)，向上述DC控制输入端子供给DC控制 电压，从上述DC输出端子生成DC输出电压。向上述发送用高频开关 的发送用信号输入端子供给上述发送高频输出信号，上述发送用高频开 关的发送用信号输出端子与上述输入输出端子(301)进行连接。向作 为上述发送用高频开关的发送用控制输入端子的上述发送用场效应晶 体管的栅极，供给来自上述DC升压电路的上述DC输出端子的高电平 的上述DC输出电压。由此，上述发送用场效应晶体管导通，供给上述 发送用高频开关的上述发送用信号输入端子的上述发送高频输出信号 向上述输入输出端子进行传输。上述DC升压电路，包含高频输入端子(101) 、 DC控制输入端子 (103)、以及DC输出端子(104)。通过向上述DC升压电路的上述高频输入端子供给高频输入信号 (RFin)，向上述DC控制输入端子供给DC控制电压(Vdc ),来从 上述DC输出端子生成DC输出电压(Vout)。上述DC升压电路，包含第一电容元件(106; Cl )、第二电容 元件(110; C2)、第一二极管(108; Dl )、第二二极管(109; D2 )、 第一电阻元件述高频输入端子。上述串联连接的另一方的端子，与上述第一二极管的 阴极以及上述第二二极管的阳极进行连接。上述第一二极管的阳极和上 述第二电容元件的一方的端子与上述DC控制输入端子进行连接，上述 第二二极管的阴极和上述第二电容元件的另一方的端子，与上述第二电阻元件的一方的端子进行连接。上述第二电阻元件的另一方的端子，与上述DC输出端子进行连接。将上述第 一 电阻元件的电阻值设定成高于由上述第一二极管和上 述第二二极管以及上述第二电容元件构成的闭回路内部的上述第一二极管的第一串联电阻(rsl )的电阻值和上述第二二极管的第二串联电阻 (rs2)的电阻值(参照图10)。[3]本发明的其他的实施方式的高频模块(RF_ML)，包含功率放 大器(HPA1、 HPA2)、天线开关半导体集成电路(ANT_SW)。上述 功率放大器，放大由高频模拟信号处理半导体集成电路(RF—IC)生成 的高频发送信号(RF—Txl、 RF—Tx2),并且供给天线(ANT )。上述 天线开关半导体集成电路，将由上述天线所接收的高频接收信号 (RF—Rxl、 RF—Rx2)供给上述高频模拟信号处理半导体集成电路，另 一方面将上述功率放大器的输出信号供给上述天线。上述天线开关半导 体集成电路，是上述[1]中记载的半导体集成电路或者上述[2]中记载的 半导体集成电路(参照图17)。 《实施方式的说明》 接着，对实施方式作更详细的说明。以下，根据附图详细说明本发 明的具体实施方式
。并且，在用于说明具体实施方式
的全部附图中， 具有相同功能的部件标记相同的符号，省略其重复说明。 《DC升压电路》图IO是表示内置在本发明的一种实施方式的半导体集成电路中 的DC升压电路100的电路图。如图IO所示那样，DC升压电路100,由电容元件106 (Cl )、 110 (C2)、电阻元件107 (Rl ) 、 111 (R2) 、 二极管108 ( Dl )、 109 (D2)构成。将电阻元件107的电阻值设定成远远大于天线的阻抗50Q的值(例如，10KQ)，因此DC升压电^各100的输入阻抗变 成远远高于50Q的值。因此，输入到高频信号输入端子101的高频 输入信号功率RFin的大部分，流入连接到开关元件的高频信号输入 端子102，只有极小一部分的功率流入DC升压电路100。 二极管108 的串联电阻rsl和二极管109的串联电阻rs2均为数Q左右，远远小 于电阻元件107的电阻值(例如，10KQ)。由供给高频信号输入端 子101的高频输入信号功率RFin的负电压振幅和正电压振幅产生的 二极管108的串联电阻rsl的电压降和二极管109的串联电阻rs2的 电压降，变成小于电阻元件107的电压降。施加在二极管108上的 反方向电压和施加在二极管109上反方向电压变小，乂人而可以提高 DC升压电路100的寿命以及工作可靠性。并且，串联连接的电容元 件106和电阻元件107的连接顺序，可以是图IO所示的连接顺序， 也可以将顺序颠倒。DC升压电3各100的工作，如下进行说明。最初考虑若当连接点105上的高频信号的电压振幅为负时，则 二极管108正向偏置，变成导通状态，而二极管109反向偏置，变 成非导通状态。此时，电流经由二才及管108流入电容元件106,连4妄 到连接点105的电容元件106的一方的端子由负电压进行充电，而 连接到二极管108、 109的电容元件106的另一方的端子由正电压进 行充电。接着，考虑若在连接点105上的高频信号的电压振幅变成 正时，二极管108反向偏置变成非导通状态，而二极管109正向偏 置变成导通状态。此时，对电容元件106的另一方的端子进行充电 的正电荷，经由二极管109流入电容元件110。连接在DC控制电压 供给端子103和二极管108的连接点上的电容元件110的一方的端 子由负电压进行充电，连接到二极管109和电阻元件111的连接点 的电容元件110的另一方的端子由正电压进行充电。反复响应高频 信号的负电压振幅的电容元件106的充电工作和响应高频信号的正 电压振幅的电容元件110的充电工作，来对电容元件110进行充电。 基于施加在DC控制电压供给端子103上的DC控制电压Vdc和电容元件110的两端之间的充电电位差Vb的和的DC输出电压Vout 从DC升压电路的DC输出端子104输出，用于天线开关MMIC的 控制。即，从DC输出端子104生成比DC控制电压供给端子103的 DC控制电压Vdc大充电电位差Vb的DC输出电压Vout。在DC控 制电压供给端子103的DC控制电压Vdc为3伏特，电容元件110 的两端的充电电位差Vb约为2伏特的情况下，从DC输出端子104 生成的DC输出电压Vout变成大约5伏特。此处，当在内置在图10所示的本发明的一种实施方式的半导体 集成电路中的DC升压电路100的DC控制电压供给端子103上施加 3V的电压，DC输出端子104上输出大约5V的DC输出电压Vout 时，考虑二极管108、 109的反方向电压的大小。此时，当高频输入 端子101的RF输入信号RFin为负电压振幅时，约有1mA的RF信 号电流流动。该电流从DC控制电压供给端子103,经由二极管108 (包含串联电阻rsl )和的电阻元件107,流入高频输入端子 201内。在二极管108 (包含串联电阻rsl )的两端上产生大约1伏 特的电压降。因此，连接到二极管108、 109的公共连接点上的电阻 元件107的一方的端子的电压，成为比DC控制电压供给端子103 的DC控制电压Vdc即3伏特低二极管108 (包含串联电阻rsl )的 两端的约1伏特的电压降的大致2伏特。将二极管109的阴极的电 压维持在DC输出端子204的约5伏特的DC输出电压Vout,在二 极管109的阳极上施加约2伏特的电压。其结果，变成在二极管109 的两端之间施加约3伏特的极低的反方向电压。当高频输入端子101 的RF输入信号RFin为正电压振幅时，约lmA的RF信号电流，经 由电容元件106和IOKQ的电阻元件107以及二极管109(包含串联 电阻rs2)，从高频输入端子101流入DC输出端子104和DC控制 电压供给端子103。在二极管109 (包含串联电阻rs2)的两端，发 生约l伏特的电压降。因此，连接到二极管108、 109的公共连接点 上的电阻元件107的一方的端子的电压，成为比DC输出端子104 的约5伏特的DC输出电压Vout高二极管109 (包含串联电阻rs2)的两端的大致1伏特的电压降的6伏特。将二极管108的阳极的电 压维持在DC控制输入端子203的DC控制电压Vdc即3伏特，连 接到二极管108、 109的公共连接点上的电阻元件107的一方的端子 的电压变成约6伏特的电压。其结果，变成在二极管108的两端之 间施加约3伏特的极低的反方向电压。这样，与图11所示的DC升 压电路进行比较，可以使内置在图10所示的本发明的一种实施方式 的半导体集成电路中的DC升压电路100的二极管108、 109的反方 向电压变得很小。因此，可以显著提高图IO所示的DC升压电路100 的寿命以及工作可靠性。
《由DC升压电路进行驱动的高频开关》
图12是表示内置在本发明的一种实施方式的半导体集成电路 300中的DC升压电路(DCBC) 330和发送用高频开关电路302的 电路图。如图12所示那样，发送用高频开关电路电路302，与高频 信号输入端子306、高频信号输出端子301以及控制输入端子310 进行连接。内置在图12的半导体集成电路300中的DC升压电路 (DCBC)330，与图IO所示的DC升压电路IOO在本质上是相同的。 即，在图12的DC升压电路(DCBC) 330的电路图中，与图10的 二极管108的串联电阻rsl和二极管109的串联电阻rs2对应的串联 电阻，未与二极管333、 334进行连接。
但是，图12的二极管333、 334也包含数n左右的串联电阻。 因此，图12的DC升压电路(DCBC) 330，与图10的DC升压 电路100相同，从电阻元件336 (R2)的另一端生成比DC控制输入 端子310的DC控制电压Vdc大电容元件211的两端的充电电压Vb 的DC输出电压Vout。当DC控制输入端子310的DC控制电压Vdc 为3伏特，电容元件335 (C2)的两端的充电电压Vb约为2伏特时， 从电阻元件336 (R2)的另一端生成的DC输出电压Vout变成5伏 特左右。图12的半导体集成电路300的高频开关(Qsw) 320,通过 来自DC升压电路(DCBC) 330的高电平的DC输出电压Vout进行 驱动，变成导通状态。经由导通状态的高频开关(Qsw) 320,作为供给高频信号输入端子306的高频输入信号RFin的RF发送信号Tx， 向连接到天线ANT的信号输出端子301进行传输。通过来自DC升 压电路(DCBC )330的高电平的DC输出电压Vout,使高频开关(Qsw ) 320的导通电阻Ron减小，从而可以减小向连接到天线ANT的信号 输出端子301进行传输的RF信号损失。另外，虽然未在图12中示 出，但连接到天线ANT的信号输出端子301也可以作为信号输入输 出端子发挥作用，在信号输出端子301上连接有接收用高频开关。 在发送工作模式中，将接收用高频开关控制成非导通状态，将发送 用高频开关(Qsw) 320控制成导通状态。当高频开关(Qsw) 320 被控制成导通状态时，由于来自DC升压电路(DCBC) 330的高电 平的DC输出电压Vout,信号输入输出端子301的电压也变成高电 平。此时，向未作图示的接收用高频开关的栅极的DC控制输入端 子施加低电平的DC控制电压，接收用高频开关变成非导通状态。 由于接收用高频开关的源极 漏极的高电平的电压和栅极的低电平 的DC控制电压，接收用高频开关的FET的栅极 源极间电压变成 较大的反方向偏置电压。当接收用高频开关的FET的栅极 源极间 电压为较小反方向偏置电压时，由从发送用高频开关进行传输的RF 发送信号进行驱动的接收用高频开关的FET的栅极电容的容量值的 变化增大。接收用高频开关的FET的栅极电容的容量值的较大变化， 成为天线开关的较大的谐波失真的原因。在图12所示的半导体集成 电路300中，由于来自DC升压电路(DCBC) 330的高电平的DC 输出电压Vout，接收用高频开关的FET的栅极 源极间电压变成较 大反方向偏置电压。可以减小接收用高频开关的FET的栅极电容的 容量值的变化，从而可以减小天线开关的谐波失真。
在图12所示的半导体集成电路300中，发送用高频开关(Qsw) 320，由在高频信号输入端子306和信号输出端子301之间有漏极'源 极通路被串联连接的多个场效应晶体管(FET) 320A、 320B、 320C、 320D构成。串联连接的多个场效应晶体管(FET )320A、 320B、 320C、 320D的各个FET的电压变小，可以减小天线开关的谐波失真。在FET320A、 320B、 320C、 320D的漏极.源极之间连接有高电阻的电 阻元件322A、 322B、 322C、 322D。各个FET的漏极'源极，可以 维持在直流大约相同的电位上。通过以维持在大约相同的电位上的 各个FET的漏极.源极电压作为基准的FET320A、 320B、 320C、 320D 的栅极电压的高.低，来决定FET320A、 320B、 320C、 320D的导 通'截止。另外，经由电阻元件321A、321B、321C、321D，向FET320A、 320B、 320C、 320D的栅极供给来自DC升压电路(DCBC ) 330的 DC输出电压Vout。并且，经由电阻元件323，向FET320A、 320B、 320C、 320D的栅极供给DC控制输入端子310的DC控制电压Vdc。 另外，使用具有低导通电阻的异质结结构的HEMT来作为FET320A、 320B、 320C、 320D。另外，HEMT是High Electron Mobility Transistor 的缩写。
图13是表示对内置在图IO和图12示出的本发明的一种实施方 式的半导体集成电路中的发送用高频开关电路进行驱动的DC升压 电路的高频等效电路的电路图。将电阻元件107的电阻值设为Rl， 二极管108、 109的等价阻抗分别设为Zl、 Z2。 二极管108、 109的 一方的等价阻抗变的远远大于另一方的等价阻抗。因此，若Z1 Z2， 则输入阻抗Zinl变成 <formula>formula see original document page 78</formula>同样地，图14是表示图11所示的在本发明之前本发明人等所研究 的DC升压电路的高频等效电路的电路图。将电阻元件207、 208的电 阻值设为相等的Rll， 二极管209、 210的等价阻抗分别设为Zl、 Z2。 二极管209、 210的一方的等价阻抗变的远远大于另一方的等价阻抗。 因此，若ZK〈Z2，则输入阻抗Zin2变成 <formula>formula see original document page 78</formula>由于DC升压电路中的升压而生成的DC输出电压的电平，由 供给DC升压电路的高频输入信号RFin的输入功率决定。即，图10和图ll示出的DC升压电路，当输入阻抗相互相等时生成相同电平
的DC输出电压Vout。根据(公式1)和(公式2)，图IO和图11 的DC升压电路，为了生成相同电平的DC输出电压Vout，需要 R1>R11。在发明人所作的仿真结果中，发现相同电平的DC输出电 压Vout，在R1 0.7.Rll时产生。另外，在DC升压电路的升压 工作中，电容元件106、 110、 206、 211经由电阻元件107、 207、 208被充电.放电。在可以进行GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900 等的多频段收发的移动电话中，需要高速地驱动所安装的天线开关 的多个高频开关的非导通 导通。为此，需要一定程度地减小DC 升压电路的输入阻抗。图IO所示的本发明的一种实施方式的DC升 压电路，可以通过比较低的电阻值Rl的电阻元件107来实现一定程 度地较低的输入阻抗。比较低的电阻值Rl的电阻元件107,在半导 体芯片上较小的芯片专有面积内形成。因此，通过采用图10所示的 本发明的一种实施方式的DC升压电路，可以减小天线开关MMIC 的芯片面积。
《天线开关MMIC》
图15是表示本发明的一种实施方式的天线开关微波单片半导体 集成电路(MMIC) 300的电路图。
图15示出的天线开关MMIC ( 300 )，在公共输入输出端子1/0 (301 )和发送端子Txl ( 306 ) 、 Tx2 ( 307 )、接收端子Rxl ( 308 )、 Rx2 ( 309 )的任意一个端子之间确立信号通路，实施接收工作RX 和发送工作TX的任意一个工作。该天线开关MMIC ( 300 )，通过 将为了接收工作RX和发送工作TX的任意一个工作而确立的信号通 路以外的信号通路的阻抗设定为极高的值，可以得到必要的隔离。 在天线开关的领域内，公共输入输出端子1/0( 301 )被称为单刀(Single Pole)。该单刀I/O (301)和发送端子Txl ( 306) 、 Tx2 ( 307)、接 收端子Rxl ( 308 ) 、 Rx2 ( 309)之间的合计4个信号通路，被称为4 掷(4throw)。因此，图15的天线开关MMIC( 300),是单刀4掷(SP4T; Single Pole 4 throw )型的开关。天线开关MMIC (300),包含4个高频开关302、 303、 304、 305。 第一发送开关302，通过在公共输入输出端子I/O (301 )和第一发送端 子Txl ( 306)之间进行连接，来确立从第一发送端子Txl ( 306)到公 共输入输出端子I/O ( 301 )的第一发送信号的通路。第二发送开关303, 通过在公共输入输出端子I/O (301)和第二发送端子Tx2 ( 307)之间 进行连接，来确立从第二发送端子Tx2 (307)到公共输入输出端子1/0 (301)的第二发送信号的通路。第一接收开关304,通过在公共输入输 出端子I/O (301)和第一接收端子Rxl (308 )之间进行连接，来确立 从公共输入输出端子I/O (301)到第一接收端子Rxl (308 )的第一接 收信号的通路。第二接收开关305，通过在公共输入输出端子I/0(301) 和第二接收端子Rx2 (309)之间进行连接，来确立从公共输入输出端 子I/O (301)到第二接收端子Rx2 (309)的第二接收信号的通路。另 外，使用具有较低的导通电阻的异质结结构HEMT作为构成4个高频 开关302、 303、 304、 305的高频开关FET320、 340、 360、 370。
在公共输入输出端子301上连接有天线ANT，在第一发送端子Txl (306 )上，第一功率放大器经由第 一低通滤波器进行连接(未作图示)， 在第二发送端子Tx2 ( 307 )上，未作图示的第二功率放大器可以经由 第二低通滤波器进行连接(未作图示)。在第一接收端子Rxl ( 308 ) 上，第一低噪声放大器经由第一表面弹性波滤波器进行连接(未作图 示)，在第二接收端子Rx2 (309)上，第二低噪声放大器可以经由第 二表面弹性波滤波器进行连接(未作图示)。
第一发送开关302,包含在公共输入输出端子1/0 (301)和第一发 送端子Txl (306 )之间进行串联连接的第一发送FET320A…320D。在 各FET的源极 漏极之间连接有电阻元件322A…322D。各栅极与电阻 元件321A…321D的一端进行连接，电阻元件321A…321D的另一端， 经由电阻元件323，与第一发送DC控制端子310进行连接。另外，第 一发送开关302,包含由第一电容元件331、第二电容元件335、第一电 阻元件332、第二电阻元件336、第一二极管333、第二二极管334构成 的第一发送DC升压电路330。将第一电阻元件332、第二电阻元件336的电阻值设定成远远大于第一二极管333的串联电阻成分和第二二极 管334的串联电阻成分的电阻值的值。由第一发送端子Txl ( 306)向 第 一发送开关302的第 一发送DC升压电路330供给第 一发送RF信号， 向第一发送DC控制端子310供给第一发送DC控制电压。由此，图15 的第一发送开关302的第一发送DC升压电路330,执行与图10示出的 DC升压电路IOO在本质上相同的升压工作。
第二发送开关303，包含在公共输入输出端子1/0 (301)和第二发 送端子Tx2 (307)之间进行串联连接的第二发送FET34OA…340D。在 各FET的源极 漏极之间连接有电阻元件342A…342D。各栅极与电阻 元件341A…341D的一端进行连接，电阻元件341A…341D的另一端经 由电阻元件343与第二发送DC控制端子311进行连接。另外，第一发 送开关303,包含由第一电容元件351、第二电容元件355、第一电阻元 件352、第二电阻元件356、第一二极管353、第二二极管354构成的第 二发送DC升压电路350。将第一电阻元件352、第二电阻元件356的 电阻值设定成远远大于第一二极管353的串联电阻成分和第二二极管 354的串联电阻成分的电阻值的值。将第二发送RF信号从第二发送端 子Tx2 ( 307)供给第二发送开关303的第二发送DC升压电路350，向 第二发送DC控制端子311供给第二发送DC控制电压。由此，图15 的第二发送开关303的第二发送DC升压电路350，执行与图IO示出的 DC升压电路IOO在本质上相同的升压工作。
第一接收开关304，包含在公共输入输出端子I/O ( 301 )和第一接 收端子Rxl ( 308 )之间进行串联连接的第一接收FET360A…360D。在 各FET的源极 漏极之间连接有电阻元件362A…362D。各^f册极与电阻 元件361A…361D的一端进行连接，电阻元件361A…361D的另一端经 由电阻元件363,与第一接收DC控制端子312进行连接。
第二接收开关305，包含在公共输入输出端子I/O (301 )和第二接 收端子Rx2 ( 309 )之间进行串联连接的第二接收FET370A…370D。在 各FET的源极 漏极之间连接有电阻元件372A…372D。各栅极与电阻 元件371A...371D的一端进行连接，电阻元件371A…371D的另一端经由电阻元件373,与第二接收DC控制端子313进行连接。另外，在接 收状态下由收发天线ANT供给^^共输入输出端子I/O ( 301 )的第一 RF 接收信号的功率电平，若与在发送状态下由RF功率放大器供给收发天 线ANT的RF发送信号的功率电平进行比较，则为极小。因此，即使在 第一接收开关304、第二接收开关305的内部设置第一发送开关302的 第一发送DC升压电路330和第二发送开关303的第二发送DC升压电 路350那样的接收DC升压电路，接收DC升压电路的升压功能也极小。 由于这个理由，所以未在第一接收开关304和第二接收开关305的内部 设置接收用的DC升压电路。
图15的天线开关MMIC (300)的第一发送开关302的第一发送 FET320A…320D,由来自第一发送DC升压电路330的高电平的DC输 出电压进行驱动而变成导通状态。经由导通状态的第一发送FET320A… 320D，供给第一发送端子Txl ( 306)的第一发送RF信号，向连接到 天线ANT的公共输入输出端子I/O ( 301 )进行传输。通过来自第一发 送DC升压电路330的高电平的DC输出电压来减小第一发送开关302 的第一发送FET320A…320D的导通电阻Ron,从而可以减小向连接到 天线ANT的公共输入输出端子I/O ( 301)进行传输的RF信号损失。 另外，当通过来自第一发送DC升压电路330的高电平的DC输出电压 将第一发送开关302的第一发送FET320A…320D控制成导通状态时， 由于高电平的DC输出电压公共输入输出端子1/0 (301 )的电压也变成 高电平。此时，第二发送开关303的第二发送DC控制端子311的第二 发送DC控制电压、第一接收开关304的第一接收DC控制端子312的 第 一接收DC控制电压、第二接收开关305的第二接收DC控制端子313 的第二接收DC控制电压，变成低电平DC控制电压。因此，第二发送 开关303的第二发送FET340A…340D、第一接收开关304的第一接收 FET360A…360D、第二接收开关305的第二接收FET370A…370D,变 成非导通状态。另外，由于高电平的DC输出电压，非导通状态的第二 发送FET340A…340D、第 一接收FET360A…360D 、第二接收FET370A… 370D的各FET的栅极 源极间电压变成较大的反方向偏置电压。从而可以减小这些FET的栅极电容的容量值的变化，可以减小天线开关的
高次谐波失真。
另外，当图15的天线开关MMIC (300)的第二发送开关303的第 二发送FET340A…340D由来自第二发送DC升压电路350的高电平的 DC输出电压进行驱动而变成导通状态时，第一发送开关302的第一发 送FET320A…320D、第一接收开关304的第一接收FET360A…360D、 第二接收开关305的第二接收FET370A…370D，变成非导通状态。另 外，非导通状态的第一发送FET320A…320D、第一接收FET360A… 360D、第二接收FET370A…370D的各FET的栅极.源极间电压变成较 大的反方向偏置电压。从而可以减小这些FET的栅4及电容的容量值的 变化，可以减小天线开关的谐波失真。
虽然如上所述那样构成SP4T型的天线开关MMIC ( 300),但图 15的内部的电阻元件，釆用化合物半导体的台面电阻和金属薄膜电阻， 图15的内部的电容元件可以采用MIM (Metal Insulator Metal:金属-绝 缘体-金属)电容。但是，图15的内部的电阻元件以及电容元件并不限
及电容元件。
《DC升压电路的装置结构》
图16是表示图15示出的本发明的一种实施方式的天线开关MMIC (300)的第一发送开关302的第一发送DC升压电路330和第二发送 开关303的第二发送DC升压电路350的装置结构的俯视图。
如图16所示那样，DC升压电路的高频输入端子401 (Tx),与第 一电容元件C1的一端进行连接。第一电容元件C1，由下层的第一层布 线的金属层404和上层的第二层布线的金属层405以及层间绝缘层組成 的MIM电容构成。金属层404经由连接点406，与形成第一电阻元件 Rl的电阻407的一端进行连接，电阻407的另一端经由连接点408与 金属层409进行连接。在金属层409上，连接有第一二极管Dl的阴极 和第二二极管D2的阳极。第一二极管D1，由具有源电极411 (S)、 漏电极412 (D)、栅电极413 (G)的FET (410)形成。FET (410)的源电极411 ( S )和漏电极412(D),通过金属层409进行短路。FET (410)的栅电极410(G)和源电极411 (S),变成肖特基二极管(Dl ) 的阳极和阴极。作为阴极的源电极411 (S)和漏电极412 (D)与金属 层409进行连接，作为阳极的栅电极413 (G)与金属层420进行连接， 金属层420与被供给了 DC控制电压Vdc的DC控制输入端子402进行 连接。同样地，第二二极管D2,由具有源电极415 (S)、漏电极416 (D)、栅电极417 (G)的FET (414)形成。FET (414)的源电极415 (S)和漏电极416 (D),通过金属层418进行短路。FET (414)的 栅电极417 (G)和源电极415 (S)，变成肖特基二极管(D2)的阳极 和阴极。FET (414)的栅电极417 (G)与金属层409进行连接，源电 极415 (S)和漏电极416 (D)，通过金属层418进行短路。FET (414) 的栅电极417 (G)和源电极415 (S),变成肖特基二极管(D2)的阳 极和阴极。作为阳极的栅电极417 (G)与金属层409进行连接，作为 阴极的源电极415 (S)和漏电极416 (D)，与金属层418进行连接。 金属层418,经由连接点419与第二电容元件C2的一端进行连接。第 二电容元件C2，由下层的第一层布线的金属层421、上层的第二层布线 的金属层420和层间绝缘层组成的MIM电容构成。下层的第一层布线 的金属层421，经由连接点422与形成第二电阻元件R2的电阻423的 一端进行连接，电阻423的另一端经由连接点424与生成DC输出电压 Vout的DC输出端子403进行连接。形成肖特基二极管Dl、 D2的 FET410、 414，与构成图15的4个高频开关302、 303、 304、 305的高 频开关FET320、 340、 360、 370的HEMT的结构相同，或者，可以通 过相同的制造工序进行制造。 《高频才莫块》
图17是表示安装了内置有本发明的一种实施方式的天线开关 MMIC的高频模块和高频模拟信号处理半导体集成电路以及基带信号 处理LSI的移动电话的结构的框图。
图17示出的高频模块RF_ML，包含图15示出的天线开关微波单 片半导体集成电路(ANT—SW) 、 RF功率放大器HPA1、 HPA2、低通滤波器LPF1、 LPF2以及控制集成电路(CNT—IC)。在移动电话的收 发用天线ANT上，连接有高频模块RF—ML的天线开关MMIC
(ANT—SW )的公共输入输出端子I/O。来自基带信号处理LSI( BB—LSI) 的控制信号B.B一CNT,经由高频模拟信号处理半导体集成电路(RF_IC )
(以下记作RFIC )供给高频模块(RF—ML)的控制集成电路(CNT—IC )。 从收发用天线ANT到公共输入输出端子I/O的高频信号的流动成为移 动电话的接收工作RX，从公共输入输出端子I/O到收发用天线ANT的 高频信号的流动成为移动电话的发送工作TX。
RFIC ( RF—IC )将来自基带信号处理LSI ( BB—LSI)的发送基带信 号Tx—BBS上变频为高频发送信号进行，相反地，将由收发用天线ANT 所接收的高频接收信号下变频为接收基带信号Rx—BBS,并且供给基带 信号处理LSI (BB_LSI)。
高频模块RF—ML的天线开关MMIC (ANT—SW)，在公共输入输 出端子I/O和发送端子Txl、 Tx2，接收端子Rxl、 Rx2的任意一个端子 之间确立信号通^各，实施接收工作RX和发送工作TX的任意一个工作。 该天线开关MMIC (ANT—SW),通过将为了接收工作RX和发送工作 TX的任意一个工作而确立的信号通路以外的信号通路的阻抗设为极高 的值来得到必要的隔离。
并且，基带信号处理LSI (BB—LSI),与未作图示的外部非易失性 存储器和未作图示的应用处理器进行连接。应用处理器，与未作图示的 液晶显示装置和未作图示的按键输入装置进行连接，可以执行包含通用 程序和游戏的各种应用处理器。用于移动电话等移动设备的引导程序
(启动初始化程序)、操作系统程序(OS)、基带信号处理LSI的内 部的数字信号处理器(DSP)进行的与GSM方式等的接收基带信号有 关的相位解调和与发送基带信号有关的相位调制的程序、各种应用程 序，可以存储到外部非易失性存储器中。
假设来自基带信号处理LSI ( BB—LSI)的发送基带信号Tx—BBS要
的RF发送信号的频率为824MHz ~ 849MHz, GSM900的RF发送信号的频率为880MHz~915MHz。在这种情况下，RFIC的发送信号处理单 元Tx_SPU实施从发送基带信号Tx—BBS到该发送频段的上变频，生成 高频发送信号RF—Txl。该发送频段的的高频发送信号RF—Txl,通过高 频模块RF—ML的RF高输出功率放大器HPA1进行功率放大，经由低 通滤波器LPFl供给天线开关MMIC ( ANT—SW)的发送端子Txl。供 给发送端子Txl的GSM850或者GSM900的高频发送信号RF—Txl,可 以经由公共输入输出端子I/O从收发用天线ANT进行发送。
通过收发用天线ANT所接收的GSM850或者GSM900的高频接收 信号RF—Rxl，供给天线开关MMIC (ANT_SW)的公共输入输出端子 I/O。另外，GSM850的RF接收信号的频率为869MHz ~ 894MHz, GSM900的RF接收信号的频率为925MHz ~ 960MHz。从天线开关 MMIC (ANT—SW)的接收端子Rxl得到的该接收频段的高频接收信号 RF—Rxl，经由表面弹性波滤波器SAW1通过RFIC (RF—IC)的低噪声 放大器LNA1进行放大，之后，供给接收信号处理单元Rx一SPU。在接 收信号处理单元Rx—SPU中，实施从GSM的高频接收信号GSM_Rx到 接收基带信号Rx—BBS的下变频。
在GSM850或者GSM900的收发才莫式中，响应天线开关MMIC (ANT一SW)与控制信号B.B—Cnt,分时实施基于公共输入输出端子I/O 和发送端子Txl的连接的高频发送信号RF一Txl的发送和基于公共输入 输出端子I/O和接收端子Rxl的连接的高频接收信号RF—Rxl的接收。
假设来自基带信号处理LSI ( BBJLSI)的发送基带信号Tx—BBS要 向DCS1800或者PCS1900的发送频段进行上变频的情况。另外， DCS1800的RF发送信号的频率为1710MHz~ 1780MHz, PCS1900的 RF发送信号的频率为1850MHz ~ 1910MHz。在这种情况下，RFIC的发 送信号处理单元Tx—SPU实施从发送基带信号Tx_BBS到该发送频段的 上变频，生成该发送频段的高频发送信号RF—Tx2。该发送频段的的高 频发送信号RF_Tx2,通过高频模块RF—ML的RF高输出功率放大器 HPA2进行功率放大，经由低通滤波器LPF2供给天线开关MMIC (ANT SW)的发送端子Tx2。供给发送端子Tx2的DCS1800或者PCS1900的高频发送信号RF_Tx2,可以经由公共输入输出端子I/O从 收发用天线ANT进行发送。
信号RF—Rx2，供给天线开关MMIC ( ANT—SW)的公共输入输出端子 I/O。另夕卜，DCS1800的RF接收信号的频率为1805MHz~ 180MHz， PCS1900的RF 4妄收信号的频率为1930MHz ~ 1990MHz。从天线开关 MMIC ( ANT—SW)的接收端子Rx2得到的DCS1800或者PCS1900的 高频接收信号RF一Rx2,经由表面弹性波滤波器SAW2通过RFIC (RF_IC)的低噪声放大器LNA2进行放大，之后，供给接收信号处理 单元Rx—SPU。在接收信号处理单元Rx—SPU中，实施从DCS1800或者 PCS1900的高频接收信号RF—Rx2到接收基带信号Rx—BBS的下变频。
在DCS1800或者PCS1900的收发模式中，天线开关MMIC (ANT—SW)响应控制信号B.B一Cnt,分时实施基于公共输入输出端子 I/O和发送端子Tx2的连接的高频发送信号RF_Tx2的发送和基于公共 输入输出端子I/O和接收端子Rx2的连接的高频接收信号RF一Rx2的接 收。虽然以上根据实施方式具体说明了本发明人所完成的发明，但本发 明并不限定于此，可以在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。
例如，在图15的天线开关MMIC ( 300)的高频开关中，可以将高 频开关320、 340、 360、 370从HEMT晶体管置换成N沟道的耗尽型的 绝缘栅极MOS晶体管。另外，此时，在公共输入输出端子I/O上，供 给从图17的控制集成电路CNT一IC产生的约4伏特的偏置电压。在从 外部对图17的控制集成电路CNT—IC供给3伏特的单一电源电压的情 况下，控制集成电路CNT—IC内部，包含将3伏特的单一电源电压升压 到约4伏特的偏置电压的电荷泵电路等的升压电路。
另外，图15的天线开关MMIC ( 300),也可以转换WCDMA的 1920MHz ~ 1980MHz的RF发送信号的发送和WCDMA的2110MHz 2170MHz的RF接收信号的接收。
另外，虽然在上述实施方式中，基带信号处理LSI和应用处理器分 别由不同的半导体芯片构成，但在另外的实施方式中可以作成使应用处理器与基带信号处理LSI的半导体芯片统一的统一单个芯片。 工业上的可应用性
根据本发明，在设置在RF通信终端装置上的天线开关中，可以减 小WCDMA方式中重要的交调失真或GSM方式中重要的谐波失真。
另外，根据本发明，可以提供提高了内置的DC升压电路的寿命和 工作可靠性的半导体集成电路。
权利要求
1. 一种半导体集成电路，其特征在于，包含多个高频开关，上述多个高频开关的一方的高频开关的一端和上述多个高频开关的另一方的高频开关的一端与公共输入输出端子连接，上述公共输入输出端子能与无线电频率通信终端设备的天线连接，能向上述一方的高频开关的另一端供给基于规定的通信方式的RF发送信号和RF接收信号，且能向上述另一方的高频开关的另一端供给与上述RF发送信号和上述RF接收信号不同的其他的RF发送信号和其他的RF接收信号中的至少任意一方，上述一方的高频开关包含串联连接的多个场效应晶体管，上述另一方的高频开关包含串联连接的其他的多个场效应晶体管，能向上述一方的高频开关的上述多个场效应晶体管的多个栅极供给用于上述一方的高频开关的开关控制的控制电压，且能向上述另一方的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管的其他的多个栅极供给用于上述另一方的高频开关的开关控制的其他的控制电压，在上述一方的高频开关的上述多个场效应晶体管的上述多个栅极和被供给上述控制电压的控制端子之间连接有多个电阻，在上述另一方的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管的上述其他的多个栅极和被供给上述其他的控制电压的其他的控制端子之间连接有其他的多个电阻，在上述另一方的高频开关中，上述其他的多个场效应晶体管中的与上述公共输入输出端子最接近的输入输出接近场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的输入输出接近电阻具有第一电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，上述输入输出接近场效应晶体管和上述其他的多个场效应晶体管中的与上述另一方的高频开关的上述另一端最接近的另一端接近场效应晶体管之间的中间部的中间部场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的中间部电阻具有第二电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，上述输入输出接近电阻的上述第一电压电流特性的线性度被设定成高于上述中间部电阻的上述第二电压电流特性的线性度。
2. 根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于， 在上述另一方的高频开关中，上述输入输出接近电阻由第一半导体层构成，上述中间部电阻由其单位面积电阻率大于上述第一半 导体层的单位面积电阻率的第二半导体层构成。
3. 根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于，在上述另一方的高频开关中，上述输入输出接近电阻由金属层 构成，上述中间部电阻由半导体层构成。
4. 根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于， 在上述另 一方的高频开关中，上述其他的多个场效应晶体管中的与上述另一方的高频开关的上述另一端最接近的上述另一端接近 场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的另 一 端接近电阻 具有第三电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，上述另一端接近电阻的上述第三 电压电流特性的线性度被设定成高于上述中间部电阻的上述第二电 压电流特性的上述线性度。
5. 根据权利要求4所述的半导体集成电路，其特征在于，电阻的电阻li。
6. 根据权利要求5所述的半导体集成电路，其特征在于， 在上述另一方的高频开关中，在上述其他的多个场效应晶体管中的仅次于上述输入输出接近场效应晶体管而接近上述公共输入输 出端子的输入输出第二接近场效应晶体管的栅极和上述输入输出接 近场效应晶体管的上述^H及之间连接有第 一 电阻，在上述输入输出第二接近场效应晶体管的上述栅极和上述中间部场效应晶体管的上 述栅极之间连接有第二电阻，在上述中间部场效应晶体管的上述栅 极和上述其他的控制端子之间连接有第三电阻，连接到上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极上的上述输 入输出接近电阻包含上述第一电阻、上述第二电阻以及上述第三电 阻，连接到上述输入输出第二接近场效应晶体管的上述栅极上的输 入输出第二接近电阻不包含上述第 一 电阻而包含上述第二电阻和上 述第三电阻，连接到上述中间部场效应晶体管的上述栅极上的上述 中间部电阻不包含上述第 一 电阻和上述第二电阻而包含上述第三电 阻，在上述另一方的高频开关中，在上述中间部场效应晶体管的上 述栅极和上述其他的控制端子之间连接有第四电阻，在上述另一方 的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管中的仅次于上述另 一 端 接近场效应晶体管而接近上述另一方的高频开关的上述另一端的另 一端第二接近场效应晶体管的冲册极和上述中间部场效应晶体管的上 述栅极之间连接有第五电阻，在上述另一端第二接近场效应晶体管 的上述栅极和上述另 一 端接近场效应晶体管的上述栅极之间连接有 第六电阻，连接到上述另 一 端接近场效应晶体管的上述栅极上的上述另一 端接近电阻包含上述第四电阻、上述第五电阻以及上述第六电阻， 连接到上述另 一 端第二接近场效应晶体管的上述栅极上的另 一 端第 二接近电阻不包含上述第六电阻而包含上述第四电阻和上述第五电 阻，连接到上述中间部场效应晶体管的上述栅极上的上述中间部电 阻不包含上述第五电阻和上述第六电阻而包含上述第四电阻。
7.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于， 能向上述多个高频开关的上述一方的高频开关的上述另一端供 给基于作为上述^见定通信方式的WCDMA方式的上述RF发送信号 和上述RF接收信号，且能向上述多个高频开关的上述另一个端供给 上述其他的RF发送信号，在上述一方的高频开关的上述另一端和接地节点之间连接有一 方的接地开关，在上述另一方的高频开关的上述另一端和上述接地 节点之间连接有另 一 方的接地开关，当上述一方的高频开关被控制成导通状态时，上述一 方的接地 开关被控制成断开状态，上述另一方的高频开关被控制成断开状态， 上述另 一 方的接地开关被控制成导通状态，当上述另一方的高频开关被控制成导通状态时，上述另一方的 接地开关被控制成断开状态，上述一方的高频开关被控制成断开状 态，上述一方的接地开关被控制成导通状态。
8. 根据权利要求7所述的半导体集成电路，其特征在于， 在上述公共输入输出端子和上述另一方的高频开关的上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极之间连接有输入输出附加电容。
9. 根据权利要求7所述的半导体集成电路，其特征在于， 供给上述多个高频开关的上述另一方的高频开关的上述另一端的上述其他的RF发送信号是GSM850、 GSM900、 DCS1800以及 PCS1900中任意一方的RF发送信号。
10. —种RF才莫块，包含将由RF模拟信号处理半导体集成电路生成的RF发送信号放大 后提供给天线的功率放大器；和将通过上述天线接收的RF接收信号提供给上述RF模拟信号处 理半导体集成电路，并且将上述功率放大器的输出信号提供给上述 天线的天线开关半导体集成电路，该RF模块的特征在于，上述天线开关半导体集成电路包含多个高频开关，上述多个高频开关的一方的高频开关的一端和上述多个高频开关的另一方的高频开关的一端与公共输入输出端子连接，上述公共输入输出端子能与上述天线连接，能向上述一方的高频开关的另一端供给基于规定的通信方式的RF发送信号和RF接收信号，且能向上述另一方的高频开关的另一端供给与上述RF发送信号和上述RF接收信号不同的其他的RF发 送信号和其他的RF接收信号中的至少任意一方，上述一方的高频开关包含串联连接的多个场效应晶体管，上述 另 一 方的高频开关包含串联连接的其他多个场效应晶体管，能向上述一方的高频开关的上述多个场效应晶体管的多个栅极 供给用于上述一方的高频开关的开关控制的控制电压，且能向上述 另 一方的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管的其他的多个栅 极供给用于上述另 一方的高频开关的开关控制的其他的控制电压，在上述一方的高频开关的上述多个场效应晶体管的上述多个栅 极和被供给上述控制电压的控制端子之间连接有多个电阻，在上述 另 一 方的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管的上述其他的多 个栅极和被供给上述其他的控制电压的其他的控制端子之间连接有 其他的多个电阻，在上述另一方的高频开关中，上述其他的多个场效应晶体管中 的与上述公共输入输出端子最接近的输入输出接近场效应晶体管的 栅极和上述其他的控制端子之间的输入输出接近电阻具有第 一 电压 电流特性，在上述另 一方的高频开关中，上述输入输出接近场效应晶体管 和上述其他的多个场效应晶体管中的与上述另 一方的高频开关的上 述另 一端最接近的另 一端接近场效应晶体管之间的中间部的中间部 场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的中间部电阻具有 第二电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，上述输入输出接近电阻的上述第 一电压电流特性的线性度被设定成高于上述中间部电阻的上述第二 电压电流特性的线性度。
11.根据权利要求10所述的RF模块，其特征在于，在上述另一方的高频开关中，上述其他的多个场效应晶体管中 的与上述另一方的高频开关的上述另一端最接近的上述另一端接近 场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的另 一端接近电阻具有第三电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，上述另一端接近电阻的上述第三 电压电流特性的线性度被设定成高于上述中间部电阻的上述第二电 压电流特性的上述线性度。
12. 根据权利要求11所述的RF模块，其特征在于，的电阻值，上述另一端接近电阻的电阻值被设定成大于上述中间部 电阻的电阻值。
13. 根据权利要求12所述的RF模块，其特征在于， 在上述另一方的高频开关中，在上述其他的多个场效应晶体管中的仅次于上述输入输出接近场效应晶体管而接近上述公共输入输 出端子的输入输出第二接近场效应晶体管的栅极和上述输入输出接 近场效应晶体管的上述栅极之间连接有第 一 电阻，在上述输入输出 第二接近场效应晶体管的上述栅极和上述中间部场效应晶体管的上 述栅极之间连接有第二电阻，在上述中间部场效应晶体管的上述栅 极和上述其他的控制端子之间连接有第三电阻，与上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极相连接的上述输 入输出接近电阻包含上述第一电阻、上述第二电阻以及上述第三电 阻，与上述输入输出第二接近场效应晶体管的上述栅极相连接的输 入输出第二接近电阻不包含上述第 一 电阻而包含上述第二电阻和上 述第三电阻，与上述中间部场效应晶体管的上述栅极相连接的上述 中间部电阻不包含上述第一电阻和上述第二电阻而包含上述第三电 阻，在上述另一方的高频开关中，在上述中间部场效应晶体管的上 述栅极和上述其他的控制端子之间连接有第四电阻，在上述另 一方 的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管中的仅次于上述另 一端 接近场效应晶体管而接近上述另一方的高频开关的上述另一端的另 一端第二接近场效应晶体管的栅极和上述中间部场效应晶体管的上 述栅极之间连接有第五电阻，在上述另一端第二接近场效应晶体管的上述栅极和上述另 一 端接近场效应晶体管的上述栅极之间连接有 第六电阻，与上述另 一 端接近场效应晶体管的上述栅极相连接的上述另一 端接近电阻包含上述第四电阻、上述第五电阻以及上述第六电阻， 与上述另 一 端第二接近场效应晶体管的上述栅极相连接的另 一 端第 二接近电阻不包含上述第六电阻而包含上述第四电阻和上述第五电 阻，与上述中间部场效应晶体管的上述栅极相连接的上述中间部电 阻不包含上述第五电阻和上述第六电阻而包含上述第四电阻。
14. 根据权利要求IO所述的RF模块，其特征在于， 能对上述多个高频开关的上述一方的高频开关的上述另一端供给作为上述^见定的通信方式的WCDMA方式下的上述RF发送信号 和上述RF接收信号，且能对上述多个高频开关的上述另一端供给上 述其他的RF发送信号，在上述一方的高频开关的上述另 一端和接地节点之间连接有一 方的接地开关，在上述另一方的高频开关的上述另 一端和上述接地 节点之间连接有另 一 方的接地开关，当上述一方的高频开关被控制成导通状态时，上述一方的接地 开关被控制成断开状态，上述另一方的高频开关被控制成断开状态， 上述另一方的接地开关被控制成导通状态。当上述另一方的高频开关被控制成导通状态时，上述另一方的 接地开关被控制成断开状态，上述一方的高频开关被控制成断开状 态，上述一方的接地开关被控制成导通状态。
15. 根据权利要求14所述的半导体集成电路，其特征在于， 在上述公共输入输出端子和上述另一方的高频开关的上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极之间连接有输入输出附加电容。
16. 根据权利要求14所述的RF模块，其特征在于， 向上述多个高频开关的上述另一方的高频开关的上述另一端供给的上述其他的RF发送信号是GSM850、 GSM900、 DCS1800以及 PCS1900中任意一方的RF发送信号。
17. —种无线通信终端装置，包括 实施基带信号处理的LSI;对来自上述LSI的发送基带信号实施向RF发送信号的上变频， 并且对由天线接收的RF接收信号实施向接收基带信号的下变频的 RF模拟信号处理半导体集成电路；对由上述RF模拟信号处理半导体集成电路生成的上述RF发送将由上述天线接收的上述RF接收信号提供给上述RF模拟信号 处理半导体集成电路，并且将上述功率放大器的输出信号提供给上 述天线的天线开关半导体集成电路，该无线通信终端装置的特征在于，上述天线开关半导体集成电路包含多个高频开关，上述多个高频开关的一方的高频开关的一端和上述多个高频开 关的另 一方的高频开关的 一端与公共输入输出端子连接，上述公共 输入输出端子能与上述天线连接，能向上述一方的高频开关的另一端供给基于规定的通信方式的 RF发送信号和RF接收信号，且能向上述另一方的高频开关的另一 端供给与上述RF发送信号和上述RF接收信号不同的其他的RF发 送信号和其他的RF接收信号中的至少任意一方，上述一方的高频开关包含串联连接的多个场效应晶体管，上述 另 一方的高频开关包含串联连接的其他的多个场效应晶体管，能对上述 一 方的高频开关的上述多个场效应晶体管的多个栅极 供给用于上述 一 方的高频开关的开关控制的控制电压，且能对上述 另 一方的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管的其他的多个栅 极供给用于上述另一方的高频开关的开关控制的其他的控制电压，在上述一方的高频开关的上述多个场效应晶体管的上述多个栅 极和被供给上述控制电压的控制端子之间连接有多个电阻，在上述另一方的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管的上述其他的多 个栅极和被供给上述其他的控制电压的其他的控制端子之间连接有其他的多个电阻，在上述另 一 方的高频开关中，上述其他的多个场效应晶体管中 的与上述公共输入输出端子最接近的输入输出接近场效应晶体管的 栅极和上述其他的控制端子之间的输入输出接近电阻具有第 一 电压 电流特性，在上述另 一 方的高频开关中，上述输入输出接近场效应晶体管 和上述其他的多个场效应晶体管中的与上述另一方的高频开关的上 述另 一端最接近的另 一端接近场效应晶体管之间的中间部的中间部 场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的中间部电阻具有 第二电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，将上述输入输出接近电阻的上述 第 一 电压电流特性的线性度设定成高于上述中间部电阻的上述第二 电压电流特性的线性度。
18. 根据权利要求17所述的无线通信终端装置，其特征在于， 在上述另一方的高频开关中，上述其他的多个场效应晶体管中的与上述另一方的高频开关的上述另一端最接近的上述另一端接近 场效应晶体管的栅极和上述其他的控制端子之间的另 一端接近电阻 具有第三电压电流特性，在上述另一方的高频开关中，上述另一端接近电阻的上述第三 电压电流特性的线性度被设定成高于上述中间部电阻的上述第二电 压电流特性的上述线性度。
19. 根据权利要求18所述的无线通信终端装置，其特征在于， 上述输入输出接近电阻的电阻值被设定成大于上述中间部电阻电阻的电阻^L。
20. 根据权利要求19所述的无线通信终端装置，其特征在于， 在上述另 一方的高频开关中，在上述其他的多个场效应晶体管中的仅次于上述输入输出接近场效应晶体管而接近上述7>共输入输 出端子的输入输出第二接近场效应晶体管的栅极和上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极之间连接有第 一 电阻，在上述输入输出 第二接近场效应晶体管的上述栅极和上述中间部场效应晶体管的上 述栅极之间连接有第二电阻，在上述中间部场效应晶体管的上述栅 极和上述其他的控制端子之间连接有第三电阻，连接到上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极上的上述输 入输出接近电阻，包含上述第一电阻、上述第二电阻以及上述第三 电阻，连接到上述输入输出第二接近场效应晶体管的上述栅极上的 输入输出第二接近电阻不包含上述第一电阻而包含上述第二电阻和 上述第三电阻，连接到上述中间部场效应晶体管的上述栅极上的上 述中间部电阻不包含上述第一电阻和上述第二电阻而包含上述第三 电阻，在上述另一方的高频开关中，在上述中间部场效应晶体管的上 述栅极和上述其他的控制端子之间连接有第四电阻，在上述另 一 方 的高频开关的上述其他的多个场效应晶体管中的仅次于上述另一端 接近场效应晶体管而接近上述另一方的高频开关的上述另一端的上 述第二接近场效应晶体管的栅极和上述中间部场效应晶体管的上述 栅极之间连接有第五电阻，在上述另 一端第二接近场效应晶体管的上述栅极和上述另 一 端接近场效应晶体管的上述4册极之间连接有第 六电阻，连接到上述另 一 端接近场效应晶体管的上述栅极上的上述另一 端接近电阻包含上述第四电阻、上述第五电阻以及上述第六电阻， 连接到上述另 一 端第二接近场效应晶体管的上述栅极上的另 一 端第 二接近电阻不包含上述第六电阻而包含上述第四电阻和上述第五电 阻，连接到上述中间部场效应晶体管的上述栅极上的上述中间部电 阻不包含上述第五电阻和上述第六电阻而包含上述第四电阻。
21.根据权利要求17所述的无线通信终端装置，其特征在于， 能向上述多个高频开关的上述一方的高频开关的上述另一端供 给作为上述-见定的通信方式的WCDMA方式下的上述RF发送信号 和上述RF接收信号，且能向上述多个高频开关的上述另一个端子供给上述其他的RF发送信号，在上述一方的高频开关的上述另一端和接地节点之间连接有一 方的接地开关，在上述另一方的高频开关的上述另一端和上述接地 节点之间连接有另 一 方的接地开关，当上述一方的高频开关被控制成导通状态时，上述一方的接地 开关被控制成断开状态，上述另一方的高频开关被控制成断开状态， 上述另一方的接地开关被控制成导通状态，当上述另一方的高频开关被控制成导通状态时，上述另一方的 接地开关被控制成断开状态，上述一方的高频开关被控制成断开状 态，上述一方的接地开关被控制成导通状态。
22. 根据权利要求21所述的无线通信终端装置，其特征在于， 在上述公共输入输出端子和上述另一方的高频开关的上述输入输出接近场效应晶体管的上述栅极之间连接有输入输出附加电容，提供给上述多个高频开关的上述另一方的高频开关的上述另一 端的上述其他的RF发送信号是GSM850、 GSM900和DCS1800以 及PCS1900中任意一方的RF发送信号。
23. —种半导体集成电路，其特征在于， 包含DC升压电路，上述DC升压电路包含高频输入端子、DC控制输入端子以及 DC输出端子，对上述高频输入端子供给高频输入信号，对上述DC控制输入端 子供给DC控制电压，从上述DC输出端子生成DC输出电压，在上述DC升压电路中，在第一电容元件和第一电阻元件串联连 接的 一 方端子上连接有上述高频输入端子，第一二极管和第二二极 管经由第二电容元件而反向并联连接，上述第一二极管和上述第二 二极管的公共连接点与上述串联连接的另 一 方端子连接，上述第一 二极管和上述第二电容元件的一方的端子的公共连接点与上述DC 控制输入端子连接，上述第二二极管和上述第二电容元件的另一方 的端子的公共连接点经由上述第二电阻元件与上述DC输出端子连接，上述第一电阻元件的电阻值被设定成大于经由上述第二电容元 件的上述第一二极管和上述第二二极管的反向并联连接的内部的上 述第一二极管的第 一 串联电阻的电阻值和上述第二串联电阻的电阻值。
24. 根据权利要求23所述的半导体集成电路，其特征在于， 还包含连接在信号输入端子和信号输出端子之间的高频开关， 向上述高频开关的上述信号输入端子供给高频输入信号，向上述高频开关的控制输入端子供给从上述DC升压电路的上述DC输出 端子生成的上述DC输出电压。
25. 根据权利要求24所述的半导体集成电路，其特征在于， 上述高频开关包含场效应晶体管，通过对作为上述高频开关的上述控制输入端子的上述场效应晶体管的栅极供给高电平的上述 DC输出电压来使上述场效应晶体管进行导通，从而供给上述高频开 关的上述信号输入端子的上述高频输入信号向上述信号输出端子传 输。
26. 根据权利要求25所述的半导体集成电路，其特征在于，作为上述高频开关的上述场效应晶体管由漏极 一 源极通路在上 述高频开关的上述信号输入端子和上述信号输出端子之间被串联连 接的多个场效应晶体管构成。
27. 根据权利要求26所述的半导体集成电路，其特征在于，作为上述高频开关的上述场效应晶体管由形成在化合物半导体 芯片上的异质结的HEMT构成。
28. —种半导体集成电路，其特征在于， 包含DC升压电^^,上述DC升压电路包含高频输入端子、DC控制输入端子以及 DC输出端子，通过对上述DC升压电路的上述高频输入端子供给高频输入信 号，并对上述DC控制输入端子供给DC控制电压，来从上述DC输出端子生成DC输出电压，上述DC升压电路包含第一电容元件、第二电容元件、第一二极管、第二二极管、第一电阻元件、第二电阻元件，在上述第一电容 元件和上述第一电阻元件串联连接的一方端子上连接有上述高频输 入端子，上述串联连接的另一方端子与上述第一二极管的阴极和上 述第二二极管的阳极连接，上述第一二极管的阳极和上述第二电容元件的一方的端子与上述DC控制输入端子连接，上述第二二极管的阴极和上述第二电容元件的另一方的端子与上述第二电阻元件的一方的端子连接，上述第二电阻元件的另一方的端子与上述DC输 出端子连接，上述第 一 电阻元件的电阻值被设定成大于由上述第一二极管、 上述第二二极管以及上述第二电容元件构成的闭回路的内部的上述 第一二极管的第 一 串联电阻的电阻值和上述第二二极管的第二串联电阻的电阻值。
29. 根据权利要求28所述的半导体集成电路，其特征在于， 还包含连接在信号输入端子和信号输出端子之间的高频开关， 对上述高频开关的上述信号输入端子供给高频输入信号，对上端子生成的上述DC输出电压。
30. 根据权利要求29所述的半导体集成电路，其特征在于， 上述高频开关包含场效应晶体管，通过对作为上述高频开关的上述控制输入端子的上述场效应晶体管的栅极供给高电平的上述 DC输出电压来使上述场效应晶体管进行导通，从而供给上述高频开 关的上述信号输入端子的上述高频输入信号向上述信号输出端子传 输。
31. 根据权利要求30所述的半导体集成电路，其特征在于，作为上述高频开关的上述场效应晶体管由漏极 一 源极通路在上 述高频开关的上述信号输入端子和上述信号输出端子之间串联连接 的多个场效应晶体管构成。
32. 根据权利要求31所述的半导体集成电路，其特征在于，作为上述高频开关的上述场效应晶体管由形成在化合物半导体 芯片上的异质结的HEMT构成。
33. —种半导体集成电路，其特征在于，包含能连接到收发天线上的输入输出端子；至少一个以上的 接收信号输出端子；以及至少一个以上的发送信号输入端子，在上述输入输出端子和上述接收信号输出端子之间连接有接收 用高频开关，在上述输入输出端子和上述发送信号输入端子之间连 接有发送高频开关，向上述接收用高频开关的接收控制输入端子供给接收控制电压，上述接收用高频开关包含接收用场效应晶体管，通过对作为上 述接收用高频开关的上述接收用控制输入端子的上述接收用场效应 晶体管的栅极供给高电平的上述接收控制电压来使上述接收用场效 应晶体管导通，使由上述收发天线供给上述输入输出端子的接收高 频输入信号向上述接收信号输出端子传输，上述发送用高频开关包含发送用场效应晶体管和DC升压电路， 上述DC升压电^各包含高频输入端子、DC控制输入端子以及DC输 出端子，通过对上述DC升压电路的上述高频输入端子供给发送高 频输出信号，并对上述DC控制输入端子供给DC控制电压，来从上 述DC输出端子生成DC输出电压，对上述发送用高频开关的发送用 信号输入端子供给上述发送高频输出信号，上述发送用高频开关的 发送用信号输出端子与上述输入输出端子连接，通过对作为上述发 送用高频开关的发送用控制输入端子的上述发送用场效应晶体管的DC输出电压，来使上述发送用场效应晶体管导通，使供给上述发送 用高频开关的上述发送用信号输入端子的上述发送高频输出信号向 上述输入输出端子传输，上述各DC升压电路包含第一电容元件、第二电容元件、第一二极管、第二二极管、第一电阻元件、第二电阻元件，在上述第一电 容元件和上述第一电阻元件串联连接的一方端子上连接有上述高频 输入端子，上述串联连接的另 一方端子与上述第一二极管的阴极和 上述第二二极管的阳极连接，上述第一二极管的阳极和上述第二电 容元件的一方的端子与上述DC控制输入端子连接，上述第二二极 管的阴极和上述第二电容元件的另一方的端子与上述第二电阻元件的一方的端子连接，上述第二电阻元件的另一方的端子与上述DC输出端子连接，上述第 一 电阻元件的电阻值被设定成大于由上述第一二极管和 上述第二二极管以及上述第二电容元件构成的闭回路的内部的上述 第一二极管的第 一 串联电阻的电阻值和上述第二二极管的第二串联 电阻的电阻值。
34. 根据权利要求33所述的半导体集成电路，其特征在于， 作为上述接收用高频开关、上述发送用高频开关的高频开关的上述各场效应晶体管由漏极一 源极通路串联连接的多个场效应晶体管构成。
35. 根据权利要求34所述的半导体集成电路，其特征在于，作为上述高频开关的上述场效应晶体管由形成在化合物半导体 芯片上的异质结的HEMT构成。
36. —种高频模块，包含将由高频模拟信号处理半导体集成电路生成的高频发送信号放 大来提供给天线的功率放大器；和用于将由上述天线接收的高频接收信号提供给高频模拟信号处 理半导体集成电路，并且将上述功率放大器的输出信号提供给上述 天线的天线开关半导体集成电路，该高频模块的特征在于，采用权利要求23的半导体集成电路来作为上述天线开关半导体 集成电路。
37. —种高频模块，包括将由高频模拟信号处理半导体集成电路生成的高频发送信号放大来提供给天线的功率放大器；和用于对高频模拟信号处理半导体集成电路供给由上述天线接收 的高频接收信号，并且对上述天线供给上述功率放大器的输出信号 的天线开关半导体集成电路，该高频模块的特征在于，采用权利要求28的半导体集成电路作为上述天线开关半导体集成电路。
38.—种高频模块，包括将由高频模拟信号处理半导体集成电路生成的高频发送信号放 大来提供给天线的功率放大器；和用于对高频模拟信号处理半导体集成电路供给由上述天线接收 的高频接收信号，并且对上述天线供给上述功率放大器的输出信号 的天线开关半导体集成电路，该高频模块的特征在于，采用权利要求33的半导体集成电路作为上述天线开关半导体集成电路。
全文摘要
本发明的目的是减小安装在RF通信终端装置上的、对收发信号进行转换的天线开关中的WCDMA方式下重要的交调失真或者GSM方式下重要的谐波失真，采用以下结构作为解决手段。将提供收发信号的一方的高频开关(Qm)控制为导通，而将提供其他方式的信号的另一方的高频开关(Qn)控制为断开。将在另一方的高频开关(Qn)中接近与天线连接的公共输入输出端子I/O的输入输出接近FET(Qn1)的输入输出接近栅极电阻(Rg1n…Rg3n)的V·I特性的线性度设定成高于中间部FET(Qn3、Qn4)的中间部栅极电阻(Rg3n、Rg4n)的V·I特性的线性度。即使向输入输出接近栅极电阻(Rg1n…Rg3n)以及中间部栅极电阻(Rg3n、Rg4n)供给不均匀的RF泄漏信号，也可以减少流入接近输入输出端子I/O的输入输出接近栅极电阻(Rg1n…Rg3n)的电流的失真。
文档编号H04B1/44GK101536327SQ20078004140
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月8日 优先权日2006年11月9日
发明者中岛秋重, 小屋茂树, 小川贵史, 重野靖, 高谷信一郎 申请人:株式会社瑞萨科技