(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナに接続するためのアンテナ端子と、
ＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子と、
前記アンテナ端子と夫々の前記外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタと、
夫々の前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御するための制御信号を入力するための制御端子と、
前記複数の外部端子のうち１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタのゲート駆動電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電圧生成部は、前記１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタをオフさせるとき、他の外部端子に供給されるＲＦ信号の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して抵抗回路を介して容量を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧との和に基づく電圧を、前記ゲート駆動電圧として出力し、
前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗と、負の温度特性を有する第２抵抗とを含む半導体装置。
【請求項２】
前記第１抵抗は、半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層を用いた抵抗であり、
前記第２抵抗は、金属層を用いた抵抗である、請求項１の半導体装置。
【請求項３】
前記第１抵抗と前記第２抵抗とは、半導体層間を絶縁するための絶縁層を挟んで上下に対向して配置される、請求項２の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体基板は、化合物半導体からなり、
前記半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層は、チャネル層であって、
前記金属層は、ＷＳｉＮ、又はＴａ−ＳｉＯ２である請求項２の半導体装置。
【請求項５】
前記１つの外部端子はＲＦ信号を受信するための受信端子であり、前記他の外部端子はＲＦ信号を送信するための送信端子である請求項１の半導体装置。
【請求項６】
アンテナに接続するためのアンテナ端子と、
ＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子と、
前記アンテナ端子と夫々の前記外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタと、
夫々の前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御するための制御信号を入力するための制御端子と、
前記複数の外部端子のうち１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタのゲート駆動電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電圧生成部は、前記１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタをオンさせるとき、前記１つの外部端子に供給されるＲＦ信号の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して抵抗回路を介して容量を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧との和に基づく電圧を、前記ゲート駆動電圧として出力し、
前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗と、負の温度特性を有する第２抵抗とを含む半導体装置。
【請求項７】
前記第１抵抗は、半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層を用いた抵抗であり、
前記第２抵抗は、金属層を用いた抵抗である、請求項６の半導体装置。
【請求項８】
前記第１抵抗と前記第２抵抗とは、半導体層間を絶縁するための絶縁層を挟んで上下に対向して配置される、請求項７の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体基板は、化合物半導体からなり、
前記半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層は、チャネル層であって、
前記金属層は、ＷＳｉＮ、又はＴａ−ＳｉＯ２である請求項７の半導体装置。
【請求項１０】
前記１つの外部端子はＲＦ信号を送信するための送信端子である請求項６の半導体装置。
【請求項１１】
アンテナに接続するためのアンテナ端子と、
ＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子と、
前記アンテナ端子と夫々の前記外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタと、
夫々の前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御するための制御信号を入力するための制御端子と、
前記複数の外部端子のうち１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタのゲート駆動電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電圧生成部は、オン状態とされる電界効果トランジスタのソース又はドレインに供給される送信信号の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して、抵抗回路を介して容量を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧との和に基づく電圧を前記ゲート駆動電圧として出力し、
前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗と、負の温度特性を有する第２抵抗とを含む半導体装置。
【請求項１２】
前記１つの外部端子は、受信信号が供給可能にされる受信端子である請求項１１の半導体装置。
【請求項１３】
前記１つの外部端子は、送信信号が供給可能にされる送信端子である請求項１１の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムのためのアンテナスイッチを内蔵する半導体装置に関し、特にアンテナスイッチにおける温度変動に起因した特性の悪化を抑止するための有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信を行うための携帯端末では、１つのアンテナにつながる信号経路を送信側と受信側で切り替えるためにアンテナスイッチが用いられている。携帯端末に用いられるアンテナスイッチは、オン状態の高周波スイッチには低い挿入損失が求められる一方、オフ状態の高周波スイッチには高いアイソレーション特性と低歪特性が求められる。近年、挿入損失の低いアンテナスイッチとして、低いオン抵抗を持つヘテロ接合構造のＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチ素子として用いたアンテナスイッチが多く製品化されている。ＨＥＭＴのような電界効果トランジスタを用いたアンテナスイッチにおいて、オフ状態の電界効果トランジスタのアイソレーション特性を高めるための技術が特許文献１に開示されている。【０００３】
特許文献１には、ＲＦ送信信号の送信時に、昇圧回路がＤＣ制御電圧とＲＦ送信信号とに基づいて前記ＤＣ制御電圧よりも大きい正電圧を生成し、その正電圧を送信側の電界効果トランジスタ（ｎチャネルのＨＥＭＴ）のゲート制御電圧とするアンテナスイッチが開示されている。このアンテナスイッチによれば、送信時における送信側の電界効果トランジスタのオン抵抗を低くして挿入損失を低減させるとともに、送信側の電界効果トランジスタのゲートを介して受信側の電界効果トランジスタのソース側の電位を高めることで、受信側の電界効果トランジスタの逆バイアス状態を強くし、アイソレーション特性を高めている。【０００４】
また、同文献には、ＲＦ送信信号の送信時に、降圧回路がＤＣ制御電圧とＲＦ送信信号とに基づいて前記ＤＣ制御電圧よりも小さい負電圧を生成し、その負電圧を受信側の電界効果トランジスタ（ｎチャネルのＨＥＭＴ）のゲート制御電圧とすることで、受信側の電界効果トランジスタのゲート・ショットキー障壁を逆バイアス状態にするアンテナスイッチが開示されている。このアンテナスイッチによれば、上記の昇圧回路と同様に、受信側の電界効果トランジスタの逆バイアス状態を強くし、アイソレーション特性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１４８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記昇圧回路及び降圧回路は、チャージポンプ回路のように、送信信号の極性の切り替わりを利用して容量に充電することでＤＣ制御電圧よりも大きい正電圧又はＤＣ制御電圧よりも小さい負電圧を生成する。このような原理で正電圧又は負電圧を生成する回路において、出力電圧が目標とする値になるまでの時間は、主に前記容量の充電時間で決定される。そのため、例えば特許文献１に記載の降圧回路を内蔵するアンテナスイッチにおいて、仮に降圧回路の容量の充電時間が長いとすると、ＲＦ送信信号の送信時に、受信側の電界効果トランジスタが十分なオフ状態（逆バイアス状態）になるまでに長い時間を要し、受信側にＲＦ送信信号のリーク経路が形成され、ＲＦ送信時の高調波歪の特性が悪化する虞がある。【０００７】
容量の充電時間は、主に充電される容量と充電経路に存在する抵抗との時定数によって決定される。例えば、特許文献１の図１に示される降圧回路でいえば、主に容量１１０と抵抗１０７の時定数によって充電時間が決定される。容量の充電時間を短くするためには充電経路に存在する抵抗の抵抗値をできるだけ小さくする必要があるが、前記抵抗は容量に流れる電流量が許容値を超えないように制限する役割があるため、極端に小さい値とすることはできない。したがって、回路設計を行う際には、容量に流れる電流量が許容量を超えないように制限しつつ、充電時間が短くなるように抵抗値を決定する必要がある。しかしながら、半導体基板に形成される抵抗は、正の温度特性又は負の温度特性を有するため、常温において容量の充電時間が適切な時間となるように抵抗値を決定したとしても、低温又は高温ではその抵抗値が大きくなり、充電時間が長くなってしまう。例えば、常温で送信信号が立ち上がってから所定時間の経過後に受信側の電界効果トランジスタのゲート電圧が例えば−２．０Ｖになるとした場合、高温では同じ時間が経過しても例えば−１．０Ｖにしかならず、−２．０Ｖになるまでにより多くの時間を要してしまう。そのため、常温では問題がなくても、高温又は低温では、ＲＦ送信信号が立ち上がった直後は受信側にＲＦ送信信号のリーク経路が形成され、ＲＦ送信信号に高調波歪が発生する虞がある。【０００８】
近年、携帯端末の通信品質の更なる向上が求められており、携帯端末に用いられるアンテナスイッチにも高いスペックが要求されている。そのため、アンテナスイッチにおける温度変動に起因した特性の悪化も無視することができないと本願発明者は考えた。【０００９】
本発明の目的は、温度変動によるアンテナスイッチの特性の悪化を防止することにある。【００１０】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりある。【００１２】
すなわち、本半導体装置は、アンテナに接続するためのアンテナ端子とＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタと、電圧生成回路とを有する。前記電圧生成部は、前記複数の外部端子のうち１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタをオフさせるとき、他の外部端子に供給されるＲＦ信号の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して抵抗回路を介して容量を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧との和に基づく電圧を、前記ゲート駆動電圧として出力する。前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗と、負の温度特性を有する第２抵抗とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。【００１４】
すなわち、これによれば、温度変動によるアンテナスイッチの特性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【図２】チャネル抵抗の断面構造の一例を示す説明図である。
【図３】ｎ＋抵抗の断面構造の一例を示す説明図である。
【図４】金属抵抗の一例を示す説明図である。
【図５】金属抵抗の別の一例を示す説明図である。
【図６】チャネル抵抗と金属抵抗の温度特性の一例を示す説明図である。
【図７】抵抗Ｒａ１、Ｒａ２の形成方法の一例を示す説明図である。
【図８Ａ】抵抗回路Ｒａを正の温度特性を有する抵抗のみで構成した場合のアンテナスイッチにおけるＲＦ送信信号の高調波特性の一例を示す説明図である。
【図８Ｂ】抵抗回路Ｒａを正の温度特性を有する抵抗のみで構成した場合のアンテナスイッチにおけるＲＦ送信信号の高調波特性の一例を示す説明図である。
【図９】アンテナスイッチ１におけるＲＦ送信信号の高調波特性の一例を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１７】
〔１〕（降圧回路における抵抗回路に、正の温度特性の抵抗と負の温度特性の抵抗を用いる）
本発明の代表的な実施の形態に係る半導体装置（１）は、アンテナに接続するためのアンテナ端子（ＡＮＴ）と、ＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子（Ｒｘ、Ｔｘ）と、前記アンテナ端子と夫々の前記外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタ（Ｍ１〜Ｍ３）と、夫々の前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御するための制御信号を入力するための制御端子（Ｔｘｃ、Ｒｘｃ）とを有する。前記半導体装置は更に、前記複数の外部端子のうち１つの外部端子（Ｒｘ）と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタ（Ｍ１、Ｍ２）のゲート駆動電圧を生成する電圧生成部（１０）と、を有する。前記電圧生成部は、前記１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタ（Ｍ１、Ｍ２）をオフさせるとき、他の外部端子（Ｔｘ）に供給されるＲＦ信号（ＲＦ送信信号）の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して、抵抗回路（Ｒａ）を介して容量（Ｃ２）を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧（Ｖ＿Ｒｘｃ）との和に基づく電圧を、前記ゲート駆動電圧として出力する。また、前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗（Ｒａ１）と、負の温度特性を有する第２抵抗（Ｒａ２）とを含む。
【００１８】
項１の半導体装置によれば、前記容量の充電時間を決定する前記抵抗回路の温度依存性が低くなるから、オフさせる電界効果トランジスタが深い逆バイアス状態に移行するまでに要する時間の温度変動を小さくすることができる。これにより、例えば、低温状態又は高温状態において、信号の送信と受信を切り替えた直後に、オフ状態の電界効果トランジスタを経由するＲＦ信号のリーク経路の形成を防止することができ、高周波歪の特性の悪化を防止することができる。
【００１９】
〔２〕（エピタキシャル成長によって形成された半導体層を用いた抵抗と、金属抵抗）
項１の半導体装置において、前記第１抵抗は半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層（チャネル層６０４、又はキャップ層６０６）を用いた抵抗であり、前記第２抵抗は金属層（７０２（ＷＳｉＮ、Ｔａ−ＳｉＯ２））を用いた抵抗である。
【００２０】
これによれば、容易に前記抵抗回路の抵抗値の温度変動を小さくすることができる。
【００２１】
〔３〕（第１抵抗と第２抵抗は層間絶縁層を挟んで上下に形成される）
項２の半導体装置において、前記第１抵抗と前記第２抵抗とは、半導体層間を絶縁するための絶縁層（７０６）を挟んで上下に対向して配置される。
【００２２】
これによれば、半導体基板上に前記第１抵抗と前記第２抵抗を並べてレイアウト配置する場合に比べて、チップ面積をより低減することができる。
【００２３】
〔４〕（半導体層はチャネル抵抗）
項２又は３の半導体装置において、前記半導体基板は化合物半導体（ＧａＡｓ）からなる。また、前記半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層はチャネル層（６０４）であり、前記金属層は、ＷＳｉＮ、又はＴａ−ＳｉＯ２である。
【００２４】
例えば化合物半導体（ＧａＡｓ）に形成されるチャネル層の温度係数と金属層の温度係数の絶対値は、同程度の値となるため、項４によれば、前記抵抗回路の抵抗値の温度変動をより小さくすることができる。
【００２５】
〔５〕（受信側のＦＥＴのゲート駆動電圧を生成）
項１乃至４のいずれかの半導体装置において、前記１つの外部端子はＲＦ信号を受信するための受信端子（Ｒｘ）であり、前記他の外部端子はＲＦ信号を送信するための送信端子（Ｔｘ）である。
【００２６】
〔６〕（昇圧回路における抵抗回路に、正の温度特性の抵抗と負の温度特性の抵抗を用いる）
本発明の代表的な別の実施の形態に係る半導体装置（２）は、アンテナに接続するためのアンテナ端子（ＡＮＴ）と、ＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子（Ｒｘ、Ｔｘ）と、前記アンテナ端子と夫々の前記外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタ（Ｍ１〜Ｍ３）と、夫々の前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御するための制御信号を入力するための制御端子（Ｒｘｃ、Ｔｘｃ）とを有する。前記半導体装置は更に、前記複数の外部端子のうち１つの外部端子（Ｔｘ）と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタ（Ｍ３）のゲート駆動電圧を生成する電圧生成部（２０）を有する。前記電圧生成部は、前記１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタ（Ｍ３）をオンさせるとき、前記１つの外部端子に供給されるＲＦ信号（ＲＦ送信信号）の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して抵抗回路（Ｒｂ）を介して容量（Ｃ１２）を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧との和に基づく電圧を、前記ゲート駆動電圧として出力する。また、前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗（Ｒｂ１）と、負の温度特性を有する第２抵抗（Ｒｂ２）とを含む。
【００２７】
項６の半導体装置によれば、前記容量の充電時間を決定する前記抵抗回路の温度依存性が低くなるから、オンさせる電界効果トランジスタが深い順バイアス状態に移行するまでに要する時間の温度変動を小さくすることができる。一方、オンさせる電界効果トランジスタのゲート電圧に追従してアンテナ端子を介して接続される他の電界効果トランジスタ（例えば、オフ状態の電界効果トランジスタ）のソース電圧も変化するため、前記他の電界効果トランジスタのゲート・ソース間が深い逆バイアス状態に移行するまでに要する時間の温度変動も小さくすることができる。したがって、例えば低温状態や高温状態において、信号の送信と受信を切り替えた直後に、オフ状態の電界効果トランジスタを経由したＲＦ信号のリーク経路の形成を防止することができ、高周波歪の悪化を防止することができる。
【００２８】
〔７〕（エピタキシャル成長によって形成された半導体層を用いた抵抗と金属抵抗）
項６の半導体装置において、前記第１抵抗は、半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層（チャネル層６０４、又はキャップ層６０６）を用いた抵抗であり、前記第２抵抗は、金属層（７０２（ＷＳｉＮ、Ｔａ−ＳｉＯ２））を用いた抵抗である。
【００２９】
これによれば、半導体装置において容易に前記抵抗回路の抵抗値の温度変動を小さくすることができる。
【００３０】
〔８〕（第１抵抗と第２抵抗は層間絶縁層を挟んで上下に形成される）
項７の半導体装置において、前記第１抵抗と前記第２抵抗とは、半導体層間を絶縁するための絶縁層（７０６）を挟んで上下に対向して配置される。
【００３１】
これによれば、半導体基板上に前記第１抵抗と前記第２抵抗を並べてレイアウト配置する場合に比べて、チップ面積をより低減することができる。
【００３２】
〔９〕（半導体層はチャネル抵抗）
項７又は８の半導体装置において、前記半導体基板は化合物半導体（ＧａＡｓ）からなる。また、前記半導体基板にエピタキシャル成長によって形成された半導体層はチャネル層（６０４）であり、前記金属層は、ＷＳｉＮ、又はＴａ−ＳｉＯ２である。
【００３３】
例えば化合物半導体（ＧａＡｓ）に形成されるチャネル層の温度係数と金属層の温度係数の絶対値は、同程度の値となるため、項９によれば、前記抵抗回路の抵抗値の温度変動をより小さくすることができる。
【００３４】
〔１０〕（送信側のＦＥＴのゲート駆動電圧を生成）
項６乃至９のいずれかの半導体装置において、前記１つの外部端子はＲＦ信号を送信するための送信端子（Ｔｘ）である。
【００３５】
〔１１〕（電圧生成回路（昇圧／降圧含む）における抵抗回路に、正の温度特性の抵抗と負の温度特性の抵抗を用いる）
本発明の代表的な別の実施の形態に係る半導体装置（１、２）は、アンテナに接続するためのアンテナ端子（ＡＮＴ）と、ＲＦ信号が供給可能にされる複数の外部端子（Ｒｘ、Ｔｘ）と、前記アンテナ端子と夫々の前記外部端子との間に設けられる複数の電界効果トランジスタ（Ｍ１〜Ｍ３）と、夫々の前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御するための制御信号を入力するための制御端子（Ｔｘｃ、Ｒｘｃ）とを有する。前記半導体装置は更に、前記複数の外部端子のうち１つの外部端子（Ｒｘ又はＴｘ）と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタ（Ｍ１及びＭ２、又はＭ３）のゲート駆動電圧を生成する電圧生成部（１０、２０）を有する。前記電圧生成部は、オン状態とされる電界効果トランジスタ（Ｍ３）のソース又はドレインに供給される送信信号（ＲＦ送信信号）の前記制御信号に対する極性の切り替わりを利用して、抵抗回路（Ｒａ、Ｒｂ）を介して容量（Ｃ２、Ｃ１２）を充電し、その充電電圧と前記制御信号の電圧との和に基づく電圧を前記ゲート駆動電圧として出力する。また、前記抵抗回路は、正の温度特性を有する第１抵抗（Ｒａ１、Ｒｂ１）と、負の温度特性を有する第２抵抗（Ｒａ２、Ｒｂ２）とを含む。
【００３６】
これによれば、前記容量の充電時間の温度変動を低減することができるから、前記１つの外部端子と前記アンテナ端子との間に設けられる電界効果トランジスタの前記ゲート駆動電圧が目標とする電圧になるまでの時間の温度変動を小さくすることができる。これにより、当該電界効果トランジスタが目標とするバイアス状態へ移行するまでに要する時間の温度依存性を低くすることができ、温度変動に伴う電界効果トランジスタのバイアス状態の変化に起因するアンテナスイッチの特性悪化を防止することができる。
【００３７】
〔１２〕（受信側のＦＥＴのゲート駆動電圧を生成）
項１１の半導体装置において、前記１つの外部端子は受信信号が供給可能にされる受信端子（Ｒｘ）である。
【００３８】
項１１の半導体装置によれば、受信側の電界効果トランジスタのゲート・ソース間が深い逆バイアス状態に移行するまでに要する時間の温度変動が抑えられる。これにより、例えば、低温状態や高温状態において、信号の送信と受信を切り替えた直後に、オフ状態の受信側の電界効果トランジスタを経由したＲＦ信号のリーク経路の形成を防止することができ、高周波歪の特性の悪化を防止することができる。
【００３９】
〔１３〕（送信側のＦＥＴのゲート駆動電圧を生成）
項１１の半導体装置において、前記１つの外部端子は送信信号が供給可能にされる送信端子（Ｔｘ）である。
【００４０】
項１３の半導体装置によれば、送信側の電界効果トランジスタのゲートを介して他の電界効果トランジスタ（例えばオフ状態の受信側の電界効果トランジスタ）のゲート・ソース間が深い逆バイアス状態に移行するまでに要する時間の温度変動が抑えられる。これにより、例えば、低温状態や高温状態において、信号の送信と受信を切り替えた直後に、オフ状態の受信側の電界効果トランジスタを経由したＲＦ信号のリーク経路の形成を防止することができ、高周波歪の特性の悪化を防止することができる。
【００４１】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００４２】
≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【００４３】
同図に示されるアンテナスイッチ１は、シングルポール２スロー（ＳＰＤＴ：Ｓｉｎｇｌｅ  ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  ｔｈｒｏｗ）型のアンテナスイッチであり、例えば、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）（登録商標）方式のＲＦ信号の信号経路を送信側と受信側で確立する。特に制限されないが、アンテナスイッチ１は、ＧａＡｓのような高い電子移動度を有する１個の化合物半導体基板に形成される。アンテナスイッチ１は、具体的に、受信側の高周波スイッチＳＷ１、送信側の高周波スイッチＳＷ２、及び電圧生成回路１０を含んで構成される。
【００４４】
受信側の高周波スイッチＳＷ１は、制御端子Ｒｘｃに供給された制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃに応じて、アンテナに接続するためのアンテナ端子ＡＮＴとＲＦ受信信号が供給される受信端子Ｒｘとの間の接続と遮断を切り替える。高周波スイッチＳＷ１は、例えばｎチャネルのＨＥＭＴであるＭ１、Ｍ２を２個直列に接続したマルチゲート構造の電界効果トランジスタを有する。マルチゲート構造のＨＥＭＴを用いることにより、高周波スイッチＳＷ１で扱うことができる電圧を増大させるとともに、電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２での損失が小さくなるように低いオン抵抗を確保することができる。電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２の夫々のドレイン・ソース間には、比較的高い抵抗値（例えば、数十ｋΩ）の抵抗Ｒｄ１、Ｒｄ２が接続される。これにより、電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２がオフしているときに、ドレイン電圧とソース電圧を等しくすることができる。電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲートは、夫々のゲートに接続されるゲート抵抗Ｒｇ１、Ｒｇ２を介して電圧生成回路１０の抵抗Ｒ２に接続される。ゲート抵抗Ｒｇ１、Ｒｇ２の抵抗値を比較的高い抵抗値とすることで、制御端子ＲｘｃにＲＦ信号が漏れることによる損失を低減させることができる。
【００４５】
高周波スイッチＳＷ２は、制御端子Ｔｘｃに供給された制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃに応じて、アンテナ端子ＡＮＴとＲＦ送信信号が供給される送信端子Ｔｘとの間の接続と遮断を切り替える。高周波スイッチＳＷ２は、例えば１つのｎチャネルのＨＥＭＴから構成される電界効果トランジスタＭ３を有する。電界効果トランジスタＭ３のドレイン・ソース間には、高周波スイッチＳＷ１と同様に、比較的高い抵抗値（例えば、数十ｋΩ）の抵抗Ｒｄ３が接続される。また、電界効果トランジスタＭ３のゲートは、ゲート抵抗Ｒｇ３、Ｒｇ４を介して制御端子Ｔｘｃに接続される。ゲート抵抗Ｒｇ３、Ｒｇ４の抵抗値を比較的高い抵抗値とすることで、制御端子ＴｘｃにＲＦ信号が漏れることによる損失を低減させることができる。
【００４６】
送信端子Ｔｘと電界効果トランジスタＭ３との間に容量Ｃ３が挿入され、電界効果トランジスタＭ２とＭ３が接続されるノードとアンテナ端子ＡＮＴとの間に容量Ｃ４が挿入され、受信端子Ｒｘと電界効果トランジスタＭ１との間に容量Ｃ５が挿入される。夫々の容量Ｃ３〜Ｃ５は、当該容量の一端に接続される外部端子（アンテナ端子、受信端子、又は送信端子）にＤＣ電位が印加されるのを防止するためのＤＣカット機能と、ＲＦ信号を通過させるためのＡＣカップリング機能を持つ。
【００４７】
電圧生成回路１０は、送信端子Ｔｘに供給されるＲＦ送信信号と制御端子Ｒｘｃに供給された制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃに基づいて負電圧を生成し、受信側の高周波スイッチＳＷ１に出力する降圧回路である。具体的に、電圧生成回路１０は、容量Ｃ１、Ｃ２、ダイオードＤ１、Ｄ２、抵抗回路Ｒａ、及び抵抗Ｒ２、Ｒ３から構成され、夫々の接続関係は以下である。容量Ｃ１の一端は、電界効果トランジスタＭ３のドレインと容量Ｃ３が接続されるノードに接続され、他端は抵抗回路Ｒａに接続される。抵抗回路Ｒａの一端が容量Ｃ１に接続され、他端がダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ２のカソードに接続される。ダイオードＤ１のカソードは容量Ｃ２の一端に接続され、ダイオードＤ２のアノードは前記容量Ｃ２の他端に接続される。容量Ｃ２の前記一端及びダイオードＤ１のカソードは制御端子Ｒｘｃに接続される。また、抵抗Ｒ２の一端は制御端子Ｒｘｃに接続され、他端は抵抗Ｒ３の一端及び電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート抵抗Ｒｇ１、Ｒｇ２に接続される。抵抗Ｒ３の他端は、容量Ｃ２の前記他端及びダイオードＤ２のアノード側に接続される。
【００４８】
ここで、アンテナスイッチ１を送信モードに切り替えるために、制御端子Ｒｘｃに制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃとして例えば０Ｖが供給され、制御端子Ｔｘｃに制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃとして例えば３Ｖが供給される場合を考える。この場合、送信側の電界効果トランジスタＭ３はオン状態となり、電界効果トランジスタＭ３のソース電位（アンテナ端子側の電位）Ｖａｎｔはゲート電位に追従して上昇し、その値は例えば２．５Ｖとなる。また、受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート・ソース間は逆バイアスされ、電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２はオフ状態となる。この状態で送信端子ＴｘにＲＦ送信信号が入力されると、ＲＦ送信信号は高周波スイッチＳＷ２を介してアンテナ端子ＡＮＴに伝達される。また、ＲＦ送信信号の一部は電圧生成回路１０に入力される。
【００４９】
例えば、ＲＦ送信信号が制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃよりも大きい電圧振幅（正の電圧振幅）となったとき、ダイオードＤ２は逆バイアスされて非導通状態となり、ダイオードＤ１は順バイアスされて導通状態となる。これにより、送信端子Ｔｘ側から容量Ｃ１、抵抗回路Ｒａ及びダイオードＤ１を介して制御端子Ｒｘｃに電流が流れ込み、容量Ｃ１の抵抗回路Ｒａ側の電極に負の電荷が蓄えられる。次に、ＲＦ信号が制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃよりも小さい電圧振幅（負の電圧振幅）となったとき、ダイオードＤ１は逆バイアスされて非導通状態となり、ダイオードＤ２は順バイアスされて導通状態となる。これにより、制御端子Ｒｘｃから容量Ｃ２、ダイオードＤ２、抵抗回路Ｒａ、容量Ｃ１を介して送信端子Ｔｘ側に電流が流れ込み、容量Ｃ１の抵抗Ｒａ側の電極に蓄えられていた負の電荷が、容量Ｃ２のダイオードＤ２側の電極に移動して蓄えられる。以上のようにＲＦ送信信号の極性が制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃ（＝０Ｖ）に対して交互に切り替わることを利用して、容量Ｃ１と容量Ｃ２との間で電荷を移動させることで、容量Ｃ２の両端子間に、ダイオードＤ２側の電極を負極性とした電圧（例えば−２．０Ｖ）が充電される。この負電圧が受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート電圧ＶＧ１２として供給されることで、受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート・ソース間が深い逆バイアス状態となり、受信側の高周波スイッチＳＷ１のアイソレーション特性を向上させることができる。
【００５０】
抵抗回路Ｒａは、例えば抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２の２つの抵抗が並列接続された回路構成とされる。以下、抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２について詳細に説明する。
【００５１】
アンテナスイッチ１における抵抗として、化合物半導体ＧａＡｓからなる半導体基板上に、例えば有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）等により形成されたチャネル層、キャップ層、及び金属層を用いることができる。以下、チャネル層を用いた抵抗をチャネル抵抗と称し、キャップ層（ｎ＋層）を用いた抵抗をｎ＋抵抗と称し、金属層を用いた抵抗を金属抵抗と称する。
【００５２】
図２は、チャネル抵抗の断面構造の一例を示す説明図である。同図に示されるように、化合物半導体ＧａＡｓからなる半導体基板６０１に、例えばＭＯＣＶＤやＭＢＥにより、バッファ層６０２、電子供給層６０３、チャネル層６０４、電子供給層６０５、キャップ層（ｎ＋層）６０６、オーミック層からなる電極６０７が順次エピタキシャル成長される。チャネル抵抗は、チャネル層６０４を主な抵抗成分とする抵抗であり、正の温度特性を有する。
【００５３】
図３は、ｎ＋抵抗の断面構造の一例を示す説明図である。図２と同様に、半導体基板６０１に、バッファ層６０２、電子供給層６０３、チャネル層６０４、電子供給層６０５、キャップ層（ｎ＋層）６０６、オーミック層からなる電極６０７が順次エピタキシャル成長される。ｎ＋抵抗は、キャップ層（ｎ＋層）６０６を主な抵抗成分とする。キャップ層６０６は、ｎ＋型ＧａＡｓ層から形成され、ｎ型の導電型を有する不純物イオン（例えば、シリコンイオン）がドープされている。ｎ＋抵抗はチャネル抵抗に比べて単位面積当たりの抵抗率が低い。したがって、所定の抵抗値の抵抗をｎ＋抵抗で実現する場合、一般に、ｎ＋抵抗はチャネル抵抗に比べてレイアウト面積が大きくなる。また、ｎ＋抵抗は正の温度特性を有し、その温度係数はチャネル抵抗に比べて小さい。
【００５４】
図４は、金属抵抗の一例を示す説明図である。同図に示されるように、半導体基板７００上にＭＯＣＶＤやＭＢＥによってエピタキシャル成長された半導体層にイオン注入を行うことで絶縁層（素子分離注入領域、とも称する）７０１が形成される。そして、絶縁層７０１の上に金属層７０２と電極７０３が順次形成される。電極７０３は、例えばＡｕ等である。また、金属層７０２は、例えばＷＳｉＮやＴａ−ＳｉＯ２である。金属抵抗は、金属層７０２を主な抵抗成分とする抵抗であり、負の温度特性を有する。
【００５５】
図５は、金属抵抗の別の一例を示す説明図である。同図に示されるように、半導体基板７００上にＭＯＣＶＤやＭＢＥによって半導体層７０４をエピタキシャル成長させ、その上に層間酸化膜（ＳｉＯ２等）７０５を形成する。そして、層間酸化膜７０５の上に金属層７０２と電極７０３が順次形成される。図４と同様に、金属抵抗は金属層７０２を主な抵抗成分とし、負の温度特性を有する。
【００５６】
アンテナスイッチ１では、抵抗Ｒａ１には正の温度特性を有するチャネル抵抗又はｎ＋抵抗を用い、抵抗Ｒａ２には負の温度特性を有する金属抵抗を用いる。これにより、抵抗回路Ｒａの抵抗値の温度変動を低減することができる。抵抗Ｒａ１としてチャネル抵抗又はｎ＋抵抗のいずれを用いても良いが、チャネル抵抗を用いる方が特性面で有利である。
【００５７】
図６はチャネル抵抗と金属抵抗の温度特性の一例を示す説明図である。同図では、常温（２５℃）における抵抗値を基準値（“１．０”）として他の温度における抵抗値の割合を表している。同図において、参照符号８０１はチャネル抵抗の温度特性を表し、参照符号８０２は金属抵抗の温度特性を表す。また、参照符号８０３は、チャネル抵抗と金属抵抗の合成抵抗の温度特性を表す。同図に示されるように、チャネル抵抗の温度係数とＷＳｉＮやＴａ−ＳｉＯ２からなる金属抵抗の温度係数の絶対値は同程度の値となる。そこで、抵抗Ｒａ１にチャネル抵抗を用いることで、ｎ＋抵抗を用いる場合に比べて、抵抗回路Ｒａの抵抗値（抵抗Ｒａ１と抵抗Ｒａ２の合成抵抗の抵抗値）の温度変動をより小さく抑えることが可能となる。
【００５８】
チャネル抵抗及び金属抵抗は、温度係数の絶対値が同程度の値であることから、抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２は同程度の抵抗値が望ましい。チャネル抵抗の単位面積当たりの抵抗値は数百Ωであり、金属抵抗の単位面積当たりの抵抗値は数ｋΩであるので、同一の抵抗値の抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２を形成するには、同一の幅であれば、抵抗Ｒａ１（チャネル抵抗）は抵抗Ｒａ２（金属抵抗）の約１０倍の長さが必要となり、同一の長さであれば、抵抗Ｒａ２は抵抗Ｒａ１の約１０倍の幅が必要となる。
【００５９】
抵抗回路Ｒａは、図２〜図５のように抵抗Ｒａ１、Ｒａ２を別個に半導体基板上にレイアウト配置し、夫々の電極を並列接続することで実現することができるが、抵抗Ｒａ１、Ｒａ２を半導体基板上に上下に重ねて形成することも可能である。図７に、抵抗Ｒａ１、Ｒａ２の形成方法の一例を示す。
【００６０】
同図に示されるように、前述の図２と同様に順次エピタキシャル成長させることでチャネル抵抗を形成し、それを抵抗Ｒａ１とする。そして、チャネル抵抗の両端の電極６０７間に金属層７０２を形成し、それを抵抗Ｒａ２とする。金属抵抗とチャネル抵抗との間には、半導体層間を絶縁するための層間絶縁層７０６が形成される。このように、抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２を半導体基板上で上下に重ねて形成することで、抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒａ２を並べてレイアウト配置する場合に比べて、チップ面積をより低減することができる。
【００６１】
図８Ａ及び図８Ｂは、抵抗回路Ｒａを正の温度特性を有する抵抗のみで構成した場合のアンテナスイッチにおけるＲＦ送信信号の高調波特性の一例を示す説明図である。図８Ａには、常温（Ｔａ＝２５℃）においてアンテナスイッチを受信モードから送信モードに切り替えたときのＲＦ送信信号の高調波歪の特性が示される。図８Ｂには、高温（Ｔａ＝９０℃）においてアンテナスイッチを受信モードから送信モードに切り替えたときのＲＦ送信信号の高調波歪の特性が示される。
【００６２】
図８Ａにおける参照符号５０１に示されるように、常温におけるＲＦ送信信号の高調波歪は要求される規格値に対して十分低い値となる。他方、図８Ｂにおける参照符号５０２に示されるように、高温では、ＲＦ送信信号の立ち上がり時にスパイク状のノイズが発生し、ＲＦ送信信号の高調波歪は要求される規格値に対する余裕度が小さくなることが理解される。前述したように、高温時の特性の悪化は、ＲＦ送信信号の立ち上がり時に、高周波スイッチＳＷ１のＦＥＴが十分な逆バイアス状態とならずにＲＦ送信信号が受信端子Ｒｘ側に漏れることに起因する。
【００６３】
図９は、実施の形態１に係るアンテナスイッチ１におけるＲＦ送信信号の高調波特性の一例を示す説明図である。同図には、高温（Ｔａ＝９０℃）においてアンテナスイッチ１を受信モードから送信モードに切り替えたときのＲＦ送信信号の高調波歪の特性が示される。
【００６４】
アンテナスイッチ１によれば、同図の参照符号５０３に示されるように、高温においてもＲＦ送信信号の立ち上がり時にスパイク状のノイズが発生することはない。これは、抵抗回路Ｒａに正の温度特性を有する抵抗Ｒａ１と負の温度特性を有する抵抗Ｒａ２とを用いることで、抵抗回路Ｒａの全体の抵抗値の温度変動が抑えられ、その結果、容量Ｃ２の充電時間の温度変動が抑えられたからである。すなわち、アンテナスイッチ１によれば、常温において受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２が十分な逆バイアス状態となる最適な充電時間を決定しておけば、温度に依存してその充電時間が大きく変化することはないから、低温又は高温であっても、受信端子Ｒｘ側にリーク経路が形成されるのを防止することができ、高調波歪の特性の悪化を防止することができる。これにより、高い歪特性のアンテナスイッチを提供することができるから、例えば携帯端末のような無線通信を行うシステム全体の歪特性におけるアンテナスイッチ以外の他の構成部品の歪特性の負担を軽減することができる。
【００６５】
≪実施の形態２≫
図１０は、実施の形態２に係るアンテナスイッチの構成を示す回路図である。
【００６６】
同図に示されるアンテナスイッチ２は、ＳＰＤＴ型のアンテナスイッチであり、例えば、ＧＳＭ方式のＲＦ信号の信号経路を送信側と受信側で確立する。特に制限されないが、アンテナスイッチ２は、ＧａＡｓのような高い電子移動度を有する１個の化合物半導体基板に形成される。アンテナスイッチ２は、具体的に、受信側の高周波スイッチＳＷ１、送信側の高周波スイッチＳＷ２、及び電圧生成回路２０を含んで構成される。なお、図１０において、実施の形態１に係るアンテナスイッチ１と同様の回路要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６７】
受信側の高周波スイッチＳＷ１における電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲートは、制御端子Ｒｘｃに供給される制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃによって駆動される。また、送信側の高周波スイッチＳＷ２における電界効果トランジスタＭ３のゲートは、電圧生成回路２０によって生成された電圧によって駆動される。
【００６８】
電圧生成回路２０は、送信端子Ｔｘに供給されるＲＦ送信信号と制御端子Ｔｘｃに供給された制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃに基づいて正電圧を生成し、送信側の高周波スイッチＳＷ１に出力する昇圧回路である。具体的に、電圧生成回路２０は、容量Ｃ１１、Ｃ１２、ダイオードＤ３、Ｄ４、抵抗回路Ｒｂ、及び抵抗Ｒ４、Ｒ５から構成され、夫々の接続関係は以下である。容量Ｃ１１の一端は、電界効果トランジスタＭ３のドレインと容量Ｃ３が接続されるノードに接続され、他端は抵抗回路Ｒｂに接続される。抵抗回路Ｒｂは、例えば抵抗Ｒｂ１と抵抗Ｒｂ２とが並列接続された回路である。抵抗回路Ｒｂの一端が容量Ｃ１１に接続され、他端がダイオードＤ４のアノードとダイオードＤ３のカソードに接続される。ダイオードＤ３のアノードは容量Ｃ１２の一端に接続されるとともに制御端子Ｔｘｃに接続され、ダイオードＤ４のカソードは前記容量Ｃ１２の他端に接続されるとともに抵抗Ｒ５の一端に接続される。抵抗Ｒ５の他端は抵抗Ｒｇ３を介して電界効果トランジスタＭ３のゲートに接続される。また、抵抗Ｒ４の一端は制御端子Ｔｘｃに接続され、他端は抵抗Ｒ５の前記他端に接続される。
【００６９】
電圧生成回路２０は具体的に以下のように動作する。制御端子Ｒｘｃに制御電圧Ｖ＿Ｒｘｃとして例えば０Ｖが供給され、制御端子Ｔｘｃに制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃとして例えば３Ｖが供給される場合を考える。この場合、先ず、送信側の高周波スイッチＳＷ２の電界効果トランジスタＭ３のゲートには抵抗Ｒ４及びゲート抵抗Ｒｇ３を介して３Ｖが印加される。これにより、電界効果トランジスタＭ３のゲート・ソース間が順バイアスされ、電界効果トランジスタＭ３はオン状態となる。このとき、電界効果トランジスタＭ３のソース電位（アンテナ端子側の電位）Ｖａｎｔはゲート電位に追従して上昇し、例えば２．５Ｖとなる。また、受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲートには０Ｖが印加される。これにより、電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート・ソース間は逆バイアス状態（Ｖｇｓ＝−２．５Ｖ）となるから、電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２はオフ状態となる。この状態で送信端子ＲｘにＲＦ送信信号が供給されると、ＲＦ送信信号は高周波スイッチＳＷ２を介してアンテナ端子ＡＮＴに伝達されるとともに、その一部が電圧生成回路２０に入力される。例えば、ＲＦ送信信号の電圧振幅が制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃよりも小さい場合、ダイオードＤ４は逆バイアスされて非導通状態となり、ダイオードＤ３は順バイアスされて導通状態となる。このため、制御端子ＴｘｃからダイオードＤ３、抵抗回路Ｒｂ、及び容量Ｃ１１を介して送信端子Ｔｘ側に電流が流れ込む。このとき、容量Ｃ１１の抵抗回路Ｒｂ側の電極には正の電荷が蓄えられる。次に、ＲＦ送信信号の電圧振幅が制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃよりも大きい場合、ダイオードＤ３は逆バイアスされて非導通状態となり、ダイオードＤ４は順バイアスされて導通状態となる。そのため、送信端子Ｔｘ側から容量Ｃ１１、抵抗回路Ｒｂ、ダイオードＤ４、容量Ｃ１２を介して制御端子Ｔｘｃに電流が流れ込む。このとき、容量Ｃ１１の抵抗回路Ｒｂ側の電極に蓄えられていた正の電荷が容量Ｃ１２のダイオードＤ４側の電極に移動して蓄えられる。以上のようにＲＦ送信信号の極性が制御電圧Ｖ＿Ｔｘｃ（＝３Ｖ）に対して交互に切り替わることを利用して、容量Ｃ１１と容量Ｃ１２との間で電荷を移動させることで、容量Ｃ１２の両端子間に、ダイオードＤ４側の電極を正極性とした電圧（例えば５Ｖ）が充電される。この正電圧が送信側の電界効果トランジスタＭ３のゲート電圧ＶＧ３として供給されることで、電界効果トランジスタＭ３のゲート・ソース間がより深い順バイアス状態となり、送信側のスイッチの挿入損失を低減することができる。更に、電界効果トランジスタＭ３のゲート電圧が上昇することにより、電界効果トランジスタＭ３のソース側の電圧も上昇し、その電圧は例えば４．５Ｖになる。これにより、受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のソース電位も上昇するから、受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート・ソース間が深い逆バイアス状態（Ｖｇｓ＝−４．５Ｖ）となり、受信側の高周波スイッチＳＷ１のアイソレーション特性を向上させることができる。
【００７０】
前述の電圧生成回路１０の抵抗回路Ｒａと同様に、抵抗回路Ｒｂの温度依存性は、容量Ｃ１２の充電時間に影響する。そのため、抵抗回路Ｒｂの温度依存性が高いと、高温時又は低温時において、送信側の電界効果トランジスタＭ３のゲート電圧及びソース電圧が上昇する時間が常温時より増加し、また、受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２が十分な逆バイアス状態となるまでの時間も増加することになる。そこで、実施の形態２に係るアンテナスイッチ２では、アンテナスイッチ１の抵抗回路Ｒａと同様に、抵抗回路Ｒｂにおける抵抗Ｒｂ１に正の温度特性を有するチャネル抵抗又はｎ＋抵抗を用い、抵抗Ｒｂ２に負の温度特性を有する金属抵抗を用いる。これにより、抵抗回路Ｒｂの全体の抵抗値の温度変動を低減することができる。また、より温度変動を抑えるため、抵抗Ｒｂ１と抵抗Ｒｂ２の抵抗値は、例えば同一の抵抗値とされる。抵抗Ｒｂ１にチャネル抵抗又はｎ＋抵抗のいずれを用いても良いが、前述と同様の理由から、チャネル抵抗を用いる方が特性面で有利である。
【００７１】
以上、実施の形態２に係るアンテナスイッチ２によれば、常温において、送信側の電界効果トランジスタＭ３が十分な順バイアス状態となる適切な容量Ｃ１２の充電時間を決定しておけば、温度に依存してその充電時間が大きく変化することはないから、アンテナスイッチ１と同様に、低温又は高温であっても受信端子Ｒｘ側にリーク経路が形成されるのを防止することができ、高調波歪の特性の悪化を防止することができる。また、実施の形態１と同様に、無線通信を行うシステム全体の歪特性におけるアンテナスイッチ以外の他の構成部品の歪特性の負担を軽減することができる。
【００７２】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００７３】
例えば、抵抗回路Ｒａとして、抵抗Ｒａ１、Ｒａ２の並列接続を例示したが、これに限られず、抵抗回路Ｒａの全体の抵抗値の温度変動が小さくなるように正の温度特性の抵抗と負の温度特性の抵抗を組み合わせればよく、例えば抵抗Ｒａ１、Ｒａ２の直列接続でもよい。抵抗回路Ｒｂも同様である。
【００７４】
また、実施の形態１では受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート電圧を生成する電圧生成回路１０を内蔵したアンテナスイッチ１に温度変動の小さい抵抗回路Ｒａを適用する場合を例示し、実施の形態２では送信側の電界効果トランジスタＭ３のゲート電圧を生成する電圧生成回路２０を内蔵したアンテナスイッチ２に温度変動の小さい抵抗回路Ｒｂを適用する場合を例示したが、これに限られない。例えば、電圧生成回路１０と電圧生成回路２０を夫々内蔵したアンテナスイッチに抵抗回路Ｒａ、Ｒｂを適用することも可能である。
【００７５】
更に、電圧生成回路１０は、信号の送信時にＲＦ送信信号の一部を利用して受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート駆動電圧を生成したが、これに限られない。例えば、受信端子Ｒｘに入力されるＲＦ受信信号の信号レベルが高い場合には、信号の受信時にＲＦ受信信号の一部を利用して、送信側の電界効果トランジスタＭ３のゲート駆動電圧を生成することも可能である。同様に、電圧生成回路２０も、信号の受信時にＲＦ受信信号の一部を利用して受信側の電界効果トランジスタＭ１、Ｍ２のゲート駆動電圧を生成することも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１、２  アンテナスイッチ
ＳＷ１  受信側の高周波スイッチ
ＳＷ２  送信側の高周波スイッチ
ＡＮＴ  アンテナ端子
Ｒｘ  受信端子
Ｔｘ  送信端子
Ｒｘｃ、Ｔｘｃ  制御端子
１０、２０  電圧生成回路
Ｒａ、Ｒｂ  抵抗回路
Ｒａ１、Ｒｂ１  正の温度特性を有する抵抗
Ｒａ２、Ｒｂ２  負の温度特性を有する抵抗
Ｒ２〜Ｒ５  抵抗
Ｃ１〜Ｃ５、Ｃ１１、Ｃ１２  容量
Ｄ１〜Ｄ４  ダイオード
Ｒｇ１〜Ｒｇ５  ゲート抵抗
Ｒｄ１〜Ｒｄ３  ドレイン・ソース間抵抗
６０１  半導体基板
６０２  バッファ層
６０３  電子供給層
６０４  チャネル層
６０５  電子供給層
６０６  キャップ層（ｎ＋層）
６０７  電極
７００  半導体基板
７０１  絶縁層
７０２  金属層
７０３  電極
７０４  半導体層
７０５  層間酸化膜
８０１  チャネル抵抗の温度特性
８０２  金属抵抗の温度特性
８０３  チャネル抵抗と金属抵抗の合成抵抗の温度特性
７０６  層間絶縁層
【図１】
0005585901.tif 000002
【図２】
0005585901.tif 000003
【図３】
0005585901.tif 000004
【図４】
0005585901.tif 000005
【図５】
0005585901.tif 000006
【図６】
0005585901.tif 000007
【図７】
0005585901.tif 000008
【図８Ａ】
0005585901.tif 000009
【図８Ｂ】
0005585901.tif 000010
【図９】
0005585901.tif 000011
【図１０】
0005585901.tif 000012