(57)【要約】  基本ＲＦ周波数用に設計し、また他のトランジスタ（２００）を有する静電気保護構造（２５０）と統合したＲＦトランジスタ（１００）を備える電子デバイス。トランジスタは好適にはＭＯＳトランジスタとし、ゲート、ソースおよびドレイン電極を有し、また、ソースを接地した回路基板領域に接続する。他のトランジスタのドレインは、ＲＦトランジスタ（１００）のゲートに接続し、特定入力電圧が加わる下で、他のトランジスタのドレインと接地した回路基板領域との間に寄生ダイオード（３００）を発生させる。寄生ダイオード（３００）から基本ＲＦ周波数をフィルタ処理するフィルタ（３５０）を設ける。
2009533862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本ＲＦ周波数のために設計したＲＦトランジスタであって、また他のトランジスタを有する静電気保護のＥＳＤ保護構造と統合した該ＲＦトランジスタを備えた電子デバイスにおいて、各トランジスタは、
（１）半導体基板のゲート領域に設けたゲート誘電体層と、
（２）このゲート誘電体層の少なくとも一部の上に設けたゲートと、
（３）このゲートに隣接して半導体基板上に設けたソース領域およびドレイン領域と
を有して、前記ソース領域を接地した基板領域に結合し、
前記他のトランジスタのドレイン領域を前記ＲＦトランジスタのゲートに結合し、ある入力電圧が加わるとき、前記他のトランジスタのドレイン領域と前記接地した基板領域との間に寄生ダイオードを生ずるようにし、また
この寄生ダイオードから前記基本ＲＦ周波数にフィルタ処理を加えるフィルタを設けた、
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、前記フィルタをＬＣフィルタとした電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記フィルタを、前記他のトランジスタのドレインと前記ＲＦトランジスタのゲートとの間に結合した電子デバイス。
【請求項４】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記フィルタを、前記ＲＦトランジスタのゲートと接地側との間に結合するとともに、前記ＥＳＤ保護構造を、前記ＬＣフィルタのインダクタとキャパシタとの間におけるノードに接続した電子デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、抵抗を、前記ＥＳＤ保護構造と前記ＲＦトランジスタのゲートとの間に設けた電子デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の電子デバイスにおいて、前記抵抗を、少なくとも１キロオームの抵抗とした電子デバイス。
【請求項７】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、前記静電気保護構造は、接地したカスコード接続したトランジスタを有するものとした電子デバイス。
【請求項８】
請求項１または請求項７に記載の電子デバイスにおいて、前記他のトランジスタを、ＮＭＯＳトランジスタとした電子デバイス。
【請求項９】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、前記ＲＦトランジスタを、ＬＤＭＯＳトランジスタとした電子デバイス。
【請求項１０】
請求項２に記載の電子デバイスにおいて、前記デバイスをＭＭＩＣ構成に設けた電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えた基地局。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えた携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、他のトランジスタを有する静電気保護のＥＳＤ保護構造と統合されたＲＦトランジスタを備えた電子デバイスに関であって、各トランジスタは、（１）半導体基板のゲート領域に設けたゲート誘電体層と、（２）このゲート誘電体層の少なくとも一部の上に設けたゲートと、（３）このゲートに隣接して半導体基板上に設けたソース領域およびドレイン領域と、を有し、前記ソース領域を接地された基板領域に結合し、静電気保護のＥＳＤ保護構造のドレイン領域を、他のＲＦトランジスタのゲートに結合し、ある入力電圧が加わる際に、このドレイン領域と接地した基板領域との間に寄生ダイオードを生ずるようにした、該電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような電子デバイスは、特許文献１（米国特許第６，８７３，０１７号）から既知である。この既知のデバイスは、ＲＦトランジスタとしてＬＤＭＯＳトランジスタを有し、また他のトランジスタとしてＮＭＯＳトランジスタを使用する。ＬＤＭＯＳトランジスタのゲートは入力部を形成し、したがって、保護構造はこの入力部と接地（グラウンド）との間に結合する。他のトランジスタのドレイン領域と基板との間に接合部を形成する。ｐ型にドープした他の領域を、ｎ型にドープしたドレイン領域のすぐ下で基板に設けることができる。ＬＤＭＯＳトランジスタに対する入力電圧が大きいときに保護構造が動作状態になり、電流は保護構造を経て、入力部（例えばドレイン）からソースに流れる。負の入力電圧では、電流は、寄生ダイオードを経て入力部からソースに流れる。
【０００３】
この既知のデバイスにおける欠点は、ＲＦ用途にはあまり適していないことである。ＲＦ用途において、ＲＦトランジスタはＲＦ増幅器として機能する。ＲＦ増幅器の適正なＲＦ動作にとって、寄生ダイオードがこの動作に悪影響を与えないことが必要とされる。特許文献２（米国特許第６，８２１，８３１号）に記載されているように、入力の電気容量（キャパシタンス）は過剰に増加することがある。
【特許文献１】米国特許第６，８７３，０１７号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８２１，８３１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、ＲＦ用途に使用されるのに適切な、冒頭段落で述べた種類の電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、ＲＦトランジスタが、基本ＲＦ周波数用に設計したＲＦ ＭＯＳトランジスタであり、また寄生ダイオードからの基本ＲＦ周波数に対してフィルタ処理をするフィルタを設けることにより、達成される。
【発明の効果】
【０００６】
ＲＦ増幅器は、通常はＡＢ級で動作する。このことは、ＲＦトランジスタのゲートにおけるＤＣ（直流）電圧が閾値以上であることを意味する。しかし、現行のデバイスおいて、ゲートは、ＲＦトランジスタの入力部でもある。したがって、入力信号としてはＤＣ（直流）信号およびＲＦ信号の双方があり、ＲＦ信号はＲＦサイクル中に変化する振幅を有する。ＲＦ信号における突然のバーストがあった場合には、その振幅は、ＤＣ信号より大きくなりうる。これによって、ゲートにおける結果として生ずる電圧（すなわちＶｇｓ）がＲＦサイクルおける一部の期間で負になる。このような負のゲート電圧は、保護構造における寄生ダイオードの順方向バイアスを生じ、また例えば、ソースからゲートへの電流の逆流を生ずることもあり得る。
【０００７】
ＲＦサイクルにおける一部の期間中に、寄生ダイオードを経る電流の流れの結果として、電圧が負のときに、結果として生ずる平均電圧（すなわち実効ＤＣ電圧）は増加する。ある状況下では、ＤＣ（直流）電圧のこの増加が即座に補正されないことが明らかになっている。補正されずに残存する作用は望ましくない、すなわち、逸脱する直流電圧はＲＦトランジスタを他の設定にしてしまい、それによりＲＦ信号の効率低下および／または歪みを生ずるからである。
【０００８】
本発明によれば、この残存作用は、保護構造に入力ＲＦ信号の基本周波数に対してフィルタ処理をするフィルタを設けることによって回避できる。
【０００９】
このようなフィルタを使用することは、電気保護構造は基本周波数には効果がないことを意味する。放電が最大で５ＧＨｚにも達する周波数成分を有するとき、問題を発生するように見える。しかし、このことは実際上問題とはならない。なぜなら、ＲＦトランジスタはユーザー・インタフェースから離れた環境で適用されるためである。静電放電からの保護が必要である、唯一の関連段階は、ウェーハを複数個の個別の製品にダイシングする段階と、製品を組み立てる段階である。この段階における静電放電は、このような高周波成分を要求せず、またこのような高周波成分を持たない。
【００１０】
その挙動からみて、この保護構造は、ピーク電圧検出器とみなすこともできる。本発明の態様は、付加的に、この保護構造をこのような検出器として使用することを可能にする。この検出をコントローラに転送し、必要に応じて入力信号を補正することができる。
【００１１】
ＤＣ（直流）電圧の増加がしばらく続き、メモリ作用を引き起こしうる状況の一つは、供給信号に大きいインピーダンスが存在することである。このような高い入力インピーダンスは、例えばビデオ信号用に広い帯域幅を付与するために、特定のブロードバンド用途に要求される。このようなブロードバンド用途の１つの例としては、通信プロトコルＷ−ＣＤＭＡである。大きいインピーダンスは、この場合例えば、最低１００Ω（オーム）以上、さらにとりわけ入力インピーダンスが１ｋΩ（キロオーム）以上、さらに特別には少なくとも５ｋΩキ（ロオーム）である。
【００１２】
本発明のデバイスは、予歪み補正（例えばインピーダンスのマッチング）、とくにデジタル予歪み補正と組み合わせて適用すると好適である。このような予歪み補正との組み合わせにおける問題は、多く公言されてもいる点であり、予歪み補正はそれほど正確なものではないと、言われている。予歪み補正は、デバイスにおいて統合することができるが、代案として、個別に設けることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
いくつかのフィルタ概念、例えばノッチフィルタ、ｐi-フィルタ等は、当業者には既知である。本発明の一つの実施形態において、フィルタを、ＬＣフィルタとする。このような簡単なフィルタは効果的であり、かつデバイスにおいて適切に組み込むことができる。
【００１４】
本発明の実施形態において、ＬＣフィルタを、保護構造とＲＦトランジスタのゲートとの間に適用する。とくに、入力信号がＬＣフィルタを通過することなくＲＦトランジスタのゲートに到達できるよう、接続する。このとき、ＬＣフィルタは、共振器となるように設計し、例えばインダクタＬおよびキャパシタＣを並列接続する。この実施形態は、基本ＲＦ周波数前後で保護を行う利点があるが、それはＲＦトランジスタの性能に若干の損失を招く。
【００１５】
本発明の他の実施形態においては、ＬＣフィルタは、ＲＦトランジスタのゲートと接地側との間に接続し、また直列接続したインダクタおよびキャパシタを設ける。この場合、保護構造のドレインを、ＬＣフィルタのインダクタとコンデンサとの間におけるノードに接続する。この実施形態には、ＲＦトランジスタに若干のＲＦ事前マッチングをもたらすという利点がある。このような事前マッチングは、とくにトランジスタの基地局への適用に必要であり、この場合、携帯電話での使用と比較して、直線性に対する必要条件は極めて高い。しかし、静電気保護構造が基本ＲＦ周波数以下の周波数だけにしか効果的がないという欠点がある。フィルタ技術は、双方の実施形態の利点を有するよう、一層改善することが予見される。
【００１６】
好適には、抵抗を、保護構造とＲＦトランジスタのゲートとの間に設ける。この抵抗は、保護構造がスナップバック・モードになった場合に、電流を制限する機能を有する。抵抗の抵抗値は、１００Ωより小さくするのが好適であり、より好ましくは２０Ωより小さくする。
【００１７】
ＲＦトランジスタは、ＬＤＭＯＳタイプのＭＯＳトランジスタとすると好適である。より好適には、ＲＦトランジスタは、二つのドレイン拡張部を有するものとする。最も好ましくは、それに加え、ＲＦトランジスタのゲート上、および第１のドレイン拡張部上に延在するシールドを設ける。このようなシールドとしては、たとえば国際公開第２００５／２２６４５号に記載のような段差付きシールド構体が好ましい。
【００１８】
保護構造の他のトランジスタとしては、接地したカスコード接続したＭＯＳトランジスタが好適である。最適には、カスコード接続したＮＭＯＳトランジスタを使用する。
【００１９】
本発明のこれらおよび他の態様を、図面につき説明する。
【実施例】
【００２０】
これら図面は単に図式的なものであり、縮尺通りに描いてはいない。異なる図面における同一参照符号は、対応する部分を示す。
【００２１】
本発明の電子デバイスは、ＲＦトランジスタおよび、ＥＳＤ保護構造の一部としての他のトランジスタを有する。双方のトランジスタは、単一のデバイスに集積し、また単一の処理フローで製造すると好適である。双方のトランジスタ間の回路関係を二つの実施例で図４および図５に示す。図１および図２は、ＲＦトランジスタ１００を示す。図３は、ＥＳＤ保護構造２５０の一部である他のトランジスタ２００を示す。
【００２２】
このデバイス（図１〜２参照）は、半導体本体１を有し、この実施例ではシリコンで形成するが、勿論他の適切な半導体材料で形成することもできる。この半導体本体には、二酸化珪素の絶縁被膜７６を設ける。半導体本体は、低オーム性の、高濃度にドープしたｐ型の基板２と、比較的低濃度にドープし、シリコン本体の表面に隣接してトランジスタを収容する高オーム性の領域３とにより構成する。この実施例では、領域３は、約７μｍの厚さ、また１立方センチメートル（ｃｍ３ ）あたり約５×１０１５個の原子ドーピング濃度を有する、ｐ型エピタキシャル層によって形成する。ソース区域との接続部として機能する基板２のドーピング濃度は高く、例えば１立方センチメートル（ｃｍ３ ）あたり１０１９〜１０２０個の原子濃度とする。活性領域６はエピタキシャル層に画定し、この活性領域６の側方を厚いフィールド酸化膜７で範囲を区切る。トランジスタのソースおよびドレイン区域は、それぞれ高濃度にドーピングしたｎ型の表面ゾーン４および５の形式で、活性領域に設ける。ＲＦトランジスタ１００は、互いに隣り合う多数のソース／ドレイン端子（デジット）を含むマルチデジット構造を有し、この構造を図１に線図的にのみ示し、また図２に一部を示す。このマルチデジット構造は、簡単な方法、例えば図３に示す部分を左方にまた右方に延長して、所望のチャネル幅が得られるようにすることにより得られる。望ましくは、デジット指（フィンガ）は、ＲＦトランジスタの線形挙動を改良するために、変化する閾値電圧を有するものとする。
【００２３】
絶縁破壊電圧を上げるために、ドレイン区域５には、ドレイン区域５とトランジスタのチャネルとの間に高オーム性のｎ型ドレイン拡張部８を設ける。拡張部の長さは、この実施例では３．５μｍとする。トランジスタチャネルは、拡張部８とソース区域４との間におけるｐ型領域１３によって形成する。ゲート電極９をチャネルの上方に設け、ゲート電極は、例えば７０ｎｍの厚さを有するゲート酸化膜１０によってチャネルから分離する。ゲート電極９は、高濃度にドーピングした約０．３μｍの厚さの多結晶シリコン（ポリ）の細条により形成し、約０．２μｍの厚さのチタンシリサイドで被覆し、このチタンシリサイド被覆は、ゲート電極表面において、ソース４とドレイン拡張部８との間で、活性領域６にわたり横方向に延在する。ソース区域４は、深く高濃度にドーピングしたｐ型ゾーン１１を介してｐ型領域に短絡し、このｐ型ゾーン１１は、表面から高濃度ドーピングした基板まで延在し、また基板２を通じてソース区域４を基板の下側におけるソース電極１２に接続する。ＲＦトランジスタ１００はＬＤＭＯＳＴとして具現化し、これにより十分に高い電圧で動作することができようにし、この目的のため、付加的なｐ型ドーピングを拡散ｐ型ゾーン１３の形式として、チャネルに施し、このドーピング濃度は、弱いエピ・ドーピングと比較して局部的に増加させる。
【００２４】
表面を厚いガラス層で被覆し、このガラス層被覆において接点窓をソース区域およびドレイン区域の上方に設ける。これら窓を経て、ソース区域およびドレイン区域を、それぞれ金属製のソース接点およびドレイン接点に接続する。図２から明らかなように、接点１５および１６は、ガラス層上において、互いに平行に延在する金属細条によって形成する。ソース接点１５は、ソース区域だけではなく、深いｐ型ゾーン１１にも接続し、したがって、ソース区域と、基板の底面側における接続部１２とを相互接続する。ソース区域は、この接続によって外部接続部に接続することができる。
【００２５】
ＲＦトランジスタ１００のゲート電極９にも金属製の接点を設け、この接点は金属細条の形式として、金属細条１５、１６間の酸化物層上に延在させ、酸化物層における接点窓を経てゲート９に局部的に接続する。ゲート電極の抵抗は、ゲート電極上にチタンシリサイドが存在することにより減少する。シリサイドは、段差付きシールドの形式として設けることができる。極めて低いゲート抵抗は、低抵抗特性を有する金属、例えば金またはアルミニウムを使うことにより得ることができる。
【００２６】
金属製の他のトラック２０を、ゲート電極９のポリシリサイド製トラックと、ドレイン接点のアルミニウム製のトラック１６との間に設ける。このトラック２０は、キャパシタ３０の電極３１に接続する。（部分的に相互接続する）シールド（遮蔽）トラック２０は、等間隔の位置でキャパシタ３０に接続し、このトラックは、絶縁二酸化ケイ素層７７によって分割される２個の金属層２０，１８の下側層に形成する。２個の金属層形成プロセスを活用することにより、金属トラック２０をゲート電極９に交差させることを可能にする。このことにより、最小限の抵抗特性を有する金属トラック２０に接続することを可能にする。この実施例では、キャパシタ３０の他の電極を、薄い酸化物層３６の下方にあり、この場合のエピタキシャル層３および基板２の一部である半導体本体１の一部によって形成し、この他の電極をソース接続部１２に接続する。上側の電極３１は、金属プラグ３４およびこの金属プラグ３４に組み込んだ付加的な金属層３７を経て、酸化物層３６上に存在する多結晶のシリコン領域９９と、他の金属細条２０とに接続する。この実施例では、容量は１００ｐＦである。キャパシタ３０は、ＲＦトランジスタの性能に有益な影響を及ぼすことが分かっている。他の金属細条２０に対して電圧を加えることによって、ＲＦトランジスタは第１および第２のトランジスタを有するものと見なすことができ、第１トランジスタは、ゲート電極に関連する拡張型トランジスタであり、また第２トランジスタは、その他の金属細条２０がゲート電極をなす、デプリーション型トランジスタである。
【００２７】
図３は、ＥＳＤ保護構造のトランジスタ２００の実施例である。トランジスタ２００は、第１ゲート２１８、第２ゲート２１９、表面ゾーン２２１，２２２，２２３およびチャネル２２４，２２５を設けた、カスケード（直列）接続したＮＭＯＳトランジスタである。表面ゾーン２２１，２２２，２２３およびトランジスタのチャネルとして機能する領域２２４，２２５は、他の比較的低濃度でドーピングした、高い抵抗を有する領域２０３の範囲内に存在し、この領域２０３は、高濃度でドーピングしたエピとしても知られ、ＲＦトランジスタ１００に延在する領域２上で画定する。第１チャネル領域２２４は、低濃度でドーピングした、ｐ型ウエルとしても知られる領域２２６内で画定する。第２チャネル領域２２５は、しかし、エピ２０３内に存在する。この違いおよび、チャネル２２４，２２５のドーパント濃度から引き起される結果として、第１チャネル２２４の閾値電圧は、第２チャネル２２５のそれより高い。この違いは、カスコード効果を実現するために実装する。第２表面ゾーン２２２は、チャネル２２４，２２５間の接続部を形成し、別個の電極または接点を設けることはしない。ゲート２１８，２１９を接地する。
【００２８】
この場合、表面ゾーン２２１はソースとして機能し、接地する。表面ゾーン２２３はドレインとして機能し、他のコンポーネントを介してＲＦトランジスタ２００の入力に接続する。この実施例ではｐ型にドーピングし、領域１１と同様に、好適には表面ゾーンと同時に形成した、深い拡散部２１１は、表面ゾーン２２１と高濃度にドーピングした領域２との間に延在する。図３では、深い拡散部２１１がｐ型ウェル２２４まで延在することを示唆しようとするものであるが、このことは図示表現の問題である。
【００２９】
絶縁領域２０１は、高オーム特性を有する領域２０３の周囲を画定し、トランジスタ２００を、ＲＦトランジスタ１００および／または任意な他のトランジスタから分離する。この絶縁領域２０１は、チャネルストッパとしても知られている。ゲート酸化膜２１０は、ゲート電極２１８，２１９と対応するチャネル２２４，２２５との間に存在する。ソース２２１、およびドレイン２２３には、さらに金属製の接点２３１，２３２を設け、これら接点は、好適にはシリサイド層に画定する。当業者に知られているように、ゲート電極２１８，２１９は、ポリシリコンに画定すると好適である。接点２３１，２３３およびゲート電極２１８，２１９に対する他の接続部は示さないが、明らかに利用可能である。
【００３０】
二重ゲート制御されるＮＭＯＳトランジスタ２００は望ましい実施例の一つであるが、単なる例であると認識されたい。第２ゲート２１９および第２チャネル２２４のないトランジスタも代案として選択できるが、これはＥＳＤ保護構造のトリガー電圧を低下させる。トリガー電圧の低下には、ＲＦ信号の供給のために、ＥＳＤ保護を通常動作中にすでに開放するリスクがある。このリスクは、電圧の低下量、ならびに通常電圧に依存すること明らかであり、もしそのＲＦトランジスタが先行する増幅段を有する増幅器の最終段である場合、ＲＦトランジスタが第１段または信号段である場合よりもリスクは明らかに大きい。
【００３１】
本発明によれば、他のトランジスタ２００は、ＲＦトランジスタ１００のゲート９に結合し、入力として機能する。例えば、他のトランジスタ２００は、入力信号のためのボンドパッド、またはゲートラインに接続することができる。とくに、ＲＦトランジスタがＲＦパワートランジスタである場合、他のトランジスタ２００はＲＦトランジスタ１００より小さいものとするとよい。好ましくは、その全チャネル幅は、ＲＦトランジスタの幅と比べて２％未満、そしてより好ましくは、０．５％、さらには０．２%、またはそれ未満とすることが望ましい。
【００３２】
他のトランジスタ２００におけるドレイン領域２２３の結合部をＲＦトランジスタのゲート９に結合すると、他のトランジスタ２００のドレイン２２３と接地した基板領域２との間に寄生ダイオード３００を生ずる。この寄生ダイオード３００は、ドレイン領域２２３が、その下側にある低濃度にドーピングした領域２０３のドーパントと逆タイプのドーパントによってドーピングするという事実のために存在する。通常動作では、寄生ダイオード３００は問題にならないが、大きい入力電圧では問題となることがある。
【００３３】
現在のトランジスタ設計において、問題は入力電圧が２Ｖより大きいときに観察され、そして、入力電圧が５Ｖより大きくなるとより劇的に重大な問題を引き起こしたが、これはトランジスタ設計に依存する。通常、ＲＦ信号のピーク電圧がゲート上の直流電圧より大きいときに問題は起こりうる。ここで、ＲＦ信号は、例えば正弦波挙動により、経時変化する振幅を有することを理解しなければならない。１回のＲＦサイクル時間は、周波数帯によってセットされる。これは、ピーク電圧および／またはピーク電流はＲＦサイクルにおける一部分でしか現出せず、そして、平均電圧が限られた大きさであっても、ピークは非常に大きくなりうることを意味する。
【００３４】
このようなＲＦ信号のピーク電圧が直流電圧より大きい場合には、ＲＦトランジスタ１００のゲート９とソースとの間における電圧差は、一部のＲＦサイクルの一部では負になる。このとき電流は、反対方向に流れようとする。これらの条件下では、寄生ダイオード３００は順方向バイアスがかかりって開通し、電流はＲＦトランジスタ１００のゲート９から、ダイオード３００を経て、接地側２に流れる。
【００３５】
寄生ダイオード３００を流れる単なる電流は、それ自体何ら問題ない。問題は、時に起こりうるメモリ作用にとくに関係する。このようなメモリ作用は、直流ラインにおけるより大きいインピーダンスのとき、とくにインピーダンスが２０オーム以上、とりわけ１００オーム以上、さらに特別に、入力インピーダンスが１キロオームよりも大きいときに観察される。このような大きい入力インピーダンスは、ＲＦトランジスタ１００のゲート９における直流電圧の増加を引き起こす。換言すれば、ピーク電圧より大きくなる場合を除いて、ＲＦトランジスタ１００のゲートとソースとの間における電圧差が負になることは起こらない。ここには、ＲＦトランジスタ１００の絶縁破壊電圧を越えるという軽微なリスクがある。さらに、より重大な事として、直流電圧のこのような増大は、ＲＦトランジスタの所望される制御を徐々に損ない、ＲＦトランジスタのＲＦ性能を低下させることになる。後述するように、これはとくにメモリ作用による
【００３６】
これら問題は本発明により解決する、すなわち図４および図５に示したフィルタ３５０を設け、寄生ダイオードからの基本ＲＦ周波数をフィルタ処理することで解決する。この解決法の背後の洞察としては、寄生ダイオードが上述のメモリ作用をもたらす傾向があるという点である。このことは、共振の結果として理解することもできるが、その一方で、ダイオードとＲＦトランジスタとの間における固有周波数の遅延および／または差異が関与する。この遅延は、大きいバンド幅に必要とされるより大きいインピーダンスの場合には特に大きい。メモリ作用は、ゲートの電圧が寄生ダイオードを通過する電流の流れが記憶されている期間中は正しくないことを意味する。さらに、直流電圧の増加が入力信号の履歴に依存するため、歪みは予測不可能であり、また歪み前置補償を正確に行うこともできない。
【００３７】
ここで、その用途における基本周波数を有するいかなる信号もダイオードに進入しないことを確実にすることによって、寄生ダイオードの直流電圧に対する予期せぬ関与を、無視できる程度に、あるいはゼロまで減少する。
【００３８】
必要とされる効果に達するために、異なるフィルタ動作を使用することができる。一つの実施例によれば、基本周波数およびこの基本周波数の周辺における適切な周波数帯の信号を、接地側(グラウンド)に分配する。他の実施例によれば、動作周波数帯域の外側における周波数に変換する。この変換した周波数は、より低い周波数またはより高い周波数とすることができる。好適には、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの間における周波数帯、およびとくに４００〜７００ＭＨｚの間における周波数帯においては、より低い周波数とする。
【００３９】
望ましくは、固有周波数をキャッチするＬＣフィルタを使用する。このＬＣフィルタのインダクタ（誘導子）は、直近のボンド（結合）パッド、例えば入力信号のためのボンドパッド上にあるいかなるボンドワイヤにも干渉しないことが観察されている。この干渉がないことは、インダクタの電界（場）がボンドワイヤと同一方向に延在するということで実現される。最適には、フィルタのインダクタおよびキャパシタは、従来はＲＦトランジスタの設計の最適化を考慮して電子デバイス上の領域に配置される。これにより信頼性の改善が、何らサイズを増加させることなく達成される。
【００４０】
図４および図５、それぞれ本発明による回路の実施例を示す。双方の実施例において、フィルタ３５０はＬＣフィルタであり、キャパシタ３５１およびインダクタ３５２を有する。図４は、互いに並列接続したコンデンサ３５１およびインダクタ３５２を有するＬＣフィルタ３５０を、他のトランジスタ２００に直列接続した構成を示す。ＬＣフィルタは、ＲＦトランジスタ１００と他のトランジスタ２００との間に設ける。ＬＣフィルタ３５０は、その用途における基本周波数で共振するよう設計した共振器を形成する。この解決法は、「プラグイン」として使用することができ、若干のＲＦ損失が共振器に起こるという欠点がある。
【００４１】
図５は他の構成を示し、この場合、キャパシタ３５１およびインダクタ３５２を直列接続する。他のトランジスタ２００は、この場合、コンデンサ３５１とインダクタ３５２との間におけるノードに接続する。インダクタ３５２は、さらにＲＦトランジスタ１００のゲート９に接続し、またキャパシタ３５１を接地する。この実施例は、ある程度のＲＦの予整合を行うという他の利点を有する。これにより、フィルタ３５０がもたらす損失を減らす。しかし、欠点としては、ＥＳＤ保護デバイス２５０は、その用途における周波数以下の周波数成分に対してのみ有効でしかないことである。ＥＳＤ保護レベルは、図４に示す実施例と比較して、更に低下する。抵抗３３０を付加して、回路の安定性を改善する。
【００４２】
図６および図７は、図５に示す第２の実施例におけるシミュレーションから生じるグラフを示す。シミュレーションの目的で、寄生ダイオード３００をシミュレーションモデルに設けた。寄生ダイオード３００の容量（キャパシタンス）は０．７ｐＦと推定された。キャパシタ３５１の容量（キャパシタンス）は１０ｐＦと推定された。インダクタ３５２のインダクタンスは１０ｎＨと推定され、抵抗３３０の抵抗値は３．５オームであった。
【００４３】
図６は、４つのグラフを示す。各グラフにおいて、点線はフィルタ処理されてない状況に関するものであり、実線は本発明によるデバイスに関するものである。図６Ａおよび図６Ｂは、電流と経過時間の関係を示す。図６Ｃおよび図６Ｄは、電圧と経過時間の関係を示す。図６Ａおよび図６Ｃは、ＲＦトランジスタ１００のドレインにおける電流および電圧に関する。図６Ｂおよび図６Ｄは、他のトランジスタ２００における電流および電圧に関する。グラフは、時間をナノ秒（ｎＳｅｃ）の単位で、電流をミリアンペア（ｍＡ）の単位で示す。電圧は、図６Ｃではボルトの単位で、そして、図６Ｄではミリボルト（ｍＶ）の単位で示す。図面からは、動作周波数が２ＧＨｚであることが分かる。
【００４４】
図６Ａおよび６Ｃは、ドレイン電流およびドレイン電圧に関して、フィルタ追加の効果は無視できることを示す。それは、フィルタが、少なくとも有意レベルではなく、ＲＦパフォーマンスに悪影響を及ぼさないことを意味する。
【００４５】
図６Ｂおよび図６Ｄは、他のトランジスタ２００に対するフィルタの効果が多大であることを示す。他のトランジスタ２００における電流および電圧の振幅は、約２０分の１に減少した。フィルタがＲＦ信号から他のトランジスタ２００を保護することは、このように明らかである。
【００４６】
図７は、信号周波数の関数としてＳパラメータの大きさ（magnitude=mag）を示すグラフである。図６のように、点線はＲＦトランジスタおよび他のトランジスタをフィルタ処理されていない形態に関するとともに、実線は本発明によるデバイスに関する。ここで示されるＳパラメータにおいて、インデックス１は入力に関し、またインデックス２は出力に関する。図７Ａは反射減衰量Ｓ１１を示す。図７Ｂは、それは反対方向に流れる電流による損失量Ｓ１２を示す。図７Ｃは利得（ゲイン）Ｓ２１を示す。図７Ｄは、反射減衰量を示す。
【００４７】
図７を観察して明らかなように、本発明によるデバイスのグラフは、約６００ＭＨｚの周波数では非理想効果を示し、それ以外ではデバイスの無い時と等しい。しかしながらこの非理想効果は、関係のある周波数帯の外側で起こり、このためデバイスの動作には無関係である。非理想効果は、フィルタの共振のためであるとみなす。その発生起源は、フィルタのコンポーネントにおける寄生効果、とくにインダクタの寄生キャパシタンス（容量）に由来する。
【００４８】
要するに、ＥＳＤ保護のために、ＲＦトランジスタと他のトランジスタとの間に、基本周波数にフィルタ処理を加えるフィルタを挿入したことにより、メモリ作用は回避されるとともに、同時にＲＦパフォーマンスはその用途における周波数帯に関しては悪影響を受けない。これにより、この解決法の信頼性が改善される。解決法は、全ての周波数に適しているが、とくにＷ−ＣＤＭＡプロトコルに関して適している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明ＲＦトランジスタの線図的断面図である。
【図２】本発明ＲＦトランジスタの線図的断面図である。
【図３】およびＥＳＤ保護構造の一部である他のトランジスタの線図的断面図である。
【図４】本発明の第１実施例である回路図である。
【図５】本発明の第２実施例である回路図である。
【図６】(Ａ)〜（Ｄ）は、それぞれＲＦトランジスタのドレインにおける時間の関数としての電流および電圧を示すグラフである。
【図７】(Ａ)〜（Ｄ）は、それぞれＳパラメータの大きさに依存する周波数に関するグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１  半導体本体
２  高濃度にドーピングしたｐ型基板
３  比較的低濃度にドーピングした、高オーム特性の領域
４  ｎ型表面ゾーン（ソース区域）
５  ｎ型表面ソーン（ドレイン区域）
６  活性領域
７  フィールド酸化膜
８  ドレイン区域５の拡張部
９  ゲート電極
１０  ゲート酸化膜
１１  ソース区域４とソース電極１２との間における接続部を形成する、深くかつ高濃度にドーピングしたｐ型ゾーン
１２  ソース電極（裏面側接点）
１３  チャネルを形成するｐ型領域
１５  ソース接点（表面側接点）
１６  ドレイン接点（表面側接点）
２０  他の金属シールド（遮蔽）トラック
３０  キャパシタ
３１  キャパシタ３０の電極
３４  金属プラグ
３６  酸化物層
３７  追加金属層
７６  絶縁被膜
７７  キャパシタの二酸化ケイ素層
９９  多結晶シリコン領域
１００  ＲＦトランジスタ
２００  他のトランジスタ
２０１  ゾーン２０３の周りを囲む絶縁領域であり、また、チャネルストッパとも称される
２０３  領域２に比較して低濃度にドーピングした領域２０３ 
２１０  ゲート酸化膜
２１１  ソース２２１と領域２との間に深く延在する拡散部
２１８  第１ゲート電極
２１９  第２ゲート電極
２２１  ソースとして機能する、トランジスタ２００の第１表面ゾーン
２２２  トランジスタ２００の第２表面ゾーン
２２３  ドレインとして機能する、トランジスタ２００の第３表面ゾーン
２２４  第１および第２の表面ゾーン２２１，２２２間に延在するチャネル領域
２２５  第２および第３の表面ゾーン２２２，２２３間に延在するチャネル領域
２３１  ソース２２１に対する接点
２３２  ドレイン２２２に対する接点
２５０  ＥＳＤ保護構造
３００  寄生ダイオード
３５０  フィルタ
３５１  フィルタのキャパシタ
３５２  フィルタのインダクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【国際調査報告】
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