開關(guān)裝置、通信裝置以及用于處理載體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實施例一般地涉及開關(guān)裝置、通信裝置以及用于處理載體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況下，電子裝置(例如晶體管、二極管，集成電路等)可以在處理直流電流(DC)方面是非常有效的。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)可以被用于切換電子信號。無源RF部件(例如布線結(jié)構(gòu)或線圈)可能需要具有高電阻率的載體。此外，一直做出巨大努力來設(shè)計處理RF (射頻或微波)信號、RF電壓和/或RF電流的有效開關(guān)。一般的方法可能聚焦在將襯底的電阻率降低到無源RF部件以下，并使用例如“絕緣體上的硅”(S0I)技術(shù)在載體中的電隔離區(qū)域上形成有源RF部件(例如M0SFET)。在這種情境中，有源RF部件(例如SOI MOSFET)可以被形成在掩埋氧化區(qū)(BOX)上，以減少襯底對有源RF部件的RF特性的寄生影響。然而，在制造過程中該技術(shù)可能難以處理和/或可能是昂貴的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)各種實施例，開關(guān)裝置可以包括:天線端子；開關(guān)，其包括第一開關(guān)端子和第二開關(guān)端子，該第一開關(guān)端子被耦合到天線端子，該開關(guān)包括至少一個晶體管，該至少一個晶體管位于硅區(qū)上或硅區(qū)中的至少之一，該硅區(qū)包括小于約3 X 117原子每立方厘米的氧雜質(zhì)濃度；以及收發(fā)器端子，其被耦合到第二開關(guān)端子，其中該收發(fā)器端子進行以下中的至少一個:被配置為提供經(jīng)由天線端子接收的信號，或被配置為接收將經(jīng)由天線端子發(fā)送的信號。
【附圖說明】
[0004]在附圖中，遍及不同視圖，相同的附圖標(biāo)記通常指代相同部分。附圖不一定按比例繪制，而是一般將重點放在說明本發(fā)明的原理上。在下面的描述中，將參照以下附圖描述本發(fā)明的各種實施例，其中:
圖1以示意性橫截面視圖示出了根據(jù)各種實施例的電子裝置；
圖2圖示了根據(jù)各種實施例的開關(guān)部件或開關(guān)裝置的RF屬性；并且圖3以示意圖示出了根據(jù)各種實施例的電子裝置；
圖4A和4B分別以示意圖示出了根據(jù)各種實施例的電子裝置；
圖5以示意圖示出了根據(jù)各種實施例的通信裝置；并且圖6示出了根據(jù)各種實施例的用于處理載體的方法的示意流程圖。
【具體實施方式】
[0005]以下詳細描述參照附圖，附圖以圖示方式示出了其中可實踐本發(fā)明的具體細節(jié)和實施例。
[0006]本文中使用詞語“示例性”來意指“用作示例、實例或說明”。本文中描述為“示例性”的任何實施例或設(shè)計不一定被解釋為比其他實施例或設(shè)計優(yōu)選或有利。
[0007]關(guān)于在側(cè)面或表面“之上”形成的沉積材料所使用的詞語“之上”可在本文中被用于意指該沉積材料可在暗指的側(cè)面或表面“之上直接”被形成，例如與其直接接觸。關(guān)于在側(cè)面或表面“之上”形成的沉積材料所使用的詞語“之上”可在本文中被用于意指沉積材料可在暗指的側(cè)面或表面“之上間接”被形成，其中暗指的側(cè)面或表面與沉積材料之間布置了一個或多個附加層。
[0008]一般情況下，具有有源和無源部件的電子電路的設(shè)計可取決于所期望的應(yīng)用。部件的電子屬性可以在很大程度上取決于部件是否可以用直流電壓和直流電流(DC或DC功率)或者用交流電壓和交流電流(AC或AC功率)來操作。其中電容在具有低頻(例如小于約IkHz的頻率)的AC功率或DC功率下引發(fā)可忽略的電阻和電容損失，在高頻下，例如在RF范圍內(nèi)(例如從約3kHz到約300GHz的范圍內(nèi))的頻率下，電容損失變得極為重要。
[0009]由于電容性電阻的非線性，更高次諧波的產(chǎn)生可能降低操作RF功率(RF電流和RF電壓)的電子部件的效率。因此，為了用半導(dǎo)體部件(例如無源部件，像線圈和金屬線，以及有源部件，像開關(guān)、晶體管或者二極管(PIN 二極管))來操作RF功率，可提供適配的設(shè)計。由此，無源部件可以被形成在電絕緣襯底中，使得襯底基本上不含電荷載體，否則該電荷載體可能會引起較大的非線性電容性電阻。與此相比，形成有源部件可能是更加困難的，因為載體可能需要例如摻雜來提供有源部件的部分，例如晶體管或二極管的Pn結(jié)。此外，制造晶體管和/或二極管可能是困難的，因為在加工期間，溫度可被用來激活熱致?lián)诫s，這可能改變晶體管和/或二極管的期望屬性。由于熱致?lián)诫s，載體中初始P型摻雜區(qū)可能例如被改變成η型摻雜，使得電子部件的功能性可能至少被降低。
[0010]用于有源部件的常規(guī)方法可以包括使用SO1-襯底或GaAs襯底以用于制造RF開關(guān)。除了與此方法相關(guān)聯(lián)的高成本，使用這些襯底，邏輯電路的集成可能更加困難，或者另外RF開關(guān)可能不滿足用于諧波振蕩最大產(chǎn)生的預(yù)定規(guī)范。換句話說，通過使用常規(guī)的技術(shù)，可能有必要在高成本和性能損失之間進行選擇。
[0011]根據(jù)各種實施例，可提供具有高線性度的開關(guān)(例如RF開關(guān))。在大約25dBm的輸入功率Pin下，更高次諧波(例如二次和/或三次諧波振蕩)的產(chǎn)生可以被抑制為例如下至小于約-85dBm的4和小于約-105dBm的H 3。
[0012]根據(jù)各種實施例，對于輸入功率Pin和所產(chǎn)生諧波H 2和H 3的功率所使用的功率單位dBm (或dBmW)與在參考一毫瓦(mW)的所測量功率的分貝(dB)中的功率比有關(guān)。
[0013]根據(jù)各種實施例，可以在硅體材料中(例如硅晶片中)提供RF開關(guān)，其中RF開關(guān)可具有低功率衰減，并且可以具有更高次諧波的較低產(chǎn)生，并且還具有所操作RF信號的較低失真?？梢栽谝韵掳雽?dǎo)體技術(shù)至少之一中制造RF開關(guān):M0S技術(shù)(金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù))、nMOS技術(shù)(η溝道MOS技術(shù))、pM0S技術(shù)(p溝道MOS技術(shù))、CMOS技術(shù)(互補金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù))。替代地，RF開關(guān)可以包括PIN 二極管(正本征負二極管)。
[0014]根據(jù)各種實施例，本文所提供的RF開關(guān)可以允許在從100 MHz到60 GHz的頻率范圍內(nèi)有效操作RF電流和RF電壓。根據(jù)各種實施例，如本文所述，通信裝置中可包括一個或多個RF開關(guān)。另外，根據(jù)各種實施例，如本文所述的一個或多個RF開關(guān)，可以(例如以單片形式)與操作一個或多個RF開關(guān)的邏輯電路一起集成在載體中。
[0015]根據(jù)各種實施例中，RF開關(guān)或開關(guān)裝置可以是或者可以包括單極單擲(SPlT)開關(guān)，用于將信號(例如RF信號)從一個天線端子(單極)路由到一個收發(fā)器端子(單擲)，或從一個收發(fā)器端子路由到一個天線端子。說明性地，RF開關(guān)可以作為通-斷開關(guān)進行工作。根據(jù)各種實施例，RF開關(guān)或開關(guān)裝置可以是或者可以包括單極雙擲(STOT)開關(guān)，用于將信號(例如RF信號)從一個天線端子(單極)路由到兩個收發(fā)器端子(雙擲)，或從兩個收發(fā)器端子路由到一個天線端子。根據(jù)各種實施例，RF開關(guān)或開關(guān)裝置可以是或者可以包括單極多擲(SPnT，其中η大于2)開關(guān)，用于將信號(例如RF信號)從一個天線端子(單極)路由到η個收發(fā)器端子(多擲)，或從η個收發(fā)器端子路由到一個天線端子(η —般為任意整數(shù))。參照這點，RF開關(guān)或開關(guān)裝置可以類似地包括雙極，例如用于連接兩個天線的兩個天線端子，或甚至用于連接多個天線的多極。
[0016]根據(jù)各種實施例，本文中提供了用于處理載體或晶片的方法，例如用于制造開關(guān)裝置或通信裝置的方法。根據(jù)各種實施例，通信裝置可以包括基于例如像WIF1、藍牙、GSM(全球移動通信系統(tǒng))、GPRS (通用分組無線電業(yè)務(wù))、EDGE (增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進)、UMTS(通用移動電信系統(tǒng))中、W-CDMA (寬帶碼分多址)、HSDPA (高速下行鏈路分組接入)、HSPA +(高速分組接入+)、LTE (長期演進)、高級LTE (長期演進-高級)、或任何其他基于RF信號的通信(例如衛(wèi)星通信)之類的標(biāo)準(zhǔn)的無線通信裝置。另外，根據(jù)各種實施例，RF開關(guān)可被用于使用雷達(無線電探測和測距)的應(yīng)用和裝置中。
[0017]在體硅材料中氧被溶解，其中氧雜質(zhì)的濃度或所溶解氧的濃度可以取決于晶片生長過程，或者所溶解氧的最小濃度可由晶片生長過程所限制，例如使用Czochralski晶片生長過程制造的CZ材料或CZ晶片。
[0018]在MOS技術(shù)中(在體硅中)，具有大于約3X 117原子每立方厘米的氧濃度的CZ晶片或硅可能不適合于處理高品質(zhì)(參見例如圖2) RF開關(guān)，與處理之前晶片的電阻無關(guān)。根據(jù)處理期間引入到晶片中的熱預(yù)算，材料氧可以作為供體由熱過程激活。因此，當(dāng)可允許制造具有期望RF特性的RF開關(guān)時，體硅可含有更多的自由電荷載體。
[0019]另外，晶片(硅)的阻抗可以從初始高阻抗(例如，其中P型摻雜硅的比電阻大于約100 Qcrn)改變到實際上更低的阻抗(例如由于所激活的氧供體而引起的η摻雜)。由于在處理期間從某個點來看，最大可處理溫度是有限的，所謂的熱供體消滅過程(例如要求約800°C的溫度)可能不可適用。這可能導(dǎo)致標(biāo)稱P型襯底實際上被局部改變?yōu)檩p度摻雜的η型襯底。因此，Pn結(jié)可能會泄漏，即，在相反方向上的漏電流將變得更大或開關(guān)可能甚至無法用RF功率進行工作。
[0020]根據(jù)各種實施例，在硅材料中，例如至少在ρη結(jié)的有源區(qū)中(在耗盡區(qū)中)，可能存在對于最大可允許氧濃度的限