JPH01173761A

JPH01173761A - 高周波用トランジスタ

Info

Publication number: JPH01173761A
Application number: JP62332157A
Authority: JP
Inventors: Kazukiyo Tsunenobu; 和清常信; Yutaka Mimino; 裕耳野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概　要〕高周波用トランジスタに関し、設計・製造の経済化および時間短縮のため、異なる周波
数または出力に対してマスクパターンの共通化を目的と
し、ゲート幅が使用最高周波数によって制約される大きさ以
下であり、ゲート、ソース、ドレインが配線導出領域を
具えてなる単位の電界効果トランジスタが、半導体基板
上に同一パターンで複数個並び、その中の適宜の個数が
上記配線導出領域に接続された配線により並列に接続さ
れてなるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高周波用トランジスタに関す。

〔従来の技術〕

第３図は、高周波用トランジスタの従来例の平面図であ
る。

第３図において、３１はゲート、３２はゲート導出部、
３３はソース、３４はソース導出部、３５はドレイン、
３６はドレイン導出部、である。

これらは、表面に活性層を設けたガリウム砒素基板上に
形成されており、ゲート３１とゲート導出部３２はアル
ミニウムまたはタングステンシリサイドの被着層から、
また、ソース３３とソース導出部３４、およびドレイン
３５とドレイン導出部３６は金ゲルマニウム／金の被着
層から、パターン化形成されてそれぞれが一体になって
いる。

ここで、一つのゲート３１のゲート幅が使用周波数によ
り上限を制約されるため、総ゲート幅が確保されるよう
に複数個のゲート３１が並列接続されている。また、こ
の並列接続に対応して、ソース３３およびドレイン３５
も並列接続されている。

そして、小信号増幅用では、入力インピーダンスが所定
の値（例えば５０Ω）となり、電力増幅用では所望の出
力が得られるようにしである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高周波用トランジスタは、使用周波数や所要出力など使
用条件が変わると、多くの場合、その都度その使用条件
に合わせた設計がなされる。

そして、上記構成のトランジスタは、その設計で、ゲー
ト３１とゲート導出部３２、ソース３３とソース導出部
３４、およびドレイン３５とドレイン導出部３６のパタ
ーン変更を伴う。

このため、設計に多くの工数を要するばかりではなく、
製造においても複雑なパターンを有するマスクを新たに
用意する必要があり、多大の費用と時間がかかる問題が
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、ゲート幅が使用最高周波数によって上限
を制約される大きさ以下であり、ゲート、ソース、ドレ
インが配線接続領域を具えてなる単位の電界効果トラン
ジスタが、半導体Ｘｔｔ上に同一パターンで複数個並び
、その中の適宜の個数が上記配線接続領域に接続された
配線により並列に接続されてなる本発明の高周波用トラ
ンジスタによって解決される。

本発明によれば、上記適宜の個数は、入力インピーダン
スが所定値となるように適用周波数によって設定されて
いるか、または、所要の出力によって設定されているの
が望ましい。

［作用〕高周波用トランジスタにおいて、一つのゲートのゲート
幅の成る大きさは、使用周波数を成る最高値に制約する
がそれより低い周波数の使用に対して問題ない。また、
ゲートのソース、ドレインに対するゲート長方向の寸法
が全てのゲートに渡って共通である場合には、入力イン
ピーダンスは主として使用周波数と総ゲート幅の積に反
比例し、出力は主として総ゲート幅に比例する。

本発明は、この点に着目したものである。

即ち、上記の単位トランジスタは、そのゲート幅により
定まる最高周波数以下の周波数が使用対象となり得る。

従って、その周波数範囲に使用周波数が入るならば、総
ゲート幅が所望に近くなるように単位トランジスタを並
列接続することにより、単位トランジスタのパターンを
変更することなく使用条件に適した所望のトランジスタ
を設計することができる。

このことから、基板上に複数個の単位トランジスタを並
べておき、その中から所要の個数だけ並列接続するよう
に設計することにより、単位トランジスタのマスクパタ
ーンが共通化されて、設計・製造の経済化および時間短
縮が可能になる。

〔実施例〕

以下本発明による高周波用トランジスタの二つの実施例
について第１図および第２図の平面図を用いて説明する
。

第１の実施例を示す第１図において、１０は単位トラン
ジスタ、１１はゲート、１２はゲー）１１の配線接続領
域、１３はソース、１４はソース１３の配線接続領域、
１５はドレイン、１６はドレイン１５の配線接続領域、
である。

これらは、従来例と同様に、表面に活性層を設けたガリ
ウム砒素基板上に形成されているものの、ゲーＨ１を２
個具えた単位トランジスタｌＯが独立して複数個（図示
は６個）並んだ形になっている。

ゲート１１と配線接続ｆｉＩ域１２はアルミニウムまた
はタングステンシリサイドの被着層から、また、ソース
１３と配線接続領域１４、およびドレイン１５と配線接
続領域１６は金ゲルマニウム／金の被着層から、パター
ン化形成されてそれぞれが単位トランジスタ１０毎に一
体になっている。なお、隣接する単位トランジスタ１０
間のソース１３と配線接′Ｉｆｔ領域１４は、パターン
の単純化のため一体にしである。

また、一つのゲー［１のゲート幅は、最高約３０ＧＨｚ
まで使用できるように５０μｍにしである。この場合、
単位トランジスタ１０の入力容量は約０．１ｐＦである
。

そして、単位トランジスタ１０の並列接続は、次のよう
になっている。

即ち、全てのソース１３は、配線接Ｖｔ　ＳＩ域１４下
で基板に設けたパイヤホール１８を介し基板裏面の電極
に並列接続されており、ソース１３の配線は基板に組み
込まれている。

接続対象とする単位トランジスタ１０は、配線接Ｖｔ領
域１２と基板の外に設けられたゲート接続用端子１７ａ
との間をワイヤボンディングするゲート配線１７によっ
てゲート１１が並列接続され、また、ドレイン１５も同
様にして配線接＞１Ｅ’ｐＭ域１６とドレイン接続用端
子１９ａとの間のドレイン配線１９によって並列接続さ
れる。

このように、ゲート１１およびドレイン１５がワイヤボ
ンディングにより接続されることから、並列接続する単
位トランジスタ１０の個数は任意に設定することができ
て、設計は、単位トランジスタ１０を並べるパターンの
設計を済ませておけば、使用条件によりワイヤボンディ
ングの内容を指定するのみで良く、また、製造では、マ
スクが共通になることから異なる使用条件に対して半導
体素子（チップ）を共通にすることができる。そしてこ
のことは、設計・製造の大幅な経済化および時間短縮を
可能にさせる。

ちなみに、上記実施例において、単位トランジスタ１０
の並列接続数を２個、４個、６個とした場合、周波数が
１６ＧＨｚ、　８　ＧＨｚ、　５　ＧＨｚにおいて、人
力インピーダンスが５０Ωとなる。

第２の実施例を示す第２図（ａ）　（ｂｌにおいて、２
０は単位トランジスタ、２１はゲート、２２はゲート２
１の配線接続領域、２３はソース、２４はソース２３の
配線接続領域、２５はドレイン、２６はドレイン２５の
配線接続領域、である。

これらは、第１の実施例と同様にして図（ａ）に示すよ
うに、表面に活性層を設けたガリウム砒素基板上に形成
されており、ゲート２１を１個具えた単位トランジスタ
２０が独立して複数個（図示は５個）並んだ形になって
いる。ゲート２１と配線接１１　ｆｉＩ域２２、ソース
２３と配線接ｈｔ　ＴＪ域２４、およびドレイン２５と
配線接続領域２６は、第１の実施例のゲー目１と配線接
続領域１２、ソース１３と配線接続領域１４、およびド
レイン１５と配線接続領域１６と同様にして形成されて
それぞれが単位トランジスタ２０毎に一体になっている
。なお、配線接続領域１６はドレイン１５の領域の中に
含まれている。

また、ゲート２１のゲート幅は、１００μ繭であり、最
高約１０ＧＩＩｚまで使用できる。この場合、単位トラ
ンジスタ２０の出力は約３０ｍＷである。従って、単位
トランジスタ２０の並列接続を５個にすれば、出力は約
０．１５Ｗとなり、２０個にすれば約０．６Ｗとなる。

そして、単位トランジスタ２０の並列接続は、図（ｂ）
に示すようになっている。

即ち、単位トランジスタ２０の上に絶縁層を介してゲー
ト配線２７、ソース配置１，１２８、ドレイン配線２９
が設けられ、接続対象とする単位トランジスタ２０は、
そのゲート２１、ソース２３、ドレイン２５が、それぞ
れの配線接続領域２２．２４．２６上に設けたコンタク
トホールを介して、配線２７．２８．２９に接続するこ
とによって並列接続されている。従ってこの実施例では
、並列接続用の配線が全て半導体素子に組み込まれてい
る。

このようにすることにより、上記コンタクトホールの設
定により並列接続する単位トランジスタ２０の個数は任
意に設定することができて、設計は、単位トランジスタ
２０を並べるパターンの設計を済ませておけば、使用条
件によりコンタクトホールの設定と配線２７．２８．２
９のパターンを設計するのみで良く、また、製造では、
単位トランジスタ２０のマスクを共通にすることができ
て、設計・製造の経済化および時間短縮が可能になる。

また、全ての単位トランジスタ２０を並列接続できるよ
うに配線２７．２８．２９のパターンを固定して、コン
タクトホールの設定により接続個数を変えることも可能
であり、その場合には更に設計・製造が簡素化される。

なお、単位トランジスタ１０または２０のパターンは上
記実施例に限定されるものではなく、そのパターンは上
述した内容の単位トランジスタが形成されるものであれ
ば良い。

また、第１の実施例は信号増幅用で、また第２の実施例
は電力増幅用で説明したが、単位トランジスタの並列接
続数を勘案することにより、第１の実施例を電力増幅用
に、第２の実施例を信号増幅用に充当しても一向に支障
ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の構成によれば、高周波用ト
ランジスタにおいて、異なる周波数または出力に対して
マスクパターンの共通化を図ることができて、設計・製
造の経済化および時間短縮を可能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の平面図、第２図は第２の実施例の平面図、第３図は従来例の平面図、である。図において、１０．２０は単位トランジスタ、１１．２１．３１はゲート、１２．２２はゲートの配線接続領域、１３．２３．３３はソース、１４．２４はソースの配線接続領域、１５．２５．３５はドレイン、１６．２６はドレインの配線接続領域、１７．２７はゲ
ート配線、１８はソース配線となるパイヤホール、２８はソース配
線、１９．２９はドレイン配線、である。第２め１７色４り・］の平虎区第　２　図

Claims

【特許請求の範囲】１）ゲート幅が使用最高周波数によって上限を制約され
る大きさ以下であり、ゲート、ソース、ドレインが配線
接続領域を具えてなる単位の電界効果トランジスタが、
半導体基板上に同一パターンで複数個並び、その中の適
宜の個数が上記配線接続領域に接続された配線により並
列に接続されてなることを特徴とする高周波用トランジ
スタ。２）上記適宜の個数は、入力インピーダンスが所定値と
なるように適用周波数によって設定されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の高周波用トランジ
スタ。３）上記適宜の個数は、所要の出力によって設定されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高周
波用トランジスタ。