JPH0338842A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0338842A
JPH0338842A JP1174982A JP17498289A JPH0338842A JP H0338842 A JPH0338842 A JP H0338842A JP 1174982 A JP1174982 A JP 1174982A JP 17498289 A JP17498289 A JP 17498289A JP H0338842 A JPH0338842 A JP H0338842A
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JP
Japan
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power supply
source
gate
supply section
electric
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Pending
Application number
JP1174982A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Suematsu
英治 末松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH0338842A publication Critical patent/JPH0338842A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/27Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
    • H10D64/311Gate electrodes for field-effect devices
    • H10D64/411Gate electrodes for field-effect devices for FETs

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a source inductance and a parasitic capacity between a source and a gate and to eliminate a defect to be caused when an electric-power supply part comes into contact with a wire by a method wherein a plurality of source electric-power supply parts are formed and the individual source electric-power supply parts are connected via a via hole. CONSTITUTION:A semiconductor device is provided with a single gate electric- power supply part 1b; source electric-power supply parts 3b are connected to a package by using via holes 3c. Consequently, the source electric-power supply parts 3b can be installed away from the gate electric-power supply part 1b; in addition, the source electric-power supply parts 3b can be arranged so as not to surround the gate electric-power supply part 1b. Thereby, a defect, in reliability, to be caused when the electric-power supply parts 1b, 3b come into contact with a wire is eliminated, a parasitic capacity between a source and a drain is reduced, and a source inductance is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体装置に関し、特に寄生インダクタンス及
び寄生容量が小さく、高周波特性に優れた信頼性の高い
半導体装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a highly reliable semiconductor device with small parasitic inductance and capacitance and excellent high frequency characteristics.

(従来の技術) 近年、高度なエピタキシャル成長技術および超微細加工
技術の発展に伴い、GaAsからなるMES (Met
al  Sem1conducter)型のFETの高
性能化及びA ] G a A s / G a AS
からなるヘテロ接合型HEMT(High  EIec
tron  Mobility  Transiste
r)の実用化が進み、これらFETの動作周波数は、3
0GHz以上のE HF帯域へ拡大されつつある。この
種の高周波用FETは一般にマイクロ波半導体素子用の
十字形のパッケージ上に配置される。
(Conventional technology) In recent years, with the development of advanced epitaxial growth technology and ultra-fine processing technology, MES (Met
Al Sem1conductor) type FET performance improvement and A ] Ga As / Ga AS
Heterozygous HEMT (High EIec
tron Mobility Transiste
r) has been put into practical use, and the operating frequency of these FETs has increased to 3.
It is being expanded to the EHF band above 0 GHz. This type of high frequency FET is generally arranged on a cross-shaped package for microwave semiconductor devices.

第4図に従来のHEMT30の平面図を示す。FIG. 4 shows a plan view of a conventional HEMT 30.

半導体基板上にマルチフィンガ部1dを有するゲート電
極1aと、該マルチフィンガ部1dの各々と接続された
2個のゲート電力供給部1bがπ字型の平面パターンを
有して形成されている。ゲート電極1aを挟んで、ソー
ス電極3aとドレイン電極2aが形成され、各々の電極
と接続された電極供給部1b、2b、3bが設けられて
いる。
A gate electrode 1a having a multi-finger portion 1d and two gate power supply portions 1b connected to each of the multi-finger portions 1d are formed on a semiconductor substrate in a π-shaped planar pattern. A source electrode 3a and a drain electrode 2a are formed with the gate electrode 1a in between, and electrode supply parts 1b, 2b, and 3b connected to each electrode are provided.

ソース電力供給部3bはE字型の平面パターンを有して
おり、π字型のゲート電力供給部1bを囲んでいる。H
EMTチソプは通常、70m1l又は50m1lの小さ
なパッケージ内に設けられるためにケート電力供給部1
bとソース電力供給部3bは近接し、その間隔は1〜数
10μmである。
The source power supply section 3b has an E-shaped planar pattern and surrounds the π-shaped gate power supply section 1b. H
EMT Chisop is usually installed in a small package of 70ml or 50ml.
b and the source power supply section 3b are close to each other, and the distance therebetween is 1 to several tens of micrometers.

第5図に示すように、ゲート電力供給部1b。As shown in FIG. 5, a gate power supply section 1b.

ソース電力供給部3b及びドレイン電力供給部2bは各
々、パッケージのゲートライン、ソースライン及びトレ
インラインとボンディングワイヤによって接続されてい
る。
The source power supply section 3b and the drain power supply section 2b are respectively connected to the gate line, source line, and train line of the package by bonding wires.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来の技術に於いては以下に述べる
問題があった。ゲート、ドレイン、ソース電極の各電極
供給部1b、2b、3bがパッケージのゲーh、  ド
レイン、ソースラインとボンディングワイヤによって接
続されているため1次のような問題が生した。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the above conventional technology has the following problems. Since the electrode supply parts 1b, 2b, and 3b of the gate, drain, and source electrodes are connected to the gate, drain, and source lines of the package by bonding wires, the following problem occurs.

■)ワイヤボンディングによってソース電力供給部3b
とパッケージのソースラインを接続しているため、ソー
スインダクタンスが0.1〜0. 2nHと大きくなり
、高周波(10GHz以上)での利得が低下した。
■) Source power supply part 3b by wire bonding
Since the source line of the package is connected to the source line of the package, the source inductance is 0.1 to 0. The gain increased to 2 nH, and the gain at high frequencies (10 GHz or higher) decreased.

2)ソース電極の各電力供給部3bとゲート電極の各電
極供給部1bが、  1 pm −1& I O(tm
と近接しているため、上記電極間の容量が大きくなり、
高周波に於いて、FETの雑音・利得特性を悪化させて
いた。
2) Each power supply part 3b of the source electrode and each electrode supply part 1b of the gate electrode are 1 pm -1&IO(tm
Since the electrodes are close to each other, the capacitance between the electrodes increases.
At high frequencies, the noise and gain characteristics of the FET deteriorated.

3)70mil又は50m1lパツケージサイズの中で
、E字型構造の電力供給部3bがπ型構造のゲート電力
供給部1bを取り囲むようにして設けられていたため、
ゲート電力供給部1bからパッケージのゲートラインへ
ワイヤボンディングする際、ワイヤ(以下ゲートワイヤ
と略記する)がソース電極供給部1blこ接触しやすく
、ワイヤのループ制御が著しく困難であった。このため
製造歩留りが低かった。また振動等の外的ストレスによ
りゲートワイヤとソース電力供給部3bが接触すること
があり、信頼性を低下させていた。さらにゲートワイヤ
がソース電力供給部3bと近接した位置にあることから
、ゲート・ソース間の寄生容量が増大し、高周波での雑
音特性及び利得特性が劣化していた。また、ゲートワイ
ヤとソース電力供給部3bとの接触を防ぐために、ソー
ス電力供給部3bに窒化膜等の保護膜が被覆されていた
が、保護膜の厚さを充分厚くすることはできずゲートワ
イヤボンディング時に前記の保護膜20がしばしば破壊
されてソース電力供給部3bとゲトワイヤの接触が起こ
ってしまった。
3) In a 70mil or 50ml package size, the E-shaped power supply section 3b was provided to surround the π-structured gate power supply section 1b;
When wire bonding is performed from the gate power supply section 1b to the gate line of the package, the wire (hereinafter abbreviated as gate wire) tends to come into contact with the source electrode supply section 1bl, making it extremely difficult to control the loop of the wire. For this reason, the manufacturing yield was low. Furthermore, the gate wire and the source power supply section 3b may come into contact with each other due to external stress such as vibration, reducing reliability. Furthermore, since the gate wire is located close to the source power supply section 3b, the parasitic capacitance between the gate and the source increases, deteriorating the noise characteristics and gain characteristics at high frequencies. Furthermore, in order to prevent contact between the gate wire and the source power supply section 3b, the source power supply section 3b was coated with a protective film such as a nitride film, but the thickness of the protective film could not be made sufficiently thick and the gate During wire bonding, the protective film 20 was often destroyed, resulting in contact between the source power supply section 3b and the gate wire.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり
、その目的とするところは、ソースインダクタンスおよ
びソース・ゲート間の寄生容量が低減され、電力供給部
とワイヤの接触による不良のない高信頼性を有する高性
能半導体装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reduce the source inductance and the parasitic capacitance between the source and gate, and to provide high reliability without defects caused by contact between the power supply section and the wire. The purpose of the present invention is to provide a high-performance semiconductor device with high performance.

(課題を解決するための手段) 本発明は半導体装置であって、バイアホールを有する半
導体基板と、該半導体基板に形成され複数のマルチフィ
ンガ部を有するゲート電極を有する電界効果トランジス
タと、該電界効果トランジスタのソース電極に接続され
たソース電力供給部及びドレイン電極に接続されたドレ
イン電力供給部と、該複数のマルチフィンガ部にエアブ
リッジ配線を介して接続された単一のゲート電力供給部
とを備え、該ソース電力供給部が複数個形成されており
、かつ各々の該ソース電力供給部が該バイアホールを介
して接続されており、そのことにより上記目的が遠戚さ
れる。
(Means for Solving the Problems) The present invention is a semiconductor device, which includes: a semiconductor substrate having a via hole; a field effect transistor having a gate electrode formed on the semiconductor substrate and having a plurality of multi-finger portions; a source power supply unit connected to the source electrode of the effect transistor and a drain power supply unit connected to the drain electrode; and a single gate power supply unit connected to the plurality of multi-finger units via air bridge wiring. A plurality of the source power supply sections are formed, and each of the source power supply sections is connected via the via hole, thereby achieving the above object.

(作用) ソース電極の電力供給部がバイアホールを介して半導体
基板裏面で互いに接続されていることにより、ワイヤを
用いることなくパッケージとソースを接続することがで
き、そのためにソースインダクタンスが低減される。ま
た、複数のマルチフィンガ部がエアブリッジ配線によっ
て単一のゲート電力供給部と接続され、しかもソース電
力供給部が該単一のゲート電力供給部に対して遠投され
ているため、ソース・ゲート間の寄生容量が低減される
。さらに、該単一のゲート電力供給部を包囲せぬように
ソース電力供給部が配置されていることによって、該ソ
ース電力供給部とワイヤの接触による不良が起こらない
(Function) Since the power supply parts of the source electrodes are connected to each other on the back surface of the semiconductor substrate through via holes, the package and source can be connected without using wires, which reduces source inductance. . In addition, since the plurality of multi-finger parts are connected to a single gate power supply part by air bridge wiring, and the source power supply part is cast far from the single gate power supply part, the source gate The parasitic capacitance between the two is reduced. Furthermore, since the source power supply section is arranged so as not to surround the single gate power supply section, defects due to contact between the source power supply section and the wire do not occur.

このようにソースインダクタンスおよびソース・ゲート
間寄生容量が低減されることによって雑音及び利得特性
が向上し、またワイヤの接触がなくなり、信頼性及び製
造歩留りが向上する。
This reduction in source inductance and source-to-gate parasitic capacitance improves noise and gain characteristics, and eliminates wire contact, improving reliability and manufacturing yield.

(実施例) 以下に本発明の実施例について説明する。(Example) Examples of the present invention will be described below.

第1図に示すように、半導体基板上に3本のマルチフィ
ンガ部1dを持つ1個のゲート電極1a。
As shown in FIG. 1, one gate electrode 1a has three multi-finger parts 1d on a semiconductor substrate.

1個のドレイン電極2a及び4個のソース電極3aを有
するHEMTIOが形成されている。ソース電極3aは
、ゲート電極1aのマルチフィンガ部1dがある側に形
成されており、2個のソース電力供給部3bと接続され
ている。またゲート電極1aの3個のマルチフィンガ部
1dの各々は2個のエアブリッジ配線1cによって単一
のゲート電力供給部1bと接続されている。
A HEMTIO having one drain electrode 2a and four source electrodes 3a is formed. The source electrode 3a is formed on the side of the gate electrode 1a where the multi-finger section 1d is located, and is connected to the two source power supply sections 3b. Further, each of the three multi-finger parts 1d of the gate electrode 1a is connected to a single gate power supply part 1b by two air bridge wiring lines 1c.

エアブリッジ配線1cとその下方に位置するソース電極
3aの間には、SfN膜20(不図示)が形成されてお
り、エアブリッジ配線1cとソース電極3aは互いに絶
縁されている。エアブリッジ配線1cの一方の端部は下
地のSiN膜20に開孔されたスルーホール21を介し
てマルチフィンガ部の表面と電気的に接触している。本
実施例ではエアブリッジ配線1cのもう一方の端部は単
一のゲート電力供給部1bに連続しており、エアブリン
ジ配&’A1cとゲート電力供給部1bが一体として形
成されている。
An SfN film 20 (not shown) is formed between the air bridge wiring 1c and the source electrode 3a located below it, and the air bridge wiring 1c and the source electrode 3a are insulated from each other. One end of the air bridge wiring 1c is in electrical contact with the surface of the multi-finger portion through a through hole 21 formed in the underlying SiN film 20. In this embodiment, the other end of the air bridge wiring 1c is continuous with a single gate power supply section 1b, and the air bridge wiring &'A1c and the gate power supply section 1b are integrally formed.

このようにゲート電極1aの複数のマルチフィンガ部1
dがエアブリッジ配線1cを介して単一のゲート電力供
給部1bに接続されているためにゲート電極1aの複数
のマルチフィンガ部1dの各々にゲート電力供給部1b
が接続されていた従来のHEMTに比較して、ゲート電
力供給部ibの面積を著しく低減することが可能となっ
た。このことばゲートの寄生容量を低減する。
In this way, the plurality of multi-finger parts 1 of the gate electrode 1a
d is connected to the single gate power supply section 1b via the air bridge wiring 1c, the gate power supply section 1b is connected to each of the plurality of multi-finger sections 1d of the gate electrode 1a.
The area of the gate power supply section ib can be significantly reduced compared to the conventional HEMT in which the gate power supply section ib is connected. This word reduces the parasitic capacitance of the gate.

ソース電力供給部3bは、ゲート電力供袷部1bの画側
に間隔をあけて各々1個ずつ合計2個形成されており、
各々のソース電力供給部3bは第2図に示すように、半
導体基板中に形成されたバイアホール配線3cを介して
半導体基板裏面で接続されている。
A total of two source power supply units 3b are formed, one each at intervals on the image side of the gate power supply unit 1b,
As shown in FIG. 2, each source power supply section 3b is connected to the back surface of the semiconductor substrate via a via hole wiring 3c formed in the semiconductor substrate.

半導体基板裏面には金属膜3dが形成されており、この
金属膜3dとバイアホール配線3cを介してパッケージ
のソースライン(不図示)とソース電力供給部3bが接
続されている。このためパンケージとソース電力供給部
3bを接続するボンディングワイヤが不要となり、ソー
スインダクタンスが低減され、ボンディングワイヤどう
しの接触不良が発生しにくくなる。また、複数個のソー
ス電力供給部3bが各々バイアホール配線3Cを介して
半導体裏面で接続さているために、半導体基板表面にお
いて、複数のソース電力供給部3bを互いに接続する必
要がない。このため、ソース電力供給部3bがゲート電
力供給部1bを包囲するように配置されていた従来例と
異なり、ソース電力供給部3bがゲート電力供給部1b
を包囲しない配置が可能となる。従って、ゲート電力供
給部1bをパッケージのゲートラインに接続するボンデ
ィングワイヤがソース電力供給部3bと接触する可能性
が著しく低減される。
A metal film 3d is formed on the back surface of the semiconductor substrate, and a source line (not shown) of the package and a source power supply section 3b are connected via this metal film 3d and a via hole wiring 3c. Therefore, a bonding wire connecting the pan cage and the source power supply section 3b is not required, the source inductance is reduced, and poor contact between the bonding wires becomes less likely to occur. Further, since the plurality of source power supply sections 3b are connected to each other on the back surface of the semiconductor via the via hole wiring 3C, there is no need to connect the plurality of source power supply sections 3b to each other on the front surface of the semiconductor substrate. Therefore, unlike the conventional example in which the source power supply section 3b is arranged to surround the gate power supply section 1b, the source power supply section 3b is arranged so as to surround the gate power supply section 1b.
It is possible to arrange the structure without enclosing it. Therefore, the possibility that the bonding wire connecting the gate power supply 1b to the gate line of the package comes into contact with the source power supply 3b is significantly reduced.

以上述べてきたように、ソース電力供給部3bがゲート
電力供給部1bと包囲しないように配置することが可能
となり、しかもゲート電力供給部1bが単一で面積も縮
小されたものとなっているために1限られた面積内でソ
ース電力供給部3bとゲート電力供給部1bの間隔を大
きくすることができる。このため、ゲート・ソース間容
量が低減される。
As described above, the source power supply section 3b can be arranged so as not to surround the gate power supply section 1b, and the gate power supply section 1b is single and has a reduced area. Therefore, the distance between the source power supply section 3b and the gate power supply section 1b can be increased within a limited area. Therefore, the gate-source capacitance is reduced.

また、バイアホールを用いることによってソースインダ
クタンスが低減される。
Also, source inductance is reduced by using via holes.

ゲート・ソース間容量とソースインダクタンスの低減に
よって、HEMTの雑音特性及び利得特性が従来のもの
に比べ著しく改善される。
By reducing the gate-source capacitance and source inductance, the HEMT's noise and gain characteristics are significantly improved compared to conventional HEMTs.

次に本実施例装置の作製方法について第3図を0 参照して説明する。Next, Fig. 3 shows the method for manufacturing the device of this embodiment. Refer to and explain.

まずC;aAs基板ll上にMBE (分子線エピタキ
シ法)によりアンドープG a A s層12.ノンド
ープA 1 o、 2SG a o、 75A Sから
なるスペーサ層13.Siドープn型A I a、 i
s G a 6. ?5A S 14、Siドープn型
G a A sからなるキャップ層15を連続的に成長
させる。続いて、上記各成長層12,13,14.15
の所定の領域を絶縁のためホトエンチングで除去してメ
サ部16を形成した後、キャップ層15の表面にリフト
オフ法によってソース電極3aおよびドレイン電極2a
を形成する。上記画電極3a、2aは、Au−Ge(1
000人)、Ni (100人)、Au(1000人)
を順次蒸着したものであり、蒸着及びリフトオフによる
パターニング後、オーミンクコンタクト形成のための熱
処理を400 ’Cで30秒間行う。
First, C: an undoped GaAs layer 12 is formed on an aAs substrate 11 by MBE (molecular beam epitaxy). Spacer layer 13 consisting of non-doped A 1 o, 2SG ao, 75A S. Si-doped n-type AI a, i
s G a 6. ? 5A S 14, a cap layer 15 made of Si-doped n-type Ga As is continuously grown. Subsequently, each of the above growth layers 12, 13, 14.15
After removing a predetermined region of the cap layer 15 by photoetching for insulation to form a mesa portion 16, a source electrode 3a and a drain electrode 2a are formed on the surface of the cap layer 15 by a lift-off method.
form. The picture electrodes 3a, 2a are made of Au-Ge (1
000 people), Ni (100 people), Au (1000 people)
After patterning by vapor deposition and lift-off, heat treatment is performed at 400'C for 30 seconds to form an ohmink contact.

次にウェハ表面に電子ビーム用のレジスト16を塗布し
、レジスト1bのソース電極3aとドレイン電極2a間
の領域に幅0.2μmの開口部11 7を形成する。次いで、レジスト16をマスクとしてキ
ャップ層15をリン酸系混合溶液(リン酸過酸化水素水
、水)でエツチングし、底@幅Wが上記開口部17の幅
よりも10〜30%拾いリセス構造18を形成する。さ
らに、上記レジスト16をマスクとして厚さ3500人
のAl膜19を蒸着し、リフトオフを行うことによって
リセス構造18の底部にゲート電極1aを形成する。
Next, an electron beam resist 16 is applied to the wafer surface, and an opening 117 having a width of 0.2 μm is formed in the region between the source electrode 3a and the drain electrode 2a of the resist 1b. Next, using the resist 16 as a mask, the cap layer 15 is etched with a phosphoric acid mixed solution (phosphoric acid/hydrogen peroxide solution, water) to form a recessed structure in which the bottom @ width W is 10 to 30% smaller than the width of the opening 17. form 18. Furthermore, using the resist 16 as a mask, an Al film 19 having a thickness of 3,500 wafers is deposited, and lift-off is performed to form a gate electrode 1a at the bottom of the recess structure 18.

リフトオフ後、第2図に示すように、ウェハ表面に絶縁
のため1ooo人厚のSiN膜2oを堆積し、その後各
電力供給部以外の領域をフォトレジストパターンでマス
クし、ドライエツチングで5jNl莫20を除去して、
スルーホール21およびゲート、ドレイン、ソースの各
電力供給部の窓を形成する。次いで、Tj (1000
人)、 Pi。
After lift-off, as shown in FIG. 2, a SiN film 20 mm thick is deposited on the wafer surface for insulation, and then the area other than each power supply section is masked with a photoresist pattern, and dry etched to a thickness of 5 jNl20 mm. by removing
A through hole 21 and windows for each power supply section of the gate, drain, and source are formed. Then Tj (1000
People), Pi.

(1000人)、Au (15000Å)をこれらの順
に蒸着した後、リフトオフによって2ゲート。
After depositing Au (1000 Å) and Au (15000 Å) in this order, two gates were formed by lift-off.

ドレイン、ソースの各電力供給部1b、2b、3bおよ
びエアブリッジ配線1cを形成する。この後、ウェハを
30〜80μm程度にまで薄層化し2 ソース電極の電力供給部3bの直下に50μm程度の孔
をあけ、金属メツキによって裏面メタライズを行ないバ
イアホール配線3cと裏面配線3dを形成する。次に、
ウェハを素子ごとに切断した後、HEMTIOチップの
裏面金属膜3dとパッケージのソースラインを接続し、
またゲート、ドレイン電極の各電力供給部1b、2bの
それぞれを上記パッケージのゲート、ドレインラインと
ポンディングワイヤによって接続して本実施例装置が完
成する。
Drain and source power supply sections 1b, 2b, 3b and air bridge wiring 1c are formed. After this, the wafer is thinned to about 30 to 80 μm, a hole of about 50 μm is made directly under the power supply part 3b of the source electrode, and the back side is metallized by metal plating to form via hole wiring 3c and back side wiring 3d. . next,
After cutting the wafer into individual elements, connect the back metal film 3d of the HEMTIO chip and the source line of the package.
Further, the power supply parts 1b and 2b of the gate and drain electrodes are respectively connected to the gate and drain lines of the package by bonding wires to complete the device of this embodiment.

次に、このようにして作製した本実施例HEMTの特性
について述べる。本実施例HEMTはエアブリッジ構造
及び単一のゲート電力供給部を有し、ソースの電力供給
部とゲート電力供給部が遠投(3μm以上離す)されて
いるためゲートワイヤとソース電極電力供給部3b間の
容量がなくソース ゲート間容量が従来のHEMTに比
較して20〜10パーセントはど低減されている。また
ソース電極の電力供給部が、パッケージへバイアホール
配線3cによって接続されているため。
Next, the characteristics of the HEMT of this example produced in this manner will be described. The HEMT of this example has an air bridge structure and a single gate power supply section, and since the source power supply section and the gate power supply section are far away (separated by 3 μm or more), the gate wire and source electrode power supply section There is no capacitance between 3b and the source-to-gate capacitance is reduced by 20 to 10% compared to conventional HEMTs. Further, the power supply section of the source electrode is connected to the package by the via hole wiring 3c.

3 ソースインダクタンスが、従来のHEMTに比較して5
0パーセントはど低くなっている。
3 Source inductance is 5.5% compared to conventional HEMT.
0% is extremely low.

本実施例のHEMTはマルチフィンガ部を有するゲート
電極を有し、上記のようにソースインダクタンスおよび
ソース・ゲート間の寄生容量が低減されているので、ゲ
ート長0.20μm、総ゲート幅280μm  (単位
ゲート幅20μm)のHEMTの雑音・利得特性は、1
2GHzに於いて雑音指数0.6dB、付随利得13d
Bとなった。
The HEMT of this example has a gate electrode with a multi-finger portion, and as mentioned above, the source inductance and the parasitic capacitance between the source and gate are reduced, so the gate length is 0.20 μm and the total gate width is 280 μm (unit: The noise/gain characteristics of a HEMT with a gate width of 20 μm are 1
Noise figure 0.6dB and associated gain 13d at 2GHz
It became B.

この値は、従来のゲート長0.20μm、総ゲート幅2
80μmのHEMTに比較して雑音指数が0.3dB低
くなっており、付随利得が1dBはど高くなっている。
This value is equivalent to the conventional gate length of 0.20 μm and total gate width of 2
Compared to the 80 μm HEMT, the noise figure is 0.3 dB lower and the associated gain is 1 dB higher.

また、上記と同しゲート長で総ゲート幅120μm (
単位ゲート幅20μm)の本実施例HEMTでは、23
C;Hzに於いて雑音指数は1.1dB、付随利得は1
1dBであり従来のゲート長0,20μm、総ゲート幅
120μmのHEMTに比較して雑音指数が0.5dB
低くなっており、付随利得は3dBはど高くなっている
Also, with the same gate length as above, the total gate width is 120 μm (
In this example HEMT with a unit gate width of 20 μm, 23
C: At Hz, the noise figure is 1.1 dB and the associated gain is 1.
1 dB, and the noise figure is 0.5 dB compared to the conventional HEMT with a gate length of 0.20 μm and a total gate width of 120 μm.
The associated gain is 3 dB higher.

4 また1本実施例のソース電力供給部3bは、ゲート電力
供給部1bを、取り囲まないようにアイランド状に配置
されているため、ゲート電力供給部3bを、パッケージ
のゲートラインにワイヤボンディングする際、従来のF
ETにみられた。ゲートワイヤとソース電力供給部3b
とのワイヤタッチの可能性がなく、高信頼性・高歩留り
でHEMTを形成できる。
4 Furthermore, since the source power supply section 3b of this embodiment is arranged in an island shape so as not to surround the gate power supply section 1b, it is difficult to wire-bond the gate power supply section 3b to the gate line of the package. , conventional F
Seen in ET. Gate wire and source power supply section 3b
There is no possibility of wire touching, and HEMTs can be formed with high reliability and high yield.

(発明の効果) このように本発明によれば半導体装置が単一のゲート電
力供給部を備え、ソース電力供給部がバイアホールによ
ってパッケージに接続されているため、ソース電力供給
部を前記ゲート電力供給部に対して遠投することが可能
となり、またゲート電力供給部を包囲せぬように該ソー
ス電力供給部を配置することが可能になる。このことに
より電力供給部とワイヤの接触による信頼性不良が無く
なり、またソース・ゲート間の寄生容量の低減およびソ
ースインダクタンスの低減が達成される。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the semiconductor device includes a single gate power supply section, and the source power supply section is connected to the package through the via hole. It becomes possible to cast the source power supply part far away from the supply part, and it becomes possible to arrange the source power supply part so as not to surround the gate power supply part. This eliminates reliability defects due to contact between the power supply unit and the wire, and also reduces parasitic capacitance between the source and gate and reduces source inductance.

従って2本発明の構成を有する電界効果トランジ5 スフは10GHz以上の高周波に於いても、優れた雑音
特性及び利得特性を有し、しかもワイヤの接触による不
良のない高い信頼性を有する。
Therefore, the field effect transistor 5 having the structure of the present invention has excellent noise characteristics and gain characteristics even at high frequencies of 10 GHz or higher, and has high reliability without defects due to wire contact.

4、 ゛  の   な目゛B− 第1図は本発明の詳細な説明するための平面図、第2図
はその断面図、第3図は実施例のFE下下型製方法説明
するための断面図、第4図は従来例を説明するための平
面図である。
4. Main points B- Fig. 1 is a plan view for explaining the present invention in detail, Fig. 2 is a cross-sectional view thereof, and Fig. 3 is a plan view for explaining the method for manufacturing the FE lower mold of the embodiment. The sectional view and FIG. 4 are plan views for explaining a conventional example.

1a・・・ゲート電極、lb・・・ゲート電力供給部1
c・・・エアブリッジ配線、ld・・・マルチフィンガ
部、2a・・・ドレイン電極、2b・・・ドレイン電力
供給部、3a・・・ソース電極、3b・・・ソース電力
供給部、3cバイアホール、3d・・・裏面金属膜、1
0・・・HEMT、11・・・GaAs基板、12・・
・アンドープGaAs層、13・・・ノンドープA I
 o、 zsG aO,75ASスペ一サ層、14−3
iドープn型Alo、zsGao、ysAs、  15
−3 iドープn型GaASキャップ層、20・・・S
iN膜、21・・スルーホール、30・・・従来のHE
MT。
1a...gate electrode, lb...gate power supply section 1
c...air bridge wiring, ld...multi-finger section, 2a...drain electrode, 2b...drain power supply section, 3a...source electrode, 3b...source power supply section, 3c via Hole, 3d... Back metal film, 1
0...HEMT, 11...GaAs substrate, 12...
・Undoped GaAs layer, 13...non-doped A I
o, zsGaO, 75AS spacer layer, 14-3
i-doped n-type Alo, zsGao, ysAs, 15
-3 i-doped n-type GaAS cap layer, 20...S
iN film, 21...Through hole, 30...Conventional HE
M.T.

以上 6that's all 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、バイアホールを有する半導体基板と、 該半導体基板に形成され、複数のマルチフィンガ部を有
するゲート電極を有する電界効果トランジスタと、 該電界効果トランジスタのソース電極に接続されたソー
ス電力供給部及びドレイン電極に接続されたドレイン電
力供給部と、 該複数のマルチフィンガ部にエアブリッジ配線を介して
接続された単一のゲート電力供給部とを備え、 該ソース電力供給部が複数個形成されており、かつ各々
の該ソース電力供給部が該バイアホールを介して接続さ
れている、 半導体装置。
[Claims] 1. A semiconductor substrate having a via hole; a field effect transistor formed on the semiconductor substrate and having a gate electrode having a plurality of multi-finger parts; and a field effect transistor connected to a source electrode of the field effect transistor. A drain power supply section connected to the source power supply section and the drain electrode, and a single gate power supply section connected to the plurality of multi-finger sections via air bridge wiring, the source power supply section comprising: a drain power supply section connected to the source power supply section and the drain electrode; A semiconductor device comprising a plurality of semiconductor devices, each of which is connected to the source power supply section via the via hole.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03232241A (en) * 1989-08-31 1991-10-16 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacture thereof
JP2009008363A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Mitsubishi Electric Corp Heat pump water heater
JP2009290098A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Fujitsu Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same

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