JPS5923113B2 - 超高周波用半導体装置 - Google Patents
超高周波用半導体装置Info
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- JPS5923113B2 JPS5923113B2 JP53023248A JP2324878A JPS5923113B2 JP S5923113 B2 JPS5923113 B2 JP S5923113B2 JP 53023248 A JP53023248 A JP 53023248A JP 2324878 A JP2324878 A JP 2324878A JP S5923113 B2 JPS5923113 B2 JP S5923113B2
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- Japan
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- electrode
- bonding wire
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- high frequency
- ultra
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- H10W72/90—Bond pads, in general
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はショットキダイオードなどの超高周波用半導
体装置に係り、特にその電極形状の改良関するものであ
る。
体装置に係り、特にその電極形状の改良関するものであ
る。
以下、ショットキダイオードを例にとり説明する。
ショットキダイオードは、超高周波帯における制御変換
素子として重要な位置を占めており、そのしや断固波数
ｆｃの高いことが必須条件である。
素子として重要な位置を占めており、そのしや断固波数
ｆｃの高いことが必須条件である。
ショットキダイオードの基板のキャリヤ濃度が一定の場
合には、理論的な考察よりショットキダイオードのショ
ットキ接合電極（以下「Ｓ電極」と略称する）の面積が
小さくなるにつれてそのしや断固波数ｆｃも増大するこ
とが解明されているので、最近ではｓ電極の半径が５μ
ｍ程度以下のものまで開発されている。第１図はショッ
トキダイオードのオーバレイ構造のｓ電極を説明するた
めの断面図である。
合には、理論的な考察よりショットキダイオードのショ
ットキ接合電極（以下「Ｓ電極」と略称する）の面積が
小さくなるにつれてそのしや断固波数ｆｃも増大するこ
とが解明されているので、最近ではｓ電極の半径が５μ
ｍ程度以下のものまで開発されている。第１図はショッ
トキダイオードのオーバレイ構造のｓ電極を説明するた
めの断面図である。
図において、１は半導体基板、２は半導体基板１の主面
上に設けられ上記主面の一部を露出させた窓を有する絶
縁保護膜、３は絶縁保護膜２の窓内の半導体基板１上お
よび上記窓の周辺部の絶縁保護膜２上に形成されたｓ電
極、４はｓ電極３上に形成されたボンディング用電極、
５は直径１０μｍ程度の金線からなリボンディング用電
極４上に接続されたボンディングワイヤである。このよ
うなオーバレイ構造のｓ電極では、微少なｓ電極３でも
これとボンディングワイヤ５とを容易に接続できるので
、従来広く使用されていた。
上に設けられ上記主面の一部を露出させた窓を有する絶
縁保護膜、３は絶縁保護膜２の窓内の半導体基板１上お
よび上記窓の周辺部の絶縁保護膜２上に形成されたｓ電
極、４はｓ電極３上に形成されたボンディング用電極、
５は直径１０μｍ程度の金線からなリボンディング用電
極４上に接続されたボンディングワイヤである。このよ
うなオーバレイ構造のｓ電極では、微少なｓ電極３でも
これとボンディングワイヤ５とを容易に接続できるので
、従来広く使用されていた。
しかしながら、ｓ電極３の絶縁保護膜２上にはみ出たオ
ーバレイの部分と半導体基板１との間に、絶縁保護膜２
の厚さと誘電率とで決まる容量が形成され、この容量が
、ｓ電極３の接合容量Ｃｊと並列に入るため、高周波特
性に悪影響を及ぽしていた。これに対して、オーバレイ
の無い構造のｓ電極では、これを例えばメッキ法などに
より形成することが可能であり、浮遊容量をほとんど無
視できるものの、微少なＳ電極ではこれとボンデイング
ワイヤとを接続することが容易ではないという問題点が
ある。
ーバレイの部分と半導体基板１との間に、絶縁保護膜２
の厚さと誘電率とで決まる容量が形成され、この容量が
、ｓ電極３の接合容量Ｃｊと並列に入るため、高周波特
性に悪影響を及ぽしていた。これに対して、オーバレイ
の無い構造のｓ電極では、これを例えばメッキ法などに
より形成することが可能であり、浮遊容量をほとんど無
視できるものの、微少なＳ電極ではこれとボンデイング
ワイヤとを接続することが容易ではないという問題点が
ある。
次に、この問題点について具体的に説明する。
通常、ボンデイングワイヤを直接接続する要のあるＳ電
極の形状は、シヨツトキ接合電界効果トランジスタのゲ
ート電極などを例外として除くと次の理由により円形で
ある。すなわち、半導体基板のＳ電極の周辺部において
、Ｓ電極の逆方向リーク電流が発生し易いため、Ｓ電極
の周囲長をできるだけ短かくすることが望ましく、同一
面積であれば、最小の周囲長をもつ円が専ら用いられて
きたのである。一方、ボンデイングワイヤは、その径が
１０μｍ程度以上ないと非常に切れ易く、実用上使用す
ることができない。
極の形状は、シヨツトキ接合電界効果トランジスタのゲ
ート電極などを例外として除くと次の理由により円形で
ある。すなわち、半導体基板のＳ電極の周辺部において
、Ｓ電極の逆方向リーク電流が発生し易いため、Ｓ電極
の周囲長をできるだけ短かくすることが望ましく、同一
面積であれば、最小の周囲長をもつ円が専ら用いられて
きたのである。一方、ボンデイングワイヤは、その径が
１０μｍ程度以上ないと非常に切れ易く、実用上使用す
ることができない。
このために、オーバレイのないＳ電極とボンデイングワ
イヤとを重ねて接続する場合に、上記Ｓ電極の径が上記
ボンデイグワイヤの径より小さいときには、上記Ｓ電翫
と上記ポンデイングワイヤとの位置合わせを正確に行う
ことができないので、上記Ｓ電極の面積を小さくしてし
や断周波数Ｆｃの増大を図ることが容易ではなかつた。
イヤとを重ねて接続する場合に、上記Ｓ電極の径が上記
ボンデイグワイヤの径より小さいときには、上記Ｓ電翫
と上記ポンデイングワイヤとの位置合わせを正確に行う
ことができないので、上記Ｓ電極の面積を小さくしてし
や断周波数Ｆｃの増大を図ることが容易ではなかつた。
第２図は半径４μｍ程度の円形のＳ電極上に直径１．０
μｍ程度のボンデイングワイヤを重ね合わせこれを実体
顕微鏡で観察した状態を示す図である。
μｍ程度のボンデイングワイヤを重ね合わせこれを実体
顕微鏡で観察した状態を示す図である。
図に示すように、破線で示す半径４μｍ程度のＳ電極３
ａは直径１０μｍ程度のボンデイングワイヤ５ａの影に
隠れて観察することができないので、作業者の熟練によ
る勘にたよつて、Ｓ電極３ａの真上と思われるポンチイ
ンクワイア５ａの部分にポンチインク用ウエツジを押し
つけてＳ電極３ａとボンデイングワイヤ５ａとを接続し
ていた。このように、ポンチインクワイアとこれより小
さい直径のＳ電極とを接続する作業は上記Ｓ電極の面積
を小さくしてしや断周波数Ｆｃの増大を図る上で大きな
障害になつていた。ところで、発明者らの行なつた実験
結果によれば半導体基板のＳ電極の周辺部にこの半導体
基板と反対の伝導形のガードリング層を設けることによ
つて、逆方向リーク電流の少ないＳ電極を上記半導体基
板上に形成し得るので、必ずしもＳ電極の形状を円にす
る必要のないことが確認された。
ａは直径１０μｍ程度のボンデイングワイヤ５ａの影に
隠れて観察することができないので、作業者の熟練によ
る勘にたよつて、Ｓ電極３ａの真上と思われるポンチイ
ンクワイア５ａの部分にポンチインク用ウエツジを押し
つけてＳ電極３ａとボンデイングワイヤ５ａとを接続し
ていた。このように、ポンチインクワイアとこれより小
さい直径のＳ電極とを接続する作業は上記Ｓ電極の面積
を小さくしてしや断周波数Ｆｃの増大を図る上で大きな
障害になつていた。ところで、発明者らの行なつた実験
結果によれば半導体基板のＳ電極の周辺部にこの半導体
基板と反対の伝導形のガードリング層を設けることによ
つて、逆方向リーク電流の少ないＳ電極を上記半導体基
板上に形成し得るので、必ずしもＳ電極の形状を円にす
る必要のないことが確認された。
この発明は、上述の実験結果にもとずいてなされたもの
で、電極が通常の円形ならばこの上にボンデイングすべ
く重ね合わせたボンディングワイヤに隠れて重ね合わせ
状態の識別困難な上記電極を同一面積に保持しつつ変形
して上記ボンデイングワイヤの側面から一部が露出する
ような所定形状にすることによつて、上記電極と上記ボ
ンデイングワイヤとの位置合わせを精度よく行い得るよ
うにして、上記電極の面積の減少を図り、その高周波特
性の向上を図り得る超高周波用半導体装置を提供するこ
とを目的とする。第３図はこの発明による一実施例のダ
円形状のＳ電極の上にボンデイングワイヤを重ね合わせ
、これを実体顕微鏡で観察した状態を説明するための図
である。
で、電極が通常の円形ならばこの上にボンデイングすべ
く重ね合わせたボンディングワイヤに隠れて重ね合わせ
状態の識別困難な上記電極を同一面積に保持しつつ変形
して上記ボンデイングワイヤの側面から一部が露出する
ような所定形状にすることによつて、上記電極と上記ボ
ンデイングワイヤとの位置合わせを精度よく行い得るよ
うにして、上記電極の面積の減少を図り、その高周波特
性の向上を図り得る超高周波用半導体装置を提供するこ
とを目的とする。第３図はこの発明による一実施例のダ
円形状のＳ電極の上にボンデイングワイヤを重ね合わせ
、これを実体顕微鏡で観察した状態を説明するための図
である。
図において、３ｂはこの実施例のＳ電極で、第２図に示
したＳ電極３ａと同一面積のダ円形である。
したＳ電極３ａと同一面積のダ円形である。
このＳ電極３ｂの短径と平行にボンデイングワイヤ５ａ
が重ねてある。そこで、Ｓ電極３ｂの長径２Ｒ１を直径
１０μｍ程度のボンデイングワイヤ５ａの両側へそれぞ
れ長さＤｌ，Ｄ２だけ露見するようにすると、これらの
長さＤｌ，Ｄ２をそれぞれ実体顕微鏡で目測しながら、
Ｓ電極３ｂとボンデイングワイヤ５ａとを正確に位置合
わせすることができる。実際の作業では１００倍前後の
倍率の実体顕微鏡を使用するので、確認できる長さ（Ｄ
，＋Ｄ２）として、Ｄ１＋Ｄ２≧１．０μｍが必要であ
る。一方、ボンデイングワイヤの直径が実用上１０ｐｍ
程度以上ないと切れ易く使用できないため、Ｓ電極３ｂ
の長径２Ｒ１の限界は次式のようになる。２Ｒ１≧１０
μｍ＋１μｍ＝１１μｍ・・・・・・・・・〔１〕とこ
ろが、Ｓ電極３ｂの長径２Ｒ１をどんどん長くすると、
Ｓ電極３ｂのボンデイングワイヤ５ａの両側から露出す
る長さＤｌ，Ｄ２は大きくなり、Ｓ電極３ｂとボンデイ
ングワイヤ５ａとの位置合わせが容易になるが、Ｓ電極
３ｂの短径２Ｒ２が短かくなりすぎて、ボンデイングワ
イヤ５ａとＳ電極３ｂとの接触面積が小さくなり、ボン
デイングワイヤ５ａの直列抵抗の増加を引きおこすこと
になる。
が重ねてある。そこで、Ｓ電極３ｂの長径２Ｒ１を直径
１０μｍ程度のボンデイングワイヤ５ａの両側へそれぞ
れ長さＤｌ，Ｄ２だけ露見するようにすると、これらの
長さＤｌ，Ｄ２をそれぞれ実体顕微鏡で目測しながら、
Ｓ電極３ｂとボンデイングワイヤ５ａとを正確に位置合
わせすることができる。実際の作業では１００倍前後の
倍率の実体顕微鏡を使用するので、確認できる長さ（Ｄ
，＋Ｄ２）として、Ｄ１＋Ｄ２≧１．０μｍが必要であ
る。一方、ボンデイングワイヤの直径が実用上１０ｐｍ
程度以上ないと切れ易く使用できないため、Ｓ電極３ｂ
の長径２Ｒ１の限界は次式のようになる。２Ｒ１≧１０
μｍ＋１μｍ＝１１μｍ・・・・・・・・・〔１〕とこ
ろが、Ｓ電極３ｂの長径２Ｒ１をどんどん長くすると、
Ｓ電極３ｂのボンデイングワイヤ５ａの両側から露出す
る長さＤｌ，Ｄ２は大きくなり、Ｓ電極３ｂとボンデイ
ングワイヤ５ａとの位置合わせが容易になるが、Ｓ電極
３ｂの短径２Ｒ２が短かくなりすぎて、ボンデイングワ
イヤ５ａとＳ電極３ｂとの接触面積が小さくなり、ボン
デイングワイヤ５ａの直列抵抗の増加を引きおこすこと
になる。
したがつて、Ｓ電極３ｂを形成するための通常の写真製
版の精度を考慮に入れて、Ｓ電極３ｂの短径２Ｒ２の限
界は次のようになる。２Ｒ２−＞４μｍ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ 〔〕ところで、上記〔１
〕式および〔〕式の条件を満たすダ円形のＳ電極と同一
面積の円形のＳ電極の直径２Ｒ０の限界は次のようにな
る。
版の精度を考慮に入れて、Ｓ電極３ｂの短径２Ｒ２の限
界は次のようになる。２Ｒ２−＞４μｍ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ 〔〕ところで、上記〔１
〕式および〔〕式の条件を満たすダ円形のＳ電極と同一
面積の円形のＳ電極の直径２Ｒ０の限界は次のようにな
る。
上述のように、実用上の使用限界である１．０μｍ程度
の直径のボンデイングワイヤとこのボンデイングワイヤ
の断面積より小さい面積のＳ電極との位置合わせを精度
よく行うことができる。
の直径のボンデイングワイヤとこのボンデイングワイヤ
の断面積より小さい面積のＳ電極との位置合わせを精度
よく行うことができる。
よつて、この実施例のＳ電極３ｂでは、上記〔ｌ〕式を
満たす直径２Ｒ０の円面積までＳ電極３ｂの面積の減少
を図り、そのしや断周波数Ｆｃの増大を容易に図り得る
シヨツキダイオードを提供することができる。第４図は
この発明による他の実施例のＳ電極の上にボンデイング
ワイヤを重ね合わせ、これを実体顕微鏡で観察した状態
を示す図である。
満たす直径２Ｒ０の円面積までＳ電極３ｂの面積の減少
を図り、そのしや断周波数Ｆｃの増大を容易に図り得る
シヨツキダイオードを提供することができる。第４図は
この発明による他の実施例のＳ電極の上にボンデイング
ワイヤを重ね合わせ、これを実体顕微鏡で観察した状態
を示す図である。
図において、３ｃはこの実施例のＳ電極で、このＳ電極
３ｃは半円形と長方形とを組合わせた形状であるほかは
、第３図に示したＳ電極３ｂと同様である。
３ｃは半円形と長方形とを組合わせた形状であるほかは
、第３図に示したＳ電極３ｂと同様である。
したがつて、Ｓ電極３ｃの効果もＳ電極３ｂと同様であ
ることは容易に理解できよう。なお、これまで、微少な
Ｓ電極を有するシヨツトキダイオードについて述べてき
たが、この発明はこれに限らず、この他のＰｎ接合電極
もしくはオーミツク電極などの微少な電極を有する超高
周波用半導体装置にも適用することができる。以上、説
明したように、この発明によれば、半導体基体の主面上
に設けられた電極が通常の円形ならばこの上にボンデイ
ングすべく重ね合わせたボンデイングワイヤに隠れて重
ね合わせ状態の識別困難なものにおいて、上記電極を同
一面積に保持しつつ上記ボンデイングワイヤの側面から
一部が露出するような所定形状にしてあるので、゛上記
電極と上記ボンデイングワイヤとの位置合わせを精度よ
く行うことができる。よつて、上記電極の面積の減少を
図り、その高周波特性の向上を図り得る超高周波用半導
体装置を提供することができる。
ることは容易に理解できよう。なお、これまで、微少な
Ｓ電極を有するシヨツトキダイオードについて述べてき
たが、この発明はこれに限らず、この他のＰｎ接合電極
もしくはオーミツク電極などの微少な電極を有する超高
周波用半導体装置にも適用することができる。以上、説
明したように、この発明によれば、半導体基体の主面上
に設けられた電極が通常の円形ならばこの上にボンデイ
ングすべく重ね合わせたボンデイングワイヤに隠れて重
ね合わせ状態の識別困難なものにおいて、上記電極を同
一面積に保持しつつ上記ボンデイングワイヤの側面から
一部が露出するような所定形状にしてあるので、゛上記
電極と上記ボンデイングワイヤとの位置合わせを精度よ
く行うことができる。よつて、上記電極の面積の減少を
図り、その高周波特性の向上を図り得る超高周波用半導
体装置を提供することができる。
第１図はシヨツトキダイオードのオーバレイ構造のＳ電
極を説明するための断面図、第２図は半径４μｍ程度の
円形のＳ電極上に直径１０μｍ程度のボンデイングワイ
ヤを重ね合わせ、これを実体顕微鏡で観察した状態を示
す図、第３図はこの発明による一実施例のＳ電極の上に
ボンデイングワイヤを重ね合わせ、これを実体顕微鏡で
観察した状態を説明するための図、第４図はこの発明に
よる他の実施例のＳ電極の上にボンデイングワイヤを重
ね合わせ、これを実体顕微鏡で観察した状態を示す図で
ある。 図において、１は半導体基板、２は絶縁保護膜、３，３
ａ，３ｂ，３ｃはそれぞれＳ電極、４はボンデイング用
電極、５，５ａはそれぞれボンデイングワイヤを示す。
極を説明するための断面図、第２図は半径４μｍ程度の
円形のＳ電極上に直径１０μｍ程度のボンデイングワイ
ヤを重ね合わせ、これを実体顕微鏡で観察した状態を示
す図、第３図はこの発明による一実施例のＳ電極の上に
ボンデイングワイヤを重ね合わせ、これを実体顕微鏡で
観察した状態を説明するための図、第４図はこの発明に
よる他の実施例のＳ電極の上にボンデイングワイヤを重
ね合わせ、これを実体顕微鏡で観察した状態を示す図で
ある。 図において、１は半導体基板、２は絶縁保護膜、３，３
ａ，３ｂ，３ｃはそれぞれＳ電極、４はボンデイング用
電極、５，５ａはそれぞれボンデイングワイヤを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基体の主面上に設けられた電極が通常の円形
ならばこの上にボンディングすべく重ね合わせたボンデ
ィングワイヤに隠れて重ね合わせ状態の識別困難なもの
において、上記電極を同一面積に保持しつつ変形して上
記ボンディングワイヤの側面から一部が露出するような
所定形状としたことを特徴とする超音周波用半導体装置
。 ２ 電極がショットキ接合電極であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の超高周波用半導体装置。 ３ 電極の形状をダ円形状にしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超高周波用半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53023248A JPS5923113B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 超高周波用半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53023248A JPS5923113B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 超高周波用半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54115067A JPS54115067A (en) | 1979-09-07 |
| JPS5923113B2 true JPS5923113B2 (ja) | 1984-05-30 |
Family
ID=12105287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53023248A Expired JPS5923113B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 超高周波用半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923113B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018074404A1 (ja) | 2016-10-17 | 2018-04-26 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | ポリロタキサンを有して形成する架橋体を含有する球状粉体及びその製造方法 |
-
1978
- 1978-02-28 JP JP53023248A patent/JPS5923113B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018074404A1 (ja) | 2016-10-17 | 2018-04-26 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | ポリロタキサンを有して形成する架橋体を含有する球状粉体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54115067A (en) | 1979-09-07 |
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