JP2000031500A - High frequency semiconductor device - Google Patents

High frequency semiconductor device

Info

Publication number
JP2000031500A
JP2000031500A JP11122144A JP12214499A JP2000031500A JP 2000031500 A JP2000031500 A JP 2000031500A JP 11122144 A JP11122144 A JP 11122144A JP 12214499 A JP12214499 A JP 12214499A JP 2000031500 A JP2000031500 A JP 2000031500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strip line
signal output
signal input
semiconductor substrate
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11122144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Ishikawa
修 石川
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11122144A priority Critical patent/JP2000031500A/en
Publication of JP2000031500A publication Critical patent/JP2000031500A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superior high frequency semiconductor device having a constitution capable of accurately measuring the high frequency characteristics, such as input and output impedances, etc., at chip ends, without assembling. SOLUTION: An FET 3, a signal input stripline for inputting signals to the FET 3 and a signal output stripline for outputting signals to the outside are formed on one main plane of a compd. semiconductor substrate 4, and high frequency measuring surface ground electrodes 5, respectively formed near the signal input end of the signal input strip line and near the signal output end of the signal output strip line and a back side electrode 8 formed on the other main plane of the compd. semiconductor substrate 4 are electrically connected via V-grooves 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、FETとストリッ
プ線路がGaAs等の半導体基板上に一体形成された高
周波半導体装置に関する。
The present invention relates to a high-frequency semiconductor device in which an FET and a strip line are integrally formed on a semiconductor substrate such as GaAs.

【0002】[0002]

【従来の技術】10GHz以上の高周波においては、半
絶縁性GaAs基板を誘電体として用いることによりス
トリップ線路をコンパクトに形成できるので、FETと
ストリップ線路を同一GaAs基板上に一体形成しても
チップサイズはそれほど大きくならず、しかもストリッ
プ線路で構成したインピーダンス整合回路により入出力
のインピーダンスを50Ωに上げることができ、損失の
少ない高周波回路を構成することが可能となる。
2. Description of the Related Art At a high frequency of 10 GHz or more, a strip line can be formed compactly by using a semi-insulating GaAs substrate as a dielectric material. Is not so large, and the impedance of the input and output can be increased to 50Ω by the impedance matching circuit constituted by the strip line, so that a high-frequency circuit with less loss can be constituted.

【0003】半絶縁性GaAs基板に、FETとストリ
ップ線路を一体形成したこの種の高周波半導体装置にお
いて、ストリップ線路は表面に形成された所定の特性イ
ンピーダンスを得るための一定幅を有する線路と裏面電
極とで構成される。従って、半絶縁性GaAs基板上に
FETとストリップ線路を一体形成したチップの高周波
特性を測定する場合、必ず表面側に位置するストリップ
線路とチップ裏面の裏面電極を用いて測定する必要があ
る。
In this type of high-frequency semiconductor device in which an FET and a strip line are integrally formed on a semi-insulating GaAs substrate, the strip line is formed on the surface and has a constant width for obtaining a predetermined characteristic impedance and a back electrode. It is composed of Therefore, when measuring the high-frequency characteristics of a chip in which an FET and a strip line are integrally formed on a semi-insulating GaAs substrate, it is necessary to always use the strip line located on the front surface and the back electrode on the back surface of the chip.

【0004】しかしながら、従来のこの種のチップにお
いては、チップ表面には入力側ストリップ線路および出
力側ストリップ線路のみしかなく、接地された電極が入
力端および出力端のストリップ線路の両側もしくは片側
に形成されていないため、チップ端部における入出力イ
ンピーダンスの測定は極めて困難となり、入出力インピ
ーダンスの測定に関しては、パッケージ等に組み立てを
してから測定しており、測定誤差が大きく信頼性が不十
分で、チップ端部におけるインピーダンスを正確に測定
することは極めて難しかった。
However, in this type of conventional chip, only the input side strip line and the output side strip line are provided on the chip surface, and grounded electrodes are formed on both sides or one side of the input end and output end strip lines. It is extremely difficult to measure the input / output impedance at the chip end because it is not performed.As for the measurement of the input / output impedance, it is measured after assembling it in a package etc., and the measurement error is large and the reliability is insufficient. It has been extremely difficult to accurately measure the impedance at the end of the chip.

【0005】図2は、従来の半絶縁性GaAs基板上に
FETとストリップ線路が一体形成された高周波半導体
装置である。図2において、入力側整合回路1はゲート
端子Gに、出力側整合回路2はドレイン端子Dに接続さ
れ、FET3の入力および出力インピーダンスを50Ω
近傍に上げ、インピーダンスの不整合による損失を小さ
く押さえる働きをする。入力側整合回路1および出力側
整合回路2は半絶縁性GaAs基板4の主面側にあり、
この半絶縁性GaAs基板4を誘電体とし、図2には示
していないが半絶縁性GaAs基板の裏面に形成された
裏面電極との間でストリップ線路が構成される。
FIG. 2 shows a conventional high frequency semiconductor device in which an FET and a strip line are integrally formed on a semi-insulating GaAs substrate. 2, the input side matching circuit 1 is connected to the gate terminal G, the output side matching circuit 2 is connected to the drain terminal D, and the input and output impedance of the FET 3 is set to 50Ω.
It works to keep the loss due to impedance mismatch small. The input side matching circuit 1 and the output side matching circuit 2 are on the main surface side of the semi-insulating GaAs substrate 4,
The semi-insulating GaAs substrate 4 is made of a dielectric material, and a strip line is formed between the semi-insulating GaAs substrate and a back electrode formed on the back surface of the semi-insulating GaAs substrate (not shown in FIG. 2).

【0006】入力信号は、入力側整合回路1のチップ端
部より入り、FET3により増幅され、出力側整合回路
2を通りその端部より外部へ引き出される。端子Sは、
V溝を用いて裏面電極に接続されたFET3のソース端
子である。
[0006] The input signal enters the chip end of the input side matching circuit 1, is amplified by the FET 3, passes through the output side matching circuit 2, and is drawn out from the end. Terminal S is
This is the source terminal of FET3 connected to the back electrode using the V groove.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図2に示した従来の高
周波半導体装置においては、チップの高周波特性を測定
する場合、実際にパッケージ等に組み立てし、チップの
入力端および出力端をボンディングワイヤーで接続する
ことにより初めて測定が可能となる。従って、パッケー
ジに組み立てる前つまりウエーハー状態もしくはチップ
状態で高周波特性を評価することは極めて困難であっ
た。
In the conventional high-frequency semiconductor device shown in FIG. 2, when measuring the high-frequency characteristics of a chip, the chip is actually assembled in a package or the like, and the input and output ends of the chip are bonded with bonding wires. The measurement is possible only by connecting. Therefore, it has been extremely difficult to evaluate high-frequency characteristics before assembling into a package, that is, in a wafer state or a chip state.

【0008】また、ボンディングワイヤー等を用いてパ
ッケージに組んだ状態での入出力インピーダンス等の高
周波性能は、誤差が非常に大きく、外部のインピーダン
ス整合回路を設計し、完全にインピーダンスを50Ωに
する場合に大きな誤差の原因となり、インピーダンスの
不整合を生じていた。
In addition, the high frequency performance such as input / output impedance when assembled into a package using bonding wires or the like has a very large error. When an external impedance matching circuit is designed to completely reduce the impedance to 50Ω. This causes a large error and causes impedance mismatch.

【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、チップ端部の入力および出力インピーダンス等の高
周波特性を、組み立てをすることなく正確に測定できる
構成を有する優れた高周波半導体装置を提供することを
目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and provides an excellent high-frequency semiconductor device having a configuration capable of accurately measuring high-frequency characteristics such as input and output impedances of a chip end without assembling. It is intended to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、本発明では、FETとストリップ線路を同
一の化合物半導体基板の主面上に一体形成した高周波半
導体装置において、入力側のストリップ線路の入力端の
両側または片側、および出力側のストリップ線路の出力
端の両側または片側に、基板の反対主面側に形成された
裏面電極に孔を介して電気的に接続された高周波特性測
定用の表面電極を配置する。そして、この表面電極に高
周波プローバを用いて高周波特性を測定する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a high frequency semiconductor device in which an FET and a strip line are integrally formed on the main surface of the same compound semiconductor substrate. High-frequency characteristics electrically connected to both sides or one side of the input end of the strip line and both sides or one side of the output end of the output side of the strip line via holes to the back electrode formed on the opposite main surface side of the substrate. Place a surface electrode for measurement. Then, high-frequency characteristics are measured using a high-frequency prober for the surface electrode.

【0011】ここで、表面電極は、少なくとも一部が化
合物半導体基板の平坦部上に形成され、または、ストリ
ップ線路から、高周波特性に影響を及ぼさない程度の距
離に配置されている構成となっている。
Here, at least a part of the surface electrode is formed on a flat portion of the compound semiconductor substrate, or is arranged at a distance from the strip line so as not to affect the high frequency characteristics. I have.

【0012】本発明は、上記した構成によりチップをボ
ンディングワイヤーを用いてパッケージ上に組み立てる
ことなくウエーハー状態もしくはチップ状態の入出力イ
ンピーダンス等の高周波特性を誤差なく測定することが
可能となる。
According to the present invention, it is possible to measure high-frequency characteristics such as input / output impedance in a wafer state or a chip state without errors without assembling a chip on a package using bonding wires.

【0013】また、チップ外部に整合回路を設ける場
合、チップ端部のインピーダンスが正確に測定できるの
で、50Ωの完全整合が可能となる。
When a matching circuit is provided outside the chip, the impedance at the end of the chip can be accurately measured, so that a perfect matching of 50Ω can be achieved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の高周波半導体装
置の一実施例を示す平面図および断面構造図である。図
1において、図2と等価な構成部分には同一の参照番号
および記号を付して示す。
FIG. 1 is a plan view and a sectional view showing an embodiment of a high-frequency semiconductor device according to the present invention. 1, components equivalent to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and symbols.

【0015】図1(a)に示した本発明の一実施例は、
半絶縁性GaAs基板4の主面上に、入力側整合回路1
および出力側整合回路2が、FET3の入力および出力
側に一体形成されており、信号入力用ストリップ線路の
信号入力端および信号出力用ストリップ線路の信号出力
端の両側には、表面接地電極5が配置されている。表面
接地電極5はV溝6を介して、裏面電極に電気的に接続
される。また、表面接地電極5は、V溝6から半絶縁性
GaAs基板4の平坦部にかけて形成されている。
One embodiment of the present invention shown in FIG.
On the main surface of the semi-insulating GaAs substrate 4, an input-side matching circuit 1
And an output-side matching circuit 2 are integrally formed on the input and output sides of the FET 3, and a surface ground electrode 5 is provided on both sides of the signal input end of the signal input strip line and the signal output end of the signal output strip line. Are located. The front ground electrode 5 is electrically connected to the back electrode via the V groove 6. The surface ground electrode 5 is formed from the V groove 6 to the flat part of the semi-insulating GaAs substrate 4.

【0016】図1(b)は、図1(a)のA−A’線で
の断面図を示している。図1(b)において、ストリッ
プ線路表面電極7は表面接地電極5の中央部に位置し、
表面接地電極5はV溝6を介して、ストリップ線路裏面
電極8と電気的に接続される。従って、チップの入力端
および出力端のインピーダンスを測定する場合、チップ
をボンディングワイヤーを用いて組み立てることなく、
ウエーハー状態もしくはチップ状態で、表面側から高周
波プローバー等を用いて測定することが可能となる。さ
らに、チップ端部における入出力インピーダンスを正確
に測定できるので、外部に整合回路を設ける場合も設計
が非常に容易となる。
FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1A. In FIG. 1B, the strip line surface electrode 7 is located at the center of the surface ground electrode 5,
Front ground electrode 5 is electrically connected to strip line back electrode 8 via V groove 6. Therefore, when measuring the impedance of the input terminal and the output terminal of the chip, without assembling the chip using bonding wires,
In a wafer state or a chip state, measurement can be performed from the front side using a high-frequency prober or the like. Further, since the input / output impedance at the end of the chip can be accurately measured, the design becomes very easy even when an external matching circuit is provided.

【0017】表面接地電極5とストリップ線路表面電極
7の間隔は、30μm程度あれば高周波的に影響を及ぼ
すことはない。なお、本発明はGaAs以外の他の化合
物半導体にも適用できるものである。
If the distance between the surface ground electrode 5 and the strip line surface electrode 7 is about 30 μm, there is no effect on high frequency. The present invention is applicable to compound semiconductors other than GaAs.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
次の効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0019】(1)チップの入力端および出力端に、裏
面電極に接続された表面接地電極を配置してあるので、
ボンディングワイヤー等を用いて組み立てをしなくて
も、ウエーハー状態もしくはチップ状態で、表面側から
高周波プローバー等を用いて、基板表面側から入力端お
よび出力端のインピーダンス等の高周波特性を測定する
ことが可能となる。
(1) Since the front ground electrode connected to the back electrode is arranged at the input terminal and the output terminal of the chip,
Without assembling using bonding wires, it is possible to measure high-frequency characteristics such as the impedance of the input and output terminals from the substrate surface side using a high-frequency prober or the like from the surface side in the wafer state or chip state. It becomes possible.

【0020】(2)チップの入力端および出力端のイン
ピーダンスが正確に測定できるので、チップの外部の整
合回路の設計が容易となる。
(2) Since the impedances at the input terminal and the output terminal of the chip can be accurately measured, it is easy to design a matching circuit outside the chip.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)本発明の高周波半導体装置の一実施例を
示す平面図 (b)(a)の平面図のA−A’線断面図
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of a high-frequency semiconductor device according to the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in the plan view of FIG.

【図2】従来の高周波半導体装置を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing a conventional high-frequency semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力側整合回路 2 出力側整合回路 3 FET 4 半絶縁性GaAs基板 5 表面接地電極 6 V溝 7 ストリップ線路表面電極 8 ストリップ線路裏面電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input side matching circuit 2 Output side matching circuit 3 FET 4 Semi-insulating GaAs substrate 5 Surface ground electrode 6 V groove 7 Strip line surface electrode 8 Strip line back surface electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01P 5/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01P 5/08

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 FETと、前記FETに信号を入力する
信号入力用ストリップ線路と、前記FETからの信号を
外部に導出する信号出力用ストリップ線路とが化合物半
導体基板の一方の主面上に形成され、前記信号入力用ス
トリップ線路の信号入力端近傍および前記信号出力用ス
トリップ線路の信号出力端近傍のそれぞれに形成された
高周波測定用の表面電極と、前記化合物半導体基板の他
方の主面上に形成された裏面電極とが、前記化合物半導
体基板に形成された孔を介して電気的に接続されている
高周波半導体装置。
1. An FET, a signal input stripline for inputting a signal to the FET, and a signal output stripline for leading a signal from the FET to the outside are formed on one main surface of the compound semiconductor substrate. A surface electrode for high-frequency measurement formed near the signal input end of the signal input strip line and near the signal output end of the signal output strip line, and on the other main surface of the compound semiconductor substrate. A high-frequency semiconductor device in which the formed back electrode is electrically connected to the compound semiconductor substrate via a hole formed in the compound semiconductor substrate.
【請求項2】 化合物半導体基板と、前記化合物半導体
基板の一方の主面側に形成されたFETおよび信号入力
用ストリップ線路および信号出力用ストリップ線路と、
前記信号入力用ストリップ線路の信号入力端の近傍、お
よび前記信号出力用ストリップ線路の信号出力端の近傍
にそれぞれ形成された高周波測定用の表面電極と、前記
化合物半導体基板の他方の主面側に形成された裏面電極
とを有し、前記表面電極と前記裏面電極とが、前記化合
物半導体基板に形成された孔を介して電気的に接続され
ている高周波半導体装置。
2. A compound semiconductor substrate, an FET and a signal input strip line and a signal output strip line formed on one main surface side of the compound semiconductor substrate,
In the vicinity of the signal input end of the signal input strip line, and near the signal output end of the signal output strip line, a surface electrode for high frequency measurement, and on the other main surface side of the compound semiconductor substrate A high-frequency semiconductor device comprising: a back electrode formed; wherein the front electrode and the back electrode are electrically connected to each other through a hole formed in the compound semiconductor substrate.
【請求項3】 化合物半導体基板上にFETと信号入力
用ストリップ線路と信号出力用ストリップ線路とが一体
形成され、前記信号入力用ストリップ線路の信号入力端
の少なくとも一方の側、および前記信号出力用ストリッ
プ線路の信号出力端の少なくとも一方の側に、前記化合
物半導体基板の反対主面側に形成された裏面電極と孔を
介して電気的に接続された高周波測定用の表面電極が形
成された高周波半導体装置。
3. An FET, a signal input strip line, and a signal output strip line are integrally formed on a compound semiconductor substrate, and at least one of a signal input end of the signal input strip line and the signal output strip line. A high-frequency wave having a surface electrode for high-frequency measurement formed on at least one side of the signal output end of the strip line and a back electrode formed on the opposite main surface side of the compound semiconductor substrate and electrically connected through a hole. Semiconductor device.
【請求項4】 2つの表面電極が前記信号入力用ストリ
ップ線路を挟むように形成され、他の2つの表面電極が
前記信号出力用ストリップ線路を挟むように形成されて
いる請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の高周波
半導体装置。
4. The device according to claim 1, wherein two surface electrodes are formed so as to sandwich the signal input strip line, and the other two surface electrodes are formed so as to sandwich the signal output strip line. 3. The high-frequency semiconductor device according to any one of 3.
【請求項5】 前記表面電極の一部は、前記化合物半導
体基板の平坦部に形成されている請求項1ないし請求項
4のいずれかに記載の高周波半導体装置。
5. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein a part of said surface electrode is formed on a flat portion of said compound semiconductor substrate.
【請求項6】 前記孔がV字形状を有し、前記表面電極
と前記裏面電極とが直接接続されている請求項1ないし
請求項5のいずれかに記載の高周波半導体装置。
6. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein said hole has a V-shape, and said front surface electrode and said back surface electrode are directly connected.
【請求項7】 前記表面電極は、前記信号入力用ストリ
ップ線路または前記信号出力用ストリップ線路から、高
周波特性に影響を及ぼさない程度の距離を隔てて形成さ
れている請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の高
周波半導体装置。
7. The device according to claim 1, wherein the surface electrode is formed at a distance from the signal input strip line or the signal output strip line so as not to affect high frequency characteristics. The high-frequency semiconductor device according to any one of the above.
【請求項8】 前記表面電極と前記信号入力用ストリッ
プ線路とが、または前記表面電極と前記信号出力用スト
リップ線路とが、30μm以上離間して形成されている
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の高周波半導
体装置。
8. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the surface electrode and the signal input strip line, or the surface electrode and the signal output strip line are formed at a distance of 30 μm or more. A high-frequency semiconductor device according to any one of the above.
JP11122144A 1999-04-28 1999-04-28 High frequency semiconductor device Pending JP2000031500A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11122144A JP2000031500A (en) 1999-04-28 1999-04-28 High frequency semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11122144A JP2000031500A (en) 1999-04-28 1999-04-28 High frequency semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9156288A Division JPH1093111A (en) 1997-06-13 1997-06-13 High-frequency semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000031500A true JP2000031500A (en) 2000-01-28

Family

ID=14828708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11122144A Pending JP2000031500A (en) 1999-04-28 1999-04-28 High frequency semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000031500A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2605502B2 (en) package
EP0730793A1 (en) Coplanar waveguide-mounted flip chip
JPS6349402B2 (en)
JPH1041714A (en) Dielectric line
US6762493B2 (en) Microwave integrated circuit
JP2000031500A (en) High frequency semiconductor device
JPH08250911A (en) High frequency air-tight module
JP2701825B2 (en) How to measure high frequency characteristics
US6094114A (en) Slotline-to-slotline mounted flip chip
JPH1093111A (en) High-frequency semiconductor device
CA1305219C (en) Test jig for measuring the static characteristics of microwave 3-terminal active components
JPH10242718A (en) Planar dielectric integrated circuit
JP2000031499A (en) Manufacture of high frequency semiconductor device
JPH073827B2 (en) High frequency semiconductor device
JP3430060B2 (en) High frequency semiconductor device
JP2015052574A (en) High frequency characteristics-measuring jig device
JP3852589B2 (en) Microwave integrated circuit, dielectric substrate
JPH1183936A (en) Element evaluation circuit
JPH01273404A (en) High frequency semiconductor device
US20070252660A1 (en) Single-substrate planar directional bridge
JP2668423B2 (en) High frequency circuit measuring device
JP2001044717A (en) Microwave semiconductor device
JPH0262064A (en) Ceramic package
JP2003249534A (en) High-frequency circuit and high-frequency circuit device
JP4193844B2 (en) High frequency amplifier and high frequency wireless communication apparatus