JP2000049169A - 電界効果トランジスタ - Google Patents

電界効果トランジスタ

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JP2000049169A
JP2000049169A JP10212472A JP21247298A JP2000049169A JP 2000049169 A JP2000049169 A JP 2000049169A JP 10212472 A JP10212472 A JP 10212472A JP 21247298 A JP21247298 A JP 21247298A JP 2000049169 A JP2000049169 A JP 2000049169A
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electrode pad
effect transistor
drain
source
drains
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Takahiro Nakamoto
隆博 中本
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より効果的にチップのサイズダウンを図るこ
とのできる電界効果トランジスタを提供する。 【解決手段】 本発明の電界効果トランジスタは、ゲー
トフィンガーの両端にソース及びドレインを設けてなる
電界効果トランジスタであって、上記ゲートフィンガー
に接続されるゲート電極パッドと、上記ソースに接続さ
れるソース電極パッドと、上記ドレインに接続されるド
レイン電極パッドとを備え、上記ソース電極パッド及び
ドレイン電極パッドを、エアーブリッジ構造により、上
記ゲートフィンガー、ソース及びドレインよりなる活性
領域上に設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界効果トランジ
スタの小型化に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、従来のGaAs電界効果トラン
ジスタ100の活性領域、及び、ワイヤボンディング用
の電極パッドを示す図である。図示するように、従来の
GaAs電界効果トランジスタ100の活性領域内に
は、ゲートフィンガー101、ソース102a〜102
d、及び、ドレイン103a〜103cが存在する。ま
た、GaAs電界効果トランジスタ100は、ワイヤボ
ンディング用の電極パッドとして、上記ゲートフィンガ
ー101に接続されるゲート電極パッド104、上記ソ
ース102a〜102dに接続されるソース電極パッド
105a,105b、及び、上記ドレイン103a〜1
03cに接続されるドレイン電極パッド106を備え
る。
【0003】ソース102a,102bとソース電極パ
ッド105aを接続するブリッジ部108a,108
b、及び、ソース102c,102dとソース電極パッ
ド105bを接続するブリッジ部108c,108d
は、それぞれゲートフィンガー101をまたぐブリッジ
状の構造を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記GaAsトランジ
スタチップ100のチップ1枚当たりのコストの低減を
図るには、集積度を高めてチップ1枚のサイズを小さく
し、1枚のウェハから取れるチップの数を増やすことが
要求される。
【0005】しかし、GaAsトランジスタチップ10
0上に設けるボンディング用の電極パッド104,10
5a,105b,106は、正確にボンディング可能な
サイズが必要なため、小型化には一定の限界があり、こ
れがチップ全体のサイズダウンの妨げとなっていた。
【0006】チップのサイズダウンを図るため、基板上
にドレインをソースよりも厚く形成し、当該ドレイン上
に金属板を接続してドレイン電極パッドとし、基板裏面
から基板表面のソースに届く貫通孔を設け、該貫通孔を
介してソースに接続されるソース電極パッドを基板裏面
に設けた半導体装置が提案されている(特公昭63−3
2275号公報)。当該半導体装置では、ソース電極パ
ッド及びドレイン電極パッドの分だけチップサイズを小
さくすることができる。
【0007】しかし、ドレインを厚くすると、該ドレイ
ンの幅も大きくなり、結果として活性領域の面積が増加
してしまう。このように、上記半導体装置では、ソース
電極パッド及びドレイン電極パッドの分だけチップサイ
ズを小さくすることができるが、一方で活性領域の面積
が増加するため、効果的にチップのサイズダウンを図る
ことができない。
【0008】本発明の目的は、より効果的にチップのサ
イズダウンを図ることのできる電界効果トランジスタを
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の電界効果
トランジスタは、複数のフィンガーを持つゲートと、上
記複数のフィンガーの各々を挟む位置に設けられる複数
のソース及びドレインとで構成される電界効果トランジ
スタであって、上記ゲートに接続されるゲート電極パッ
ドと、上記複数のソースの上を横切り、下面に各ソース
に接続される突出部を有するソース電極用パッドと、上
記複数のドレインの上を横切り、下面に各ドレインに接
続される突出部を有するドレイン電極パッドとを備える
ことを特徴とする。
【0010】本発明の第2の電界効果トランジスタは、
上記ソース電極パッドと、該ソース電極パッドの下に位
置する複数のフィンガー及びドレインとの間、並びに、
上記ドレイン電極パッドと、該ドレイン電極パッドの下
に位置する複数のフィンガー及びソースとの間に、絶縁
体を充填したことを特徴とする。
【0011】本発明の第3の電界効果トランジスタは、
上記第1又は第2の電界効果トランジスタにおいて、上
記ゲート電極パッド、ソース電極パッド、及び、ドレイ
ン電極パッドの厚みを、フリップチップボンディング可
能な値に設定したことを特徴とする。
【0012】本発明の第4の電界効果トランジスタは、
2以上の上記請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電
界効果トランジスタからなり、互いのゲート電極パッド
が一体化されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】(1)実施の形態1 以下、実施の形態1にかかるGaAs電界効果トランジ
スタ50について説明する。図1は、GaAs電界効果
トランジスタ50を上から見た図である。図2は、図1
に示すGaAs電界効果トランジスタ50のA−A’断
面図である。図3は、図1に示すGaAs電界効果トラ
ンジスタ50のB−B’断面図である。図4は、図1に
示すGaAs電界効果トランジスタ50のC−C’断面
図である。
【0014】GaAs電界効果トランジスタ50は、従
来のGaAs電界効果トランジスタと同様に、ゲートフ
ィンガー2a〜2fと、該ゲートフィンガー2a〜2f
の両端に設けられるソース1a〜1d及びドレイン3a
〜3cとで構成される活性領域を有する。アルミニウム
(Al)よりなるゲートフィンガー2a〜2fは、半絶
縁性GaAs基板10上に形成したn型GaAs層9上
にショットキ接触して設けられ、上記ゲートフィンガー
2a〜2fの両端に設けられるソース1a〜1d、ドレ
イン3a〜3cは、下層に形成されるソース領域、ドレ
イン領域とそれぞれオーミック接触して設けられる。
【0015】図1に示すように、ゲートフィンガー2a
〜2fに接続されるゲート電極パッド8は、上記活性領
域外に設けられる。ソース1a〜1dに接続されるソー
ス電極パッド4、及び、ドレイン3a〜3cに接続され
るドレイン電極パッド5は、上記活性領域上に設けられ
る。図1に示すように、ソース電極パッド4及びドレイ
ン電極パッド5の図面縦方向の長さは、両方のパッド面
積を広くとるため、活性領域を等分するように設けてあ
る。
【0016】図2に示すように、ソース電極パッド4
は、下面にブリッジ状の構造部を備え、該ブリッジ状の
構造部の橋脚部(下方向への突出部)にあたる接続部6
a〜6dにおいてソース1a〜1dに接続される。同様
に、図3に示すように、ドレイン電極パッド5は、下面
にブリッジ状の構造部を備え、該ブリッジ状の構造部の
橋脚部(下方向への突出部)にあたる接続部7a〜7c
においてドレイン3a〜3cに接続される。
【0017】上記構成を採用して活性領域上にソース電
極パッド4及びドレイン電極パッド5を設けることで、
GaAs電界効果トランジスタ50のチップサイズを小
さくすることができる。また、ソース電極パッド4及び
ドレイン電極パッド5は、それぞれ下面に設けるブリッ
ジ状の構造部においてソース1a〜1d及びドレイン3
a〜3cと接続する構成を採用するため、特にソース1
a〜1d又はドレイン3a〜3cの厚みを大きくする必
要もない。このため、ソース1a〜1d又はドレイン3
a〜3cの幅をを大きくすることなく、即ち、活性領域
の面積を増加させることなく、チップサイズの小型化を
図ることができる。
【0018】図4の断面図に示すように、ゲート電極パ
ッド8、ソース電極パッド4、及び、ドレイン電極パッ
ド5の厚みを、フリップチップボンディング可能な値、
例えば、50μm程度に設定することで、当該トランジ
スタ50をフリップチップとして使用することができ
る。
【0019】また、図5及び図6に示すように、ソース
電極パッド4及びドレイン電極パッド5のブリッジ状の
構造部とn型GaAs層9との間に絶縁体11a〜11
c、及び、12a〜12dを充填しても良い。この場
合、電極パッドが、ブリッジ状の構造部下の活性領域に
与える電気的影響を、効果的に除去することができ、ソ
ース電極パッド4及びドレイン電極パッド5の薄型化を
図ることができる。
【0020】(2)実施の形態2 以下、実施の形態2にかかるGaAs電界効果トランジ
スタ60について説明する。図7は、GaAs電界効果
トランジスタ60を上から見た図である。アルミニウム
(Al)よりなるゲートフィンガー12a〜12lは、
半絶縁性GaAs基板(図示せず)上に形成したn型G
aAs層19上にショットキ接触して設けられ、上記ゲ
ートフィンガー12a〜12lの両端に設けられるソー
ス11a〜11h、ドレイン13a〜13gは、下層に
形成されるソース領域、ドレイン領域とそれぞれオーミ
ック接触して設けられる。
【0021】図示するように、GaAs電界効果トラン
ジスタ60は、ゲート12a〜12f、ソース11a〜
11d及びドレイン13a〜13cで構成される第1の
活性領域と、ゲート12g〜12l、ソース11e〜1
1h及びドレイン13d〜13fで構成される第2の活
性領域を備える。
【0022】ゲートフィンガー12a〜12lに接続さ
れるゲート電極パッド18は、上記第1の活性領域と第
2の活性領域で挟んだ位置に設けられる。第1の活性領
域の上には、ソース11a〜11cに接続されるソース
電極パッド14a、及び、ドレイン13a〜13dに接
続されるドレイン電極パッド15aが設けられる。一
方、第2の活性領域の上には、ソース11d〜11fに
接続されるソース電極パッド14b、及び、ドレイン1
3e〜13hに接続されるドレイン電極パッド15bが
設けられる。
【0023】ソース電極パッド14a及び14bは、下
面にブリッジ状の構造部を有し、該ブリッジ状の構造部
の橋脚部(下方向への突出部)にあたる接続部16a〜
16hにおいてソース11a〜11hに接続される。同
様に、ドレイン電極パッド15a及び15bは、ブリッ
ジ状の構造部を有し、該ブリッジ状の構造部の橋脚部
(下方向への突出部)にあたる接続部17a〜17fに
おいてドレイン13a〜13fに接続される。
【0024】なお、ソース電極パッド14a及び14
b、並びに、ドレイン電極パッド15a及び15bのブ
リッジ状の構造部とn型GaAs層19との間に絶縁体
を充填しても良い。この場合、ソース電極パッド14a
及び14b、並びに、ドレイン電極パッド15a及び1
5bが、ブリッジ上の構造部の下に位置する活性領域に
与える電気的影響を効果的に除去することができ、電極
パッドの薄型化を図ることができる。
【0025】また、上記構成を採用することで、実施の
形態1にかかるGaAs電界効果トランジスタ50、2
個よりも、チップサイズを小さくすることができる。
【0026】なお、実施の形態1にかかるGaAs電界
効果トランジスタ50と同様に、ゲート電極パッド1
8、ソース電極パッド14a及び14b、並びに、ドレ
イン電極パッド15a及び15bの厚みを、フィリップ
チップボンディング可能な値、例えば、50μm程度に
設定することで、当該GaAs電界効果トランジスタ6
0をフリップチップとして使用することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の第1の電界効果トランジスタ
は、活性領域上にソース電極パッド及びドレイン電極パ
ッドを設けることで、活性領域外にある電極パッドの面
積を低減し、チップのサイズダウンを図ることができ
る。また、ソース電極パッド及びドレイン電極パッドの
下面に設ける突出部においてソース及びドレインと接続
する構成を採用するため、特にソース及びドレインの何
れか一方の厚みを大きくする必要もない。このため、ソ
ース又はドレインの幅を大きくすることなく、即ち、活
性領域の面積を増加させることなく、チップサイズの小
型化を図ることができる。
【0028】本発明の第2の電界効果トランジスタは、
上記ソース電極パッドと、該ソース電極パッドの下に位
置する複数のフィンガー及びドレインとの間、並びに、
上記ドレイン電極パッドと、該ドレイン電極パッドの下
に位置する複数のフィンガー及びソースとの間に、絶縁
体を充填したことで、電極パッドが活性領域に与える電
気的な影響を低減し、該ソース電極パッド及びドレイン
電極パッドの薄型化を図ることができる。
【0029】また、本発明の第3の電界効果トランジス
タは、上記第1又は第2の電界効果トランジスタにおい
て、ゲート電極パッド、ソース電極パッド、及び、ドレ
イン電極パッドの厚みをフリップチップボンディング可
能な値に設定することで、当該トランジスタをフリップ
チップとして使用可能にする。
【0030】また、本発明の第4の電界効果トランジス
タは、2以上の上記第1乃至第3の何れかの電界効果ト
ランジスタであって、互いのゲート電極パッドを一体化
することで、チップの一層のサイズダウンを図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1にかかるGaAs電界効果トラ
ンジスタを上から見た図である。
【図2】 図1に示したGaAs電界効果トランジスタ
のA−A’断面図である。
【図3】 図1に示したGaAs電界効果トランジスタ
のB−B’断面図である。
【図4】 図1に示したGaAs電界効果トランジスタ
のC−C’断面図である。
【図5】 図1に示したGaAs電界効果トランジスタ
の変形例のA−A’断面図である。
【図6】 図1に示したGaAs電界効果トランジスタ
の変形例のB−B’断面図である。
【図7】 実施の形態2にかかるGaAs電界効果トラ
ンジスタを上から見た図である。
【図8】 従来のGaAs電界効果トランジスタを上か
ら見た図である。
【符号の説明】
1a〜1d,11a〜11h,102 ソース、2a〜
2f,12a〜12l,101 ゲートフィンガー、3
a〜3c,13a〜13f,103 ドレイン、4,1
4a,14b,105 ソース電極パッド、5,15
a,15b,106 ドレイン電極パッド、6a〜6
d,7a〜7c,16a〜16h,17a〜17f 接
続部、8,18,104 ゲート電極パッド、9,1
9,107 n型GaAs層、10 半絶縁性GaAs
基板、50,60,100 GaAs電界効果トランジ
スタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のフィンガーを持つゲートと、上記
    複数のフィンガーの各々を挟む位置に設けられる複数の
    ソース及びドレインとで構成される電界効果トランジス
    タであって、 上記ゲートに接続されるゲート電極パッドと、 上記複数のソースの上を横切り、下面に各ソースに接続
    される突出部を有するソース電極用パッドと、 上記複数のドレインの上を横切り、下面に各ドレインに
    接続される突出部を有するドレイン電極パッドとを備え
    ることを特徴とする電界効果トランジスタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電界効果トランジスタ
    であって、 上記ソース電極パッドと、該ソース電極パッドの下に位
    置する複数のフィンガー及びドレインとの間、並びに、
    上記ドレイン電極パッドと、該ドレイン電極パッドの下
    に位置する複数のフィンガー及びソースとの間に、絶縁
    体を充填したことを特徴とする電界効果トランジスタ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の電界効果
    トランジスタにおいて、 上記ゲート電極パッド、ソース電極パッド、及び、ドレ
    イン電極パッドの厚みを、フリップチップボンディング
    可能な値に設定したことを特徴とする電界効果トランジ
    スタ。
  4. 【請求項4】 2以上の上記請求項1乃至請求項3の何
    れかに記載の電界効果トランジスタからなり、互いのゲ
    ート電極パッドが一体化されていることを特徴とする電
    界効果トランジスタ。
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