JP2001237376A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2001237376A
JP2001237376A JP2000045828A JP2000045828A JP2001237376A JP 2001237376 A JP2001237376 A JP 2001237376A JP 2000045828 A JP2000045828 A JP 2000045828A JP 2000045828 A JP2000045828 A JP 2000045828A JP 2001237376 A JP2001237376 A JP 2001237376A
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inductor
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Kazunori Asano
和則 麻埜
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which has a high power efficiency and a low power consumption and can realize a small high frequency power amplifier. SOLUTION: The semiconductor device is composed of a GaAs substrate 1, an active element, i.e., comb-like gate structure field effect transistor 3A formed on the surface of the GaAs substrate 1, and a plurality of serial resonator circuits 7 formed on a multilayer wiring layer on the surface of the GaAs substrate 1.

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、高周波用半導体装
置に関し、特に高効率化に好適な半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device suitable for high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高周波用電力増幅器の消費電力低
減のため、電力増幅素子の出力側に直列共振回路を付加
し、動作周波数の第2次高調波に対し低インピーダンス
で終端することにより電力効率を向上させる手段がよく
知られている。従来例として第4図に示す高周波用電力
増幅器があり、第4図において、トランジスタチップ4
1の出力用ボンディングパッド42と誘電体チップ44
に形成されたキャパシタ45とが金属線43により接続
され、金属線43のインダクタンスとキャパシタ45の
キャパシタンスとによる第2次高調波に対する直列共振
回路が構成され、電力効率が向上されるようになってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the power consumption of a high-frequency power amplifier, a series resonance circuit is added to the output side of a power amplification element, and the power is terminated by terminating the second harmonic of the operating frequency with low impedance. Means for improving efficiency are well known. As a conventional example, there is a high-frequency power amplifier shown in FIG. 4, and in FIG.
1 output bonding pad 42 and dielectric chip 44
Are connected by a metal wire 43 to form a series resonance circuit for the second harmonic by the inductance of the metal wire 43 and the capacitance of the capacitor 45, so that the power efficiency is improved. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例においては、第2次高調波に対する直列共振回
路がトランジスタチップ41に対して外付けであるキャ
パシタ45と金属線43とにより構成され、金属線43
のインダクタンスを利用しているため出力用ボンディン
グパッド42とキャパシタ45とを離れた位置に配置し
なければならず、電力損失が増大するとともに増幅器と
しての実装面積が大きくなってしまうという問題があっ
た。
However, in the above-mentioned conventional example, the series resonance circuit for the second harmonic is composed of the capacitor 45 and the metal wire 43 external to the transistor chip 41, Line 43
In this case, the output bonding pad 42 and the capacitor 45 must be arranged at a distance from each other, which increases the power loss and increases the mounting area as an amplifier. .

【0004】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、電力効率が高く低消費電力であり、小型
の高周波用電力増幅器を実現できる半導体装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a semiconductor device which has high power efficiency, consumes low power, and can realize a small-sized high-frequency power amplifier.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成された能動
素子と、前記表面に形成された多層配線層とを備える半
導体装置であって、前記多層配線層内にインダクタとキ
ャパシタとが直列接続された直列共振回路が形成され、
前記直列共振回路は前記能動素子の出力端子付近に設置
され、前記直列共振回路の一端は前記出力端子に接続さ
れ、前記直列共振回路の他端は電源に接続されることを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A semiconductor device comprising a semiconductor substrate, an active element formed on a surface of the semiconductor substrate, and a multilayer wiring layer formed on the surface, wherein an inductor and a capacitor are connected in series in the multilayer wiring layer. A series resonance circuit is formed,
The series resonance circuit is installed near an output terminal of the active element, one end of the series resonance circuit is connected to the output terminal, and the other end of the series resonance circuit is connected to a power supply.

【0006】また、本発明の半導体装置は、前記キャパ
シタの電極が、前記多層配線層内の第1の層の配線金属
及び第2の層の配線金属により形成されることを特徴と
する。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, the electrode of the capacitor is formed of a wiring metal of a first layer and a wiring metal of a second layer in the multilayer wiring layer.

【0007】また、本発明の半導体装置は、前記電極の
一方が、前記半導体基板に設けられたバイアホールを介
して前記半導体基板の裏面電極に接続されることを特徴
とする。
Further, the semiconductor device of the present invention is characterized in that one of the electrodes is connected to a back electrode of the semiconductor substrate via a via hole provided in the semiconductor substrate.

【0008】また、本発明の半導体装置は、前記インダ
クタが、前記多層配線層内の第3の層の配線金属により
形成されることを特徴とする。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, the inductor is formed of a wiring metal of a third layer in the multilayer wiring layer.

【0009】また、本発明の半導体装置は、前記インダ
クタの一端が、前記出力端子に接続されることを特徴と
する。
Further, the semiconductor device according to the present invention is characterized in that one end of the inductor is connected to the output terminal.

【0010】また、本発明の半導体装置は、半導体基板
と、前記半導体基板の表面に形成された能動素子と、前
記表面に形成された多層配線層とを備える半導体装置で
あって、前記多層配線層内にインダクタとキャパシタと
が直列接続された直列共振回路が形成され、前記直列共
振回路は前記能動素子の出力端子付近に設置され、前記
直列共振回路の一端は前記出力端子に接続され、前記直
列共振回路の他端は電源に接続され、前記キャパシタの
電極が、前記多層配線層内の第1の層の配線金属及び第
2の層の配線金属により形成され、前記電極の一方が、
前記半導体基板に設けられたバイアホールを介して前記
半導体基板の裏面電極に接続され、前記インダクタが、
前記多層配線層内の第3の層の配線金属により形成さ
れ、前記インダクタの一端が、前記出力端子に接続さ
れ、前記インダクタと、前記キャパシタと、前記バイア
ホールとが前記半導体基板の表面上において重なるよう
に配置されていることを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device comprising a semiconductor substrate, an active element formed on a surface of the semiconductor substrate, and a multilayer wiring layer formed on the surface. A series resonance circuit in which an inductor and a capacitor are connected in series is formed in the layer, the series resonance circuit is installed near an output terminal of the active element, one end of the series resonance circuit is connected to the output terminal, The other end of the series resonance circuit is connected to a power supply, and an electrode of the capacitor is formed of a wiring metal of a first layer and a wiring metal of a second layer in the multilayer wiring layer, and one of the electrodes is
The inductor is connected to a back surface electrode of the semiconductor substrate through a via hole provided in the semiconductor substrate,
One end of the inductor is connected to the output terminal, and the inductor, the capacitor, and the via hole are formed on a surface of the semiconductor substrate. It is characterized by being arranged to overlap.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の半導
体装置の構成を図面を参照して説明する。
Next, the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】図1は本発明の第1の実施の形態の半導体
装置の要部平面図であり、図2は本発明の第1の実施の
形態の半導体装置の直列共振回路の構造図であり、図2
(a)は図1のA−A’線に沿う断面図であり、図2
(b)は直列共振回路7に含まれるスパイラルインダク
タ18を説明するための上面図である。
FIG. 1 is a plan view of a main part of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a structural diagram of a series resonance circuit of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. , FIG. 2
FIG. 2A is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.
FIG. 3B is a top view for explaining the spiral inductor 18 included in the series resonance circuit 7.

【0013】図1及び図2(a)に示すように、本発明
の第1の実施の形態の半導体装置は、GaAs基板1
と、GaAs基板1の表面に形成された能動素子である
櫛型ゲート構造電界効果トランジスタ(以下FETと記
す)3Aと、GaAs基板1の表面に形成された多層配
線層22と、多層配線層22内に形成された複数の直列
共振回路7とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2A, a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention
A comb-type field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 3A as an active element formed on the surface of the GaAs substrate 1; a multilayer wiring layer 22 formed on the surface of the GaAs substrate 1; And a plurality of series resonance circuits 7 formed therein.

【0014】櫛型ゲート構造FET3Aは、最小単位の
能動素子であるFETフィンガー2が複数個並列配置さ
れた単位セル3を複数個並列配置して有し、さらにドレ
インバス6、ソースバス5及びゲートバス4を備えてい
る。
The comb-type gate structure FET 3A has a plurality of unit cells 3 in which a plurality of FET fingers 2 as the minimum unit active elements are arranged in parallel, and further includes a drain bus 6, a source bus 5, and a gate. A bus 4 is provided.

【0015】FETフィンガー2は、GaAs基板1に
形成されたドレイン電極2D、ゲート電極2G及びソー
ス電極2Sを備えたMESFETである。
The FET finger 2 is a MESFET having a drain electrode 2D, a gate electrode 2G, and a source electrode 2S formed on a GaAs substrate 1.

【0016】全てのFETフィンガー2のドレイン電極
2Dはドレインバス6に接続され、全てのFETフィン
ガー2のゲート電極2Gはゲートバス4に接続され、全
てのFETフィンガー2のソース電極2Sはソースバス
5に接続されている。
The drain electrodes 2D of all the FET fingers 2 are connected to the drain bus 6, the gate electrodes 2G of all the FET fingers 2 are connected to the gate bus 4, and the source electrodes 2S of all the FET fingers 2 are connected to the source bus 5 It is connected to the.

【0017】それぞれの単位セル3は、ドレインバス6
に接続された信号出力端子であるドレインボンディング
パッド6Aと、ゲートバス4に接続された信号入力端子
であるゲートボンディングパッド4Aとを備えている。
Each unit cell 3 has a drain bus 6
And a drain bonding pad 6A as a signal output terminal connected to the gate bus 4 and a gate bonding pad 4A as a signal input terminal connected to the gate bus 4.

【0018】そして、それぞれの単位セル3のドレイン
ボンディングパッド6A付近に直列共振回路7が配置さ
れている。
A series resonance circuit 7 is arranged near the drain bonding pad 6A of each unit cell 3.

【0019】また、ドレインボンディングパッド6Aに
は金属線10の一端がボンディング接続され、金属線1
0の他端は誘電体基板8上に電極が形成されたキャパシ
タ9にボンディング接続されており、金属線10及びキ
ャパシタ9は出力端子であるドレインボンディングパッ
ド6Aから信号電力を引き出すための出力側整合回路を
構成し、動作周波数の基本波に対するインピーダンス整
合を行っている。
One end of a metal wire 10 is bonded to the drain bonding pad 6A by bonding, and
0 is connected to a capacitor 9 having an electrode formed on a dielectric substrate 8 by bonding. The metal wire 10 and the capacitor 9 are output-side matching for extracting signal power from a drain bonding pad 6A which is an output terminal. A circuit is configured to perform impedance matching for the fundamental wave of the operating frequency.

【0020】次に直列共振回路7の構造について図2を
参照して説明する。図2(a)に示すように、直列共振
回路7は、スパイラルインダクタ18と、MIMキャパ
シタ21と、バイアホール11とから構成され、GaA
s基板1の表面に第1層配線金属によりMIMキャパシ
タ21の下部電極13が形成され、下部電極13の表面
は層間絶縁膜14により被覆され、層間絶縁膜14の上
部に第2層配線金属によりMIMキャパシタ21の上部
電極15が形成され、上部電極15の表面は層間絶縁膜
16により被覆され、層間絶縁膜16の上部に第3層配
線金属により図2(b)に示すようにループ状のスパイ
ラルインダクタ18が形成され、スパイラルインダクタ
18の表面は層間絶縁膜19により被覆され、層間絶縁
膜19の上部に第4層配線金属によりドレインバス6が
形成されている。
Next, the structure of the series resonance circuit 7 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, the series resonance circuit 7 includes a spiral inductor 18, an MIM capacitor 21, and a via hole 11, and has a GaAs structure.
The lower electrode 13 of the MIM capacitor 21 is formed on the surface of the s-substrate 1 by the first-layer wiring metal, the surface of the lower electrode 13 is covered by the interlayer insulating film 14, and the upper layer of the interlayer insulating film 14 is formed by the second-layer wiring metal. The upper electrode 15 of the MIM capacitor 21 is formed, the surface of the upper electrode 15 is covered with an interlayer insulating film 16, and a third layer wiring metal is formed on the interlayer insulating film 16 by a third-layer wiring metal as shown in FIG. The spiral inductor 18 is formed, the surface of the spiral inductor 18 is covered with an interlayer insulating film 19, and the drain bus 6 is formed on the interlayer insulating film 19 by using a fourth-layer wiring metal.

【0021】さらに、スパイラルインダクタ18の一端
は層間絶縁膜16に設けられたスルーホール17を介し
て上部電極15に接続され、スパイラルインダクタ18
の他端は層間絶縁膜19に設けられたスルーホール20
を介してドレインバス6に接続されている。
Further, one end of the spiral inductor 18 is connected to the upper electrode 15 through a through hole 17 provided in the interlayer insulating film 16, and the spiral inductor 18
The other end of through hole 20 provided in interlayer insulating film 19
Is connected to the drain bus 6 via the.

【0022】なお、層間絶縁膜14、16、19は、シ
リコン窒化膜、シリコン酸化膜等の誘電体により形成さ
れている。
The interlayer insulating films 14, 16, and 19 are formed of a dielectric such as a silicon nitride film and a silicon oxide film.

【0023】また、GaAs基板1の裏面から下部電極
13が露呈されるバイアホール11が形成され、バイア
ホール11を含むGaAs基板1の裏面全体にヒートシ
ンクを兼ねた裏面電極12が形成され、さらに裏面電極
12は図示されていない金属面に固着され、図示されて
いない接地電位を供給する電源に接続されている。
A via hole 11 is formed from the back surface of the GaAs substrate 1 so that the lower electrode 13 is exposed. A back electrode 12 also serving as a heat sink is formed on the entire back surface of the GaAs substrate 1 including the via hole 11. The electrode 12 is fixed to a metal surface (not shown) and connected to a power supply for supplying a ground potential (not shown).

【0024】さらに、直列共振回路7のGaAs基板1
の表面における占有面積が最小となるように、スパイラ
ルインダクタ18と、MIMキャパシタ21と、バイア
ホール11とがGaAs基板1の表面上において重なる
ように配置されている。
Further, the GaAs substrate 1 of the series resonance circuit 7
The spiral inductor 18, the MIM capacitor 21, and the via hole 11 are arranged so as to overlap on the surface of the GaAs substrate 1 so that the occupied area on the surface of the GaAs substrate 1 is minimized.

【0025】また、本実施の形態の半導体装置におい
て、直列共振回路7の一端はドレインバス6に接続され
ているが、接続位置はドレインボンディングパッド6A
付近であれば任意でよく、例えば直列共振回路7をドレ
インボンディングパッド6Aと重なるように配置してド
レインボンディングパッド6Aに直接接続することもで
きる。
In the semiconductor device of the present embodiment, one end of the series resonance circuit 7 is connected to the drain bus 6, but the connection position is at the drain bonding pad 6A.
As long as it is in the vicinity, any arrangement may be used. For example, the series resonance circuit 7 may be arranged so as to overlap with the drain bonding pad 6A and directly connected to the drain bonding pad 6A.

【0026】上述の構成により、直列共振回路7の一端
はドレインバス6を介して櫛型ゲート構造FET3Aの
出力端子であるドレインボンディングパッド6Aに接続
され、直列共振回路7の他端は接地され、動作周波数の
第2次高調波に対し直列共振による終端動作が行われ
る。
With the above configuration, one end of the series resonance circuit 7 is connected to the drain bonding pad 6A which is the output terminal of the comb-type gate structure FET 3A via the drain bus 6, and the other end of the series resonance circuit 7 is grounded. A termination operation by series resonance is performed on the second harmonic of the operating frequency.

【0027】ここで、櫛型ゲート構造FET3A全体と
しては直列共振回路7がドレインバス6により複数個並
列接続されることになるため、全ての直列共振回路7か
らなる直列共振回路群のインピーダンスが第2次高調波
に対して最適値となるように、直列共振回路7毎にスパ
イラルインダクタ18のインダクタンス及びMIMキャ
パシタ21のキャパシタンスが設定される。
Here, in the comb-type gate structure FET 3A as a whole, a plurality of series resonance circuits 7 are connected in parallel by the drain bus 6, so that the impedance of the series resonance circuit group including all the series resonance circuits 7 is equal to the first impedance. The inductance of the spiral inductor 18 and the capacitance of the MIM capacitor 21 are set for each series resonance circuit 7 so as to have an optimum value for the second harmonic.

【0028】以上のように、本発明の第1の実施の形態
の半導体装置によれば、動作周波数の第2次高調波に対
する直列共振回路を櫛型ゲート構造FETのドレインボ
ンディングパッド近傍に設置したことにより電力効率を
向上し低消費電力化することができるとともに外付けの
直列共振回路が不要となり高周波用電力増幅器の実装面
積を小さくすることができる。
As described above, according to the semiconductor device of the first embodiment of the present invention, the series resonance circuit for the second harmonic of the operating frequency is provided near the drain bonding pad of the comb-gate type FET. As a result, power efficiency can be improved and power consumption can be reduced, and an external series resonance circuit is not required, so that the mounting area of the high-frequency power amplifier can be reduced.

【0029】また、GaAs基板上の多層配線層内に直
列共振回路を縱積形成したことによりGaAs基板サイ
ズを小さくすることができ高周波用電力増幅器の実装面
積をより小さくすることができる。
Further, since the series resonant circuit is formed in the multilayer wiring layer on the GaAs substrate in a cascade, the size of the GaAs substrate can be reduced, and the mounting area of the high frequency power amplifier can be further reduced.

【0030】さらに、単位セル毎に直列共振回路を設置
し、櫛型ゲート構造FET全体として分散して直列共振
回路を設置したことにより単位セル間の動作のアンバラ
ンスを抑制することができ、それぞれの直列共振回路の
定数を互いに調整して共振帯域幅などの共振特性を変化
させることもできる。
Further, by installing a series resonance circuit for each unit cell and dispersing and installing the series resonance circuit as a whole comb gate FET, it is possible to suppress the imbalance in operation between the unit cells. The resonance characteristics such as the resonance bandwidth can be changed by adjusting the constants of the series resonance circuits.

【0031】次に、図3は、本発明の第2の実施の形態
の半導体装置の要部平面図である。図3に示す本発明の
第2の実施の形態の半導体装置の構成において、図1に
示した本発明の第1の実施の形態の半導体装置と異なる
構成部分は、図1におけるFET3AがFET3Bに変
更され、FET3Aのドレインボンディングパッド6A
がドレインバスと一体化されたドレインボンディングパ
ッド36に変更されている部分である。
FIG. 3 is a plan view of a main part of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. In the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the configuration different from that of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is that the FET 3A in FIG. Changed to the drain bonding pad 6A of the FET 3A.
Is a part which is changed to a drain bonding pad 36 integrated with a drain bus.

【0032】ドレインボンディングパッド36は図1に
おけるドレインボンディングパッド6Aが一列に連結さ
れた形状であり、直列共振回路7はドレインボンディン
グパッド36の下部に配置され、直列共振回路7のイン
ダクタの一端はドレインボンディングパッド36に接続
されている。
The drain bonding pad 36 has a shape in which the drain bonding pads 6A in FIG. 1 are connected in a line, the series resonance circuit 7 is disposed below the drain bonding pad 36, and one end of the inductor of the series resonance circuit 7 is connected to the drain. It is connected to a bonding pad 36.

【0033】なお、図3において、図1に示した本発明
の第1の実施の形態の半導体装置と同一構成部分には同
一符号を付し、その詳しい説明を省略する。
In FIG. 3, the same components as those of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0034】上述の構成により、図1における金属線1
0と同じ機能を有する金属線37をドレインボンディン
グパッド36上の任意の位置に打つことが可能となり、
ドレインボンディングパッド36と直列共振回路7とは
常に近傍にあるため、増幅器実装上の自由度を格段に向
上させることができる。
With the above configuration, the metal wire 1 shown in FIG.
It is possible to strike a metal line 37 having the same function as 0 at an arbitrary position on the drain bonding pad 36,
Since the drain bonding pad 36 and the series resonance circuit 7 are always near each other, the degree of freedom in mounting the amplifier can be remarkably improved.

【0035】なお、本発明の実施の形態の半導体装置に
おいて、能動素子としてGaAs基板に形成されたME
SFETを例としたが、基板を変更しMOSFET或い
はバイポーラトランジスタとすることもできる。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, an ME formed on a GaAs substrate is used as an active element.
Although the SFET is taken as an example, the substrate may be changed to a MOSFET or a bipolar transistor.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置による第1の効果は電力損失を低減し電力効率を向上
し低消費電力化することができることであり、第2の効
果は外付けの直列共振回路が不要となり高周波用電力増
幅器の実装面積を小さくすることができることであり、
第3の効果は多層配線層内に直列共振回路を縱積形成し
たことにより高周波用電力増幅器の実装面積をより小さ
くすることができることであり、第4の効果は単位セル
毎に直列共振回路を設置したことにより各単位セルの動
作のアンバランスを抑制することができ、共振特性即ち
終端条件を変化させることもできることである。
As described above, the first effect of the semiconductor device of the present invention is that the power loss can be reduced, the power efficiency can be improved, and the power consumption can be reduced. The series resonance circuit is unnecessary, and the mounting area of the high frequency power amplifier can be reduced.
The third effect is that the mounting area of the high-frequency power amplifier can be further reduced by forming the series resonance circuit in the multilayer wiring layer in a cascade, and the fourth effect is that the series resonance circuit is provided for each unit cell. With the provision, the imbalance of the operation of each unit cell can be suppressed, and the resonance characteristic, that is, the termination condition can be changed.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の半導体装置の要部
平面図である。
FIG. 1 is a main part plan view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の第1の実施の形態の半導体装置の直列
共振回路の構造図である。
FIG. 2 is a structural diagram of a series resonance circuit of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態の半導体装置の要部
平面図である。
FIG. 3 is a main part plan view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図4】従来例の高周波用電力増幅器の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional high-frequency power amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaAs基板 2 FETフィンガー 2D ドレイン電極 2G ゲート電極 2S ソース電極 3 単位セル 3A、3B 櫛型ゲート構造FET 4 ゲートバス 4A ゲートボンディングパッド 5 ソースバス 6 ドレインバス 6A、36 ドレインボンディングパッド 7 直列共振回路 8 誘電体基板 9 キャパシタ 10、37 金属線 11 バイアホール 12 裏面電極 13 下部電極 14、16、19 層間絶縁膜 15 上部電極 17、20 スルーホール 18 スパイラルインダクタ 21 MIMキャパシタ 22 多層配線層 41 トランジスタチップ 42 出力用ボンディングパッド 43 金属線 44 誘電体チップ 45 キャパシタ REFERENCE SIGNS LIST 1 GaAs substrate 2 FET finger 2D drain electrode 2G gate electrode 2S source electrode 3 unit cell 3A, 3B comb gate FET 4 gate bus 4A gate bonding pad 5 source bus 6 drain bus 6A, 36 drain bonding pad 7 series resonance circuit 8 Dielectric substrate 9 Capacitor 10, 37 Metal wire 11 Via hole 12 Back electrode 13 Lower electrode 14, 16, 19 Interlayer insulating film 15 Upper electrode 17, 20 Through hole 18 Spiral inductor 21 MIM capacitor 22 Multilayer wiring layer 41 Transistor chip 42 Output Bonding pad 43 Metal wire 44 Dielectric chip 45 Capacitor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板と、前記半導体基板の表面に
形成された能動素子と、前記表面に形成された多層配線
層とを備える半導体装置であって、前記多層配線層内に
インダクタとキャパシタとが直列接続された直列共振回
路が形成され、前記直列共振回路は前記能動素子の出力
端子付近に設置され、前記直列共振回路の一端は前記出
力端子に接続され、前記直列共振回路の他端は電源に接
続されることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; an active element formed on a surface of the semiconductor substrate; and a multilayer wiring layer formed on the surface, wherein an inductor and a capacitor are provided in the multilayer wiring layer. Are formed in series, a series resonance circuit is provided near the output terminal of the active element, one end of the series resonance circuit is connected to the output terminal, and the other end of the series resonance circuit is A semiconductor device which is connected to a power supply.
【請求項2】 前記キャパシタの電極が、前記多層配線
層内の第1の層の配線金属及び第2の層の配線金属によ
り形成されることを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode of the capacitor is formed of a wiring metal of a first layer and a wiring metal of a second layer in the multilayer wiring layer.
【請求項3】 前記電極の一方が、前記半導体基板に設
けられたバイアホールを介して前記半導体基板の裏面電
極に接続されることを特徴とする請求項2記載の半導体
装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein one of said electrodes is connected to a back surface electrode of said semiconductor substrate through a via hole provided in said semiconductor substrate.
【請求項4】 前記インダクタが、前記多層配線層内の
第3の層の配線金属により形成されることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said inductor is formed of a wiring metal of a third layer in said multilayer wiring layer.
【請求項5】 前記インダクタの一端が、前記出力端子
に接続されることを特徴とする請求項4記載の半導体装
置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein one end of said inductor is connected to said output terminal.
【請求項6】 半導体基板と、前記半導体基板の表面に
形成された能動素子と、前記表面に形成された多層配線
層とを備える半導体装置であって、前記多層配線層内に
インダクタとキャパシタとが直列接続された直列共振回
路が形成され、前記直列共振回路は前記能動素子の出力
端子付近に設置され、前記直列共振回路の一端は前記出
力端子に接続され、前記直列共振回路の他端は電源に接
続され、前記キャパシタの電極が、前記多層配線層内の
第1の層の配線金属及び第2の層の配線金属により形成
され、前記電極の一方が、前記半導体基板に設けられた
バイアホールを介して前記半導体基板の裏面電極に接続
され、前記インダクタが、前記多層配線層内の第3の層
の配線金属により形成され、前記インダクタの一端が、
前記出力端子に接続され、前記インダクタと、前記キャ
パシタと、前記バイアホールとが前記半導体基板の表面
上において重なるように配置されていることを特徴とす
る半導体装置。
6. A semiconductor device comprising a semiconductor substrate, an active element formed on a surface of the semiconductor substrate, and a multilayer wiring layer formed on the surface, wherein an inductor and a capacitor are provided in the multilayer wiring layer. Are formed in series, a series resonance circuit is provided near the output terminal of the active element, one end of the series resonance circuit is connected to the output terminal, and the other end of the series resonance circuit is The capacitor is connected to a power supply, and the electrode of the capacitor is formed of a wiring metal of a first layer and a wiring metal of a second layer in the multilayer wiring layer, and one of the electrodes is a via provided on the semiconductor substrate. The inductor is connected to a back surface electrode of the semiconductor substrate through a hole, the inductor is formed of a wiring metal of a third layer in the multilayer wiring layer, and one end of the inductor is
A semiconductor device connected to the output terminal, wherein the inductor, the capacitor, and the via hole are arranged so as to overlap on a surface of the semiconductor substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108385A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Transistor circuit
JP2016063360A (en) * 2014-09-17 2016-04-25 三菱電機株式会社 High frequency amplifier

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