JP2015154353A - 高周波電力増幅器及びその製造方法 - Google Patents

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邦宏 佐藤
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貴嗣 山崎
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Abstract

【課題】効率よく高周波バーンイン試験を行うことができる高周波電力増幅器及びその製造方法を得る。【解決手段】半導体基板２上に複数のトランジスタセル３が個々に分離して設けられている。複数のテスト用電極４が複数のトランジスタセル３にそれぞれ個別に接続され、対応するトランジスタセル３を個別に動作させる電気信号と電力をトランジスタセル３ごとに独立に外部から供給する。これにより、効率よく高周波バーンイン試験を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、効率よく高周波バーンイン試験を行うことができる高周波電力増幅器及びその製造方法に関する。
高周波バーンイン試験において、バーンイン装置に搭載された電気ストレスを調整できる機器（ＤＣ電源、ＲＦストレス信号発生器、チューナー等のＲＦ負荷調整機器）を使用して、高周波電力増幅器のトランジスタセルにＤＣストレス信号又はＲＦストレス信号を印加する。従来は、並列に接続した複数のトランジスタセルに同時にストレス信号を印加して高周波バーンイン試験を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平０１−１７３７６１号公報
ＤＣストレス信号よりＲＦストレス信号を印加する方がより広い動作領域でトランジスタセルにストレスを与えることができ、ストレス効果が大きい。しかし、最終製品である高周波電力増幅器に含まれる複数のトランジスタセルを同時に動作させてバーンイン試験を行う場合、個別の最終製品に応じた周波数と電力で動作させなければならない。特に、周波数が高く大電力の高周波電力増幅器について高周波バーンイン試験する装置は高価であり、装置の維持管理も難しい。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は効率よく高周波バーンイン試験を行うことができる高周波電力増幅器及びその製造方法を得るものである。
本発明に係る高周波電力増幅器は、半導体基板と、前記半導体基板上に個々に分離して設けられた複数のトランジスタセルと、前記複数のトランジスタセルにそれぞれ個別に接続され、対応する前記トランジスタセルを個別に動作させる電気信号と電力を前記トランジスタセルごとに独立に外部から供給する複数のテスト用電極とを備えることを特徴とする。
本発明では、複数のトランジスタセルにそれぞれ個別に接続され、対応するトランジスタセルを個別に動作させる電気信号と電力をトランジスタセルごとに独立に外部から供給する複数のテスト用電極を設けている。これにより、効率よく高周波バーンイン試験を行うことができる。
本発明の実施の形態１に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。 高周波電力増幅器のバーンイン時の動作を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。 本発明の実施の形態４に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。
本発明の実施の形態に係る高周波電力増幅器及びその製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。高周波電力増幅器１の半導体基板２上に複数のトランジスタセル３が個々に分離して設けられている。複数のテスト用電極４が複数のトランジスタセル３にそれぞれ個別に接続されている。テスト用電極４により、対応するトランジスタセル３を個別に動作させる電気信号と電力をトランジスタセル３ごとに独立に外部から供給する。
この高周波電力増幅器１の製造方法を説明する。まず、半導体基板２上に複数のトランジスタセル３を個々に分離して形成する。次に、複数のトランジスタセル３にそれぞれ個別に接続された複数のテスト用電極４を形成する。
次に、チップ（ウェハ）状態でＲＦプローブ５を複数のテスト用電極４の１つに接触させ、対応するトランジスタセル３に独立に外部から電気信号（ＤＣストレス信号又はＲＦストレス信号）と電力を供給して高周波バーンイン試験を行う。なお、ＲＦプローブ５にはＲＦストレス信号に対応した負荷回路６が設けられている。
図２は高周波電力増幅器のバーンイン時の動作を説明する図である。図中で、点ＡはＤＣストレス信号によるストレス点である。点ＢはＲＦストレス信号によるストレス範囲である。高周波バーンイン試験では、点Ａに示すＤＣストレス信号によるストレスを印加すること、また、更に点Ｂに示すＲＦストレス信号を印加することで、トランジスタセル３の脆弱な箇所の劣化を加速して、劣化に至るトランジスタセル３を検出する。
本実施の形態では、複数のトランジスタセル３にそれぞれ個別に接続された複数のテスト用電極４を設けている。このため、試験を行うトランジスタセル３ごとに、ＲＦストレス信号の周波数と負荷を自由に選択することができる。従って、ＤＣストレス信号とＲＦストレス信号は１つのトランジスタセル３にストレスを印加するのに必要最低限の電力の信号にできるため、最終製品の周波数と電力に依存せずに、より小さな電力の信号でストレス効果を得ることができる。また、最終製品の周波数と電力に依存せずにストレス条件を共通化できる。この結果、効率よく高周波バーンイン試験を行うことができる。
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。テスト用電極４としてトランジスタセル３ごとに複数の電極４ａ，４ｂ，４ｃが接続されている。異なる負荷を持つ複数の負荷回路７ａ，７ｂ，７ｃが、トランジスタセル３と複数の電極４ａ，４ｂ，４ｃとの間にそれぞれ接続されている。これにより、ＲＦプロービング時に目的に応じてストレスの種類を使い分けることができる。例えば、ＲＦストレス信号の周波数に応じた負荷を持つ負荷回路７ａ，７ｂ，７ｃを選択することができる。また、負荷回路７ａ，７ｂ，７ｃの抵抗値によりトランジスタセル３のバイアス電圧を設定することもできる。
なお、ＲＦストレス信号として周波数の高い信号を使用するほど、負荷回路７ａ，７ｂ，７ｃを小型化することができる。また、負荷回路７ａ，７ｂ，７ｃが抵抗である場合、その抵抗値を所望のＤＣバイアス点になるように選択することで、外部のＤＣ電源の機能に依存することなく、所望のＤＣストレス信号を印加することができる。
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。トランジスタセル３と対応するテスト用電極４ａ，４ｂ，４ｃとの間に接続された抵抗８ａ，８ｂ，８ｃを形成する。高周波バーンイン試験において、温度モニタにより抵抗８ａ，８ｂ，８ｃの抵抗値の変化を測定しながら電気信号の条件を調整する。これにより、試験中に簡単にＤＣ／ＲＦストレス信号の条件を調整することができる。
実施の形態４．
図５は、本発明の実施の形態４に係る高周波電力増幅器を示す平面図である。各トランジスタセル３に赤外線を放射する黒体９を形成する。高周波バーンイン試験において、温度モニタにより黒体の温度、即ちトランジスタセル３の温度を測定しながら電気信号の条件を調整する。これにより、試験中に簡単にＤＣ／ＲＦストレス信号の条件を調整することができる。
１ 高周波電力増幅器、２ 半導体基板、３ トランジスタセル、４ テスト用電極、４ａ，４ｂ，４ｃ 複数の電極、７ａ，７ｂ，７ｃ 負荷回路、８ａ，８ｂ，８ｃ 抵抗、９ 黒体

Claims (6)

  1. 半導体基板と、
    前記半導体基板上に個々に分離して設けられた複数のトランジスタセルと、
    前記複数のトランジスタセルにそれぞれ個別に接続され、対応する前記トランジスタセルを個別に動作させる電気信号と電力を前記トランジスタセルごとに独立に外部から供給する複数のテスト用電極とを備えることを特徴とする高周波電力増幅器。
  2. 前記トランジスタセルと対応する前記テスト用電極との間に接続された負荷回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の高周波電力増幅器。
  3. 前記テスト用電極は複数の電極を有し、
    前記負荷回路は、前記トランジスタセルと前記複数の電極との間にそれぞれ接続され、異なる負荷を持つ複数の負荷回路を有することを特徴とする請求項２に記載の高周波電力増幅器。
  4. 半導体基板上に複数のトランジスタセルを個々に分離して形成する工程と、
    前記複数のトランジスタセルにそれぞれ個別に接続された複数のテスト用電極を形成する工程と、
    前記複数のテスト用電極の１つを用いて対応する前記トランジスタセルに独立に外部から電気信号と電力を供給して高周波バーンイン試験を行う工程とを備えることを特徴とする高周波電力増幅器の製造方法。
  5. 前記トランジスタセルと対応する前記テスト用電極との間に接続された抵抗を形成する工程を更に備え、
    前記高周波バーンイン試験において、温度モニタにより前記抵抗の抵抗値の変化を測定しながら前記電気信号の条件を調整することを特徴とする請求項４に記載の高周波電力増幅器の製造方法。
  6. 各トランジスタセルに赤外線を放射する黒体を形成する工程を更に備え、
    前記高周波バーンイン試験において、温度モニタにより前記黒体の温度を測定しながら前記電気信号の条件を調整することを特徴とする請求項４に記載の高周波電力増幅器の製造方法。
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