JP2919159B2 - GaAsショットキー障壁電界効果トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
GaAsショットキー障壁電界効果トランジスタ及びその製造方法Info
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Description
ロ波帯で動作するGaAsショットキー障壁電界効果ト
ランジスタ(以下GaAsMESFETと称す)及びそ
の製造方法に関する。
GaAsMESFETでは、高出力化の為にゲート幅を
増大させるとトランジスタの長手方向(配列方向)の寸
法が増大する。このチップサイズの増大に伴い、同一チ
ップ上の単位FETの特性がチップ上の位置によりバラ
ツキを生じ動作のアンバランスが起り易く、DCレベル
が変動する。
アンバランスを吸収する為に、従来はドレイン電極引き
出しパターン全体を連続的に一体に形成している。
を示す平面図である。また図2(B)は図2(A)のB
−B線で示す活性領域の外側の領域上の部分拡大断面
図、図2(C)は図2(A)のC−C線で示す活性領域
上の部分拡大断面図である。
の活性層2に整流性接触をもって設けたゲート電極1
6、抵抗性接触をもって設けたドレイン電極15及びソ
ース電極14が図2(A)で横方向に配列されている。
一方、半絶縁性GaAs基板1の活性領域の外側の領域
11上に複数のボンディングパッド21を形成したドレ
イン電極引き出しパターン20が一体に形成されてい
る。同様に反対側の外側の領域11にはソース電極引き
出しパターンのボンディングパッド12が形成され、そ
この複数の空間領域内にそれぞれゲートボンディングパ
ッド13が形成されている。図2(C)に示すように活
性領域10において、抵抗性接触をとる金属薄膜のAu
Ge/Ni膜17と、その上のTi/Pt/Au膜18
と、最上層のAuメッキ膜19とが積み重ねられ形成さ
れてドレイン電極15及びソース電極14を構成してい
る。またこの両電極間にゲート電極16が整流性接触し
て配置されている。そしてシリコン酸化膜9がゲート電
極16を被覆し、膜17の上面の周辺部に披着してい
る。一方、図2(B)に示すように活性領域の外側の領
域11上では下層膜であるTi/Pt/Au膜18と上
層膜であるAuメッキ膜19とが同じ平面形状で積み重
ねられ形成されて複数のボンディングパッド21を有す
るドレイン電極引き出しパターンが一体的に構成されて
いる。
発生する同一チップ上ドレイン電極側のポテンシャルの
差を吸収し、DCレベルが変動する現象を抑制すること
ができる。
体的形成のドレイン電極引き出しパターンは、高出力化
と共にチップの長手方向(配列方向)(図2(A)で横
方向)に寸法が大きくなり、また高周波化と共に使用周
波数の波長に対し相対的に寸法が大きくなる為、該パタ
ーンの寸法については分布定数的に考慮されなくてはな
らない。
向のパターンの寸法は、使用周波数の波長λgに対し1
/8×λg程度以上の値をもつと、高周波的にアンバラ
ンスを生じ入力信号周波数fに対し2×f成分を含んだ
多くのハーモニック成分の信号が発生する。
性GaAs基板の活性領域上に整流性接触をもって設け
たゲート電極と、抵抗性接触をもって設けた多層構造の
ドレイン及びソース電極とを有するGaAsMESFE
Tに於いて、トランジスタチップを搭載する容器とボン
ディングワイヤーで接続されかつ前記半絶縁性GaAs
基板の活性領域の外側の領域上に形成された多層構造の
ドレイン電極引き出しパターンが複数に分割され、且
つ、該分割されたドレイン電極引き出しパターンは多層
構造の前記ドレイン及びソース電極が抵抗性接触をとっ
ている最下層の金属薄膜と同一膜質同一膜厚の金属薄膜
のパターンのみによって部分的に電気的に連結されてい
るGaAsMESFETにある。この金属薄膜のパター
ンの上記長手方向と直角方向すなわち信号の流れ方向の
幅は高インピーダンスを図るために10μm以下である
ことが好ましい。本発明の他の特徴は、半絶縁性GaA
s基板の活性領域上に整流性接触をもって設けたゲート
電極と、抵抗性接触をもって設けた多層構造のドレイン
及びソース電極とを有し、前記半絶縁性GaAs基板の
活性領域の外側の領域上に形成された多層構造のドレイ
ン電極引き出しパターンが複数に分割され、該分割され
たドレイン電極引き出しパターンが部分的に互いに接続
されたGaAsMESFETの製造方法において、第1
の金属膜を堆積しこの第1の金属膜をパターンニングし
て、ドレイン及びソース電極が抵抗性接触をとるための
下層膜および複数のドレイン電極引き出しパターンを連
結するための連結金属薄膜パターンを同時に形成する工
程と、絶縁膜を堆積しこの絶縁膜をパターニングして、
前記連結金属薄膜パターンの両端上面および側面をコン
タクト部として選択的に露出させ且つドレイン及びソー
ス電極の下層膜の中央上面上を選択的に露出させる工程
と、前記連結金属薄膜パターンの中央部が前記絶縁膜で
被覆している状態で前記連結金属薄膜パターンの両端上
面および側面のコンタクト部に接続する第2の金属膜及
びその上の第3の金属膜からなる前記ドレイン電極引き
出しパターンを形成し、同時に該第2及び第3の金属膜
からなるドレイン及びソース電極の中間膜及び上層膜を
形成する工程とを有するGaAsMESFETの製造方
法にある。
でも、ドレイン電極引き出しパターンはDC的には連結
され高周波的には実質的に分割されることとなる。
る。図1(A)は本発明の一実施例のGaAsMESF
ETを示す平面図であり、図1(B)は図1(A)のB
−B線で示す活性領域の外側の領域上の部分拡大断面
図、図1(C)は図1(A)のC−C線で示す活性領域
上の部分拡大断面図である。尚、図1において図2と同
じ機能もしくは類似の機能の箇所は同一の参照数字で示
してある。とくに活性領域上の構成(図1(C))は
(図2(C))と同じであるから詳細な説明は省略す
る。
1上のドレイン電極引き出しパターンの構成にある。す
なわち、半絶縁性GaAs基板1の活性領域の外側の領
域11上にそれぞれボンディングパッド4を有する複数
のドレイン電極引き出しパターン5が形成されており、
たがいに幅Wが10μm以下の金属薄膜のパターン3の
みによって連結されている。金属薄膜のパターン3はド
レイン及びソース電極15,14が抵抗性接触をとって
いる金属薄膜と同一膜質同一膜厚の金属薄膜すなわちA
uGe/Ni膜で形成されている。ゲート電極(ゲート
フィンガー)4〜14本毎にこれを単位FETセルとし
てここに1個のドレイン電極引き出しパターン5が配置
される。
uGe/Ni膜を堆積し、PR工程でパターニングし
て、ドレイン及びソース電極15,14の抵抗性接触を
とるための下層膜としてのAuGe/Ni膜17と複数
のドレイン電極引き出しパターン5を連結するための金
属薄膜のパターン3としてのAuGe/Ni膜17とを
同時に形成する。次に、シリコン酸化膜9を堆積し、P
R工程でパターニングしてこのシリコン酸化膜を選択的
に除去し、金属薄膜のパターン3としてのAuGe/N
i膜17の両端上面および側面をコンタクト部8(図1
(B))として露出させ、ドレイン及びソース電極1
5,14の下層膜としてのAuGe/Ni膜17の中央
上面上(図1(C))を露出させる。そして、Ti/P
t/Au膜18をドレイン電極引き出しパターン5の下
層膜およびドレイン及びソース電極15,14の中間膜
として形成し、金メッキによりAuメッキ膜19をドレ
イン電極引き出しパターン5の上層膜およびドレイン及
びソース電極15,14の上層膜として同時に形成す
る。尚、Ti/Pt/Au膜18は上記金メッキ時の電
流路として使用し、その後でAuメッキ膜19をマスク
としてパターニングする。ドレイン電極引き出しパター
ン5はその下層膜(Ti/Pt/Au膜)18が金属薄
膜のパターン(AuGe/Ni膜17)3のコンタクト
部8に接続されてたがいに連結されることとなる。また
図1(B)では半絶縁性GaAs基板1の表面に、金属
薄膜(AuGe/Ni膜)のパターン3およびドレイン
電極引き出しパターン5の下層膜(Ti/Pt/Au
膜)18が直接披着しているが、シリコン酸化膜、シリ
コン窒化膜等の絶縁膜を介して披着することも出来る。
パターンをセル毎に分離して、たがいにドレイン及びソ
ース電極の抵抗性接触を得る金属薄膜と同一膜質同一膜
厚の金属薄膜のパターンのみによって連結しているか
ら、DCレベルが変動する現象を抑制するとともに、入
力信号周波数fに対し2×f周波数の発振等ハーモニッ
ク成分の信号の抑制が可能となる。
電極引き出しパターンの膜構成とドレイン及びソース電
極の膜構成とを実施例の様に等しくすることができるか
ら、本発明の構造による新たなウェーハ工程の追加は不
必要にすることができる。
す図であり、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B
部における断面図、(C)は(A)のC−C部における
断面図。
り、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B部におけ
る断面図、(C)は(A)のC−C部における断面図。
ッド) 13 ゲートボンディングパッド 14 ソース電極 15 ドレイン電極 16 ゲート電極(ゲートフィンガー) 17 AuGe/Ni膜 18 Ti/Pt/Au膜 19 Auメッキ
Claims (6)
- 【請求項1】 半絶縁性GaAs基板の活性領域上に整
流性接触をもって設けたゲート電極と、抵抗性接触をも
って設けた多層構造のドレイン及びソース電極とを有す
るGaAsショットキー障壁電界効果トランジスタに於
いて、トランジスタチップを搭載する容器とボンディン
グワイヤーで接続されかつ前記半絶縁性GaAs基板の
活性領域の外側の領域上に形成された多層構造のドレイ
ン電極引き出しパターンが複数に分割され、且つ、該分
割されたドレイン電極引き出しパターンは多層構造の前
記ドレイン及びソース電極が抵抗性接触をとっている最
下層の金属薄膜と同一膜質同一膜厚の金属薄膜のパター
ンのみによって部分的に電気的に連結されていることを
特徴とするGaAsショットキー障壁電界効果トランジ
スタ。 - 【請求項2】 前記金属薄膜はAuGe/Ni膜である
ことを特徴とする請求項1記載のGaAsショットキー
障壁電界効果トランジスタ。 - 【請求項3】 前記多層構造のドレイン電極引き出しパ
ターンの最上層はAuメッキ膜であることを特徴とする
請求項1記載のGaAsショットキー障壁電界効果トラ
ンジスタ。 - 【請求項4】 分割されたドレイン電極引き出しパター
ンを部分的に連結する前記金属薄膜のパターンの信号の
流れる方向の寸法Wは10μm以下であることを特徴と
する請求項1記載のGaAsショットキー障壁電界効果
トランジスタ。 - 【請求項5】 半絶縁性GaAs基板の活性領域上に整
流性接触をもって設けたゲート電極と、抵抗性接触をも
って設けた多層構造のドレイン及びソース電極とを有
し、前記半絶縁性GaAs基板の活性領域の外側の領域
上に形成された多層構造のドレイン電極引き出しパター
ンが複数に分割され、該分割されたドレイン電極引き出
しパターンが部分的に互いに接続されたGaAsショッ
トキー障壁電界効果トランジスタの製造方法において、
第1の金属膜を堆積しこの第1の金属膜をパターンニン
グして、ドレイン及びソース電極が抵抗性接触をとるた
めの下層膜および複数のドレイン電極引き出しパターン
を連結するための連結金属薄膜パターンを同時に形成す
る工程と、絶縁膜を堆積しこの絶縁膜をパターニン グし
て、前記連結金属薄膜パターンの両端上面および側面を
コンタクト部として選択的に露出させ且つドレイン及び
ソース電極の下層膜の中央上面上を選択的に露出させる
工程と、前記連結金属薄膜パターンの中央部が前記絶縁
膜で被覆している状態で前記連結金属薄膜パターンの両
端上面および側面のコンタクト部に接続する第2の金属
膜及びその上の第3の金属膜からなる前記ドレイン電極
引き出しパターンを形成し、同時に該第2及び第3の金
属膜からなるドレイン及びソース電極の中間膜及び上層
膜を形成する工程とを有することを特徴とするGaAs
ショットキー障壁電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項6】 前記第1の金属膜はAuGe/Ni膜で
あり、前記第2の金属膜はTi/Pt/Au膜であり、
前記第3の金属膜はAuメッキ膜であることを特徴とす
る請求項5記載のGaAsショットキー障壁電界効果ト
ランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4058674A JP2919159B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | GaAsショットキー障壁電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4058674A JP2919159B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | GaAsショットキー障壁電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05267349A JPH05267349A (ja) | 1993-10-15 |
JP2919159B2 true JP2919159B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=13091133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4058674A Expired - Fee Related JP2919159B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | GaAsショットキー障壁電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2919159B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60200547A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4058674A patent/JP2919159B2/ja not_active Expired - Fee Related
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