JP3279282B2 - High frequency semiconductor device - Google Patents

High frequency semiconductor device

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JP3279282B2
JP3279282B2 JP12929799A JP12929799A JP3279282B2 JP 3279282 B2 JP3279282 B2 JP 3279282B2 JP 12929799 A JP12929799 A JP 12929799A JP 12929799 A JP12929799 A JP 12929799A JP 3279282 B2 JP3279282 B2 JP 3279282B2
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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、高周波で用いられ
る半導体装置に関し、特に、電力損失を低減させた高周
波半導体装置に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor device used at a high frequency, and more particularly to a high-frequency semiconductor device with reduced power loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は、従来技術による高周波半導体装
置の概念図である。同図は、Si基板上に作製された、90
0 MHz帯で用いられる半導体装置の模式図を示す。この
半導体装置は、MOSFET1、2、3、4、5、各MOSFETの
ゲートを結ぶ配線6、各MOSFETのドレインを結ぶ配線
7、スパイラルインダクタ8、MOS容量9、ボンディン
グ用のパッド10、11とから成っている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a conceptual diagram of a conventional high frequency semiconductor device. The figure shows a 90
1 shows a schematic diagram of a semiconductor device used in a 0 MHz band. This semiconductor device includes MOSFETs 1, 2, 3, 4, 5, wiring 6 connecting the gates of the MOSFETs, wiring 7 connecting the drains of the MOSFETs, a spiral inductor 8, a MOS capacitor 9, and pads 10 and 11 for bonding. Made up of

【0003】図3は、図2の高周波半導体装置のMOSFET
部の断面図である。同図において、Si基板は、抵抗率2
0mΩ・cm、厚さ200μmのp型Si層12の上に、抵抗
率10Ω・cm、厚さ10μmのより高抵抗のp型Si層13
が積層された構造になっている。尚、Si基板の裏面には
金属膜14が形成されている。以上のSi基板の層構造
は、所望の特性のMOSFETを作製するために最適化された
ものである。ソースn部15は、ソースメタル16、p+
部17を介して低抵抗Si層12に接続されている。ソー
スn部15と外部回路は、この基板裏面の金属膜14を
通して接続される。また、18はゲート、19はドレイ
ンn部、20はドレインフィンガ配線である。
FIG. 3 shows a MOSFET of the high-frequency semiconductor device shown in FIG.
It is sectional drawing of a part. In the figure, the Si substrate has a resistivity of 2
On a p-type Si layer 12 having a thickness of 0 mΩ · cm and a thickness of 200 μm, a higher-resistance p-type Si layer 13 having a resistivity of 10 Ω · cm and a thickness of 10 μm is provided.
Are laminated. The metal film 14 is formed on the back surface of the Si substrate. The above-described layer structure of the Si substrate is optimized for manufacturing a MOSFET having desired characteristics. The source n portion 15 includes a source metal 16, p +
It is connected to the low-resistance Si layer 12 via the portion 17. The source n portion 15 and the external circuit are connected through the metal film 14 on the back surface of the substrate. Reference numeral 18 denotes a gate, 19 denotes a drain n part, and 20 denotes a drain finger wiring.

【0004】図4は、図2に示す高周波半導体装置にお
ける、各MOSFETのドレインを結ぶ配線7の部分の断面図
である。同図によれば、この配線7はMOSFETと同一のSi
基板上に作製されており、かつ配線の下の部分のSi基板
は、MOSFET部の基板をそのまま用いているため、Si基板
は、図3に示すMOSFET部のそれと同様、抵抗率20mΩ
・cm、厚さ200μmのp型Si層21の上に、抵抗率10
Ω・cm、厚さ10μmのより高抵抗のp型Si層22が積層
されており、Si基板の裏面には、金属膜23が形成され
ている。また、Si基板の上に厚さ2μmのSiO2膜24が
積層され、その上に配線25が形成されている。
FIG. 4 is a sectional view of a portion of a wiring 7 connecting drains of respective MOSFETs in the high-frequency semiconductor device shown in FIG. According to the drawing, this wiring 7 is the same
Since the substrate under the wiring is manufactured on the substrate and the substrate of the MOSFET portion is used as it is, the Si substrate has a resistivity of 20 mΩ similarly to that of the MOSFET portion shown in FIG.
A resistivity of 10 cm on a p-type Si layer 21 having a thickness of 200 μm and a thickness of 200 μm;
A higher resistance p-type Si layer 22 of Ω · cm and a thickness of 10 μm is laminated, and a metal film 23 is formed on the back surface of the Si substrate. An SiO 2 film 24 having a thickness of 2 μm is laminated on the Si substrate, and a wiring 25 is formed thereon.

【0005】図5は、図4に示す配線構造における、配
線25と金属膜23の間の寄生インピーダンスの等価回
路である。同図において、端子26は配線を表し、以
下、27はSiO2膜の容量を、28は高抵抗Si層の抵抗
を、29は高抵抗Si層の容量を、30は低抵抗Si層の抵
抗を、31は低抵抗Si層の容量を、32は基板裏面の金
属膜を、それぞれ表す。図4における配線25と金属膜
23の間の寄生インピーダンスによる高周波電力の損失
は、図5の抵抗28と抵抗30により発生する。
FIG. 5 is an equivalent circuit of the parasitic impedance between the wiring 25 and the metal film 23 in the wiring structure shown in FIG. In the figure, a terminal 26 indicates a wiring, and hereinafter, 27 indicates the capacitance of the SiO 2 film, 28 indicates the resistance of the high-resistance Si layer, 29 indicates the capacitance of the high-resistance Si layer, and 30 indicates the resistance of the low-resistance Si layer. , 31 represents the capacitance of the low-resistance Si layer, and 32 represents the metal film on the back surface of the substrate. The loss of high frequency power due to the parasitic impedance between the wiring 25 and the metal film 23 in FIG. 4 is generated by the resistors 28 and 30 in FIG.

【0006】ここで平行平板近似を用いて容量27、2
9、31、抵抗28、30の単位面積あたりの数値を求
める。容量27は17μF/m2となり、900MHzにおけ
るリアクタンスは10μΩ・m2となる。容量29は10
μF/m2となり、900MHzにおけるリアクタンスは1.
8μΩ・m2となる。容量31は520nF/m2となり、900
MHzにおけるリアクタンスは0.34μΩ・mm2となる。抵抗
28は1.0μΩ・m2となる。抵抗30は40 nΩ・mm2
となる。すなわち、容量31のリアクタンスと抵抗30
の抵抗値は、図5の他の回路要素と比較して百分の一以
下程度の数値を有する。従って、図5の等価回路におい
て、抵抗30を0Ωとすることは、充分精度の良い近似
であることが分かる。
Here, the capacitance 27, 2
Numerical values per unit area of 9, 31, and resistors 28, 30 are obtained. The capacitance 27 is 17 μF / m 2 , and the reactance at 900 MHz is 10 μΩ · m 2 . Capacity 29 is 10
μF / m 2 , and the reactance at 900 MHz is 1.
8 μΩ · m 2 . Capacity 31 520nF / m 2, and the 900
The reactance at MHz is 0.34 μΩ · mm 2 . The resistance 28 becomes 1.0 μΩ · m 2 . The resistance 30 is 40 nΩ · mm 2
Becomes That is, the reactance of the capacitance 31 and the resistance 30
Has a numerical value of about 1/100 or less as compared with the other circuit elements in FIG. Therefore, in the equivalent circuit of FIG. 5, setting the resistance 30 to 0Ω is a sufficiently accurate approximation.

【0007】図6は、図5の等価回路において、近似に
より得られる等価回路である。同図において、端子33
は配線を、34はSiO2膜の容量を、35は高抵抗Si層の
抵抗を、36は高抵抗Si層の容量を、37は基板裏面の
金属膜を、それぞれ表す。図4における配線25と金属
膜23の間の寄生インピーダンスによる高周波電力の損
失は、図6の抵抗35により発生する。即ち、配線25
と金属膜23の間の寄生インピーダンスによる高周波電
力の損失は、主に高抵抗Si層の誘電損により発生する。
また、抵抗35の値は、SiO2膜の容量のリアクタンスの
1/10程度のオーダなので、この抵抗35による損失
は無視できない程度の大きさになる。尚、この損失は、
高周波半導体装置の性能劣化をもたらす。同様の、高抵
抗Si層の誘電損に起因する損失は、図2のスパイラルイ
ンダクタ8や、ボンディング用のパッド10、11等の
領域でも発生する。
FIG. 6 is an equivalent circuit obtained by approximation in the equivalent circuit of FIG. In FIG.
Represents a wiring, 34 represents a capacitance of the SiO 2 film, 35 represents a resistance of the high-resistance Si layer, 36 represents a capacitance of the high-resistance Si layer, and 37 represents a metal film on the back surface of the substrate. The loss of high frequency power due to the parasitic impedance between the wiring 25 and the metal film 23 in FIG. 4 is generated by the resistor 35 in FIG. That is, the wiring 25
Loss of high frequency power due to parasitic impedance between the metal film 23 and the metal film 23 is mainly caused by dielectric loss of the high-resistance Si layer.
Since the value of the resistor 35 is on the order of 1/10 of the reactance of the capacitance of the SiO 2 film, the loss due to the resistor 35 cannot be ignored. This loss is
This causes performance degradation of the high-frequency semiconductor device. Similarly, the loss due to the dielectric loss of the high-resistance Si layer also occurs in regions such as the spiral inductor 8 and the bonding pads 10 and 11 in FIG.

【0008】このような問題点を解決する従来技術とし
て、図4のSiO2膜24の厚さを大きくする方法がある。
通常、SiO2膜24の厚さは2μmから5μm程度である
が、これを10μm以上に厚くすることにより、図6の
簡易化した等価回路のSiO2膜の容量34を小さくし、結
果として高周波電力の損失を小さくすることが可能であ
る。しかしながらこの従来技術を用いると、厚いSiO2
を堆積するために作製コストが増加する。また配線部以
外の部分でこの厚いSiO2膜を貫通するスルーホールの形
成が難しくなる、もしくは微細なスルーホールの形成が
不可能で、レイアウト上の制約が生じる等の問題点があ
る。
As a conventional technique for solving such a problem, there is a method of increasing the thickness of the SiO 2 film 24 in FIG.
Normally, the thickness of the SiO 2 film 24 is about 2 μm to 5 μm, but by increasing the thickness to 10 μm or more, the capacity 34 of the SiO 2 film in the simplified equivalent circuit of FIG. Power loss can be reduced. However, using this prior art increases the fabrication cost due to the deposition of a thick SiO 2 film. In addition, there is a problem that it is difficult to form a through-hole penetrating the thick SiO 2 film in a portion other than the wiring portion, or it is impossible to form a fine through-hole, which causes a limitation in layout.

【0009】このような問題点を解決する従来技術とし
て、図4の24にSiO2膜の代わりに、ポリイミドなどの
スピンコート法などで形成できる誘電体膜を用い、厚い
誘電体層を形成する方法がある。この場合、SiO2膜を厚
く堆積する場合よりも容易に厚い絶縁膜を形成すること
が出来る。しかしながらこの従来技術を用いるには、新
たに誘電体層形成プロセスを導入する必要があるため、
作製コストが増加する。また、一般に、スピンコートで
形成できる誘電体膜は、その吸湿性に起因する信頼性の
劣化という問題を生じる。さらに、配線部以外の部分で
この厚い誘電膜を貫通するスルーホールの形成が難しく
なる、もしくは微細なスルーホールの形成が不可能で、
レイアウト上の制約が生じる等の問題点もある。
As a conventional technique for solving such a problem, a thick dielectric layer is formed by using a dielectric film such as polyimide which can be formed by a spin coating method or the like instead of the SiO 2 film in FIG. There is a way. In this case, a thick insulating film can be formed more easily than when a thick SiO 2 film is deposited. However, in order to use this conventional technique, it is necessary to introduce a new dielectric layer forming process.
Manufacturing costs increase. In general, a dielectric film that can be formed by spin coating has a problem of deterioration in reliability due to its hygroscopicity. Furthermore, it becomes difficult to form a through hole penetrating this thick dielectric film in a portion other than the wiring portion, or it is impossible to form a fine through hole,
There are also problems such as restrictions on the layout.

【0010】この問題点を解決する従来技術として、例
えば、特開平08−064770号公報に記載されてい
る技術がある。この従来技術では、図4のSi基板21、
22の抵抗率を2000Ω・cmよりも高くすることで、
図5の等価回路の容量29、31の寄生抵抗の値を充分
大きくし、損失を低減させている。しかしながらこの従
来技術を用いると、配線部分での高周波電力の損失は低
減するものの、アクティブデバイス部のSi基板も抵抗率
が大きくなることによるデメリットも生じる。例えば、
大電力増幅用のMOSFET等では、図3に示すように、ソー
ス15を、ソースメタル16とp+部17とを介して、低
抵抗のSi基板12に接続し、この低抵抗のSi基板12の
裏面から接地接続を取ることで、寄生のソースインダク
タンスを極小化し、MOSFETの高周波特性の向上を図って
いる。
As a conventional technique for solving this problem, there is a technique described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-064770. In this prior art, the Si substrate 21 shown in FIG.
By making the resistivity of 22 higher than 2000 Ω · cm,
The values of the parasitic resistances of the capacitors 29 and 31 in the equivalent circuit of FIG. 5 are sufficiently increased to reduce the loss. However, when this conventional technique is used, although the loss of the high-frequency power in the wiring portion is reduced, there is a disadvantage that the Si substrate in the active device portion also has a large resistivity. For example,
In a MOSFET or the like for amplifying a large power, as shown in FIG. 3, a source 15 is connected to a low-resistance Si substrate 12 via a source metal 16 and a p + portion 17, and the low-resistance Si substrate 12 By taking the ground connection from the back surface, the parasitic source inductance is minimized, and the high-frequency characteristics of the MOSFET are improved.

【0011】しかし、特開平08−064770号公報
に記載された従来技術では、このような構造を取ること
が出来ないため、アクティブデバイスの特性が劣化す
る。高周波半導体装置の用途によっては、図3に示すよ
うな低抵抗の半導体基板を用いることによってのみ、そ
の用途に用いるのに必要なアクティブデバイスの特性を
得ることが出来る場合があり、その場合は、配線の高周
波電力の損失を低減するために特開平08−06477
0号公報に記載された従来技術を用いることは不可能で
ある。
However, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-064770, such a structure cannot be adopted, so that the characteristics of the active device deteriorate. Depending on the application of the high-frequency semiconductor device, the characteristics of the active device required for the application may be obtained only by using a low-resistance semiconductor substrate as shown in FIG. Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-06647 to reduce loss of high frequency power in wiring
It is not possible to use the conventional technique described in Japanese Patent Publication No.

【0012】また、特開平8ー293746号公報に、
高周波用トランジスタの出力にショートスタブ付けるこ
とで、高周波電力増幅器の帯域の拡大を図る技術が開示
されている。この技術は、短絡スタブを構成するマイク
ロストリップ線路の誘電体として絶縁膜を用い、マイク
ロストリップ線路のグランドプレーンとしてシリコン基
板上の金属膜を用いた構成にして、広帯域特性の改善を
図っている。すなわち、低抵抗半導体層はグランドとし
て機能するように構成されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-293746 discloses that
There is disclosed a technique for expanding the band of a high-frequency power amplifier by attaching a short stub to the output of a high-frequency transistor. In this technique, an insulating film is used as a dielectric of a microstrip line constituting a short-circuit stub, and a metal film on a silicon substrate is used as a ground plane of the microstrip line, thereby improving broadband characteristics. That is, the low-resistance semiconductor layer is configured to function as a ground.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
特開平08−064770号公報の技術やこの技術の問
題点を解決した従来技術では、配線やスパイラルインダ
クタ、ボンディングパッドなどの受動素子に、高抵抗半
導体層の誘電損に起因する高周波電力の損失が発生す
る。これは高周波半導体装置の特性を劣化させる要因と
なる。また、この損失の原因となる高抵抗半導体層は、
所望の特性を有する能動素子を作製するため最適設計さ
れている。従って、前記高抵抗半導体層の設計を変更し
て、前記受動素子の損失を低減する事は不可能である。
また、半導体層の高周波電力の損失を低減するための従
来技術として、配線と半導体基板の間の誘電膜を厚くす
る方法が考えられるが、これは作製コストの増加を招
き、さらに、この誘電体膜を貫通するスルーホールの形
成が困難であるなどの問題が生じる。
As described above,
According to the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-064770 and the related art that solves the problems of this technology, loss of high-frequency power caused by dielectric loss of a high-resistance semiconductor layer occurs in a passive element such as a wiring, a spiral inductor, and a bonding pad. appear. This becomes a factor of deteriorating the characteristics of the high-frequency semiconductor device. In addition, the high-resistance semiconductor layer that causes this loss is:
It is optimally designed to produce an active device having desired characteristics. Therefore, it is impossible to reduce the loss of the passive element by changing the design of the high-resistance semiconductor layer.
As a conventional technique for reducing the loss of high-frequency power in the semiconductor layer, a method of increasing the thickness of the dielectric film between the wiring and the semiconductor substrate is conceivable. There are problems such as difficulty in forming a through hole penetrating the film.

【0014】さらに、特開平8ー293746号公報に
記載された技術は、MIM(金属ー絶縁体ー金属)構造
の短絡スタブを用いて、低電圧化、広帯域特性の高周波
電力増幅器の実現を図っているものである。したがっ
て、この技術では、能動素子とデバイスの入出力パッド
を結ぶ配線部の損失低減を図ることができないなどの問
題点がある。
Further, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-293746 is intended to realize a high-frequency power amplifier having a low voltage and a wide band characteristic by using a short stub having a metal-insulator-metal (MIM) structure. Is what it is. Therefore, this technique has a problem that it is not possible to reduce the loss of the wiring section connecting the active element and the input / output pad of the device.

【0015】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、配線やスパイラルインダク
タ、ボンディングパッドなどの受動素子に発生する、高
周波電力の損失を抑制した、高周波半導体装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a high-frequency semiconductor device which suppresses high-frequency power loss generated in passive elements such as wiring, spiral inductors, and bonding pads. Is to provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1にかかる高周波半導体装置は、半導体基
板上に形成された能動素子と、この半導体基板上に形成
された能動素子と外部との接続用に設けた金属配線とパ
ッドとからなる高周波半導体装置において、半導体基板
は、低抵抗の半導体層の上に高抵抗の半導体層が積層さ
れ、金属配線は、半導体基板上に形成された誘電体層の
上に形成され、且つ金属配線を含む領域の高抵抗な半導
体層は低抵抗化されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-frequency semiconductor device comprising: an active element formed on a semiconductor substrate; and an active element formed on the semiconductor substrate. In a high-frequency semiconductor device including a metal wiring and a pad provided for connection to the outside, a semiconductor substrate has a high-resistance semiconductor layer laminated on a low-resistance semiconductor layer, and the metal wiring is formed on the semiconductor substrate. The high-resistance semiconductor layer formed on the formed dielectric layer and including the metal wiring is reduced in resistance.

【0017】請求項2にかかる高周波半導体装置は、半
導体基板上に形成された能動素子と、この半導体基板上
に形成された能動素子と外部との接続用に設けた金属配
線とパッドとからなる高周波半導体装置において、半導
体基板は、低抵抗の半導体層の上に高抵抗の半導体層が
積層され、金属配線は、半導体基板上に形成された誘電
体層の上に形成され、且つ能動素子以外の領域の高抵抗
な半導体層は低抵抗化されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a high-frequency semiconductor device comprising: an active element formed on a semiconductor substrate; and metal wires and pads provided for connecting the active element formed on the semiconductor substrate to the outside. In a high-frequency semiconductor device, a semiconductor substrate is formed by stacking a high-resistance semiconductor layer on a low-resistance semiconductor layer, metal wiring is formed on a dielectric layer formed on the semiconductor substrate, and other than active elements. The high-resistance semiconductor layer in the region is characterized in that the resistance is reduced.

【0018】請求項3にかかる高周波半導体装置は、半
導体基板上に形成された能動素子と、この半導体基板上
に形成された受動素子とからなる高周波半導体装置にお
いて、半導体基板は、低抵抗の半導体層の上に高抵抗の
半導体層が積層され、受動素子の一部は、半導体基板上
に形成された誘電体層の上に形成され、且つ誘電体層上
に形成された受動素子を含む領域の高抵抗な半導体層は
低抵抗化されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a high frequency semiconductor device comprising an active element formed on a semiconductor substrate and a passive element formed on the semiconductor substrate. A high-resistance semiconductor layer is stacked on the layer, a part of the passive element is formed on the dielectric layer formed on the semiconductor substrate, and a region including the passive element formed on the dielectric layer The high resistance semiconductor layer is characterized in that the resistance is reduced.

【0019】請求項4にかかる高周波半導体装置は、請
求項1〜請求項3の何れか1項記載の高周波半導体装置
において、半導体基板はシリコン基板であり、能動素子
はMOSFETであることを特徴とする。請求項5にかかる高
周波半導体装置は、請求項1〜請求項3の何れか1項記
載の高周波半導体装置において、半導体基板はシリコン
基板であり、能動素子はバイポーラトランジスタである
ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the high frequency semiconductor device according to any one of the first to third aspects, the semiconductor substrate is a silicon substrate and the active element is a MOSFET. I do. A high-frequency semiconductor device according to a fifth aspect is the high-frequency semiconductor device according to any one of the first to third aspects, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate, and the active element is a bipolar transistor.

【0020】請求項6にかかる高周波半導体装置は、請
求項2〜請求項5の何れか1項記載の高周波半導体装置
において、受動素子は少なくともスパイラルインダクタ
を含み、このスパイラルインダクタと素子間を結ぶ金属
配線、及び外部との接続用のパッドを含む領域の高抵抗
な半導体層は低抵抗化されていることを特徴とする。請
求項7にかかる高周波半導体装置は、請求項2〜請求項
6の何れか1項記載の高周波半導体装置において、受動
素子は少なくともMIM容量を含み、このMIM容量と素子間
を結ぶ金属配線、及び外部との接続用のパッドを含む領
域の高抵抗な半導体層は低抵抗化されていることを特徴
とする。請求項8にかかる高周波半導体装置は、請求項
2〜請求項7の何れか1項記載の高周波半導体装置にお
いて、受動素子は少なくともスタブを含み、このスタブ
と素子間を結ぶ金属配線、及び外部との接続用のパッド
を含む領域の高抵抗半導体層は低抵抗化されていること
を特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the high frequency semiconductor device according to any one of the second to fifth aspects, the passive element includes at least a spiral inductor, and a metal connecting the spiral inductor and the element. A high-resistance semiconductor layer in a region including a wiring and a pad for connection to the outside is characterized by a low resistance. A high-frequency semiconductor device according to claim 7 is the high-frequency semiconductor device according to any one of claims 2 to 6, wherein the passive element includes at least a MIM capacitor, a metal wiring connecting the MIM capacitor and the element, and A high-resistance semiconductor layer in a region including a pad for connection to the outside is characterized by being reduced in resistance. The high-frequency semiconductor device according to claim 8 is the high-frequency semiconductor device according to any one of claims 2 to 7, wherein the passive element includes at least a stub, a metal wiring connecting the stub and the element, and an external device. The high-resistance semiconductor layer in the region including the connection pad of (1) is characterized in that the resistance is reduced.

【0021】請求項9にかかる高周波半導体装置は、請
求項1〜請求項8の何れか1項記載の高周波半導体装置
において、高抵抗の半導体層を低抵抗化する手段はイオ
ン注入法による不純物ドーピングであることを特徴とす
る。請求項10にかかる高周波半導体装置は、請求項1
〜請求項8の何れか1項記載の高周波半導体装置におい
て、高抵抗の半導体層を低抵抗化する手段は、固相拡散
法による不純物ドーピングであることを特徴とする。請
求項11にかかる高周波半導体装置は、請求項1〜請求
項8の何れか1項記載の高周波半導体装置において、高
抵抗の半導体層を低抵抗化する手段は、気相拡散法によ
る不純物ドーピングであることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the high-frequency semiconductor device according to any one of the first to eighth aspects, the means for lowering the resistance of the high-resistance semiconductor layer is formed by impurity doping by ion implantation. It is characterized by being. A high-frequency semiconductor device according to claim 10 is the first embodiment.
9. The high-frequency semiconductor device according to claim 8, wherein the means for lowering the resistance of the high-resistance semiconductor layer is impurity doping by a solid-phase diffusion method. The high frequency semiconductor device according to claim 11 is the high frequency semiconductor device according to any one of claims 1 to 8, wherein the means for lowering the resistance of the high resistance semiconductor layer is impurity doping by a vapor phase diffusion method. There is a feature.

【0022】請求項12にかかる高周波半導体装置は、
請求項1〜請求項11の何れか1項記載の高周波半導体
装置において、低抵抗な半導体層の抵抗率は1Ω・cm以
下であり、高抵抗な半導体層の抵抗率は1Ω・cm以上1
00Ω・cm以下であり、且つ高抵抗な半導体層のうち低
抵抗化する領域の抵抗率は1Ω・cm以下であることを特
徴とする。
A high frequency semiconductor device according to claim 12 is
12. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the resistivity of the low-resistance semiconductor layer is 1 Ω · cm or less, and the resistivity of the high-resistance semiconductor layer is 1 Ω · cm or more.
It is characterized by having a resistivity of not more than 00 Ω · cm and of a region of the high resistance semiconductor layer where the resistance is reduced is 1 Ω · cm or less.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
おける高周波半導体装置の実施の形態を詳細に説明す
る。先ず、図7、図8、図9を用いて本発明の第1の実
施の形態を説明する。尚、第1の実施の形態は、特許請
求の範囲における請求項1、4、9、12が適用される
高周波半導体装置である。図7は、本発明の第1の実施
の形態における高周波半導体装置の概念図である。同図
において、38、39、40、41、42は、フィンガ
長50μmの単位MOSFETである。43は、これらの各単
位MOSFETのドレインをまとめるドレインバス配線であ
る。44は、これらの各単位MOSFETのゲートをまとめる
ゲートバス配線である。45、46は、ボンディング用
のパッドである。各単位MOSFET38〜42のソースは、
基板に接続されており、基板裏面から外部回路へと接続
される。
Embodiments of the high-frequency semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The first embodiment is a high-frequency semiconductor device to which claims 1, 4, 9, and 12 in the claims are applied. FIG. 7 is a conceptual diagram of the high-frequency semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 38, 39, 40, 41 and 42 are unit MOSFETs each having a finger length of 50 μm. Reference numeral 43 denotes a drain bus line for collecting the drains of these unit MOSFETs. Reference numeral 44 denotes a gate bus line for collecting the gates of these unit MOSFETs. 45 and 46 are bonding pads. The source of each unit MOSFET 38 to 42 is
It is connected to the substrate and is connected to the external circuit from the back surface of the substrate.

【0024】図8は、図7のドレインバス配線部43の
断面構造図である。Si基板は、抵抗率20mΩ・cm、厚
さ200μmのp型Si層47の上に、抵抗率10Ω・cm、
厚さ10μmのより高抵抗のp型Si層48が積層されてお
り、Si基板の裏面には、金属膜49が形成されている。
これらのSi基板の層構造は、所望の特性を有するMOSFET
を作製するために最適化されている。Si基板の上にはSi
O2膜50が2μm積層され、その上に配線51が形成さ
れている。高抵抗のp型Si層48のうち、配線下の部分
52はイオン注入法により低抵抗のp型Si層にしてあ
り、その抵抗率は100mΩ・cmである。
FIG. 8 is a sectional structural view of the drain bus wiring portion 43 of FIG. The Si substrate has a resistivity of 10 Ω · cm on a p-type Si layer 47 having a resistivity of 20 mΩ · cm and a thickness of 200 μm.
A higher resistance p-type Si layer 48 having a thickness of 10 μm is laminated, and a metal film 49 is formed on the back surface of the Si substrate.
The layer structure of these Si substrates has MOSFETs with desired characteristics.
Has been optimized to produce Si on Si substrate
An O 2 film 50 is stacked at 2 μm, and a wiring 51 is formed thereon. In the high-resistance p-type Si layer 48, a portion 52 below the wiring is formed as a low-resistance p-type Si layer by ion implantation, and has a resistivity of 100 mΩ · cm.

【0025】図9は、図8に示す配線構造における、配
線51と金属膜49の間の寄生インピーダンスの等価回
路である。図9の各部を図8と対比すると、端子53は
配線51を表し、以下、54はSiO2膜50の容量を、5
5はイオン注入により低抵抗化した高抵抗Si層52の抵
抗を、56はイオン注入により低抵抗化した高抵抗Si層
52の容量を、57は低抵抗Si層47の抵抗を、58は
低抵抗Si層47の容量を、59は基板裏面の金属膜49
を、それぞれ表す。
FIG. 9 is an equivalent circuit of the parasitic impedance between the wiring 51 and the metal film 49 in the wiring structure shown in FIG. 9 is compared with FIG. 8, the terminal 53 indicates the wiring 51, and 54 indicates the capacitance of the SiO 2 film 50.
Reference numeral 5 denotes the resistance of the high-resistance Si layer 52 whose resistance has been reduced by ion implantation, 56 denotes the capacitance of the high-resistance Si layer 52 whose resistance has been reduced by ion implantation, 57 denotes the resistance of the low-resistance Si layer 47, and 58 denotes the resistance of the low-resistance Si layer 47. 59 is the capacitance of the resistive Si layer 47 and 59 is the metal film 49
Represents each.

【0026】ここで平行平板近似を用いて容量54、5
6、58、抵抗55、57の単位面積あたりの数値を求
める。容量54は17μF/m2となり、900MHzにおけ
るリアクタンスは10μΩ・m2となる。容量56は10
μF/m2となり、900MHzにおけるリアクタンスは1.
8μΩ・m2となる。容量58は520nF/m2となり、900
MHzにおけるリアクタンスは0.34μΩ・mm2となる。抵抗
55は10nΩ・m2となる。抵抗57は40 nΩ・mm2とな
る。従って、容量56と容量58のリアクタンスは、抵
抗55と抵抗57の値の百倍以上のオーダを有するの
で、図9の等価回路において、容量56と容量58を無
いものと見なすのは、充分精度の良い近似であることが
分かる。さらに抵抗55と抵抗57の抵抗値は、容量5
4のリアクタンスの数百分の一のオーダなので、抵抗5
5と抵抗57による高周波電力の損失は無視できるほど
小さい。
Here, the capacitances 54, 5
Numerical values per unit area of 6, 58 and resistors 55, 57 are obtained. The capacitance 54 is 17 μF / m 2 , and the reactance at 900 MHz is 10 μΩ · m 2 . Capacity 56 is 10
μF / m 2 , and the reactance at 900 MHz is 1.
8 μΩ · m 2 . Capacity 58 520nF / m 2, and the 900
The reactance at MHz is 0.34 μΩ · mm 2 . The resistance 55 is 10 nΩ · m 2 . The resistance 57 is 40 nΩ · mm 2 . Accordingly, since the reactance of the capacitors 56 and 58 has an order of 100 times or more the value of the resistors 55 and 57, in the equivalent circuit of FIG. It turns out that this is a good approximation. Further, the resistance values of the resistor 55 and the resistor 57 are
Since the reactance of 4 is on the order of several hundredths, the resistance 5
The loss of high frequency power due to the resistor 5 and the resistor 57 is so small as to be negligible.

【0027】図7のゲートバス配線44、ボンディング
パッド45、46についても、図8に示したように、ド
レインバス配線43と同様の層構造とすることで、高抵
抗Si層の誘電損に起因する高周波電力の損失を無視でき
るほど小さくしている。尚、高抵抗Si層を低抵抗化する
には、イオン注入工程を追加する必要があるが、これに
よる作製コストの増加は、従来技術で必要とされる厚い
誘電膜の堆積工程等と比較して著しく小さい。また、ア
クティブデバイスを形成する際の工程を利用すること
で、追加工程無しに配線下の高抵抗Si層を低抵抗化でき
る場合もある。
The gate bus line 44 and the bonding pads 45 and 46 shown in FIG. 7 also have the same layer structure as the drain bus line 43 as shown in FIG. The loss of the high-frequency power is so small that it can be ignored. In order to lower the resistance of the high-resistance Si layer, it is necessary to add an ion implantation step. However, the increase in the manufacturing cost due to this step is smaller than that of the conventional technique in which a thick dielectric film is deposited. Remarkably small. Also, in some cases, by using a process for forming an active device, the resistance of a high-resistance Si layer under a wiring can be reduced without an additional process.

【0028】次に、図1、図10、図11を用いて本発
明の第2の実施の形態を説明する。尚、第2の実施の形
態は、特許請求の範囲における請求項1、4、9、12
が適用される高周波半導体装置である。図1は、本発明
の第2の実施の形態における高周波半導体装置の概念図
である。この高周波半導体装置は、2GHz帯で用いられ
るソース接地SiパワーMOSFETである。ゲート幅100μ
mの単位MOSFET60が20個並列接続されており、トー
タルのゲート幅は2mmである。各単位MOSFETのゲートフ
ィンガは、ゲートバス配線62でまとめられ、ボンディ
ングパッド63、64から外部回路に接続される。各単
位MOSFETのドレインフィンガはドレインバス配線61で
まとめられ、ボンディングパッド65、66から外部回
路に接続される。各単位MOSFETのゲートフィンガの向き
は、ゲートバス配線62と直行する方向である。以上の
各構成要素は、1枚のSi基板の上に作製されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is described in claims 1, 4, 9, and 12.
Is applied to a high-frequency semiconductor device. FIG. 1 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. This high-frequency semiconductor device is a grounded-source Si power MOSFET used in the 2 GHz band. Gate width 100μ
Twenty m unit MOSFETs 60 are connected in parallel, and the total gate width is 2 mm. The gate fingers of each unit MOSFET are combined by a gate bus line 62 and connected to external circuits from bonding pads 63 and 64. The drain fingers of each unit MOSFET are combined by a drain bus wiring 61 and connected to external circuits from bonding pads 65 and 66. The direction of the gate finger of each unit MOSFET is a direction orthogonal to the gate bus line 62. Each of the above components is manufactured on one Si substrate.

【0029】図10は、図1に示す高周波半導体装置に
おけるMOSFETの断面構造図である。尚、同図は単位MOSF
ET3個分の領域について示したものである。Si基板は、
抵抗率14mΩ・cm、厚さ150μmのp型低抵抗Si層6
7と、抵抗率30Ω・cm、厚さ6.5μmのp型高抵抗S
i層68の2層構造になっている。これらの基板の抵抗
率と厚さは、所望の特性を有するSi MOSFETを作製する
ために、最適化されている。
FIG. 10 is a sectional structural view of the MOSFET in the high-frequency semiconductor device shown in FIG. The figure shows the unit MOSF
This is for three ET regions. Si substrate
P-type low-resistance Si layer 6 with a resistivity of 14 mΩ · cm and a thickness of 150 μm
7, p-type high-resistance S having a resistivity of 30 Ω · cm and a thickness of 6.5 μm
The i-layer 68 has a two-layer structure. The resistivity and thickness of these substrates have been optimized to produce Si MOSFETs with the desired properties.

【0030】Si基板の裏面には、外部との接続用に金属
膜69が形成されており、Si基板67とはオーム性の接
続が取られている。 70、71、72はゲートフィン
ガで、73、74はドレインn部、75、76、77は
ソースn部である。78、79は、アルミ配線で形成さ
れたドレインフィンガである。80、81はアルミ配線
で形成されたソースフィンガで、ソースn部75、7
6、77を、p型高抵抗Si層68中にイオン注入法によ
り形成されたp+低抵抗Si領域82、83と接続する役目
を果たしている。p+低抵抗Si領域82、83の抵抗率は
20mΩ・cm以下である。従って、ソースは、ソースフィ
ンガ80、81と、p+低抵抗Si領域82、83を経由し
て低抵抗Si基板67に接続されており、基板の裏面から
外部回路のグランドに接続される。従って、接地インダ
クタンスは極めて小さく、MOSFETの高周波特性の向上が
図られている。
On the back surface of the Si substrate, a metal film 69 is formed for connection with the outside, and an ohmic connection with the Si substrate 67 is established. 70, 71 and 72 are gate fingers, 73 and 74 are drain n portions, and 75, 76 and 77 are source n portions. Reference numerals 78 and 79 are drain fingers formed of aluminum wiring. Reference numerals 80 and 81 denote source fingers formed of aluminum wiring.
6 and 77 serve to connect p + low resistance Si regions 82 and 83 formed in the p-type high resistance Si layer 68 by ion implantation. The resistivity of the p + low resistance Si regions 82 and 83 is
20 mΩ · cm or less. Therefore, the source is connected to the low-resistance Si substrate 67 via the source fingers 80 and 81 and the p + low-resistance Si regions 82 and 83, and is connected from the back surface of the substrate to the ground of the external circuit. Therefore, the ground inductance is extremely small, and the high frequency characteristics of the MOSFET are improved.

【0031】図11は、図10のドレインバス配線部の
断面構造図である。同図において、Si基板は、図10に
示すMOSFET部のそれと同様、抵抗率14mΩ・cm、厚さ
150μmのp型低抵抗Si層84と、抵抗率30Ω・cm、
厚さ6.5μmのp型高抵抗Si層85の2層構造になって
おり、裏面には金属膜86が形成されている。ドレイン
バス配線88はアルミ配線で形成されており、Si基板と
の間に厚さ2μmのSiO 2膜87を挟んだ構造になってい
る。尚、ドレインバス配線88の幅は30μmある。高
抵抗Si層85のうち、ドレインバス配線88の直下部に
当たる89の領域は、幅50μmにわたって低抵抗化さ
れたp型低抵抗Si層である。このp型低抵抗Si層89は、
図10に示すMOSFET部のp+低抵抗Si領域82、83を形
成するのと同一の工程で作製されており、その形成には
イオン注入法が用いられている。尚、図1に示すゲート
バス配線62、パッド63、64、65、66の各領域
についても、図11に示すドレインバス配線領域と同様
の断面構造を有している。
FIG. 11 shows the drain bus wiring portion of FIG.
It is sectional drawing. In the figure, the Si substrate is shown in FIG.
Similar to that of the MOSFET part shown, the resistivity is 14 mΩcm, thickness
A 150 μm p-type low-resistance Si layer 84, a resistivity of 30 Ω · cm,
It has a two-layer structure of a p-type high-resistance Si layer 85 having a thickness of 6.5 μm.
The metal film 86 is formed on the back surface. drain
The bus wiring 88 is formed of aluminum wiring, and is
2μm thick SiO between TwoIt has a structure sandwiching the membrane 87
You. The width of the drain bus wiring 88 is 30 μm. High
Immediately below the drain bus wiring 88 in the resistance Si layer 85
The 89 area, which is low resistance over a width of 50 μm
This is the resulting p-type low-resistance Si layer. This p-type low resistance Si layer 89
The p + low resistance Si regions 82 and 83 of the MOSFET portion shown in FIG.
It is manufactured in the same process as
An ion implantation method is used. The gate shown in FIG.
Each area of the bus wiring 62 and the pads 63, 64, 65, 66
Also for the drain bus wiring region shown in FIG.
Cross-sectional structure.

【0032】以上の構造を実現することにより、ドレイ
ンバス配線とゲートバス配線とパッド部における高周波
電力の損失を低減することが出来る。即ち、高周波半導
体装置の特性を向上させることが出来る。また、これら
の構造を実現するに当たり、高抵抗Si層85中に形成さ
れたp+低抵抗Si領域89は、MOSFET部のp+低抵抗Si領域
82、83を形成するのと同一の工程を用いて形成され
ていることから、追加の工程は一切無く、従来の技術で
問題となった作製コストの増加という問題点も解決され
ている。
By realizing the above structure, it is possible to reduce high-frequency power loss in the drain bus line, the gate bus line, and the pad portion. That is, the characteristics of the high-frequency semiconductor device can be improved. In realizing these structures, the p + low-resistance Si region 89 formed in the high-resistance Si layer 85 is formed by using the same process as that for forming the p + low-resistance Si regions 82 and 83 in the MOSFET portion. Since it is formed, there is no additional step, and the problem of an increase in manufacturing cost, which has been a problem with the conventional technology, has been solved.

【0033】次に、図12を用いて本発明の第3の実施
の形態を説明する。尚、第3の実施の形態は、特許請求
の範囲における請求項2、5、11が適用される高周波
半導体装置である。図12は、本発明の第3の実施の形
態における高周波半導体装置の概念図である。この高周
波半導体装置は、1.5GHz帯で用いられるエミッタ接
地Siパワーバイポーラトランジスタである。エミッタ寸
法5μm×20μmの単位バイポーラトランジスタ90が
20個並列接続されている。各単位バイポーラトランジ
スタ90のベースフィンガは、ベースバス配線92でま
とめられ、ボンディングパッド93、94から外部回路
に接続される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is a high-frequency semiconductor device to which claims 2, 5, and 11 in claims are applied. FIG. 12 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. This high-frequency semiconductor device is a common emitter Si power bipolar transistor used in the 1.5 GHz band. Twenty unit bipolar transistors 90 each having an emitter size of 5 μm × 20 μm are connected in parallel. The base fingers of each unit bipolar transistor 90 are combined by a base bus line 92 and connected to external circuits from bonding pads 93 and 94.

【0034】各単位バイポーラトランジスタ90のコレ
クタフィンガはコレクタバス配線91でまとめられ、ボ
ンディングパッド95、96から外部回路に接続され
る。以上の各構成要素は、1枚のSi基板の上に作製され
ている。Si基板は、低抵抗のp型低抵抗Si層の上に、高
抵抗のn型Si層を積層した構造になっている。バイポー
ラトランジスタ90は高抵抗のn型層をコレクタとし、
更にp型のベース、n型のエミッタを作製している。エミ
ッタは高抵抗のn型層中に作製されたp+低抵抗Si領域を
介して、低抵抗p型Si層に接続され、基板裏面から外部
回路のグランドに接続される。この高抵抗のn型Si層中
にp+低抵抗Si領域を作製する工程には、気相拡散法によ
る不純物ドーピングプロセスを用いている。
The collector fingers of each unit bipolar transistor 90 are collected by a collector bus wiring 91 and connected to external circuits from bonding pads 95 and 96. Each of the above components is manufactured on one Si substrate. The Si substrate has a structure in which a high-resistance n-type Si layer is laminated on a low-resistance p-type low-resistance Si layer. The bipolar transistor 90 uses a high-resistance n-type layer as a collector,
In addition, p-type bases and n-type emitters are being manufactured. The emitter is connected to the low-resistance p-type Si layer via the p + low-resistance Si region formed in the high-resistance n-type layer, and is connected to the ground of the external circuit from the back surface of the substrate. An impurity doping process using a gas phase diffusion method is used in the step of forming the p + low-resistance Si region in the high-resistance n-type Si layer.

【0035】図12において、破線で囲まれたバイポー
ラトランジスタを作製する領域97、98、99、10
0以外の領域では、高抵抗n型Si層を、気相拡散法によ
りp型化し、かつその抵抗率を前記低抵抗p型Si層のそれ
と同程度まで小さくしている。このp+低抵抗Si領域は、
エミッタをp型低抵抗Si層に接続するためのp+低抵抗Si
領域を作製する工程で、一括して作製される。これによ
り、一切の追加工程無しに、コレクタバス配線91とベ
ースバス配線92とボンディングパッド部93、94、
95、96における高周波電力の損失を低減することが
出来る。即ち、作製コストを増加させることなく、高周
波半導体装置の特性を向上させることが出来る。
In FIG. 12, regions 97, 98, 99, and 10 for forming a bipolar transistor surrounded by a broken line are shown.
In the region other than 0, the high-resistance n-type Si layer is made p-type by a vapor phase diffusion method, and its resistivity is reduced to about the same level as that of the low-resistance p-type Si layer. This p + low resistance Si region is
P + low resistance Si for connecting the emitter to the p-type low resistance Si layer
In the step of forming a region, the regions are collectively manufactured. Thus, the collector bus wiring 91, the base bus wiring 92 and the bonding pad portions 93, 94,
The loss of high frequency power at 95 and 96 can be reduced. That is, the characteristics of the high-frequency semiconductor device can be improved without increasing the manufacturing cost.

【0036】次に、図13を用いて本発明の第4の実施
の形態を説明する。尚、第4の実施の形態は、特許請求
の範囲における請求項3、4、6、10が適用される高
周波半導体装置である。図13は、本発明の第4の実施
の形態における高周波半導体装置の概念図である。この
高周波半導体装置は、ソース接地Si MOSFET101、ス
パイラルインダクタ103、MOS容量104、入力端子
105、出力端子102とから成る0.9GHz帯増幅器
である。スパイラルインダクタ103とMOS容量104
は入力50Ω整合回路を構成している。以上の各構成要
素は、1枚のSi基板の上に作製されている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is a high-frequency semiconductor device to which claims 3, 4, 6, and 10 in the claims are applied. FIG. 13 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. This high-frequency semiconductor device is a 0.9 GHz band amplifier including a source-grounded Si MOSFET 101, a spiral inductor 103, a MOS capacitor 104, an input terminal 105, and an output terminal 102. Spiral inductor 103 and MOS capacitor 104
Constitutes an input 50Ω matching circuit. Each of the above components is manufactured on one Si substrate.

【0037】Si基板は、低抵抗のp型低抵抗Si層の上
に、高抵抗のp型Si層を積層した構造になっている。MOS
FET101のソースは、高抵抗のp型層中に固相拡散法に
より作製されたp+低抵抗Si領域を介して、低抵抗p型Si
層に接続されている。スパイラルインダクタ103、入
力端子105、出力端子102、及び各素子を結ぶ配線
の各領域では、p型高抵抗Si層は、固相拡散法によりp型
低抵抗化されている。この低抵抗化の工程は、MOSFET1
01のソースを低抵抗p型Si層に接続するのために作製
したp+低抵抗Si領域と、同一の工程で同時に作製され
る。これにより、追加工程無しに、スパイラルインダク
タ103、入力端子105、出力端子102、及び各素
子を結ぶ配線の、対基板容量に起因する高周波電力の損
失を低減し、本高周波半導体装置の特性を向上させるこ
とが出来る。
The Si substrate has a structure in which a high-resistance p-type Si layer is laminated on a low-resistance p-type low-resistance Si layer. MOS
The source of the FET 101 is connected to a low-resistance p-type Si layer through a p + low-resistance Si region formed by a solid-phase diffusion method in a high-resistance p-type layer.
Connected to layers. In each region of the spiral inductor 103, the input terminal 105, the output terminal 102, and the wiring connecting each element, the p-type high-resistance Si layer is reduced in p-type resistance by a solid-phase diffusion method. This process of lowering the resistance is performed by the MOSFET 1
01 and a p + low-resistance Si region prepared for connecting the source of No. 01 to the low-resistance p-type Si layer in the same step and at the same time. Thereby, the loss of the high-frequency power of the spiral inductor 103, the input terminal 105, the output terminal 102, and the wiring connecting each element due to the capacitance with respect to the substrate can be reduced, and the characteristics of the high-frequency semiconductor device can be improved without additional steps. Can be done.

【0038】次に、図14、図15を用いて本発明の第
5の実施の形態を説明する。尚、第5の実施の形態は、
特許請求の範囲における請求項3、4、7が適用される
高周波半導体装置である。図14は、本発明の第5の実
施の形態における高周波半導体装置の概念図である。こ
の高周波半導体装置は、ソース接地Si MOSFET106、D
Cカット用のMIM容量107、高周波入力端子108、高
周波出力端子109、ゲートバイアス用の抵抗110、
バイアス供給端子111とから成る、マイクロ波用増幅
用素子である。以上の各構成要素は、1枚のSi基板の上
に作製されている。Si基板は、低抵抗のp型低抵抗Si層
の上に、高抵抗のp型Si層を積層した構造になってい
る。MOSFET106のソースは、高抵抗のp型層中に作製
されたp+低抵抗Si領域を介して低抵抗p型Si層に接続さ
れている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fifth embodiment,
This is a high-frequency semiconductor device to which claims 3, 4, and 7 in the claims are applied. FIG. 14 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. This high-frequency semiconductor device has a common-source Si MOSFET 106, D
C-cut MIM capacitor 107, high-frequency input terminal 108, high-frequency output terminal 109, gate bias resistor 110,
A microwave amplifying element including a bias supply terminal 111. Each of the above components is manufactured on one Si substrate. The Si substrate has a structure in which a high-resistance p-type Si layer is stacked on a low-resistance p-type low-resistance Si layer. The source of the MOSFET 106 is connected to the low-resistance p-type Si layer via a p + low-resistance Si region formed in the high-resistance p-type layer.

【0039】図15は、図14のMIM容量107の断面
構造図である。112が低抵抗Si層、113が高抵抗Si
層、119が裏面金属層である。MIM容量はSi基板上に
堆積した厚さ2μmのSiO2層14の上に作製され、下部
電極115、上部電極116、誘電膜117からなる。
誘電膜117はSiO2で、上部電極116と下部電極11
5に挟まれた領域での誘電膜117の厚さは50nmであ
る。
FIG. 15 is a sectional structural view of the MIM capacitor 107 shown in FIG. 112 is a low-resistance Si layer, 113 is a high-resistance Si layer
Layer 119 is the back metal layer. The MIM capacitor is formed on a 2 μm thick SiO 2 layer 14 deposited on a Si substrate, and includes a lower electrode 115, an upper electrode 116, and a dielectric film 117.
The dielectric film 117 is made of SiO 2 , and has an upper electrode 116 and a lower electrode 11.
The thickness of the dielectric film 117 in the region sandwiched by 5 is 50 nm.

【0040】高抵抗Si層113のうち、MIM容量の下部
に当たる領域118は、p型のドーピングにより低抵抗
化されたp型低抵抗Si層である。この低抵抗化されたp型
低抵抗Si層118は、MOSFET106のソースをp型低抵
抗層に接続するためのp+低抵抗Si領域と、同一の工程で
一括して作製されている。またMIM容量107以外の、
各端子および各素子を結ぶ配線の下の高抵抗Si層も同様
に低抵抗化されている。以上により、追加工程無しに、
MIM容量の下部電極とSi基板の間の寄生容量に起因する
高周波電力の損失を低減し、本高周波半導体装置の特性
を向上させている。
In the high-resistance Si layer 113, a region 118 below the MIM capacitor is a p-type low-resistance Si layer whose resistance has been reduced by p-type doping. This low-resistance p-type low-resistance Si layer 118 is formed collectively in the same step as the p + low-resistance Si region for connecting the source of the MOSFET 106 to the p-type low-resistance layer. In addition, other than the MIM capacity 107,
Similarly, the high-resistance Si layer under the wiring connecting each terminal and each element is similarly reduced in resistance. By the above, without additional process
The loss of high frequency power caused by the parasitic capacitance between the lower electrode of the MIM capacitor and the Si substrate is reduced, and the characteristics of the high frequency semiconductor device are improved.

【0041】次に、図16を用いて本発明の第6の実施
の形態を説明する。尚、第6の実施の形態は、特許請求
の範囲における請求項3、4、6、7、8が適用される
高周波半導体装置である。図16は、本発明の第6の実
施の形態における高周波半導体装置の概念図である。こ
の高周波半導体装置は、ソース接地Si MOSFET120、
スパイラルインダクタ121、122、123、オープ
ンスタブ124、125、MIM容量126、127、高
周波入力用のボンディングパッド128、高周波出力用
のボンディングパッド129、ゲートバイアス供給用の
金属薄膜抵抗130、ゲートバイアス供給用のボンディ
ングパッド131、ドレインバイアス供給用のボンディ
ングパッド132とからなる、2.4GHz帯増幅装置で
ある。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment is a high-frequency semiconductor device to which claims 3, 4, 6, 7, and 8 in the claims are applied. FIG. 16 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. This high-frequency semiconductor device includes a source-grounded Si MOSFET 120,
Spiral inductors 121, 122, 123, open stubs 124, 125, MIM capacitors 126, 127, bonding pads 128 for high frequency input, bonding pads 129 for high frequency output, metal thin film resistor 130 for gate bias supply, gate bias supply And a bonding pad 132 for supplying a drain bias.

【0042】以上の各構成要素は、1枚のSi基板の上に
作製されている。そして、Si基板は、低抵抗のp型低抵
抗Si層の上に、高抵抗のp型Si層を積層した構造になっ
ている。また、MOSFET120のソースは、高抵抗のp型
層中に作製されたp+低抵抗Si領域を介して、低抵抗p型S
i層に接続されている。スパイラルインダクタ121と
オープンスタブ124は、入力50Ω整合回路を構成し
ている。スパイラルインダクタ122とオープンスタブ
125は、出力50Ω整合回路を構成している。スパイ
ラルインダクタ123は、ドレインバイアス供給端子1
32とMOSFET120のドレインを、高周波的に切り離す
ために設けられたドレインチョークインダクタである。
Each of the above components is manufactured on one Si substrate. The Si substrate has a structure in which a high-resistance p-type Si layer is stacked on a low-resistance p-type low-resistance Si layer. The source of the MOSFET 120 is connected to a low-resistance p-type S-type region through a p + low-resistance Si region formed in a high-resistance p-type layer.
Connected to i layer. The spiral inductor 121 and the open stub 124 constitute an input 50Ω matching circuit. The spiral inductor 122 and the open stub 125 constitute an output 50Ω matching circuit. The spiral inductor 123 is connected to the drain bias supply terminal 1
32 is a drain choke inductor provided for separating the drain of the MOSFET 120 from the drain of the MOSFET 120 at a high frequency.

【0043】また、MIM容量126と127は、高周波
入力端子128、高周波出力端子129を、MOSFET12
0から直流的に切り離すためのDCカット容量である。MO
SFET120を作製する領域を除く、受動素子を含む全て
の領域で、高抵抗p型Si層にp型のドーピングを行い、そ
の抵抗率を下げている。このドーピング工程は、MOSFET
120のソースを低抵抗p型Si層に接続するために設け
たP+低抵抗Si領域を作製するのと、同一の工程を用いて
一括して作製している。このことにより、追加工程無し
に、MOSFET以外の各回路構成素子の、対Si基板寄生容量
に起因する高周波電力の損失を低減し、本高周波半導体
装置の特性を向上させている。
The MIM capacitors 126 and 127 connect the high-frequency input terminal 128 and the high-frequency output terminal 129 to the MOSFET 12
This is a DC cut capacitance for separating DC from zero. MO
Except for the region where the SFET 120 is manufactured, the p-type doping is performed on the high-resistance p-type Si layer in all the regions including the passive element to reduce the resistivity. This doping step is
The P + low-resistance Si region provided for connecting the source 120 to the low-resistance p-type Si layer is collectively manufactured using the same process as that for manufacturing the P + low-resistance Si region. As a result, the loss of high-frequency power of each circuit component other than the MOSFET due to parasitic capacitance with respect to the Si substrate can be reduced without additional steps, and the characteristics of the high-frequency semiconductor device can be improved.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高抵抗のp型Si層のうち、ゲートバス配線やボンディン
グパットやドレインバス配線の直下の部分を、イオン注
入法などにより低抵抗のp型Si層にしている。これによ
り、高抵抗Si層の誘電損に起因する高周波電力の損失を
無視できるほど小さくすることができ、ドレインバス配
線とゲートバス配線とパッド部における高周波電力の損
失を低減させることが出来る。即ち、高周波半導体装置
の帯域特性を向上させることが出来る。尚、高抵抗Si層
を低抵抗化するには、イオン注入工程を追加する必要が
あるが、これによる作製コストの増加は、従来技術で必
要とされる厚い誘電膜の堆積工程等と比較して著しく小
さい。また、アクティブデバイスを形成する際の工程を
利用することで、追加工程無しに配線下の高抵抗Si層を
低抵抗化することも可能である。すなわち、これらの構
造を実現するに当たり、高抵抗Si層中に形成されたp+低
抵抗Si領域は、MOSFET部のp+低抵抗Si領域を形成するの
と同一の工程を用いて形成されていることから、追加の
工程は一切無く、従来の技術で問題となった作製コスト
の増加という問題点も解決される。
As described above, according to the present invention,
Of the high-resistance p-type Si layer, a portion immediately below the gate bus wiring, the bonding pad, and the drain bus wiring is made into a low-resistance p-type Si layer by an ion implantation method or the like. As a result, the loss of high-frequency power due to the dielectric loss of the high-resistance Si layer can be reduced to a negligible level, and the loss of high-frequency power in the drain bus wiring, the gate bus wiring, and the pad portion can be reduced. That is, the band characteristics of the high-frequency semiconductor device can be improved. In order to lower the resistance of the high-resistance Si layer, it is necessary to add an ion implantation step. However, the increase in the manufacturing cost due to this step is smaller than that of the conventional technique in which a thick dielectric film is deposited. Remarkably small. In addition, by using the process for forming the active device, it is possible to reduce the resistance of the high-resistance Si layer under the wiring without any additional process. In other words, in realizing these structures, the p + low-resistance Si region formed in the high-resistance Si layer must be formed using the same process as that for forming the p + low-resistance Si region in the MOSFET section. Therefore, there is no additional step, and the problem of an increase in manufacturing cost, which has been a problem with the conventional technology, is solved.

【0045】また、本発明における高周波半導体装置
は、能動素子とデバイスの入出力パッドを結ぶ配線部に
低抵抗のp型Si層を構成することにより、配線損失の低
下を実現している。したがって、従来技術の特開平8ー
293746号公報のような低抵抗半導体層をグランド
として機能させるようなショートスタブの構成では実現
できない配線部の損失低減を実現することができる。
The high-frequency semiconductor device according to the present invention realizes a reduction in wiring loss by forming a low-resistance p-type Si layer in a wiring portion connecting an active element and an input / output pad of the device. Therefore, it is possible to reduce the loss of the wiring portion which cannot be realized by the configuration of the short stub in which the low-resistance semiconductor layer functions as the ground as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-293746.

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

【図1】 本発明の第2の実施の形態における高周波半
導体装置の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図2】 従来技術による高周波半導体装置の概念図で
ある。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a conventional technique.

【図3】 図2の高周波半導体装置のMOSFET部の断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view of a MOSFET section of the high-frequency semiconductor device of FIG. 2;

【図4】 図2に示す高周波半導体装置における、各MO
SFETのドレインを結ぶ配線7の部分の断面図である。
FIG. 4 shows each MO in the high-frequency semiconductor device shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion of a wiring 7 connecting a drain of an SFET.

【図5】 図4に示す配線構造における、配線25と金
属膜21の間の寄生インピーダンスの等価回路である。
5 is an equivalent circuit of a parasitic impedance between a wiring 25 and a metal film 21 in the wiring structure shown in FIG.

【図6】 図5の等価回路において、近似により得られ
る等価回路である。
FIG. 6 is an equivalent circuit obtained by approximation in the equivalent circuit of FIG.

【図7】 本発明の第1の実施の形態における高周波半
導体装置の概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram of the high-frequency semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 図7のドレインバス配線部43の断面構造図
である。
8 is a sectional structural view of a drain bus wiring part 43 of FIG. 7;

【図9】 図8に示す配線構造における、配線51と金
属膜49の間の寄生インピーダンスの等価回路である。
9 is an equivalent circuit of a parasitic impedance between a wiring 51 and a metal film 49 in the wiring structure shown in FIG.

【図10】 図1に示す高周波半導体装置におけるMOSF
ETの断面構造図である。
FIG. 10 shows a MOSF in the high-frequency semiconductor device shown in FIG.
It is sectional drawing of ET.

【図11】 図10のドレインバス配線部の断面構造図
である。
11 is a sectional structural view of a drain bus wiring portion of FIG.

【図12】 本発明の第3の実施の形態における高周波
半導体装置の概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第4の実施の形態における高周波
半導体装置の概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第5の実施の形態における高周波
半導体装置の概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図15】 図14のMIM容量107の断面構造図であ
る。
15 is a sectional structural view of the MIM capacitor 107 in FIG.

【図16】 本発明の第6の実施の形態における高周波
半導体装置の概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram of a high-frequency semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3、4、5…MOSFET、6、7…配線、8…スパ
イラルインダクタ、9…MOS容量、10、11…ボンデ
ィング用パッド、12…低抵抗p型Si層、13…高抵抗p
型Si層、14…金属膜、15…ソースn部、16…ソー
スメタル、17…p+部、18…ゲート、19…ドレイン
n部、20…ドレインフィンガ配線、21…低抵抗p型Si
層、22…高抵抗p型Si層、23…金属膜、24…SiO2
膜、25…配線、26…端子(配線)、27…SiO2膜の
容量、28…高抵抗Si層の抵抗、29…高抵抗Si層の容
量、30…低抵抗Si層の抵抗、31…低抵抗Si層の容
量、32…金属膜、33…端子(配線)、34…SiO2
の容量、35…高抵抗Si層の抵抗、36…高抵抗Si層の
容量、37…金属膜、38、39、40、41、42…
単位MOSFET、43…ドレインバス配線、44…ゲートバ
ス配線、45、46…ボンディング用パッド、47…低
抵抗p型Si層、48…高抵抗p型 Si層、49…金属膜、
50…SiO2膜、51…配線、52…低抵抗p型Si層、5
3…端子(配線)、54…SiO2膜の容量、55…高抵抗
Si層の抵抗、56…低抵抗化した高抵抗Si層の容量、5
7…低抵抗Si層の抵抗、58…低抵抗Si層の容量、59
…金属膜、60…単位MOSFET、61…ドレインバス配
線、62…ゲートバス配線、63、64、65、66…
ボンディングパッド、67…Si基板、68…p型高抵抗S
i層、69…金属膜、70、71、72…ゲートフィン
ガ、73、74…ドレインn部、75、76、77…ソ
ースn部、78、79…ドレインフィンガ、80、81
…ソースフィンガ、82、83…p+低抵抗Si領域、84
…p型低抵抗Si層、85…p型高抵抗Si層、86…金属
膜、87…SiO2膜、88…ドレインバス配線、89…p
型低抵抗Si層、90…単位バイポーラトランジスタ、9
1…コレクタバス配線、92…ベースバス配線、93、
94、95、96…ボンディングパッド、97、98、
99、100…単位バイポーラトランジスタのグループ
領域、101…ソース接地Si MOSFET、102…出力端
子、103…スパイラルインダクタ、104…MOS容
量、105…入力端子、106…ソース接地Si MOSFE
T、107…MIM容量、108…高周波入力端子、109
…高周波出力端子、110…ゲートバイアス用抵抗、1
11…バイアス供給端子、112…低抵抗Si層、113
…高抵抗Si層、114…SiO2層、115…下部電極、1
16…上部電極、117…誘電膜、118…p型低抵抗S
i層、119…金属層、120…ソース接地Si MOSFET、
121、122、123…スパイラルインダクタ、12
4、125…オープンスタブ、126、127…MIM容
量、128、129…ボンディングパッド、130…金
属薄膜抵抗、131、132…ボンディングパッド
1, 2, 3, 4, 5 ... MOSFET, 6, 7 ... wiring, 8 ... spiral inductor, 9 ... MOS capacitance, 10, 11 ... bonding pad, 12 ... low resistance p-type Si layer, 13 ... high resistance p
Type Si layer, 14: metal film, 15: source n portion, 16: source metal, 17: p + portion, 18: gate, 19: drain
n part, 20: drain finger wiring, 21: low-resistance p-type Si
Layer, 22: high-resistance p-type Si layer, 23: metal film, 24: SiO 2
Film, 25: wiring, 26: terminal (wiring), 27: capacitance of SiO 2 film, 28: resistance of high resistance Si layer, 29: capacitance of high resistance Si layer, 30: resistance of low resistance Si layer, 31: Capacitance of low-resistance Si layer, 32: metal film, 33: terminal (wiring), 34: capacitance of SiO 2 film, 35: resistance of high-resistance Si layer, 36: capacitance of high-resistance Si layer, 37: metal film, 38, 39, 40, 41, 42 ...
Unit MOSFET, 43: drain bus wiring, 44: gate bus wiring, 45, 46: bonding pad, 47: low resistance p-type Si layer, 48: high resistance p-type Si layer, 49: metal film,
50: SiO 2 film, 51: wiring, 52: low-resistance p-type Si layer, 5
3: terminal (wiring), 54: capacitance of SiO 2 film, 55: high resistance
Resistance of Si layer, 56: capacity of low-resistance high-resistance Si layer, 5
7: resistance of low-resistance Si layer, 58: capacitance of low-resistance Si layer, 59
... metal film, 60 ... unit MOSFET, 61 ... drain bus wiring, 62 ... gate bus wiring, 63, 64, 65, 66 ...
Bonding pad, 67 ... Si substrate, 68 ... p-type high resistance S
i-layer, 69: metal film, 70, 71, 72: gate finger, 73, 74: drain n portion, 75, 76, 77: source n portion, 78, 79: drain finger, 80, 81
... Source fingers, 82, 83 ... p + low resistance Si region, 84
... p-type low-resistance Si layer, 85 ... p-type high-resistance Si layer, 86 ... metal film, 87 ... SiO 2 film, 88 ... drain bus lines, 89 ... p
Type low resistance Si layer, 90 unit bipolar transistor, 9
1: collector bus wiring, 92: base bus wiring, 93,
94, 95, 96 ... bonding pad, 97, 98,
99, 100: Group region of unit bipolar transistor, 101: Common source Si MOSFET, 102: Output terminal, 103: Spiral inductor, 104: MOS capacitance, 105: Input terminal, 106: Common source Si MOSFE
T, 107: MIM capacitance, 108: high frequency input terminal, 109
... High frequency output terminal, 110 ... Gate bias resistor, 1
11: bias supply terminal, 112: low resistance Si layer, 113
... High resistance Si layer, 114 ... SiO 2 layer, 115 ... Lower electrode, 1
16: upper electrode 117: dielectric film 118: p-type low resistance S
i layer, 119: metal layer, 120: common source Si MOSFET,
121, 122, 123 ... spiral inductor, 12
4, 125: open stub, 126, 127: MIM capacitor, 128, 129: bonding pad, 130: metal thin film resistor, 131, 132: bonding pad

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 27/082 H01L 27/08 102Z 27/088 29/78 301W 29/78 H03F 3/195 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/822 H01L 21/768 H01L 21/8222 H01L 21/8234 H01L 27/04 H01L 27/082 H01L 27/088 H01L 29/78 H03F 3/195 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H01L 27/082 H01L 27/08 102Z 27/088 29/78 301W 29/78 H03F 3/195 (58) Fields surveyed (Int. (Cl. 7 , DB name) H01L 21/822 H01L 21/768 H01L 21/8222 H01L 21/8234 H01L 27/04 H01L 27/082 H01L 27/088 H01L 29/78 H03F 3/195

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成された能動素子と、
該半導体基板上に形成された前記能動素子と外部との接
続用に設けた金属配線とパッドとからなる高周波半導体
装置において、 前記半導体基板は、低抵抗の半導体層の上に高抵抗の半
導体層が積層され、 前記金属配線は、前記半導体基板上に形成された誘電体
層の上に形成され、 前記金属配線を含む領域の前記高抵抗な半導体層は、低
抵抗化されていることを特徴とする高周波半導体装置。
An active element formed on a semiconductor substrate;
In a high-frequency semiconductor device comprising a metal wiring and a pad provided for connection between the active element and the outside formed on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate has a high-resistance semiconductor layer on a low-resistance semiconductor layer. Wherein the metal wiring is formed on a dielectric layer formed on the semiconductor substrate, and the high-resistance semiconductor layer in a region including the metal wiring has a reduced resistance. High-frequency semiconductor device.
【請求項2】 半導体基板上に形成された能動素子と、
該半導体基板上に形成された前記能動素子と外部との接
続用に設けた金属配線とパッドとからなる高周波半導体
装置において、 前記半導体基板は、低抵抗の半導体層の上に高抵抗の半
導体層が積層され、 前記金属配線は、前記半導体基板上に形成された誘電体
層の上に形成され、 前記能動素子以外の領域の前記高抵抗な半導体層は、低
抵抗化されていることを特徴とする高周波半導体装置。
2. An active element formed on a semiconductor substrate,
In a high-frequency semiconductor device comprising a metal wiring and a pad provided for connection between the active element and the outside formed on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate has a high-resistance semiconductor layer on a low-resistance semiconductor layer. Wherein the metal wiring is formed on a dielectric layer formed on the semiconductor substrate, and the high-resistance semiconductor layer in a region other than the active element has a reduced resistance. High-frequency semiconductor device.
【請求項3】 半導体基板上に形成された能動素子と、
該半導体基板上に形成された受動素子とからなる高周波
半導体装置において、 前記半導体基板は、低抵抗の半導体層の上に高抵抗の半
導体層が積層され、 前記受動素子の一部は、前記半導体基板上に形成された
誘電体層の上に形成され、 前記誘電体層上に形成された受動素子を含む領域の前記
高抵抗な半導体層は、低抵抗化されていることを特徴と
する高周波半導体装置。
3. An active element formed on a semiconductor substrate,
In a high-frequency semiconductor device including a passive element formed on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate is formed by stacking a high-resistance semiconductor layer on a low-resistance semiconductor layer; The high-resistance semiconductor layer formed on a dielectric layer formed on a substrate and including a passive element formed on the dielectric layer has a reduced resistance. Semiconductor device.
【請求項4】 請求項1〜請求項3の何れか1項記載の
高周波半導体装置において、 前記半導体基板はシリコン基板であり、 前記能動素子はMOSFETであることを特徴とする高周波半
導体装置。
4. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is a silicon substrate, and said active element is a MOSFET.
【請求項5】 請求項1〜請求項3の何れか1項記載の
高周波半導体装置において、 前記半導体基板はシリコン基板であり、 前記能動素子はバイポーラトランジスタであることを特
徴とする高周波半導体装置。
5. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is a silicon substrate, and said active element is a bipolar transistor.
【請求項6】 請求項2〜請求項5の何れか1項記載の
高周波半導体装置において、 前記受動素子は、少なくともスパイラルインダクタを含
み、 前記スパイラルインダクタと素子間を結ぶ金属配線、及
び外部との接続用のパッドを含む領域の高抵抗な半導体
層は、低抵抗化されていることを特徴とする高周波半導
体装置。
6. The high-frequency semiconductor device according to claim 2, wherein the passive element includes at least a spiral inductor, and includes a metal wiring connecting the spiral inductor and the element, and an external device. A high-frequency semiconductor device in which a high-resistance semiconductor layer in a region including a connection pad has low resistance.
【請求項7】 請求項2〜請求項6の何れか1項記載の
高周波半導体装置において、 前記受動素子は、少なくともMIM容量を含み、 前記MIM容量と素子間を結ぶ金属配線、及び外部との接
続用のパッドを含む領域の高抵抗な半導体層は、低抵抗
化されていることを特徴とする高周波半導体装置。
7. The high-frequency semiconductor device according to claim 2, wherein the passive element includes at least a MIM capacitor, a metal wiring connecting the MIM capacitor to the element, and an external device. A high-frequency semiconductor device in which a high-resistance semiconductor layer in a region including a connection pad has low resistance.
【請求項8】 請求項2〜請求項7の何れか1項記載の
高周波半導体装置において、 前記受動素子は、少なくともスタブを含み、 前記スタブと素子間を結ぶ金属配線、及び外部との接続
用のパッドを含む領域の高抵抗半導体層は、低抵抗化さ
れていることを特徴とする高周波半導体装置。
8. The high-frequency semiconductor device according to claim 2, wherein the passive element includes at least a stub, and a metal wiring connecting the stub and the element and a connection to the outside. Wherein the high-resistance semiconductor layer in the region including the pad is reduced in resistance.
【請求項9】 請求項1〜請求項8の何れか1項記載の
高周波半導体装置において、 前記高抵抗の半導体層を低抵抗化する手段は、イオン注
入法による不純物ドーピングであることを特徴とする高
周波半導体装置。
9. The high frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the means for lowering the resistance of the high resistance semiconductor layer is impurity doping by ion implantation. High-frequency semiconductor device.
【請求項10】 請求項1〜請求項8の何れか1項記載
の高周波半導体装置において、 前記高抵抗の半導体層を低抵抗化する手段は、固相拡散
法による不純物ドーピングであることを特徴とする高周
波半導体装置。
10. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the means for lowering the resistance of the high-resistance semiconductor layer is impurity doping by a solid phase diffusion method. High-frequency semiconductor device.
【請求項11】 請求項1〜請求項8の何れか1項記載
の高周波半導体装置において、 前記高抵抗の半導体層を低抵抗化する手段は、気相拡散
法による不純物ドーピングであることを特徴とする高周
波半導体装置。
11. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the means for lowering the resistance of the high-resistance semiconductor layer is impurity doping by a gas phase diffusion method. High-frequency semiconductor device.
【請求項12】請求項1〜請求項11の何れか1項記載
の高周波半導体装置において、 前記低抵抗な半導体層の抵抗率は1Ω・cm以下であり、 前記高抵抗な半導体層の抵抗率は1Ω・cm以上100Ω
・cm以下であり、 前記高抵抗な半導体層のうち低抵抗化する領域の抵抗率
は1Ω・cm以下であることを特徴とする高周波半導体装
置。
12. The high-frequency semiconductor device according to claim 1, wherein the low-resistance semiconductor layer has a resistivity of 1 Ω · cm or less, and the high-resistance semiconductor layer has a resistivity of 1 Ω · cm or less. Is 1Ω · cm or more and 100Ω
· Cm or less, and the resistivity of the region where the resistance is reduced in the high-resistance semiconductor layer is 1Ω · cm or less.
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