JP3468851B2 - モノリシックマイクロ波ic - Google Patents
モノリシックマイクロ波icInfo
- Publication number
- JP3468851B2 JP3468851B2 JP16242194A JP16242194A JP3468851B2 JP 3468851 B2 JP3468851 B2 JP 3468851B2 JP 16242194 A JP16242194 A JP 16242194A JP 16242194 A JP16242194 A JP 16242194A JP 3468851 B2 JP3468851 B2 JP 3468851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- upper electrode
- interlayer insulating
- insulating film
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
波IC(MMIC)に関する。
コイルとコンデンサの構成例について説明する。
したMMICの平面図、図4(B)は、図4(A)の一
点鎖線B4−B4における断面図を示す。半絶縁性Ga
As基板50の表面の所定領域に下部電極51、誘電体
薄膜52、上部電極53がこの順番に積層され、コンデ
ンサを形成している。
電極53とほぼ同じ高さになるようにポリイミド膜54
が形成されている。ポリイミド膜54上に配線55がス
パイラル状にパターニングされコイルが形成されてい
る。配線55の一端は、上部電極53に接続され、他端
は、配線55を覆う層間絶縁膜56上に形成されたリー
ド線57に接続されている。層間絶縁膜56、リード線
57上には保護膜58が形成されている。
2、上部電極53からなるコンデンサと配線55からな
るコイルとが接続された電気回路が形成されている。
には、図4に示すコンデンサとコイルからなる回路は、
FETの入力部及び出力部に挿入され、マッチング回路
として使用される。MMICの面積を小さくするため
に、入力部及び出力部の回路を近接して形成すると、入
力側及び出力側のコイルが電磁気的にカップリングし、
フィードバック回路が形成される。このフィードバック
回路のため、発振等の問題が生ずる。
ことにより、カップリングによる影響を軽減することが
できが、工程増につながり、コスト高になるため好まし
くない。
電磁気的カップリングによる影響を軽減することができ
るMMICを提供することである。
イクロ波ICは、実質的に絶縁性の表面を有する支持基
板と、前記支持基板上の所定領域に形成され、下部電
極、誘電体薄膜及び上部電極がこの順番に積層されたコ
ンデンサと、前記コンデンサを覆い、かつ少なくとも前
記上部電極の一部が露出するように形成された層間絶縁
膜と、前記層間絶縁膜上であって、下方に前記上部電極
が形成されている領域にのみ形成され、内周端が前記上
部電極と接続されたスパイラル状配線と、前記層間絶縁
膜上に形成され、一端が前記スパイラル状配線の外周端
に接続されたリード線とを含む。
As基板上にトランジスタを形成し、コンデンサと接続
してもよい。
線から構成されたコイルが形成されている。このため、
コイルからの電磁放射の一部は、コンデンサの上部電極
により吸収される。従って、同一基板上に形成された他
のコイルとの電磁気的なカップリングを低減することが
できる。これにより、カップリングが原因となる発振等
を防止することが可能になる。
により、各種能動素子を同一基板上に形成することがで
きる。このようにして、小型で電磁気的カップリングの
少ないMMICを作製することが可能となる。
本構成について説明する。
図、図1(B)は、図1(A)の一点鎖線B1−B1に
おける断面図を示す。図1(B)に示すように、半絶縁
性GaAs基板1の表面の所定領域に下部電極2が形成
されている。下部電極2の上に、誘電体薄膜3、上部電
極4がこの順番に積層され、上部電極4と下部電極2と
の間でコンデンサが形成されている。
ている。層間絶縁膜5の上には、図1(A)に示すよう
にスパイラル状の配線6が形成されている。スパイラル
配線6は、コイルとしての機能を有する。スパイラル配
線6の外周端は、上部電極4に接続されている。
ラル配線6を覆うように基板全面に層間絶縁膜8が形成
されている。層間絶縁膜8には、スパイラル配線6の内
終端を露出するようにコンタクトホールが設けられてい
る。層間絶縁膜8上には、リード線7が形成され、リー
ド線7はコンタクトホールを介してスパイラル配線6の
内終端に接続されている。
うように保護膜9が形成されている。下部電極2、上部
電極4、スパイラル配線6及びリード線7は、例えば、
金(Au)で形成され、層間絶縁膜8及び保護膜9は、
例えば、ポリイミドで形成される。また、誘電体薄膜3
は、公知の誘電体材料を使用することができる。
コンデンサの電極の上に限定して形成されているため、
コイルからの電磁波の放射はコンデンサの上部電極4に
よって一部が吸収される。このため、近傍にコイルとコ
ンデンサからなる他の電気回路が形成されていても、カ
ップリングによる影響を軽減することができる。
がコンデンサの上部電極4に接続され、内終端がリード
線7に接続されている場合を示したが、逆の接続構成と
してもよい。すなわち、スパイラル配線6の内周端をコ
ンデンサの上部電極4に接続し、外周端をリード線7に
接続してもよい。この接続構成は、後述の図2に示す増
幅回路への適用例で採用されている。
を増幅回路のマッチング回路として適用した実施例につ
いて説明する。図2(A)は増幅回路の回路図、図2
(B)は平面図、図2(C)は図2(B)の一点鎖線C
2−C2における断面図を示す。
rのゲート電極が、入力端子INに接続されるととも
に、抵抗R1を介して接地され自己バイアスされてい
る。MESFETTrのソース電極は、自己バイアス用
の抵抗R2とバイパスコンデンサC1との並列回路を介
して接地され、交流的には接地電位とされている。ME
SFETTrのドレイン電極は、直流カット用のコンデ
ンサC2とマッチング用コイルL2との直列回路を介し
て出力端子OUTに接続されている。
s基板11上の図中右半分にコンデンサC2とコイルL
2が形成され、図中左半分にコンデンサC1と抵抗R2
が形成され、中央部にMESFETTrが形成されてい
る。
s基板上に形成されたn- 型エピタキシャルGaAs層
11の図の中央部にショットキゲート電極G、ソース及
びドレイン領域S、DからなるMESFETTrが形成
されている。ソース及びドレイン領域は、例えばイオン
注入により所定の濃度のn+ 型とされている。また、エ
ピタキシャルGaAs層22の活性領域以外の領域は、
さらにp型不純物がドープされ半絶縁性とされている。
は、ポリイミドからなる層間絶縁膜22が形成されてお
り、ソース、ドレイン領域S、D及びゲート電極Gの一
部表面を露出するようにコンタクトホールが形成されて
いる。
域Dに隣接する所定の領域には、ドレイン領域Dとコン
タクトホールを介してオーミックに接触した下部電極1
2が形成されている。下部電極12上には、ゲート電極
G側の一部を除いて誘電体薄膜13と上部電極14がこ
の順番で積層され、コンデンサC2を形成している。
する所定の領域には、ソース領域Sとコンタクトホール
を介してオーミックに接触した下部電極17が形成され
ている。ゲート電極G側の一部を除く下部電極7上及び
左方に隣接する層間絶縁膜22上には、誘電体薄膜18
が形成されている。誘電体薄膜18上には、上部電極1
9が形成されており、コンデンサC1を形成している。
を覆うように層間絶縁膜20が形成されている。層間絶
縁膜20には、上部電極14のほぼ中央部にコンタクト
ホールが形成されている。層間絶縁膜20上には、図2
(B)に示すように上部電極14が形成されている領域
内に限定して、スパイラル状の配線15が形成されてい
る。スパイラル配線15の内周端はコンタクトホールを
介して上部電極14に接続されている。また、スパイラ
ル配線15の外周端はリード線16に接続されている。
5及びリード線16を覆うように保護膜21が形成され
ている。図2(B)に示すように、層間絶縁膜22表面
に形成されたリード線23が、ゲート電極Gから図の下
方に延在し、図には示さない入力端子INに接続されて
いる。さらに、エピタキシャルGaAs層11の表面に
イオン注入等により形成されたn+ 型領域からなる抵抗
R1を介して接地電位に接続されている。
層11の表面に形成されたn+ 型領域からなる抵抗R2
を介して接地電位に接続されている。このように、図2
(A)に示す電気回路が構成されている。
15からなるコイルは、図1の基本構成と同様に上部電
極14上に限定して形成されているため、カップリング
による影響を軽減することができる。
ためには、コンデンサの電極を一辺が200μm程度の
正方形とすればよい。この200μm四方の正方形内に
スパイラル配線を形成すると、10nH程度のインダク
タンスを有するコイルを形成することができる。10p
Fのキャパシタンスと10nHのインダクタンスは、1
GHz程度のマイクロ波回路のマッチング回路としては
十分な大きさである。
回路を適用した他の増幅回路の参考例について説明す
る。図3(A)は、図2(A)のコイルL2の代わり
に、直流カット用コンデンサC3のMESFETTr側
電極に、バイアス用のコイルL3を接続した例を示す。
図3(B)は、図2(A)のコンデンサC2とコイルL
2との直列回路の代わりに、コンデンサC4とコイルL
4との並列回路を挿入した参考例を示す。
のドレイン電極と出力端子OUTとの間には、直流カッ
ト用のコンデンサC2のみを挿入し、マッチング回路を
入力側に挿入した参考例を示す。
TTrのゲート電極との間に、直流カット用のコンデン
サC5とマッチング用コイルL5の直列回路が挿入され
ている参考例を示す。図3(D)は、入力端子INとM
ESFETTrのゲート電極との間に、直流カット用の
コンデンサC6とマッチング用コイルL6の並列回路が
挿入されている参考例を示す。
〜L6とそれぞれに対応するコンデンサC3〜C6との
構成を図1に示す基本構成とすることにより、カップリ
ングの影響を軽減することができる。
に示す基本構成とすることにより、カップリングによる
影響を軽減することができることに加え、MMIC全体
の面積を縮小することもできる。
のエピタキシャル層にMESFETを形成した場合につ
いて説明したが、MESFETに限らずその他の能動素
子を形成してもよい。例えば、バイポーラトランジスタ
を形成してもよい。また、GaAs基板以外の半導体基
板を使用してもよい。例えばシリコン基板等を使用し、
能動素子を形成した後、絶縁層を形成してもよい。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
カップリングによる影響を軽減し、かつ高密度なMMI
Cを提供することができる。
面図及び断面図である。
図、平面図及び断面図である。
るMMICの回路図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 実質的に絶縁性の表面を有する支持基板
と、 前記支持基板上の所定領域に形成され、下部電極、誘電
体薄膜及び上部電極がこの順番に積層されたコンデンサ
と、 前記コンデンサを覆い、かつ少なくとも前記上部電極の
一部が露出するように形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上であって、下方に前記上部電極が形成
されている領域にのみ形成され、内周端が前記上部電極
と接続されたスパイラル状配線と、 前記層間絶縁膜上に形成され、一端が前記スパイラル状
配線の外周端に接続されたリード線と を含むモノリシッ
クマイクロ波IC。 - 【請求項2】 前記支持基板は、GaAs基板であり、
さらに、前記支持基板上に形成され、制御端子及び電流
端子のいずれか一方が、前記コンデンサの上部電極及び
下部電極のいずれか一方に接続されたトランジスタを含
む請求項1に記載のモノリシックマイクロ波IC。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16242194A JP3468851B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | モノリシックマイクロ波ic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16242194A JP3468851B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | モノリシックマイクロ波ic |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0832028A JPH0832028A (ja) | 1996-02-02 |
JP3468851B2 true JP3468851B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=15754287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16242194A Expired - Lifetime JP3468851B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | モノリシックマイクロ波ic |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3468851B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004273685A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Taiyo Yuden Co Ltd | 高周波モジュール |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP16242194A patent/JP3468851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0832028A (ja) | 1996-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6472738B2 (en) | Compound semiconductor device | |
US3969745A (en) | Interconnection in multi element planar structures | |
JP3175823B2 (ja) | 高周波増幅装置 | |
US5574402A (en) | Monolithic integrated circuit device having microwave power amplifier including a matching circuit using distributed lines | |
US3749985A (en) | High frequency insulated gate field effect transistor for wide frequency band operation | |
EP0455483A2 (en) | Low parasitic FET topology for power and low noise GaAs FETs | |
JPH0514069A (ja) | 高出力電界効果トランジスタ増幅器 | |
WO2000075990A1 (en) | High impedance matched rf power transistor | |
JP3468851B2 (ja) | モノリシックマイクロ波ic | |
JP2679781B2 (ja) | 半導体装置 | |
US6303950B1 (en) | Field effect transistor including stabilizing circuit | |
JPH05335487A (ja) | 伝送回路素子 | |
US6069404A (en) | Arrangement for the reduction of noise in microwave transistors and method for the manufacture thereof | |
JP3497221B2 (ja) | Lc素子,半導体装置及びlc素子の製造方法 | |
JPS6251509B2 (ja) | ||
JP2880023B2 (ja) | 高周波トランジスタ回路 | |
JP3281204B2 (ja) | 配線構造及びそのバイヤホール形成方法 | |
JP2000101067A (ja) | 半導体装置および集積回路装置 | |
JP3216990B2 (ja) | パーシャルマッチング回路内蔵型Siトランジスタ | |
JPH065636A (ja) | マイクロ波半導体装置 | |
JP3499394B2 (ja) | マイクロ波集積回路 | |
JPH06104291A (ja) | 電界効果型半導体装置 | |
JPH06267996A (ja) | 半導体アナログ集積回路 | |
JPS6350106A (ja) | 高周波半導体装置 | |
JPH08330519A (ja) | 化合物半導体集積回路装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030826 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |