JP4800084B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特にソースおよびドレインを有する半導体装置およびその製造方法に関する。
FET(Field Effect Transistor)はさまざまな分野で用いられている。ソース電極、ゲートフィンガ電極およびドレイン電極が半導体基板の同じ面に形成された横型FETにおいては、基板の表面においてソース電極、ゲートフィンガ電極およびドレイン電極がFETのゲート長(電流の流れる方向)に並んで設けられる。ゲート幅の広いFETを形成する場合は、各電極は複数のフィンガからなり、複数のフィンガをバスラインで接続する。
このようなFETを縦列接続(直列接続)する場合の例を図1に示す。半導体基板上に、第1FET10および第2FET20が縦列接続され設けられている。第1FET10においては、左側からソースフィンガ電極11、ゲートフィンガ電極12、ドレインフィンガ電極13、ゲートフィンガ電極12の順で設けられている。複数のソースフィンガ電極11は第1FETソースバスライン16に接続されている。複数のゲートフィンガ電極12は第1FETゲートバスライン17に接続されている。複数のドレインフィンガ電極13は第1FETドレインバスライン18に接続されている。第2FET20も同様に、ソースフィンガ電極21、ゲートフィンガ電極22、第2FETドレインフィンガ電極23、第2FETソースバスライン26、第2FETゲートバスライン27および第2FETドレインバスライン28が設けられている。第1FETソースバスライン16と第2FETドレインバスライン28とが接続部34により接続される。これにより、第1FET10のソースと第2FET20のドレインとが縦列接続される。
図2は縦列接続されたFETの別の例である。第1FET10のソースフィンガ電極11と第2FETのドレインフィンガ電極23は共通バスライン32に接続されている。その他の構成は図1と同じである。このように、縦列接続されたFETのバスラインを共通に用いることもある。
特開2000−150536
縦列接続されたFETの面積を削減することが求められている。本発明は、FETの面積を削減することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第1単位FETが複数並列に接続されて構成された第1FETと、ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第2単位FETが複数並列に接続されて構成された第2FETと、を具備し、前記複数の第1単位FETのそれぞれの前記第2フィンガ電極と前記複数の第2単位FETのそれぞれの第1フィンガ電極とはそれぞれ共通フィンガ電極を構成し、前記共通フィンガ電極は、前記第1FETのソースフィンガ電極および前記第2FETのドレインフィンガ電極であり、前記第1単位FETの前記第1フィンガ電極、前記第2単位FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極は前記第1FETおよび前記第2FETのゲート長方向に配置されてなることを特徴とする半導体装置である。本発明によれば、第1FETのフィンガ電極と第2FETのフィンガ電極をゲート長方向に設けることによりFETの面積を削減することができる。
上記構成において、前記第1FETの前記第1フィンガ電極は、前記第1フィンガ電極が接続される第1バスライン側が太く形成されており、前記第2FETの前記第2フィンガ電極は、前記第2フィンガ電極が接続される第2バスライン側が太く形成されており、前記共通フィンガ電極は、前記共通フィンガ電極が接続される共通バスライン側が太く形成されている構成とすることができる。この構成によれば、電流が小さい側のフィンガ電極を細くすることによりFETの面積を一層縮小させることができる。
上記構成において、前記共通バスラインは、前記第1FETの前記第1フィンガ電極、前記第2FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極に対し、前記第1バスラインおよび前記第2バスラインとは反対側に設けられる構成とすることができる。
本発明は、ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第1単位FETが複数並列に接続されて構成された第1FETと、ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第2単位FETが複数並列に接続されて構成された第2FETと、を具備する半導体装置の製造方法において、前記第1FETのゲートフィンガ電極および前記第2FETのゲートフィンガ電極を形成する工程と、前記複数の第1単位FETのそれぞれの前記第2フィンガ電極と前記複数の第2単位FETのそれぞれの第1フィンガ電極とはそれぞれ共通フィンガ電極を構成し、前記共通フィンガ電極は、前記第1FETのソースフィンガ電極および前記第2FETのドレインフィンガ電極であり、前記第1FETの前記第1フィンガ電極、前記第2FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極が前記第1FETおよび前記第2FETのゲート長方向に配置されるように、前記第1FETの第1フィンガ電極および第2フィンガ電極並びに前記第2FETの第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。本発明によれば、第1FETのフィンガ電極と第2FETのフィンガ電極をゲート長方向に設けることによりFETの面積を削減することができる。
上記構成において、前記第1フィンガ電極は、前記第1フィンガ電極が接続される第1バスライン側太く形成し、前記第2フィンガ電極は、前記第2フィンガ電極が接続される第2バスライン側が太く形成し、前記共通フィンガ電極は、前記共通フィンガ電極が接続される共通バスラインが太く形成する構成とすることができる。この構成によれば、電流が小さい側のフィンガ電極を細く形成することによりFETの面積を一層縮小させることができる。
上記構成において、前記共通バスラインは、前記第1フィンガ電極、前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極に対し、前記第1バスラインおよび前記第2バスラインとは反対側に形成されるように、前記共通バスライン、前記第1バスラインおよび前記第2バスラインを形成する工程を有する構成とすることができる。
本発明によれば、FETの面積を削減することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照に説明する。
実施例1は第1FETのソースと第2FETのドレインが接続された横型FETの例である。すなわち、第1FETの第1フィンガ電極がドレインフィンガ電極13、第2フィンガ電極がソースフィンガ電極を兼ねる共通フィンガ電極30であり、第2FETの第1フィンガ電極がドレインフィンガ電極を兼ねる共通フィンガ電極30、第2フィンガ電極がソースフィンガ電極21である例である。
図3は実施例1に係る半導体装置の平面図である。半導体基板の活性領域であるフィンガ部40に左から第1FETのドレインフィンガ電極(D1)13、第1FETのゲートフィンガ電極12、第1FETのソースフィンガ電極と第2FETのドレインフィンガ電極を兼ねる共通フィンガ電極(S1D2)30、第2FETのゲートフィンガ電極22、第2FETのソースフィンガ電極(S2)21、第2FETのゲートフィンガ電極22、共通フィンガ電極(S1D2)30、第1FETのゲートフィンガ電極12が順に第1FETおよび第2FETのゲート長方向に設けられている。
フィンガ部40の両側にはバスライン部42が設けられている。一方のバスライン部42には、複数の第1FETのドレインフィンガ電極13が接続された第1FETドレインバスライン18(第1バスライン)、複数の第1FETのゲートフィンガ電極12が接続された第1FETゲートバスライン17、および複数の第2FETのソースフィンガ電極21が接続された第2FETソースバスライン26(第2バスライン)が設けられている。他方のバスライン部42には、複数の共通フィンガ電極30が接続された共通バスライン32、および複数の第2FETのゲートフィンガ電極22が接続された第2FETゲートバスライン27が設けられている。各バスライン18、26および32はゲート長方向に延在している。
実施例1においては、第1単位FET10aが複数並列に接続されて第1FETが構成される。同様に、第2単位FET20aが複数並列に接続されて第2FETが構成される。第1単位FET10aはそれぞれゲートフィンガ電極12の両側にドレインフィンガ電極13(第1フィンガ電極)およびソースフィンガ電極(第2フィンガ電極)である共通フィンガ電極30を有する。同様に、第2単位FET20aはそれぞれゲートフィンガ電極22の両側にドレインフィンガ電極(第1フィンガ電極)である共通フィンガ電極30およびソースフィンガ電極21(第2フィンガ電極)を有する。そして、複数の第1単位FET10aのそれぞれのソースフィンガ電極(第2フィンガ電極)と複数の第2単位FET20aのそれぞれのドレインフィンガ電極(第1フィンガ電極)とはそれぞれ共通フィンガ電極30を構成している。さらに、第1FETのドレインフィンガ電極13、第2FETソースフィンガ電極21および共通フィンガ電極30は第1FETおよび第2FETのゲート方向に配列されている。
つまり、第1単位FET10aと第2単位FET20aとがゲート長方向に配列している。第1単位FET10aと第2単位FET20aとが共通フィンガ電極30で縦列接続されており、縦列接続された第1単位FET10aと第2単位FET20aとがゲート長方向に配列されている。このように、1つのフィンガ部40において、第1FETおよび第2FETのフィンガを構成することにより、FETの面積を縮小させることができる、
図4(a)から図4(d)は実施例1に係る半導体装置の製造方法を示す断面図(フィンガ部40のゲート長方向の断面および各バスラインの断面)である。図4(a)を参照に、Al(サファイア)基板上にGaN(窒化ガリウム)電子走行層、AlGaN(窒化アルミニウムガリウム)電子供給層およびGaNキャップ層を順次積層する。図4(a)から図4(d)においては、これらの層が積層された基板を基板50として図示する。図4(b)を参照に、基板50上に、オーミック電極52として例えばTi/Al膜を形成する。また、基板50上にゲート電極54としてNi/Au膜を形成する。フィンガ部40においては、ゲート電極54より、第1FETおよび第2FETのゲートフィンガ電極12および22が形成される。バスライン部42においては、ゲート電極54によりゲートフィンガ電極12および22にそれぞれ接続される第1FETおよび第2FETゲートバスライン17、27が形成される。
図4(c)を参照に、基板50上に層間絶縁膜56を形成する。層間絶縁膜56上に例えばAu膜からなる配線層58を形成する。フィンガ部40においては、オーミック電極52と配線層58とから第1FETのドレインフィンガ電極13、共通フィンガ電極30および第2FETのソースフィンガ電極21が形成される。つまり、第1FETのドレインフィンガ電極13と、共通フィンガ電極30と、第2FETのソースフィンガ電極21と、共通フィンガ電極30と、がゲート長方向に順次設けられるように形成される。バスライン部42には、配線層58からなる第2FETソースバスライン26と共通バスライン32とが形成される。
図4(d)を参照に、層間絶縁膜56上に層間絶縁膜60を形成し、層間絶縁膜60上に例えばAu膜からなる配線層62を形成する。バスライン部42において、配線層62から第1FETドレインバスライン18が形成される。第1FETドレインフィンガ電極13と第1FETドレインバスライン18とは層間絶縁膜60に設けられたコンタクトホール(不図示)を介し接続される。これにより、図3のように、第1FETドレインバスライン18と第2FETソースバスライン26とは、フィンガ部40に対し同じ側に形成され、共通バスライン32は、フィンガ部40に対し第1FETドレインバスライン18と第2FETソースバスライン26とは反対側に形成される。以上により、実施例1に係る半導体装置が完成する。
図4(a)から図4(d)はGaN層およびAlGaN層からなるFETを例に説明したが、GaAs基板上に形成されたFETやSi基板上に形成されたFETやSiC基板上に形成されたFETとすることもできる。また、実施例1においては、各フィンガ電極のゲート幅方向の長さは約200μm、ソースフィンガ電極21および30、ドレインフィンガ電極13および30のゲート長方向の幅は約10μm、ゲートフィンガ電極12、22のゲート長方向の幅(ゲート長)は2μm、ソースフィンガ電極21または30とゲートフィンガ電極22または12との距離は5μm、ドレインフィンガ電極13または30とゲートフィンガ電極12または22との距離は10μmとした。これらの寸法は、目的に応じ任意に設定することができる。
図5は実施例1を用いたインバータ回路の例である。インバータ回路はFET1からFET4、ダイオードD1からD4を有している。FET1のソースSとFET2のドレインDはノードN1で接続される。つまりFET1とFET2は縦列接続される。縦列接続されたFET1およびFET2に実施例1を用いることができる。同様に、縦列接続されたFET3およびFET4に実施例1を用いることができる。図5においては、FET1およびFET4とFET2およびFET3とを交互にスイッチングさせる。これにより、縦列接続されたFET1およびFET2と縦列接続されたFET3およびFET4とに印加された直流電圧Vを、負荷Lの両側のノードN1とノードN2に印加される交流電圧に変換することができる。実施例1はインバータ回路以外にも、第1FETのソースSと第2FETのドレインDとが縦列接続される回路に適用することができる。
実施例2は第1FETのソースと第2FETのソースが接続された横型FETの例である。すなわち、第1FETの第1フィンガ電極がドレインフィンガ電極13、第2フィンガ電極がソースフィンガ電極を兼ねる共通フィンガ電極31であり、第2FETの第1フィンガ電極がソースフィンガ電極を兼ねる共通フィンガ電極31、第2フィンガ電極がドレインフィンガ電極23である例である。
図6は実施例2に係る半導体装置の平面図である。半導体基板の活性領域であるフィンガ部40上に左から第1FETのドレインフィンガ電極(D1)13、第1FETのゲートフィンガ電極12、第1FETのソースフィンガ電極と第2FETのソースフィンガ電極を兼ねる共通フィンガ電極(S1S2)31、第2FETのゲートフィンガ電極22、第2FETのドレインフィンガ電極(D2)23、第2FETのゲートフィンガ電極22、共通フィンガ電極(S1S2)31、第1FETのゲートフィンガ12が順に第1FETおよび第2FETのゲート長方向に設けられている。
フィンガ部40の両側にはバスライン部42が設けられている。一方のバスライン部42には、複数の第1FETのドレインフィンガ電極13が接続された第1FETドレインバスライン18(第1バスライン)、複数の第1FETのゲートフィンガ電極12が接続された第1FETゲートバスライン17、および複数の第2FETのドレインフィンガ電極23が接続された第2FETドレインバスライン28(第2バスライン)が設けられている。他方のバスライン部42には、複数の共通フィンガ電極31が接続された共通バスライン32、および複数の第2FETのゲートフィンガ電極22が接続された第2FETゲートバスライン27が設けられている。
実施例2においては、ゲート方向に設けられた第1FETのドレインフィンガ電極13と共通フィンガ電極31とが第1単体FET10bを構成し、共通フィンガ電極31と第2FETのドレインフィンガ電極23とが第2単体FET20bを構成する。このように、第1単体FET10bと第2単体FET20bとがゲート長方向に配列している。よって、実施例1と同様に、1つのフィンガ部40において、第1FETおよび第2FETのフィンガを構成することができ、FETの面積を縮小させることができる、
実施例2に係る半導体装置の製造方法は、実施例1の図4(a)から図4(d)と比較し、図4(c)において、第1FETのドレインフィンガ電極13と、共通フィンガ電極31と、第2FETのドレインフィンガ電極21と、共通フィンガ電極31と、がゲート長方向に順次設けられるように形成される。また、バスライン部42には、第2FETドレインバスライン28と共通バスライン32とが形成される。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図7は実施例2を用いたプッシュプル回路の例である。プッシュプル回路はFET5、FET6、整合回路M1からM4、バランB1およびB2を有している。FET5のソースSとFET6のソースSはノードN3で接続されている。つまりFET5とFET6は縦列接続される。縦列接続されたFET5およびFET6に実施例2を用いることができる。図7においては、入力した高周波信号はバランB1において逆相の2つの信号に分離する。それぞれの信号は整合回路M1およびM2を介し、それぞれFET5およびFET6のゲートに入力する。FET5およびFET6で増幅された信号は整合回路M3およびM4を介しバランB2で合成される。合成された高周波信号が出力される。実施例1はプッシュプル回路以外にも、第1FETのソースと第2FETのドレインとが縦列接続される回路に適用することができる。
図8を参照に、実施例3に係る半導体装置においては、第1FETのドレインフィンガ電極13は、第1FETドレインバスライン18側が太く形成されており、第1FETドレインバスライン18から離れるに従い、徐々に細くなるように形成されている。同様に、第2FETのソースフィンガ電極21は、第2FETソースバスライン26側が太く形成されており、共通フィンガ電極30は、共通バスライン32側が太く形成されている。その他の構成は実施例1と同じであり、同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。
実施例3に係る製造方法は実施例1の図4(a)から図4(d)において、図8のように第1FETのドレインフィンガ電極13の第1FETドレインバスライン18側が太く形成され、第2FETのソースフィンガ電極21の第2FETソースバスライン26側が太く形成され、共通フィンガ電極30の共通バスライン32側が太く形成される。その他の製造方法の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
実施例3によれば、各フィンガ電極13、21、30に電流が供給される側(つまり電流が多く流れる側)のゲート長方向の幅が太く、各バスライン18、26、32と反対側(つまり電流が少ない側)の各フィンガ電極13、21、30を細くすることができる。各フィンガ電極13、21、30の太さ(ゲート長方向の幅)がバスライン方向で同じ場合は、各フィンガ電極13、21、30の太さは、最も電流密度の大きな箇所で決められる。実施例3によれば、電流が少ない側の各フィンガ電極13、21、30を細くすることができる。よって、FETの面積を縮小させることができる。
また、実施例3においては、第1FETドレインバスライン18および第2FETソースバスライン26と共通バスライン32とは、フィンガ部40を挟み反対側に設けられている。これにより、共通バスライン32側が細い第1FETのドレインフィンガ電極13若しくは第2FETのソースフィンガ電極21と共通バスライン32側が太い共通フィンガ電極30を交互に設けることができる。よって、FETの面積を一層削減することができる。実施例3においては、各フィンガ電極21、13、30の最大の太さを約20μm、最小の幅を約5μmとしたが、これらの寸法は任意に設定することができる。
図9を参照に、実施例4に係る半導体装置は、実施例3の図8に対し、第2FETのソースフィンガ電極21が第2FETのドレインフィンガ電極23に、第2FETソースバスライン26が第2FETドレインバスライン28(第2バスライン)に、第1FETのソースフィンガ電極と第2FETのドレインフィンガ電極とを兼ねる共通フィンガ電極30が第1FETのソースフィンガ電極と第2FETのソースフィンガ電極とを兼ねる共通フィンガ電極31に、それぞれ置き換わっている。その他の構成は実施例3と同じであり同じ部材は同じ符号を付し説明を省略する。また、実施例4に係る製造方法も上記置換以外は実施例3に係る製造方法と同じであり説明を省略する。実施例4においても、実施例3と同様に、FETの面積を削減することができる。
実施例1および実施例3は、共通フィンガ電極30が第1FETのソースフィンガ電極および第2FETのドレインフィンガ電極を兼ねる例であったが、共通フィンガ電極30が第1FETのドレインフィンガ電極および第2FETのソースフィンガ電極を兼ねてもよい。また、実施例2および実施例4は、共通フィンガ電極31が第1FETのソースフィンガ電極および第2FETのソースフィンガ電極を兼ねる例であったが、共通フィンガ電極31が第1FETのドレインフィンガ電極および第2FETのドレインフィンガ電極を兼ねてもよい。
実施例1から実施例4によれば、FETの面積を削減することができるという効果の他、以下に説明する効果を奏することもできる。実施例1から実施例4に係るFETは、第1FETと第2FETとの縦列接続を共通フィンガ電極30、31の短手方向で接続する。図1および図2のように従来は、第1FETと第2FETをフィンガ部40の外で接続するため、第1FETと第2FETとの間を流れる電流は、フィンガ電極の長手方向を流れることとなる。一方、実施例1から実施例4は、第1FETと第2FETとの間を流れる電流がフィンガ部40の外を経由しないため、フィンガ電極の長手方向の電流を削減できる。さらに、第1FETおよび第2FETはそれぞれ複数の第1単位FET10aおよび第2単位FET20aで構成されるため、フィンガ電極の長手方向に流れる電流を更に削減することができる。フィンガ電極の長手方向に流れる電流は、FET動作には不要な抵抗やインダクタンス成分を生じるが、実施例1から実施例4によれば、これらを有効に低減することができる。
以上、発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
図1は従来例に係る半導体装置の平面図である。 図2は別の従来例に係る半導体装置の平面図である。 図3は実施例1に係る半導体装置の平面図である。 図4(a)から図4(d)は実施例1に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 図5は実施例1を用いたインバータ回路の回路図である。 図6は実施例2に係る半導体装置の平面図である。 図7は実施例2を用いたプッシュプル回路の回路図である。 図8は実施例3に係る半導体装置の平面図である。 図9は実施例4に係る半導体装置の平面図である。
符号の説明
10 第1FET
10a 第1単体FET
11 第1FETのソースフィンガ電極(第1フィンガ電極)
12 第1FETのゲートフィンガ電極
16 第1FETソースバスライン(第1バスライン)
17 第1FETゲートバスライン
20 第2FET
20a 第2単体FET
21 第2FETのソースフィンガ電極(第2フィンガ電極)
22 第2FETのゲートフィンガ電極
23 第2FETのドレインフィンガ電極(第2フィンガ電極)
26 第2FETソースバスライン(第2バスライン)
27 第2FETゲートバスライン
28 第2FETドレインバスライン(第2バスライン)
30、31 共通フィンガ電極
32 共通バスライン
40 フィンガ部
42 バスライン部

Claims (6)

  1. ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第1単位FETが複数並列に接続されて構成された第1FETと、
    ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第2単位FETが複数並列に接続されて構成された第2FETと、を具備し、
    前記複数の第1単位FETのそれぞれの前記第2フィンガ電極と前記複数の第2単位FETのそれぞれの第1フィンガ電極とはそれぞれ共通フィンガ電極を構成し、
    前記共通フィンガ電極は、前記第1FETのソースフィンガ電極および前記第2FETのドレインフィンガ電極であり、
    前記第1単位FETの前記第1フィンガ電極、前記第2単位FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極は前記第1FETおよび前記第2FETのゲート長方向に配置されてなることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第1FETの第1フィンガ電極は、前記第1フィンガ電極が接続される第1バスライン側が太く形成されており、
    前記第2FETの第2フィンガ電極は、前記第2フィンガ電極が接続される第2バスライン側が太く形成されており、
    前記共通フィンガ電極は、前記共通フィンガ電極が接続される共通バスライン側が太く形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 前記共通バスラインは、前記第1FETの前記第1フィンガ電極、前記第2FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極に対し、前記第1バスラインおよび前記第2バスラインとは反対側に設けられることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
  4. ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第1単位FETが複数並列に接続されて構成された第1FETと、ゲートフィンガ電極の両側に設けられた第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を有する第2単位FETが複数並列に接続されて構成された第2FETと、を具備する半導体装置の製造方法において、
    前記第1FETのゲートフィンガ電極および前記第2FETのゲートフィンガ電極を形成する工程と、
    前記複数の第1単位FETのそれぞれの前記第2フィンガ電極と前記複数の第2単位FETのそれぞれの第1フィンガ電極とはそれぞれ共通フィンガ電極を構成し、前記共通フィンガ電極は、前記第1FETのソースフィンガ電極および前記第2FETのドレインフィンガ電極であり、前記第1FETの前記第1フィンガ電極、前記第2FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極が前記第1FETおよび前記第2FETのゲート長方向に配置されるように、前記第1FETの第1フィンガ電極および第2フィンガ電極並びに前記第2FETの第1フィンガ電極および第2フィンガ電極を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 前記第1FETの前記第1フィンガ電極は、前記第1フィンガ電極が接続される第1バスライン側が太く形成し、
    前記第2FETの前記第2フィンガ電極は、前記第2フィンガ電極が接続される第2バスライン側が太く形成し、
    前記共通フィンガ電極は、前記共通フィンガ電極が接続される共通バスライン側が太く形成することを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記共通バスラインは、前記第1FETの前記第1フィンガ電極、前記第2FETの前記第2フィンガ電極および前記共通フィンガ電極に対し、前記第1バスラインおよび前記第2バスラインとは反対側に形成されるように、前記共通バスライン、前記第1バスラインおよび前記第2バスラインを形成する工程を有することを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7982243B1 (en) 2006-05-05 2011-07-19 Rf Micro Devices, Inc. Multiple gate transistor architecture providing an accessible inner source-drain node
JP2009054632A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Fujitsu Ltd 電界効果トランジスタ
US8680579B2 (en) * 2007-09-20 2014-03-25 International Rectifier Corporation Individually controlled multiple III-nitride half bridges
JP5439727B2 (ja) * 2008-03-06 2014-03-12 住友電気工業株式会社 半導体装置
JP5656644B2 (ja) * 2008-12-19 2015-01-21 株式会社アドバンテスト 半導体装置、半導体装置の製造方法およびスイッチ回路
US8236640B2 (en) 2009-12-18 2012-08-07 Intel Corporation Method of fabricating a semiconductor device having gate finger elements extended over a plurality of isolation regions formed in the source and drain regions
US8399912B2 (en) 2010-02-16 2013-03-19 International Rectifier Corporation III-nitride power device with solderable front metal
JP5648356B2 (ja) * 2010-07-27 2015-01-07 住友電気工業株式会社 半導体装置
US8519916B2 (en) * 2010-08-11 2013-08-27 Sarda Technologies, Inc. Low interconnect resistance integrated switches
US8653565B1 (en) * 2010-08-11 2014-02-18 Sarda Technologies, Inc. Mixed mode multiple switch integration of multiple compound semiconductor FET devices
US8896034B1 (en) * 2010-08-11 2014-11-25 Sarda Technologies, Inc. Radio frequency and microwave devices and methods of use
US9236378B2 (en) 2010-08-11 2016-01-12 Sarda Technologies, Inc. Integrated switch devices
JP5701684B2 (ja) * 2011-05-23 2015-04-15 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 半導体装置
KR101299799B1 (ko) * 2011-10-24 2013-08-23 숭실대학교산학협력단 멀티 게이트 트랜지스터
JP5985282B2 (ja) * 2012-07-12 2016-09-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2015032786A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 株式会社東芝 半導体装置
US9741653B2 (en) * 2013-09-18 2017-08-22 Skyworks Solutions, Inc. Devices and methods related to radio-frequency switches having reduced-resistance metal layout
JP2016063167A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 株式会社東芝 半導体装置
US10734330B2 (en) 2015-01-30 2020-08-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor devices having an electro-static discharge protection structure
JP6299665B2 (ja) * 2015-04-30 2018-03-28 三菱電機株式会社 電界効果トランジスタ
JP6555082B2 (ja) * 2015-10-30 2019-08-07 富士通株式会社 半導体装置
US10153306B2 (en) * 2016-02-29 2018-12-11 Skyworks Solutions, Inc. Transistor layout with low aspect ratio
TW201801247A (zh) * 2016-03-31 2018-01-01 天工方案公司 用於場效電晶體的基體接觸件
US9774322B1 (en) 2016-06-22 2017-09-26 Sarda Technologies, Inc. Gate driver for depletion-mode transistors
JP6812764B2 (ja) * 2016-11-29 2021-01-13 日亜化学工業株式会社 電界効果トランジスタ
US10084109B1 (en) * 2017-12-11 2018-09-25 Win Semiconductors Corp. Semiconductor structure for improving the gate adhesion and Schottky stability
US10629526B1 (en) * 2018-10-11 2020-04-21 Nxp Usa, Inc. Transistor with non-circular via connections in two orientations
JP7177660B2 (ja) * 2018-10-26 2022-11-24 株式会社東芝 半導体装置
KR102149388B1 (ko) 2018-11-27 2020-08-28 삼성전기주식회사 스택된 전계효과트랜지스터(fet)를 갖는 반도체 디바이스
EP4333304A2 (en) * 2019-10-31 2024-03-06 Infineon Technologies Austria AG Semiconductor device and inverter
CN112331646A (zh) * 2020-10-19 2021-02-05 海光信息技术股份有限公司 用于降低电容的电路结构、静电保护电路和电子设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088264B2 (ja) * 1988-06-30 1996-01-29 株式会社東芝 半導体集積回路
JPH03270023A (ja) * 1990-03-19 1991-12-02 Nec Corp 電界効果トランジスタ
JPH04298052A (ja) * 1991-03-27 1992-10-21 Toshiba Corp 半導体装置
JPH06196947A (ja) * 1992-12-25 1994-07-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 直流オフセット電圧補償回路
JP3853855B2 (ja) * 1995-03-15 2006-12-06 三菱電機株式会社 移相器
JP4122600B2 (ja) 1998-11-12 2008-07-23 三菱電機株式会社 電解効果トランジスタおよび半導体回路
JP4770115B2 (ja) * 2003-12-24 2011-09-14 住友電気工業株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
TWI229354B (en) * 2003-12-31 2005-03-11 Via Tech Inc Capacitor pair structure for increasing the match thereof

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