JP5684850B2 - 化合物半導体esd保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、化合物半導体装置に関し、およびより具体的には、化合物半導体静電放電保護装置に関する。
外部端子に接続された集積回路(IC)は、人体や機械等の動作環境および周辺機器からの静電放電(ESD)パルスに弱い。ESDという事象は、高電流または高電圧のパルスをナノ秒以内に生じさせて、装置の劣化や損傷をもたらす可能性がある。ESD損傷パルスから脆弱なICを保護するためには、ESD保護回路を主要なIC素子の外部端子に接続しなければならない。
化合物半導体装置は、無線波(RF)回路市場で幅広く用いられている。例えば、化合物半導体高電子移動度トランジスタ(HEMT)スイッチは、近年、無線周波帯域における高い性能のために第三世代携帯電話アプリケーションに幅広く利用されている。しかし、優れたESD保護装置がないことが、HEMTスイッチへの適用における大きな障害になっている。従来、ESD保護回路は、直列接続されたダイオードで形成されている。そのゲートが抵抗によってそのソースに接続された単体シングルゲートエンハンスメント型FET(E−FET)は、図7に示すように、順方向バイアス電圧および逆方向バイアス電圧に対して異なるターンオン電圧Von_forwardおよびVon_reverseを有するE−FETダイオードとして動作することができる。Von_forwardは小さく、該E−FETのピンチオフ電圧に等しく、また、Von_reverseは大きく、逆方向のゲート漏れ電流による該抵抗の電圧降下によって決まる。Von_reverseは、異なる抵抗値を有する抵抗を用いることによって、ある程度調節することができる。したがって、そのゲートが抵抗によってそのソースに接続されているE−FETは、ESD保護装置として用いることができる。図7Bに示すように、正および負のターンオン電圧(Von_pおよびVon_n)は、同方向における2つ以上のE−FETダイオードの直列接続によって増加することができる。2つのダイオードを反対方向に接続した場合、正および負のターンオン電圧(Von_pおよびVon_n)は共に、図7Cに示すように、単一のダイオードの逆方向ターンオン電圧によって決まる。直列接続されたE−FETダイオードを各方向に適用することにより、全体的な正および負のターンオン電圧は共に調節することができる(図7D)。
図8Aに示すようなE−FETダイオードを用いたESD保護装置を有する回路について考察する。該回路の動作中にターンオフを維持するESD保護装置の場合、Von_PおよびVon_Nは、いかなる場合であっても、以下の式を満たさなければならない。
on_N<V−V<Von_P
ここで、VおよびVは、動作中の該回路の2つの端子における電圧である。図8Bに示す事例の場合には、Von_PおよびVon_Nは、いかなる場合であっても、以下の式を満たさなければならない。
on_N<V<Von_P
上記の条件を満たすには、直列接続されたE−FETダイオードの数がより多く必要になる。同方向および/または反対方向に直列接続されたダイオードの数が増加するにつれて、ESD保護装置全体が占める面積が大きくなり、それによって、チップサイズ全体の増加を招く。
本発明の主な目的は、少なくとも1つのゲートが、そのソース、ドレインまたは2つの隣接するゲート間の領域に接続されているマルチゲートE−FETを用いた化合物半導体ESD保護装置を提供することである。装置全体の面積は、複数の直列接続されたシングルゲートE−FETダイオードを用いたESD保護装置よりも小さく形成することができる。該ESD保護装置が、保護すべき化合物半導体回路内に集積されている場合、そのチップサイズは、大幅に縮小される。
本発明の別の目的は、ある抵抗によって別のゲートに接続された少なくとも1つのゲートが、別の抵抗によってソース、ドレイン、または2つの隣接するゲート間の領域に接続されている化合物半導体マルチゲートE−FETを用いた化合物半導体ESD保護装置を提供することである。入力RF信号は、該抵抗に接続された2つのゲート電極に分割される。その結果、各ゲート電極のRF電圧振幅が低減され、および該ESD保護装置全体の線形性が向上する。
上述した目的を実現するために、本発明は、3つのタイプの化合物半導体ESD保護装置を提供する。第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、マルチゲートE−FETと、少なくとも1つの第1の抵抗と、少なくとも1つの第2の抵抗とを備える。該マルチゲートE−FETは、ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極とを備える。該ソース電極は、該少なくとも1つの第1の抵抗を介して該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つに接続され、また、該ドレイン電極は、該少なくとも1つの第2の抵抗を介して該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つに接続される。
上述した第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、該複数のゲート電極のうちの2つのゲート電極を接続する少なくとも1つの第3の抵抗をさらに含むことができる。該少なくとも1つの第3の抵抗のうちの1つを介して、あるゲート電極が、該ソース電極またはドレイン電極に直接または間接的に接続される別のゲート電極に接続され、その結果、同様に、該ゲート電極を該ソース電極またはドレイン電極に直接または間接的に接続することができる。
本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、マルチゲートE−FETと、少なくとも1つの第4の抵抗を備える。該マルチゲートE−FETは、ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極とを備える。該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つは、該少なくとも1つの第4の抵抗を介して、隣接する2つのゲート電極間のゲート間領域のうちの1つに接続される。
上述した第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つを該ソース電極またはドレイン電極に接続する少なくとも1つの第5の抵抗をさらに含むことができる。
上述した第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、該複数のゲート電極のうちの2つのゲート電極を接続する少なくとも1つの第6の抵抗をさらに含むことができる。第6の抵抗の機能は、第3の抵抗と同じである。あるゲートは、該少なくとも1つの第6の抵抗を介して、該ソース電極、該ドレイン電極、または、隣接する2つのゲート電極間のゲート間領域のうちの少なくとも1つに直接または間接的に接続される別のゲート電極に接続され、その結果、該ゲート電極を、該ソース電極、該ドレイン電極、または、隣接する2つのゲート電極間のゲート間領域のうちの少なくとも1つに同様に直接または間接的に接続することができる。
本発明によって提供される第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、マルチゲートE−FETと、少なくとも1つの第7の抵抗と、少なくとも1つの第8の抵抗とを備える。該マルチゲートE−FETは、ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極とを備える。該複数のゲート電極は、該少なくとも1つの第7の抵抗を介して該ソース電極またはドレイン電極に接続される。第8の抵抗の機能は、第3の抵抗と同じである。あるゲート電極は、該少なくとも1つの第8の抵抗を介して、該ソース電極またはドレイン電極に直接または間接的に接続される別のゲート電極に接続され、その結果、該ゲート電極を、該ソース電極またはドレイン電極に同様に直接または間接的に接続することができる。
該マルチゲートE−FETは、実施において、GaAs FETとすることができる。
GaAsマルチゲートエンハンスメント型FETは、実施において、高電子移動度トランジスタ(HEMT)または擬似格子整合型高電子移動度トランジスタ(pHEMT)とすることができる。
該マルチゲートE−FETは、実施において、GaN FETとすることができる。
該ソース電極およびドレイン電極は、実施において、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、また、該複数のゲート電極は、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられたマルチフィンガ電極とすることができる。
該ソース電極およびドレイン電極は、実施において、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、また、該複数のゲート電極は、該E−FETの能動領域内に蛇行ゲートの曲げられた部分を有する、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられた蛇行ゲート電極とすることができる。
該複数のゲート電極の各ゲート電極の幅は、実施において、0.1mm〜10mmである。
第1の抵抗〜第8の抵抗の抵抗値は、実施において、2×10〜2×10オームである。
本発明は、以下の図面および好適な実施形態の詳細な説明を参照することによって、より完全に理解されるであろう。
本発明によって提供される第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される図1Aに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図1Bに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図1Bに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図1Cに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される図3Aに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Aに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Bに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Bに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Eに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Fに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Fに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Gに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Gに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Jに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図3Lに示す回路図から選択された回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。 本発明によって提供される図5Aに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図5Aに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 本発明によって提供される図5Bに示す回路図の実施形態の平面図を示す概略図である。 E−FETダイオードを用いた従来の技術によるESD保護装置と対応するI−V曲線を示す概略図である。 E−FETダイオードを用いた従来の技術によるESD保護装置と対応するI−V曲線を示す概略図である。 E−FETダイオードを用いた従来の技術によるESD保護装置と対応するI−V曲線を示す概略図である。 E−FETダイオードを用いた従来の技術によるESD保護装置と対応するI−V曲線を示す概略図である。 E−FETダイオードを用いたESD保護装置を有する回路を示す概略図である。 E−FETダイオードを用いたESD保護装置を有する回路を示す概略図である。
(第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置)
図1A〜図1Eは、本発明によって提供される第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、2つのダイオードが反対方向に接続された回路と等価である。第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、マルチゲートE−FET(100〜102)と、少なくとも1つの第1の抵抗110と、少なくとも1つの第2の抵抗120とを備えている。該マルチゲートE−FETは、ソース電極Sと、ドレイン電極Dと、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極(G1〜G4)とを備えている。ソース電極Sは、少なくとも1つの第1の抵抗110を介して、該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つに接続され、また、該ドレイン電極は、少なくとも1つの第2の抵抗120を介して、該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つに接続されている。これらの実施形態において、第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、2つのゲート電極を接続するための1つ以上の第3の抵抗(130〜131)をさらに含むことができる。本願明細書に記載されている任意の2つの物体の電気的接続は、直接接続および間接接続を含み、例えば、ゲート電極は、第1の抵抗によって直接的に、または、第1の抵抗によって、該ソース電極に直接接続されている別のゲート電極に接続することによって間接的に、該ソース電極に電気的に接続することができる。
図1Aおよび図1Bは、本発明によって提供されるデュアルゲートE−FET100を用いた第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。図1Aにおいて、そのソース電極Sは、第1の抵抗110を介してゲート電極G1に接続され、また、ドレイン電極Dは、第2の抵抗120を介してゲート電極G2に接続されている。図1Bにおいては、図1Aに示す接続が横切って交差しており、すなわち、ソース電極Sは、第1の抵抗110を介して、代わりに遠位のゲート電極G2に接続され、また、ドレイン電極Dは、第2の抵抗120を介して、代わりにゲート電極G1に接続されている。図1Cは、本発明によって提供されるトリプルゲートE−FET101を用いた第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。そのソース電極Sは、第1の抵抗110を介してゲート電極G1に接続され、および第1の抵抗110および第3の抵抗130を介してゲート電極G2に接続されている。そのドレイン電極Dは、第2の抵抗120を介してゲート電極G3に接続されている。図1Dおよび図1Eは、本発明によって提供される四重ゲートE−FET102を用いた第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。図1Dにおいて、そのソース電極Sは、第1の抵抗110を介してゲート電極G1に接続され、および第1の抵抗110および第3の抵抗130を介してゲート電極G2に接続されている。そのドレイン電極Dは、第2の抵抗120を介してゲート電極G4に接続され、および第2の抵抗120および第3の抵抗131を介してゲート電極G3に接続されている。図1Eにおいては、そのソース電極Sは、第1の抵抗110を介してゲート電極G1に接続され、第1の抵抗110および第3の抵抗130を介してゲート電極G2に接続され、および第1の抵抗110および第3の抵抗130および131を介してゲート電極G3に接続されている。そのドレイン電極Dは、第2の抵抗120を介してゲート電極G4に接続されている。
図1Aに示す回路図の実施例を図2Aに示す。この実施例において、そのソース電極Sおよびドレイン電極Dは、それらのフィンガが互い違いに配置されているマルチフィンガ電極である。そのデュアルゲート電極は、該ソース電極フィンガとドレイン電極フィンガとから成る各ペアの間のスペースに設けられた蛇行ゲート電極である。他の電気的要素への電気的接続のために、ゲート電極の幅よりも広い電極パッドを、これらのゲート電極の各々の端部に配置してもよい。この実施例においては、ゲート電極パッドG1aおよびG2aが、それぞれゲート電極G1およびG2の一方の端部に設けられている。第1の抵抗110は、ゲート電極パッドG1aおよびソース電極Sに接続されている。第2の抵抗120は、ゲート電極パッドG2aおよびドレイン電極Dに接続されている。
図2Bは、図1Bに示す回路図の実施例を示し、この実施例は、図2Aに示す実施例と同じ構成を有している。図2Cは、図1Bに示す回路図の別の実施例を示す。そのソース電極Sおよびドレイン電極Dは、それらのフィンガが互い違いに配置されているマルチフィンガ電極である。そのデュアルゲート電極G1およびG2は、ソース電極フィンガとドレイン電極フィンガとから成る各ペアの間に設けられた互い違いに配置されたマルチフィンガ電極である。ゲート電極パッドG1aおよびG2aは、それぞれゲート電極G1およびG2の一方の端部に設けられている。第1の抵抗110は、ゲート電極パッドG2aおよびソース電極Sに接続されている。第2の抵抗120は、ゲート電極パッドG1aおよびドレイン電極Dに接続されている。
図2Dは、図1Cに示す回路図の実施例を示し、この実施例は、そのE−FETがトリプルゲートE−FETであることを除いて、図2Aに示す実施例と同じ構成を有している。ゲート電極パッドG1a、G2aおよびG3aは、それぞれゲート電極G1、G2およびG3の一方の端部に設けられている。第1の抵抗110は、ゲート電極パッドG1aおよびソース電極Sに接続されている。第2の抵抗120は、ゲート電極パッドG3aおよびドレイン電極Dに接続されている。第3の抵抗130は、ゲート電極パッドG1aとゲート電極パッドG2aとの間に接続されている。
(第二のタイプのESD化合物半導体保護装置)
図3A〜図3Nは、本発明によって提供される第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。各図の底部には、ダイオードの等価回路が示されている。第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、マルチゲートE−FET(100〜102)と、少なくとも1つの第4の抵抗(140〜143)とを備えている。そのマルチゲートE−FETは、ソース電極Sと、ドレイン電極Dと、ソース電極Sとドレイン電極Dとの間に設けられた複数のゲート電極(G1〜G4)とを備えている。該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つは、該少なくとも1つの第4の抵抗を介して、隣接する2つのゲート電極間のゲート間領域のうちの少なくとも1つに接続されている。これらの実施形態において、第二のタイプのESD化合物半導体保護装置は、該複数のゲート電極のうちの少なくとも1つを該ソース電極またはドレイン電極に接続する1つ以上の第5の抵抗(150および151)をさらに含むことができる。また、第二のタイプのESD化合物半導体保護装置は、2つのゲート電極を接続する1つ以上の第6の抵抗(160および161)をさらに含むことができ、その結果、ゲート電極を、該1つ以上の第6の抵抗および第4または第5の抵抗を介して、該ソース電極、該ドレイン電極、または、隣接する2つのゲート電極間のゲート間領域に間接的に接続することができる。
図3Aおよび図3Bは、本発明によって提供されるデュアルゲートE−FET100を用いた第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。図3Aにおいて、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、また、そのゲート電極G2は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続されている。図3Bにおいては、ゲート電極G1およびG2はともに、それぞれ第4の抵抗140および141を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続されている。
図3C〜図3Gは、本発明によって提供されるトリプルゲートE−FET101を用いた第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。図3Cにおいて、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G3は、第5の抵抗151を介してドレイン電極Dに接続され、およびそのゲート電極G2は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続されている。図3Dにおいては、ゲート電極G2およびG3はともに、それぞれ第4の抵抗140および141を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続され、また、そのゲート電極G1は、第6の抵抗160および第4の抵抗140を介して接続ノードC2に接続されている。図3Eにおいては、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G2は、第5の抵抗150および第6の抵抗160を介してソース電極Sに接続され、およびそのゲート電極G3は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続されている。図3Fにおいては、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G2は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続され、およびそのゲート電極G3は、第4の抵抗141を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続されている。図3Gにおいては、そのゲート電極G1は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続され、また、そのゲート電極G2およびG3は、それぞれ第4の抵抗141および142を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続されている。
図3H〜図3Nは、本発明によって提供される四重ゲートE−FET102を用いた第二のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。図3Hにおいて、そのゲート電極G2およびG3は、それぞれ第4の抵抗140および141を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続され、また、ゲート電極G1およびG4は、それぞれ第6の抵抗160および161を介して、ゲート電極G2およびG3に接続することによって接続ノードC2に接続されている。図3Iにおいては、ゲート電極G3およびG4は、それぞれ第4の抵抗140および141を介して、ゲート電極G3とゲート電極G4との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC3に接続され、また、ゲート電極G1およびG2は、それぞれ第6の抵抗160および161を介して、および第6の抵抗161を介して、ゲート電極G3に接続することによって接続ノードC3に接続されている。図3Jにおいては、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G2およびG3は、それぞれ第6の抵抗160を介して、および第6の抵抗160および161を介して、ゲート電極G1に接続することによってソース電極Sに接続され、およびそのゲート電極G4は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G3とゲート電極G4との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC3に接続されている。図3Kにおいては、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G2は、第6の抵抗160を介してゲート電極G1に接続することによってソース電極Sに接続され、そのゲート電極G3は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続され、およびそのゲート電極G4は、第6の抵抗161を介してゲート電極G3に接続することによって接続ノードC2に接続されている。図3Lにおいては、そのゲート電極G1は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続され、そのゲート電極G2およびG3は、それぞれ第4の抵抗141および142を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続され、およびそのゲート電極G4は、第4の抵抗143を介して、ゲート電極G3とゲート電極G4との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC3に接続されている。図3Mにおいては、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G2は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC1に接続され、そのゲート電極G3は、第4の抵抗141を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続され、およびそのゲート電極G4は、第4の抵抗142を介して、ゲート電極G3とゲート電極G4との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC3に接続されている。図3Nにおいては、そのゲート電極G1は、第5の抵抗150を介してソース電極Sに接続され、そのゲート電極G2は、第6の抵抗160を介してゲート電極G1に接続することによってソース電極Sに接続され、そのゲート電極G3は、第4の抵抗140を介して、ゲート電極G2とゲート電極G3との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC2に接続され、およびそのゲート電極G4は、第4の抵抗141を介して、ゲート電極G3とゲート電極G4との間のゲート間領域に設けられた接続ノードC3に接続されている。
図4A〜図4Kは、図3A〜図3Nから選択した回路図の様々な実施例を示す。この実施例の構成は、図2Aに示す第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施例の構成と同様であり、この場合、そのソース電極Sおよびドレイン電極Dは、それらのフィンガが互い違いに配置されているマルチフィンガ電極であり、また、そのマルチゲート電極は、そのソース電極フィンガとドレイン電極フィンガとから成る各ペアの間のスペースに設けられた蛇行ゲート電極である。他の電気的要素への電気的接続のために、ゲート電極の幅よりも幅広の電極パッドが、各ゲート電極の端部に設けられている。
図4Aおよび図4Bは、図3Aの回路図の2つの実施例を示す。ゲート電極パッドG1aおよびG2aが、それぞれゲート電極G1およびG2の一方の端部に設けられている。接続ノードC1は、ゲート電極G1とゲート電極G2との間に幅広に形成されている、該蛇行ゲート電極の湾曲領域に設けられている。また、図4Bに示すように、該ゲート間領域での電気的接続のための多数の接続ノードの設置を容易にするために、ゲート間スペースを、該蛇行ゲート電極の湾曲領域のうちの1つ以上において、ゲート電極G1とゲート電極G2との間に幅広に形成することもできる。第4の抵抗140は、ゲート電極パッドG2aと、接続ノードC1との間に接続されている。第5の抵抗150は、ゲート電極パッドG1aと、ソース電極Sとの間に接続されている。
図4Cおよび図4Dは、図3Bに示す回路図の2つの実施例を示す。ゲート電極パッドG1aおよびG2aは、それぞれゲート電極G1およびG2の一方の端部に設けられている。ゲート電極G1とゲート電極G2との間のゲート間領域上の接続ノードC1は、図4Aおよび図4Bに示す実施例と同様の、ゲート電極G1とゲート電極G2との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の1つ以上の湾曲領域に設けることができる。第4の抵抗140は、ゲート電極パッドG1aと接続ノードC1との間に接続され、また、第4の抵抗141は、ゲート電極パッドG2aと接続ノードC1との間に接続されている。
図4Eは、図3Eに示す回路図の実施例を示す。ゲート電極パッドG1a、G2aおよびG3aは、それぞれゲート電極G1、G2およびG3の一方の端部に設けられている。接続ノードC2は、ゲート電極G2とゲート電極G3との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の湾曲領域に設けられている。第4の抵抗140は、ゲート電極パッドG3aと接続ノードC2との間に接続され、第5の抵抗150は、ゲート電極パッドG1aとソース電極Sとの間に接続され、および第6の抵抗160は、ゲート電極パッドG1aとゲート電極パッドG2aとの間に接続されている。
図4Fおよび図4Gは、図3Fに示す回路図の2つの実施例を示す。ゲート電極パッドG1a、G2a、G3aが、それぞれゲート電極G1、G2およびG3の一方の端部に設けられている。接続ノードC1は、ゲート電極G1とゲート電極G2との間に幅広に形成されている蛇行ゲート電極の1つ以上の湾曲領域に設けることができ、また、接続ノードC2は、ゲート電極G2とゲート電極G3との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の1つ以上の湾曲領域に設けることができる。第4の抵抗140は、ゲート電極パッドG2aと接続ノードC1との間に接続され、第4の抵抗141は、ゲート電極パッドG3aと接続ノードC2との間に接続され、および第5の抵抗150は、ゲート電極パッドG1aとソース電極Sとの間に接続されている。
図4Hおよび図4Iは、図3Gに示す回路図の2つの実施例を示す。ゲート電極パッドG1a、G2aおよびG3aが、それぞれゲート電極G1、G2およびG3の一方の端部に設けられている。接続ノードC1は、ゲート電極G1とゲート電極G2との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の1つ以上の湾曲領域に設けられ、また、接続ノードC2は、ゲート電極G2とゲート電極G3との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の1つ以上の湾曲領域に設けられている。第4の抵抗140は、ゲート電極パッドG1aと接続ノードC1との間に接続され、また、第4の抵抗141および142は、それぞれ接続ノードC2と、ゲート電極パッドG2aおよびG3aとの間に接続されている。
図4Jは、図3Jに示す回路図の実施例を示す。ゲート電極パッドG1a、G2a、G3aおよびG4aが、それぞれゲート電極G1、G2、G3およびG4の一方の端部に設けられている。接続ノードC3は、ゲート電極G3とゲート電極G4との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の湾曲領域に設けられている。第4の抵抗140は、ゲート電極パッドG4aと接続ノードC3との間に接続され、第5の抵抗150は、ゲート電極パッドG1aとソース電極Sとの間に接続され、第6の抵抗160は、ゲート電極パッドG1aとゲート電極パッドG2aとの間に接続され、および第6の抵抗161は、ゲート電極パッドG2aとゲート電極パッドG3aとの間に接続されている。
図4Kは、図3Lに示す回路図の実施例を示す。ゲート電極パッドG1a、G2a、G3aおよびG4aが、それぞれゲート電極G1、G2、G3およびG4の一方の端部に設けられている。接続ノードC1、C2およびC3は、それぞれゲート電極G1と、ゲート電極G2との間、ゲート電極G2とゲート電極G3との間、ゲート電極G3とゲート電極G4との間に幅広に形成されている該蛇行ゲート電極の湾曲領域に設けられている。第4の抵抗140、141、142および143は、それぞれゲート電極パッドG1aと接続ノードC1との間、ゲート電極パッドG2aと接続ノードC2との間、ゲート電極パッドG3aと接続ノードC2との間、およびゲート電極パッドG4aと接続ノードC3との間に接続されている。
(第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置)
図5A〜図5Cは、本発明によって提供される第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施形態を示す回路図である。第三のタイプの化合物半導体ESD保護装置は、マルチゲートE−FET(100〜102)と、少なくとも1つの第7の抵抗170と、少なくとも1つの第8の抵抗(180〜182)とを備えている。該マルチゲートE−FETは、ソース電極Sと、ドレイン電極Dと、該ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極(G1〜G4)とを備えている。該複数のゲート電極は、該少なくとも1つの第7の抵抗を介して、該ソース電極またはドレイン電極に接続されている。一方向に接続されたゲート電極を有する該マルチゲートE−FETは、単一のダイオードとして動作する。該1つ以上の第8の抵抗(180〜182)の各々は、2つのゲート電極間に接続されているため、該ゲート電極は、該1つ以上の第8の抵抗および第7の抵抗を介して、該ソース電極またはドレイン電極に間接的に接続することができる。図5A〜図5Cに示す実施形態において、ゲート電極G1は、第7の抵抗170を介してソース電極Sに接続され、また、他のゲート電極は、1つ以上の第8の抵抗を介してゲート電極G1に接続されている。
図6Aおよび図6Bは、図5Aに示す回路図の2つの実施例を示す。図6Aに示す実施例の構成は、図2Cに示す第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施例の構成と同様である。ゲート電極パッドG1aおよびG1bは、ゲート電極G1の1つの端部に設けられ、また、ゲート電極パッドG2aおよびG2bは、ゲート電極G2の1つの端部に設けられている。第7の抵抗170は、ゲート電極パッドG1aとソース電極Sとの間に接続され、また、第8の抵抗180は、ゲート電極パッドG1bとゲート電極パッドG2aとの間に接続されている。図6Bに示す実施例の構成は、図2Aに示す第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施例の構成と同様である。ゲート電極パッドG1aおよびG2aは、それぞれゲート電極G1およびG2の一方の端部に設けられている。第7の抵抗170は、ゲート電極パッドG1aとソース電極Sとの間に接続され、また、第8の抵抗180は、ゲート電極パッドG1aとげゲート電極パッドG2aとの間に接続されている。
図6Cは、図5Bに示す回路図の実施例を示す。図6Cに示す実施例の構成もまた、図2Aに示す第一のタイプの化合物半導体ESD保護装置の実施例の構成と同様である。第7の抵抗170は、ゲート電極パッドG1aとソース電極Sとの間に接続され、第8の抵抗180は、ゲート電極パッドG1aとゲート電極パッドG2aとの間に接続され、および第8の抵抗181は、ゲート電極パッドG2aとゲート電極パッドG3aとの間に接続されている。
上述したマルチゲートE−FETは、化合物半導体材料であるGaAsまたはGaNによって形成することができる。GaAs E−FETの場合、該素子は、高電子移動度トランジスタ(HEMT)または擬似格子整合型高電子移動度トランジスタ(pHEMT)とすることができる。該複数のゲート電極の各ゲート電極の幅は、0.1mm〜10mmであり、好ましくは1mmである。第1および第2の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オーム、好ましくは、1×10〜10×10オームである。上述した化合物半導体ESD保護装置の各実施形態は、1つのマルチゲートE−FETを含んでいる。また、該化合物半導体ESD保護装置は、直列に接続された複数の本発明によるマルチゲートE−FETを含むことができる。また、該化合物半導体ESD保護装置は、少なくとも1つの本発明によるマルチゲートE−FETと、直列に接続された少なくとも1つの従来のシングルゲートE−FETとを含むことができる。
要約すると、本発明は、化合物半導体ESD保護装置を提供するというその想定した目的を確かに達することができる。本発明は、以下の効果を有する。
1.本発明によって提供される化合物半導体ESD保護装置は、直列接続された化合物半導体シングルゲートE−FETダイオードの代わりに、化合物半導体マルチゲートE−FETを用いる。そのため、装置全体をより小さく形成することができる。
2.本発明によって提供される化合物半導体ESD保護装置は、化合物半導体マルチゲートE−FETを用いるため、E−FETと、そのためのESD保護回路とを備える回路を、同じチップ上に集積することができる。オンチップESD保護回路を用いることにより、その集積回路のサイズを大幅に小さくすることができ、また、その製造プロセスを著しく簡単にすることができる。
3.本発明によって提供される化合物半導体ESD保護装置の一形態では、ある抵抗によって別のゲート電極に接続された少なくとも1つのゲートが、別の抵抗によってソース電極、ドレイン電極、または2つの隣接するゲート電極間のゲート間領域に接続されている化合物半導体マルチゲートE−FETを用いる。その入力RF信号は、該抵抗に接続された2つのゲート電極に分割される。その結果として、各ゲート電極のRF電圧振幅が低減され、該ESD保護装置全体の線形性が向上する。
図面に関する上述の説明は、本発明の好適な実施形態のみのためのものである。多くの同等の局所的な変形および変更が、本発明に関連する当業者によって可能であり、およびそれらの変形および変更は、本発明の趣旨から逸脱しないため、それらの変形および変更は、添付のクレームによって定義される範囲に含まれると見なすべきである。
101 トリプルゲートE−FET
140 第4の抵抗
150 第5の抵抗
151 第5の抵抗
C1 接続ノード
D ドレイン電極
G1 ゲート電極
G2 ゲート電極
G3 ゲート電極
S ソース電極

Claims (31)

  1. ソース電極と、ドレイン電極と、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極とを備える化合物半導体マルチゲートエンハンスメント型電界効果トランジスタ(E−FET)と、
    前記ソース電極が、それを介して前記複数のゲート電極のうちの少なくとも1つである第1のゲート電極に接続され、且つ該第1のゲート電極に流れる逆方向ゲート漏れ電流により電圧降下を引き起こして、ターンオン電圧を調節する少なくとも1つの第1の抵抗と、
    前記ドレイン電極が、それを介して前記複数のゲート電極のうちの少なくとも他の1つである第2のゲート電極に接続され、且つ該第2のゲート電極に流れる逆方向ゲート漏れ電流により電圧降下を引き起こして、ターンオン電圧を調節する少なくとも1つの第2の抵抗と、
    を備える化合物半導体静電放電(ESD)保護装置。
  2. 前記複数のゲート電極のうちの2つのゲート電極が、第3の抵抗によって接続される、請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  3. 第3の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項2に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  4. 前記マルチゲートE−FETは、GaAs FETである請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  5. 前記マルチゲートE−FETは、高電子移動度トランジスタ(HEMT)または擬似格子整合型高電子移動度トランジスタ(pHEMT)である請求項4に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  6. 前記マルチゲートE−FETは、GaN FETである請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  7. 前記ソース電極およびドレイン電極は、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、前記複数のゲート電極は、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられたマルチフィンガ電極である、請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  8. 前記ソース電極およびドレイン電極は、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、前記複数のゲート電極は、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられた蛇行ゲート電極である、請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  9. 前記複数のゲート電極の各ゲート電極の幅は、0.1mm〜10mmである、請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  10. 第1および第2の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項1に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  11. ソース電極と、ドレイン電極と、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極とを備える化合物半導体マルチゲートエンハンスメント型電界効果トランジスタ(E−FET)と、
    前記複数のゲート電極のうちの少なくとも1つである第3のゲート電極が、隣接する2つのゲート電極間のゲート間領域のうちの少なくとも1つにそれを介して接続され、且つ該第3のゲート電極に流れる逆方向ゲート漏れ電流により電圧降下を引き起こして、ターンオン電圧を調節する少なくとも1つの第4の抵抗と、
    を備える化合物半導体静電放電(ESD)保護装置。
  12. 前記複数のゲート電極のうちの少なくとも1つのゲート電極は、少なくとも1つの第5の抵抗を介して前記ソース電極またはドレイン電極に接続される、請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  13. 第5の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項12に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  14. 前記複数のゲート電極のうちの2つのゲート電極が、第6の抵抗によって接続される請求項12に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  15. 第6の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項14に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  16. 前記複数のゲート電極のうちの2つのゲート電極が、第6の抵抗によって接続される請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  17. 第6の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項16に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  18. 前記マルチゲートE−FETは、GaAs FETである請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  19. 前記マルチゲートE−FETは、高電子移動度トランジスタ(HEMT)または擬似格子整合型高電子移動度トランジスタ(pHEMT)である請求項18に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  20. 前記マルチゲートE−FETは、GaN FETである請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  21. 前記ソース電極およびドレイン電極は、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、前記複数のゲート電極は、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられた蛇行ゲート電極である、請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  22. 前記複数のゲート電極の各ゲート電極の幅は、0.1mm〜10mmである、請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  23. 第4の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項11に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  24. ソース電極と、ドレイン電極と、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられた複数のゲート電極とを備える化合物半導体マルチゲートエンハンスメント型電界効果トランジスタ(E−FET)と、
    前記複数のゲート電極のうちの少なくとも1つである第4のゲート電極が、それを介して前記ソース電極またはドレイン電極に接続され、且つ該第4のゲート電極に流れる逆方向ゲート漏れ電流により電圧降下を引き起こして、ターンオン電圧を調節する少なくとも1つの第7の抵抗とを備え、
    前記第4のゲート電極と、前記複数のゲート電極のうちの少なくとも他の1つのゲート電極が第8の抵抗によって接続される化合物半導体静電放電(ESD)保護装置。
  25. 前記マルチゲートE−FETは、GaAs FETである請求項24に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  26. 前記マルチゲートE−FETは、高電子移動度トランジスタ(HEMT)または擬似格子整合型高電子移動度トランジスタ(pHEMT)である請求項25に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  27. 前記マルチゲートE−FETは、GaN FETである請求項24に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  28. 前記ソース電極およびドレイン電極は、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、前記複数のゲート電極は、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられたマルチフィンガ電極である、請求項24に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  29. 前記ソース電極およびドレイン電極は、互い違いに配置されたマルチフィンガ電極であり、前記複数のゲート電極は、前記ソース電極とドレイン電極との間に設けられた蛇行ゲート電極である、請求項24に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  30. 前記複数のゲート電極の各ゲート電極の幅は、0.1mm〜10mmである請求項24に記載の化合物半導体ESD保護装置。
  31. 第7および第8の抵抗の抵抗値は、2×10〜2×10オームである、請求項24に記載の化合物半導体ESD保護装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9431390B2 (en) 2013-05-03 2016-08-30 Microchip Technology Incorporated Compact electrostatic discharge (ESD) protection structure
TWI595626B (zh) * 2014-07-28 2017-08-11 聯穎光電股份有限公司 靜電放電防護電路
CN104617092B (zh) * 2014-11-06 2018-06-22 苏州捷芯威半导体有限公司 一种半导体器件及其制作方法
JP6597357B2 (ja) * 2016-02-09 2019-10-30 三菱電機株式会社 保護ダイオード付き電界効果トランジスタ
US11600611B2 (en) * 2020-11-12 2023-03-07 Semiconductor Components Industries, Llc Electronic device including high electron mobility transistors and a resistor and a method of using the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026035A (ja) * 2000-07-05 2002-01-25 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JP2006074012A (ja) * 2004-08-06 2006-03-16 Renesas Technology Corp 双方向型静電気放電保護素子
JP2008021949A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Sony Corp 半導体素子及びこれを備える通信機器
JP2009218296A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Rohm Co Ltd 保護回路
US7881030B1 (en) * 2008-07-07 2011-02-01 Rf Micro Devices, Inc. Enhancement-mode field effect transistor based electrostatic discharge protection circuit
US20100171179A1 (en) * 2009-01-06 2010-07-08 Win Semiconductors Corp. Full periphery multi-gate transistor with ohmic strip
JP2013042193A (ja) * 2009-12-03 2013-02-28 Panasonic Corp スイッチ装置
JP5666157B2 (ja) * 2010-03-26 2015-02-12 パナソニック株式会社 双方向スイッチ素子及びそれを用いた双方向スイッチ回路
US8969973B2 (en) * 2010-07-02 2015-03-03 Win Semiconductors Corp. Multi-gate semiconductor devices
US9728532B2 (en) * 2011-04-13 2017-08-08 Qorvo Us, Inc. Clamp based ESD protection circuits
US9184098B2 (en) * 2012-09-24 2015-11-10 Analog Devices, Inc. Bidirectional heterojunction compound semiconductor protection devices and methods of forming the same

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