JPH03123035A - くし形トランジスタとその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はトランジスタを熱的に最適にすること、更に
具体的にムえば熱的に最適にした準くし形無線周波電力
ｌ・ランジメタに関づる。

従来の技術及び問題点 固体１−ランジメタ及び固体集積回路が発明されてから
、固体電力増幅器は可成り関心を集めでいる。Ｉ２Ｒ損
失の結束として、電界効宋１〜ランジスタ（［Ｆ下）及
びバイポーラ接合］ヘシンジスタ（Ｂ　Ｊ　Ｔ’　）の
能動領域で熱が発生される。この熱が信頼性に影響を与
え、従って１・うンジスタが故障するまでの平均時間（
Ｍ　Ｔ　［３Ｆ　）に１する。

フーリエの熱伝導の法則は、■・記の１次元の式で物質
の中を通る空間的な熱の流れを表わしくいる３゜ｘ こ）でｑは単位面積当りの熱の割合を表ね−り熱フラツ
クスであり、ｋは伝導媒質の熱伝導度、１−は温度、１
：　／　ｄ　Ｘは距離に対する微分を表ねり。更に一般
的な形式はベタ１−ル表式ひある１゜ｑ−−ｋｖｔ　　
　　　　　　　　　（２）こ）で十に線を引いた聞はベ
タ１〜ル量を表わし、記号は発散を表ねり。

固体電力増幅器をその中に組込む半導体チップは、典形
的には、半導体の熱伝導度ｋｓｅｍｉＪコり少なくとも
２倍も大きい熱伝導度を持つ金属又は複合材料の上に取
付けるのが典形的である。、その結果、ｋ、。、が電力
増幅器からの熱散逸の限界的な要素である、。

半導体の熱伝導度ｋｓｅｍｉは一麿の関数である。

約２０°により高い温度では、ｋｓｅ、は次の式で表わ
づことができる。

ｋ、。１１１．＝＝　ｋ　ｏ−１０／Ｔ　　　　　（３
）こ）でｋｏは基準湿度に於する伝Ｓ媒賀の熱伝導度、
−Ｉ−ｏＧ；Ｌ　ＬＬ　ｔ％湯温度−１−ハ伝５９　ｊ
ｌｊ（’、　ｙ７Ｊ　Ｏ）　ｒ４１ｍ　テｉｌ’＋　ル
、。

基準湿度−ｒｏｌ；ｌ−殻内に室温であり、或いは°に
では、約３００°にである。純粋なシリコン（Ｓｉ）及
び砒化ガリウム（ＧａＡｓ）では、ｋｏの値は夫々１．
４５±０．０５及び０．４４±０．０４Ｗ　／　ｃｍ　
−６にである。

半導体の不純物（即ち、ドーパン１〜）温度が１５ ０　原子／　ｃｍ　３越える時、伝導媒質の熱伝導度が
減少する。これは光子−電子散乱によるものである。典
形的な半導体装置では、ｋｓｅｍｉは半導体不純物によ
って約２０％より多くは劣化しない。

信頼性の検査から、半導体領域の動作温度Ｔ（動作）は
約１５０℃を越えてはならないことが分かった。多くの
半導体の周囲動作温度は約８５℃である。こう云う制約
がある為、電力増幅トランジスタによって発生されるｒ
ｆｌ力の密痘は、許容し得る動作温度、従ってＭ　Ｔ　
Ｂ　Ｆを維持する為に、予定の閾値Ｐ。ｍａｘより低く
抑えな（）ればならない。

普通、小形トランジスタ部分又は熱発生領域をくし形に
することにより、全体的なチップ幅Ｗを最小限にしなが
ら、ｒ１電力密度を高くする。これらのトランジスタ部
分は、装置の動作中、丁（動作）を許容し得る値より低
く保ちながら、！ン−いにできるだけ接近して配置する
。

高周波の用途では別の問題が起こる。トランジスタを取
イζ１する空所の幅（大体チップ幅Ｗに等しい）が増加
づるにつれて、導波管共振モードが可能になる。こう云
う−し一ドがｒｆエネルギーの−・部分をトランジスタ
人力に実効的にフィードバックづる。この為回路損失が
増加し、望ましくない１〜ランジスタの振動を招くこと
がある。空所の幅が、装置の動作周波数に於する実効波
長の半分λ／２未満になる時、導波管共振モードは茗し
く減衰する。

こう云う普通のくし形トランジスタ構造に固自の問題は
、隣接したトランジスタ部分が、隣りのトランジスタ部
分が要求覆る熱散逸に可成りの寄与を持つことである。

−層高い周波数での装置の用途ではｒｌ“電力を増加覆
る要求がある結果、標準的なくし形１〜ランジスタ４Ｍ
造では最早十分ではない。

ｊ 従来の別の方式は、−層薄手の半導体基板を使うことで
ある。こうするど、２を基板の厚さ方向としで、ｄＴ／
ｄｚが増加し、熱伝達が増加する。

然し、モノリシック・マイクロ波集積回路の様な多くの
集積回路の用途（・は２分布伝送線路の様な他の部品が
、基板の厚さに下限を定める。

■−の述べた所から、一定の物理的な刈払内で増加した
ｒｆ電力を発生することができる様にしながら、許容し
得る様な熱散逸を持゛つ高周波ｒｆ’電力トランジスタ
に対する要望が生じていることが理解されＪ、う。

問題点を解決する為の手段　び　用 この発明の−・面では、半導体層の面に形成されたくし
形トランジスタを提供する。この而に複数個のリブ１−
ランジメタが形成され、イの入力が共通に接続され、ぞ
の出ツノが共通に接続され、各々のナブトランジスタは
、トランジスタの動作中に熱を発生づ゛る熱発生領域を
右する。熱発生領域はＸ方向の一列に配置されるが、隣
接する熱発生領域からはＸ方向にずれている。従って、
各々の熱発住領域からの熱は、隣接づる熱発生領域と（
ま独立に、少なくとも所望の予定耐だ（〕散逸され、１
〜ランジスタの「（動作）をｎ容し得る動Ｊ／１限界内
に保つ。

この発明の別の一面では、各々の熱光１１領域は、例え
ば電界効果］ヘランジメタの１−１７ンネル領域であっ
てにいが、中心がＶ字形の練土に位置ぎめされ、これら
の部分を含むより多くの１〜ランジスタが、実効動作波
長の半分未満である横方向の予定の空所の１法（Ｗ＞内
に収まる様にし、こうして導波管共振■−ドの問題を避
する様になつ−（いる。

この発明の別の技術的な利点は、チャンネル領域の相ｎ
のＶ字形の配置６は外向きに弯曲さＵることができるこ
とである。隣接しｌζチ１７ンネル領域とＶ字形の両端
の間の横方向の間隔は、各領域の散逸条ｆ１に合う様に
予定の距ａｔに定める。Ｖ字形の各々の枝が１−ランジ
メタの縦軸線の方へ内向きに弯曲刃る時、隣接したヂト
ンネル部分の間の横方向の間隔は、ずれが増加する為に
、減少覆ることができる。

このＶ字形の配置により、種々の信号通路からの信号を
非対称に組合わせる点で、別の技術的な利点が得られる
。その為、この装置内では位相相殺が殆ど或いは全く起
こらず、従って、普通のくし形１〜ランジスタで通常杼
験する様な電力損失がこの為に起こら４Ｔい。

この発明の好ましい実施例では、電力１〜ランジスタは
接合形電界効果トランジスタである。ドレイン接点及び
グー１〜接点が縦軸線上に配置される。

一対のゲート・マニホルドがゲート接点から、トレイン
接点に向かって縦方向に、そして縦軸線から横方向外向
きに伸びる。複数個のチャンネル領域が、前に述べた様
に、ゲート・マニホルドとＶ字形パターン上のドレイン
接点の間に形成される。

各々のゲート領域の電気的な一１ンダクタンスが、１つ
のゲート・マニホルドにＳ重結合された夫々のグー１〜
電極によって制御される。

各々のチャンネル領域にはトレイン領域が付設されてお
り、これはドレイン接点から伸びる拡散フィンガーとし
て形成することが好ましい。各々のブヤンネル領域に対
し、更にソース領域があり、これは１つのグー１へ・マ
ニホルドの上の金属空気ブリッジを介しく、２つのソー
ス接点の内の一プｊに電気結合される。

この発明は、幅又は横方向の寸払が−・周率さいが、同
時に動作中にトランジスタの熱散逸能力を高めると共に
、多重並列信号通路の位相相殺にＪ：る損失を避するｉ
〜ランジジメの設甜を提供する点で、重要な技術的な利
点をもたらＪ。従って、この発明のトランジスタは、−
・層高い電力及び−層高いｒｆ周波数で動作させること
ができ、λ／２より小さい幅Ｗを持つチップに、にり多
くの１−ランジメタを納めることができる。

この発明のその他の而並びにその利点は、以■・。

図面について詳しく説明する所から］ｌ！解されよう。

実　　論　　例 電力トランジスタの様な半導体装置内にある熱発生領域
の任意の点から、熱は３つのべり［−ル成分、第１図に
示Ｖ様な共形的な３次元座標系の軸線に対応づるｘ、ｙ
及びＺに分解しで散逸することができる。

第２図は従来のくし形トランジスタを著しく簡単に示す
斜視図である。普通、１〜ランジスタは半導体基板又は
バルク半導体１２の面１０に形成される。−・射的に基
板１２はＸ方向の厚さが、ｙ方向又はＸ方向の長さ又は
幅より−ｂずっと小さい。

トランジスタが複数個の熱発生部分１４を持ら、電界効
果トランジスタの場合、これらは隣り合うソース及びド
レイン領域（図に示してない）の間に配置されたチャン
ネル領域である。この発明の考えは、熱発生領域１４が
バイポーラ装置全体で構成される様なバイポーラ装置に
も適用し得る。

動作中、各々の熱発生領域１４が熱を発し、それがｘ、
ｙ及びＸ方向に伝達される。（１（１ｘ’　　　　ｙ’ ｑ７ど記したベクｌ〜ルは、これらの適切な方向に於け
る熱伝達を表わす。

２方向の温度微分ｄ　’Ｉ−／　ｄ　ｚは、Ｘ及びｙ方
向の温度微分ｄ　Ｔ／ｄ　Ｘ及びｄ　−Ｉ−／　ｄ　ｙ
より大きい。

これは、半導体デツプ１２を取イ」する金属又は複合林
料（図に示してない）の熱伝導麿の為である。

０ 熱伝達を解析覆る為、金属又は複合取付り月利の熱伝導
度を無限大で一定温度王（シンク）にあると仮定する。

半導体基板１２の厚さＺ及びＴ（動作）が一定であれば
、１〜ランジスタの隣接する熱弁」１部分１４の間の間
隔を短縮覆る為に採り得る唯一・の方法は、隣り合った
トランジスタ部分からの（１ｘの寄与を少なくづること
である。

第３図には、この発明にＪ、る準くし形１〜ラシジスタ
を簡略に示づ斜視図が示され℃いる。第２図も第３図し
、同様な部分には同じ参照数字を用いている。これから
分かる様に、隣接した１−ランジメタ部分１／Ｉの位ｄ
はｙｈ向にｆれていて、隣りＱ）トランジスタ部分１４
からの（１Ｘの寄与を減少している。隣接する１−ラン
ジメタ部分１／Ｉからの熱の（ｌ　ｘ成分を部分的に除
くことにＪ、す、このくし形トランジスタは、他の全て
の因子が同じであると仮定すれば、熱を一層効率Ｊ、く
散逸することができ、従っＣ、トランジスタは一層高い
電力で−・層低い又はそれど同じＶ（動作）で動作させ
る１ ことができる。

個々の１〜ランジスタ部分１４をｙｈ面にヂらＪことは
、実際の装置では幾通りかの方法で実現することができ
る。考えられる１例が第４図及び第５図に示されでいる
。第４図はマイクロ波電力用に使う準くし形トランジス
タを著しく拡大した簡略平面図である。この１−ランジ
メタを全体的に５０　ｒ示しＣあり、これが半導体基板
５２の面に形成され（いる。図面を見易くする為、第４
図にはトランジスタ５０の成る構成要素しか示してない
。

１−ランジメタ５０は金属半導体電界効果トランジスタ
（ＭＥＳＦｒ　Ｔ）である。ドレイン接点が５４に示し
℃ある。ドレイン接点５４、複数個のソース・バイア５
６及びゲート接点５８を介して、他の増幅描成部品に接
続がなされている。この各々の接点は、半導体基＆５２
の面に対する不活ｆｌ化誘電体層（図面に示してない）
を介して行なわれる。

ドレイン接点５４がメタライズしたトレイン・マニホル
ドに￥Ｈａ接続されでいる。このン二ホル２ ドの輪郭を６０に示しである。図示の実施例（゛は、ド
レイン・マニホルド６０は中空の菱形パターンであり、
一対の上側アーム６２を右する。メタライズした複数個
のトレイン接点フィンガー６／Ｉが下側のドレイン・マ
ニホルド・アーム６２かうグー１〜接点５８の方向に縦
り向に伸びている。各々のドレイン接点フィンガー６４
が、半導体層５２に拡散した人々のトレイン領域（図面
に示しでないが第５図参照）に接続される。

１−ランジメタ５０が複数個のチャンネル領域８０を有
する。チャンネル領域８０は、トランジスタ５０の動作
中に発生される大部分の熱の源であり、その場所が装麿
５０全体のモデルを決めるものとなることがある。基板
５２が例えば砒化ガリウムである場合、各々のチャンネ
ル領域８０は夫々のドレイン領域と人々のソース領域（
両方とも後（・説明する）の間にある（Ｎ）形の月利の
細長い矩形であり、縦方向又はｙ方向に於【ノる各々の
ヂ１！ンネル領域８０の長さは横方向叉はＸ方向の幅よ
りｂヂっと大ぎい。（第４図ではｙｈＸ！ｒＩ直ｈ３ 向であり、Ｘは水平方向である） 各々の矩形チャンネル領域８０が隣接するチャンネル領
域８０からｙｈ向にずれている。各々のチｔ・ンネル領
域８０が図式的に８２に示した金属導体を介して、全体
を８６で示したゲート・マニホルドの２つの金属アーム
８４の内の一方に接続されている。ゲート・マニホルド
８６がゲート接点５８に接続される。

各々のチャンネル領域８０のハ側に人々のソース領域８
８（図面に示してないが第５図参照）が配置されている
。各々のソース領域８８が（Ｎ＋）になる様に半導体基
板５２に拡散され、ドレイン領域も（Ｎ十）になる様に
選ばれている。各々のソース領域８８が、夫々の導電空
気ブリッジ９２を介して２つの金属ソース接点パッド９
０の一方に接続される。このブリッジは、そのｌｘを通
るゲー１−・マニホルド・アーム８４から、誘電体不活
性化層（図面に示しく°ない）及び空気の両方によって
絶縁して分離されている。

トランジスタ５０の縦方向の半分が第５図に史４ に詳しく示されでいる。ｙ軸を１００に丞してあり、ト
ランジスタ５０の右半分しか示してない、。

ブーヤンネル領域１０２．−１１８は、ｙ軸１００から
横方向に進むにつれて、一定量だりずれているのではな
い。その代わりに、チャンネル領域１０２−１１８の縦
方向の中心は、横り向に漸進的に弯曲しながら、ｙ軸１
００からドレイン接点５／Ｉに向かって縦方向に伸びる
弯曲したＶ字形の軌跡トにのつかる。この内、内側に配
置されたブＩ７ンネル領域１０２−１０８は、人体一定
量だり、Ｘ方向にＵいにずれている。更に外側のチャン
ネル領域１１０−１１８の相りの並びにブＩ７ンネル領
域１０８からの増分的なずれは、ｙ軸１００から横方向
に進むにつれて、減少し始める。この弓形又は蛇行形の
位置ぎめは、有限差分法を用いた熱モデル・プログラム
を用いて最適にした。

各々のヂトンネル領域１０２−１１８は対応するグー１
〜電極１２０１３６をＦｊち、これが人々のヂ１１ンネ
ル領域１０２−１１８の表向に直結になっている。シニ
１ツ１へ４−接合の降伏を改善づる５ 為、各々のゲート電極１２０−１３６が半導体基板５０
の面内に引込んでいる。各々のチャンネル領域が図示の
実施例では１つのゲート電極としか関連していないが、
この発明は多重電極を持つチャンネル領域にも適用され
る。

Ｘ方向又は横方向のチャンネル領域１０２−１１８の隔
たりは、ｙ軸から進むにつれて増加づる。

これは、軸１００の近くでは隣り合ったデーヤンネル領
域の間のｙｔ５向のずれが−・層人きく、軸１００から
更に遠い隣接したチャンネル領域では、Ｘ方向のずれが
比較的小さいからである。その為、軸１００から比較的
離れたチャンネル領域に隣接する任意のチャンネル領域
からの熱成分ｑＸが重大な関心事になり、軸１００近く
にあるチャンネル領域に比べて、−層大きな横方向の間
隔が必要になる。

図示のトランジスタ５０は、Ｘ方向の一列に幾つかの同
様なトランジスタを設置′Ｊ′Ｃ、チップ−Ｌに形成す
ることが好ましい。デツプ幅Ｗは、導波管共振モード、
並びにｒｆエネルギーの一部分がト６ ランジメタ５０の入力にフィードバックされるのを防止
する為に、導波管カットＡフ周波数λ／２未満に抑えな
【ノればならない。この発明のｉ〜ランジジメが弓形の
Ｖ字形の設計であることにより、隣り合っ／、、：ｆ−
ｖンネル領域１０２−１１８の間隔を十分密にして、（
■急の特定の電力用に−・周率さいＷを使うことができ
る様になる。他方、熱的イを最適化にＪ：す、全てのヂ
ャンネル領域１０２乃至１１８に亘って一定のチ１７ン
ネル又は温度］−（動作）が保たれる様に保証している
。

この発明の別の利点は非対称の組合わせ構造（・あるこ
とである。信号がゲート接点５８に現われ、種々のトラ
ンジスタ部分ににつて増幅されて、複数個の多重並列通
路を介゛してドレイン接員５／Ｉに現われる。この多重
並列通路の各々の１つには伝播の遅延時間が関係してい
る。例えば、１つの通路では、信号がゲート接点５８か
らゲー１へ・マニホルド８６へ進み、ゲー１−・マニホ
ルド・ｊ′−ム８４を登る。それがゲート導体１２２に
進み、そこでチャンネル領域１０４から供給された電流
で７ 増幅される。増幅された信号がドレイン領域１４８を通
り、関連するドレイン接点フィンガー１５０を通って、
ドレイン接点アーム６２へ行き、そこからドレイン接点
５４へ行く。

別の並列通路では、信号がゲート接点マニホルド・アー
ム８４を全部進んでゲー１へ導体１１８に進む。増幅さ
れた信号がドレイン領域１５２を通り、そこからドレイ
ン・フィンガー１５４を通ってドレイン・マニホルド６
０及びドレイン接点５４へ行く。これらの２つの並列通
路並びにその中間にある種々の他のｍ号通路は遅延時間
が人体同じである。これは、ゲート接点５８から特定の
チャンネル領域１０２−１１８までの長さが増加するに
つれて、関連するドレイン領域からドレイン接点５４ま
での長さが減少するからである。従って、この装置では
、多重並列通路ににる伝播遅延時間が異なることによる
信号の位相相殺がない。

要約すれば、多重チｔ・ンネル領域が特定の軸線を基準
として互いにずれていて、隣接するヂ１１ンネル領域に
生じた発熱散逸部分を除去する様な新８ 規な準くシ形１〜ランジスタを８１明した。このトラン
ジスタは、装置内にある各々のチャンネル領域に−様な
Ｔ（動作）を保つ様なモデルになつ℃いると同時に、横
方向の寸払は導波管カッ６２７周波数より小さい。この
発明の１〜ランジスタは、多重信号通路に関係する伝播
遅延時間が３しいと云う別の利点がある。

好ましい実施例並びにその利点を双子ｈ１シク説明した
が、この発明がそれに制限されず、特許請求の範囲のみ
によって限定されることを承知されたい。以上の説明に
関連して更に上記の項を開示する。

（１）半導体層の面に形成されたくし形１〜ランジスタ
に於いて、前記面に形成されていて、共通に接続された
入力及び共通に接続された出力を持つ複数個のザブトラ
ンジスタを有し、各々のザブトランジスタは１〜ランジ
スタの動作中に熱を発１する熱発生領域を有し、該熱発
生領域はＸ方向に相隔たっており、各々の熱光（Ｆ領域
は隣接覆る熱発生領域から、前記Ｘ方向に対して垂直な
ｙＲ向９ にずれていて、前記熱発生領域からの熱が、隣接する熱
発生領域とは無関係に、少なくとも所望の量だ【プ散逸
されるくし形トランジスタ。

（２）（１）項に記載したくし形トランジスタに於いて
、熱発生領域の列がＶ字形であるくし形トランジスタ。

（３）（２）項に記載したくし形トランジスタに於いて
、各々の熱発生領域が中心を持ち、中心の軌跡がＶ字形
の曲線を形成していて、縦軸線から横方向に伸びるアー
ムを持ち、各々のアームが軸線の近くで比較的急峻な角
度を持つと共に、その両端では比較的急峻でない角度に
弯曲しており、各々の熱発生領域と横方向に隣接する熱
弁夕［領域の間の距離が、縦軸線からの該熱発生領域の
距離の関数として増加して、トランジスタ全体に亘って
熱発生領域の温度を略−・定に保つくし形トランジスタ
。

＜４＞（１）項に記載したくし形トランジスタに於いて
、くし形１〜ランジスタが電界効果１−ランジメタであ
り、各々の熱発生領域が、当該ヂャン０ ネル領域の両側に配置された夫々のドレイン領域及びソ
ース領域の間にあるチャンネル領域で構成され、各々の
トレイン領域が共通に接続され、各々のソース領域が共
通に接続されでいるくし形トランジスタ。

（５）（１）項に記載したくし形トランジスタに於いて
、信号入力及び信号出力を持ち、複数個の並列信号通路
が信号入力から（７３号出力まで伸びてＪ３す、各々の
信号通路には夫々熱発生領域がイ（１設されており、各
々の信号通路の信号伝播ガ延時間が残りの信号通路のそ
れど路間じぐあるくし形１〜ランジスタ。

（６）（１）項に記載したくし形トランジスタに於い−
Ｃ１］・ランジメタがバイポーラであるくし形トランジ
スタ。

（７）半導体層の面に形成された集積回路に於いて、法
面に形成された複数個の１−ランジメタを右゛し、各々
の１〜シンジスタは集積回路の動ｆ１中に熱を発生づ゛
る熱発生領域を有し、該熱発生領域はＸＺｊ向に互いに
隔たっており、各々の熱発生領域１ 以前記Ｘ方向に対して垂直なＸ方向に隣接づる熱発生領
域からずれていて、各々の熱発生領域から光１−る熱−
式更に自効に散逸され１！′７る様に１・た集積回路。

（８）半導体層の面に形成された電界効果くし形トラン
ジスタに於いて、法面に形成された導電ドレイン接点と
、前記面に形成され、前記トレイン接点から縦方向に隔
たる導電ゲート接点と、前記面に形成され、前記ゲート
接点から横方向に隔たる第１及び第２の導電ソース接点
と、前記第１のソース接点及びドレイン接点の間で隔た
る様に前記面に形成されていて、前記ゲート接点に電気
結合されると共に、それからドレイン接点に向かって縦
方向に伸びると共に横方向に伸びている第１の細長い導
電ゲート・マニホルドと、前記第２の゛　　４接点及び
ドレイン接点の間で隔たる様に前ＫＪ、　ｊ’・ｌ・ご
形成されていて、前記ゲート接点に電気結合されると共
に、それから前記第１のゲート・マニホルドと同じ方向
に縦方向に伸びると共に、前記第１のゲート・マニホル
ドとは反％Ｉ’　７’ｌ向の横２ 方向に伸びる第２の細長い導電ゲート・マニホルドと、
各々の当該ドレイン領域が前記トレイン接点に電気結合
されると共にＵいに隔たっていて、各々のドレイン領域
が前記ドレイン接点及びグー］へ・マニホルドの内の予
定の１つの間に形成される様に、前記面に形成された複
数個のドレイン領域と、各々の当該ソース領域が前記ソ
ース接点の内の予め選ばれた１つに電気結合されていて
、＋Ｗｔ記ドレイン領域から隔たって、それとくし形に
なる様に前記面に形成されている複数個のソース領域と
、人々のソース領域及びトレイン領域の間て゛前記層内
に限定された複数個のチャンネル領域とを有し、各々の
チャンネル領域は縦方向に細長いと共に、次に隣り合う
ヂレンネル領域から縦方向にずれていで、熱散逸を助【
プる様になっＣおり、各々のプレンネル領域に対し、そ
れに隣接しく少なくとも１つの導電ゲート電極が配置さ
れてゲ１〜・マニホルドの内の予定の１つに結合されて
いる電界効果くし形１〜ランジスタ。

（９）（８）項に記載した電界効果くし形トラ３ ンジメタに於いて、各々のチャンネル領域に隣接して複
数個のゲート電極が配置されている電界効果くし形トラ
ンジメタ。

（１０）（８）項に記載した電界効果くし形トランジス
タに於いて、複数個の導電空気ブリッジを有し、各々の
空気ブリッジは夫々のゲート・マホルドに跨る様に形成
されていて、１つのソース接点を夫々のソース領域に接
続する電界効果くし形トランジスタ。

（１１）（８）項に記載した電界効果くし形トランジス
タに於いて、ドレイン領域が該トレイン領域からゲート
接点に向かって縦方向に伸びる略平行な複数個の細長い
ドレイン・フィンガーを有し、前記ドレイン接点は半導
体層内に拡散領域を持ら、各々のドレイン・フィンガー
がドレイン接点の拡散領域の一体の延長部である電界効
果くし形トランジメタ。

（１２）（８）項に記載した電界効果くし形トランジス
タに於いて、該トランジスタが接合形電界効！Ｉ！１〜
ランジスタであり、各々の導電ゲート電４ 極が夫々のチャンネル領域に接しＬｌぞの」ンダクタン
スを制御する電界効果くし形ｉ〜ランジジメ。

＜１３）（１２）項に記載した電界効果くし形トランジ
メタに於いて、トランジスタが金属半導体電界効果トラ
ンジスタである電界効果くし形１〜ランジスタ。

（１４＞（８）項に記載しＩこ電界効果くし形１〜ラン
ジスタに於いて、該トランジスタがドレイン接点に信号
を発生し、前記ソース領域、前記トレイン領域及び前記
チャンネル領域は横方向の−・列となって互いに直列に
隣接しく配置されており、複数個の同様なトランジスタ
がチップ上に前ｎｔ列内で前記くし形トランジスタと共
に形成されてａ３す、該トランジスタの累算的な横方向
の寸法は信号の実効波長の半分未満になる様に予め選ば
れている電界効果くし形１〜ランジスタ。

（１５）複数個の熱発生領域を有するくし形トランジス
タを製′１１Ｕηる方法に於いて、前記１〜ランジスタ
を動作さける平均動作温度を選び、該トランジスタの熱
発生領域を少なくとも一方の方向に５ 互いにずれる様に位置ぎめして、トランジスタが熱的に
最適にされ、最後の熱発生領域の温度が１〜ランジジメ
仝体に戸って略一様である様にづるコニ程を含む方法、
。

（１６）（１５）項に記載した方法に於いて、各々の熱
発生領域の中心を曲線上に配置し、該曲線の第１の部分
は前記１つの方向と比較的小さい角度をなし、前記曲線
の第２の部分は前記１つの方向と比較的大きな角度をな
す様に弯曲しており、曲線の第１の部分上で、前記１つ
の方向に対して垂直な横方向に熱発生領域を予定量だけ
隔て、前記曲線の第２の部分上１′横方向に熱発生領域
を、前記曲線の第１の部分上にある熱発生領域の横方向
の間隔より更に大きい鎖だけ隔てる工程を含む方法。

（１７）（１５）項に記載した方法に於いて、トランジ
スタが夫々の熱発生領域に関連する複数個の信号通路を
有し、各々の信号通路を、その（Ｍ号伝播遅延時間が残
りの信号通路ど略一様になる様に形成する工程を含む方
法。

６ （１８）（１２）項に記載した方法に於いて、クシ、形
トランジスタが実効波長を持つ信号を出力し、更に、前
記１つの方向に対して横方向の一列に熱光」、領域を位
置きめし、複数個の同じ様なくし形トランジスタをチッ
プ」−に前記−列内に位置ぎめし、ボｆ記１つの方向に
対しく横方向に於（）る長さが前記波長の半分未満にな
つ“て、比較的減衰のない導波管共振モードが起こらな
い様に、前記トランジスタの列の長さの寸法を定める■
程を含む方法。

（１９）半導体層の面に形成されたくし形トランジスタ
に於い７：Ｊ、６ｒｉ記而に形成されてい（、人力が共
通に接続され、出力が共通に揉れｊ（れた複数個のリブ
トランジスタを有し、各々のリブ１−ランジメタはｙ方
向に細長いと共に第１及び第２の両端を持つ熱発生領域
を有し、該熱発生領域はトランジスタの動作中に熱を発
佳し、前記熱弁イ１−領域は前記ｙｈ向に対して垂直な
Ｘ方向に相隔Ｉごっているど共に前記ｙ方向に変位して
いて、隣接する熱発生領域の第１の端がｌｊいにｙ方向
にづ゛れる７ と共に、隣接する熱発生領域の第２の端はｌｊいにｙ方
向にずれる様にして、熱発生領域からの熱が、隣接する
熱発生領域とは無関係に、少なくとも所望量だり散逸さ
れる様にしたくし形トランジスタ。

（２０）ｒｆ電力用の準くし形トランジスタ（５０）が
ｙ方向に互いにずれた複数個のチャンネル領域（１０２
−１１８）を持ち、隣接するチャンネル領域からのｑＸ
発熱成分が任意の１つのヂトンネル領域に彰￥！ｌ！ｊ
る程度が、従来のくし形構造に於（プる隣接でるヂＶン
ネル領域からのｑｘよりも少なくなる様になっている。

好ましい実施例では、チャンネル領域（１０２−１１８
＞が弯曲した１つのＶ字形の列内に形成され、全てのト
ランジスタ部分の累算的な横方向の幅が導波管カッ１〜
，１１〕周波数より小ざくなる様に／ｉ−っでいる。

トランジスタ部分のＶ字形の列は、並列信号通路が大体
同じ電波遅延時間を持つと云う利点をもたらし、装置内
の４（を相相殺がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明覆るのに役立つ３次元８ 座標系の略図、第２図は従来のくし形トランジスタを署
しく図式的に示す斜視図、第３図はこの発明の準くし形
トランジスタを著しく）ゾ１［ホ的に示り斜視図で、熱
散逸の利点を丞してい５３．第４図はこの発明を用いた
マイクロ波信号電力増幅トランジスタを君しく拡大した
簡略平面図、第５図は第４図に示したトランジスタの半
分の訂細図である、。 主な符号の説明 ５２：Ｍ板 ８０：ヂトンネル領域（熱発生領域）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体層の面に形成されたくし形トランジスタに於
   いて、前記面に形成されていて、共通に接続された入力
   及び共通に接続された出力を持つ複数個のサブトランジ
   スタを有し、各々のサブトランジスタはトランジスタの
   動作中に熱を発生する熱発生領域を有し、該熱発生領域
   はＸ方向に相隔たっており、各々の熱発生領域は隣接す
   る熱発生領域から、前記Ｘ方向に対して垂直なｙ方向に
   ずれていて、前記熱発生領域からの熱が、隣接する熱発
   生領域とは無関係に、少なくとも所望の量だけ散逸され
   るくし形トランジスタ。 ２、複数個の熱発生領域を有するくし形トランジスタを
   製造する方法に於いて、前記トランジスタを動作させる
   平均動作温度を選び、該トランジスタの熱発生領域を少
   なくとも一方の方向に互いにずれる様に位置ぎめして、
   トランジスタが熱的に最適にされ、最後の熱発生領域の
   温度がトランジスタ全体に亘つて略一様である様にする
   工程を含む方法。