JPH0335542A - 電界効果型トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

電界効果型トランジスタ及びその製造方法

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JPH0335542A
JPH0335542A JP17036289A JP17036289A JPH0335542A JP H0335542 A JPH0335542 A JP H0335542A JP 17036289 A JP17036289 A JP 17036289A JP 17036289 A JP17036289 A JP 17036289A JP H0335542 A JPH0335542 A JP H0335542A
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JP
Japan
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source
electrode
region
inductance
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP17036289A
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English (en)
Inventor
Hidenori Takahashi
英徳 高橋
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔概要〕 本発明は、寄生して存在する特性を正確に測定できるよ
うにした電界効果型トランジスタ(FET)の構造に関
し、 FETのソース・インダクタンスを含めたFETの高周
波動作時の寄生成分を正確に測定できるFETを提供す
ることを目的とし、 基板上にゲート領域、ドレイン領域、及び該基板の裏面
に形成した電極とビアホール26を通じてコンタクトを
とっているソース領域を形成した活性領域5と、 該活性領域5中の該ソース領域、ドレイン領域及びゲー
ト領域とそれぞれコンタクトをとっているソース電極2
b、ゲート電極3及びドレイン電極4と、 該ソース電極2bと離間して形成されたソース試験電極
2aとを有し、 該ビアホール26の分に相当するインダクタンスを有し
た擬似パターン1を、離間している前記ソース電極2b
と前記ソース試験電極2aとの間に形成して、前記ソー
ス電極2bと前記ソース試験電極2aとのコンタクトを
とるように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、寄生して存在する特性を正確に測定できるよ
うにした電界効果型トランジスタ(FET)の構造に関
する。
〔従来の技術〕
第3図は、通常のFETに寄生して存在するゲート・イ
ンダクタンス31.ゲート抵抗32.ゲート・ソース間
容量33.ゲート・ドレイン間容量34.ドレイン・コ
ンダクタンス35.ドレイン・ソース間容量36.ドレ
イン抵抗38.ドレイン・インダクタンス39.ソース
抵抗40.ソース・インダクタンス41を示している。
このように、FETには必ず図示したような寄生成分が
存在し、扱う周波数が高くなればなるほど、その影響が
大きくなってくる。これらの寄生成分は、高周波の回路
を設計する際に関係してくる要素なので、正確に各値が
分かっていなければ、回路設計の誤差が見込めなくなる
等、回路設計を正確に行う上で障害が生じる。
第4図は、このような高周波動作時におけるFETの寄
生成分を測定する従来の方法を示す図である。
図中、斜線で示した活性領域49はごゲート領域を挟ん
でソース領域とドレイン領域とが、くし型に形成され、
基板中に拡散領域が形成されている活性領域である。そ
して各領域からそれぞれの電極、即ちソース電極45.
ゲート電極47.ドレイン電極48が引き出されている
。FETを動作させる時は、ソースをアースして使うが
、そのためにソース電極45部分は、ビアホール26を
通じて基板裏面のヒートシンク電極と接続されている。
従って、図示したようなソース電極45は、試験の時に
だけ使われるものである。
FETの寄生成分の測定方法は、各電極にプローブ針4
6を当てて試験信号を印加し、前記各成分を測定する。
この測定では、非常に高い周波数における各成分の値を
求めるので、各電極に当てるプローブ針46は、そのイ
ンピーダンスが非常に正確に分かっていなければならな
い。
そのために第5図に示すように、プローブ針46の構造
は、プローブ基#!i51の上の同一平面上にプローブ
針46を固定し、高周波の試験信号を印加する針を真中
にし、その両側にGNDの針を形成して正確にそのイン
ピーダンスを決めている。
このように、高周波を印加する針の両側にGNDの針を
形成することで、安定した高周波が得られ、そのインピ
ーダンスも安定する。
そして、ゲート電極側のプローブ針から試験信号を入力
し、ドレイン電極側のプローブ針から出力を取り出した
データと、この入出力を逆にした時のデータとから、第
3図に示したような各寄生成分を計算機で計算して求め
る。
ところが、プローブ針46は、精密なインピーダンスを
得るために平面的に形成されているので、各電極の形成
されている基板の裏面のヒートシンク電極にはプローブ
針46をあてることができない。
このため、プローブ針46は第4図のように、同一平面
上のソース電極45.ゲート電極47゜ドレイン電極4
8に当てざるをえない。FETは動作時に、ソースをア
ースに接続して使われるのだが、このようなプローブ針
の当て方では、ソース電極45をアースするためのビア
ホール(ViaHole) 26のインダクタンス、つ
まりソース電極45と基板裏面のヒートシンク電極との
間のインダクタンスを含めた動作の測定ができない。
このビアホール26のインダクタンスは、第3図ではソ
ース・インダクタンス42に相当している。つまり、プ
ローブ針46は図中の矢印で示した所に当てられていた
のと同等であったので、ソース・インダクタンス42に
印加されるはずの電圧が印加されず、他の成分の値も正
確に求めることができない。
そこで、ビアホールに相当するインダクタンス成分を、
ビアホールの形状等、各種のパラメーターから計算機で
求めておき、実測した各成分を後から補正するといった
方法がとられていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、FETの動作が高周波になればなるほど、各
寄生成分はお互いに干渉し合うようになる。従って、計
算で求めたビアホールのインダクタンス成分を後から各
成分に対して補正しても、本来ビアホールが各成分に干
渉する分までは補正に含まれていないので〜実際の各成
分の値と食い違ってくる問題がある。
従って、本発明はFETのソース・インダクタンスを含
めたFET0高周波動作時の寄生成分を正確に測定でき
るFETを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は、本発明の構成を示す原理説明図である。
上記の目的を達成するために本発明は、基板上にゲート
領域、ドレイン領域、及び該基板の裏面に形成した電極
とビアホール26を通じてコンタクトをとっているソー
ス領域を形成した活性領域5と、 該活性領域5中の該ソース領域、ドレイン領域及びゲー
トSN域とそれぞれコンタクトをとっているソース電極
2b、ゲート電極3及びドレイン電極4と、 該ソース電極2bと離間して形成されたソース試験電極
2aとを有し、 該ビアホール26の分に相当するインダクタンスを有し
た擬似パターンlを、離間している前記ソース電極2b
と前記ソース試験電極2aとの間に形成して、前記ソー
ス電極2bと前記ソース試験電極2aとのコンタクトを
とるように構成する。
〔作用〕
本発明では、第1図に示したように、ビアホールの分に
相当するインダクタンスの擬似パターン1を、ソース領
域2bとソース試験電極2aとの間に形成しているので
、インピーダンスが正確に分かっているプローブ針をソ
ース試験電極2aゲート電極3.ドレイン電極4に当て
ることにより、ソース・インダクタンスを含めた各寄生
成分を測定することができる。
また、実際に擬似パターンとしてデバイス上に形成され
ているので、高周波印加時に各寄生成分に干渉すること
になり、実際の高周波動作時のFETの寄生成分の測定
ができるようになる。
〔実施例〕
第2図を用いて本発明の一実施例を説明する。
図に示したまうなFETのチップは、GaAs基板20
の上に、通常のデバイスプロセスによってソース・ドレ
イン・ゲート領域を形成した後、基板2Dの裏面にヒー
トシンク29を形成したものである。ソース領域21と
ドレイン領域23とは、くし型にかみ合わされ、その間
にゲートSN域25を形成したものである。ゲート領域
25の両側のソース領域21とドレイン領域24は、基
板40と反対導電型の不純物が拡散され、この領域でF
ET動作する活性領域となる。
そして、ゲート領域25からはゲート電極27が引き出
され、ドレイン領域23からはドレイン電極24が引き
出され、ソース領域21からはソース電極21aが引き
出されている。そして各電極間等、絶縁の必要な所には
絶縁膜28が形成されている。なお、図中ゲート領域は
、非常に微細な構造なため、単なる線で示しである。
ソース電極21aとソース試験電極22とは、互いに離
間した場所に形成されていて、ソース電極21aは、接
地するためにビアホール26を通じてヒートシンク29
と接続されていて、動作時にはこれがアースされる。な
お、ヒートシンク29は金(Au)で形成されている。
そして、離間して形成されたソース電極2Laとソース
試験電極22との間には、ビアホール26に相当するイ
ンダクタンスを持った擬似パターン30を、アルミニウ
ム(Affi)、金(Au)等で形成する。
ビアホール26のある周波数でのインダクタンスは、こ
のビアホール26の形状、中に充填されている材料等の
パラメーターから計算機で算出できる。この計算結果を
基に、擬似パターン30の幅、長さを計算により求め、
これを離間して形成されたソース電極21aとソース試
験電極22との間に形成し、両者を電気的に接続する。
以上のような擬似パターンを形成したFETデツプは、
基板上の全てのチップに形成する必要はなく、通常の特
性を測定するために形成されるモニタ用チップに形成し
てやればよい。この場合、基板に形成された全てのチッ
プの特性を測定することにはならないが、同じ基板上に
形成されたチップは、どれも同じプロセス条件で形成さ
れたものであるから、モニタ用チップの特性で全てのチ
ップの特性を代表させることができる。
次に、基板に形成した各FETチップを切離した後、擬
似パターンを形成したFETチップの各寄生成分を測定
するには、前述の第5図に示したようなインピーダンス
が正確に分かっているプローブ針を用いる。このプロー
ブ針の先端を各電極に当てて試験信号である高周波を印
加し、各寄生成分を測定する。
この時、プローブ針は平面的な配置になっているため、
ヒートシンク29の裏面には当てられず、ビアホール2
6に寄生するソース・インダクタンスは測定できない。
しかし、この寄生成分は、等価的に擬似パターン30に
形成されているので、ソース・インダクタンスを含めた
各寄生成分を測定することができる。また、実際に擬似
パターン30としてデバイス上に形成されているので、
高周波印加時に各寄生成分に干渉することになり、この
干渉した分を反映した実際の高周波動作時のFETの寄
生成分の測定ができるようになる。
なお、プローブ針の形状は、第5図に示した形状の他に
も、そのインピーダンスが正確に分かっているものであ
れば、他の形状のプローブ針でもよい。
また、前述したモニタ用チ・ノブ以外にも擬似パターン
を形成し、それを動作させる場合は、通常のFETチッ
プのようにドレイン電極24.ゲー)fi極27.  
ソース電極21a上にワイヤボンディングして信号線を
引き出して使う。従って、擬似パターン30は、寄生成
分の測定時にしか使われず、実際にFETが動作する時
には、何も接続されないのでFETの実際の動作には何
ら影響を与えない。
〔効果〕
以上説明したように本発明は、ビアホールの分に相当す
るインダクタンスの擬似パターンを、ソース領域とソー
ス電極との間に形成しているので、プローブ針を素ソー
ス電極、ゲート電極、ドレイン電極に当てることにより
、ソース・インダクタンスを含めた各寄生成分を測定す
ることができるようになる。
また、実際に擬似パターンとしてデバイス上に形成され
ているので、高周波印加時に各寄生成分に干渉すること
になり、実際の高周波動作時のFETの寄生成分の測定
ができるようになる。
従って、FETを用いた高周波動作をする回路の設計を
より正確に行うことができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の構成を示す断面斜視図であり、第2
図は、本発明の一実施例構成図であり、第3図は、FE
Tに寄生する寄生成分を示す図であり、 第4図は、従来のFETの寄生成分の測定方法を示す図
であり、 第5図は、プローブ針の構成を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上にゲート領域、ドレイン領域、及び該基板
    の裏面に形成した電極とビアホール(26)を通じてコ
    ンタクトをとっているソース領域を形成した活性領域(
    5)と、 該活性領域(5)中の該ソース領域、ドレイン領域及び
    ゲート領域とそれぞれコンタクトをとっているソース電
    極(2b)、ゲート電極(3)及びドレイン電極(4)
    と、 該ソース電極(2b)と離間して形成されたソース試験
    電極(2a)とを有し、 該ビアホール(26)の分に相当するインダクタンスを
    有した擬似パターン(1)を、離間している前記ソース
    電極(2b)と前記ソース試験電極(2a)との間に形
    成して、前記ソース電極(2b)と前記ソース試験電極
    (2a)とのコンタクトをとることを特徴とする電界効
    果型トランジスタ。
  2. (2)基板に設けた請求項1記載の電界効果型トランジ
    スタの前記ソース試験電極(2a)、ゲート電極(3)
    及びドレイン電極(4)に、プローブ針を当てて特性を
    測定する工程を含むことを特徴とする電界効果型トラン
    ジスタの製造方法。
JP17036289A 1989-06-30 1989-06-30 電界効果型トランジスタ及びその製造方法 Pending JPH0335542A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04337648A (ja) * 1991-05-15 1992-11-25 Nec Corp 半導体素子
US5658804A (en) * 1995-02-10 1997-08-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method for measuring parasitic components of a field effect transistor and a semiconductor integrated circuit
JP2006351667A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Sharp Corp 情報管理システム
JP2007059604A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2012028574A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Jtekt Corp 電動モータ駆動用の半導体素子

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