JPH05152349A - 半絶縁性化合物半導体装置 - Google Patents
半絶縁性化合物半導体装置Info
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- JPH05152349A JPH05152349A JP3335823A JP33582391A JPH05152349A JP H05152349 A JPH05152349 A JP H05152349A JP 3335823 A JP3335823 A JP 3335823A JP 33582391 A JP33582391 A JP 33582391A JP H05152349 A JPH05152349 A JP H05152349A
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- semiconductor device
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- compound semiconductor
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- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 28
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】入力端子部に設けられた保護ダイオードからの
リーク電流に起因したドレイン電流ＩDあるいはドレイ
ンコンダクタンスｇmの低周波振動を防止することがで
き、特性、動作の安定した半絶縁性化合物半導体装置を
提供する。 【構成】半絶縁性化合物半導体装置は、保護ダイオード
１２を有する入力端子部１０と素子形成領域１６から成
る。そして、入力端子部１０と素子形成領域１６との間
に、半導体装置における最高電位を有する導電性領域１
４が設けられている。
リーク電流に起因したドレイン電流ＩDあるいはドレイ
ンコンダクタンスｇmの低周波振動を防止することがで
き、特性、動作の安定した半絶縁性化合物半導体装置を
提供する。 【構成】半絶縁性化合物半導体装置は、保護ダイオード
１２を有する入力端子部１０と素子形成領域１６から成
る。そして、入力端子部１０と素子形成領域１６との間
に、半導体装置における最高電位を有する導電性領域１
４が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半絶縁性化合物半導体
装置の改良に関する。
装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ等の半絶縁性化合物半導体基板
（以下、単に基板ともいう）を用いて作製された半絶縁
性化合物半導体装置（以下、単に半導体装置ともいう）
は、リニアーＩＣあるいはディジタルＩＣとして広く使
用されている。かかる半導体装置は、例えば、電界効果
型トランジスタ（ＦＥＴ）の形態で、高周波増幅器、周
波数分周器、論理演算集積回路等に、また、広く使用さ
れている。通常、半導体装置は入力端子部と素子形成領
域から成り、入力端子部には耐圧性向上のために保護ダ
イオードが設けられている。
（以下、単に基板ともいう）を用いて作製された半絶縁
性化合物半導体装置（以下、単に半導体装置ともいう）
は、リニアーＩＣあるいはディジタルＩＣとして広く使
用されている。かかる半導体装置は、例えば、電界効果
型トランジスタ（ＦＥＴ）の形態で、高周波増幅器、周
波数分周器、論理演算集積回路等に、また、広く使用さ
れている。通常、半導体装置は入力端子部と素子形成領
域から成り、入力端子部には耐圧性向上のために保護ダ
イオードが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の入力端子に対するバイアスが或る条件下に置かれた場
合、ドレイン電流（ＩD）やドレインコンダクタンス
（ｇm）が１Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の周波数で振動すると
いう現象が報告されている。"Low Frequency Oscillati
on In GaAs IC's", Daniel Miller et al, GaAs IC Sym
posium-31 pp.31-34,1985 参照。
の入力端子に対するバイアスが或る条件下に置かれた場
合、ドレイン電流（ＩD）やドレインコンダクタンス
（ｇm）が１Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の周波数で振動すると
いう現象が報告されている。"Low Frequency Oscillati
on In GaAs IC's", Daniel Miller et al, GaAs IC Sym
posium-31 pp.31-34,1985 参照。
【０００４】この原因は、まだ完全に解明されたわけで
はないが、半導体装置の入力端子部に設けられた保護ダ
イオードを介してリーク電流が基板中に注入され、この
リーク電流が半導体装置のチャネル動作領域／基板界面
の電位を変調する。その結果、ドレイン電流ＩDやドレ
インコンダクタンスｇmの低周波振動が発生すると考え
られている。そしてこれらの低周波振動は、リニアーＩ
Ｃにおける低周波雑音の原因となり、ディジタルＩＣに
おける異常動作の原因となる。
はないが、半導体装置の入力端子部に設けられた保護ダ
イオードを介してリーク電流が基板中に注入され、この
リーク電流が半導体装置のチャネル動作領域／基板界面
の電位を変調する。その結果、ドレイン電流ＩDやドレ
インコンダクタンスｇmの低周波振動が発生すると考え
られている。そしてこれらの低周波振動は、リニアーＩ
Ｃにおける低周波雑音の原因となり、ディジタルＩＣに
おける異常動作の原因となる。
【０００５】従って、本発明の目的は、入力端子部に設
けられた保護ダイオードからのリーク電流に起因したド
レイン電流ＩDあるいはドレインコンダクタンスｇmの低
周波振動を防止することができ、特性、動作の安定した
半絶縁性化合物半導体装置を提供することにある。
けられた保護ダイオードからのリーク電流に起因したド
レイン電流ＩDあるいはドレインコンダクタンスｇmの低
周波振動を防止することができ、特性、動作の安定した
半絶縁性化合物半導体装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記を達成するための本
発明の半絶縁性化合物半導体装置は、保護ダイオードを
有する入力端子部と素子形成領域から成る。そして、入
力端子部と素子形成領域との間に、半導体装置における
最高電位を有する導電性領域が設けられていることを特
徴とする。
発明の半絶縁性化合物半導体装置は、保護ダイオードを
有する入力端子部と素子形成領域から成る。そして、入
力端子部と素子形成領域との間に、半導体装置における
最高電位を有する導電性領域が設けられていることを特
徴とする。
【０００７】導電性領域は、保護ダイオードを介して基
板に流れ込むリーク電流を吸収するために、キャリアー
寿命の短いｎ+層であることが望ましい。このｎ+層は、
例えば高濃度電子注入技術によって形成することができ
る。
板に流れ込むリーク電流を吸収するために、キャリアー
寿命の短いｎ+層であることが望ましい。このｎ+層は、
例えば高濃度電子注入技術によって形成することができ
る。
【０００８】半導体装置における最高電位は、例えばＶ
DDとすることができる。
DDとすることができる。
【０００９】本発明の半絶縁性化合物半導体装置は、入
力端子部のバイアス点が基板に対して２Ｖ以上であるよ
うな半絶縁性化合物半導体装置であるときに、本発明の
効果が明確に得られるという観点から好ましい。
力端子部のバイアス点が基板に対して２Ｖ以上であるよ
うな半絶縁性化合物半導体装置であるときに、本発明の
効果が明確に得られるという観点から好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の半絶縁性化合物半導体装置によれば、
入力端子部と素子形成領域との間に、半導体装置におけ
る最高電位を有する導電性領域が設けられているので、
保護ダイオードを介して基板に流れ込むリーク電流は、
かかる導電性領域にて容易に吸収される。
入力端子部と素子形成領域との間に、半導体装置におけ
る最高電位を有する導電性領域が設けられているので、
保護ダイオードを介して基板に流れ込むリーク電流は、
かかる導電性領域にて容易に吸収される。
【００１１】
【実施例】以下、従来の半絶縁性化合物半導体装置の構
成を図３に基づき説明し、次いで本発明の半絶縁性化合
物半導体装置を好ましい実施例に基づき説明する。図面
において同一の参照番号は同一の構成要素を指す。
成を図３に基づき説明し、次いで本発明の半絶縁性化合
物半導体装置を好ましい実施例に基づき説明する。図面
において同一の参照番号は同一の構成要素を指す。
【００１２】図３に従来の半絶縁性化合物半導体装置の
典型的な構成図を示す。この半導体装置は、入力端子部
１０、保護ダイオード１２、素子形成領域１６から成
る。１８はＧＮＤである。保護ダイオード１２は、所謂
バック−トゥ−バックにて接続された２つのダイオード
から成る。これら２つのダイオードは、ｐ+−ｎ+タイプ
あるいｎ+−ｐ+タイプのいずれとすることもできる。
典型的な構成図を示す。この半導体装置は、入力端子部
１０、保護ダイオード１２、素子形成領域１６から成
る。１８はＧＮＤである。保護ダイオード１２は、所謂
バック−トゥ−バックにて接続された２つのダイオード
から成る。これら２つのダイオードは、ｐ+−ｎ+タイプ
あるいｎ+−ｐ+タイプのいずれとすることもできる。
【００１３】図１の（Ａ）に本発明の半絶縁性化合物半
導体装置の実施例の構成を平面図で示す。本発明の第１
の実施例における半絶縁性化合物半導体装置は、入力端
子部１０、保護ダイオード１２、導電性領域１４、及び
素子形成領域１６から成る。尚、素子形成領域１６の詳
細は図示していない。図１の（Ｂ）に、図１の（Ａ）の
Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す。
導体装置の実施例の構成を平面図で示す。本発明の第１
の実施例における半絶縁性化合物半導体装置は、入力端
子部１０、保護ダイオード１２、導電性領域１４、及び
素子形成領域１６から成る。尚、素子形成領域１６の詳
細は図示していない。図１の（Ｂ）に、図１の（Ａ）の
Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す。
【００１４】導電性領域１４は接続部２０にてＶDDに接
続されている。導電性領域１４は、入力端子部１０並び
に保護ダイオード１２と素子形成領域１６との間に設け
られている。即ち、入力端子部１０並びに保護ダイオー
ド１２は、導電性領域１４によって素子形成領域１６か
ら隔てられている。導電性領域１４はＧＮＤ１８の下方
にも設けることが好ましい。
続されている。導電性領域１４は、入力端子部１０並び
に保護ダイオード１２と素子形成領域１６との間に設け
られている。即ち、入力端子部１０並びに保護ダイオー
ド１２は、導電性領域１４によって素子形成領域１６か
ら隔てられている。導電性領域１４はＧＮＤ１８の下方
にも設けることが好ましい。
【００１５】図２の（Ａ）に示す本発明の半絶縁性化合
物半導体装置の実施例においては、入力端子部１０及び
保護ダイオード１２は、半絶縁性化合物半導体装置のエ
ッジ部１に設けられている。尚、この実施例において
は、第１の実施例と異なり、２つの保護ダイオード１２
が入力端子部１０に設けられている。この実施例の場
合、エッジ部１に面していない入力端子部１０並びに保
護ダイオード１２の部分が、導電性領域１４によって概
ね素子形成領域１６から隔てられている。
物半導体装置の実施例においては、入力端子部１０及び
保護ダイオード１２は、半絶縁性化合物半導体装置のエ
ッジ部１に設けられている。尚、この実施例において
は、第１の実施例と異なり、２つの保護ダイオード１２
が入力端子部１０に設けられている。この実施例の場
合、エッジ部１に面していない入力端子部１０並びに保
護ダイオード１２の部分が、導電性領域１４によって概
ね素子形成領域１６から隔てられている。
【００１６】図２の（Ｂ）に示す本発明の半絶縁性化合
物半導体装置の実施例においては、入力端子部１０及び
保護ダイオード１２は、半絶縁性化合物半導体装置の２
つのエッジ部１に設けられている。実施例３の場合、２
つのエッジ部１に面していない入力端子部１０並びに保
護ダイオード１２の部分が、導電性領域１４によって概
ね素子形成領域１６から隔てられている。
物半導体装置の実施例においては、入力端子部１０及び
保護ダイオード１２は、半絶縁性化合物半導体装置の２
つのエッジ部１に設けられている。実施例３の場合、２
つのエッジ部１に面していない入力端子部１０並びに保
護ダイオード１２の部分が、導電性領域１４によって概
ね素子形成領域１６から隔てられている。
【００１７】実施例に示した半絶縁性化合物半導体装置
は、例えば、ＶDDとして１０Ｖの電源を使用し、ＶDSを
３Ｖとし、ソース部への印加電圧を３Ｖとし、入力端子
部のバイアス点を２Ｖとして駆動することができる。
は、例えば、ＶDDとして１０Ｖの電源を使用し、ＶDSを
３Ｖとし、ソース部への印加電圧を３Ｖとし、入力端子
部のバイアス点を２Ｖとして駆動することができる。
【００１８】以上、好ましい実施例に基づき本発明の半
絶縁性化合物半導体装置を説明したが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。
絶縁性化合物半導体装置を説明したが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。
【００１９】上述の実施例において、導電性領域１４
は、半絶縁性化合物半導体装置における最高電位である
ＶDDに接続されているが、導電性領域１４を独立した配
線に接続することができる。保護ダイオードを入力端子
部に３カ所以上設けることもできる。半絶縁性化合物半
導体装置の駆動電圧は、半導体装置に依存して適宜設定
することができる。
は、半絶縁性化合物半導体装置における最高電位である
ＶDDに接続されているが、導電性領域１４を独立した配
線に接続することができる。保護ダイオードを入力端子
部に３カ所以上設けることもできる。半絶縁性化合物半
導体装置の駆動電圧は、半導体装置に依存して適宜設定
することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のよれば、入力端子部に設けられ
た保護ダイオードからのリーク電流は導電性領域に流れ
込み、素子形成領域に流れ込む確率が極めて低くなる。
従って、かかるリーク電流が素子形成領域に作用するこ
とがなくなる。それ故、通常の条件ではドレイン電流Ｉ
Dあるいはドレインコンダクタンスｇmの低周波変動を防
止することができ、特性、動作の安定した半絶縁性化合
物半導体装置を得ることができる。その結果、リニアー
ＩＣにおいては低周波雑音の発生を防止することがで
き、ディジタルＩＣにおいては異常動作の低減を図るこ
とができる。
た保護ダイオードからのリーク電流は導電性領域に流れ
込み、素子形成領域に流れ込む確率が極めて低くなる。
従って、かかるリーク電流が素子形成領域に作用するこ
とがなくなる。それ故、通常の条件ではドレイン電流Ｉ
Dあるいはドレインコンダクタンスｇmの低周波変動を防
止することができ、特性、動作の安定した半絶縁性化合
物半導体装置を得ることができる。その結果、リニアー
ＩＣにおいては低周波雑音の発生を防止することがで
き、ディジタルＩＣにおいては異常動作の低減を図るこ
とができる。
【図１】本発明の半絶縁性化合物半導体装置の実施態様
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】本発明の半絶縁性化合物半導体装置の別の実施
態様を示す構成図である。
態様を示す構成図である。
【図３】従来の半絶縁性化合物半導体装置の典型的な例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
１０ 入力端子部 １２ 保護ダイオード １４ 導電性領域 １６ 素子形成領域
Claims (1)
- 【請求項１】保護ダイオードを有する入力端子部と素子
形成領域から成る半絶縁性化合物半導体装置であって、 該入力端子部と素子形成領域との間に、半導体装置にお
ける最高電位を有する導電性領域が設けられていること
を特徴とする半絶縁性化合物半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335823A JPH05152349A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 半絶縁性化合物半導体装置 |
| US07/981,485 US5347148A (en) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Semi-insulating compound semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335823A JPH05152349A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 半絶縁性化合物半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152349A true JPH05152349A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18292807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335823A Pending JPH05152349A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 半絶縁性化合物半導体装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347148A (ja) |
| JP (1) | JPH05152349A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4044373A (en) * | 1967-11-13 | 1977-08-23 | Hitachi, Ltd. | IGFET with gate protection diode and antiparasitic isolation means |
| JPS5574059U (ja) * | 1978-11-15 | 1980-05-21 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3335823A patent/JPH05152349A/ja active Pending
-
1992
- 1992-11-25 US US07/981,485 patent/US5347148A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5347148A (en) | 1994-09-13 |
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