JPH11122054A

JPH11122054A - モノリシックマイクロ波増幅器

Info

Publication number: JPH11122054A
Application number: JP28033397A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ishimaru; 淳石丸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】モノリシックマイクロ波増幅器において能動
素子に負帰還をかける場合、良好な高周波特性を持ち、
チップサイズを小さくする構成を提供する。【解決手段】半導体基板上に形成された櫛歯状電極を
有するマイクロ波電界効果トランジスタにおいて、ゲー
トバスライン１ｅと相対するソース電極又はドレイン電
極３ａ、３ｂとを抵抗１６ａ、１６ｂとキャパシタ１７
ａ、１７ｂで接続する。キャパシタはゲートバスライン
１ｅを下部電極とするＭＩＭキャパシタ、又はゲートバ
スライン１ｅから引き出された端子と、ソース電極又は
ドレイン電極から引き出された端子との間隙により形成
されるキャパシタとしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モノリシックマイ
クロ波増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】モノリシックマイクロ波増幅器におい
て、広帯域化を図るため、利得ばらつきを小さく押さえ
るためなどの目的で能動素子に負帰還をかけることがあ
る。従来、能動素子として電界効果トランジスタを用い
て負帰還回路を構成する場合、電界効果トランジスタの
周囲に沿って、ゲート端子とドレイン端子の間、ゲート
端子とソース端子の間の一方、あるいは両方を、抵抗と
キャパシタを直列に接続したものを介して接続すること
が多い。図５は従来例のゲート端子とドレイン端子の間
を接続する場合を示す平面図である。ゲート端子１が抵
抗６ａの一端に接続され、抵抗６ａの他端がキャパシタ
７の一端に接続され、キャパシタ７の他端が抵抗６ｂの
一端に接続され、抵抗６ｂの他端がドレイン電極２に接
続される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のモノリ
シックマイクロ波増幅器では、電界効果トランジスタの
ゲート幅が大きい場合など、電界効果トランジスタの外
形寸法が大きくなると、ゲート端子とドレイン端子の距
離、又はゲート端子とソース端子の距離が長くなるた
め、端子の一方から抵抗、キャパシタを介して他端子に
接続する配線長が長くなる。そのため帰還回路に余分な
インダクタンス成分が加わるために増幅器の高周波特性
が劣化して帰還回路を付加することによる効果が低減す
る。また、電界効果トランジスタの周囲に素子を配置す
るために帰還回路を付加することによって各素子を接続
する配線が必要になるのでチップサイズが大きくなると
いう問題がある。

【０００４】本発明は上記課題を解決し、高周波特性が
良好でチップサイズの小さいモノリシックマイクロ波増
幅器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、半導体基板上にソース電極、ドレイン電極が
櫛歯状に配置されたマイクロ波電界効果トランジスタを
含むモノリシックマイクロ波増幅器において、ソース電
極とドレイン電極との間にある各ゲート電極と接続し、
櫛歯状に配置されたソース電極およびドレイン電極と対
向するように配置されたゲートバスラインを有し、前記
ゲートバスラインと少なくともソース電極とドレイン電
極の一方との間に、キャパシタと抵抗が接続されること
を特徴とする。

【０００６】また、半導体基板上にソース電極、ドレイ
ン電極が櫛歯状に交互に配置され、前記ソース電極とド
レイン電極との間にゲート電極を配置したマイクロ波電
界効果トランジスタを含むモノリシックマイクロ波増幅
器において、前記各ゲート電極を接続し、交互に配置さ
れた前記ソース電極およびドレイン電極と対向するよう
に配置されたゲートバスラインを有し、前記ゲートバス
ラインと少なくともソース電極とドレイン電極の一方と
の間にキャパシタと抵抗が接続されることを特徴とす
る。

【０００７】また、ゲートバスラインがキャパシタを介
して抵抗の一端に接続され、抵抗の他端がソース電極ま
たはドレイン電極に接続されることを特徴とする。

【０００８】また、キャパシタはゲートバスラインを下
部電極として形成されるＭＩＭキャパシタであることを
特徴とする。

【０００９】また、キャパシタはゲートバスラインから
引き出された端子と、少なくともソース電極とドレイン
電極の一方から引き出された端子との間隙に構成される
ことを特徴とする。

【００１０】また、ゲートバスラインとソース電極また
はドレイン電極との間にキャパシタと抵抗を接続した電
界効果トランジスタが対称構造となるように、ゲートバ
スラインと少なくともソース電極とドレイン電極の一方
との間にキャパシタと抵抗を接続することを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明を説明する平面図である。
図１は１枚の半導体基板上にモノリシックに形成された
櫛歯状の電極を持つ電界効果トランジスタであり、ゲー
ト電極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはゲートバスライン１ｅ
に接続され、ソース電極２ａ、２ｂ、２ｃとドレイン電
極３ａ、３ｂが交互に配置され、ゲートバスライン１ｅ
は各ソース電極２ａ、２ｂ、２ｃとドレイン電極３ａ、
３ｂと相対するように配置されている。

【００１３】電界効果トランジスタの両端のソース電極
２ａ、２ｃは貫通孔４ａ、４ｂを通して基板反対側の接
地面に接続され、各ソース電極２ａ、２ｂ、２ｃはエア
ブリッジ配線５ａ、５ｂによってドレイン電極３ａ、３
ｂを跨いで接続されている。

【００１４】図１ではゲートバスラインとドレイン端子
の間に抵抗とキャパシタが接続される場合を示してい
る。ドレイン電極３ａの一端が抵抗１６ａを介してキャ
パシタ１７ａの一端に接続され、キャパシタ１７ａの他
端がゲートバスライン１ｅに接続されている。同様に、
ドレイン電極３ｂの一端が抵抗１６ｂを介してキャパシ
タ１７ｂの一端に接続され、キャパシタ１７ｂの他端が
ゲートバスライン１ｅに接続されている。

【００１５】電界効果トランジスタの内部で、もともと
ドレイン電極と近接して配置されているゲートバスライ
ンとの間をそれぞれ抵抗１６ａ、１６ｂとキャパシタ１
７ａ、１７ｂを介して最短で接続することにより、従来
例のように電界効果トランジスタの周囲に沿って抵抗、
キャパシタを配置して長い配線で接続する必要がなくな
る。図１で抵抗１６ａ、キャパシタ１７ａのみで従来例
図と同等の効果が得られるが、抵抗１６ｂ、キャパシタ
１７ｂを付加することによりパターンの対称性を維持で
きてさらに高周波特性が良好になる。

【００１６】図１では、キャパシタ１７ａ、１７ｂを単
独で構成しているが、ゲートバスライン１ｅを下部電極
としてＭＩＭキャパシタを構成することにより、同等の
効果を得ることができる上にキャパシタをゲートバスラ
イン１ｅ上に配置できるためさらに小形化が可能にな
る。

【００１７】この方式による実施の形態を図２に示す。

【００１８】ゲートバスライン１ｅを下部電極としてゲ
ートバスライン１ｅ上にＭＩＭキャパシタ１７ａ、１７
ｂが形成され、それぞれ抵抗１６ａ、１６ｂを介してド
レイン電極３ａ、３ｂに接続されている。その他の点は
図１と同じであるので重複する説明は省略する。図２は
図１と比較すると小型になっているのがわかる。

【００１９】また、キャパシタを構成するのに、ドレイ
ン電極３ａ、３ｂとゲートバスライン１ｅからそれぞれ
引き出した端子間の間隙でキャパシタを構成しても同等
の効果を得ることができる。

【００２０】この方式による実施の形態を図３に示す。

【００２１】ゲートバスライン１ｅから引き出した端子
と、ドレイン電極３ａ、３ｂから引き出した端子に接続
した抵抗１６ａ、１６ｂとの間の間隙でキャパシタ１７
ａ、１７ｂを構成している。その他の点は図１と同じで
あるので重複する説明は省略する。図３も図１と比較す
ると小型になっている。

【００２２】また、抵抗とキャパシタをゲート電極とソ
ース電極の間に接続する場合も同様の構成となる。

【００２３】図４に、電界効果トランジスタのゲート電
極とドレイン電極またはソース電極との間にキャパシタ
と抵抗を接続したパターンを対称とした例を示す。ゲー
ト電極１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにはゲートバスライン１
ｅが接続されている。ドレイン電極３ａの一端は抵抗１
６ａ、キャパシタ１７ａを介してゲートバスライン１ｅ
に接続されている。これにより、キャパシタと抵抗を含
む電界効果トランジスタが対称構造となり、高周波特性
が良好になる。

【００２４】以上の説明のように本発明によれば、ゲー
ト電極とソース電極、ゲート電極とドレイン電極との間
のどちらか一方、又は両方を抵抗とキャパシタを直列に
接続したものを介して電界効果トランジスタの周囲に沿
って配線を引き回すことなく最短距離で接続できる。こ
のため、配線を長く引き回すことによる余分なインダク
タンス成分が付加されず、また、ゲート電極とソース電
極、又はゲート電極とドレイン電極との間をパターンの
対称性を保ったまま帰還回路を構成できるため良好な高
周波特性を得ることができる。また、チップ上において
電界効果トランジスタの周囲に抵抗、キャパシタなどの
素子を配置して、さらに各素子を接続するための配線を
配置する必要がないためにチップサイズを小さくするこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、高周波特性が良好でチ
ップサイズの小さいモノリシックマイクロ波増幅器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明する平面図である。

【図２】本発明を説明する平面図である。

【図３】本発明を説明する平面図である。

【図４】本発明を説明する平面図である。

【図５】従来例を説明する平面図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…ゲート電極１ｅ…ゲートバスライン２、２ａ、２ｂ、２ｃ…ソース電極３、３ａ、３ｂ…ドレイン電極４ａ、４ｂ…貫通孔５ａ、５ｂ…エアブリッジ６ａ、６ｂ…抵抗７…キャパシタ１６ａ、１６ｂ…本発明の抵抗１７ａ、１７ｂ…本発明のキャパシタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上にソース電極、ドレイン電
極が櫛歯状に配置されたマイクロ波電界効果トランジス
タを含むモノリシックマイクロ波増幅器において、ソー
ス電極とドレイン電極との間にある各ゲート電極と接続
し、櫛歯状に配置されたソース電極およびドレイン電極
と対向するように配置されたゲートバスラインを有し、
前記ゲートバスラインと少なくともソース電極とドレイ
ン電極の一方との間に、キャパシタと抵抗が接続される
ことを特徴とするモノリシックマイクロ波増幅器。
【請求項２】半導体基板上にソース電極、ドレイン電
極が櫛歯状に交互に配置され、前記ソース電極とドレイ
ン電極との間にゲート電極を配置したマイクロ波電界効
果トランジスタを含むモノリシックマイクロ波増幅器に
おいて、前記各ゲート電極を接続し、交互に配置された
前記ソース電極およびドレイン電極と対向するように配
置されたゲートバスラインを有し、前記ゲートバスライ
ンと少なくともソース電極とドレイン電極の一方との間
にキャパシタと抵抗が接続されることを特徴とするモノ
リシックマイクロ波増幅器。
【請求項３】ゲートバスラインがキャパシタを介して
抵抗の一端に接続され、抵抗の他端がソース電極または
ドレイン電極に接続されることを特徴とする請求項１乃
至請求項２記載のモノリシックマイクロ波増幅器。
【請求項４】キャパシタはゲートバスラインを下部電
極として形成されるＭＩＭキャパシタであることを特徴
とする請求項１乃至請求項３記載のモノリシックマイク
ロ波増幅器。
【請求項５】キャパシタはゲートバスラインから引き
出された端子と、少なくともソース電極とドレイン電極
の一方から引き出された端子との間隙に構成されること
を特徴とする請求項１乃至請求項３記載のモノリシック
マイクロ波増幅器。
【請求項６】ゲートバスラインとソース電極またはド
レイン電極との間にキャパシタと抵抗を接続した電界効
果トランジスタが対称構造となるように、ゲートバスラ
インと少なくともソース電極とドレイン電極の一方との
間にキャパシタと抵抗を接続することを特徴とする請求
項１乃至請求項５記載のモノリシックマイクロ波増幅
器。