JPH11163642A - Semiconductor device and high frequency circuit using it - Google Patents
Semiconductor device and high frequency circuit using itInfo
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- JPH11163642A JPH11163642A JP9329808A JP32980897A JPH11163642A JP H11163642 A JPH11163642 A JP H11163642A JP 9329808 A JP9329808 A JP 9329808A JP 32980897 A JP32980897 A JP 32980897A JP H11163642 A JPH11163642 A JP H11163642A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば1GHz以
上の高周波信号を処理する半導体装置に関する。The present invention relates to a semiconductor device for processing a high frequency signal of, for example, 1 GHz or more.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の移動体通信などの急速な発達に対
応するために、無線部ICを短い開発期間で、かつ低い
製造コストで実現する方法としてマスタスライス方式の
モノリシックマイクロ波回路(MMIC)が提案されて
いる。2. Description of the Related Art In order to cope with the rapid development of mobile communication in recent years, a master slice monolithic microwave circuit (MMIC) has been developed as a method for realizing a radio IC in a short development period and at a low manufacturing cost. Has been proposed.
【0003】マスタスライス型MMICは半導体基板上
にあらかじめ能動素子、抵抗、容量を作り込んでおき、
その同一の半導体基板を用いて、基板上に形成される伝
送線路の構成方法を変えることにより、種々の高周波回
路を形成することが可能である。つまり、あらかじめ多
数のマスタスライス型MMIC用半導体基板を製作して
おき、その大量にストックされたものを用いて高周波回
路を実現するために、短開発期間、低製造コストを実現
できる。そのために、そのMMIC用半導体基板上に
は、その基板の汎用性ができるだけ高くなるように、能
動素子、抵抗、容量の形状、サイズを決めてそれらを作
り込む必要があった。In a master slice type MMIC, an active element, a resistor, and a capacitor are previously formed on a semiconductor substrate.
By using the same semiconductor substrate and changing the configuration method of the transmission line formed on the substrate, various high-frequency circuits can be formed. That is, a large number of master slice type MMIC semiconductor substrates are manufactured in advance, and a high-frequency circuit is realized by using a large amount of the semiconductor substrates, so that a short development period and low manufacturing cost can be realized. Therefore, it was necessary to determine the shapes and sizes of the active elements, resistors, and capacitors on the MMIC semiconductor substrate so that the versatility of the substrate became as high as possible.
【0004】図7および8はマスタスライス型MMIC
の従来例であり、米国電気電子技術者協会のシンポジウ
ム(IEEE 1996 Microwave and Millimeter-w
aveCircuit Symposium )で発表されたマスタスライ
ス型MMICの構成図である。図7において、半導体基
板1の一面に能動素子2、抵抗21、薄膜キャパシタの
下側電極用導体6を多数形成する。ここでは、能動素子
2を1つ、抵抗21を2つ、薄膜キャパシタの下側電極
用導体6を3つを組み合わせて1つの組(単位セル)を
構成し、この単位セルが行、列(アレイ状)に配列形成
されている。これを共通基板として、この上面に誘電体
膜23および接地導体25が形成される。実現しようと
する機能回路のレイアウトに応じて使用する素子上の誘
電体膜23および接地導体25を開口する。接地導体2
5上に例えば1〜10μm程度の厚さの誘電体膜28を
形成し、その誘電体膜28上に配線用導体29を形成す
る。配線用導体29と共通基板上の素子はスルーホール
31で接続される。以上のように構成されたMMICで
は電界効果トランジスタ(FET)などの能動素子2の
配置があらかじめ決められているので、各種回路で半導
体基板1を共通化することができ、製造コストの低減と
開発期間の短縮を実現できる。また、使用しない素子を
接地導体で覆うことにより、これら使用しない素子上に
も配線を形成できるために回路の小形化を実現できる。FIGS. 7 and 8 show a master slice type MMIC.
And a symposium of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE 1996 Microwave and Millimeter-w
1 is a configuration diagram of a master slice type MMIC announced at aveCircuit Symposium. In FIG. 7, a large number of active elements 2, a resistor 21, and a lower electrode conductor 6 for a thin film capacitor are formed on one surface of a semiconductor substrate 1. Here, one active element 2, two resistors 21, and three lower electrode conductors 6 of the thin film capacitor are combined to form one set (unit cell). (Array form). Using this as a common substrate, a dielectric film 23 and a ground conductor 25 are formed on the upper surface. The dielectric film 23 and the ground conductor 25 on the device to be used are opened according to the layout of the functional circuit to be realized. Ground conductor 2
A dielectric film 28 having a thickness of, for example, about 1 to 10 μm is formed on the dielectric film 5, and a wiring conductor 29 is formed on the dielectric film 28. The wiring conductor 29 and the element on the common substrate are connected by a through hole 31. In the MMIC configured as described above, the arrangement of the active elements 2 such as a field effect transistor (FET) is predetermined, so that the semiconductor substrate 1 can be shared by various circuits, thereby reducing manufacturing costs and developing. The period can be shortened. Further, by covering unused elements with a ground conductor, wiring can be formed on these unused elements, so that downsizing of the circuit can be realized.
【0005】さらに使用しない素子を接地導体で覆って
しまうために、接地導体上、つまり配線層に形成する受
動回路にとっては、前記使用しない能動素子などは存在
しないのと同じである。このため、配線自由度が高く、
能動素子の部分を迂回するといった余分な配線の引き回
しを避けることができ、寄生のインダクタンスや容量の
影響を軽減できる。図8(a),(b)は共通基板上に
形成される能動素子の例であり、(a)は100μmの
ゲート幅のものをπ型に形成したゲート幅200μmの
FETであり、(b)は50μmのゲート幅のものを櫛
形に形成したゲート幅200μmのFETである。この
ように、従来のマスタスライス型MMIC用共通基板に
おいては、単位FETのゲート幅は200μm程度のサ
イズで構成されていた。Further, since the unused elements are covered with the ground conductor, the passive circuits formed on the ground conductor, that is, on the wiring layer are the same as those in which the unused active elements do not exist. For this reason, wiring flexibility is high,
Extra wiring such as bypassing the active element can be avoided, and the influence of parasitic inductance and capacitance can be reduced. FIGS. 8A and 8B show examples of active elements formed on a common substrate. FIG. 8A shows an FET having a gate width of 100 μm and a π-type FET having a gate width of 200 μm. ) Is an FET having a gate width of 200 μm in which a gate width of 50 μm is formed in a comb shape. As described above, in the conventional common substrate for a master slice type MMIC, the unit FET has a gate width of about 200 μm.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなマスタスライス型MMIC用共通基板を用いて、比
較的信号レベルの高い高出力増幅器を実現しようとした
場合、所望の出力電力を得るために複数の単位セルを接
続してFETを合成する必要があり、FETを合成する
ための配線等が長くなり、合成損失が大きくなるという
問題点があった。また、単位セルに形成するFETのサ
イズを大きくした別のマスタスライス型MMIC用共通
基板を用いてレベルの高い信号を扱う回路を実現する方
法や、同一基板上において単位セルに形成するFETの
サイズを2種類以上とする方法も考えられるが、別の共
通基板を用意しなければならないという汎用性の低下
や、レベルの低い信号を扱う回路とレベルの高い信号を
扱う回路で使用するFETが異なるために、共通基板上
での素子の使用効率が低下し、回路の集積度が低下する
という問題点があった。However, when an attempt is made to realize a high-output amplifier having a relatively high signal level using such a common substrate for a master slice type MMIC, a plurality of high-output amplifiers are required to obtain a desired output power. It is necessary to connect the unit cells described above to synthesize the FETs, so that the length of wiring and the like for synthesizing the FETs becomes longer, and there is a problem that the synthesis loss increases. Also, a method of realizing a circuit that handles a high-level signal using another master slice type MMIC common substrate in which the size of the FET formed in the unit cell is increased, and the size of the FET formed in the unit cell on the same substrate Can be considered as two or more types. However, the versatility of having to prepare another common substrate is reduced, and the FET used in the circuit handling low-level signals and the FET used in the circuit handling high-level signals are different. For this reason, there has been a problem that the use efficiency of the elements on the common substrate is reduced and the degree of circuit integration is reduced.
【0007】本発明は受信機レベルの小信号を扱う高周
波回路と高出力電力増幅器等の大信号を扱う高周波回路
を同一の基板上に形成し得る極めて汎用性の高いマスタ
スライス型モノリシック高周波回路用基板の実現を目的
としている。An object of the present invention is to provide a highly versatile master slice type monolithic high frequency circuit in which a high frequency circuit for handling a small signal at the receiver level and a high frequency circuit for handling a large signal such as a high output power amplifier can be formed on the same substrate. The purpose is to realize a substrate.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明においては、ソー
ス、ゲート、ドレイン、ゲートの順に繰り返して並んで
いる単位トランジスタが集積され、かつ、接地導体が設
けられた基板において、前記接地導体で覆われていない
前記単位トランジスタの互いに隣接する全てのソース、
互いに隣接する全てのゲート、互いに隣接する全てのド
レインを、それぞれ結線したことを特徴とするマスタス
ライス型モノリシック高周波回路用基板によって、上記
の目的を達成する。ここで、「単位トランジスタ」と
は、隣接する1つのソース、1つのゲート、1つのドレ
インで構成されるトランジスタのことである。According to the present invention, a unit transistor in which a source, a gate, a drain, and a gate are repeatedly arranged in this order is integrated, and a substrate provided with a ground conductor is covered with the ground conductor. All sources adjacent to each other of the unit transistors which are not
The above object is attained by a master slice type monolithic high frequency circuit substrate, wherein all adjacent gates and all adjacent drains are connected to each other. Here, the “unit transistor” is a transistor including one adjacent source, one gate, and one drain.
【0009】また、本発明においては、上記マスタスラ
イス型モノリシック高周波回路用基板を用いて形成され
るマスタスライス型モノリシック高周波回路において、
接地導体で覆われていない単位トランジスタの有する全
ゲート電極を用いてトランジスタを構成することを特徴
とする。Further, according to the present invention, in a master slice type monolithic high frequency circuit formed using the master slice type monolithic high frequency circuit substrate,
The transistor is characterized by using all the gate electrodes of the unit transistor which are not covered with the ground conductor.
【0010】また、本発明においては、上記マスタスラ
イス型モノリシック高周波回路用基板を用いて形成され
るマスタスライス型モノリシック高周波回路において、
単位トランジスタの一部のみを使用するように結線した
ことを特徴とする。Further, according to the present invention, in a master slice type monolithic high frequency circuit formed using the master slice type monolithic high frequency circuit substrate,
The connection is made so that only a part of the unit transistor is used.
【0011】また上記マスタスライス型モノリシック高
周波回路用基板を用いて形成されるマスタスライス型モ
ノリシック高周波回路において、単位トランジスタを少
なくとも2つ以上の独立したトランジスタの組合せとな
るように結線したことを特徴とする。Also, in the master slice type monolithic high frequency circuit formed using the master slice type monolithic high frequency circuit substrate, unit transistors are connected so as to be a combination of at least two or more independent transistors. I do.
【0012】また、本発明においては、上記マスタスラ
イス型モノリシック高周波回路用基板を用いて形成され
るマスタスライス型モノリシック高周波回路において、
単位トランジスタを、少なくとも1つ以上のトランジス
タと、少なくとも1つ以上の信号制御素子の組合せとな
るように結線したことを特徴とする。Further, according to the present invention, in a master slice type monolithic high frequency circuit formed using the master slice type monolithic high frequency circuit substrate,
The unit transistors are connected to form a combination of at least one or more transistors and at least one or more signal control elements.
【0013】本発明による構成では、マスタスライス型
MMIC用共通基板の電力増幅用トランジスタのサイズ
を少なくとも20dBm以上の出力電力を得るサイズで
構成する。従って、この共通基板を用いて電力増幅器を
構成する場合、トランジスタを多数接続する必要は無
く、合成損失を小さく抑えることができ、良好な増幅器
特性を得ることができる。また、前記トランジスタは単
位トランジスタの配列の一部のみを結線して構成するこ
とができるために、能動素子のサイズを自由に変えるこ
とができる。さらに単位トランジスタを独立した2つ以
上の能動素子として結線することができるので、高出力
用のサイズの大きい能動素子を共通基板に形成しても、
使用できる能動素子数が少なくなることはない。従っ
て、同一の共通基板上に小信号を扱う高周波回路と大信
号を扱う高周波回路を同時に形成することができ、極め
て汎用性の高いマスタスライス型MMIC用共通基板を
実現できる。In the configuration according to the present invention, the size of the power amplifying transistor on the common substrate for the master slice type MMIC is configured to obtain an output power of at least 20 dBm or more. Therefore, when a power amplifier is configured using this common substrate, it is not necessary to connect a large number of transistors, the combined loss can be suppressed to a small value, and good amplifier characteristics can be obtained. Further, since the transistor can be formed by connecting only a part of the arrangement of the unit transistors, the size of the active element can be freely changed. Further, since the unit transistor can be connected as two or more independent active elements, even if a large-sized active element for high output is formed on the common substrate,
The number of active elements that can be used does not decrease. Therefore, a high-frequency circuit for handling small signals and a high-frequency circuit for handling large signals can be simultaneously formed on the same common substrate, and a very versatile common substrate for a master slice type MMIC can be realized.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1および2は
本発明の第1の実施の形態を示している。本実施の形態
は請求項1、4に対応する。(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 and 4.
【0015】図2(a)において、マスタスライス型M
MIC用半導体基板上に半導体プロセスを用いて構成さ
れた単位電界効果トランジスタ(単位FET)の配列の
平面図を示している。この配列はソースS、ゲートG、
ドレインD、ゲートGの組合せが繰り返し並んでいる構
成となっている。図2(b)は等価回路であり、隣接す
る単位FETのドレイン同士またはソース同士が結合さ
れている。本実施の形態ではゲート電極が10本以上あ
る場合を想定している。図1(a)は図2のように構成
された単位FETのすべてのソース、ドレイン、ゲート
がそれぞれ結合されている場合である。ゲートは配線導
体30により接続され、配線導体30は接地導体と同一
プロセスによって形成される。ソースおよびドレイン
は、接地導体25および配線導体30上に形成された誘
電体膜を貫くスルーホール32を介して誘電体膜上の配
線導体29によりそれぞれ接続されている。また、両端
のソース端子は接地導体25で覆われ、これと電気的に
接続ている。さらに、上記の共通配線によって連結され
た単位FETの個数は、FETのゲートに信号を入れ、
ソースを接地し、ドレインより信号を出力する場合、出
力信号が20dBm以上になるような個数とする。以上
のような共通配線によって1つのトランジスタとして動
作する単位FETの集団(これを以下単にFETと記
す)を構成することにより、一つのFETの出力電力が
増加するに伴い合成するFETの数が減少するので、合
成時の損失を小さくできるために良好な高周波特性を得
ることができる。なお、1つのFETが1つの単位FE
Tよりなる場合もある。In FIG. 2A, the master slice type M
FIG. 2 shows a plan view of an arrangement of unit field effect transistors (unit FETs) formed on a semiconductor substrate for MIC by using a semiconductor process. This array has a source S, a gate G,
In this configuration, a combination of the drain D and the gate G is repeatedly arranged. FIG. 2B is an equivalent circuit in which drains or sources of adjacent unit FETs are coupled. In this embodiment, it is assumed that there are ten or more gate electrodes. FIG. 1A shows a case where all the sources, drains, and gates of the unit FET configured as shown in FIG. 2 are coupled to each other. The gates are connected by a wiring conductor 30, and the wiring conductor 30 is formed by the same process as the ground conductor. The source and the drain are connected by a wiring conductor 29 on the dielectric film via a through-hole 32 penetrating through the dielectric film formed on the ground conductor 25 and the wiring conductor 30. The source terminals at both ends are covered with a ground conductor 25 and are electrically connected thereto. Further, the number of the unit FETs connected by the above common wiring is such that a signal is input to the gate of the FET,
When the source is grounded and a signal is output from the drain, the number is set so that the output signal becomes 20 dBm or more. By configuring a group of unit FETs (hereinafter simply referred to as FETs) that operate as one transistor by the common wiring as described above, the number of combined FETs decreases as the output power of one FET increases. Therefore, good high-frequency characteristics can be obtained because the loss at the time of synthesis can be reduced. One FET is one unit FE
It may be T.
【0016】なお、FETはバイポーラトランジスタ、
MOSトランジスタ、HEMTなど、GaAs基板やIn
P基板やSi基板上に形成されるいずれのデバイスであ
ってもよい。ただし、バイポーラトランジスタの場合に
は、エミッタ、ベース、コレクタは、それぞれ、FET
のソース、ゲート、ドレインに対応する。Note that the FET is a bipolar transistor,
GaAs substrate, In, MOS transistor, HEMT, etc.
Any device formed on a P substrate or a Si substrate may be used. However, in the case of a bipolar transistor, the emitter, base, and collector are
Corresponding to the source, gate, and drain.
【0017】(実施の形態2)図3(a)は本発明の第
2の実施の形態の構成図を示している。本実施の形態は
請求項1、5に対応する。(Embodiment 2) FIG. 3 (a) shows a configuration diagram of a second embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 and 5.
【0018】本実施の形態は図2に示した第1の実施の
形態の単位FETの一部を接地導体25で覆ったことを
特徴としている。図3(b)は等価回路図を示してい
る。以上のように構成することにより、接地導体で覆う
部分の面積を増減させることにより、FETのサイズを
変えることができる。従って、FETを小信号用の小さ
いサイズと大信号用の大きいサイズとに分けて容易に実
現できるために、小信号回路と大信号回路を同一の基板
上に形成することが可能となる。The present embodiment is characterized in that a part of the unit FET of the first embodiment shown in FIG. FIG. 3B shows an equivalent circuit diagram. With the above configuration, the size of the FET can be changed by increasing or decreasing the area of the portion covered by the ground conductor. Accordingly, since the FET can be easily realized by being divided into a small size for small signals and a large size for large signals, the small signal circuit and the large signal circuit can be formed on the same substrate.
【0019】なお、FETはバイポーラトランジスタ、
MOSトランジスタ、HEMTなど、GaAs基板やIn
P基板やSi基板上に形成されるいずれのデバイスであ
ってもよい。ただし、バイポーラトランジスタの場合に
は、エミッタ、ベース、コレクタは、それぞれ、FET
のソース、ゲート、ドレインに対応する。The FET is a bipolar transistor,
GaAs substrate, In, MOS transistor, HEMT, etc.
Any device formed on a P substrate or a Si substrate may be used. However, in the case of a bipolar transistor, the emitter, base, and collector are
Corresponding to the source, gate, and drain.
【0020】(実施の形態3)図4(a)は本発明の第
3の実施の形態の構成図を示している。本実施の形態は
請求項1、5、6に対応する。(Embodiment 3) FIG. 4 (a) shows a configuration diagram of a third embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1, 5, and 6.
【0021】本実施の形態は図2に示した第1の実施の
形態のFETの一部を接地導体で覆い、FETを構成す
るS-G-D-G-Sの組合せを少なくとも2つ以上形成
し、かつそれらが接地導体により互いに独立している。
図4(b)は等価回路図を示している。以上のように構
成することにより、一列の単位FETの配列から、2つ
以上の独立に動作するFETを形成することができる。
従って、一つのマスタスライス基板において、回路に使
用可能なFET数を容易に増減できるので、回路の高集
積化と高出力増幅器等の大信号回路の実現を両立でき
る。In this embodiment, a part of the FET of the first embodiment shown in FIG. 2 is covered with a ground conductor, and at least two combinations of SGDGS constituting the FET are provided. And they are independent of each other by ground conductors.
FIG. 4B shows an equivalent circuit diagram. With the above configuration, two or more independently operating FETs can be formed from an array of unit FETs in a row.
Therefore, the number of FETs that can be used in a circuit can be easily increased or decreased in one master slice substrate, so that both high integration of the circuit and realization of a large signal circuit such as a high-output amplifier can be achieved.
【0022】なお、独立に動作し得るFETのサイズは
同じであっても、それぞれ異なっていてもよい。また、
FETはバイポーラトランジスタ、MOSトランジス
タ、HEMTなど、GaAs基板やInP基板やSi基板上
に形成されるいずれのデバイスであってもよい。ただ
し、バイポーラトランジスタの場合には、エミッタ、ベ
ース、コレクタは、それぞれ、FETのソース、ゲー
ト、ドレインに対応する。The sizes of FETs that can operate independently may be the same or different. Also,
The FET may be any device formed on a GaAs substrate, InP substrate, or Si substrate, such as a bipolar transistor, a MOS transistor, and a HEMT. However, in the case of a bipolar transistor, the emitter, base, and collector correspond to the source, gate, and drain of the FET, respectively.
【0023】(実施の形態4)図5(a)は本発明の第
4の実施の形態の構成図を示している。本実施の形態は
請求項2、7に対応する。(Embodiment 4) FIG. 5A shows a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 2 and 7.
【0024】本実施の形態は図2に示した第1の実施の
形態の単位FETの一部を接地導体25で覆い、かつ接
地導体25に接するS-G-Dの単位FETのゲートを他
の単位FETのゲートと独立させている。図5(b)は
等価回路図、図5(c)は簡略化された等価回路を示し
ている。図中の破線で囲まれたC,C′は同一のものを
示している。以上のように構成することにより、接地導
体に接したS-G-DのFETは、ゲートに電圧を加える
ことにより、可変抵抗器として働くことが可能となり、
この単位FETの配列全体として信号を制御できる制御
素子を含んだFETとなる。図6は可変抵抗器の抵抗を
変えたときのFETのゲート及びドレインの入力インピ
ーダンスをスミスチャート上に示したものである。ゲー
トの入力インピーダンスは可変抵抗器の抵抗値が変化し
ても変化しない。ドレインの入力インピーダンスは可変
抵抗器の抵抗値が変化すると、それにあわせてインピー
ダンス値も大きく変化する。従って、本実施の形態に示
す構成とすることにより、制御素子を含んだFETを容
易に形成することができ、かつFETの出力信号、ドレ
インの入力インピーダンスを変えることができる。In this embodiment, a part of the unit FET of the first embodiment shown in FIG. 2 is covered with a ground conductor 25, and the gate of the S-G-D unit FET in contact with the ground conductor 25 is added. Is independent of the gate of the unit FET. FIG. 5B shows an equivalent circuit diagram, and FIG. 5C shows a simplified equivalent circuit. C and C 'surrounded by broken lines in the figure indicate the same ones. With the above configuration, the SGD FET in contact with the ground conductor can function as a variable resistor by applying a voltage to the gate,
An FET including a control element capable of controlling a signal as the whole array of the unit FETs is obtained. FIG. 6 shows, on a Smith chart, the input impedance of the gate and drain of the FET when the resistance of the variable resistor is changed. The input impedance of the gate does not change even if the resistance of the variable resistor changes. When the resistance value of the variable resistor changes, the input impedance of the drain greatly changes in accordance with the change of the resistance value of the variable resistor. Therefore, with the structure described in this embodiment, an FET including a control element can be easily formed, and the output signal of the FET and the input impedance of the drain can be changed.
【0025】また、本実施の形態では接地したS-G-D
のFETを制御素子としたが、接地したD-G-SのFE
Tを制御素子とすることにより、FETのソースに抵抗
を接続することと等価となるので、この方法によっても
FETの出力信号を制御できる。Also, in this embodiment, the grounded SGD
Was used as the control element, but the FE of the grounded DGS was
Using T as a control element is equivalent to connecting a resistor to the source of the FET, so that the output signal of the FET can also be controlled by this method.
【0026】なお、FETはバイポーラトランジスタ、
MOSトランジスタ、HHEMTなど、GaAs基板やI
nP基板やSi基板上に形成されるいずれのデバイスであ
ってもよい。ただし、バイポーラトランジスタの場合に
は、エミッタ、ベース、コレクタは、それぞれ、FET
のソース、ゲート、ドレインに対応する。The FET is a bipolar transistor,
MOS transistors, HHEMT, etc., GaAs substrates and I
Any device formed on an nP substrate or a Si substrate may be used. However, in the case of a bipolar transistor, the emitter, base, and collector are
Corresponding to the source, gate, and drain.
【0027】また、本実施の形態では制御素子として動
作する接地したS-G-DのFETを単位FETの配列の
片側のみに形成したが、請求項3記載の構成のように、
S-G-DのFETを単位FETの配列の両側に構成して
もよい。以上のように構成することにより、単位FET
の配列に可変抵抗器が並列に2つ接続されたことと等価
となり、可変抵抗器の抵抗値を一層大きく変化できるの
でFETのドレインの入力インピーダンスも一層大きく
変化させることができる。In this embodiment, the grounded SGD FET which operates as a control element is formed only on one side of the array of unit FETs.
The SGD FETs may be configured on both sides of the unit FET array. By configuring as above, the unit FET
This is equivalent to connecting two variable resistors in parallel in this arrangement, and the resistance value of the variable resistor can be changed more greatly, so that the input impedance of the drain of the FET can be changed more greatly.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置では、マスタスライス型MMIC用基板の構成におい
て、トランジスタを少なくとも20dBmの出力電力を
持つサイズで形成しているので、トランジスタを複数個
使用して回路を構成する場合のトランジスタの個数を減
少させて、合成損失を小さくすることができる。また、
1つのトランジスタを構成する単位トランジスタの個数
を選ぶことによって、トランジスタのサイズを自由に変
更でき、小信号レベルの回路と大信号レベルの回路を同
一の基板上に形成できる。従って、極めて汎用性の高い
マスタスライス型MMIC用基板を実現できる。As described above, in the semiconductor device of the present invention, in the structure of the master slice type MMIC substrate, the transistors are formed with a size having an output power of at least 20 dBm. As a result, the number of transistors used in the circuit can be reduced to reduce the combined loss. Also,
By selecting the number of unit transistors that constitute one transistor, the size of the transistor can be freely changed, and a circuit with a small signal level and a circuit with a large signal level can be formed over the same substrate. Therefore, an extremely versatile master slice type MMIC substrate can be realized.
【図1】第1の実施の形態の構成と等価回路を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a configuration and an equivalent circuit of a first embodiment.
【図2】第1の実施の形態の単位FETの配列と等価回
路を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of unit FETs and an equivalent circuit according to the first embodiment.
【図3】第2の実施の形態の構成と等価回路を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and an equivalent circuit according to a second embodiment.
【図4】第3の実施の形態の構成と等価回路を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration and an equivalent circuit according to a third embodiment.
【図5】第4の実施の形態の構成と等価回路を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration and an equivalent circuit according to a fourth embodiment.
【図6】可変抵抗器の抵抗値を変えたときのFETの入
力インピーダンスの変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a change in the input impedance of the FET when the resistance value of the variable resistor is changed.
【図7】従来のマスタスライス型MMCの構成例を示す
立体図である。FIG. 7 is a three-dimensional view showing a configuration example of a conventional master slice type MMC.
【図8】従来のマスタスライス型MMCの構成例を示す
平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a configuration example of a conventional master slice type MMC.
1…半導体基板、2…能動素子、6…薄膜キャパシタの
下側電極用導体、21…抵抗、23、28…誘電体膜、
25…接地導体、29、30…配線導体、31、32…
スルーホール。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Active element, 6 ... Conductor for the lower electrode of a thin film capacitor, 21 ... Resistor, 23, 28 ... Dielectric film,
25 ... ground conductor, 29, 30 ... wiring conductor, 31, 32 ...
Through hole.
Claims (7)
繰り返して並んでいる単位トランジスタが集積され、か
つ、接地導体が設けられた基板を含んでなり、前記接地
導体で覆われていない前記単位トランジスタの互いに隣
接する全てのソース、互いに隣接する全てのゲート、互
いに隣接する全てのドレインを、それぞれ結線したこと
を特徴とする半導体装置。1. A unit transistor in which unit transistors repeatedly arranged in the order of a source, a gate, a drain, and a gate are integrated and include a substrate provided with a ground conductor, and are not covered with the ground conductor. Wherein all adjacent sources, all adjacent gates, and all adjacent drains are connected to each other.
繰り返して並んでいる単位トランジスタが集積され、か
つ、接地導体が設けられた基板を含んでなり、前記接地
導体で覆われていない前記単位トランジスタの互いに隣
接する全てのソース、互いに隣接する全てのドレイン
を、それぞれ結線し、互いに隣接する全てのゲートのう
ち片端の1つを除く全てのゲートを結線したことを特徴
とする半導体装置。2. The unit transistor, wherein a unit transistor in which a source, a gate, a drain, and a gate are repeatedly arranged in this order is integrated and includes a substrate provided with a ground conductor, and is not covered with the ground conductor. A semiconductor device, wherein all adjacent sources and all adjacent drains are connected to each other, and all gates except one at one end among all adjacent gates are connected to each other.
繰り返して並んでいる単位トランジスタが集積され、か
つ、接地導体が設けられた基板を含んでなり、前記接地
導体で覆われていない前記単位トランジスタの互いに隣
接する全てのソース、互いに隣接する全てのドレイン
を、それぞれ結線し、互いに隣接する全てのゲートのう
ち両端の1つずつを除く全てのゲートを結線したことを
特徴とする半導体装置。3. The unit transistor in which a unit transistor in which a source, a gate, a drain, and a gate are repeatedly arranged in this order is integrated and includes a substrate provided with a ground conductor, and is not covered with the ground conductor. A semiconductor device, wherein all adjacent sources and all adjacent drains are connected to each other, and all gates except for one at both ends of all adjacent gates are connected.
含んで構成される高周波回路において、すべての前記単
位トランジスタを使用するように結線したことを特徴と
する高周波回路。4. A high-frequency circuit comprising the semiconductor device according to claim 1, 2 or 3, wherein all the unit transistors are connected so as to be used.
含んで構成される高周波回路において、一部の前記単位
トランジスタのみを使用するように結線したことを特徴
とする高周波回路。5. A high-frequency circuit comprising the semiconductor device according to claim 1, 2 or 3, wherein only a part of the unit transistors is connected.
含んで構成される高周波回路において、少なくとも2つ
以上の独立したトランジスタの組合せが構成されるよう
に、前記単位トランジスタを結線したことを特徴とする
高周波回路。6. A high-frequency circuit including the semiconductor device according to claim 1, wherein the unit transistors are connected such that a combination of at least two or more independent transistors is configured. A high frequency circuit characterized by the following.
含んで構成される高周波回路において、少なくとも1つ
以上のトランジスタと、少なくとも1つ以上の信号制御
素子の組合せが構成されるように、前記単位トランジス
タを結線したことを特徴とする高周波回路。7. A high-frequency circuit including the semiconductor device according to claim 1, wherein at least one or more transistors and at least one or more signal control elements are combined. A high-frequency circuit, wherein the unit transistors are connected.
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