WO2015159668A1 - 半導体装置、アンテナスイッチ回路、および無線通信装置 - Google Patents

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竹内　克彦
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ソニー株式会社
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    • H01L29/7783—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material
    • H01L29/7785—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material with more than one donor layer
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching

Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device, an antenna switch circuit, and a wireless communication device, and in particular, a semiconductor device in which a gate electrode is arranged in a meander shape between a source electrode and a drain electrode, an antenna switch circuit including the semiconductor device, and
  • the present invention relates to a wireless communication apparatus including an antenna switch circuit.
  • a mobile terminal used in a mobile communication system such as a mobile phone is provided with a switch circuit (high frequency switch circuit) for switching a high frequency signal.
  • a switch circuit for switching a high frequency signal.
  • Such a high-frequency switch circuit suppresses signal distortion when a high-power (large-amplitude) high-frequency signal is input by a multistage connection configuration in which switching elements such as GaAs FETs (Field-Effect-Transistor) are connected in series. The maximum handling power is increased.
  • One way to improve maximum handling power without increasing the number of FET stages is to connect an additional capacitor between the gate electrode and drain electrode of the FET or between the gate electrode and source electrode.
  • an additional capacitor piece protrudes from a folded portion of a meander-shaped gate electrode, and an additional capacitor Cadd / 2 is formed between the additional capacitor piece and the drain electrode (or source electrode). Has been.
  • Patent Document 1 has a problem in that the resistance component and the inductance component increase because two adjacent additional capacitors Cadd / 2 are connected through a thin wiring of the gate electrode.
  • a semiconductor device capable of suppressing an increase in resistance component and inductance component generated in the gate electrode when an additional capacitor is connected to the gate electrode, an antenna switch circuit including the semiconductor device, and the antenna switch circuit are provided. It is desirable to provide a wireless communication device.
  • a semiconductor device includes the following components (A) to (D).
  • a drain electrode and a source electrode having a comb-shaped planar shape meshing with each other;
  • Gate electrode lead-out part (D) The connection part provided to face one or both of the drain electrode and the source electrode and connects one or more gate electrode lead-out parts
  • one or more gate electrode lead portions protruding from the gate electrode are connected by a connecting portion.
  • the connecting portion is provided to face the drain electrode (or source electrode), and an additional capacitor is formed between the connecting portion and the drain electrode (or source electrode).
  • one or more gate electrode lead portions are connected by a connecting portion, one or more gate electrode lead portions are connected by a wide connecting portion having a short wiring length. Therefore, an increase in resistance component and inductance component generated in the gate electrode when an additional capacitor is connected to the gate electrode can be suppressed.
  • An antenna switch circuit includes a first terminal to which a transmission signal is input, a second terminal connected to the antenna, and a third terminal that outputs a reception signal received by the antenna.
  • a first switching element connected between the first terminal and the second terminal, and a second switching element connected between the second terminal and the third terminal.
  • the first switching element becomes conductive and the second switching element becomes non-conductive, and during reception, the first switching element becomes non-conductive and the second switching element becomes conductive,
  • One or both of the first switching element and the second switching element include the following components (A) to (D).
  • a drain electrode and a source electrode having a comb-shaped planar shape meshing with each other;
  • B a gate electrode having a meander-shaped planar shape provided between the drain electrode and the source electrode; and
  • C one protruding from the gate electrode Gate electrode lead-out part
  • D The connection part provided to face one or both of the drain electrode and the source electrode and connects one or more gate electrode lead-out parts
  • the first switching element is turned on and the second switching element is turned off, and the transmission signal is input from the first terminal. 1 is output to the second terminal via one switching element.
  • the first switching element is turned off and the second switching element is turned on, and a reception signal received by the antenna is input from the second terminal, and the third switching element is passed through the second switching element. Is output to the terminal.
  • a wireless communication apparatus includes an antenna and an antenna switch circuit that switches an input of a transmission signal to the antenna or an output of a reception signal received by the antenna, and the antenna switch circuit includes the transmission signal. Is connected between the first terminal and the second terminal, the second terminal connected to the antenna, the third terminal for outputting the received signal received by the antenna, and the second terminal. And a second switching element connected between the second terminal and the third terminal, wherein the first switching element becomes conductive during transmission and the second switching element is connected. The switching element is turned off, the first switching element is turned off and the second switching element is turned on during reception, and the first switching element and the second switching element are turned on.
  • quenching elements are those having the components of the following (A) ⁇ (D).
  • a drain electrode and a source electrode having a comb-shaped planar shape meshing with each other;
  • B a gate electrode having a meander-shaped planar shape provided between the drain electrode and the source electrode; and
  • C one protruding from the gate electrode Gate electrode lead-out part
  • D The connection part provided to face one or both of the drain electrode and the source electrode and connects one or more gate electrode lead-out parts
  • the antenna switch circuit switches the input of the transmission signal to the antenna or the output of the reception signal received by the antenna.
  • one or more gate electrode lead portions protruding from the gate electrode are provided, and the one or more gate electrode lead portions are connected by a connecting portion. . Therefore, it is possible to suppress an increase in resistance component and inductance component generated in the gate electrode when an additional capacitor is connected to the gate electrode.
  • the antenna switch circuit of one embodiment of the present disclosure or the wireless communication apparatus of one embodiment of the present disclosure one or both of the first switching element and the second switching element of the antenna switch circuit are connected to the book. Since the semiconductor device according to the embodiment of the disclosure is configured, increase in resistance component and inductance component generated in the gate electrode when an additional capacitor is connected to the gate electrode of the first switching element and the second switching element. Is suppressed. Therefore, the circuit operation becomes stable, and the input power resistance characteristic and the harmonic distortion characteristic can be improved.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of the semiconductor device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of the semiconductor device shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the semiconductor device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a modification of the semiconductor device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a configuration of a semiconductor device according to Reference Example 1.
  • FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the semiconductor device illustrated in FIG. 8.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating an example of arrangement of contact portions in the semiconductor device illustrated in FIG. 8.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating another example of the arrangement of contact portions in the semiconductor device illustrated in FIG. 8. It is a top view showing the composition of the semiconductor device concerning a 2nd embodiment of this indication.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 12, taken along line XIV-XIV.
  • FIG. 13 is a plan view illustrating a modification of the semiconductor device illustrated in FIG. 12.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI of the semiconductor device illustrated in FIG. 15.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII of the semiconductor device illustrated in FIG. 15.
  • FIG. 20 is a plan view illustrating a modification of the semiconductor device illustrated in FIG. 19.
  • It is a circuit diagram showing an example of an antenna switch circuit.
  • It is a circuit diagram showing the other example of an antenna switch circuit.
  • It is a circuit diagram showing the further another example of an antenna switch circuit.
  • Multi-gate structure an example in which a plurality of gate electrode lead portions are connected by a connecting portion
  • First embodiment multi-gate structure; an example in which a gate electrode routing gate electrode is provided between a connection part on the source electrode side and a part of the gate electrode near the gate resistor
  • Reference example 1 example in which a plurality of gate electrode lead portions are not connected at the connecting portion but are provided separately
  • Second embodiment multi-gate structure; an example in which a drain electrode and a source electrode have widened portions
  • FIG. 1 illustrates a planar configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor device 1-1 is, for example, a GaAs FET used as a switching element of an antenna switch circuit mounted on a wireless communication device such as a portable terminal, and between the comb-shaped drain electrode 10 and the source electrode 20 that mesh with each other.
  • the gap 30 has a meander-shaped first gate electrode 40A, second gate electrode 40B, and third gate electrode 40C (hereinafter collectively referred to as gate electrode 40).
  • this semiconductor device 1-1 has a multi-gate structure having two or more gate electrodes 40, and has an ohmic electrode region as compared with a case where single-stage FETs having one gate electrode 40 are connected in multiple stages.
  • the FET size can be reduced.
  • a triple gate structure having first to third gate electrodes 40A to 40C will be described as an example.
  • the number of gate electrodes 40 is two (dual gate structure) according to desired power durability. ), Or four or more. Further, as described later, the number of gate electrodes 40 may be one (single gate structure).
  • X represents the direction of the long side of the comb-shaped drain electrode 10 and source electrode 20 (left-right direction in FIG. 1)
  • Y represents the short side of the comb-shaped drain electrode 10 and source electrode 20 or comb teeth.
  • Direction vertical direction in FIG. 1).
  • Z represents a stacking direction (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1).
  • the drain electrode 10 has a comb-like planar shape including a plurality (for example, three in FIG. 1) of comb-tooth portions 11, 12, and 13 and a long-side portion 14.
  • the comb tooth portions 11 to 13 are provided on one side of the long side portion 14 (on the gate electrode 40 side) in parallel with each other at an appropriate interval and perpendicular to the long side portion 14.
  • the long side portion 14 is connected to the drain terminal D.
  • the drain electrode 10 has drain electrode contact portions 71, 72, 73, 74A, 74B, and 74C for connection to a semiconductor layer 100 described later.
  • the drain electrode contact portions 71 to 73 are provided on the lower side of the comb tooth portions 11 to 13 in the Z direction.
  • the drain electrode contact portions 74A to 74C are provided on the lower side of the long side portion 14 in the Z direction.
  • the source electrode 20 has a comb-like planar shape including a plurality of (for example, three in FIG. 1) comb-tooth portions 21, 22, and 23 and a long-side portion 24.
  • the comb-tooth portions 21 to 23 are provided on one side of the long side portion 24 (on the gate electrode 40 side) in parallel with each other at an appropriate interval and perpendicular to the long side portion 24.
  • the long side portion 24 is connected to the source terminal S.
  • the source electrode 20 has source electrode contact portions 81, 82, 83, 84A, 84B, and 84C for connection to a semiconductor layer 100 described later.
  • the source electrode contact portions 81 to 83 are provided on the lower side of the comb tooth portions 21 to 23 in the Z direction.
  • the drain electrode contact portions 84A to 84C are provided on the lower side of the long side portion 24 in the Z direction.
  • the drain electrode 10 and the source electrode 20 are arranged to face each other with the comb-tooth portions 11 to 13 and 21 to 23 meshing with each other.
  • the comb tooth portions 11 to 13 of the drain electrode 10 and the comb tooth portions 21 to 23 of the source electrode 20 are alternately arranged. Accordingly, a meander-shaped gap 30 is formed between the comb-tooth portions 11 to 13 of the drain electrode 10 and the comb-tooth portions 21 to 23 of the source electrode 20.
  • the gate electrode 40 here the first to third gate electrodes 40A to 40C, are arranged in the gap 30 at equal intervals (equal pitch) or substantially equal intervals, and a plurality of (for example, six locations in FIG. 1) folded portions 41, It has a meander-shaped planar shape including 42, 43, 44, 45 and 46.
  • the first gate electrode 40A is connected to the gate terminal G1.
  • the second gate electrode 40B is connected to the gate terminal G2.
  • the third gate electrode 40C is connected to the gate terminal G3.
  • the gate terminals G1 to G3 are connected to the gate resistor Rg.
  • a control voltage is applied to the gate electrode 40 from the outside via the gate resistor Rg, and conduction / non-conduction of the semiconductor device 1-1 is controlled by this control voltage. In the antenna switch circuit described later, on / off as a high frequency switch is controlled by applying such a control voltage.
  • the first to third gate electrodes 40A, 40B, and 40C are connected to a semiconductor layer 100, which will be described later, so that gate electrode contact portions 41A, 41B, and 41C (not shown in FIG. 1, see FIG. 2). .) Are provided.
  • the semiconductor device 1-1 has gate electrode lead portions 51, 52, 53, 61, 62, 63 and connecting portions 54, 64.
  • the gate electrode lead portions 51 to 53 are provided so as to protrude from the folded portions 42, 44, and 46 of the first gate electrode 40A to the drain electrode 10 side.
  • the gate electrode lead portions 61 to 63 are provided so as to protrude from the folded portions 41, 43, 45 of the third gate electrode 40C to the source electrode 20 side.
  • the connecting portion 54 is provided facing the drain electrode 10 and connects the gate electrode lead portions 51 to 53.
  • the connecting portion 64 is provided to face the source electrode 20 and connects the gate electrode lead portions 61 to 63.
  • the connecting portion 54 is provided on the lower layer side of the long side portion 14 of the drain electrode 10 and faces the long side portion 14 of the drain electrode 10 in the Z direction. Accordingly, the additional capacitor Cadd on the drain electrode 10 side is constituted by the connecting portion 54, the drain electrode 10, and the insulating layer 122 described later.
  • the connecting portion 54 connects the gate electrode lead portions 51 to 53 in the longitudinal direction (X direction) of the long side portion 14 of the drain electrode 10.
  • the connecting portion 64 is provided on the lower layer side of the long side portion 24 of the source electrode 20 and faces the long side portion 24 of the source electrode 20 in the Z direction.
  • the additional capacity Cadd on the source electrode 20 side is constituted by the connecting portion 64, the source electrode 20, and an insulating layer 122 described later.
  • the connecting portion 64 connects the gate electrode lead portions 61 to 63 in the longitudinal direction (X direction) of the long side portion 24 of the source electrode 20.
  • the additional capacitor Cadd can be appropriately adjusted by changing the size of the connecting portions 54 and 64, mainly the dimension in the Y direction shown in FIG.
  • the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 are, for example, the drain electrode 10 or the source electrode at a position facing the front end portion or the center portion of the folded portions 41 to 46 of the first and third gate electrodes 40A and 40C. 20 long side portions 14 and 24 are provided across.
  • the gate electrode lead portion 51 connects the folded portion 42 and the connecting portion 54 of the first gate electrode 40A.
  • the gate electrode lead portion 52 connects the folded portion 44 of the first gate electrode 40 ⁇ / b> A and the connecting portion 54.
  • the gate electrode lead-out portion 53 connects the folded portion 46 of the first gate electrode 40A and the connecting portion 54.
  • the planar shape of the gate electrode lead portions 51 to 53 is not particularly limited.
  • the gate electrode lead portions 51 to 53 are linearly (I-shaped) provided between the first gate electrode 40A and the connecting portion 54.
  • the gate electrode lead-out portion 61 connects the folded portion 41 of the third gate electrode 40C and the connecting portion 64.
  • the gate electrode lead portion 62 connects the folded portion 43 of the third gate electrode 40 ⁇ / b> C and the connecting portion 64.
  • the gate electrode lead portion 63 connects the folded portion 45 of the third gate electrode 40 ⁇ / b> C and the connecting portion 64.
  • the planar shape of the gate electrode lead portions 61 to 63 is not particularly limited.
  • the gate electrode lead portions 61 to 63 are linearly (I-shaped) provided between the third gate electrode 40C and the connecting portion 64.
  • the drain electrode contact portions 74A to 74C and the source electrode contact portions 84A to 84C are arranged so as to avoid the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 in the planar shape. As a result, as will be described later, it is possible to reduce the wraparound of the current component, shorten the current path, and avoid an increase in the resistance component.
  • the width in the X direction of the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 is preferably narrow. Narrow the X direction distance between the drain electrode contacts 74A and 74B, the X direction distance between the drain electrode contacts 74B and 74C, the X direction distance between the source electrode contacts 84A and 84B, and the X direction distance between the source electrode contacts 84B and 84C. This is because the current component can be avoided and the resistance component can be reduced.
  • the width in the X direction of the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 is preferably constant in the Y direction from the viewpoint of reducing the resistance. However, if the inductance component does not cause a problem, the width in the Y direction is preferable. It is also possible to make them different.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device 1-1 shown in FIG. 1 cut along an XZ plane indicated by II-II line.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional configuration in the XZ plane indicated by the line III-III, which is different in position in the Y direction from FIG.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device 1-1 shown in FIG. 1 cut along a YZ plane indicated by line IV-IV.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional configuration in the YZ plane indicated by the VV line, which is different in position in the X direction from FIG.
  • the drain electrode 10, the source electrode 20 and the gate electrode 40 are provided on the semiconductor layer 100. Insulating layers 121 and 122 are provided between the semiconductor layer 100 and the drain electrode 10 or the source electrode 20. An insulating layer 121 is provided between the semiconductor layer 100 and the gate electrode 40. The surfaces of the drain electrode 10, the source electrode 20 and the insulating layer 122 are covered with an insulating layer 123.
  • the drain electrode 10 is provided on the insulating layers 121 and 122, and is connected to the semiconductor layer 100 by drain electrode contact portions 71 to 73 and 74A to 74C (see FIG. 1).
  • the drain electrode contact portions 71 to 73 and 74A to 74C are provided in connection holes 123D provided in the insulating layers 121 and 122, respectively.
  • the source electrode 20 is provided on the insulating layers 121 and 122 and is connected to the semiconductor layer 100 by source electrode contact portions 81 to 83 and 84A to 84C (see FIG. 1).
  • the source electrode contact portions 81 to 83 and 84A to 84C are provided in the connection holes 123S provided in the insulating layers 121 and 122, respectively.
  • the gate electrode 40 is provided on the insulating layer 121 and is connected to the semiconductor layer 100 by gate electrode contact portions 41A, 41B, and 41C.
  • the gate electrode contact portions 41A to 41C are provided in a connection hole 121G provided in the insulating layer 121.
  • a buffer layer 112 made of a compound semiconductor material, a lower barrier layer 113, a channel layer 114, and an upper barrier layer 115 are stacked in this order on a substrate 111 made of a group III-V compound semiconductor. It has a configuration.
  • a carrier supply region 113A is provided in the lower barrier layer 113, and a carrier supply region 115A is provided in the upper barrier layer 115.
  • a low resistance region 115G is provided on the surface side of the upper barrier layer 115.
  • the semiconductor device 1-1 includes, for example, a so-called JPHEMT in which an upper barrier layer 115 is provided between the gate electrode 40 and the channel layer 114, and a reverse resistance type low resistance region 115G is provided in the upper barrier layer 115.
  • JPHEMT Joint Pseudo -morphic High Electron Mobility Transistor; junction-type pseudo-lattice matched high electron mobility transistor.
  • the substrate 111 is composed of, for example, a semi-insulating single crystal GaAs substrate or an InP substrate.
  • the buffer layer 112 is made of, for example, GaAs not added with impurities.
  • the lower barrier layer 113 is made of, for example, Al 0.2 Ga 0.8 As mixed crystal.
  • the carrier supply region 113A in the lower barrier layer 113 is made of, for example, an Al 0.2 Ga 0.8 As mixed crystal containing silicon (Si) as an n-type impurity.
  • the portion of the lower barrier layer 113 other than the carrier supply region 113A may not be doped with impurities, or may contain low-concentration n-type impurities or p-type impurities.
  • the channel layer 114 is made of, for example, an In 0.2 Ga 0.8 As mixed crystal.
  • the upper barrier layer 115 is made of, for example, Al 0.2 Ga 0.8 As mixed crystal.
  • the carrier supply region 115A in the upper barrier layer 115 is made of, for example, an Al 0.2 Ga 0.8 As mixed crystal containing silicon (Si) as an n-type impurity.
  • the portion of the upper barrier layer 115 other than the carrier supply region 115A may not be doped with impurities, or may contain low-concentration n-type impurities or p-type impurities.
  • the low resistance region 115 ⁇ / b> G contains an impurity having a conductivity type opposite to that of the carrier traveling through the channel layer 114. For example, when the carrier is an electron, the low resistance region 115G contains a p-type impurity.
  • FIG. 6 shows an equivalent circuit of the semiconductor device 1-1.
  • This semiconductor device 1-1 is equivalent to five field effect transistors (for convenience, a first equivalent field effect transistor 9-1, a second equivalent field effect transistor 9-2, a third equivalent field effect transistor 9). -3, fourth equivalent field effect transistor 9-4, and fifth equivalent field effect transistor 9-5) can be regarded as being connected in parallel.
  • the first equivalent field effect transistor 9-1 can be regarded as being formed by the comb-tooth portion 11 of the drain electrode 10, the comb-tooth portion 21 of the source electrode 20, and the first to third gate electrodes 40A to 40C.
  • the second equivalent field effect transistor 9-2 can be regarded as being formed by the comb-tooth portion 12 of the drain electrode 10, the comb-tooth portion 21 of the source electrode 20, and the first to third gate electrodes 40A to 40C.
  • the third equivalent field transistor 9-3 is equivalent to that which can be regarded as being formed by the comb-teeth portion 12 of the drain electrode 10, the comb-teeth portion 22 of the source electrode 20, and the first to third gate electrodes 40A to 40C. Field effect transistor.
  • the fourth equivalent field effect transistor 9-4 can be regarded as being formed by the comb-tooth portion 13 of the drain electrode 10, the comb-tooth portion 22 of the source electrode 20, and the first to third gate electrodes 40A to 40C.
  • the fifth equivalent field effect transistor 9-5 can be regarded as being formed by the comb-tooth portion 13 of the drain electrode 10, the comb-tooth portion 23 of the source electrode 20, and the first to third gate electrodes 40A to 40C. Field effect transistor.
  • the inductance components L13 to L17 are sequentially applied according to the equivalent field effect transistors 9-1 to 9-5.
  • the circuit is equivalent to that which occurred.
  • an inductance component L20 is generated in the vicinity of the gate terminal G3.
  • connection portion 64 of the additional capacitor Cadd on the source electrode 20 side and the portion in the vicinity of the gate resistor Rg of the third gate electrode 40 ⁇ / b> C can be connected by the routing gate electrode 42.
  • the inductance component L20 shown in FIG. 6 can be made very small.
  • the routing gate electrode 42 preferably has a line width such that the inductance component and the impedance component do not become a problem.
  • FIG. 8 illustrates a planar configuration of the semiconductor device 1-1R according to Reference Example 1.
  • a plurality of gate electrode lead portions 51, 52, 62, and 63 are provided so as to be isolated from each other without being connected by connecting portions 54 and 64.
  • an additional capacitance Cadd / 2 on the drain electrode 10 side is formed between the gate electrode lead portion 51 and the long side portion 14 of the drain electrode 10.
  • An additional capacitor Cadd / 2 on the drain electrode 10 side is formed between the gate electrode lead portion 52 and the long side portion 14 of the drain electrode 10.
  • An additional capacitor Cadd / 2 on the source electrode 20 side is formed between the gate electrode lead portion 62 and the long side portion 24 of the source electrode 20.
  • An additional capacitor Cadd / 2 on the source electrode 20 side is formed between the gate electrode lead portion 63 and the long side portion 24 of the source electrode 20.
  • FIG. 9 shows an equivalent circuit of the semiconductor device 1-1R of Reference Example 1.
  • inductance components L8, L9, and L10 are generated for the additional capacitance Cadd / 2 on the source electrode 20 side
  • inductance components L1 and L2 are generated for the additional capacitance Cadd / 2 on the drain electrode 10 side.
  • an impedance component is similarly generated. Due to these influences, the effect of the additional capacitor Cadd / 2 is impaired, and problems such as deterioration of input power resistance characteristics and harmonic distortion characteristics are caused.
  • a contact portion for electrically connecting the drain electrode 10 and the semiconductor layer 100 or between the source electrode 20 and the semiconductor layer 100 is provided. Is formed. The contact portion electrically connects the drain electrode 10 (or the source electrode 20) and the semiconductor layer 100. If the contact portion and the gate electrode 40 are overlapped in a plane, they are electrically connected to each other, so that they are arranged apart from each other.
  • contact portions 71 to 73 and 81 to 83 are provided only in the Y direction, for example.
  • the current component flowing in the X direction from the contact portion 81 of the source electrode 20 is immediately drawn out from the contact portion 71 to the drain electrode 10 (current path P1).
  • current path P2 since the current component flowing in the Y direction from the contact portion 81 flows around to the contact portion 71 (current path P2), there is a problem that the resistance component becomes large.
  • the contact portions 74 and 84 may be provided outside the additional capacitor Cadd / 2.
  • a current flows from the contact portion 81 of the source electrode 20 to the contact portion 74 of the drain electrode 10 (current path P3), it is possible to suppress an increase in resistance component as compared with the current path P2. Larger than the current path P1.
  • the size of the additional capacitor Cadd / 2 is increased and the contact portions 74 and 84 are provided at positions away from the gate electrode 40, current flows through the current path P2, and the resistance component increases. .
  • the drain electrode lead portions 74A to 74C and 84A to 84C avoid the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 in the planar shape. Are arranged.
  • the drain electrode contact portions 74A to 74C are disposed closer to the gate electrode 40 than the connecting portion 54 is.
  • the source electrode contact portions 84 A to 84 C are arranged closer to the gate electrode 40 than the connecting portion 64. Therefore, the current path in the Y direction from the source electrode contact portions 81 to 83 to the drain electrode contact portions 74A to 74C is shortened, and the resistance component is reduced.
  • This semiconductor device 1-1 can be manufactured, for example, as follows.
  • a buffer layer 112 made of a compound semiconductor material, a lower barrier layer 113, a channel layer 114, and an upper barrier layer 115 are sequentially formed on the substrate 111 by epitaxial growth to form the semiconductor layer 100 (FIGS. 2 to 5). reference.).
  • an insulating layer 121 having a connection hole 121 ⁇ / b> G is formed on the semiconductor layer 100.
  • a p-type impurity is introduced from the connection hole 121G to form a low resistance region 115G.
  • First to third gate electrodes 40A to 40C are formed on the insulating layer 121, and gate electrode contact portions 41A to 41C are formed in the connection holes 121G (see FIG. 2).
  • the gate electrode lead portions 51 to 53 are formed so as to protrude from the folded portions 42, 44, and 46 of the first gate electrode 40A, and the gate electrode lead portions 51 to 53 are connected by a connecting portion 54 (see FIG. 1, see FIG. Further, the gate electrode lead portions 61 to 63 are formed so as to protrude from the folded portions 41, 43 and 45 of the third gate electrode 40C, and the gate electrode lead portions 61 to 63 are connected by a connecting portion 64 (FIG. 1). reference.).
  • an insulating layer 122 is formed on the insulating layer 121, the first to third gate electrodes 40A to 40C, and the gate electrode lead portions 51 to 53, 61 to 63, and the connection holes 123D, 123S is formed (see FIGS. 2 to 4).
  • the drain electrode 10 is formed on the insulating layer 122, and drain electrode contact portions 71 to 73 and 74A to 74C are formed in the connection hole 123D (see FIGS. 1, 2, and 4). Further, the source electrode 20 is formed on the insulating layer 122, and source electrode contact portions 81 to 83 and 84A to 84C are formed in the connection hole 123S (see FIG. 1). As a result, the drain electrode 10, the connecting portion 54, and the insulating layer 122 form an additional capacitor Cadd on the drain electrode 10 side (see FIGS. 1, 4, and 5) and the source electrode 20. The additional capacitor Cadd on the source electrode 20 side is formed by the portion 64 and the insulating layer 122 (see FIG. 1).
  • an insulating layer 123 is formed on the surfaces of the drain electrode 10, the source electrode 20, and the insulating layer 122 (see FIGS. 2 to 5).
  • the semiconductor device 1-1 shown in FIGS. 1 to 5 is completed.
  • a plurality of gate electrode lead portions 51 to 53 protruding from the first gate electrode 40 A are connected in the direction of the comb-shaped long side of the drain electrode 10 by a connecting portion 54.
  • the connecting portion 54 is provided to face the comb-shaped long side of the drain electrode 10, and an additional capacitor Cadd is formed between the connecting portion 54 and the drain electrode 10.
  • a plurality of gate electrode lead-out portions 61 to 63 protruding from the third gate electrode 40C are connected to the comb-shaped long side direction of the source electrode 20 by the connecting portion 64.
  • the connecting portion 64 is provided to face the comb-shaped long side of the source electrode 20, and an additional capacitor Cadd is formed between the connecting portion 64 and the source electrode 20.
  • the plurality of gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 are connected in the direction of the comb-shaped long side of the drain electrode 10 (or the source electrode 20) by the connecting portions 54 and 64, a plurality of gate electrodes are provided.
  • the electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 are connected by connecting portions 54 and 64 having a short wiring length and a wide width. Therefore, when the additional capacitor Cadd is connected to the first and third gate electrodes 40A and 40C, the inductance component and impedance component generated in the first and third gate electrodes 40A and 40C become very small. Therefore, when this semiconductor device 1-1 is used in an antenna switch circuit described later, the input power resistance characteristic is improved and the harmonic distortion characteristic is also improved.
  • a plurality of gate electrode lead portions 51 to 53 on the drain electrode 10 side are connected by a connecting portion 54 to form a single additional capacitor Cadd, and a plurality of gate electrodes on the source electrode 20 side are formed.
  • a connecting portion 54 By connecting the drawer portions 61 to 63 by the connecting portion 64, an additional capacitor Cadd connected to one is formed. Therefore, there is no empty space between the plurality of gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63, the element area is used efficiently, the layout efficiency is increased, and the size of the semiconductor device 1-1 is reduced.
  • a plurality of gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 protruding from the first and third gate electrodes 40A and 40C are provided, and the plurality of gate electrode lead portions 51 to 53, 61 to 63 are connected in the direction of the long side of the comb shape of the drain electrode 10 (or the source electrode 20) by the connecting portions 54 and 64. Therefore, when the additional capacitor Cadd is connected to the first and third gate electrodes 40A and 40C, it is possible to suppress an increase in resistance component and inductance component generated in the first and third gate electrodes 40A and 40C. Therefore, when this semiconductor device 1-1 is used in an antenna switch circuit described later, it is possible to stabilize the circuit operation, and it is possible to improve the anti-input power characteristic and the harmonic distortion characteristic. .
  • the area of the ohmic electrode region can be reduced and the FET size can be reduced as compared to the case where a single gate FET having one gate electrode 40 is connected in multiple stages. It becomes possible.
  • drain electrode contact portions 74A to 74C and 84A to 84C are arranged so as to avoid the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 in the planar shape, the wraparound of the current component is reduced and the current is reduced. By shortening the path, it is possible to avoid an increase in the resistance component.
  • the additional capacitor Cadd is provided on both the drain electrode 10 side of the first gate electrode 40A and the source electrode 20 side of the third gate electrode 40C has been described.
  • the additional capacitor Cadd may be provided on either the drain electrode 10 side of the first gate electrode 40A or the source electrode 20 side of the third gate electrode 40C depending on the circuit configuration.
  • the semiconductor material may be Si-based, GaAs-based, GaN-based, etc.
  • the FET structure is MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor).
  • Field Effect Transistor Field Effect Transistor
  • JFET Joint Field Effect Transistor
  • PHEMT Pseudo-morphic High Electron Mobility Transistor
  • JPHEMT MISPHEMT (Metal Insulator Semiconductor Pseudo-morphic High Electron EMJ Electron Mobility Transistor) or the like.
  • FIG. 12 illustrates a planar configuration of the semiconductor device 1-2 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device 1-2 taken along the XZ plane represented by the XIII-XIII line.
  • FIG. 14 shows a cross-sectional configuration of the semiconductor device 1-2 taken along the YZ plane indicated by the XIV-XIV line.
  • the semiconductor device 1-2 differs from the semiconductor device 1-1 of the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the drain electrode 10 and the source electrode 20 are close to the gate electrode 40 in a planar shape. It has the wide parts 15 and 25 expanded in the direction. In other words, the widths of the comb-tooth portions 11 to 13 of the drain electrode 10 and the comb-tooth portions 21 to 23 of the source electrode 20 are wider than those of the first embodiment. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and can be manufactured in the same manner as in the first embodiment.
  • the widened portions 15 and 25 do not overlap the gate electrode 40 in a planar shape.
  • the widened portion 15 may overlap the first gate electrode 40A in a planar shape.
  • the widened portion 25 may overlap with the third gate electrode 40C in a planar shape.
  • the drain electrode 10 and the source electrode have widened portions 15 and 25 that are expanded in a direction close to the gate electrode 40 in a planar shape. Therefore, the comb-tooth portions 11 to 13 of the drain electrode 10 and the first gate electrode 40A are close to each other, and a capacitance C SPL is generated between them. Further, the comb-tooth portions 21 to 23 of the source electrode 20 and the third gate electrode 40C are close to each other, and a capacitance C SPL is generated between them. Since this capacitor C SPL has the same effect as the Cadd of FIG.
  • the width in the Y direction of the connecting portion 54 on the drain electrode 10 side and the connecting portion 64 on the source electrode 20 side may be increased.
  • the additional capacitor Cadd is provided on both the drain electrode 10 side of the first gate electrode 40A and the source electrode 20 side of the third gate electrode 40C has been described.
  • the additional capacitor Cadd may be provided on either the drain electrode 10 side of the first gate electrode 40A or the source electrode 20 side of the third gate electrode 40C depending on the circuit configuration.
  • This embodiment can be combined with the first embodiment. Thereby, in addition to the effect of the second embodiment, the effect of the first embodiment can be further obtained.
  • FIG. 18 illustrates a planar configuration of a semiconductor device 1-3 according to the third embodiment of the present disclosure.
  • This semiconductor device 1-3 differs from the semiconductor device 1-1 of the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 are connected to the drain electrode 10 (or The source electrode 20 is provided at the intersection of the comb-tooth portions 11 to 13 (or comb-tooth portions 21 to 23) and the long-side portion 14 (or long-side portion 24).
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the gate electrode lead portions 51 to 53 are provided at the intersections of the comb-tooth portion 11 (or the comb-tooth portions 12 and 13) and the long-side portion 14 of the drain electrode 10.
  • the gate electrode lead portions 61 to 63 are provided at the intersections between the comb-tooth portion 21 (or the comb-tooth portions 22 and 23) and the long-side portion 24 of the source electrode 20. Accordingly, the drain electrode contact portions 74A to 74C (or the source electrode contact portions 84A to 84C) and the folded portions 42, 44, and 46 of the first gate electrode 40A (or the folded portion 41 of the third gate electrode 40C). , 43, 45) becomes longer in parallel. Therefore, it is possible to suppress an increase in resistance in the vicinity of the folded portions 41 to 46 of the gate electrode.
  • the gate electrode lead portion 51 connects the folded portion 42 and the connecting portion 54 of the first gate electrode 40A.
  • the gate electrode lead-out portion 52 connects the two folded portions 42 and 44 adjacent to the first gate electrode 40 ⁇ / b> A and the connecting portion 54.
  • the gate electrode lead-out portion 53 connects the two adjacent folded portions 44 and 46 of the first gate electrode 40 ⁇ / b> A and the connecting portion 54.
  • the planar shape of the gate electrode lead portions 51 to 53 is not particularly limited, and may be, for example, a T shape, a Y shape, or an L shape.
  • the gate electrode lead-out portion 61 connects the two folded portions 41 and 43 adjacent to the third gate electrode 40C and the connecting portion 64.
  • the gate electrode lead portion 62 connects the two folded portions 43 and 45 adjacent to the third gate electrode 40 ⁇ / b> C and the connecting portion 64.
  • the gate electrode lead portion 63 connects the folded portion 45 of the third gate electrode 40 ⁇ / b> C and the connecting portion 64.
  • the planar shape of the gate electrode lead portions 61 to 63 is not particularly limited, but is, for example, T-shaped or L-shaped.
  • the drain electrode contact portions 71 to 73 and 74A to 74C and the source electrode contact portions 81 to 83 and 84A to 84C are arranged so as to avoid the gate electrode lead portions 51 to 53 and 61 to 63 in a planar shape. It is preferable. Thereby, it becomes possible to reduce the wraparound of the current component and avoid the increase of the resistance component.
  • gate electrode lead portions 51 to 53 are provided at intersections between the comb-tooth portions 11 to 13 of the drain electrode 10 and the long side portion 14. Further, gate electrode lead portions 61 to 63 are provided at intersections between the comb-tooth portions 21 to 23 of the source electrode 20 and the long side portion 24. Therefore, an increase in resistance in the vicinity of the folded portions 41 to 46 of the gate electrode 40 can be suppressed.
  • the additional capacitor Cadd is provided on both the drain electrode 10 side of the first gate electrode 40A and the source electrode 20 side of the third gate electrode 40C has been described.
  • the additional capacitor Cadd may be provided on either the drain electrode 10 side of the first gate electrode 40A or the source electrode 20 side of the third gate electrode 40C depending on the circuit configuration.
  • This embodiment is not limited to application to the first embodiment, and can be combined with the second embodiment. Thereby, in addition to the effect of the present embodiment, the effect of the second embodiment can be further obtained.
  • FIG. 19 illustrates a planar configuration of a semiconductor device 1-4 according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor device 1-4 has the same configuration as that of the first embodiment except that the number of gate electrodes 40 is one (single gate structure). It can be manufactured in the same manner.
  • the additional capacitor Cadd (gate electrode lead portions 51 to 53, 61 to 63 and connecting portions 54 and 64) is connected to the drain electrode 10 side and the source electrode 20 side of the gate electrode 40. It is enough if it is provided on either side.
  • FIG. 19 shows a case where the additional capacitor Cadd is provided on the drain electrode 10 side of the gate electrode 40.
  • the additional capacitor Cadd can be provided on the source electrode 20 side of the gate electrode 40 as shown in FIG.
  • the operation and effect of the semiconductor device 1-4 of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • This embodiment is not limited to application to the first embodiment, and can be combined with the second or third embodiment. Thereby, in addition to the effect of the present embodiment, the effect of the second or third embodiment can be further obtained.
  • the semiconductor devices 1-1 to 1-4 described in the above embodiments are used in, for example, a wireless communication device in a mobile communication system, and particularly as an antenna switch thereof.
  • a wireless communication apparatus is particularly effective when the communication frequency is higher than the UHF (ultra high frequency) band.
  • wireless communication It is possible to reduce the size and power consumption of the apparatus.
  • portability can be improved by extending the usage time by reducing the size of the device and reducing power consumption.
  • FIG. 21 shows an example of an antenna switch circuit.
  • the antenna switch circuit 2-1 is used in a mobile communication system such as a mobile phone.
  • the antenna switch circuit 2-1 includes a first terminal IN, a second terminal IO, a third terminal OUT, and a first terminal. It has a switching element SW1 and a second switching element SW2.
  • the first terminal IN is for receiving a transmission signal.
  • the second terminal IO is connected to the antenna.
  • the third terminal OUT outputs a reception signal received by the antenna.
  • the first switching element SW1 is connected between the first terminal IN and the second terminal IO.
  • the second switching element SW2 is connected between the second terminal IO and the third terminal OUT.
  • One or both of the first switching element SW1 and the second switching element SW2 are configured by the semiconductor device 1-4 according to the fourth embodiment.
  • a third switching element SW3 is connected between the first terminal IN and the power source (ground in this example).
  • a fourth switching element SW4 is connected between the third terminal OUT and the power source (ground in this example).
  • One or both of the third switching element SW3 and the fourth switching element SW4 are configured by the semiconductor device 1-4 according to the fourth embodiment.
  • an additional capacitor Cadd is connected between the gate electrode 40 and the drain electrode 10 or between the gate electrode 40 and the source electrode 20.
  • the antenna switch circuit 2-1 during transmission, that is, when a transmission signal is output from the transmission system of the wireless communication apparatus to the antenna, the first switching element SW1 and the fourth switching element SW4 are in a conductive state. And the second switching element SW2 and the third switching element SW3 are turned off. At this time, a transmission signal is input from the first terminal IN and output to the second terminal IO via the first switching element SW1.
  • the first switching element SW1 and the fourth switching element SW4 are in a non-conductive state, and the second switching element SW2 and the third switching element SW3 become conductive.
  • the reception signal received by the antenna is input from the second terminal IO and output to the third terminal OUT via the second switching element SW2.
  • FIG. 22 shows another example of the antenna switch circuit.
  • this antenna switch circuit 2-2 at least one of the first to fourth switching elements SW1 to SW4, for example, the semiconductor device 1-4 according to the fourth embodiment is connected in multiple stages (in FIG. 22). For example, it is configured by two-stage connection). As a result, the antenna switch circuit 2-2 can improve power durability.
  • the first switching element SW1 is formed by connecting a plurality of semiconductor devices 1-4 each having one gate electrode 40 between the source electrode 20 and the drain electrode 10 in series.
  • the first switching element SW1 has a stack structure in which the source electrode 20, the gate electrode 40, the drain electrode 10, the source electrode 20, the gate electrode 40, and the drain electrode 10 are arranged in this order.
  • the additional capacitor Cadd is connected to the source electrode 20 side or the drain electrode 10 side of the semiconductor device 1-4 located at both ends of the stack structure.
  • FIG. 23 shows still another example of the antenna switch circuit.
  • the antenna switch circuit 2-3 includes at least one of the first to fourth switching elements SW1 to SW4, for example, the semiconductor devices 1-1 to 1-3 according to the first to third embodiments. It is comprised by either. Thus, with this antenna switch circuit 2-3, it is possible to improve the power durability.
  • each of the first to fourth switching elements SW1 to SW4 are added to one or both of the plurality of gate electrodes 40 of the semiconductor devices 1-1 to 1-3 on the drain electrode 10 side and the source electrode 20 side.
  • a capacitor Cadd is connected.
  • FIG. 24 shows still another example of the antenna switch circuit.
  • the antenna switch circuit 2-4 includes first to fourth switching elements SW1 to SW4 connected in a multi-stage manner, for example, any one of the semiconductor devices 1-1 to 1-3 according to the first to third embodiments. (For example, in FIG. 24, two stages are connected). As a result, the antenna switch circuit 2-4 can further improve the power durability.
  • the first switching element SW1 includes, for example, a source electrode 20, a gate electrode 40, a gate electrode 40, a gate electrode 40, a drain electrode 10, a source electrode 20, a gate electrode 40, a gate electrode 40, a gate electrode 40, and a drain electrode 10.
  • the stack structure is arranged in this order. The same applies to the second to fourth switching elements SW2 to SW4.
  • each of the first to fourth switching elements SW1 to SW4 are added to one or both of the plurality of gate electrodes 40 of the semiconductor devices 1-1 to 1-3 on the drain electrode 10 side and the source electrode 20 side.
  • a capacitor Cadd is connected.
  • the single-gate semiconductor device 1-4 according to the fourth embodiment and the multi-gate semiconductor devices 1-1 to 1- 1 according to the first to third embodiments. 3 may be adopted.
  • FIG. 25 illustrates an example of a wireless communication device.
  • the wireless communication device 3-1 is a mobile phone system having multiple functions such as voice, data communication, and LAN connection.
  • the wireless communication device 3-1 includes, for example, an antenna ANT, an antenna switch circuit 2, a high power amplifier HPA, a high frequency integrated circuit RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit), a baseband unit BB, an audio output unit MIC, A data output unit DT and an interface unit I / F (for example, wireless LAN (W-LAN; Wireless Local Area Network), Bluetooth (registered trademark), etc.) are included.
  • the antenna switch circuit 2 includes any one of the antenna switch circuits 2-1 to 2-4 shown in FIGS.
  • the high frequency integrated circuit RFIC and the baseband unit BB are connected by an interface unit I / F.
  • the transmission signal output from the baseband unit BB is a high frequency signal.
  • the signal is output to the antenna ANT via the integrated circuit RFIC, the high power amplifier HPA, and the antenna switch circuit 3.
  • the received signal is input to the baseband unit BB via the antenna switch circuit 2 and the high frequency integrated circuit RFIC.
  • the signal processed by the baseband unit BB is output from an output unit such as an audio output unit MIC, a data output unit DT, and an interface unit I / F.
  • the configurations of the semiconductor devices 1-1 to 1-4, the antenna switch circuits 2-1 to 2-4, and the wireless communication device 3-1 are specifically described.
  • the 1-1 to 1-4, the antenna switch circuits 2-1 to 2-4, and the wireless communication device 3-1 are not limited to those including all of the illustrated components. It is also possible to replace some components with other components.
  • each layer described in the above embodiment, the film formation method, and the like are not limited, and may have other shapes, materials, and thicknesses, or other film formation methods. .
  • this technique can also take the following structures.
  • a drain electrode and a source electrode having a comb-like planar shape meshing with each other;
  • a gate electrode provided between the drain electrode and the source electrode and having a meander-shaped planar shape;
  • One or more gate electrode lead portions protruding from the gate electrode;
  • a semiconductor device comprising: a connecting portion provided to face one or both of the drain electrode and the source electrode and connecting the one or more gate electrode lead portions.
  • Two or more gate electrodes are provided. The semiconductor device according to (1).
  • the one or more gate electrode lead-out portions and the connection portion are provided on one or both of the drain electrode side of the gate electrode and the source electrode side of the gate electrode. 2) The semiconductor device described.
  • the drain electrode and the source electrode have a plurality of comb portions and a long side portion, The semiconductor device according to any one of (1) to (4), wherein the gate electrode lead portion is provided across the long side portion of the drain electrode or the source electrode.
  • the drain electrode and the source electrode have a plurality of comb portions and a long side portion,
  • the gate electrode lead-out portion is provided at an intersection between one of the plurality of comb-tooth portions of the drain electrode or the source electrode and the long side portion.
  • Any one of (1) to (4) A semiconductor device according to 1.
  • the semiconductor device according to any one of (1) to (6), wherein one or both of the drain electrode and the source electrode have a widened portion that extends in a direction close to the gate electrode in a planar shape.
  • the widened portion overlaps the gate electrode in a planar shape.
  • One or both of the first switching element and the second switching element are: A drain electrode and a source electrode having a comb-like planar shape meshing with each other; A gate electrode provided between the drain electrode and the source electrode and having a meander-shaped planar shape; One or more gate electrode lead portions protruding from the gate electrode; An antenna switch circuit, comprising: a connecting portion provided to face one or both of the drain electrode and the source electrode and connecting the one or more gate electrode lead portions. (10) The antenna switch circuit according to (9), wherein one or both of the first switching element and the second switching element has two or more gate electrodes.
  • the antenna switch circuit is A first terminal to which a transmission signal is input; A second terminal connected to the antenna; A third terminal for outputting a reception signal received by the antenna;
  • At the time of transmission the first switching element is turned on and the second switching element is turned off.
  • the first switching element is turned off and the second switching element is turned on.
  • One or both of the first switching element and the second switching element are: A drain electrode and a source electrode having a comb-like planar shape meshing with each other; A gate electrode provided between the drain electrode and the source electrode and having a meander-shaped planar shape; One or more gate electrode lead portions protruding from the gate electrode; A wireless communication device, comprising: a connecting portion provided to face one or both of the drain electrode and the source electrode and connecting the one or more gate electrode lead portions.

Abstract

　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部とを備えた半導体装置。

Description

半導体装置、アンテナスイッチ回路、および無線通信装置
　本開示は、半導体装置、アンテナスイッチ回路、および無線通信装置に関し、特にソース電極とドレイン電極との間にゲート電極をミアンダ状に配置した半導体装置、この半導体装置を備えたアンテナスイッチ回路、並びにこのアンテナスイッチ回路を備えた無線通信装置に関する。
　携帯電話などの移動体通信システムで用いられる携帯端末には、高周波信号切換え用のスイッチ回路（高周波スイッチ回路）が設けられている。このような高周波スイッチ回路は、ＧａＡｓ系ＦＥＴ（Field Effect Transistor ；電界効果トランジスタ）などのスイッチング素子を直列接続した多段接続構成により、大電力（大振幅）の高周波信号入力時の信号歪みを抑え、最大取扱い電力を増大させるようにしている。
　多段接続構成においてＦＥＴの段数を単純に増加した場合には、ＦＥＴのオン抵抗の増加により挿入損失が悪化するなどの問題が生じうる。ＦＥＴの段数をさほど増加させることなく最大取扱い電力を向上させる方法の一つとして、ＦＥＴのゲート電極とドレイン電極との間、または、ゲート電極とソース電極との間に付加容量を接続する手法が知られている。例えば特許文献１では、ミアンダ形状のゲート電極の折り返し部分に付加容量片を突出形成し、この付加容量片とドレイン電極（またはソース電極）との間に付加容量Ｃａｄｄ／２を形成することが提案されている。
特開２０１２－２８９７７号公報
　しかしながら、特許文献１の構成では、隣り合う二つの付加容量Ｃａｄｄ／２がゲート電極の細い配線を介して接続されているので、抵抗成分およびインダクタンス成分が増大してしまうという問題があった。
　従って、ゲート電極に付加容量を接続した場合にゲート電極に生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大を抑えることが可能な半導体装置、この半導体装置を備えたアンテナスイッチ回路、およびこのアンテナスイッチ回路を備えた無線通信装置を提供することが望ましい。
　本開示の一実施の形態による半導体装置は、以下の（Ａ）～（Ｄ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極
（Ｂ）ドレイン電極とソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極
（Ｃ）ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部
（Ｄ）ドレイン電極およびソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部
　本開示の一実施の形態の半導体装置では、ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部が、連結部により接続されている。連結部は、ドレイン電極（またはソース電極）に対向して設けられており、連結部とドレイン電極（またはソース電極）との間に付加容量が形成されている。
　ここでは、一つ以上のゲート電極引出し部が、連結部により接続されているので、一つ以上のゲート電極引出し部が、配線長が短く、幅の広い連結部によって接続されている。よって、ゲート電極に付加容量を接続した場合にゲート電極に生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大が抑えられる。
　本開示の一実施の形態によるアンテナスイッチ回路は、送信信号が入力される第１の端子と、アンテナに接続された第２の端子と、アンテナで受信した受信信号を出力する第３の端子と、第１の端子と第２の端子との間に接続された第１のスイッチング素子と、第２の端子と第３の端子との間に接続された第２のスイッチング素子とを備え、送信時に第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ第２のスイッチング素子が非導通状態になり、受信時に第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ第２のスイッチング素子が導通状態になり、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子の一方または両方は、以下の（Ａ）～（Ｄ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極
（Ｂ）ドレイン電極とソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極
（Ｃ）ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部
（Ｄ）ドレイン電極およびソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部
　本開示の一実施の形態のアンテナスイッチ回路では、送信時には第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ第２のスイッチング素子が非導通状態になり、送信信号が第１の端子から入力され、第１のスイッチング素子を介して第２の端子へと出力される。受信時には第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ第２のスイッチング素子が導通状態になり、アンテナで受信した受信信号が第２の端子から入力され、第２のスイッチング素子を介して第３の端子へと出力される。
　本開示の一実施の形態による無線通信装置は、アンテナと、アンテナへの送信信号の入力またはアンテナで受信した受信信号の出力の切り替えを行うアンテナスイッチ回路とを備え、アンテナスイッチ回路は、送信信号が入力される第１の端子と、アンテナに接続された第２の端子と、アンテナで受信した受信信号を出力する第３の端子と、第１の端子と第２の端子との間に接続された第１のスイッチング素子と、第２の端子と第３の端子との間に接続された第２のスイッチング素子とを備え、送信時に第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ第２のスイッチング素子が非導通状態になり、受信時に第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ第２のスイッチング素子が導通状態になり、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子の一方または両方は、以下の（Ａ）～（Ｄ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極
（Ｂ）ドレイン電極とソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極
（Ｃ）ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部
（Ｄ）ドレイン電極およびソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部
　本開示の一実施の形態の無線通信装置では、アンテナスイッチ回路により、アンテナへの送信信号の入力またはアンテナで受信した受信信号の出力の切り替えが行われる。
　本開示の一実施の形態の半導体装置によれば、ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部を設け、この一つ以上のゲート電極引出し部を、連結部により接続するようにしている。よって、ゲート電極に付加容量を接続した場合にゲート電極に生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大を抑えることが可能となる。
　本開示の一実施の形態のアンテナスイッチ回路、または本開示の一実施の形態の無線通信装置によれば、アンテナスイッチ回路の第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子の一方または両方を上記本開示の一実施の形態の半導体装置により構成するようにしたので、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子のゲート電極に付加容量を接続した場合にゲート電極に生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大が抑えられている。よって、回路動作が安定したものとなり、耐入力電力特性や高調波歪特性の向上が可能となる。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の第１の実施の形態に係る半導体装置の構成を表す平面図である。 図１に示した半導体装置のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。 図１に示した半導体装置のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。 図１に示した半導体装置のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。 図１に示した半導体装置のＶ－Ｖ線における断面図である。 図１に示した半導体装置の等価回路を表す図である。 図１に示した半導体装置の変形例を表す平面図である。 参照例１に係る半導体装置の構成を表す平面図である。 図８に示した半導体装置の等価回路を表す図である。 図８に示した半導体装置において、コンタクト部の配置の一例を表す平面図である。 図８に示した半導体装置において、コンタクト部の配置の他の例を表す平面図である。 本開示の第２の実施の形態に係る半導体装置の構成を表す平面図である。 図１２に示した半導体装置のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図である。 図１２に示した半導体装置のＸＩＶ－ＸＩＶ線における断面図である。 図１２に示した半導体装置の変形例を表す平面図である。 図１５に示した半導体装置のＸＶＩ－ＸＶＩ線における断面図である。 図１５に示した半導体装置のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線における断面図である。 本開示の第３の実施の形態に係る半導体装置の構成を表す平面図である。 本開示の第４の実施の形態に係る半導体装置の構成を表す平面図である。 図１９に示した半導体装置の変形例を表す平面図である。 アンテナスイッチ回路の一例を表す回路図である。 アンテナスイッチ回路の他の例を表す回路図である。 アンテナスイッチ回路の更に他の例を表す回路図である。 アンテナスイッチ回路の更に他の例を表す回路図である。 無線通信装置の一例を表すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（マルチゲート構造；複数のゲート電極引出し部を連結部で接続する例）
２．第１の実施の形態の変形例（マルチゲート構造；ソース電極側の連結部とゲート電極のゲート抵抗器近傍の部分との間に、ゲート電極引き回しゲート電極を設ける例）
３．参照例１（複数のゲート電極引出し部を、連結部で接続せず、別々に設ける例）
４．第２の実施の形態（マルチゲート構造；ドレイン電極およびソース電極が拡幅部を有する例）
５．第２の実施の形態の変形例（マルチゲート構造；拡幅部が、平面形状においてゲート電極と重なり合う例）
６．第３の実施の形態（マルチゲート構造；ゲート電極引出し部が、ドレイン電極またはソース電極の櫛歯部分と長辺部分との交差部に設けられている例）
７．第４の実施の形態（シングルゲート構造；ゲート電極引出し部および連結部をドレイン電極側に設ける例）
８．第４の実施の形態の変形例（シングルゲート構造；ゲート電極引出し部および連結部をソース電極側に設ける例）
９．適用例（アンテナスイッチ回路、無線通信装置）
≪第１の実施の形態≫
（複数のゲート電極引出し部を連結部で接続する例）
＜第１の実施の形態の構成＞
　図１は、本開示の第１の実施の形態に係る半導体装置の平面構成を表したものである。この半導体装置１－１は、例えば、携帯端末などの無線通信装置に搭載されるアンテナスイッチ回路のスイッチング素子として用いられるＧａＡｓ系ＦＥＴであり、互いに噛み合う櫛形のドレイン電極１０およびソース電極２０の間の隙間３０に、ミアンダ形の第１のゲート電極４０Ａ、第２のゲート電極４０Ｂおよび第３のゲート電極４０Ｃ（以下、ゲート電極４０と総称する。）を有している。すなわち、この半導体装置１－１は、２本以上のゲート電極４０をもつマルチゲート構造を有し、１本のゲート電極４０をもつシングルゲート構造のＦＥＴを多段接続する場合に比べてオーミック電極領域の面積を削減し、ＦＥＴサイズの縮小が可能となっている。本実施の形態では、例えば第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃを有するトリプルゲート構造を例として説明するが、所望の耐電力性に応じてゲート電極４０の本数は２本（デュアルゲート構造）でもよく、あるいは４本以上でもよい。また、後述するように、ゲート電極４０の本数は１本（シングルゲート構造）でもよい。
　以下の説明および図面において、Ｘはドレイン電極１０およびソース電極２０の櫛形の長辺の方向（図１において左右方向）を表し、Ｙはドレイン電極１０およびソース電極２０の櫛形の短辺つまり櫛歯の方向（図１において上下方向）を表す。Ｚは積層方向（図１において紙面に直交する方向）を表す。
　ドレイン電極１０は、複数（図１では例えば３本）の櫛歯部分１１，１２，１３と、長辺部分１４とを含む櫛形の平面形状を有している。櫛歯部分１１～１３は、長辺部分１４の一方の側（ゲート電極４０側）に、適宜の間隔をあけて互いに平行に、長辺部分１４に対して直交して設けられている。長辺部分１４は、ドレイン端子Ｄに接続されている。
　ドレイン電極１０は、後述する半導体層１００との接続を行うため、ドレイン電極用コンタクト部７１，７２，７３，７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃを有している。ドレイン電極用コンタクト部７１～７３は、櫛歯部分１１～１３のＺ方向下層側にそれぞれ設けられている。ドレイン電極用コンタクト部７４Ａ～７４Ｃは、長辺部分１４のＺ方向下層側に設けられている。
　ソース電極２０は、複数（図１では例えば３本）の櫛歯部分２１，２２，２３と、長辺部分２４とを含む櫛形の平面形状を有している。櫛歯部分２１～２３は、長辺部分２４の一方の側（ゲート電極４０側）に、適宜の間隔をあけて互いに平行に、長辺部分２４に対して直交して設けられている。長辺部分２４は、ソース端子Ｓに接続されている。
　ソース電極２０は、後述する半導体層１００との接続を行うため、ソース電極用コンタクト部８１，８２，８３，８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃを有している。ソース電極用コンタクト部８１～８３は、櫛歯部分２１～２３のＺ方向下層側にそれぞれ設けられている。ドレイン電極用コンタクト部８４Ａ～８４Ｃは、長辺部分２４のＺ方向下層側に設けられている。
　ドレイン電極１０とソース電極２０とは、櫛歯部分１１～１３，２１～２３どうしを互いに噛み合わせて対向配置されている。ドレイン電極１０の櫛歯部分１１～１３とソース電極２０の櫛歯部分２１～２３とは交互に並んでいる。これにより、ドレイン電極１０の櫛歯部分１１～１３とソース電極２０の櫛歯部分２１～２３との間には、ミアンダ形の隙間３０が形成されている。
　ゲート電極４０、ここでは第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃは、隙間３０に等間隔（等ピッチ）または略等間隔に配置され、複数（図１では例えば６ヶ所）の折り返し部分４１，４２，４３，４４，４５，４６を含むミアンダ形の平面形状を有している。第１のゲート電極４０Ａは、ゲート端子Ｇ１に接続されている。第２のゲート電極４０Ｂは、ゲート端子Ｇ２に接続されている。第３のゲート電極４０Ｃは、ゲート端子Ｇ３に接続されている。ゲート端子Ｇ１～Ｇ３は、ゲート抵抗器Ｒｇに接続されている。ゲート抵抗器Ｒｇを介して、外部から制御電圧がゲート電極４０に印加されており、この制御電圧によって半導体装置１－１の導通・非導通が制御されるようになっている。なお、後述するアンテナスイッチ回路においては、このような制御電圧の印加によって高周波スイッチとしてのオン・オフが制御される。
　第１ないし第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃには、後述する半導体層１００との接続をとるため、ゲート電極用コンタクト部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ（図１には図示せず、図２参照。）がそれぞれ設けられている。
　この半導体装置１－１は、ゲート電極引出し部５１，５２，５３，６１，６２，６３と、連結部５４，６４とを有している。ゲート電極引出し部５１～５３は、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４２，４４，４６からドレイン電極１０側に突出して設けられている。ゲート電極引出し部６１～６３は、第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４１，４３，４５からソース電極２０側に突出して設けられている。連結部５４は、ドレイン電極１０に対向して設けられ、ゲート電極引出し部５１～５３を接続している。連結部６４は、ソース電極２０に対向して設けられ、ゲート電極引出し部６１～６３を接続している。これにより、この半導体装置１－１では、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに付加容量Ｃａｄｄを接続した場合に第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大を抑えることが可能となっている。
　連結部５４は、ドレイン電極１０の長辺部分１４の下層側に設けられ、Ｚ方向においてドレイン電極１０の長辺部分１４に対向している。従って、連結部５４と、ドレイン電極１０と、後述する絶縁層１２２とにより、ドレイン電極１０側の付加容量Ｃａｄｄが構成されている。連結部５４は、ゲート電極引出し部５１～５３をドレイン電極１０の長辺部分１４の長手方向（Ｘ方向）に接続している。
　連結部６４は、ソース電極２０の長辺部分２４の下層側に設けられ、Ｚ方向においてソース電極２０の長辺部分２４に対向している。これにより、連結部６４と、ソース電極２０と、後述する絶縁層１２２とにより、ソース電極２０側の付加容量Ｃａｄｄが構成されている。連結部６４は、ゲート電極引出し部６１～６３をソース電極２０の長辺部分２４の長手方向（Ｘ方向）に接続している。
　このように、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに付加容量Ｃａｄｄを接続することにより、大電力（大振幅）の信号が入力された際の耐電力特性を向上させることができ、回路動作を安定したものにすることが可能となる。連結部５４，６４のサイズ、主に図１に示したＹ方向の寸法を変えることにより、付加容量Ｃａｄｄの大きさを適宜調整することが可能となる。
　ゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３は、例えば、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃの折り返し部分４１～４６の先端部または中央部に対向する位置に、ドレイン電極１０またはソース電極２０の長辺部分１４，２４を横断して設けられている。
　ゲート電極引出し部５１は、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４２と連結部５４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部５２は、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４４と連結部５４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部５３は、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４６と連結部５４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部５１～５３の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば、第１のゲート電極４０Ａと連結部５４との間に直線状（Ｉ字状）に設けられている。
　ゲート電極引出し部６１は、第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４１と連結部６４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部６２は、第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４３と連結部６４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部６３は、第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４５と連結部６４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部６１～６３の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば、第３のゲート電極４０Ｃと連結部６４との間に直線状（Ｉ字状）に設けられている。
　ここで、ドレイン電極コンタクト部７４Ａ～７４Ｃおよびソース電極コンタクト部８４Ａ～８４Ｃは、平面形状においてゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３を回避して配置されていることが好ましい。これにより、後述するように、電流成分の回り込みを少なくし、電流経路を短くして、抵抗成分の増加を回避することが可能となる。
　また、ゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３のＸ方向の幅は、狭いほうが好ましい。ドレイン電極コンタクト７４Ａ，７４Ｂ間のＸ方向距離、ドレイン電極コンタクト７４Ｂ，７４Ｃ間のＸ方向距離、ソース電極コンタクト８４Ａ，８４Ｂ間のＸ方向距離、およびソース電極コンタクト８４Ｂ，８４Ｃ間のＸ方向距離を狭くすることが可能となり、電流成分の回り込みを回避し、抵抗成分を低減することが可能となるからである。なお、ゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３のＸ方向の幅は、抵抗低減の観点からはＹ方向で一定であることが好ましいが、インダクタンス成分が問題にならない程度であればＹ方向で異ならせることも可能である。
　図２は、図１に示した半導体装置１－１をＩＩ－ＩＩ線で示すＸ－Ｚ平面で切断した断面構成を表したものである。図３は、図２とはＹ方向の位置が異なるＩＩＩ－ＩＩＩ線で示すＸ－Ｚ平面における断面構成を表したものである。図４は、図１に示した半導体装置１－１をＩＶ－ＩＶ線で示すＹ－Ｚ平面で切断した断面構成を表したものである。図５は、図４とはＸ方向の位置が異なるＶ－Ｖ線で示したＹ－Ｚ平面における断面構成を表したものである。
　ドレイン電極１０，ソース電極２０およびゲート電極４０は、半導体層１００の上に設けられている。半導体層１００とドレイン電極１０またはソース電極２０との間には、絶縁層１２１，１２２が設けられている。半導体層１００とゲート電極４０との間には、絶縁層１２１が設けられている。ドレイン電極１０，ソース電極２０および絶縁層１２２の表面は、絶縁層１２３で覆われている。
　ドレイン電極１０は、絶縁層１２１，１２２の上に設けられ、ドレイン電極用コンタクト部７１～７３，７４Ａ～７４Ｃ（図１参照。）により半導体層１００に接続されている。ドレイン電極用コンタクト部７１～７３，７４Ａ～７４Ｃは、絶縁層１２１，１２２に設けられた接続孔１２３Ｄ内に設けられている。
　ソース電極２０は、絶縁層１２１，１２２の上に設けられ、ソース電極用コンタクト部８１～８３，８４Ａ～８４Ｃ（図１参照。）により半導体層１００に接続されている。ソース電極用コンタクト部８１～８３，８４Ａ～８４Ｃは、絶縁層１２１，１２２に設けられた接続孔１２３Ｓ内に設けられている。
　ゲート電極４０は、絶縁層１２１の上に設けられ、ゲート電極用コンタクト部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃにより半導体層１００に接続されている。ゲート電極用コンタクト部４１Ａ～４１Ｃは、絶縁層１２１に設けられた接続孔１２１Ｇ内に設けられている。
　半導体層１００は、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体からなる基板１１１上に、各々化合物半導体材料からなるバッファ層１１２、下部障壁層１１３、チャネル層１１４、および上部障壁層１１５がこの順に積層された構成を有している。下部障壁層１１３内にはキャリア供給領域１１３Ａが設けられており、上部障壁層１１５内には、キャリア供給領域１１５Ａが設けられている。上部障壁層１１５の表面側には、低抵抗領域１１５Ｇが設けられている。すなわち、この半導体装置１－１は、例えば、ゲート電極４０とチャネル層１１４との間に上部障壁層１１５を備え、上部障壁層１１５内に逆導電型の低抵抗領域１１５Ｇを設けた、いわゆるＪＰＨＥＭＴ（Junction Pseudo ‐morphic High Electron Mobility Transistor ；接合型疑似格子整合型高電子移動度トランジスタ）である。
　基板１１１は、例えば、半絶縁性の単結晶ＧａＡｓ基板やＩｎＰ基板により構成されている。バッファ層１１２は、例えば、不純物を添加しないＧａＡｓにより構成されている。下部障壁層１１３は、例えば、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ混晶により構成されている。下部障壁層１１３内のキャリア供給領域１１３Ａは、例えば、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）を含むＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ混晶により構成されている。下部障壁層１１３のキャリア供給領域１１３Ａ以外の部分は、不純物が添加されていないか、低濃度のｎ型不純物またはｐ型不純物を含んでいてもよい。チャネル層１１４は、例えば、Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ混晶により構成されている。上部障壁層１１５は、例えば、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ混晶により構成されている。上部障壁層１１５内のキャリア供給領域１１５Ａは、例えば、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）を含むＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ混晶により構成されている。上部障壁層１１５のキャリア供給領域１１５Ａ以外の部分は、不純物が添加されていないか、低濃度のｎ型不純物またはｐ型不純物を含んでいてもよい。低抵抗領域１１５Ｇは、チャネル層１１４を走行するキャリアとは逆導電型の不純物を含む。例えばキャリアが電子の場合、低抵抗領域１１５Ｇにはｐ型不純物が含まれている。
（等価回路）
　図６は、この半導体装置１－１の等価回路を表したものである。この半導体装置１－１は、等価的に五つの電界効果トランジスタ（便宜的に第１の等価電界効果トランジスタ９－１，第２の等価電界効果トランジスタ９－２，第３の等価電界効果トランジスタ９－３，第４の等価電界効果トランジスタ９－４，第５の等価電界効果トランジスタ９－５と称する。）が並列に接続されたものと見ることが可能である。
　第１の等価電界効果トランジスタ９－１は、ドレイン電極１０の櫛歯部分１１、ソース電極２０の櫛歯部分２１および第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃによって形成されたと見ることができる等価的な電界効果トランジスタである。第２の等価電界効果トランジスタ９－２は、ドレイン電極１０の櫛歯部分１２、ソース電極２０の櫛歯部分２１および第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃによって形成されたと見ることができる等価的な電界効果トランジスタである。第３の等価電界トランジスタ９－３は、ドレイン電極１０の櫛歯部分１２、ソース電極２０の櫛歯部分２２および第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃによって形成されたと見ることができる等価的な電界効果トランジスタである。第４の等価電界効果トランジスタ９－４は、ドレイン電極１０の櫛歯部分１３、ソース電極２０の櫛歯部分２２および第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃによって形成されたと見ることができる等価的な電界効果トランジスタである。第５の等価電界効果トランジスタ９－５は、ドレイン電極１０の櫛歯部分１３、ソース電極２０の櫛歯部分２３および第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃによって形成されたと見ることができる等価的な電界効果トランジスタである。
　第１ないし第５の等価電界効果トランジスタ９－１～９－５の第２のゲート電極４０Ｂにおいては、各等価電界効果トランジスタ９－１～９－５に応じて、インダクタンス成分Ｌ１３～Ｌ１７が順に生じたと等価な回路となっている。第３のゲート電極４０Ｃにおいては、ゲート端子Ｇ３近傍にインダクタンス成分Ｌ２０が生じる。
　そこで、例えば図７に示したように、ソース電極２０側の付加容量Ｃａｄｄの連結部６４と第３のゲート電極４０Ｃのゲート抵抗器Ｒｇ付近の部分とを、引き回しゲート電極４２により接続することが好ましい。このようにすることにより、図６に示したインダクタンス成分Ｌ２０については非常に小さくすることが可能である。引き回しゲート電極４２は、インダクタンス成分やインピーダンス成分が問題にならない程度の線幅を有することが好ましい。
（参照例１）
　図８は、参照例１に係る半導体装置１－１Ｒの平面構成を表したものである。この参照例１は、複数のゲート電極引出し部５１，５２，６２，６３を、連結部５４，６４で接続することなく、互いに孤立した配置で設けるようにしたものである。この参照例１では、ゲート電極引出し部５１とドレイン電極１０の長辺部分１４との間に、ドレイン電極１０側の付加容量Ｃａｄｄ／２が形成される。ゲート電極引出し部５２とドレイン電極１０の長辺部分１４との間に、ドレイン電極１０側の付加容量Ｃａｄｄ／２が形成される。ゲート電極引出し部６２とソース電極２０の長辺部分２４との間に、ソース電極２０側の付加容量Ｃａｄｄ／２が形成される。ゲート電極引出し部６３とソース電極２０の長辺部分２４との間に、ソース電極２０側の付加容量Ｃａｄｄ／２が形成される。
　図９は、参照例１の半導体装置１－１Ｒの等価回路を表したものである。参照例１では、ソース電極２０側の付加容量Ｃａｄｄ／２に対してはインダクタンス成分Ｌ８，Ｌ９，Ｌ１０が、ドレイン電極１０側の付加容量Ｃａｄｄ／２に対してはインダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２が生じる。加えて、等価回路中には記載されていないが、インピーダンス成分も同様に生じている。これらの影響により、付加容量Ｃａｄｄ／２の効果が損なわれ、耐入力電力特性悪化、高調波歪特性悪化などの問題が引き起こされる。
　加えて、図８には記載されていないが、ドレイン電極１０と半導体層１００との間、またはソース電極２０と半導体層１００との間には、両者を電気的に接続するためのコンタクト部が形成されている。このコンタクト部は、ドレイン電極１０（またはソース電極２０）と半導体層１００とを電気的につなげている。このコンタクト部とゲート電極４０とを平面的に重ねると、両者は電気的に導通してしまうため、両者は離して配置されている。
　例えば、図１０に示したように、例えば、Ｙ方向のみにコンタクト部７１～７３，８１～８３が設けられているとする。この場合、例えば、ソース電極２０のコンタクト部８１からＸ方向に流れた電流成分は、直ちにコンタクト部７１よりドレイン電極１０へ引き出される（電流経路Ｐ１）。しかしながら、コンタクト部８１からＹ方向に流れた電流成分は、コンタクト部７１まで回り込んで流れ込む（電流経路Ｐ２）ため、抵抗成分が大きくなってしまうという問題がある。
　あるいは、図１１に示したように、例えば、付加容量Ｃａｄｄ／２の外側にもコンタクト部７４，８４が設けられている可能性もある。この場合、例えば、ソース電極２０のコンタクト部８１からドレイン電極１０のコンタクト部７４へ電流が流れ込めば（電流経路Ｐ３）、電流経路Ｐ２よりは抵抗成分の増加を抑えることが可能であるが、電流経路Ｐ１と比較すると大きい。また、付加容量Ｃａｄｄ／２のサイズが大きくなり、コンタクト部７４，８４がゲート電極４０より離れた位置に設けられた場合には、電流経路Ｐ２を通して電流が流れることになり、抵抗成分は大きくなる。
　更に、図１０および図１１のいずれの場合も、付加容量Ｃａｄｄ／２を大きくするためには、ゲート電極引出し部５１，５２，６２，６３の突出量を大きくすることが好ましい。その結果、付加容量Ｃａｄｄ／２を含めたＦＥＴサイズを小さくすることが難しくなる。
（本実施の形態と参照例１との対比）
　本実施の形態では、図６の等価回路に示したように、参照例１において第３のゲート電極４０Ｃに生じていたインダクタンス成分Ｌ８，Ｌ９と、第１のゲート電極４０Ａに生じていたインダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２とが解消されている。よって、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに付加容量Ｃａｄｄを接続した場合に第１および第３のゲート電極４０に生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大が抑えられている。
　また、本実施の形態では、図１の平面図に示したように、ドレイン電極用引出し部７４Ａ～７４Ｃ，８４Ａ～８４Ｃは、平面形状においてゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３を回避して配置されている。これにより、ドレイン電極１０の長辺部分１４においては、ドレイン電極用コンタクト部７４Ａ～７４Ｃが、連結部５４よりもゲート電極４０側に配置されることになる。ソース電極２０の長辺部分２４においては、ソース電極用コンタクト部８４Ａ～８４Ｃが、連結部６４よりもゲート電極４０側に配置されることになる。よって、ソース電極用コンタクト部８１～８３からドレイン電極用コンタクト部７４Ａ～７４Ｃに向かうＹ方向の電流経路が短くなり、抵抗成分が小さくなる。
＜第１の実施の形態の製造方法＞
　この半導体装置１－１は、例えば、次のようにして製造することができる。
　まず、基板１１１上に、各々化合物半導体材料からなるバッファ層１１２、下部障壁層１１３、チャネル層１１４、および上部障壁層１１５を順にエピタキシャル成長により形成し、半導体層１００を形成する（図２ないし図５参照。）。
　次いで、半導体層１００上に接続孔１２１Ｇを有する絶縁層１２１を形成する。この接続孔１２１Ｇよりｐ型不純物を導入し、低抵抗領域１１５Ｇを形成する。この絶縁層１２１の上に第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃを形成すると共に、接続孔１２１Ｇ内にゲート電極用コンタクト部４１Ａ～４１Ｃを形成する（図２参照。）。
　このとき、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４２，４４，４６からゲート電極引出し部５１～５３を突出させて形成すると共に、このゲート電極引出し部５１～５３を連結部５４で接続する（図１，図５参照。）。また、第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４１，４３，４５からゲート電極引出し部６１～６３を突出させて形成すると共に、このゲート電極引出し部６１～６３を連結部６４で接続する（図１参照。）。
　続いて、絶縁層１２１，第１ないし第３のゲート電極４０Ａ～４０Ｃ，ゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３の上に絶縁層１２２を形成し、絶縁層１２１，１２２に接続孔１２３Ｄ，１２３Ｓを形成する（図２ないし図４参照。）。なお図示しないが、この接続孔１２３Ｄ，１２３Ｓを形成する領域に、あらかじめオーミック接合された電極層を形成することで、コンタクト抵抗を低減する事が可能である。
　そののち、絶縁層１２２の上にドレイン電極１０を形成すると共に、接続孔１２３Ｄ内にドレイン電極用コンタクト部７１～７３，７４Ａ～７４Ｃを形成する（図１，図２および図４参照。）。また、絶縁層１２２の上にソース電極２０を形成すると共に、接続孔１２３Ｓ内にソース電極用コンタクト部８１～８３，８４Ａ～８４Ｃを形成する（図１参照。）。これにより、ドレイン電極１０と、連結部５４と、絶縁層１２２とによりドレイン電極１０側の付加容量Ｃａｄｄが形成される（図１，図４および図５参照。）と共に、ソース電極２０と、連結部６４と、絶縁層１２２とによりソース電極２０側の付加容量Ｃａｄｄが形成される（図１参照。）。
　続いて、ドレイン電極１０，ソース電極２０および絶縁層１２２の表面に絶縁層１２３を形成する（図２ないし図５参照。）。以上により、図１ないし図５に示した半導体装置１－１が完成する。
＜第１の実施の形態の作用＞
　この半導体装置１－１では、第１のゲート電極４０Ａから突出する複数のゲート電極引出し部５１～５３が、連結部５４により、ドレイン電極１０の櫛形の長辺の方向に接続されている。連結部５４は、ドレイン電極１０の櫛形の長辺に対向して設けられており、連結部５４とドレイン電極１０との間に付加容量Ｃａｄｄが形成されている。
　同様に、第３のゲート電極４０Ｃから突出する複数のゲート電極引出し部６１～６３が、連結部６４により、ソース電極２０の櫛形の長辺の方向に接続されている。連結部６４は、ソース電極２０の櫛形の長辺に対向して設けられており、連結部６４とソース電極２０との間に付加容量Ｃａｄｄが形成されている。
　ここでは、複数のゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３が、連結部５４，６４によりドレイン電極１０（またはソース電極２０）の櫛形の長辺の方向に接続されているので、複数のゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３が、配線長が短く、幅の広い連結部５４，６４によって接続されている。よって、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに付加容量Ｃａｄｄを接続した場合に第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに生じるインダクタンス成分、インピーダンス成分が非常に小さくなる。従って、この半導体装置１－１を後述するアンテナスイッチ回路に用いた場合に、耐入力電力特性が向上し、高調波歪特性も向上する。
　更に、ドレイン電極１０側の複数のゲート電極引出し部５１～５３が連結部５４によって接続されることにより一つに繋がった付加容量Ｃａｄｄが形成されていると共に、ソース電極２０側の複数のゲート電極引出し部６１～６３が連結部６４によって接続されることにより一つに繋がった付加容量Ｃａｄｄが形成されている。よって、複数のゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３の間の空きスペースがなくなって素子面積が効率的に使用され、レイアウト効率が高くなり、半導体装置１－１のサイズが縮小される。
　このように本実施の形態では、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃから突出する複数のゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３を設け、この複数のゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３を、連結部５４，６４により、ドレイン電極１０（またはソース電極２０）の櫛形の長辺の方向に接続するようにしている。よって、第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに付加容量Ｃａｄｄを接続した場合に第１および第３のゲート電極４０Ａ，４０Ｃに生じる抵抗成分およびインダクタンス成分の増大を抑えることが可能となる。従って、この半導体装置１－１を後述するアンテナスイッチ回路に用いた場合に、回路動作を安定したものにすることが可能となり、耐入力電力特性の向上や高調波歪特性の向上が可能となる。
　また、ゲート電極４０を二本以上設けるようにしたので、１本のゲート電極４０をもつシングルゲート構造のＦＥＴを多段接続する場合に比べてオーミック電極領域の面積を削減し、ＦＥＴサイズの縮小が可能となる。
　更に、ドレイン電極用コンタクト部７４Ａ～７４Ｃ，８４Ａ～８４Ｃを、平面形状においてゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３を回避して配置するようにしたので、電流成分の回り込みを少なくし、電流経路を短くして、抵抗成分の増加を回避することが可能となる。
　なお、上記実施の形態では、付加容量Ｃａｄｄが、第１のゲート電極４０Ａのドレイン電極１０側および第３のゲート電極４０Ｃのソース電極２０側の両方に設けられている場合について説明した。しかしながら、付加容量Ｃａｄｄは、回路構成によっては第１のゲート電極４０Ａのドレイン電極１０側および第３のゲート電極４０Ｃのソース電極２０側のいずれか一方に設けられていてもよい。
　また、上記実施の形態は、多様なＦＥＴに対して適用することが可能であり、半導体材料は、Ｓｉ系、ＧａＡｓ系、ＧａＮ系などであってもよいし、ＦＥＴ構造はＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ）、ＪＦＥＴ（Junction Field Effect Transistor）、ＰＨＥＭＴ（Pseudo‐morphic High Electron Mobility Transistor ）、ＪＰＨＥＭＴ、ＭＩＳＰＨＥＭＴ（Metal Insulator Semiconductor Pseudo‐morphic High Electron Mobility Transistor ）、ＭＩＳＪＰＨＥＭＴ（Metal Insulator Semiconductor Junction Pseudo ‐morphic High Electron Mobility Transistor ）などであってもよい。
≪第２の実施の形態≫
（ドレイン電極およびソース電極に拡幅部を設ける例）
＜第２の実施の形態の構成＞
　図１２は、本開示の第２の実施の形態に係る半導体装置１－２の平面構成を表したものである。図１３は、この半導体装置１－２をＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線で表すＸ－Ｚ平面で切断した断面構成を表したものである。図１４は、この半導体装置１－２をＸＩＶ－ＸＩＶ線で示すＹ－Ｚ平面で切断した断面構成を表したものである。
　この半導体装置１－２が、図１を用いて説明した第１の実施の形態の半導体装置１－１と異なるところは、ドレイン電極１０およびソース電極２０が、平面形状においてゲート電極４０に近接する方向に拡張された拡幅部１５，２５を有していることにある。換言すれば、ドレイン電極１０の櫛歯部分１１～１３およびソース電極２０の櫛歯部分２１～２３の幅が第１の実施の形態よりも広くなっている。他の構成は第１の実施の形態と同様であり、また第１の実施の形態と同様にして製造することができる。
　図１２ないし図１４では、拡幅部１５，２５が平面形状においてゲート電極４０と重なり合っていない場合を表している。しかしながら、図１５ないし図１７に示したように、拡幅部１５は、平面形状において第１のゲート電極４０Ａと重なり合っていてもよい。また、拡幅部２５は、平面形状において第３のゲート電極４０Ｃと重なり合っていてもよい。
＜第２の実施の形態の作用・効果＞
　この半導体装置１－２では、ドレイン電極１０およびソース電極が、平面形状においてゲート電極４０に近接する方向に拡張された拡幅部１５，２５を有している。よって、ドレイン電極１０の櫛歯部分１１～１３と第１のゲート電極４０Ａが近接し、両者の間に容量ＣSPL が生じる。また、ソース電極２０の櫛歯部分２１～２３と第３のゲート電極４０Ｃとが近接し、両者の間に容量ＣSPL が生じる。この容量ＣSPL は等価回路的には図２のＣａｄｄと同様の効果を有するため、その分だけ付加容量Ｃａｄｄのサイズ、すなわち連結部５４，６４のサイズを小さくすることが可能となり、結果としてＦＥＴサイズをシュリンクすることが可能となる。更に、櫛歯部分１１～１３，２１～２３のＸ方向の幅が広くなるため、抵抗低減の効果も期待される。
　なお、図示しないが、ドレイン電極１０側の連結部５４およびソース電極２０側の連結部６４のＹ方向の幅を太くするようにしてもよい。
　また、本実施の形態では、付加容量Ｃａｄｄが、第１のゲート電極４０Ａのドレイン電極１０側および第３のゲート電極４０Ｃのソース電極２０側の両方に設けられている場合について説明した。しかしながら、付加容量Ｃａｄｄは、回路構成によっては、第１のゲート電極４０Ａのドレイン電極１０側および第３のゲート電極４０Ｃのソース電極２０側のいずれか一方に設けられていてもよい。
　本実施の形態は、第１の実施の形態と組み合わせることも可能である。これにより、本第２実施形態の効果と合わせて、更に第１の実施の形態の効果を得ることが可能になる。
≪第３の実施の形態≫
（ゲート電極引出し部が、ドレイン電極またはソース電極の櫛歯部分と長辺部分との交差部に設けられている例）
＜第３の実施の形態の構成＞
　図１８は、本開示の第３の実施の形態に係る半導体装置１－３の平面構成を表したものである。この半導体装置１－３が、図１を用いて説明した第１の実施の形態の半導体装置１－１と異なるところは、ゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３が、ドレイン電極１０（またはソース電極２０）の櫛歯部分１１～１３（または櫛歯部分２１～２３）と長辺部分１４（または長辺部分２４）との交差部に設けられていることにある。他の構成は第１の実施の形態と同様である。
　ゲート電極引出し部５１～５３は、上述したように、ドレイン電極１０の櫛歯部分１１（または櫛歯部分１２，１３）と長辺部分１４との交差部に設けられている。ゲート電極引出し部６１～６３は、上述したように、ソース電極２０の櫛歯部分２１（または櫛歯部分２２，２３）と長辺部分２４との交差部に設けられている。これにより、ドレイン電極用コンタクト部７４Ａ～７４Ｃ（またはソース電極用コンタクト部８４Ａ～８４Ｃ）と、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４２，４４，４６（または第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４１，４３，４５）とが並行配置される部分が長くなる。よって、ゲート電極の折り返し部分４１～４６近傍における抵抗の増加を抑えることが可能となる。
　ゲート電極引出し部５１は、第１のゲート電極４０Ａの折り返し部分４２と連結部５４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部５２は、第１のゲート電極４０Ａの隣り合う二つの折り返し部分４２，４４と連結部５４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部５３は、第１のゲート電極４０Ａの隣り合う二つの折り返し部分４４，４６と連結部５４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部５１～５３の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば、Ｔ字状、Ｙ字状またはＬ字状などである。
　ゲート電極引出し部６１は、第３のゲート電極４０Ｃの隣り合う二つの折り返し部分４１，４３と連結部６４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部６２は、第３のゲート電極４０Ｃの隣り合う二つの折り返し部分４３，４５と連結部６４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部６３は、第３のゲート電極４０Ｃの折り返し部分４５と連結部６４とを繋いでいる。ゲート電極引出し部６１～６３の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば、Ｔ字状またはＬ字状である。
　ここで、ドレイン電極用コンタクト部７１～７３，７４Ａ～７４Ｃおよびソース電極用コンタクト部８１～８３，８４Ａ～８４Ｃは、平面形状においてゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３を回避して配置されていることが好ましい。これにより、電流成分の回り込みを少なくし、抵抗成分の増加を回避することが可能となる。
＜第３の実施の形態の作用・効果＞
　この半導体装置１－３では、ゲート電極引出し部５１～５３が、ドレイン電極１０の櫛歯部分１１～１３の各々と長辺部分１４との交差部に設けられている。また、ゲート電極引出し部６１～６３が、ソース電極２０の櫛歯部分２１～２３の各々と長辺部分２４との交差部に設けられている。よって、ゲート電極４０の折り返し部分４１～４６近傍における抵抗の増加を抑制することが可能となる。
　なお、本実施の形態では、付加容量Ｃａｄｄが、第１のゲート電極４０Ａのドレイン電極１０側および第３のゲート電極４０Ｃのソース電極２０側の両方に設けられている場合について説明した。しかしながら、付加容量Ｃａｄｄは、回路構成によっては第１のゲート電極４０Ａのドレイン電極１０側および第３のゲート電極４０Ｃのソース電極２０側のいずれか一方に設けられていてもよい。
　本実施の形態は、第１の実施の形態への適用に限定されることはなく、第２の実施の形態と組み合わせることも可能である。これにより、本実施の形態の効果と合わせて、更に第２の実施の形態の効果を得ることが可能になる。
≪第４の実施の形態≫
（シングルゲート構造）
　図１９は、本開示の第４の実施の形態に係る半導体装置１－４の平面構成を表したものである。この半導体装置１－４は、ゲート電極４０の本数が１本である（シングルゲート構造）ことを除いては、上記第１の実施の形態と同様の構成を有し、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。
　ゲート電極４０の本数が１本の場合には、付加容量Ｃａｄｄ（ゲート電極引出し部５１～５３，６１～６３および連結部５４，６４）は、ゲート電極４０のドレイン電極１０側およびソース電極２０側のいずれか一方に設ければ足りる。図１９は、付加容量Ｃａｄｄを、ゲート電極４０のドレイン電極１０側に設けた場合を表している。あるいは、回路構成によっては、図２０に示したように、付加容量Ｃａｄｄを、ゲート電極４０のソース電極２０側に設けることも可能である。
　本実施の形態の半導体装置１－４の作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
　本実施の形態は、第１の実施の形態への適用に限定されることはなく、第２または第３の実施の形態と組み合わせることも可能である。これにより、本実施の形態の効果と合わせて、更に第２または第３の実施の形態の効果を得ることが可能になる。
≪適用例≫
（アンテナスイッチ回路、無線通信装置）
　以上の各実施の形態で説明した半導体装置１－１～１－４は、例えば、移動体通信システムなどにおける無線通信装置に用いられ、特にそのアンテナスイッチとして用いられる。このような無線通信装置としては、通信周波数がＵＨＦ（ultra high frequency）帯以上のもので効果が特に発揮される。
　つまり、第１ないし第４の実施の形態で説明した、耐入力電力特性と高調波歪特性に優れた半導体装置１－１～１－４を無線通信装置のアンテナスイッチに用いることにより、無線通信装置の小型化および低消費電力化を図ることが可能になる。特に、携帯通信端末においては、装置の小型化および低消費電力化による使用時間の延長により、携帯性の向上を図ることが可能になる。
　図２１は、アンテナスイッチ回路の一例を表したものである。このアンテナスイッチ回路２－１は、携帯電話などの移動体通信システムに用いられるものであり、例えば、第１の端子ＩＮと、第２の端子ＩＯと、第３の端子ＯＵＴと、第１のスイッチング素子ＳＷ１と、第２のスイッチング素子ＳＷ２とを有している。
　第１の端子ＩＮは、送信信号が入力されるものである。第２の端子ＩＯは、アンテナに接続されている。第３の端子ＯＵＴは、アンテナで受信した受信信号を出力するものである。第１のスイッチング素子ＳＷ１は、第１の端子ＩＮと第２の端子ＩＯとの間に接続されている。第２のスイッチング素子ＳＷ２は、第２の端子ＩＯと第３の端子ＯＵＴとの間に接続されている。第１のスイッチング素子ＳＷ１および第２のスイッチング素子ＳＷ２の一方または両方は、第４の実施の形態に係る半導体装置１－４により構成されている。
　第１の端子ＩＮと電源（この例では接地）との間には、第３のスイッチング素子ＳＷ３が接続されている。第３の端子ＯＵＴと電源（この例では接地）との間には、第４のスイッチング素子ＳＷ４が接続されている。第３のスイッチング素子ＳＷ３および第４のスイッチング素子ＳＷ４の一方または両方は、第４の実施の形態に係る半導体装置１－４により構成されている。
　各半導体装置１－４においては、ゲート電極４０とドレイン電極１０との間、またはゲート電極４０とソース電極２０との間に付加容量Ｃａｄｄが接続されている。
　このアンテナスイッチ回路２－１では、送信時、すなわち、無線通信装置の送信系から送信信号をアンテナへと出力する場合には、第１のスイッチング素子ＳＷ１および第４のスイッチング素子ＳＷ４が導通状態になり、かつ第２のスイッチング素子ＳＷ２および第３のスイッチング素子ＳＷ３が非導通状態になる。このとき、送信信号が、第１の端子ＩＮから入力され、第１のスイッチング素子ＳＷ１を介して第２の端子ＩＯへと出力される。
　受信時、すなわち、アンテナで受信した信号を無線通信装置の受信系へ入力させる場合には、第１のスイッチング素子ＳＷ１および第４のスイッチング素子ＳＷ４が非導通状態になり、かつ第２のスイッチング素子ＳＷ２および第３のスイッチング素子ＳＷ３が導通状態になる。このとき、アンテナで受信した受信信号が、第２の端子ＩＯから入力され、第２のスイッチング素子ＳＷ２を介して第３の端子ＯＵＴへと出力される。
　図２２は、アンテナスイッチ回路の他の例を表したものである。このアンテナスイッチ回路２－２は、第１ないし第４のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４のうちの少なくとも一つを、例えば、第４の実施の形態に係る半導体装置１－４を多段接続（図２２では例えば２段接続）したものにより構成したものである。これにより、このアンテナスイッチ回路２－２では、耐電力性を向上させることが可能となる。
　すなわち、第１のスイッチング素子ＳＷ１は、ソース電極２０とドレイン電極１０との間の一つのゲート電極４０を有する半導体装置１－４を複数個、直列接続したものである。第１のスイッチング素子ＳＷ１は、ソース電極２０、ゲート電極４０、ドレイン電極１０、ソース電極２０、ゲート電極４０、ドレイン電極１０がこの順に配列されたスタック構造をなしている。第２ないし第４のスイッチング素子ＳＷ２～ＳＷ４も同様である。
　また、第１ないし第４のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４の各々においては、スタック構造の両端に位置する半導体装置１－４のソース電極２０側またはドレイン電極１０側に付加容量Ｃａｄｄが接続されている。
　図２３は、アンテナスイッチ回路の更に他の例を表したものである。このアンテナスイッチ回路２－３は、第１ないし第４のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４のうちの少なくとも一つを、例えば、第１ないし第３の実施の形態に係る半導体装置１－１～１－３のいずれかにより構成したものである。これにより、このアンテナスイッチ回路２－３では、耐電力性を向上させることが可能となる。
　また、第１ないし第４のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４の各々においては、各半導体装置１－１～１－３の複数のゲート電極４０のドレイン電極１０側およびソース電極２０側の一方または両方に付加容量Ｃａｄｄが接続されている。
　図２４は、アンテナスイッチ回路の更に他の例を表したものである。このアンテナスイッチ回路２－４は、第１ないし第４のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４を、例えば、第１ないし第３の実施の形態に係る半導体装置１－１～１－３のいずれかを多段接続（図２４では例えば２段接続）したものにより構成したものである。これにより、このアンテナスイッチ回路２－４では、更に耐電力性を向上させることが可能となる。
　すなわち、第１のスイッチング素子ＳＷ１は、ソース電極２０とドレイン電極１０との間の二本以上のゲート電極４０を有するマルチゲート構造の半導体装置１－１～１－３を複数個、直列接続したものである。第１のスイッチング素子ＳＷ１は、例えば、ソース電極２０、ゲート電極４０、ゲート電極４０、ゲート電極４０、ドレイン電極１０、ソース電極２０、ゲート電極４０、ゲート電極４０、ゲート電極４０、ドレイン電極１０がこの順に配列されたスタック構造をなしている。第２ないし第４のスイッチング素子ＳＷ２～ＳＷ４も同様である。
　また、第１ないし第４のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ４の各々においては、各半導体装置１－１～１－３の複数のゲート電極４０のドレイン電極１０側およびソース電極２０側の一方または両方に付加容量Ｃａｄｄが接続されている。
　なお、ここでは図示しないが、第４の実施の形態に係るシングルゲート構造の半導体装置１－４と、第１ないし第３の実施の形態に係るマルチゲート構造の半導体装置１－１～１－３とを備える回路構成を取ることも可能である。
　図２５は、無線通信装置の一例を表したものである。この無線通信装置３－１は、例えば、音声、データ通信、ＬＡＮ接続など多機能を有する携帯電話システムである。無線通信装置３－１は、例えば、アンテナＡＮＴと、アンテナスイッチ回路２と、高電力増幅器ＨＰＡと、高周波集積回路ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）と、ベースバンド部ＢＢと、音声出力部ＭＩＣと、データ出力部ＤＴと、インタフェース部Ｉ／Ｆ（例えば、無線ＬＡＮ（Ｗ－ＬＡＮ；Wireless Local Area Network ）、Bluetooth （登録商標）、他）とを有している。アンテナスイッチ回路２は、図２１ないし図２４に示したアンテナスイッチ回路２－１～２－４のいずれかにより構成されている。高周波集積回路ＲＦＩＣとベースバンド部ＢＢとはインタフェース部Ｉ／Ｆにより接続されている。
　この無線通信装置３－１では、送信時、すなわち、無線通信装置３－１の送信系から送信信号をアンテナＡＮＴへと出力する場合には、ベースバンド部ＢＢから出力される送信信号は、高周波集積回路ＲＦＩＣ、高電力増幅器ＨＰＡ、およびアンテナスイッチ回路３を介してアンテナＡＮＴへと出力される。
　受信時、すなわち、アンテナＡＮＴで受信した信号を無線通信装置の受信系へ入力させる場合には、受信信号は、アンテナスイッチ回路２および高周波集積回路ＲＦＩＣを介してベースバンド部ＢＢに入力される。ベースバンド部ＢＢで処理された信号は、音声出力部ＭＩＣと、データ出力部ＤＴと、インタフェース部Ｉ／Ｆなどの出力部から出力される。
　以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施の形態では、例えば、ドレイン電極１０から複数のゲート電極引出し部５１～５３が引き出され、この複数のゲート電極引出し部５１～５３が連結部５４により接続されている場合について説明した。しかしながら、例えば、ドレイン電極１０から一つのゲート電極引出し部５１が引き出され、この一つのゲート電極引出し部５１に連結部５４が接続されていてもよい。
　例えば、上記実施の形態では、半導体装置１－１～１－４、アンテナスイッチ回路２－１～２－４、および無線通信装置３－１の構成を具体的に挙げて説明したが、半導体装置１－１～１－４、アンテナスイッチ回路２－１～２－４、および無線通信装置３－１は、図示した構成要素を全て備えるものに限定されるものではない。また、一部の構成要素を他の構成要素に置換することも可能である。
　また、上記実施の形態において説明した各層の形状、材料および厚み、または成膜方法等は限定されるものではなく、他の形状、材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法としてもよい。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）
　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、
　前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、
　前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、
　前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部と
　を備えた半導体装置。
（２）
　前記ゲート電極は、二本以上設けられている
　前記（１）記載の半導体装置。
（３）
　前記一つ以上のゲート電極引き出し部および前記連結部は、前記ゲート電極の前記ドレイン電極側および前記ゲート電極の前記ソース電極側のうち一方または両方の側に設けられている
　前記（１）または（２）記載の半導体装置。
（４）
　半導体層と、
　前記半導体層と前記ドレイン電極とを接続するドレイン電極用コンタクト部と、
　前記半導体層と前記ソース電極とを接続するソース電極用コンタクト部と
　を更に備え、
　前記ドレイン電極用コンタクト部および前記ソース電極用コンタクト部は、平面形状において前記ゲート電極引出し部を回避して配置されている
　前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の半導体装置。
（５）
　前記ドレイン電極および前記ソース電極は、複数の櫛歯部分と長辺部分を有し、
　前記ゲート電極引出し部は、前記ドレイン電極または前記ソース電極の前記長辺部分を横断して設けられている
　前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体装置。
（６）
　前記ドレイン電極および前記ソース電極は、複数の櫛歯部分と長辺部分とを有し、
　前記ゲート電極引出し部は、前記ドレイン電極または前記ソース電極の前記複数の櫛歯部分のうちの一つと前記長辺部分との交差部に設けられている
　前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体装置。
（７）
　前記ドレイン電極および前記ソース電極の一方または両方は、平面形状において前記ゲート電極に近接する方向に拡張された拡幅部を有する
　前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の半導体装置。
（８）
　前記拡幅部は、平面形状において前記ゲート電極と重なり合う
　前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の半導体装置。
（９）
　送信信号が入力される第１の端子と、
　アンテナに接続された第２の端子と、
　前記アンテナで受信した受信信号を出力する第３の端子と、
　前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された第１のスイッチング素子と、
　前記第２の端子と前記第３の端子との間に接続された第２のスイッチング素子と
　を備え、
　送信時に前記第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が非導通状態になり、受信時に前記第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が導通状態になり、
　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、
　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、
　前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、
　前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、
　前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部と
　を有するアンテナスイッチ回路。
（１０）
　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、前記ゲート電極を、二本以上有する
　前記（９）記載のアンテナスイッチ回路。
（１１）
　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、複数のスイッチング素子を多段接続してなる
　前記（９）または（１０）記載のアンテナスイッチ回路。
（１２）
　アンテナと、
　前記アンテナへの送信信号の入力または前記アンテナで受信した受信信号の出力の切り替えを行うアンテナスイッチ回路を備え、
　前記アンテナスイッチ回路は、
　送信信号が入力される第１の端子と、
　アンテナに接続された第２の端子と、
　前記アンテナで受信した受信信号を出力する第３の端子と、
　前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された第１のスイッチング素子と、
　前記第２の端子と前記第３の端子との間に接続された第２のスイッチング素子と
　を備え、
　送信時に前記第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が非導通状態になり、受信時に前記第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が導通状態になり、
　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、
　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、
　前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、
　前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、
　前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部と
　を有する無線通信装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０１４年４月１７日に出願された日本特許出願番号２０１４－８５２６３号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (12)

  1. 　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、
    　前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、
    　前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、
    　前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部と
    　を備えた半導体装置。
  2. 　前記ゲート電極は、二本以上設けられている
    　請求項１記載の半導体装置。
  3. 　前記一つ以上のゲート電極引き出し部および前記連結部は、前記ゲート電極の前記ドレイン電極側および前記ゲート電極の前記ソース電極側のうち一方または両方の側に設けられている
    　請求項１記載の半導体装置。
  4. 　半導体層と、
    　前記半導体層と前記ドレイン電極とを接続するドレイン電極用コンタクト部と、
    　前記半導体層と前記ソース電極とを接続するソース電極用コンタクト部と
    　を更に備え、
    　前記ドレイン電極用コンタクト部および前記ソース電極用コンタクト部は、平面形状において前記ゲート電極引出し部を回避して配置されている
    　請求項１記載の半導体装置。
  5. 　前記ドレイン電極および前記ソース電極は、複数の櫛歯部分と長辺部分を有し、
    　前記ゲート電極引出し部は、前記ドレイン電極または前記ソース電極の前記長辺部分を横断して設けられている
    　請求項１記載の半導体装置。
  6. 　前記ドレイン電極および前記ソース電極は、複数の櫛歯部分と長辺部分とを有し、
    　前記ゲート電極引出し部は、前記ドレイン電極または前記ソース電極の前記複数の櫛歯部分のうちの一つと前記長辺部分との交差部に設けられている
    　請求項１記載の半導体装置。
  7. 　前記ドレイン電極および前記ソース電極の一方または両方は、平面形状において前記ゲート電極に近接する方向に拡張された拡幅部を有する
    　請求項１記載の半導体装置。
  8. 　前記拡幅部は、平面形状において前記ゲート電極と重なり合う
    　請求項１記載の半導体装置。
  9. 　送信信号が入力される第１の端子と、
    　アンテナに接続された第２の端子と、
    　前記アンテナで受信した受信信号を出力する第３の端子と、
    　前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された第１のスイッチング素子と、
    　前記第２の端子と前記第３の端子との間に接続された第２のスイッチング素子と
    　を備え、
    　送信時に前記第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が非導通状態になり、受信時に前記第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が導通状態になり、
    　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、
    　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、
    　前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、
    　前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、
    　前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部と
    　を有するアンテナスイッチ回路。
  10. 　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、前記ゲート電極を、二本以上有する
    　請求項９記載のアンテナスイッチ回路。
  11. 　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、複数のスイッチング素子を多段接続してなる
    　請求項９記載のアンテナスイッチ回路。
  12. 　アンテナと、
    　前記アンテナへの送信信号の入力または前記アンテナで受信した受信信号の出力の切り替えを行うアンテナスイッチ回路を備え、
    　前記アンテナスイッチ回路は、
    　送信信号が入力される第１の端子と、
    　アンテナに接続された第２の端子と、
    　前記アンテナで受信した受信信号を出力する第３の端子と、
    　前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された第１のスイッチング素子と、
    　前記第２の端子と前記第３の端子との間に接続された第２のスイッチング素子と
    　を備え、
    　送信時に前記第１のスイッチング素子が導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が非導通状態になり、受信時に前記第１のスイッチング素子が非導通状態になりかつ前記第２のスイッチング素子が導通状態になり、
    　前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の一方または両方は、
    　互いに噛み合う櫛形の平面形状をもつドレイン電極およびソース電極と、
    　前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に設けられ、ミアンダ形の平面形状をもつゲート電極と、
    　前記ゲート電極から突出する一つ以上のゲート電極引出し部と、
    　前記ドレイン電極および前記ソース電極のうち一方または両方に対向して設けられ、前記一つ以上のゲート電極引出し部を接続する連結部と
    　を有する無線通信装置。
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