JP2001284992A - 高周波増幅器及び高周波半導体装置 - Google Patents
高周波増幅器及び高周波半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波トランジスタの接地電極と真のグラウ
ンドとの間のインピーダンスを小さし、高周波特性を高
性能化する。 【解決手段】 高周波トランジスタQ1のソース電極に
は、接地用ボンディング・ワイヤL8及び接地用キャパ
シタC8とからなる第1のLC直列回路及び接地用ボン
ディング・ワイヤL9及び接地用キャパシタC9とから
なる第2のLC直列回路とが並列接続されている。高周
波トランジスタQ2のソース電極には、接地用ボンディ
ング・ワイヤL10及び接地用キャパシタC10とから
なる第3のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤ
L11及び接地用キャパシタC11とからなる第4のL
C直列回路、・・・・・、及び接地用ボンディング・ワイヤ
L13及び接地用キャパシタC13とからなる第6のL
C直列回路とが並列接続され、それぞれ接地されてい
る。
ンドとの間のインピーダンスを小さし、高周波特性を高
性能化する。 【解決手段】 高周波トランジスタQ1のソース電極に
は、接地用ボンディング・ワイヤL8及び接地用キャパ
シタC8とからなる第1のLC直列回路及び接地用ボン
ディング・ワイヤL9及び接地用キャパシタC9とから
なる第2のLC直列回路とが並列接続されている。高周
波トランジスタQ2のソース電極には、接地用ボンディ
ング・ワイヤL10及び接地用キャパシタC10とから
なる第3のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤ
L11及び接地用キャパシタC11とからなる第4のL
C直列回路、・・・・・、及び接地用ボンディング・ワイヤ
L13及び接地用キャパシタC13とからなる第6のL
C直列回路とが並列接続され、それぞれ接地されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波半導体装置の
実装構造に係わり、特にハイブリッド・マイクロ波集積
回路(HMIC)等のマイクロ波帯で動作する高周波半
導体装置の高周波特性を改善出来る実装構造、及びこれ
を用いた高周波増幅器に関する。
実装構造に係わり、特にハイブリッド・マイクロ波集積
回路(HMIC)等のマイクロ波帯で動作する高周波半
導体装置の高周波特性を改善出来る実装構造、及びこれ
を用いた高周波増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の情報通信分野における急速な需要
の伸びにより、通信回線数を増やすことが急務となって
きている。このため、従来あまり使用されていなかった
マイクロ波・ミリ波帯を使用するシステムの実用化が急
ピッチで進められている。高周波帯無線通信器のRF部
は一般的に発振器、シンセサイザ、変調器、電力増幅
器、低雑音増幅器、復調器、アンテナで構成されてい
る。各構成要素は独立した高周波部品の形をとってい
る。これら高周波部品の形体は、HMIC型モジュール
やパッケージ、或いはモノリシック・マイクロ波集積回
路(MMIC)型モジュールやパッケージ等が多く用い
られている。
の伸びにより、通信回線数を増やすことが急務となって
きている。このため、従来あまり使用されていなかった
マイクロ波・ミリ波帯を使用するシステムの実用化が急
ピッチで進められている。高周波帯無線通信器のRF部
は一般的に発振器、シンセサイザ、変調器、電力増幅
器、低雑音増幅器、復調器、アンテナで構成されてい
る。各構成要素は独立した高周波部品の形をとってい
る。これら高周波部品の形体は、HMIC型モジュール
やパッケージ、或いはモノリシック・マイクロ波集積回
路(MMIC)型モジュールやパッケージ等が多く用い
られている。
【0003】半導体集積化技術の飛躍的な発展に伴って
半導体チップ上の回路の集積化が進み、一つの半導体チ
ップ内に形成される回路は、従来の単体高周波トランジ
スタから機器の一つの回路機能を果たす機能回路ブロッ
クへ、更に、複数の機能回路ブロックへと集積化度が高
くなってきている。半導体チップに形成される高周波能
動素子とは、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)、ショッ
トキーゲート型電界効果トランジスタ(MESFET)
等が知られている。
半導体チップ上の回路の集積化が進み、一つの半導体チ
ップ内に形成される回路は、従来の単体高周波トランジ
スタから機器の一つの回路機能を果たす機能回路ブロッ
クへ、更に、複数の機能回路ブロックへと集積化度が高
くなってきている。半導体チップに形成される高周波能
動素子とは、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)、ショッ
トキーゲート型電界効果トランジスタ(MESFET)
等が知られている。
【0004】従来の高周波半導体装置の上面図を図14
に示す。半導体チップ2は、実装基板(以下において
「基板」という。)1へ実装されている。詳細な構造の
図示は省略するが、半導体チップ2には、高周波トラン
ジスタQ1及びQ2とからなる2段増幅回路が形成され
ている。高周波トランジスタQ1及びQ2のそれぞれの
接地電極は、半導体チップ2上のチップ側ボンディング
パッドP111,P112,P113,・・・・・,P13
0に接続され、半導体チップ2上のチップ側ボンディン
グパッドP111,P112,P113,・・・・・,P1
30は、基板1の接地配線(接地メタルパターン)55
に設けられた基板側ボンディングパッドSP111,S
P112,SP113,・・・・・,SP130と接地用ボ
ンディング・ワイヤL111,L112,L113,・・
・・・,L130により電気的に接続されている。接地用
ボンディング・ワイヤL111,L112,L113,
・・・・・,L130は、直径20μm〜300μmの金
(Au)線、アルミニウム(Al)線である。この様な
1本の接地用ボンディング・ワイヤは、1nH程度のイ
ンダクタンス値を有するので、1GHz程度以上の高周
波においては、大きな寄生インピーダンスを有すること
になる。
に示す。半導体チップ2は、実装基板(以下において
「基板」という。)1へ実装されている。詳細な構造の
図示は省略するが、半導体チップ2には、高周波トラン
ジスタQ1及びQ2とからなる2段増幅回路が形成され
ている。高周波トランジスタQ1及びQ2のそれぞれの
接地電極は、半導体チップ2上のチップ側ボンディング
パッドP111,P112,P113,・・・・・,P13
0に接続され、半導体チップ2上のチップ側ボンディン
グパッドP111,P112,P113,・・・・・,P1
30は、基板1の接地配線(接地メタルパターン)55
に設けられた基板側ボンディングパッドSP111,S
P112,SP113,・・・・・,SP130と接地用ボ
ンディング・ワイヤL111,L112,L113,・・
・・・,L130により電気的に接続されている。接地用
ボンディング・ワイヤL111,L112,L113,
・・・・・,L130は、直径20μm〜300μmの金
(Au)線、アルミニウム(Al)線である。この様な
1本の接地用ボンディング・ワイヤは、1nH程度のイ
ンダクタンス値を有するので、1GHz程度以上の高周
波においては、大きな寄生インピーダンスを有すること
になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この様に、マイクロ波
帯での高周波動作においては、浮遊インピーダンス(寄
生インピーダンス)の効果が高周波特性に大きな影響を
与えるようになる。特に、動作周波数が1GHz程度以
上においては、1本の接地用ボンディング・ワイヤが有
する寄生インダクタンス(寄生インピーダンス)値が、
高周波特性に大きな影響を与えるようになる。即ち、寄
生インダクタンスが大きくなるに従って、高周波トラン
ジスタの高周波特性を示す重要な項目である最大安定利
得MSG或いは最大有能利得MAGが小さくなる。
帯での高周波動作においては、浮遊インピーダンス(寄
生インピーダンス)の効果が高周波特性に大きな影響を
与えるようになる。特に、動作周波数が1GHz程度以
上においては、1本の接地用ボンディング・ワイヤが有
する寄生インダクタンス(寄生インピーダンス)値が、
高周波特性に大きな影響を与えるようになる。即ち、寄
生インダクタンスが大きくなるに従って、高周波トラン
ジスタの高周波特性を示す重要な項目である最大安定利
得MSG或いは最大有能利得MAGが小さくなる。
【0006】この結果、半導体チップレベルの(真性
な)高周波利得の高い高周波トランジスタであっても、
実装技術の問題から、本来の性能が発揮出来なくなり、
見かけ上、高周波トランジスタとしての性能が劣化して
しまう。従って、高周波増幅回路の場合、接地用ボンデ
ィング・ワイヤが有する寄生インダクタンス値を低減す
ることが出来る実装技術を採用することが極めて重要に
なる。
な)高周波利得の高い高周波トランジスタであっても、
実装技術の問題から、本来の性能が発揮出来なくなり、
見かけ上、高周波トランジスタとしての性能が劣化して
しまう。従って、高周波増幅回路の場合、接地用ボンデ
ィング・ワイヤが有する寄生インダクタンス値を低減す
ることが出来る実装技術を採用することが極めて重要に
なる。
【0007】この問題を解決する方法として、半導体チ
ップ2上の高周波トランジスタQ1及びQ2の接地電極
から基板1上の基板側ボンディングパッドSP111,
SP112,SP113,・・・・・,SP130までの距
離を出来る限り近づけることが考えられるが、基板1や
半導体チップ2の寸法からくる制約と、アセンブリ工程
に基づくレイアウトのルールからくる制約により、限界
が有る。
ップ2上の高周波トランジスタQ1及びQ2の接地電極
から基板1上の基板側ボンディングパッドSP111,
SP112,SP113,・・・・・,SP130までの距
離を出来る限り近づけることが考えられるが、基板1や
半導体チップ2の寸法からくる制約と、アセンブリ工程
に基づくレイアウトのルールからくる制約により、限界
が有る。
【0008】この問題を解決する別の方法として、接地
用ボンディング・ワイヤL111,L112,L11
3,・・・・・,L130の本数を増やすことにより、イン
ピーダンスを下げることが考えられるが、半導体チップ
2の大きさや半導体チップ2上のレイアウトによって接
地用ボンディング・ワイヤL111,L112,L11
3,・・・・・,L130を接地配線55に接続することが
可能な最大の数が決まってしまい、それ以上は寄生イン
ピーダンスを下げることが出来なかった。
用ボンディング・ワイヤL111,L112,L11
3,・・・・・,L130の本数を増やすことにより、イン
ピーダンスを下げることが考えられるが、半導体チップ
2の大きさや半導体チップ2上のレイアウトによって接
地用ボンディング・ワイヤL111,L112,L11
3,・・・・・,L130を接地配線55に接続することが
可能な最大の数が決まってしまい、それ以上は寄生イン
ピーダンスを下げることが出来なかった。
【0009】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、マイクロ波帯以上の高周
波動作において、高周波能動素子の接地電極と基板の
(真の)グラウンドとの間の寄生インピーダンスの影響
を小さく出来る高周波半導体装置を提供することに有
る。
で、その目的とするところは、マイクロ波帯以上の高周
波動作において、高周波能動素子の接地電極と基板の
(真の)グラウンドとの間の寄生インピーダンスの影響
を小さく出来る高周波半導体装置を提供することに有
る。
【0010】本発明の他の目的は、接地電極と基板の
(真の)グラウンドとの間の寄生インピーダンスを小さ
くし、高周波半導体装置の高周波特性を改善することで
ある。
(真の)グラウンドとの間の寄生インピーダンスを小さ
くし、高周波半導体装置の高周波特性を改善することで
ある。
【0011】本発明の更に他の目的は、広帯域で高周波
特性を高性能化した高周波半導体装置を提供することで
ある。
特性を高性能化した高周波半導体装置を提供することで
ある。
【0012】本発明の更に他の目的は、増幅器を構成し
ている高周波能動素子の接地電極と基板上の接地配線と
の間の寄生インピーダンスを小さくし、高周波特性を高
性能化した高周波増幅器を提供することである。
ている高周波能動素子の接地電極と基板上の接地配線と
の間の寄生インピーダンスを小さくし、高周波特性を高
性能化した高周波増幅器を提供することである。
【0013】本発明の更に他の目的は、より広帯域にお
いて、高周波特性を高性能化した高周波増幅器を提供す
ることである。
いて、高周波特性を高性能化した高周波増幅器を提供す
ることである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第1の特徴は、第1のインピーダンス整
合回路と、この第1のインピーダンス整合回路に第1の
入力信号電極を接続し、更に第1の出力信号電極及び第
1の接地電極とを有する第1の高周波能動素子と、第1
の接地電極に接続されたLC直列回路を含む第1の接地
回路と、第1の出力信号電極に接続された第2のインピ
ーダンス整合回路とから少なくとも構成された高周波増
幅器であることである。第1のインピーダンス整合回路
は入力インピーダンス整合回路、第2のインピーダンス
整合回路は段間インピーダンス整合回路でも、出力イン
ピーダンス整合回路に対応させて考えてもかまわない。
或いは、第1のインピーダンス整合回路を段間インピー
ダンス整合回路に対応させて考えてもかまわない。
めに、本発明の第1の特徴は、第1のインピーダンス整
合回路と、この第1のインピーダンス整合回路に第1の
入力信号電極を接続し、更に第1の出力信号電極及び第
1の接地電極とを有する第1の高周波能動素子と、第1
の接地電極に接続されたLC直列回路を含む第1の接地
回路と、第1の出力信号電極に接続された第2のインピ
ーダンス整合回路とから少なくとも構成された高周波増
幅器であることである。第1のインピーダンス整合回路
は入力インピーダンス整合回路、第2のインピーダンス
整合回路は段間インピーダンス整合回路でも、出力イン
ピーダンス整合回路に対応させて考えてもかまわない。
或いは、第1のインピーダンス整合回路を段間インピー
ダンス整合回路に対応させて考えてもかまわない。
【0015】本発明の第1の特徴に係る高周波増幅器に
用いる第1の高周波能動素子として、マイクロ波帯で動
作するHEMT、HBT、MESFET、絶縁ゲート型
FET、静電誘導トランジスタ(SIT)等種々の半導
体能動素子が使用出来る。
用いる第1の高周波能動素子として、マイクロ波帯で動
作するHEMT、HBT、MESFET、絶縁ゲート型
FET、静電誘導トランジスタ(SIT)等種々の半導
体能動素子が使用出来る。
【0016】HEMT、MESFET、絶縁ゲート型F
ET、SITにおいては、接地モードとして、ソース接
地、ドレイン接地、又はゲート接地のいずれかのモード
が使用出来る。又、HBTの接地モードとしては、エミ
ッタ接地、コレクタ接地、又はベース接地のいずれかの
モードが使用出来る。従って、本発明の高周波増幅器に
用いる第1の高周波能動素子の「接地電極」とは、HE
MT、MESFET、絶縁ゲート型FET、SITにお
いては、ソース電極、ドレイン電極、又はゲート電極の
いずれかの電極の意である。同様に、HBTにおいて
は、エミッタ電極、コレクタ電極、又はベース電極のい
ずれかの電極の意である。そして、例えば、ソース接地
モードにおいては、ゲート電極を「入力信号電極」、ド
レイン電極を「出力信号電極」とすることが可能であ
る。又、エミッタ接地モードにおいては、ベース電極を
「入力信号電極」、コレクタ電極を「出力信号電極」と
することが可能である。これらの接地モードは、対象と
する高周波増幅器の使用目的や、特性仕様等に応じて選
択すれば良い。
ET、SITにおいては、接地モードとして、ソース接
地、ドレイン接地、又はゲート接地のいずれかのモード
が使用出来る。又、HBTの接地モードとしては、エミ
ッタ接地、コレクタ接地、又はベース接地のいずれかの
モードが使用出来る。従って、本発明の高周波増幅器に
用いる第1の高周波能動素子の「接地電極」とは、HE
MT、MESFET、絶縁ゲート型FET、SITにお
いては、ソース電極、ドレイン電極、又はゲート電極の
いずれかの電極の意である。同様に、HBTにおいて
は、エミッタ電極、コレクタ電極、又はベース電極のい
ずれかの電極の意である。そして、例えば、ソース接地
モードにおいては、ゲート電極を「入力信号電極」、ド
レイン電極を「出力信号電極」とすることが可能であ
る。又、エミッタ接地モードにおいては、ベース電極を
「入力信号電極」、コレクタ電極を「出力信号電極」と
することが可能である。これらの接地モードは、対象と
する高周波増幅器の使用目的や、特性仕様等に応じて選
択すれば良い。
【0017】本発明の第1の特徴に係る高周波増幅器の
LC直列回路は、接地用インダクタと接地用キャパシタ
とで構成すれば良い。接地用キャパシタは、第1及び第
2電極、及びこの第1及び第2電極に挟まれた誘電体層
から構成される。この接地用キャパシタの第1電極を、
第1の特徴に係る高周波増幅器が搭載された基板の接地
配線に接続し、第2電極を接地用インダクタを介して、
接地電極に電気的により接続すれば良い。このLC直列
回路のインダクタンス値と容量値を動作周波数で直列共
振するような値に選ぶことにより、第1の特徴に係る高
周波増幅器において、動作周波数での高周波能動素子の
接地電極と基板の(真の)グラウンドとの間のインピー
ダンスを小さく出来、高周波増幅器の高周波特性を高性
能化することが可能になる。
LC直列回路は、接地用インダクタと接地用キャパシタ
とで構成すれば良い。接地用キャパシタは、第1及び第
2電極、及びこの第1及び第2電極に挟まれた誘電体層
から構成される。この接地用キャパシタの第1電極を、
第1の特徴に係る高周波増幅器が搭載された基板の接地
配線に接続し、第2電極を接地用インダクタを介して、
接地電極に電気的により接続すれば良い。このLC直列
回路のインダクタンス値と容量値を動作周波数で直列共
振するような値に選ぶことにより、第1の特徴に係る高
周波増幅器において、動作周波数での高周波能動素子の
接地電極と基板の(真の)グラウンドとの間のインピー
ダンスを小さく出来、高周波増幅器の高周波特性を高性
能化することが可能になる。
【0018】本発明の第1の特徴に係る高周波増幅器に
おいて、第1の高周波能動素子は同一の半導体チップ
に、他の回路素子と共にモノリシックに集積化されてい
ても良く、独立した個別素子として、半導体チップに搭
載されていてもかまわない。又、接地用インダクタを、
半田ボール等のバンプで構成し、半導体チップをフリッ
プチップ配置で、基板上に搭載しても良い。バンプを用
いた場合の方が、接地用インダクタとして接地用ボンデ
ィング・ワイヤを用いた場合よりも製造公差の少ないイ
ンダクタンス値を実現出来、且つインダクタンス値を、
小さく出来る。従って、より動作周波数の高い高周波増
幅器に適用出来る。
おいて、第1の高周波能動素子は同一の半導体チップ
に、他の回路素子と共にモノリシックに集積化されてい
ても良く、独立した個別素子として、半導体チップに搭
載されていてもかまわない。又、接地用インダクタを、
半田ボール等のバンプで構成し、半導体チップをフリッ
プチップ配置で、基板上に搭載しても良い。バンプを用
いた場合の方が、接地用インダクタとして接地用ボンデ
ィング・ワイヤを用いた場合よりも製造公差の少ないイ
ンダクタンス値を実現出来、且つインダクタンス値を、
小さく出来る。従って、より動作周波数の高い高周波増
幅器に適用出来る。
【0019】本発明の第2の特徴は、第1のインピーダ
ンス整合回路と、この第1のインピーダンス整合回路に
第1の入力信号電極を接続し、更に第1の出力信号電極
及び第1の接地電極とを有する第1の高周波能動素子
と、第1の接地電極に電気的に並列接続された複数のL
C直列回路からなる第1の接地回路と、第1の出力信号
電極に接続された結合用キャパシタと、この結合用キャ
パシタに接続された第2のインピーダンス整合回路と、
この第2のインピーダンス整合回路に第2の入力信号電
極を接続し、更に第2の出力信号電極及び第2の接地電
極とを有する第2の高周波能動素子と、第2の接地電極
に電気的に並列接続された複数のLC直列回路からなる
第2の接地回路と、第2の出力信号電極に接続された第
3のインピーダンス整合回路とから少なくとも構成され
た高周波増幅器であることである。単純化した2段の高
周波能動素子からなる高周波増幅器であれば、第1のイ
ンピーダンス整合回路は入力インピーダンス整合回路、
第2のインピーダンス整合回路は段間インピーダンス整
合回路、第3のインピーダンス整合回路は出力インピー
ダンス整合回路に対応させて考えることが出来る。第1
の特徴で述べたように、第1及び第2の高周波能動素子
として、マイクロ波帯で動作するHEMT、HBT、M
ESFET、絶縁ゲート型FET、SIT等種々の半導
体能動素子が使用出来る。そして、HEMT、MESF
ET等においては、接地モードとして、ソース接地、ド
レイン接地、又はゲート接地のいずれかのモードが使用
出来る。又、HBTの接地モードとしては、エミッタ接
地、コレクタ接地、又はベース接地のいずれかのモード
が使用出来る。従って、「接地電極」として、HEM
T、MESFET等においては、ソース電極、ドレイン
電極、又はゲート電極のいずれかの電極、HBTにおい
ては、エミッタ電極、コレクタ電極、又はベース電極の
いずれかの電極を選択出来る。
ンス整合回路と、この第1のインピーダンス整合回路に
第1の入力信号電極を接続し、更に第1の出力信号電極
及び第1の接地電極とを有する第1の高周波能動素子
と、第1の接地電極に電気的に並列接続された複数のL
C直列回路からなる第1の接地回路と、第1の出力信号
電極に接続された結合用キャパシタと、この結合用キャ
パシタに接続された第2のインピーダンス整合回路と、
この第2のインピーダンス整合回路に第2の入力信号電
極を接続し、更に第2の出力信号電極及び第2の接地電
極とを有する第2の高周波能動素子と、第2の接地電極
に電気的に並列接続された複数のLC直列回路からなる
第2の接地回路と、第2の出力信号電極に接続された第
3のインピーダンス整合回路とから少なくとも構成され
た高周波増幅器であることである。単純化した2段の高
周波能動素子からなる高周波増幅器であれば、第1のイ
ンピーダンス整合回路は入力インピーダンス整合回路、
第2のインピーダンス整合回路は段間インピーダンス整
合回路、第3のインピーダンス整合回路は出力インピー
ダンス整合回路に対応させて考えることが出来る。第1
の特徴で述べたように、第1及び第2の高周波能動素子
として、マイクロ波帯で動作するHEMT、HBT、M
ESFET、絶縁ゲート型FET、SIT等種々の半導
体能動素子が使用出来る。そして、HEMT、MESF
ET等においては、接地モードとして、ソース接地、ド
レイン接地、又はゲート接地のいずれかのモードが使用
出来る。又、HBTの接地モードとしては、エミッタ接
地、コレクタ接地、又はベース接地のいずれかのモード
が使用出来る。従って、「接地電極」として、HEM
T、MESFET等においては、ソース電極、ドレイン
電極、又はゲート電極のいずれかの電極、HBTにおい
ては、エミッタ電極、コレクタ電極、又はベース電極の
いずれかの電極を選択出来る。
【0020】本発明の第2の特徴に係る高周波増幅器の
LC直列回路は、第1の特徴と同様に、接地用インダク
タと接地用キャパシタとで構成すれば良い。接地用キャ
パシタは、第1及び第2電極、及びこの第1及び第2電
極に挟まれた誘電体層から構成される。この接地用キャ
パシタの第1電極を、第2の特徴に係る高周波増幅器が
搭載された基板の接地配線に接続し、第2電極を接地用
インダクタを介して、接地電極に電気的により接続すれ
ば良い。このLC直列回路のインダクタンス値と容量値
を動作周波数で直列共振するような値に選ぶことによ
り、第2の特徴に係る高周波増幅器において、動作周波
数での高周波能動素子の接地電極と基板の(真の)グラ
ウンドとの間のインピーダンスを小さく出来、高周波増
幅器の高周波特性を高性能化することが可能になる。
LC直列回路は、第1の特徴と同様に、接地用インダク
タと接地用キャパシタとで構成すれば良い。接地用キャ
パシタは、第1及び第2電極、及びこの第1及び第2電
極に挟まれた誘電体層から構成される。この接地用キャ
パシタの第1電極を、第2の特徴に係る高周波増幅器が
搭載された基板の接地配線に接続し、第2電極を接地用
インダクタを介して、接地電極に電気的により接続すれ
ば良い。このLC直列回路のインダクタンス値と容量値
を動作周波数で直列共振するような値に選ぶことによ
り、第2の特徴に係る高周波増幅器において、動作周波
数での高周波能動素子の接地電極と基板の(真の)グラ
ウンドとの間のインピーダンスを小さく出来、高周波増
幅器の高周波特性を高性能化することが可能になる。
【0021】更に、複数のLC直列回路の電気的並列接
続において、複数のLC直列回路を、互いに異なる共振
周波数を有する少なくとも2以上のLC直列回路を含む
ように構成すれば、より広帯域に渡り、高周波トランジ
スタの接地電極と基板の(真の)グラウンドとの間のイ
ンピーダンスを小さく出来る。この結果、より広帯域で
高周波増幅器の高周波特性を高性能化することが可能に
なる。従って、複数の接地用キャパシタは、互いに異な
る容量値を有する少なくとも2以上の接地用キャパシタ
を含むように構成することが好ましい。或いは、複数の
接地用インダクタが、互いに異なるインダクタンス値を
有する少なくとも2以上の接地用インダクタを含むよう
に構成しても、直列共振周波数とを異なるようにするこ
とが可能である。
続において、複数のLC直列回路を、互いに異なる共振
周波数を有する少なくとも2以上のLC直列回路を含む
ように構成すれば、より広帯域に渡り、高周波トランジ
スタの接地電極と基板の(真の)グラウンドとの間のイ
ンピーダンスを小さく出来る。この結果、より広帯域で
高周波増幅器の高周波特性を高性能化することが可能に
なる。従って、複数の接地用キャパシタは、互いに異な
る容量値を有する少なくとも2以上の接地用キャパシタ
を含むように構成することが好ましい。或いは、複数の
接地用インダクタが、互いに異なるインダクタンス値を
有する少なくとも2以上の接地用インダクタを含むよう
に構成しても、直列共振周波数とを異なるようにするこ
とが可能である。
【0022】本発明の第2の特徴に係る高周波増幅器に
おいて、第1及び第2の高周波能動素子は同一の半導体
チップにモノリシックに集積化されていても良く、それ
ぞれ独立した半導体チップに搭載されていてもかまわな
い。又、複数の接地用インダクタを、半田ボール等のバ
ンプで構成し、半導体チップをフリップチップ配置で、
基板上に搭載しても良い。バンプを用いた場合の方が、
接地用インダクタとして接地用ボンディング・ワイヤを
用いた場合よりも製造公差の少ないインダクタンス値を
実現出来、且つインダクタンス値を、小さく出来る。従
って、より動作周波数の高い高周波増幅器に適用出来
る。
おいて、第1及び第2の高周波能動素子は同一の半導体
チップにモノリシックに集積化されていても良く、それ
ぞれ独立した半導体チップに搭載されていてもかまわな
い。又、複数の接地用インダクタを、半田ボール等のバ
ンプで構成し、半導体チップをフリップチップ配置で、
基板上に搭載しても良い。バンプを用いた場合の方が、
接地用インダクタとして接地用ボンディング・ワイヤを
用いた場合よりも製造公差の少ないインダクタンス値を
実現出来、且つインダクタンス値を、小さく出来る。従
って、より動作周波数の高い高周波増幅器に適用出来
る。
【0023】本発明の第3の特徴は、接地配線を持つ基
板と、この基板上に搭載された半導体チップと、この半
導体チップに配置され、入力信号電極、出力信号電極及
び接地電極とを有する高周波能動素子と、基板におい
て、接地配線に、それぞれ電気的に接続した複数の接地
用キャパシタと、この複数の接地用キャパシタのそれぞ
れと、接地電極間を接続する複数の接地用インダクタと
から少なくとも構成された高周波半導体装置であること
である。この高周波半導体装置は、接地電極と接地配線
間に、複数の接地用キャパシタ及び複数の接地用インダ
クタとから構成される複数のLC直列回路を電気的に並
列接続している。
板と、この基板上に搭載された半導体チップと、この半
導体チップに配置され、入力信号電極、出力信号電極及
び接地電極とを有する高周波能動素子と、基板におい
て、接地配線に、それぞれ電気的に接続した複数の接地
用キャパシタと、この複数の接地用キャパシタのそれぞ
れと、接地電極間を接続する複数の接地用インダクタと
から少なくとも構成された高周波半導体装置であること
である。この高周波半導体装置は、接地電極と接地配線
間に、複数の接地用キャパシタ及び複数の接地用インダ
クタとから構成される複数のLC直列回路を電気的に並
列接続している。
【0024】第1の特徴で述べたように、本発明の第3
の特徴に係る高周波能動素子として、マイクロ波帯で動
作するHEMT、HBT、MESFET、絶縁ゲート型
FET、SIT等種々の半導体能動素子が使用出来る。
そして、HEMT、MESFET等においては、接地モ
ードとして、ソース接地、ドレイン接地、又はゲート接
地のいずれかのモードが使用出来る。又、HBTの接地
モードとしては、エミッタ接地、コレクタ接地、又はベ
ース接地のいずれかのモードが使用出来る。従って、
「接地電極」として、HEMT、MESFET等におい
ては、ソース電極、ドレイン電極、又はゲート電極のい
ずれかの電極、HBTにおいては、エミッタ電極、コレ
クタ電極、又はベース電極のいずれかの電極を選択出来
る。
の特徴に係る高周波能動素子として、マイクロ波帯で動
作するHEMT、HBT、MESFET、絶縁ゲート型
FET、SIT等種々の半導体能動素子が使用出来る。
そして、HEMT、MESFET等においては、接地モ
ードとして、ソース接地、ドレイン接地、又はゲート接
地のいずれかのモードが使用出来る。又、HBTの接地
モードとしては、エミッタ接地、コレクタ接地、又はベ
ース接地のいずれかのモードが使用出来る。従って、
「接地電極」として、HEMT、MESFET等におい
ては、ソース電極、ドレイン電極、又はゲート電極のい
ずれかの電極、HBTにおいては、エミッタ電極、コレ
クタ電極、又はベース電極のいずれかの電極を選択出来
る。
【0025】複数の接地用キャパシタのそれぞれは、第
1及び第2電極、及びこの第1及び第2電極に挟まれた
誘電体層から構成される。例えば、平行平板型キャパシ
タであれば、第1及び第2電極は、それぞれ上部電極又
は下部電極のいずれかとすることが可能である。接地用
キャパシタが円筒型キャパシタであれば、第1及び第2
電極は、それぞれ内部電極又は外周電極のいずれかとす
ることが可能である。そして、本発明の第3の特徴に係
る高周波半導体装置においては、この接地用キャパシタ
の第1電極は接地配線に接続され、第2電極は、接地電
極に接地用インダクタを介して電気的により接続され
る。この結果、接地用インダクタと接地用キャパシタと
からなるLC直列回路が構成される。そして、本発明の
第3の特徴に係る高周波半導体装置においては、高周波
能動素子の接地電極と、理想的なグラウンドとなる基板
の接地配線間に、少なくとも2本以上のLC直列回路が
電気的に並列接続される。このLC直列回路のインダク
タンス値と容量値を、高周波半導体装置の動作周波数帯
で直列共振するような値に選ぶことにより、高周波半導
体装置において、動作周波数での高周波能動素子の接地
電極と基板の(真の)グラウンドとの間のインピーダン
スを小さく出来、高周波能動素子の高周波特性を高性能
化することが可能になる。
1及び第2電極、及びこの第1及び第2電極に挟まれた
誘電体層から構成される。例えば、平行平板型キャパシ
タであれば、第1及び第2電極は、それぞれ上部電極又
は下部電極のいずれかとすることが可能である。接地用
キャパシタが円筒型キャパシタであれば、第1及び第2
電極は、それぞれ内部電極又は外周電極のいずれかとす
ることが可能である。そして、本発明の第3の特徴に係
る高周波半導体装置においては、この接地用キャパシタ
の第1電極は接地配線に接続され、第2電極は、接地電
極に接地用インダクタを介して電気的により接続され
る。この結果、接地用インダクタと接地用キャパシタと
からなるLC直列回路が構成される。そして、本発明の
第3の特徴に係る高周波半導体装置においては、高周波
能動素子の接地電極と、理想的なグラウンドとなる基板
の接地配線間に、少なくとも2本以上のLC直列回路が
電気的に並列接続される。このLC直列回路のインダク
タンス値と容量値を、高周波半導体装置の動作周波数帯
で直列共振するような値に選ぶことにより、高周波半導
体装置において、動作周波数での高周波能動素子の接地
電極と基板の(真の)グラウンドとの間のインピーダン
スを小さく出来、高周波能動素子の高周波特性を高性能
化することが可能になる。
【0026】更に、複数のLC直列回路は、高周波半導
体装置の動作周波数帯で直列共振するように構成するの
が好ましい。そして、複数のLC直列回路の電気的並列
接続において、ある一つのLC直列回路の直列共振周波
数と別のLC直列回路の直列共振周波数とを異なるよう
に構成すれば、より広帯域に渡り、動作周波数での高周
波トランジスタの接地電極と基板の(真の)グラウンド
との間のインピーダンスを小さく出来る。この結果、よ
り広帯域で高周波能動素子の高周波特性を高性能化する
ことが可能になる。従って、複数の接地用キャパシタ
は、互いに異なる容量値を有する少なくとも2以上の接
地用キャパシタを含むように構成することが好ましい。
或いは、複数の接地用インダクタが、互いに異なるイン
ダクタンス値を有する少なくとも2以上の接地用インダ
クタを含むように構成しても、直列共振周波数とを異な
るようにすることが可能である。
体装置の動作周波数帯で直列共振するように構成するの
が好ましい。そして、複数のLC直列回路の電気的並列
接続において、ある一つのLC直列回路の直列共振周波
数と別のLC直列回路の直列共振周波数とを異なるよう
に構成すれば、より広帯域に渡り、動作周波数での高周
波トランジスタの接地電極と基板の(真の)グラウンド
との間のインピーダンスを小さく出来る。この結果、よ
り広帯域で高周波能動素子の高周波特性を高性能化する
ことが可能になる。従って、複数の接地用キャパシタ
は、互いに異なる容量値を有する少なくとも2以上の接
地用キャパシタを含むように構成することが好ましい。
或いは、複数の接地用インダクタが、互いに異なるイン
ダクタンス値を有する少なくとも2以上の接地用インダ
クタを含むように構成しても、直列共振周波数とを異な
るようにすることが可能である。
【0027】本発明の第3の特徴に係る高周波半導体装
置において、複数の接地用インダクタは、接地用ボンデ
ィング・ワイヤで構成しても良く、半田ボール等のバン
プで構成しても良い。ある一定の長さを有する導電体で
有れば、マイクロ波帯の高周波では接地用インダクタと
して機能する。接地用インダクタを、バンプで構成する
場合は、半導体チップをフリップチップ配置で、基板上
に搭載することが出来る。バンプを用いた場合の方が、
接地用ボンディング・ワイヤを用いた場合よりも製造公
差の少ないインダクタンス値を実現出来る。しかも、構
造上、インダクタンス値を、接地用ボンディング・ワイ
ヤを用いた場合より小さく出来るため、より動作周波数
の高い回路に適用出来る。
置において、複数の接地用インダクタは、接地用ボンデ
ィング・ワイヤで構成しても良く、半田ボール等のバン
プで構成しても良い。ある一定の長さを有する導電体で
有れば、マイクロ波帯の高周波では接地用インダクタと
して機能する。接地用インダクタを、バンプで構成する
場合は、半導体チップをフリップチップ配置で、基板上
に搭載することが出来る。バンプを用いた場合の方が、
接地用ボンディング・ワイヤを用いた場合よりも製造公
差の少ないインダクタンス値を実現出来る。しかも、構
造上、インダクタンス値を、接地用ボンディング・ワイ
ヤを用いた場合より小さく出来るため、より動作周波数
の高い回路に適用出来る。
【0028】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
第1乃至第6の実施の形態を説明する。以下の図面の記
載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符
号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚
みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のも
のとは異なることに留意すべきである。従って、具体的
な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきもので
ある。又図面相互間においても互いの寸法の関係や比率
が異なる部分が含まれていることは勿論である。
第1乃至第6の実施の形態を説明する。以下の図面の記
載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符
号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚
みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のも
のとは異なることに留意すべきである。従って、具体的
な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきもので
ある。又図面相互間においても互いの寸法の関係や比率
が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【0029】(第1の実施の形態)図1に示すように、
本発明の第1の実施の形態に係る高周波半導体装置は、
ガリウム砒素(GaAs)若しくはインジウム・燐(I
nP)等の半絶縁性半導体基板からなる半導体チップ2
の上に設けられた第1の高周波トランジスタ(第1の高
周波能動素子)Q1と第2の高周波トランジスタ(第2
の高周波能動素子)Q2とを有する2段構成の増幅器を
搭載したHMICである。
本発明の第1の実施の形態に係る高周波半導体装置は、
ガリウム砒素(GaAs)若しくはインジウム・燐(I
nP)等の半絶縁性半導体基板からなる半導体チップ2
の上に設けられた第1の高周波トランジスタ(第1の高
周波能動素子)Q1と第2の高周波トランジスタ(第2
の高周波能動素子)Q2とを有する2段構成の増幅器を
搭載したHMICである。
【0030】具体的には、図1に示すように、入力端子
RFinから出力端子RFoutの間に、結合用キャパ
シタC1,第1の高周波トランジスタQ1、結合用キャ
パシタC2、第2の高周波トランジスタQ2、結合用キ
ャパシタC3の経路で、高周波伝送線路が構成されてい
る。そして、RF信号が入力端子RFinから入力さ
れ、この高周波伝送線路を伝達し、出力端子RFout
から出力される。第1の高周波トランジスタQ1の第1
の接地電極(ソース電極)は、インダクタL8及びキャ
パシタC8とからなる第1のLC直列回路及びインダク
タL9及びキャパシタC9とからなる第2のLC直列回
路との並列回路からなる第1の接地回路により接地され
ている。第1の高周波トランジスタQ1の第1の入力信
号電極(ゲート電極)と結合用キャパシタC1との間に
は、インピーダンス成分Z1及びZ3の直列回路が接続
されている。インピーダンス成分Z1及びZ3の直列回
路の接続点には、インピーダンス成分Z2が接続され、
T型回路(Z1,Z2,Z3)からなる入力インピーダ
ンス整合回路(第1のインピーダンス整合回路)が構成
されている。インピーダンス成分Z2には、直流と高周
波を分離するためのバイパスキャパシタ(デカップリン
グ用キャパシタ)C4及び抵抗R4を介して、直流バイ
アス用電極端子からゲート電圧Vg1が供給出来るよう
に構成されている。第1の高周波トランジスタQ1の第
1の出力信号電極(ドレイン電極)と結合用キャパシタ
C2との接続点には、直流と高周波を分離するためのバ
イパスキャパシタC5及びインピーダンスZ4を介し
て、直流バイアス用電極端子からドレイン電圧Vd1が
供給出来るように構成されている。同様に、第2の高周
波トランジスタQ2の第2の入力信号電極(ゲート電
極)と結合用キャパシタC2との間には、インピーダン
ス成分Z5が接続されている。更に、第2の高周波トラ
ンジスタQ2のゲート電極とインピーダンス成分Z5と
の接続点には、インピーダンス成分Z5と共にL型回路
を構成するインピーダンス成分Z6が接続され、段間イ
ンピーダンス整合回路(第2のインピーダンス整合回
路)を構成している。そして、インピーダンス成分Z6
には、バイパスキャパシタC6及び抵抗R6を介して、
直流バイアス用電極端子からゲート電圧Vg2が供給さ
れる。第2の高周波トランジスタQ2の第2の出力信号
電極(ドレイン電極)と結合用キャパシタC3との間に
は、インピーダンス成分Z7及びZ9の直列回路が接続
されている。インピーダンス成分Z7及びZ9の直列回
路の接続点には、インピーダンス成分Z8が接続され、
T型回路(Z7,Z8,Z9)からなる出力インピーダ
ンス整合回路(第3のインピーダンス整合回路)が構成
されている。インピーダンス成分Z8には、バイパスキ
ャパシタC7を介して、直流バイアス用電極端子からド
レイン電圧Vd2が供給出来るように構成されている。
第2の高周波トランジスタQ2の第2の接地電極(ソー
ス電極)は、インダクタL10及びキャパシタC10と
からなる第3のLC直列回路、インダクタL11及びキ
ャパシタC11とからなる第4のLC直列回路、インダ
クタL12及びキャパシタC12とからなる第5のLC
直列回路及びインダクタL13及びキャパシタC13と
からなる第6のLC直列回路とが電気的に並列接続され
第2の接地回路を構成している。そして、この第2の接
地回路により、第2の高周波トランジスタQ2の第2の
接地電極(ソース電極)は、接地されている。こうし
て、入力端子RFinから入力された高周波信号は結合
用キャパシタC1を通して第1の高周波トランジスタQ
1に入力され、ここで増幅される。増幅された高周波信
号は結合用キャパシタC2を通して、第2の高周波トラ
ンジスタQ2に入力され、ここで増幅され、結合用キャ
パシタC3を通し、出力端子RFoutから外部に出力
される。又、図1中、Z1〜Z9は、配線やボンディン
グワイヤ等で構成されるインピーダンス成分を示してい
る。図1において、破線で示した範囲が、半導体チップ
2に搭載されたMMIC構成の部分であり、破線の外部
は基板上の配線や回路素子である。従って、図1は全体
としてはHMICの等価回路を示している。
RFinから出力端子RFoutの間に、結合用キャパ
シタC1,第1の高周波トランジスタQ1、結合用キャ
パシタC2、第2の高周波トランジスタQ2、結合用キ
ャパシタC3の経路で、高周波伝送線路が構成されてい
る。そして、RF信号が入力端子RFinから入力さ
れ、この高周波伝送線路を伝達し、出力端子RFout
から出力される。第1の高周波トランジスタQ1の第1
の接地電極(ソース電極)は、インダクタL8及びキャ
パシタC8とからなる第1のLC直列回路及びインダク
タL9及びキャパシタC9とからなる第2のLC直列回
路との並列回路からなる第1の接地回路により接地され
ている。第1の高周波トランジスタQ1の第1の入力信
号電極(ゲート電極)と結合用キャパシタC1との間に
は、インピーダンス成分Z1及びZ3の直列回路が接続
されている。インピーダンス成分Z1及びZ3の直列回
路の接続点には、インピーダンス成分Z2が接続され、
T型回路(Z1,Z2,Z3)からなる入力インピーダ
ンス整合回路(第1のインピーダンス整合回路)が構成
されている。インピーダンス成分Z2には、直流と高周
波を分離するためのバイパスキャパシタ(デカップリン
グ用キャパシタ)C4及び抵抗R4を介して、直流バイ
アス用電極端子からゲート電圧Vg1が供給出来るよう
に構成されている。第1の高周波トランジスタQ1の第
1の出力信号電極(ドレイン電極)と結合用キャパシタ
C2との接続点には、直流と高周波を分離するためのバ
イパスキャパシタC5及びインピーダンスZ4を介し
て、直流バイアス用電極端子からドレイン電圧Vd1が
供給出来るように構成されている。同様に、第2の高周
波トランジスタQ2の第2の入力信号電極(ゲート電
極)と結合用キャパシタC2との間には、インピーダン
ス成分Z5が接続されている。更に、第2の高周波トラ
ンジスタQ2のゲート電極とインピーダンス成分Z5と
の接続点には、インピーダンス成分Z5と共にL型回路
を構成するインピーダンス成分Z6が接続され、段間イ
ンピーダンス整合回路(第2のインピーダンス整合回
路)を構成している。そして、インピーダンス成分Z6
には、バイパスキャパシタC6及び抵抗R6を介して、
直流バイアス用電極端子からゲート電圧Vg2が供給さ
れる。第2の高周波トランジスタQ2の第2の出力信号
電極(ドレイン電極)と結合用キャパシタC3との間に
は、インピーダンス成分Z7及びZ9の直列回路が接続
されている。インピーダンス成分Z7及びZ9の直列回
路の接続点には、インピーダンス成分Z8が接続され、
T型回路(Z7,Z8,Z9)からなる出力インピーダ
ンス整合回路(第3のインピーダンス整合回路)が構成
されている。インピーダンス成分Z8には、バイパスキ
ャパシタC7を介して、直流バイアス用電極端子からド
レイン電圧Vd2が供給出来るように構成されている。
第2の高周波トランジスタQ2の第2の接地電極(ソー
ス電極)は、インダクタL10及びキャパシタC10と
からなる第3のLC直列回路、インダクタL11及びキ
ャパシタC11とからなる第4のLC直列回路、インダ
クタL12及びキャパシタC12とからなる第5のLC
直列回路及びインダクタL13及びキャパシタC13と
からなる第6のLC直列回路とが電気的に並列接続され
第2の接地回路を構成している。そして、この第2の接
地回路により、第2の高周波トランジスタQ2の第2の
接地電極(ソース電極)は、接地されている。こうし
て、入力端子RFinから入力された高周波信号は結合
用キャパシタC1を通して第1の高周波トランジスタQ
1に入力され、ここで増幅される。増幅された高周波信
号は結合用キャパシタC2を通して、第2の高周波トラ
ンジスタQ2に入力され、ここで増幅され、結合用キャ
パシタC3を通し、出力端子RFoutから外部に出力
される。又、図1中、Z1〜Z9は、配線やボンディン
グワイヤ等で構成されるインピーダンス成分を示してい
る。図1において、破線で示した範囲が、半導体チップ
2に搭載されたMMIC構成の部分であり、破線の外部
は基板上の配線や回路素子である。従って、図1は全体
としてはHMICの等価回路を示している。
【0031】図2は、図1の回路構成を具体化した本発
明の第1の実施の形態に係るHMICの模式的な平面図
である。基板1の中央部近傍に、半導体チップ2が搭載
されたHMICである。基板1としては、アルミナ(A
l2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、ベリリア
(BeO)等のセラミック基板、樹脂基板、或いはパッ
ケージ用リードフレーム等が使用出来る。樹脂基板とし
ては、ガラス繊維(e−ガラス)で強化したエポキシ樹
脂基板等が使用可能である。このガラス繊維とエポキシ
樹脂との複合基板としては、ANSIの定めるFR−4
グレードの基板が代表的である。半導体チップ2の上に
は、第1の高周波トランジスタQ1、結合用キャパシタ
C2、チップ側ボンディングパッドCP1,CP2,C
P3,CP8,CP9,CP10,CP11及びマイク
ロストリップ線路構成の金属配線等が搭載されている。
ここでは、第1の高周波トランジスタQ1及び第2の高
周波トランジスタQ2は、HEMTであるとして説明す
る。第1の高周波トランジスタQ1及び第2の高周波ト
ランジスタQ2を構成するHEMTは、それぞれ、複数
のゲート電極(第1及び第2の入力信号電極)Gと複数
のドレイン電極(第1及び第2の出力信号電極)Dとが
交差指(インター・ディジタル)状に配置されている。
更に、ゲート電極を挟んで複数のドレイン電極Dと対向
するように、複数のソース電極(第1及び第2の接地電
極)が挿入されている。ゲート電極Gとドレイン電極D
の長手方向に直交する方向に、層間絶縁膜を介して、ソ
ース電極配線Sが形成されている。複数のソース電極
は、層間絶縁膜中のコンタクトホールを介して、ソース
電極配線に接続されている。第1の高周波トランジスタ
Q1及び第2の高周波トランジスタQ2は、例えば、H
BT若しくはMESFET等で他の高周波能動素子で構
成してもかまわない。第2の高周波トランジスタQ2の
ドレイン電極Dは、チップ側ボンディングパッドとして
も機能している。即ち、第1の高周波トランジスタQ1
のゲート電極Gには、マイクロストリップ線路の信号線
が接続されている。この信号線にはチップ側ボンディン
グパッドCP1が接続されている。第1の高周波トラン
ジスタQ1のドレイン電極Dと第2の高周波トランジス
タQ2のゲート電極Gとは、マイクロストリップ線路の
信号線で接続されている。この信号線の中間には結合用
キャパシタとなるMIMキャパシタC2が挿入されてい
る。半導体チップ2の外側の基板1上には、基板側ボン
ディングパッドSP1,SP2,SP3,SP4、及び
接地用キャパシタC8,C9,C10,C11,C1
2,C13が配置されている。更に、基板1の周辺部に
は、入力端子RFin、出力端子RFout、直流バイ
アス用電極端子Vg1,Vg2,VD1,Vd2が配置
されている。
明の第1の実施の形態に係るHMICの模式的な平面図
である。基板1の中央部近傍に、半導体チップ2が搭載
されたHMICである。基板1としては、アルミナ(A
l2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、ベリリア
(BeO)等のセラミック基板、樹脂基板、或いはパッ
ケージ用リードフレーム等が使用出来る。樹脂基板とし
ては、ガラス繊維(e−ガラス)で強化したエポキシ樹
脂基板等が使用可能である。このガラス繊維とエポキシ
樹脂との複合基板としては、ANSIの定めるFR−4
グレードの基板が代表的である。半導体チップ2の上に
は、第1の高周波トランジスタQ1、結合用キャパシタ
C2、チップ側ボンディングパッドCP1,CP2,C
P3,CP8,CP9,CP10,CP11及びマイク
ロストリップ線路構成の金属配線等が搭載されている。
ここでは、第1の高周波トランジスタQ1及び第2の高
周波トランジスタQ2は、HEMTであるとして説明す
る。第1の高周波トランジスタQ1及び第2の高周波ト
ランジスタQ2を構成するHEMTは、それぞれ、複数
のゲート電極(第1及び第2の入力信号電極)Gと複数
のドレイン電極(第1及び第2の出力信号電極)Dとが
交差指(インター・ディジタル)状に配置されている。
更に、ゲート電極を挟んで複数のドレイン電極Dと対向
するように、複数のソース電極(第1及び第2の接地電
極)が挿入されている。ゲート電極Gとドレイン電極D
の長手方向に直交する方向に、層間絶縁膜を介して、ソ
ース電極配線Sが形成されている。複数のソース電極
は、層間絶縁膜中のコンタクトホールを介して、ソース
電極配線に接続されている。第1の高周波トランジスタ
Q1及び第2の高周波トランジスタQ2は、例えば、H
BT若しくはMESFET等で他の高周波能動素子で構
成してもかまわない。第2の高周波トランジスタQ2の
ドレイン電極Dは、チップ側ボンディングパッドとして
も機能している。即ち、第1の高周波トランジスタQ1
のゲート電極Gには、マイクロストリップ線路の信号線
が接続されている。この信号線にはチップ側ボンディン
グパッドCP1が接続されている。第1の高周波トラン
ジスタQ1のドレイン電極Dと第2の高周波トランジス
タQ2のゲート電極Gとは、マイクロストリップ線路の
信号線で接続されている。この信号線の中間には結合用
キャパシタとなるMIMキャパシタC2が挿入されてい
る。半導体チップ2の外側の基板1上には、基板側ボン
ディングパッドSP1,SP2,SP3,SP4、及び
接地用キャパシタC8,C9,C10,C11,C1
2,C13が配置されている。更に、基板1の周辺部に
は、入力端子RFin、出力端子RFout、直流バイ
アス用電極端子Vg1,Vg2,VD1,Vd2が配置
されている。
【0032】入力端子RFinと基板側ボンディングパ
ッドSP1との間には、結合用キャパシタC1を介し
て、マイクロストリップ線路を構成する信号線が接続さ
れている。基板側ボンディングパッドSP1とチップ側
ボンディングパッドCP1との間は、ボンディングワイ
ヤL31で接続されている。出力端子RFoutと基板
側ボンディングパッドSP4との間には、結合用キャパ
シタC3を介して、マイクロストリップ線路を構成する
信号線が接続されている。基板側ボンディングパッドと
なる第2の高周波トランジスタQ2のドレイン電極Dと
基板側ボンディングパッドSP4との間は、ボンディン
グワイヤL34,L35,L36で接続されている。こ
れらのマイクロストリップ線路を構成する信号線は、厚
さ0.1乃至30μmの金(Au)薄膜、銅(Cu)薄
膜、アルミニウム(Al)薄膜等で構成される。
ッドSP1との間には、結合用キャパシタC1を介し
て、マイクロストリップ線路を構成する信号線が接続さ
れている。基板側ボンディングパッドSP1とチップ側
ボンディングパッドCP1との間は、ボンディングワイ
ヤL31で接続されている。出力端子RFoutと基板
側ボンディングパッドSP4との間には、結合用キャパ
シタC3を介して、マイクロストリップ線路を構成する
信号線が接続されている。基板側ボンディングパッドと
なる第2の高周波トランジスタQ2のドレイン電極Dと
基板側ボンディングパッドSP4との間は、ボンディン
グワイヤL34,L35,L36で接続されている。こ
れらのマイクロストリップ線路を構成する信号線は、厚
さ0.1乃至30μmの金(Au)薄膜、銅(Cu)薄
膜、アルミニウム(Al)薄膜等で構成される。
【0033】第1の高周波トランジスタQ1のゲート電
極GにボンディングワイヤL31で接続される基板側ボ
ンディングパッドSP1には、信号線、抵抗R4及び直
流と高周波を分離するためのバイパスキャパシタC4を
介して、直流バイアス用電極端子Vg1からゲート電圧
が供給されている。同様に、第1の高周波トランジスタ
Q1のドレイン電極Dにマイクロストリップ線路の信号
線を介して接続されるチップ側ボンディングパッドCP
3と基板側ボンディングパッドSP3とは、ボンディン
グワイヤL33で接続されている。そして、基板側ボン
ディングパッドSP3には、バイパスキャパシタC5を
介して、直流バイアス用電極端子VD1からドレイン電
圧が供給されている。又、第2の高周波トランジスタQ
2のゲート電極Gにマイクロストリップ線路の信号線を
介して接続されるチップ側ボンディングパッドCP2と
基板側ボンディングパッドSP2とは、ボンディングワ
イヤL32で接続されている。そして、基板側ボンディ
ングパッドSP2には、バイパスキャパシタC6及び抵
抗R6を介して、直流バイアス用電極端子Vg2からゲ
ート電圧が供給されている。更に、第2の高周波トラン
ジスタQ2のドレイン電極DにボンディングワイヤL3
4,L35,L36で接続されている基板側ボンディン
グパッドSP4には、バイパスキャパシタC7を介し
て、直流バイアス用電極端子Vd2からドレイン電圧が
供給されている。第1の高周波トランジスタQ1のチッ
プ側ボンディングパッドCP8とCP9とは、ソース電
極配線で互いに接続されている。同様に、第2の高周波
トランジスタQ2のチップ側ボンディングパッドCP1
0とCP11とは、ソース電極配線で互いに接続されて
いる。
極GにボンディングワイヤL31で接続される基板側ボ
ンディングパッドSP1には、信号線、抵抗R4及び直
流と高周波を分離するためのバイパスキャパシタC4を
介して、直流バイアス用電極端子Vg1からゲート電圧
が供給されている。同様に、第1の高周波トランジスタ
Q1のドレイン電極Dにマイクロストリップ線路の信号
線を介して接続されるチップ側ボンディングパッドCP
3と基板側ボンディングパッドSP3とは、ボンディン
グワイヤL33で接続されている。そして、基板側ボン
ディングパッドSP3には、バイパスキャパシタC5を
介して、直流バイアス用電極端子VD1からドレイン電
圧が供給されている。又、第2の高周波トランジスタQ
2のゲート電極Gにマイクロストリップ線路の信号線を
介して接続されるチップ側ボンディングパッドCP2と
基板側ボンディングパッドSP2とは、ボンディングワ
イヤL32で接続されている。そして、基板側ボンディ
ングパッドSP2には、バイパスキャパシタC6及び抵
抗R6を介して、直流バイアス用電極端子Vg2からゲ
ート電圧が供給されている。更に、第2の高周波トラン
ジスタQ2のドレイン電極DにボンディングワイヤL3
4,L35,L36で接続されている基板側ボンディン
グパッドSP4には、バイパスキャパシタC7を介し
て、直流バイアス用電極端子Vd2からドレイン電圧が
供給されている。第1の高周波トランジスタQ1のチッ
プ側ボンディングパッドCP8とCP9とは、ソース電
極配線で互いに接続されている。同様に、第2の高周波
トランジスタQ2のチップ側ボンディングパッドCP1
0とCP11とは、ソース電極配線で互いに接続されて
いる。
【0034】そして、チップ側ボンディングパッドCP
8と接地用キャパシタC8の上部電極とは、接地用ボン
ディング・ワイヤL8で、チップ側ボンディングパッド
CP9と接地用キャパシタC9の上部電極とは、接地用
ボンディング・ワイヤL9で接続されている。同様に、
チップ側ボンディングパッドCP10と接地用キャパシ
タC10,C13の上部電極とは、それぞれ接地用ボン
ディング・ワイヤL10,L13で接続され、チップ側
ボンディングパッドCP11と接地用キャパシタC1
1,C12の上部電極とは、接地用ボンディング・ワイ
ヤL11,L12で、それぞれ接続されている。この結
果、第1の高周波トランジスタQ1のソース電極(第1
の接地電極)には、接地用ボンディング・ワイヤL8及
び接地用キャパシタC8とからなる第1のLC直列回路
及び接地用ボンディング・ワイヤL9及び接地用キャパ
シタC9とからなる第2のLC直列回路とが電気的に並
列接続され、第1の接地回路を構成し、それぞれ接地さ
れている。又、第2の高周波トランジスタQ2のソース
電極(第2の接地電極)には、接地用ボンディング・ワ
イヤL10及び接地用キャパシタC10とからなる第3
のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL11及
び接地用キャパシタC11とからなる第4のLC直列回
路、接地用ボンディング・ワイヤL12及び接地用キャ
パシタC12とからなる第5のLC直列回路及び接地用
ボンディング・ワイヤL13及び接地用キャパシタC1
3とからなる第6のLC直列回路とが電気的に並列接続
され、第2の接地回路を構成し、それぞれ接地されてい
る。即ち、接地用ボンディング・ワイヤL8〜L13が
本発明の「接地用インダクタ」として機能する。
8と接地用キャパシタC8の上部電極とは、接地用ボン
ディング・ワイヤL8で、チップ側ボンディングパッド
CP9と接地用キャパシタC9の上部電極とは、接地用
ボンディング・ワイヤL9で接続されている。同様に、
チップ側ボンディングパッドCP10と接地用キャパシ
タC10,C13の上部電極とは、それぞれ接地用ボン
ディング・ワイヤL10,L13で接続され、チップ側
ボンディングパッドCP11と接地用キャパシタC1
1,C12の上部電極とは、接地用ボンディング・ワイ
ヤL11,L12で、それぞれ接続されている。この結
果、第1の高周波トランジスタQ1のソース電極(第1
の接地電極)には、接地用ボンディング・ワイヤL8及
び接地用キャパシタC8とからなる第1のLC直列回路
及び接地用ボンディング・ワイヤL9及び接地用キャパ
シタC9とからなる第2のLC直列回路とが電気的に並
列接続され、第1の接地回路を構成し、それぞれ接地さ
れている。又、第2の高周波トランジスタQ2のソース
電極(第2の接地電極)には、接地用ボンディング・ワ
イヤL10及び接地用キャパシタC10とからなる第3
のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL11及
び接地用キャパシタC11とからなる第4のLC直列回
路、接地用ボンディング・ワイヤL12及び接地用キャ
パシタC12とからなる第5のLC直列回路及び接地用
ボンディング・ワイヤL13及び接地用キャパシタC1
3とからなる第6のLC直列回路とが電気的に並列接続
され、第2の接地回路を構成し、それぞれ接地されてい
る。即ち、接地用ボンディング・ワイヤL8〜L13が
本発明の「接地用インダクタ」として機能する。
【0035】図2のA−A方向に沿った断面図を図3
(a)に示す。即ち、図3(a)は、第3及び第4のL
C直列回路の具体的構造を示す模式図である。第1、第
2、第4及び第5のLC直列回路の構造も同様であるこ
とは勿論であり、重複した図示は省略する。基板41の
表面には、厚さ10乃至30μmの銅(Cu)薄膜、ア
ルミニウム(Al)薄膜等で構成される表面配線51,
52,53が形成されている。又、基板41の裏面のほ
ぼ全面には、厚さ10乃至30μmの銅(Cu)薄膜、
アルミニウム(Al)薄膜等で構成される接地配線55
が形成されている。基板41の厚さは、マイクロストリ
ップ線路のインピーダンスを考慮して決めれば良い。基
板41を貫通して、表面配線51,53と接地配線55
とを接続する高導電性材料からなるバイア161,16
2が埋め込まれている。表面配線51,52,53及び
接地配線55の表面にはニッケル(Ni)メッキ層及
び、このニッケルメッキ層の上に形成された金メッキ層
を設けても良い。表面配線51の上には、接地用キャパ
シタC10の下部電極(第1電極)63が半田5により
接続されている。接地用キャパシタC10は、下部電極
63と、下部電極63の上の誘電体層62と、誘電体層
62の上の上部電極(第2電極)61とから構成されて
いる。又、表面配線53の上には、接地用キャパシタC
11の下部電極(第1電極)66が半田5により接続さ
れている。接地用キャパシタC11は、下部電極66
と、下部電極66の上の誘電体層65と、誘電体層65
の上の上部電極(第2電極)64とから構成されてい
る。又、表面配線52の上には、半導体チップ2が導電
性接着剤等のマウント材4により接続されている。そし
て、図3(a)に示すように、チップ側ボンディングパ
ッドCP10と接地用キャパシタC10の上部電極61
とが、接地用ボンディング・ワイヤL10で接続され、
チップ側ボンディングパッドCP10と接地配線55と
の間に、第3のLC直列回路が構成されている。又、チ
ップ側ボンディングパッドCP11と接地用キャパシタ
C11の上部電極64とが、接地用ボンディング・ワイ
ヤL11で接続され、チップ側ボンディングパッドCP
11と接地配線55との間に、第4のLC直列回路が構
成されている。上部電極61,64及び下部電極63,
66は金、銅、アルミニウム等の金属薄膜で構成すれば
良い。又、誘電体層62,65としては、シリコン酸化
膜(SiO2)、シリコン窒化膜(Si3N4)、窒化
アルミニウム、アルミナ等が使用出来る。
(a)に示す。即ち、図3(a)は、第3及び第4のL
C直列回路の具体的構造を示す模式図である。第1、第
2、第4及び第5のLC直列回路の構造も同様であるこ
とは勿論であり、重複した図示は省略する。基板41の
表面には、厚さ10乃至30μmの銅(Cu)薄膜、ア
ルミニウム(Al)薄膜等で構成される表面配線51,
52,53が形成されている。又、基板41の裏面のほ
ぼ全面には、厚さ10乃至30μmの銅(Cu)薄膜、
アルミニウム(Al)薄膜等で構成される接地配線55
が形成されている。基板41の厚さは、マイクロストリ
ップ線路のインピーダンスを考慮して決めれば良い。基
板41を貫通して、表面配線51,53と接地配線55
とを接続する高導電性材料からなるバイア161,16
2が埋め込まれている。表面配線51,52,53及び
接地配線55の表面にはニッケル(Ni)メッキ層及
び、このニッケルメッキ層の上に形成された金メッキ層
を設けても良い。表面配線51の上には、接地用キャパ
シタC10の下部電極(第1電極)63が半田5により
接続されている。接地用キャパシタC10は、下部電極
63と、下部電極63の上の誘電体層62と、誘電体層
62の上の上部電極(第2電極)61とから構成されて
いる。又、表面配線53の上には、接地用キャパシタC
11の下部電極(第1電極)66が半田5により接続さ
れている。接地用キャパシタC11は、下部電極66
と、下部電極66の上の誘電体層65と、誘電体層65
の上の上部電極(第2電極)64とから構成されてい
る。又、表面配線52の上には、半導体チップ2が導電
性接着剤等のマウント材4により接続されている。そし
て、図3(a)に示すように、チップ側ボンディングパ
ッドCP10と接地用キャパシタC10の上部電極61
とが、接地用ボンディング・ワイヤL10で接続され、
チップ側ボンディングパッドCP10と接地配線55と
の間に、第3のLC直列回路が構成されている。又、チ
ップ側ボンディングパッドCP11と接地用キャパシタ
C11の上部電極64とが、接地用ボンディング・ワイ
ヤL11で接続され、チップ側ボンディングパッドCP
11と接地配線55との間に、第4のLC直列回路が構
成されている。上部電極61,64及び下部電極63,
66は金、銅、アルミニウム等の金属薄膜で構成すれば
良い。又、誘電体層62,65としては、シリコン酸化
膜(SiO2)、シリコン窒化膜(Si3N4)、窒化
アルミニウム、アルミナ等が使用出来る。
【0036】図3(a)では、単層の基板41を図示し
たが、基板としては、図3(b)に示すような第1樹脂
層44,第2樹脂層43及び第3樹脂層42からなる積
層基板11を用いてもかまわない。第2樹脂層43と第
3樹脂層42との間に,接地配線55が挟まれている。
第1樹脂層44の表面には、表面配線51,52,53
が形成されている。そして、第3樹脂層42を貫通し
て、表面配線51,53と接地配線55とを接続する高
導電性材料からなるバイア163,164が埋め込まれ
ている。第1樹脂層44と第2樹脂層43との間には、
信号配線56a,56b,・・・・・,56eが挟まれてい
る。これらの信号配線56a,56b,・・・・・,56e
は、図示を省略した他のバイアにより、第3樹脂層42
の上の、図示を省略した他の表面配線に接続されてい
る。第1樹脂層44,第2樹脂層43及び第3樹脂層4
2としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラス繊
維強化エポキシ樹脂等種々の樹脂が使用可能である。他
は、図3(a)の単層の基板41の場合と同様であるの
で、重複した説明を省略する。
たが、基板としては、図3(b)に示すような第1樹脂
層44,第2樹脂層43及び第3樹脂層42からなる積
層基板11を用いてもかまわない。第2樹脂層43と第
3樹脂層42との間に,接地配線55が挟まれている。
第1樹脂層44の表面には、表面配線51,52,53
が形成されている。そして、第3樹脂層42を貫通し
て、表面配線51,53と接地配線55とを接続する高
導電性材料からなるバイア163,164が埋め込まれ
ている。第1樹脂層44と第2樹脂層43との間には、
信号配線56a,56b,・・・・・,56eが挟まれてい
る。これらの信号配線56a,56b,・・・・・,56e
は、図示を省略した他のバイアにより、第3樹脂層42
の上の、図示を省略した他の表面配線に接続されてい
る。第1樹脂層44,第2樹脂層43及び第3樹脂層4
2としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラス繊
維強化エポキシ樹脂等種々の樹脂が使用可能である。他
は、図3(a)の単層の基板41の場合と同様であるの
で、重複した説明を省略する。
【0037】第1及び第2の高周波トランジスタQ1,
Q2のソース電極に接続されたチップ側ボンディングパ
ッドCP8〜CP11には、接地用ボンディング・ワイ
ヤ(接地用インダクタ)L8〜L13により、接地用キ
ャパシタC8〜C13の上部電極若しくは下部電極のい
ずれか一方が接続されれば良い。図4は、第2の高周波
トランジスタQ2のソース電極に接続されたチップ側ボ
ンディングパッドCP10,CP11が、接地用ボンデ
ィング・ワイヤL10,L11により、接地用キャパシ
タC10,C11の下部電極63,64にそれぞれ接続
された場合を示す。図4(a)においては、単層基板4
1の表面には、表面配線51a,51b,52,53
a,53bが形成されている。又、基板41の裏面のほ
ぼ全面には、接地配線55が形成されている。基板41
を貫通して、表面配線51b,53bと接地配線55と
を接続するバイア161,162が埋め込まれている。
表面配線51aの上には、接地用キャパシタC10の下
部電極63が、表面配線53aの上には、接地用キャパ
シタC11の下部電極66が、それぞれ半田5により接
続されている。又、表面配線52の上には、半導体チッ
プ2が導電性接着剤等のマウント材4により接続されて
いる。そして、図4(a)に示すように、チップ側ボン
ディングパッドCP10と表面配線51aとが、接地用
ボンディング・ワイヤL10で接続され、チップ側ボン
ディングパッドCP11と表面配線53aとが、接地用
ボンディング・ワイヤL11で接続されている。更に、
接地用キャパシタC10の上部電極61と表面配線51
bとは、厚さが例えば10μm〜25μmのビームリー
ド(接続配線)71で接続されている。同様に、接地用
キャパシタC11の上部電極64と表面配線53bと
は、接続配線72で接続されている。この結果、チップ
側ボンディングパッドCP10と接地配線55との間
に、第3のLC直列回路が構成され、チップ側ボンディ
ングパッドCP11と接地配線55との間に、第4のL
C直列回路が構成されている。
Q2のソース電極に接続されたチップ側ボンディングパ
ッドCP8〜CP11には、接地用ボンディング・ワイ
ヤ(接地用インダクタ)L8〜L13により、接地用キ
ャパシタC8〜C13の上部電極若しくは下部電極のい
ずれか一方が接続されれば良い。図4は、第2の高周波
トランジスタQ2のソース電極に接続されたチップ側ボ
ンディングパッドCP10,CP11が、接地用ボンデ
ィング・ワイヤL10,L11により、接地用キャパシ
タC10,C11の下部電極63,64にそれぞれ接続
された場合を示す。図4(a)においては、単層基板4
1の表面には、表面配線51a,51b,52,53
a,53bが形成されている。又、基板41の裏面のほ
ぼ全面には、接地配線55が形成されている。基板41
を貫通して、表面配線51b,53bと接地配線55と
を接続するバイア161,162が埋め込まれている。
表面配線51aの上には、接地用キャパシタC10の下
部電極63が、表面配線53aの上には、接地用キャパ
シタC11の下部電極66が、それぞれ半田5により接
続されている。又、表面配線52の上には、半導体チッ
プ2が導電性接着剤等のマウント材4により接続されて
いる。そして、図4(a)に示すように、チップ側ボン
ディングパッドCP10と表面配線51aとが、接地用
ボンディング・ワイヤL10で接続され、チップ側ボン
ディングパッドCP11と表面配線53aとが、接地用
ボンディング・ワイヤL11で接続されている。更に、
接地用キャパシタC10の上部電極61と表面配線51
bとは、厚さが例えば10μm〜25μmのビームリー
ド(接続配線)71で接続されている。同様に、接地用
キャパシタC11の上部電極64と表面配線53bと
は、接続配線72で接続されている。この結果、チップ
側ボンディングパッドCP10と接地配線55との間
に、第3のLC直列回路が構成され、チップ側ボンディ
ングパッドCP11と接地配線55との間に、第4のL
C直列回路が構成されている。
【0038】図4(a)の単層の基板41の代わりに、
図4(b)に示すような第1樹脂層44,第2樹脂層4
3及び第3樹脂層42からなる積層基板11を用いても
かまわない。第2樹脂層43と第3樹脂層42との間
に,接地配線55が挟まれている。第1樹脂層44の表
面には、表面配線51a,51b,52,53a,53
bが形成されている。そして、第3樹脂層42を貫通し
て、表面配線51b,53bと接地配線55とを接続す
る高導電性材料からなるバイア163,164が埋め込
まれている。第1樹脂層44と第2樹脂層43との間に
は、信号配線57a,57b,・・・・・,57iが挟まれ
ている。これらの信号配線57a,57b,・・・・・,5
7iは、図示を省略した他のバイアにより、第3樹脂層
42の上の、図示を省略した他の表面配線に接続されて
いる。他は、図4(a)の単層の基板41の場合と同様
であるので、重複した説明を省略する。
図4(b)に示すような第1樹脂層44,第2樹脂層4
3及び第3樹脂層42からなる積層基板11を用いても
かまわない。第2樹脂層43と第3樹脂層42との間
に,接地配線55が挟まれている。第1樹脂層44の表
面には、表面配線51a,51b,52,53a,53
bが形成されている。そして、第3樹脂層42を貫通し
て、表面配線51b,53bと接地配線55とを接続す
る高導電性材料からなるバイア163,164が埋め込
まれている。第1樹脂層44と第2樹脂層43との間に
は、信号配線57a,57b,・・・・・,57iが挟まれ
ている。これらの信号配線57a,57b,・・・・・,5
7iは、図示を省略した他のバイアにより、第3樹脂層
42の上の、図示を省略した他の表面配線に接続されて
いる。他は、図4(a)の単層の基板41の場合と同様
であるので、重複した説明を省略する。
【0039】図2においては、基板1の中央部近傍に、
第1の高周波トランジスタQ1、結合用キャパシタC2
等が配置されたMMIC構成の半導体チップ2が搭載さ
れたHMICを説明した。しかし、基板1の表面に単体
の高周波トランジスタのみが形成された半導体チップを
複数個搭載したHMICでも良い。図5は、出力段の第
2の高周波トランジスタQ2のみが形成された半導体チ
ップ2の平面図である。この第2の高周波トランジスタ
Q2は、HEMTであるとして説明する。従って、第1
の高周波トランジスタQ1も、他の半導体チップに形成
されている。この第2の高周波トランジスタQ2を構成
するHEMTは、10本のゲート電極215と6本のド
レイン電極211とが交差指(インター・ディジタル)
状に配置されている。更に、10本のゲート電極215
を挟んで、6本のドレイン電極211のそれぞれと対向
するように、5本のソース電極210が挿入されてい
る。ゲート電極215とドレイン電極211の長手方向
に直交する方向に、層間絶縁膜を介して、ソース電極配
線219が形成されている。5本のソース電極210
は、層間絶縁膜中のコンタクトホールCH11,CH1
2,・・・・・,CH51,CH52を介して、ソース電極
配線219に接続されている(図7(b)は、図5のB
−B方向に沿った断面図である。)。第2の高周波トラ
ンジスタQ2のドレイン電極211は、チップ側ボンデ
ィングパッドとしても機能している。第2の高周波トラ
ンジスタQ2のゲート電極215と基板側ボンディング
パッドSP41との間は、2本のボンディングワイヤL
40,L41で接続されている。第2の高周波トランジ
スタQ2のドレイン電極211と基板側ボンディングパ
ッドSP43との間は、6本のボンディングワイヤL4
2〜L48で接続されている。半導体チップ2の近傍の
基板の表面には、接地用キャパシタC51〜C58が配
置されている。それぞれの接地用キャパシタC51〜C
58の一方の電極からは、基板側ボンディングパッドを
有した表面配線が延長形成されている。それぞれの接地
用キャパシタC51〜C58の他方の電極には、バイア
V51〜V58が接続され、バイアV51〜V58は基
板の裏面の接地配線に接続されている。そして、ソース
電極配線219と、それぞれの接地用キャパシタC51
〜C58の基板側ボンディングパッドとは、接地用ボン
ディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L51〜L58
で接続されている。この結果、第2の高周波トランジス
タQ2のソース電極210には、接地用ボンディング・
ワイヤL51及び接地用キャパシタC51とからなる第
1のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL52
及び接地用キャパシタC52とからなる第2のLC直列
回路、・・・・・、接地用ボンディング・ワイヤL58及び
接地用キャパシタC58とからなる第8のLC直列回路
とが電気的に並列接続され、それぞれ接地されている。
第1の高周波トランジスタQ1、結合用キャパシタC2
等が配置されたMMIC構成の半導体チップ2が搭載さ
れたHMICを説明した。しかし、基板1の表面に単体
の高周波トランジスタのみが形成された半導体チップを
複数個搭載したHMICでも良い。図5は、出力段の第
2の高周波トランジスタQ2のみが形成された半導体チ
ップ2の平面図である。この第2の高周波トランジスタ
Q2は、HEMTであるとして説明する。従って、第1
の高周波トランジスタQ1も、他の半導体チップに形成
されている。この第2の高周波トランジスタQ2を構成
するHEMTは、10本のゲート電極215と6本のド
レイン電極211とが交差指(インター・ディジタル)
状に配置されている。更に、10本のゲート電極215
を挟んで、6本のドレイン電極211のそれぞれと対向
するように、5本のソース電極210が挿入されてい
る。ゲート電極215とドレイン電極211の長手方向
に直交する方向に、層間絶縁膜を介して、ソース電極配
線219が形成されている。5本のソース電極210
は、層間絶縁膜中のコンタクトホールCH11,CH1
2,・・・・・,CH51,CH52を介して、ソース電極
配線219に接続されている(図7(b)は、図5のB
−B方向に沿った断面図である。)。第2の高周波トラ
ンジスタQ2のドレイン電極211は、チップ側ボンデ
ィングパッドとしても機能している。第2の高周波トラ
ンジスタQ2のゲート電極215と基板側ボンディング
パッドSP41との間は、2本のボンディングワイヤL
40,L41で接続されている。第2の高周波トランジ
スタQ2のドレイン電極211と基板側ボンディングパ
ッドSP43との間は、6本のボンディングワイヤL4
2〜L48で接続されている。半導体チップ2の近傍の
基板の表面には、接地用キャパシタC51〜C58が配
置されている。それぞれの接地用キャパシタC51〜C
58の一方の電極からは、基板側ボンディングパッドを
有した表面配線が延長形成されている。それぞれの接地
用キャパシタC51〜C58の他方の電極には、バイア
V51〜V58が接続され、バイアV51〜V58は基
板の裏面の接地配線に接続されている。そして、ソース
電極配線219と、それぞれの接地用キャパシタC51
〜C58の基板側ボンディングパッドとは、接地用ボン
ディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L51〜L58
で接続されている。この結果、第2の高周波トランジス
タQ2のソース電極210には、接地用ボンディング・
ワイヤL51及び接地用キャパシタC51とからなる第
1のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL52
及び接地用キャパシタC52とからなる第2のLC直列
回路、・・・・・、接地用ボンディング・ワイヤL58及び
接地用キャパシタC58とからなる第8のLC直列回路
とが電気的に並列接続され、それぞれ接地されている。
【0040】次に、図面を参照して、本発明の第1の実
施例に係る高周波半導体装置の製造方法を説明する。図
6及び図7は本発明の第1の実施例に係る高周波半導体
装置の製造方法を説明する断面図で、HEMTに用いら
れる積層構造ウエハを示したものである。
施例に係る高周波半導体装置の製造方法を説明する。図
6及び図7は本発明の第1の実施例に係る高周波半導体
装置の製造方法を説明する断面図で、HEMTに用いら
れる積層構造ウエハを示したものである。
【0041】(イ)まず、図6(a)に示したように半
絶縁性GaAs等の半導体基板1の上にn型バッファ層
22、n型チャネル層23、n−型スペーサ層24、n
型電子供給層25、n型ショットキーコンタクト層2
6、n+型オーミックコンタクト層27をMOCVD
法、MBE法等により連続的に順次エピタキシャル成長
する。n型チャネル層23は故意には不純物が添加され
ていない、いわゆる「アンドーブ層」である。電子供給
層25から電子が供給されて、n型チャネル層23に2
次元電子ガスが形成される。
絶縁性GaAs等の半導体基板1の上にn型バッファ層
22、n型チャネル層23、n−型スペーサ層24、n
型電子供給層25、n型ショットキーコンタクト層2
6、n+型オーミックコンタクト層27をMOCVD
法、MBE法等により連続的に順次エピタキシャル成長
する。n型チャネル層23は故意には不純物が添加され
ていない、いわゆる「アンドーブ層」である。電子供給
層25から電子が供給されて、n型チャネル層23に2
次元電子ガスが形成される。
【0042】(ロ)そして、シリコン酸化膜(Si
O2)28を、n+型オーミックコンタクト層27の上
全面に堆積する。この後、フォトレジスト膜を酸化膜2
8の上にスピン・コーティングし、所定のマスクを用い
て露光・現像することにより、n +型オーミックコンタ
クト層27の上部の所定の部分のみに開口部を有するの
パタ−ンを形成する。そして、このフォトレジスト膜を
として、酸化膜28を選択的にエッチングし、n+型オ
ーミックコンタクト層27の一部を露出させる。更に、
このフォトレジスト膜/酸化膜からなる複合膜をマスク
下地として、Au−Ge/Ni/Au等のオーミックコ
ンタクト用メタル材料を蒸着する。その後、このフォト
レジスト膜を剥離する。即ち、いわゆるリフトオフ法に
より、図6(b)のように、n+型オーミックコンタク
ト層27にソースオーミック電極210及びドレインオ
ーミック電極211を形成する。ソースオーミック電極
210直下のn+型オーミックコンタクト層27がソー
ス領域に、ドレインオーミック電極211直下のn+型
オーミックコンタクト層27がドレイン領域になる。
O2)28を、n+型オーミックコンタクト層27の上
全面に堆積する。この後、フォトレジスト膜を酸化膜2
8の上にスピン・コーティングし、所定のマスクを用い
て露光・現像することにより、n +型オーミックコンタ
クト層27の上部の所定の部分のみに開口部を有するの
パタ−ンを形成する。そして、このフォトレジスト膜を
として、酸化膜28を選択的にエッチングし、n+型オ
ーミックコンタクト層27の一部を露出させる。更に、
このフォトレジスト膜/酸化膜からなる複合膜をマスク
下地として、Au−Ge/Ni/Au等のオーミックコ
ンタクト用メタル材料を蒸着する。その後、このフォト
レジスト膜を剥離する。即ち、いわゆるリフトオフ法に
より、図6(b)のように、n+型オーミックコンタク
ト層27にソースオーミック電極210及びドレインオ
ーミック電極211を形成する。ソースオーミック電極
210直下のn+型オーミックコンタクト層27がソー
ス領域に、ドレインオーミック電極211直下のn+型
オーミックコンタクト層27がドレイン領域になる。
【0043】(ハ)続いて、ゲート領域に開口を持つフ
ォトレジスト・パターンを形成し、このフォトレジスト
・パターンを用いてゲート領域のオーミックコンタクト
層27をエッチングし、ショットキーコンタクト層26
を露出させる。そして、フォトレジスト膜をスピン・コ
ーティングし、所定のマスクを用いて露光・現像するこ
とにより、露出したショットキーコンタクト層26の上
部の所定の部分のみに開口部を有するフォトレジスト膜
のパタ−ンを形成する。そして、このフォトレジスト膜
を下地に、Ti/Pt/Au等のゲート電極材料を蒸着
する。その後、このフォトレジスト膜を剥離するリフト
オフ加工をして、図7(a)に示すような断面形状がT
型のゲート電極215を、一定ピッチで10本形成す
る。
ォトレジスト・パターンを形成し、このフォトレジスト
・パターンを用いてゲート領域のオーミックコンタクト
層27をエッチングし、ショットキーコンタクト層26
を露出させる。そして、フォトレジスト膜をスピン・コ
ーティングし、所定のマスクを用いて露光・現像するこ
とにより、露出したショットキーコンタクト層26の上
部の所定の部分のみに開口部を有するフォトレジスト膜
のパタ−ンを形成する。そして、このフォトレジスト膜
を下地に、Ti/Pt/Au等のゲート電極材料を蒸着
する。その後、このフォトレジスト膜を剥離するリフト
オフ加工をして、図7(a)に示すような断面形状がT
型のゲート電極215を、一定ピッチで10本形成す
る。
【0044】(ニ)次に、その後、CVD法により、全
面に層間絶縁膜301となる酸化膜(SiO2膜)/窒
化膜(Si3N4膜)からなる厚さ0.8μm〜2μm
の複合膜をゲート電極215、ソースオーミック電極2
10及びドレインオーミック電極211の上に堆積させ
る。更に、図7(b)に示すようにソースオーミック電
極210上の層間絶縁膜301の所定の位置に、フォト
リソグラフィー技術及びRIE法を用いて、コンタクト
ホールCH12を開ける。このとき、ボンディングパッ
ドとなるゲート電極215の上部、及びドレインオーミ
ック電極211の上部も、層間絶縁膜301を選択的に
除去し、ゲート電極215及びドレインオーミック電極
211の一部を露出させる。コンタクトホールCH12
を開口後、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリ
ブデン(Mo)等の高融点金属、これらのシリサイド
(WSi2,TiSi2,MoSi2)等をCVD法、
スパッタリング法、或いは真空蒸着法で堆積し、コンタ
クトホールCH12、及びゲート電極215及びドレイ
ンオーミック電極211の上部の開口部を埋め込む。こ
の結果、コンタクトホールCH12はスタブ金属218
が埋め込まれる。そして、化学的機械研磨(CMP)法
を用いて、表面を平坦化する。
面に層間絶縁膜301となる酸化膜(SiO2膜)/窒
化膜(Si3N4膜)からなる厚さ0.8μm〜2μm
の複合膜をゲート電極215、ソースオーミック電極2
10及びドレインオーミック電極211の上に堆積させ
る。更に、図7(b)に示すようにソースオーミック電
極210上の層間絶縁膜301の所定の位置に、フォト
リソグラフィー技術及びRIE法を用いて、コンタクト
ホールCH12を開ける。このとき、ボンディングパッ
ドとなるゲート電極215の上部、及びドレインオーミ
ック電極211の上部も、層間絶縁膜301を選択的に
除去し、ゲート電極215及びドレインオーミック電極
211の一部を露出させる。コンタクトホールCH12
を開口後、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリ
ブデン(Mo)等の高融点金属、これらのシリサイド
(WSi2,TiSi2,MoSi2)等をCVD法、
スパッタリング法、或いは真空蒸着法で堆積し、コンタ
クトホールCH12、及びゲート電極215及びドレイ
ンオーミック電極211の上部の開口部を埋め込む。こ
の結果、コンタクトホールCH12はスタブ金属218
が埋め込まれる。そして、化学的機械研磨(CMP)法
を用いて、表面を平坦化する。
【0045】(ホ)更に、平坦化された層間絶縁膜30
1の上に、厚さ0.5μm〜2μmのアルミニウム薄膜
をスパッタリング法、或いは真空蒸着法で堆積する。そ
して、フォトリソグラフィー技術及びRIE法を用い
て、図7(b)に示すようにアルミニウム薄膜をパター
ニングし、ソース電極配線219を形成する。
1の上に、厚さ0.5μm〜2μmのアルミニウム薄膜
をスパッタリング法、或いは真空蒸着法で堆積する。そ
して、フォトリソグラフィー技術及びRIE法を用い
て、図7(b)に示すようにアルミニウム薄膜をパター
ニングし、ソース電極配線219を形成する。
【0046】(ヘ)そして、この半導体チップ2を、所
定の表面配線パターン及びバイアが形成された基板1の
上に、マウント材を用いて搭載する。この表面配線パタ
ーンとしては、図5に示す基板側ボンディングパッドS
P41,SP43等が含まれる。又、図5に示すよう
に、接地用キャパシタC51〜C58を、基板1の上の
基板側ボンディングパッドが形成された所定の表面配線
パターンの上に搭載する。そして、超音波ボンダー等を
用いて、ソース電極配線219と、それぞれの接地用キ
ャパシタC51〜C58の一方の電極に接続された基板
側ボンディングパッドとを、接地用ボンディング・ワイ
ヤL51〜L58で互いに接続する。又、ゲート電極2
15と基板側ボンディングパッドSP41との間を、2
本のボンディングワイヤL40,L41で、ドレイン電
極211と基板側ボンディングパッドSP43との間
を、6本のボンディングワイヤL42〜L48で接続す
る。
定の表面配線パターン及びバイアが形成された基板1の
上に、マウント材を用いて搭載する。この表面配線パタ
ーンとしては、図5に示す基板側ボンディングパッドS
P41,SP43等が含まれる。又、図5に示すよう
に、接地用キャパシタC51〜C58を、基板1の上の
基板側ボンディングパッドが形成された所定の表面配線
パターンの上に搭載する。そして、超音波ボンダー等を
用いて、ソース電極配線219と、それぞれの接地用キ
ャパシタC51〜C58の一方の電極に接続された基板
側ボンディングパッドとを、接地用ボンディング・ワイ
ヤL51〜L58で互いに接続する。又、ゲート電極2
15と基板側ボンディングパッドSP41との間を、2
本のボンディングワイヤL40,L41で、ドレイン電
極211と基板側ボンディングパッドSP43との間
を、6本のボンディングワイヤL42〜L48で接続す
る。
【0047】以上で、本発明の第1の実施例に係る高周
波半導体装置の製造方法は終了する。
波半導体装置の製造方法は終了する。
【0048】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態に係る高周波半導体装置の上面図を図8(a)に
示す。本発明の第2の実施の形態に係る高周波半導体装
置は、基板1上に、高周波トランジスタQ1及びQ2と
からなる2段増幅回路が形成された半導体チップ2が搭
載されたHMICである。半導体チップ2の内部の詳細
の図示は省略するが、第1の高周波トランジスタQ1及
び第2の高周波トランジスタQ2の他に、図2と同様
に、結合用キャパシタ、段間インピーダンス整合回路、
マイクロストリップ線路構成の信号配線等がモノリシッ
クに集積化されている。更に、半導体チップ2の周辺部
には、直流バイアス用ボンディングパッドP101,P
102,入力信号用ボンディングパッドP104,出力
信号用ボンディングパッドP107,接地用ボンディン
グパッドP111〜P114,P121〜P130及び
その他のボンディングパッドP103,P105,P1
06,P108が配置されている。接地用ボンディング
パッドP111〜P114は,第1の高周波トランジス
タQ1のソース電極に接続されたチップ側ボンディング
パッドであり、接地用ボンディングパッドP121〜P
130は、第2の高周波トランジスタQ2のソース電極
に接続されたチップ側ボンディングパッドである。
の形態に係る高周波半導体装置の上面図を図8(a)に
示す。本発明の第2の実施の形態に係る高周波半導体装
置は、基板1上に、高周波トランジスタQ1及びQ2と
からなる2段増幅回路が形成された半導体チップ2が搭
載されたHMICである。半導体チップ2の内部の詳細
の図示は省略するが、第1の高周波トランジスタQ1及
び第2の高周波トランジスタQ2の他に、図2と同様
に、結合用キャパシタ、段間インピーダンス整合回路、
マイクロストリップ線路構成の信号配線等がモノリシッ
クに集積化されている。更に、半導体チップ2の周辺部
には、直流バイアス用ボンディングパッドP101,P
102,入力信号用ボンディングパッドP104,出力
信号用ボンディングパッドP107,接地用ボンディン
グパッドP111〜P114,P121〜P130及び
その他のボンディングパッドP103,P105,P1
06,P108が配置されている。接地用ボンディング
パッドP111〜P114は,第1の高周波トランジス
タQ1のソース電極に接続されたチップ側ボンディング
パッドであり、接地用ボンディングパッドP121〜P
130は、第2の高周波トランジスタQ2のソース電極
に接続されたチップ側ボンディングパッドである。
【0049】更に、基板1の上において、半導体チップ
2の近傍には、接地用キャパシタC111〜C114、
C121〜C130が外付けされている。そして、接地
用ボンディングパッドP111〜P114は、それぞれ
接地用キャパシタC111〜C114の一方の電極と接
地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L11
1〜L114で接続されており、接地用ボンディングパ
ッドP121〜P130は、それぞれ接地用キャパシタ
C121〜C130の一方の電極と接地用ボンディング
・ワイヤ(接地用インダクタ)L121〜L130で接
続されている。接地用キャパシタC111〜C114,
C121〜C130のもう一方の電極は、基板1の表面
に配置された接地配線55に接続されている。更に、マ
イクロストリップ線路構成の入力用信号線6aの端部
と、入力信号用ボンディングパッドP104とは、ボン
ディング・ワイヤL104で接続され、マイクロストリ
ップ線路構成の出力用信号線6bの端部と、出力信号用
ボンディングパッドP107とが、ボンディング・ワイ
ヤL107で接続されている。こうして、マイクロ波の
RF信号は、入力用信号線6aから入力信号用ボンディ
ングパッドP104に入力され、半導体チップ2上の高
周波トランジスタQ1及びQ2とからなる2段増幅回路
で増幅され、半導体チップ2上の高周波伝送線路を伝達
する。そして、出力信号用ボンディングパッドP107
から出力用信号線6bへ出力される。
2の近傍には、接地用キャパシタC111〜C114、
C121〜C130が外付けされている。そして、接地
用ボンディングパッドP111〜P114は、それぞれ
接地用キャパシタC111〜C114の一方の電極と接
地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L11
1〜L114で接続されており、接地用ボンディングパ
ッドP121〜P130は、それぞれ接地用キャパシタ
C121〜C130の一方の電極と接地用ボンディング
・ワイヤ(接地用インダクタ)L121〜L130で接
続されている。接地用キャパシタC111〜C114,
C121〜C130のもう一方の電極は、基板1の表面
に配置された接地配線55に接続されている。更に、マ
イクロストリップ線路構成の入力用信号線6aの端部
と、入力信号用ボンディングパッドP104とは、ボン
ディング・ワイヤL104で接続され、マイクロストリ
ップ線路構成の出力用信号線6bの端部と、出力信号用
ボンディングパッドP107とが、ボンディング・ワイ
ヤL107で接続されている。こうして、マイクロ波の
RF信号は、入力用信号線6aから入力信号用ボンディ
ングパッドP104に入力され、半導体チップ2上の高
周波トランジスタQ1及びQ2とからなる2段増幅回路
で増幅され、半導体チップ2上の高周波伝送線路を伝達
する。そして、出力信号用ボンディングパッドP107
から出力用信号線6bへ出力される。
【0050】図8(a)のC−C方向に沿った断面図を
図8(b)に示す。即ち、図8(b)は、接地用キャパ
シタC127及びC128の周辺の接続関係を具体的に
示す模式断面図である。他の接地用キャパシタC111
〜C114,C121〜C126,C129及びC13
0の周辺の接続関係も同様であることは勿論であり、重
複した図示は省略する。基板1の表面には、厚さ10乃
至30μmの銅(Cu)薄膜、アルミニウム(Al)薄
膜等で構成される接地配線55が形成されている。接地
配線55の表面にはニッケル(Ni)メッキ層及び、こ
のニッケルメッキ層の上に形成された金メッキ層を設け
ても良い。接地配線55の上には、接地用キャパシタC
127の下部電極83が半田5により接続されている。
接地用キャパシタC127は、下部電極83と、下部電
極83の上の誘電体層82と、誘電体層82の上の上部
電極81とから構成されている。又、接地配線55の上
には、半導体チップ2が導電性接着剤等のマウント材4
により接続されている。更に、この半導体チップ2を挟
んで、接地用キャパシタC127と対向する、接地配線
55の上の他の位置には、接地用キャパシタC128の
下部電極86が半田5により接続されている。接地用キ
ャパシタC128は、下部電極86と、下部電極86の
上の誘電体層85と、誘電体層85の上の上部電極84
とから構成されている。そして、図8(b)に示すよう
に、チップ側ボンディングパッドP127と接地用キャ
パシタC127の上部電極81とが、接地用ボンディン
グ・ワイヤL127で接続され、チップ側ボンディング
パッドP127と接地配線55との間に、LC直列回路
が構成されている。又、チップ側ボンディングパッドP
128と接地用キャパシタC128の上部電極84と
が、接地用ボンディング・ワイヤL128で接続され、
チップ側ボンディングパッドP128と接地配線55と
の間に、LC直列回路が構成されている。上部電極8
1,84及び下部電極83,86は金、銅、アルミニウ
ム等の金属薄膜で構成すれば良い。又、誘電体層82、
85としては、シリコン酸化膜(SiO2)、シリコン
窒化膜(Si3N4)、窒化アルミニウム、アルミナ等
が使用出来る。
図8(b)に示す。即ち、図8(b)は、接地用キャパ
シタC127及びC128の周辺の接続関係を具体的に
示す模式断面図である。他の接地用キャパシタC111
〜C114,C121〜C126,C129及びC13
0の周辺の接続関係も同様であることは勿論であり、重
複した図示は省略する。基板1の表面には、厚さ10乃
至30μmの銅(Cu)薄膜、アルミニウム(Al)薄
膜等で構成される接地配線55が形成されている。接地
配線55の表面にはニッケル(Ni)メッキ層及び、こ
のニッケルメッキ層の上に形成された金メッキ層を設け
ても良い。接地配線55の上には、接地用キャパシタC
127の下部電極83が半田5により接続されている。
接地用キャパシタC127は、下部電極83と、下部電
極83の上の誘電体層82と、誘電体層82の上の上部
電極81とから構成されている。又、接地配線55の上
には、半導体チップ2が導電性接着剤等のマウント材4
により接続されている。更に、この半導体チップ2を挟
んで、接地用キャパシタC127と対向する、接地配線
55の上の他の位置には、接地用キャパシタC128の
下部電極86が半田5により接続されている。接地用キ
ャパシタC128は、下部電極86と、下部電極86の
上の誘電体層85と、誘電体層85の上の上部電極84
とから構成されている。そして、図8(b)に示すよう
に、チップ側ボンディングパッドP127と接地用キャ
パシタC127の上部電極81とが、接地用ボンディン
グ・ワイヤL127で接続され、チップ側ボンディング
パッドP127と接地配線55との間に、LC直列回路
が構成されている。又、チップ側ボンディングパッドP
128と接地用キャパシタC128の上部電極84と
が、接地用ボンディング・ワイヤL128で接続され、
チップ側ボンディングパッドP128と接地配線55と
の間に、LC直列回路が構成されている。上部電極8
1,84及び下部電極83,86は金、銅、アルミニウ
ム等の金属薄膜で構成すれば良い。又、誘電体層82、
85としては、シリコン酸化膜(SiO2)、シリコン
窒化膜(Si3N4)、窒化アルミニウム、アルミナ等
が使用出来る。
【0051】即ち、本発明の第2の実施の形態に係る高
周波半導体装置においては、第1の高周波トランジスタ
Q1のソース電極(第1の接地電極)には、接地用ボン
ディング・ワイヤL111と接地用キャパシタC111
とからなる第1のLC直列回路、接地用ボンディング・
ワイヤL112と接地用キャパシタC112とからなる
第2のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL1
13と接地用キャパシタC113とからなる第3のLC
直列回路、及び接地用ボンディング・ワイヤL114と
接地用キャパシタC114とからなる第4のLC直列回
路の4本のLC直列回路が電気的に並列接続され、第1
の接地回路を構成し、それぞれ接地配線55に接続され
ている。又、第2の高周波トランジスタQ2のソース電
極(第2の接地電極)には、接地用ボンディング・ワイ
ヤL121と接地用キャパシタC121とからなる第5
のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL125
と接地用キャパシタC122とからなる第6のLC直列
回路、・・・・・、及び接地用ボンディング・ワイヤL12
9と接地用キャパシタC129とからなる第14のLC
直列回路の10本のLC直列回路が電気的に並列接続さ
れ、第2の接地回路を構成し、それぞれ接地配線55に
接続されている。
周波半導体装置においては、第1の高周波トランジスタ
Q1のソース電極(第1の接地電極)には、接地用ボン
ディング・ワイヤL111と接地用キャパシタC111
とからなる第1のLC直列回路、接地用ボンディング・
ワイヤL112と接地用キャパシタC112とからなる
第2のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL1
13と接地用キャパシタC113とからなる第3のLC
直列回路、及び接地用ボンディング・ワイヤL114と
接地用キャパシタC114とからなる第4のLC直列回
路の4本のLC直列回路が電気的に並列接続され、第1
の接地回路を構成し、それぞれ接地配線55に接続され
ている。又、第2の高周波トランジスタQ2のソース電
極(第2の接地電極)には、接地用ボンディング・ワイ
ヤL121と接地用キャパシタC121とからなる第5
のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤL125
と接地用キャパシタC122とからなる第6のLC直列
回路、・・・・・、及び接地用ボンディング・ワイヤL12
9と接地用キャパシタC129とからなる第14のLC
直列回路の10本のLC直列回路が電気的に並列接続さ
れ、第2の接地回路を構成し、それぞれ接地配線55に
接続されている。
【0052】半導体チップ2上の信号線は入力信号用ボ
ンディングパッドP104と出力信号用ボンディングパ
ッドP107との間に接続されたマイクロストリップ線
路である。入力信号用ボンディングパッドP104は、
基板1上に形成されたマイクロストリップ線路である入
力用信号線6aに、ボンディングワイヤL104で接続
されている。出力信号用ボンディングパッドP107
は、基板1上に形成されたマイクロストリップ線路であ
る出力用信号線6bに、ボンディングワイヤL107で
接続されている。
ンディングパッドP104と出力信号用ボンディングパ
ッドP107との間に接続されたマイクロストリップ線
路である。入力信号用ボンディングパッドP104は、
基板1上に形成されたマイクロストリップ線路である入
力用信号線6aに、ボンディングワイヤL104で接続
されている。出力信号用ボンディングパッドP107
は、基板1上に形成されたマイクロストリップ線路であ
る出力用信号線6bに、ボンディングワイヤL107で
接続されている。
【0053】このLC直列回路の直列共振周波数を回路
の動作周波数に設定することにより、高周波トランジス
タの接地電極(ソース電極)に構造上発生し、回路の性
能を劣化させる原因となっていた浮遊インピーダンス
(寄生インピーダンス)をマイクロ波帯の動作周波数で
低くすることが出来る。更に、LC直列回路が直列共振
する周波数においても構造上発生する抵抗成分がインピ
ーダンス成分として見える。しかし、本発明の第2の実
施の形態に係る高周波半導体装置の接地構造では、LC
直列回路を複数本電気的に並列接続することにより、L
C直列回路の抵抗部分を低減出来る。即ち、高周波トラ
ンジスタの接地電極に発生する全体としての抵抗成分を
より小さくすることが出来る。
の動作周波数に設定することにより、高周波トランジス
タの接地電極(ソース電極)に構造上発生し、回路の性
能を劣化させる原因となっていた浮遊インピーダンス
(寄生インピーダンス)をマイクロ波帯の動作周波数で
低くすることが出来る。更に、LC直列回路が直列共振
する周波数においても構造上発生する抵抗成分がインピ
ーダンス成分として見える。しかし、本発明の第2の実
施の形態に係る高周波半導体装置の接地構造では、LC
直列回路を複数本電気的に並列接続することにより、L
C直列回路の抵抗部分を低減出来る。即ち、高周波トラ
ンジスタの接地電極に発生する全体としての抵抗成分を
より小さくすることが出来る。
【0054】従って、高周波半導体装置において、動作
周波数での高周波トランジスタの接地電極と基板の(真
の)グラウンドとの間のインピーダンスを小さく出来、
高周波トランジスタの高周波特性を高性能化することが
可能になる。
周波数での高周波トランジスタの接地電極と基板の(真
の)グラウンドとの間のインピーダンスを小さく出来、
高周波トランジスタの高周波特性を高性能化することが
可能になる。
【0055】尚、図8のC101,C102は、第1の
実施形態のC4〜C7と同様に、直流と高周波を分離す
るためのバイパスキャパシタ(デカップリング用キャパ
シタ)であり、接地用キャパシタC111〜C114,
C121〜C130と機能が異なる。
実施形態のC4〜C7と同様に、直流と高周波を分離す
るためのバイパスキャパシタ(デカップリング用キャパ
シタ)であり、接地用キャパシタC111〜C114,
C121〜C130と機能が異なる。
【0056】本発明の第2の実施の形態に係る高周波半
導体装置として、増幅回路に付いて説明したが、本発明
は、ミキサー及びアクティブフィルタ等の他の高周波半
導体装置に適用可能なことは勿論である。
導体装置として、増幅回路に付いて説明したが、本発明
は、ミキサー及びアクティブフィルタ等の他の高周波半
導体装置に適用可能なことは勿論である。
【0057】(第3の実施の形態)図9は本発明の第3
の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面図である。
第2の実施の形態と同様に、第1の高周波トランジスタ
Q1のソース電極(第1の接地電極)には、接地用ボン
ディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L111と接地
用キャパシタC211とからなる第1のLC直列回路、
接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L1
12と接地用キャパシタC212とからなる第2のLC
直列回路、接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダ
クタ)L113と接地用キャパシタC213とからなる
第3のLC直列回路、及び接地用ボンディング・ワイヤ
(接地用インダクタ)L114と接地用キャパシタC2
14とからなる第4のLC直列回路の4本のLC直列回
路が電気的に並列接続され、第1の接地回路を構成し、
それぞれ接地配線55に接続されている。又、第2の高
周波トランジスタQ2のソース電極(第2の接地電極)
には、接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダク
タ)L121と接地用キャパシタC221とからなる第
5のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤ(接地
用インダクタ)L125と接地用キャパシタC222と
からなる第6のLC直列回路、・・・・・、及び接地用ボン
ディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L129と接地
用キャパシタC229とからなる第14のLC直列回路
の10本のLC直列回路が電気的に並列接続され、第2
の接地回路を構成し、それぞれ接地配線55に接続され
ている。
の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面図である。
第2の実施の形態と同様に、第1の高周波トランジスタ
Q1のソース電極(第1の接地電極)には、接地用ボン
ディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L111と接地
用キャパシタC211とからなる第1のLC直列回路、
接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L1
12と接地用キャパシタC212とからなる第2のLC
直列回路、接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダ
クタ)L113と接地用キャパシタC213とからなる
第3のLC直列回路、及び接地用ボンディング・ワイヤ
(接地用インダクタ)L114と接地用キャパシタC2
14とからなる第4のLC直列回路の4本のLC直列回
路が電気的に並列接続され、第1の接地回路を構成し、
それぞれ接地配線55に接続されている。又、第2の高
周波トランジスタQ2のソース電極(第2の接地電極)
には、接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダク
タ)L121と接地用キャパシタC221とからなる第
5のLC直列回路、接地用ボンディング・ワイヤ(接地
用インダクタ)L125と接地用キャパシタC222と
からなる第6のLC直列回路、・・・・・、及び接地用ボン
ディング・ワイヤ(接地用インダクタ)L129と接地
用キャパシタC229とからなる第14のLC直列回路
の10本のLC直列回路が電気的に並列接続され、第2
の接地回路を構成し、それぞれ接地配線55に接続され
ている。
【0058】本発明の第3の実施の形態に係る高周波半
導体装置が、第2の実施の形態と異なる点は、LC直列
回路毎に接地用キャパシタC211〜C214,C22
1〜C230の電極サイズ(面積)を変えることによ
り、接地用容量値を変えていることである。つまり、複
数あるLC直列回路の接地用キャパシタC211〜C2
14,C221〜C230の容量値が異なるため、直列
共振周波数を動作周波数近傍で複数選択出来、広帯域に
渡り、動作周波数での高周波トランジスタの接地電極と
基板の(真の)グラウンドとの間のインピーダンスを小
さく出来る。他は第2の実施の形態と、実質的に等価で
あるので、重複した説明を省略する。
導体装置が、第2の実施の形態と異なる点は、LC直列
回路毎に接地用キャパシタC211〜C214,C22
1〜C230の電極サイズ(面積)を変えることによ
り、接地用容量値を変えていることである。つまり、複
数あるLC直列回路の接地用キャパシタC211〜C2
14,C221〜C230の容量値が異なるため、直列
共振周波数を動作周波数近傍で複数選択出来、広帯域に
渡り、動作周波数での高周波トランジスタの接地電極と
基板の(真の)グラウンドとの間のインピーダンスを小
さく出来る。他は第2の実施の形態と、実質的に等価で
あるので、重複した説明を省略する。
【0059】具体的には、第2の高周波トランジスタQ
2のソース電極に接続される第5、第6、・・・・・、及び
第14のLC直列回路を構成するインダクタンス値及び
容量値を、以下のように選ぶことが可能である。即ち、
動作周波数1.9GHzの場合、この動作周波数帯
(1.8〜2.0GHz)において、各接地用ボンディ
ング・ワイヤL121,L122,・・・・・,L130の
インダクタンス値を、L121=L122=・・・・・=L
130=1nH(一定)とすれば、接地用キャパシタC
221,C222,・・・・・,C230の容量値は、以下
のように選ぶことが可能である: C221=C222=6.6pF,直列共振周波数1.959GHz・・・(1) C223=C224=6.8pF,直列共振周波数1.930GHz・・・(2) C225=C226=7.0pF,直列共振周波数1.902GHz・・・(3) C227=C228=7.2pF,直列共振周波数1.876GHz・・・(4) C229=C230=7.4pF,直列共振周波数1.850GHz・・・(5) 上記のインダクタンス値及び容量値を有する10本(5
組)のLC直列回路をソース電極に接続した第2の高周
波トランジスタQ2の利得の周波数特性を図10に特性
C(本発明)として示す。図10において、特性A(従
来技術)は、高周波トランジスタの接地電極の接地方法
として、基板の接地配線へ、1組のボンディング・ワイ
ヤを通して接続した場合の周波数−利得特性である。特
性B(本発明)は、1組のLC直列回路を通して接地配
線へ接続した場合の周波数−利得特性である。図10よ
り、特性A(従来技術)に比べ、特性B(本発明)の方
が、1.9GHzでの利得が向上していることが分か
る。しかし、特性B(本発明)は、1.8〜2.0GH
zの周波数帯域内での利得変動が約6dBと、激しい。
これに比し、特性C(本発明)は、特性A(従来技術)
及び特性B(本発明)に比べ、利得が高いことが分か
る。しかも、特性C(本発明)は、1.8〜2.0GH
zの周波数帯域内での利得変動が0.5dB以下と小さ
く、広帯域に渡り、一定の利得が得られることが示され
ている。
2のソース電極に接続される第5、第6、・・・・・、及び
第14のLC直列回路を構成するインダクタンス値及び
容量値を、以下のように選ぶことが可能である。即ち、
動作周波数1.9GHzの場合、この動作周波数帯
(1.8〜2.0GHz)において、各接地用ボンディ
ング・ワイヤL121,L122,・・・・・,L130の
インダクタンス値を、L121=L122=・・・・・=L
130=1nH(一定)とすれば、接地用キャパシタC
221,C222,・・・・・,C230の容量値は、以下
のように選ぶことが可能である: C221=C222=6.6pF,直列共振周波数1.959GHz・・・(1) C223=C224=6.8pF,直列共振周波数1.930GHz・・・(2) C225=C226=7.0pF,直列共振周波数1.902GHz・・・(3) C227=C228=7.2pF,直列共振周波数1.876GHz・・・(4) C229=C230=7.4pF,直列共振周波数1.850GHz・・・(5) 上記のインダクタンス値及び容量値を有する10本(5
組)のLC直列回路をソース電極に接続した第2の高周
波トランジスタQ2の利得の周波数特性を図10に特性
C(本発明)として示す。図10において、特性A(従
来技術)は、高周波トランジスタの接地電極の接地方法
として、基板の接地配線へ、1組のボンディング・ワイ
ヤを通して接続した場合の周波数−利得特性である。特
性B(本発明)は、1組のLC直列回路を通して接地配
線へ接続した場合の周波数−利得特性である。図10よ
り、特性A(従来技術)に比べ、特性B(本発明)の方
が、1.9GHzでの利得が向上していることが分か
る。しかし、特性B(本発明)は、1.8〜2.0GH
zの周波数帯域内での利得変動が約6dBと、激しい。
これに比し、特性C(本発明)は、特性A(従来技術)
及び特性B(本発明)に比べ、利得が高いことが分か
る。しかも、特性C(本発明)は、1.8〜2.0GH
zの周波数帯域内での利得変動が0.5dB以下と小さ
く、広帯域に渡り、一定の利得が得られることが示され
ている。
【0060】(第4の実施の形態)図11は本発明の第
4の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面図であ
る。本実施の形態が第2の実施の形態と異なる点は、L
C直列回路毎に基板1上の接地用キャパシタC111〜
C114,C121〜C130と半導体チップ2の上の
接地用ボンディングパッドP111〜P114,P12
1〜P130との距離を変えている点である。このこと
により、接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダク
タ)L211〜L214,L221〜L230の長さに
差を付け、各LC直列回路のインダクタンス値を次第に
変化させ、複数の値を設けている。他は第2の実施の形
態と、実質的に等価であるので、重複した説明を省略す
る。
4の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面図であ
る。本実施の形態が第2の実施の形態と異なる点は、L
C直列回路毎に基板1上の接地用キャパシタC111〜
C114,C121〜C130と半導体チップ2の上の
接地用ボンディングパッドP111〜P114,P12
1〜P130との距離を変えている点である。このこと
により、接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダク
タ)L211〜L214,L221〜L230の長さに
差を付け、各LC直列回路のインダクタンス値を次第に
変化させ、複数の値を設けている。他は第2の実施の形
態と、実質的に等価であるので、重複した説明を省略す
る。
【0061】本発明の第4の実施の形態に係る高周波半
導体装置においては、14本(7組)あるLC直列回路
のインダクタンスの値が、各組で、それぞれ異なるた
め、直列共振周波数を動作周波数近傍で複数選択出来
る。この結果、第3の実施の形態と同様に、広帯域に渡
り、動作周波数での高周波トランジスタの接地電極と基
板の(真の)グラウンドとの間のインピーダンスを小さ
くしている。そして、所定の周波数帯域内での利得変動
を小さくし、広帯域に渡り、一定の高利得を得ることが
出来る。
導体装置においては、14本(7組)あるLC直列回路
のインダクタンスの値が、各組で、それぞれ異なるた
め、直列共振周波数を動作周波数近傍で複数選択出来
る。この結果、第3の実施の形態と同様に、広帯域に渡
り、動作周波数での高周波トランジスタの接地電極と基
板の(真の)グラウンドとの間のインピーダンスを小さ
くしている。そして、所定の周波数帯域内での利得変動
を小さくし、広帯域に渡り、一定の高利得を得ることが
出来る。
【0062】なお、各LC直列回路のインダクタンス値
を次第に変化させるだけでなく、更に、第3の実施の形
態と同様に接地用キャパシタの容量値も変えても良いこ
とは勿論である。
を次第に変化させるだけでなく、更に、第3の実施の形
態と同様に接地用キャパシタの容量値も変えても良いこ
とは勿論である。
【0063】(第5の実施の形態)図12(a)は本発
明の第5の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面図
である。本発明の第5の実施の形態は、第3の実施の形
態と同様に、LC直列回路毎に接地用キャパシタC31
1〜C314,C321〜C330の接地用容量値を変
えている。但し、第3の実施の形態と異なり、接地用キ
ャパシタC311〜C314,C321〜C330に外
付けの独立した部品を使用せず、基板12に内蔵された
接地用キャパシタC311〜C314,C321〜C3
30を用いた点である。他は、第3の実施の形態と実質
的に同様であり、重複した説明を省略する。
明の第5の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面図
である。本発明の第5の実施の形態は、第3の実施の形
態と同様に、LC直列回路毎に接地用キャパシタC31
1〜C314,C321〜C330の接地用容量値を変
えている。但し、第3の実施の形態と異なり、接地用キ
ャパシタC311〜C314,C321〜C330に外
付けの独立した部品を使用せず、基板12に内蔵された
接地用キャパシタC311〜C314,C321〜C3
30を用いた点である。他は、第3の実施の形態と実質
的に同様であり、重複した説明を省略する。
【0064】図12(a)のC−C方向に沿った断面図
を、図12(b)に示す。即ち、図12(b)は、接地
用キャパシタC325及びC326の周辺の接続関係を
具体的に示す模式断面図である。他の接地用キャパシタ
C311〜C314,C321〜C324,及びC32
7〜C330の周辺の接続関係も同様であることは勿論
であり、重複した図示は省略する。基板12の表面近傍
の内部には、厚さ10乃至30μmの銅(Cu)薄膜、
アルミニウム(Al)薄膜等で構成される接地配線55
が埋め込まれている。即ち、基板12は第1樹脂層46
と第2樹脂層45との間に接地配線55を埋め込んだ積
層基板である。埋込接地配線55の表面にニッケル(N
i)メッキ層及び、このニッケルメッキ層の上に形成さ
れた金メッキ層を設けても良い。埋込接地配線55の一
部93、即ち、接地用キャパシタC325の下部電極9
3となる部分の上には、誘電体層92が配置されてい
る。この誘電体層92は、第2樹脂層45をそのまま用
いても良く、他の誘電体材料、例えば、シリコン酸化膜
(SiO2)、シリコン窒化膜(Si3N4)、窒化ア
ルミニウム、アルミナ等を埋め込んでも良い。そして、
誘電体層92の上には、上部電極91が配置されてい
る。つまり、埋込接地配線55の一部93、誘電体層9
2及び上部電極91とから接地用キャパシタC325が
構成されている。又、第2樹脂層45の中央部の上に
は、半導体チップ2が接着剤等のマウント材4により接
続されている。更に、この半導体チップ2を挟んで、接
地用キャパシタC325と対向する、埋込接地配線55
の上の他の位置には、接地用キャパシタC326が配置
されている。具体的には、埋込接地配線55の一部9
6、即ち、接地用キャパシタC325の下部電極96と
なる部分の上には、誘電体層95が配置されている。こ
の誘電体層95は、第2樹脂層45をそのまま用いても
良く、他の誘電体材料を埋め込んでも良い。そして、誘
電体層95の上には、上部電極94が配置されている。
つまり、埋込接地配線55の一部96、誘電体層95及
び上部電極94とから接地用キャパシタC326が構成
されている。
を、図12(b)に示す。即ち、図12(b)は、接地
用キャパシタC325及びC326の周辺の接続関係を
具体的に示す模式断面図である。他の接地用キャパシタ
C311〜C314,C321〜C324,及びC32
7〜C330の周辺の接続関係も同様であることは勿論
であり、重複した図示は省略する。基板12の表面近傍
の内部には、厚さ10乃至30μmの銅(Cu)薄膜、
アルミニウム(Al)薄膜等で構成される接地配線55
が埋め込まれている。即ち、基板12は第1樹脂層46
と第2樹脂層45との間に接地配線55を埋め込んだ積
層基板である。埋込接地配線55の表面にニッケル(N
i)メッキ層及び、このニッケルメッキ層の上に形成さ
れた金メッキ層を設けても良い。埋込接地配線55の一
部93、即ち、接地用キャパシタC325の下部電極9
3となる部分の上には、誘電体層92が配置されてい
る。この誘電体層92は、第2樹脂層45をそのまま用
いても良く、他の誘電体材料、例えば、シリコン酸化膜
(SiO2)、シリコン窒化膜(Si3N4)、窒化ア
ルミニウム、アルミナ等を埋め込んでも良い。そして、
誘電体層92の上には、上部電極91が配置されてい
る。つまり、埋込接地配線55の一部93、誘電体層9
2及び上部電極91とから接地用キャパシタC325が
構成されている。又、第2樹脂層45の中央部の上に
は、半導体チップ2が接着剤等のマウント材4により接
続されている。更に、この半導体チップ2を挟んで、接
地用キャパシタC325と対向する、埋込接地配線55
の上の他の位置には、接地用キャパシタC326が配置
されている。具体的には、埋込接地配線55の一部9
6、即ち、接地用キャパシタC325の下部電極96と
なる部分の上には、誘電体層95が配置されている。こ
の誘電体層95は、第2樹脂層45をそのまま用いても
良く、他の誘電体材料を埋め込んでも良い。そして、誘
電体層95の上には、上部電極94が配置されている。
つまり、埋込接地配線55の一部96、誘電体層95及
び上部電極94とから接地用キャパシタC326が構成
されている。
【0065】そして、図12(b)に示すように、チッ
プ側ボンディングパッドP125と接地用キャパシタC
325の上部電極91とが、接地用ボンディング・ワイ
ヤL125で接続され、チップ側ボンディングパッドP
125と埋込接地配線55との間に、LC直列回路が構
成されている。又、チップ側ボンディングパッドP12
6と接地用キャパシタC326の上部電極94とが、接
地用ボンディング・ワイヤL126で接続され、チップ
側ボンディングパッドP126と埋込接地配線55との
間に、LC直列回路が構成されている。
プ側ボンディングパッドP125と接地用キャパシタC
325の上部電極91とが、接地用ボンディング・ワイ
ヤL125で接続され、チップ側ボンディングパッドP
125と埋込接地配線55との間に、LC直列回路が構
成されている。又、チップ側ボンディングパッドP12
6と接地用キャパシタC326の上部電極94とが、接
地用ボンディング・ワイヤL126で接続され、チップ
側ボンディングパッドP126と埋込接地配線55との
間に、LC直列回路が構成されている。
【0066】この様に、基板12の表面近傍に内蔵され
た複数の接地用キャパシタC311〜C314,C32
1〜C330を用いることにより、アセンブリ工程を簡
単に出来、第1乃至第4の実施形態と同様の効果を持つ
低価格、小型の高周波半導体装置を実現出来る。
た複数の接地用キャパシタC311〜C314,C32
1〜C330を用いることにより、アセンブリ工程を簡
単に出来、第1乃至第4の実施形態と同様の効果を持つ
低価格、小型の高周波半導体装置を実現出来る。
【0067】なお、本発明の第5の実施の形態に係る高
周波半導体装置の変形例として、第2の実施の形態と同
様に、同一の容量値の接地用キャパシタを用いてもかま
わない。又、第4の実施の形態に係る高周波半導体装置
と同様に、各LC直列回路のインダクタンス値を次第に
変化させ、複数の値を設けるようにしてもかまない。
周波半導体装置の変形例として、第2の実施の形態と同
様に、同一の容量値の接地用キャパシタを用いてもかま
わない。又、第4の実施の形態に係る高周波半導体装置
と同様に、各LC直列回路のインダクタンス値を次第に
変化させ、複数の値を設けるようにしてもかまない。
【0068】(第6の実施の形態)図13(a)は本発
明の第6の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面透
視図である。本発明の第6の実施の形態が先の実施の形
態と異なる点は、フリップ・チップ構成にし、半導体チ
ップ2と基板1との電気的接続に、接地用インダクタと
して機能するバンプ9を用いている点である。第5の実
施の形態に係る高周波半導体装置と同様に、接地用キャ
パシタC311〜C314,C321〜C330に外付
けの独立した部品を使用せず、基板12に内蔵された接
地用キャパシタC311〜C314,C321〜C33
0を用いている。
明の第6の実施の形態に係る高周波半導体装置の上面透
視図である。本発明の第6の実施の形態が先の実施の形
態と異なる点は、フリップ・チップ構成にし、半導体チ
ップ2と基板1との電気的接続に、接地用インダクタと
して機能するバンプ9を用いている点である。第5の実
施の形態に係る高周波半導体装置と同様に、接地用キャ
パシタC311〜C314,C321〜C330に外付
けの独立した部品を使用せず、基板12に内蔵された接
地用キャパシタC311〜C314,C321〜C33
0を用いている。
【0069】図13(a)のD−D方向に沿った断面図
を、図13(b)に示す。即ち、図13(b)は、接地
用キャパシタC311及びC312の周辺の接続関係を
具体的に示す模式断面図である。基板12は、第1樹脂
層46と第2樹脂層45との間に接地配線55を埋め込
んだ積層基板である。埋込接地配線55の一部93、即
ち、接地用キャパシタC311の下部電極93となる部
分の上には、誘電体層92が配置されている。この誘電
体層92は、第2樹脂層45をそのまま用いても良く、
他の誘電体材料を埋め込んでも良い。そして、誘電体層
92の上には、上部電極91が配置されている。こうし
て、埋込接地配線55の一部93、誘電体層92及び上
部電極91とから接地用キャパシタC311が構成され
ている。又、第2樹脂層45の中央部の上には、半導体
チップ2が接着剤等のマウント材4により接続されてい
る。更に、この半導体チップ2を挟んで、接地用キャパ
シタC311と対向する、埋込接地配線55の上の他の
位置には、接地用キャパシタC312が配置されてい
る。つまり、埋込接地配線55の一部96、即ち、接地
用キャパシタC311の下部電極96となる部分の上に
は、誘電体層95が配置されている。この誘電体層95
は、第2樹脂層45をそのまま用いても良く、他の誘電
体材料を埋め込んでも良い。そして、誘電体層95の上
には、上部電極94が配置されている。この様にして、
埋込接地配線55の一部96、誘電体層95及び上部電
極94とから接地用キャパシタC312が構成されてい
る。
を、図13(b)に示す。即ち、図13(b)は、接地
用キャパシタC311及びC312の周辺の接続関係を
具体的に示す模式断面図である。基板12は、第1樹脂
層46と第2樹脂層45との間に接地配線55を埋め込
んだ積層基板である。埋込接地配線55の一部93、即
ち、接地用キャパシタC311の下部電極93となる部
分の上には、誘電体層92が配置されている。この誘電
体層92は、第2樹脂層45をそのまま用いても良く、
他の誘電体材料を埋め込んでも良い。そして、誘電体層
92の上には、上部電極91が配置されている。こうし
て、埋込接地配線55の一部93、誘電体層92及び上
部電極91とから接地用キャパシタC311が構成され
ている。又、第2樹脂層45の中央部の上には、半導体
チップ2が接着剤等のマウント材4により接続されてい
る。更に、この半導体チップ2を挟んで、接地用キャパ
シタC311と対向する、埋込接地配線55の上の他の
位置には、接地用キャパシタC312が配置されてい
る。つまり、埋込接地配線55の一部96、即ち、接地
用キャパシタC311の下部電極96となる部分の上に
は、誘電体層95が配置されている。この誘電体層95
は、第2樹脂層45をそのまま用いても良く、他の誘電
体材料を埋め込んでも良い。そして、誘電体層95の上
には、上部電極94が配置されている。この様にして、
埋込接地配線55の一部96、誘電体層95及び上部電
極94とから接地用キャパシタC312が構成されてい
る。
【0070】そして、図13(b)に示すように、チッ
プ側ボンディングパッドP311と接地用キャパシタC
311の上部電極91とが、接地用インダクタとして機
能する半田ボール9で接続され、チップ側ボンディング
パッドP311と埋込接地配線55との間に、LC直列
回路が構成されている。又、チップ側ボンディングパッ
ドP312と接地用キャパシタC312の上部電極94
とが、接地用インダクタとして機能する半田ボール9で
接続され、チップ側ボンディングパッドP312と埋込
接地配線55との間に、LC直列回路が構成されてい
る。
プ側ボンディングパッドP311と接地用キャパシタC
311の上部電極91とが、接地用インダクタとして機
能する半田ボール9で接続され、チップ側ボンディング
パッドP311と埋込接地配線55との間に、LC直列
回路が構成されている。又、チップ側ボンディングパッ
ドP312と接地用キャパシタC312の上部電極94
とが、接地用インダクタとして機能する半田ボール9で
接続され、チップ側ボンディングパッドP312と埋込
接地配線55との間に、LC直列回路が構成されてい
る。
【0071】他の接地用キャパシタC313〜C314
及びC321〜C330の周辺のバンプ接続関係も同様
であることは勿論であり、重複した図示は省略する。
及びC321〜C330の周辺のバンプ接続関係も同様
であることは勿論であり、重複した図示は省略する。
【0072】本発明の第6の実施の形態に係る高周波半
導体装置に用いるバンプとしては、図示した半田ボール
9の他、金(Au)バンプ、銀(Ag)バンプ、銅(C
u)バンプ、ニッケル/金(Ni−Au)バンプ、或い
はニッケル/金/インジウム(Ni−Au−In)バン
プ等が使用可能である。半田ボール9としては、直径1
00μm乃至250μm、高さ50μm乃至200μm
の錫(Sn):鉛(Pb)=6:4の共晶半田等が使用
可能である。或いは、Sn:Pb=5:95の半田でも
良い。
導体装置に用いるバンプとしては、図示した半田ボール
9の他、金(Au)バンプ、銀(Ag)バンプ、銅(C
u)バンプ、ニッケル/金(Ni−Au)バンプ、或い
はニッケル/金/インジウム(Ni−Au−In)バン
プ等が使用可能である。半田ボール9としては、直径1
00μm乃至250μm、高さ50μm乃至200μm
の錫(Sn):鉛(Pb)=6:4の共晶半田等が使用
可能である。或いは、Sn:Pb=5:95の半田でも
良い。
【0073】この様に、バンプ9を用いた場合でも、バ
ンプ9等で発生するインダクタンス成分と積層基板12
の表面近傍に内蔵した接地用キャパシタC311〜C3
14,C321〜C330の接地用容量成分とでLC直
列回路を構成出来るため、第1乃至第5の実施形態と同
様の効果を持つ高周波半導体装置を実現出来る。バンプ
を用いた場合の方が、接地用ボンディング・ワイヤを用
いた場合よりも製造公差の少ないインダクタンス値を実
現出来る。更に、インダクタンス値を小さく出来るた
め、より動作周波数の高い回路に適用出来る。
ンプ9等で発生するインダクタンス成分と積層基板12
の表面近傍に内蔵した接地用キャパシタC311〜C3
14,C321〜C330の接地用容量成分とでLC直
列回路を構成出来るため、第1乃至第5の実施形態と同
様の効果を持つ高周波半導体装置を実現出来る。バンプ
を用いた場合の方が、接地用ボンディング・ワイヤを用
いた場合よりも製造公差の少ないインダクタンス値を実
現出来る。更に、インダクタンス値を小さく出来るた
め、より動作周波数の高い回路に適用出来る。
【0074】(他の実施の形態)上記のように、本発明
は第1乃至第6の実施の形態によって記載したが、この
開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するも
のであると理解すべきではない。この開示から当業者に
は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らか
となろう。
は第1乃至第6の実施の形態によって記載したが、この
開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するも
のであると理解すべきではない。この開示から当業者に
は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らか
となろう。
【0075】既に述べた第1乃至第6の実施の形態の説
明においては、HEMTを用いた高周波半導体装置につ
いて例示的に述べてきたが、本発明はこの他どのような
高周波能動素子を用いた高周波半導体装置に関しても適
用可能である。例えば、MESFETや絶縁ゲート型F
ET等でもかまわない。又、HBT等の縦形構造のバイ
ポーラトランジスタやSIT等の高周波用トランジスタ
全般にも応用可能である。
明においては、HEMTを用いた高周波半導体装置につ
いて例示的に述べてきたが、本発明はこの他どのような
高周波能動素子を用いた高周波半導体装置に関しても適
用可能である。例えば、MESFETや絶縁ゲート型F
ET等でもかまわない。又、HBT等の縦形構造のバイ
ポーラトランジスタやSIT等の高周波用トランジスタ
全般にも応用可能である。
【0076】又、ガリウム砒素(GaAs)若しくはイ
ンジウム・燐(InP)等の化合物半導体基板に限定さ
れるものではなく、シリコン(Si)等の単元素半導体
基板を用いた高周波半導体装置に適用可能である。例え
ば、シリコン基板上に形成されたMOSFETからなる
高周波増幅回路に適用可能である。
ンジウム・燐(InP)等の化合物半導体基板に限定さ
れるものではなく、シリコン(Si)等の単元素半導体
基板を用いた高周波半導体装置に適用可能である。例え
ば、シリコン基板上に形成されたMOSFETからなる
高周波増幅回路に適用可能である。
【0077】又、第2乃至第6の実施の形態の説明にお
いては、基板1の表面若しくは表面近傍に接地配線55
が位置する構造を示したが、第1の実施の形態の図3
(a)に示したように、基板の裏面に接地配線を形成
し、基板を貫通して、表面配線と接地配線とをバイアで
接続した構造でもかまわない。更に、図3(b)に示す
ような積層基板の内部に接地配線を埋め込んでもかまわ
ない。この場合は、表面配線と接地配線とは、バイアに
より接続すれば良い。
いては、基板1の表面若しくは表面近傍に接地配線55
が位置する構造を示したが、第1の実施の形態の図3
(a)に示したように、基板の裏面に接地配線を形成
し、基板を貫通して、表面配線と接地配線とをバイアで
接続した構造でもかまわない。更に、図3(b)に示す
ような積層基板の内部に接地配線を埋め込んでもかまわ
ない。この場合は、表面配線と接地配線とは、バイアに
より接続すれば良い。
【0078】この様に、本発明はここでは記載していな
い様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請
求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるも
のである。
い様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請
求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるも
のである。
【0079】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の高周波半導
体装置によれば、高周波能動素子の接地電極と基板上の
接地配線との間に、接地用キャパシタと接地用インダク
タとで構成されるLC直列回路が挿入されることにな
る。このLC直列回路の共振周波数を動作周波数に選ぶ
ことにより、接地電極と基板の(真の)グラウンドとの
間の寄生インピーダンスを小さく出来、高周波能動素子
の高周波特性を高性能化することが可能になる。
体装置によれば、高周波能動素子の接地電極と基板上の
接地配線との間に、接地用キャパシタと接地用インダク
タとで構成されるLC直列回路が挿入されることにな
る。このLC直列回路の共振周波数を動作周波数に選ぶ
ことにより、接地電極と基板の(真の)グラウンドとの
間の寄生インピーダンスを小さく出来、高周波能動素子
の高周波特性を高性能化することが可能になる。
【0080】更に、本発明の高周波半導体装置によれ
ば、複数本のLC直列回路を電気的に並列接続している
ので、それぞれのLC直列回路の直列共振周波数を互い
に異なるように設定することにより、より広帯域に渡り
寄生インピーダンスを小さく出来、広帯域で高周波能動
素子の高周波特性を高性能化することが可能になる。
ば、複数本のLC直列回路を電気的に並列接続している
ので、それぞれのLC直列回路の直列共振周波数を互い
に異なるように設定することにより、より広帯域に渡り
寄生インピーダンスを小さく出来、広帯域で高周波能動
素子の高周波特性を高性能化することが可能になる。
【0081】更に、本発明の高周波増幅器によれば、増
幅器を構成している高周波能動素子の接地電極と基板上
の接地配線との間に、複数のLC直列回路が挿入される
ことになる。このLC直列回路の共振周波数を動作周波
数に選ぶことにより、接地電極と基板の(真の)グラウ
ンドとの間の寄生インピーダンスを小さく出来、高周波
増幅器の高周波特性を高性能化することが可能になる。
幅器を構成している高周波能動素子の接地電極と基板上
の接地配線との間に、複数のLC直列回路が挿入される
ことになる。このLC直列回路の共振周波数を動作周波
数に選ぶことにより、接地電極と基板の(真の)グラウ
ンドとの間の寄生インピーダンスを小さく出来、高周波
増幅器の高周波特性を高性能化することが可能になる。
【0082】更に、本発明の高周波増幅器によれば、複
数本のLC直列回路を、増幅器を構成している高周波能
動素子の接地電極に電気的に並列接続しているので、そ
れぞれのLC直列回路の直列共振周波数を互いに異なる
ように設定することにより、より広帯域において、寄生
インピーダンスを小さく出来、広帯域で高周波増幅器の
高周波特性を高性能化することが可能になる。
数本のLC直列回路を、増幅器を構成している高周波能
動素子の接地電極に電気的に並列接続しているので、そ
れぞれのLC直列回路の直列共振周波数を互いに異なる
ように設定することにより、より広帯域において、寄生
インピーダンスを小さく出来、広帯域で高周波増幅器の
高周波特性を高性能化することが可能になる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る高周波半導体
装置(HMIC)の等価回路表現である。
装置(HMIC)の等価回路表現である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る高周波半導体
装置(HMIC)の上面図である。
装置(HMIC)の上面図である。
【図3】図3(a)は、図2のA−A方向に沿った断面
図で、図3(b)は、その変形例を示す断面図である。
図で、図3(b)は、その変形例を示す断面図である。
【図4】図4(a)及び(b)は、図2のA−A方向に
沿った、更に他の変形例を示す断面図である。
沿った、更に他の変形例を示す断面図である。
【図5】図5は、出力段の第2の高周波トランジスタQ
2のみが形成された半導体チップの平面図である。
2のみが形成された半導体チップの平面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る高周波半導体
装置(HMIC)を構成する半導体チップの製造工程を
示す工程断面図で、図5のB−B方向に沿った断面図に
対応する。(その1)。
装置(HMIC)を構成する半導体チップの製造工程を
示す工程断面図で、図5のB−B方向に沿った断面図に
対応する。(その1)。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る高周波半導体
装置(HMIC)を構成する半導体チップの製造工程を
示す工程断面図で、図5のB−B方向に沿った断面図に
対応する。(その2)。
装置(HMIC)を構成する半導体チップの製造工程を
示す工程断面図で、図5のB−B方向に沿った断面図に
対応する。(その2)。
【図8】図8(a)は本発明の第2の実施の形態に係る
高周波半導体装置の上面図、図8(b)は、図8(a)
のC−C方向に沿った断面図である。
高周波半導体装置の上面図、図8(b)は、図8(a)
のC−C方向に沿った断面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態に係る高周波半導体
装置の上面図である。
装置の上面図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態に係る高周波半導
体装置の周波数特性を、従来技術及び比較例と共に示す
図である。
体装置の周波数特性を、従来技術及び比較例と共に示す
図である。
【図11】本発明の第4の実施の形態に係る高周波半導
体装置の上面図である。
体装置の上面図である。
【図12】図12(a)は、本発明の第5の実施の形態
に係る高周波半導体装置の上面図で、図12(b)は、
図12(a)のC−C方向に沿った断面図である。
に係る高周波半導体装置の上面図で、図12(b)は、
図12(a)のC−C方向に沿った断面図である。
【図13】図13(a)は、本発明の第6の実施の形態
に係る高周波半導体装置の上面透視図で、図13(b)
は、図13(a)のD−D方向に沿った断面図である。
に係る高周波半導体装置の上面透視図で、図13(b)
は、図13(a)のD−D方向に沿った断面図である。
【図14】従来の高周波半導体装置の上面図である。
1,41 基板 2 半導体チップ 4 マウント材 5 半田 6a,6b 信号線 7 ボンディングワイヤ 9 バンプ(接地用インダクタ) 11,12 積層基板 21 半絶縁性半導体基板 22 バッファ層 23 チャネル層 24 スペーサ層 25 電子供給層 26 ショットキーコンタクト層 27 オーミックコンタクト層 28 シリコン酸化膜(SiO2) 42 第3樹脂層 43,45 第2樹脂層 44,46 第1樹脂層 51,52,51a,51b,53a,53b 表面配
線 55 接地配線 56a,56b,・・・・・,56e 信号配線 61,64,81,84,91,94 上部電極 62,65,82,85,92,95 誘電体層 63,66,83,86,93,96 下部電極 71,72 ビームリード(接続配線) 161〜164,V51〜V58 バイア 210 オーミック電極(ソース電極) 211 オーミック電極(ドレイン電極) 215 ゲート電極 217 パッシベーション膜 218 スタブ金属 219 ソース電極配線 301 層間絶縁膜 C1,C2,C3 結合用キャパシタ C4〜C7,C101,C102 バイパスキャパシタ
(デカップリング用キャパシタ) CP1〜CP3,CP8〜CP11,P101〜P10
8,P111〜P114,P121〜P130,P31
1,P312 チップ側ボンディングパッド C8〜C13,C51〜C58,C111〜C114,
C121〜C130,C211〜C214,C221〜
C230 接地用キャパシタ C311〜C314,C321〜C330 基板内蔵型
接地用キャパシタ CH11,CH12,・・・・・,CH51,CH52 コ
ンタクトホール D ドレイン電極 G ゲート電極 L8〜L13,L51〜L58,L111〜L114,
L121〜L130,L211〜L214,L221〜
L230 接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダ
クタ) L31〜L36,L40〜L48,L104,L107
その他のボンディング・ワイヤ Q1 第1の高周波トランジスタ(第1の高周波能動素
子) Q2 第2の高周波トランジスタ(第2の高周波能動素
子) R4,R6 抵抗 RFin 入力端子 RFout 出力端子 SP1〜SP3,SP8〜SP11,SP103,SP
105,SP106,SP108,SP111〜SP1
14,SP121〜SP130 チップ側ボンディング
パッド Vg1,Vg2,Vd1,Vd2 直流バイアス用電極
端子 Z1〜Z9 インピーダンス成分
線 55 接地配線 56a,56b,・・・・・,56e 信号配線 61,64,81,84,91,94 上部電極 62,65,82,85,92,95 誘電体層 63,66,83,86,93,96 下部電極 71,72 ビームリード(接続配線) 161〜164,V51〜V58 バイア 210 オーミック電極(ソース電極) 211 オーミック電極(ドレイン電極) 215 ゲート電極 217 パッシベーション膜 218 スタブ金属 219 ソース電極配線 301 層間絶縁膜 C1,C2,C3 結合用キャパシタ C4〜C7,C101,C102 バイパスキャパシタ
(デカップリング用キャパシタ) CP1〜CP3,CP8〜CP11,P101〜P10
8,P111〜P114,P121〜P130,P31
1,P312 チップ側ボンディングパッド C8〜C13,C51〜C58,C111〜C114,
C121〜C130,C211〜C214,C221〜
C230 接地用キャパシタ C311〜C314,C321〜C330 基板内蔵型
接地用キャパシタ CH11,CH12,・・・・・,CH51,CH52 コ
ンタクトホール D ドレイン電極 G ゲート電極 L8〜L13,L51〜L58,L111〜L114,
L121〜L130,L211〜L214,L221〜
L230 接地用ボンディング・ワイヤ(接地用インダ
クタ) L31〜L36,L40〜L48,L104,L107
その他のボンディング・ワイヤ Q1 第1の高周波トランジスタ(第1の高周波能動素
子) Q2 第2の高周波トランジスタ(第2の高周波能動素
子) R4,R6 抵抗 RFin 入力端子 RFout 出力端子 SP1〜SP3,SP8〜SP11,SP103,SP
105,SP106,SP108,SP111〜SP1
14,SP121〜SP130 チップ側ボンディング
パッド Vg1,Vg2,Vd1,Vd2 直流バイアス用電極
端子 Z1〜Z9 インピーダンス成分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/8232 H01L 27/06 F 21/8222 101B 27/06 29/80 H 29/778 E 21/338 29/812 27/095 H03F 3/195 Fターム(参考) 5F038 AC01 AC04 AC05 AC14 AZ01 AZ04 BE07 CD03 CD04 CD18 DF01 DF02 EZ01 EZ02 EZ14 EZ15 EZ20 5F082 AA06 BC03 BC08 BC13 BC14 BC15 CA02 FA20 GA04 5F102 FA10 GB01 GC01 GD01 GJ05 GL07 GQ01 GR04 GS04 GT03 GT05 GV03 GV07 GV08 HC01 HC19 5J067 AA04 AA41 CA18 CA62 CA73 CA75 CA92 FA16 FA20 HA09 HA25 HA29 HA33 KA13 KA29 KA41 KA48 KS21 MA08 MA22 QA02 QA03 QA04 QS03 QS05 QS17 TA01 5J092 AA04 AA41 CA18 CA62 CA73 CA75 CA92 FA16 FA20 HA09 HA25 HA29 HA33 KA13 KA29 KA41 KA48 MA08 MA22 QA02 QA03 QA04 TA01 VL05 VL08
Claims (9)
- 【請求項1】 第1のインピーダンス整合回路と、 該第1のインピーダンス整合回路に第1の入力信号電極
を接続し、更に第1の出力信号電極及び第1の接地電極
とを有する第1の高周波能動素子と、 前記第1の接地電極に電気的に並列接続されたLC直列
回路を含む第1の接地回路と、 前記第1の出力信号電極に接続された第2のインピーダ
ンス整合回路とから少なくとも構成されたことを特徴と
する高周波増幅器。 - 【請求項2】 第1のインピーダンス整合回路と、 該第1のインピーダンス整合回路に第1の入力信号電極
を接続し、更に第1の出力信号電極及び第1の接地電極
とを有する第1の高周波能動素子と、 前記第1の接地電極に電気的に並列接続された複数のL
C直列回路からなる第1の接地回路と、 前記第1の出力信号電極に接続された結合用キャパシタ
と、 該結合用キャパシタに接続された第2のインピーダンス
整合回路と、 該第2のインピーダンス整合回路に第2の入力信号電極
を接続し、更に第2の出力信号電極及び第2の接地電極
とを有する第2の高周波能動素子と、 前記第2の接地電極に電気的に並列接続された複数のL
C直列回路からなる第2の接地回路と、 前記第2の出力信号電極に接続された第3のインピーダ
ンス整合回路とから少なくとも構成されたことを特徴と
する高周波増幅器。 - 【請求項3】 前記複数のLC直列回路は、互いに異な
る共振周波数を有する少なくとも2以上のLC直列回路
を含むことを特徴とする請求項2記載の高周波増幅器。 - 【請求項4】 接地配線を持つ基板と、 該基板上に搭載された半導体チップと、 該半導体チップに配置され、入力信号電極、出力信号電
極及び接地電極とを有する高周波能動素子と、 前記基板において、前記接地配線に、それぞれ電気的に
接続した複数の接地用キャパシタと、 該複数の接地用キャパシタのそれぞれと、前記接地電極
間を接続する複数の接地用インダクタとから少なくとも
構成され、前記接地電極と前記接地配線間に、前記複数
の接地用キャパシタ及び前記複数の接地用インダクタと
から構成される複数のLC直列回路を電気的に並列接続
したことを特徴とする高周波半導体装置。 - 【請求項5】 前記複数の接地用キャパシタは、互いに
異なる容量値のキャパシタを含むことを特徴とする請求
項4記載の高周波半導体装置。 - 【請求項6】 前記複数の接地用インダクタは、互いに
異なるインダクタンス値のインダクタを含むことを特徴
とする請求項4又は5記載の高周波半導体装置。 - 【請求項7】 前記複数の接地用インダクタは、バンプ
で構成されており、前記半導体チップはバンプ接続で、
前記基板上に搭載されていることを特徴とする請求項4
乃至6のいずれか1項記載の高周波半導体装置。 - 【請求項8】 前記複数のLC直列回路は、前記高周波
半導体装置の動作周波数帯で直列共振することを特徴と
する請求項4記載の高周波半導体装置。 - 【請求項9】 前記複数のLC直列回路は、前記動作周
波数帯で互いに異なる直列共振周波数のLC直列回路を
含むことを特徴とする請求項8記載の高周波半導体装
置。
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---|---|---|---|
JP2000089801A JP2001284992A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 高周波増幅器及び高周波半導体装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
JP2000089801A Pending JP2001284992A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 高周波増幅器及び高周波半導体装置 |
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Country | Link |
---|---|
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-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000089801A patent/JP2001284992A/ja active Pending
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Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040608 |