JPH1145889A - バイポーラトランジスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な動作が可能なバイポーラトランジスタ
を提供することを課題とする。 【解決手段】 エミッタ電極１に挟まれた領域に、この
エミッタ電極１の配列方向において、その基板７側に接
する面積が周辺部から中央部に向かって段階的に増加し
ている複数の放熱板７を設け、エミッタ電極１と放熱板
４とをエアブリッジ５で接続するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はバイポーラトラン
ジスタに関し、特に複数のエミッタ電極を有するバイポ
ーラトランジスタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来のパイポーラトランジスタ
の構造を示す平面図であり、図において、１０１はエミ
ッタ電極、１０２はベース電極、１０３はコレクタ電
極、１０７はＧａＡｓ基板である。このバイポーラトラ
ンジスタは、所定の方向に互いに平行となるように配列
されるとともに、それぞれの一端が相互接続されている
同一のストライプ形状を有する複数のエミッタ電極１０
１と、このそれぞれのエミッタ電極１０１に沿ってその
両側に平行に配置されるとともに、それぞれの一端が相
互接続されているストライプ形状を有する複数のベース
電極１０２と、このそれぞれのベース電極１０２に沿っ
て平行に配列され、上記ベース電極１０２及びエミッタ
電極１０１をまたぐよう設けられたエアブリッジ（図示
せず）等により相互接続されたストライプ形状を有する
複数のコレクタ電極１０３とを備えた、いわゆるマルチ
フィンガ構造のバイポーラトランジスタであり、上記複
数のエミッタ電極１０１は通常エミッタフィンガと呼ば
れている。

【０００３】このバイポーラトランジスタは、各エミッ
タ電極１０１と、これに沿って配列されているベース電
極１０２，コレクタ電極１０３とにより構成される，通
常のバイポーラトランジスタとして動作するバイポーラ
トランジスタ素子部を複数個，互いに並列接続したもの
で、これにより高出力動作を可能としたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の複数の
エミッタ電極１０１、即ちエミッタフィンガ１０１を互
いに一列に並べたマルチフィンガ構造を有するバイポー
ラトランジスタにおいては、その動作時に自己発熱が起
こると、列の中央部側に位置するエミッタフィンガ１０
１が列の周辺部側に位置するエミッタフィンガ１０１に
対して熱くなり、この熱により、中央部側のエミッタフ
ィンガ１０１により構成されるバイポーラ素子部のしき
い値電圧が周辺部側の素子部に対して低くなり、低電圧
でも電流が流れるようになってしまう結果、バイポーラ
トランジスタが均一に動作しないという問題があった。

【０００５】また、このような問題点を解消するため
に、マルチフィンガ構造のバイポーラトランジスタにお
いて、中央部に向かうほどエミッタフィンガ間の距離を
離すようにしたものが特開平６−３４２８０３号公報
に、また、中央部に向かうほどエミッタフィンガの面積
を小さくしたものが特開平８−９７２３０号公報にそれ
ぞれ開示されている。しかしながら、これらの構造にお
いても、まだ、上記問題点を十分に解決するには至って
いない。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、均一な動作が可能なバイ
ポーラトランジスタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るバイポー
ラトランジスタは、半導体基板上に所定の方向に互いに
平行となるよう配列された複数のエミッタ電極と、上記
基板上に上記エミッタ電極のそれぞれに沿って平行とな
るよう配置された複数のゲート電極と、上記基板上に上
記ゲート電極のそれぞれに沿って平行となるよう配置さ
れた複数のコレクタ電極と、上記基板上の上記各エミッ
タ電極に隣接した領域にそれぞれ配置された，上記エミ
ッタ電極の配列方向において、その基板側に接する面積
が周辺部から中央部に向かって段階的に増加している，
異なる面積を有する複数の放熱板と、上記複数のエミッ
タ電極と複数の放熱板とを互いに接続する接続手段とを
備えたものである。

【０００８】また、上記バイポーラトランジスタにおい
て、上記接続手段はＡｕ層を含む積層膜からなるととも
に、上記エミッタ電極の配列方向において、そのＡｕ層
の厚さが周辺部から中央部に向かって段階的に厚くなっ
ているようにしたものである。

【０００９】また、上記バイポーラトランジスタにおい
て、上記エミッタ電極は、その配列方向において、その
厚さが周辺部から中央部に向かって段階的に薄くなって
いる、異なる厚さを有する複数のエミッタ電極からなる
ようにしたものである。

【００１０】また、上記バイポーラトランジスタにおい
て、上記各エミッタ電極上に配置された、該エミッタ電
極よりも熱伝導率の低い材料からなるとともに、その厚
さが、該エミッタ電極の配列方向において、周辺部から
中央部に向かって段階的に薄くなっている、異なる厚さ
を有する複数の低熱伝導層を有しており、上記接続手段
は、該低熱伝導層を介して上記エミッタ電極と接続され
ているようにしたものである。

【００１１】また、この発明に係るバイポーラトランジ
スタは、半導体基板上に所定の方向に互いに平行となる
よう配列された複数のエミッタ電極と、上記基板上に上
記エミッタ電極のそれぞれに沿って平行となるよう配置
された複数のゲート電極と、上記基板上に上記ゲート電
極のそれぞれに沿って平行となるよう配置された複数の
コレクタ電極とを備えており、上記基板は、その厚さが
上記エミッタ電極の配列方向において、周辺部から中央
部に向かって段階的に薄くなっているようにしたもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１に係るバイ
ポーラトランジスタの構造を示す平面図であり、図にお
いて、７は厚さ約１００μｍのＧａＡｓ基板、１は平面
形状がストライプ形状であるＷＳｉからなる厚さ３００
０オングストロームのエミッタ電極で、このエミッタ電
極１が複数個、互いに平行となるように配列されてい
る。２は平面形状がストライプ形状である厚さがそれぞ
れ１００，３００，１００，３５００オングストローム
であるＰｔ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ａｕが順次積層されたベース
電極、２ａは複数のベース電極２の端部の一方を相互接
続する結合部、３は平面形状がストライプ形状である厚
さがそれぞれ３００，２００，３０００オングストロー
ムであるＡｕＧｅ，Ｎｉ，Ａｕが順次積層されたコレク
タ電極、３ａは複数のコレクタ電極２の端部の一方を相
互接続する結合部、４はエミッタ電極１において発生し
た熱を放熱するための，厚さがそれぞれ５００，２００
００オングストロームであるＴｉ，Ａｕが順次積層され
た、基板７と接する側の面積が異なる複数の放熱板で、
エミッタ電極１に隣接した領域に、エミッタ電極１の配
列方向において、周辺部から中央部に向かって段階的に
その基板７側と接する面積が増加するように配置されて
いる。また、この放熱板４の面積の調整は、ここでは特
に放熱板４のエミッタ電極１の配列方向における長さ，
即ち幅を広くすることにより行っている。６は厚さがそ
れぞれ５００，２００００オングストロームであるＴｉ
／Ａｕからなる，上記エミッタ電極１を取り出すための
エミッタパッドである。これらのエミッタパッド６や放
熱板４や各電極等は蒸着とリフトオフとの組み合わせ等
により形成される。５は厚さがそれぞれ５００，３００
００オングストロームであるＴｉＡｕ，Ａｕを順次積層
してなるエアブリッジで、エミッタ電極１と放熱板４と
エミッタパッド６とを相互接続するとともに、他の配線
等と接触しないよう基板７の上方に設けられている。こ
のエアブリッジ５は基板７と接触させない部分にレジス
トマスク等を設けた後、スパッタ法により給電層である
ＴｉＡｕ層を形成し、さらにその表面に金メッキを行う
ことにより得られる。なお、エアブリッジ５の代わり
に、基板上に絶縁膜等を介して配置される金属配線等
の，熱伝導性の高い他の接続手段を設けるようにしても
よい。また、エアブリッジ５に配線としての機能を持た
せず、エアブリッジ５とは別にエミッタ電極１同士を電
気的に接続する配線を設けるようにしてもよい。

【００１３】図２は本実施の形態１のバイポーラトラン
ジスタの構造を示す、図１に示したII−II線による断面
図（図２(a))，及びこの図２(a) においてＡで示した部
分の拡大図であり、図２において、図１と同一符号は同
一または相当する部分を示しており、２１は基板７上に
配置された高濃度にｎ型不純物を有するＧａＡｓからな
るコレクタコンタクト層、２２はコレクタコンタクト層
上に配置されたｎ型ＧａＡｓからなるコレクタ層、２３
はコレクタ層２２上に配置されたｐ型ＧａＡｓからなる
ベース層、２４はベース層２３上に配置されたｎ型Ａｌ
ＧａＡｓからなるエミッタ層、２５はエミッタ層２４上
に配置された、高濃度にｎ型不純物を含むＧａＡｓまた
はＩｎＧａＡｓからなるエミッタコンタクト層であり、
これらのコレクタコンタクト層２１，コレクタ層２２，
ベース層２３，エミッタ層２４，及びエミッタコンタク
ト層２５は基板７上に順次エピタキシャル成長により形
成されており、これらの層のうちの電極を形成する領域
は必要に応じてエッチングにより露出されている。２６
はコレクタ層２２及びコレクタコンタクト層２１に不純
物等を注入して形成された絶縁化された絶縁領域で、こ
の領域２６上に放熱板が形成されている。８は基板７の
裏面に設けられた厚さがそれぞれ２０００，２００００
オングストロームのＮｉとＡｕとを積層してなる裏面メ
ッキ、９はエミッタ電極１の上部及び放熱板４の上部を
除く位置に設けられた厚さ１０００オングストロームの
ＳｉＯＮからなる絶縁膜、１０はエミッタ電極１からの
熱流である。

【００１４】この実施の形態１に係るバイポーラトラン
ジスタは、所定の方向に互いに平行に配列された複数の
エミッタ電極１と、このエミッタ電極１に沿ってその両
側に平行に配置された複数のゲート電極２と、このゲー
ト電極２のエミッタ電極１に対向しない側に沿って平行
に配置されたコレクタ電極３と、上記エミッタ電極１に
挟まれた領域にそれぞれ配置された、上記エミッタ電極
１の配列方向において、その基板７側に接する面積が周
辺部から中央部に向かって段階的に増加している複数の
放熱板とを備えたマルチフィンガ構造を有しているもの
である。なお、ここでは、ベース電極２と、コレクタ電
極３とをエミッタ電極１の両側に設けているが、ベース
電極２と、コレクタ電極３とはエミッタ電極１の片側だ
けに設けるようにしてもよい。

【００１５】このバイポーラトランジスタの各電極に電
圧を印加し動作状態とすると、各エミッタ電極１と、そ
の両側に配置されたベース電極２，コレクタ電極３から
なる各バイポーラ素子が発熱し、この素子で発熱した熱
１０は、一部が素子直下からＧａＡｓ基板７に流れ、一
部はエミッタ電極１から、エアブリッジ５を通って放熱
板４に至り、放熱板４からＧａＡｓ基板７に流れる。こ
のとき、本発明においては、放熱板４の面積を、エミッ
タ電極１の配列方向において、その中央部側に向かうに
したがって広くしている。放熱板４は基板７，あるいは
基板７の上方に配置されたコレクタコンタクト層２１等
と接する面積が広いほど放熱しやすい，つまり、熱抵抗
が下がることから、このバイポーラトランジスタにおい
ては、中央部に近い放熱板７のほうが、周辺の放熱板７
よりも放熱性がよくなっている。したがって、従来のマ
ルチフィンガ型のバイポーラトランジスタにおいては、
動作時に中央のエミッタフィンガが周辺のフィンガより
熱くなり、中央部側のエミッタフィンガと周辺部側のエ
ミッタフィンガとの均熱化が図れず、バイポーラトラン
ジスタが均一に動作しないという問題があったが、本実
施の形態１に係るバイポーラトランジスタにおいては、
中央部の放熱板７の放熱性が周辺部の放熱板７よりも優
れているため、中央部側のエミッタフィンガ１において
発生した熱の放熱性が良くなり、これにより、動作時に
おける中央部側のエミッタフィンガ１と周辺部側のエミ
ッタフィンガ１との均熱化が図れ、バイポーラトランジ
スタが均一に動作させることができる。

【００１６】このように、本実施の形態１に係るバイポ
ーラトランジスタによれば、エミッタ電極１に挟まれた
領域に、このエミッタ電極１の配列方向において、その
基板７側に接する面積が周辺部から中央部に向かって段
階的に増加している複数の放熱板７とを備え、各エミッ
タ電極１と放熱板とを接続手段により接続するようにし
たから、動作時における中央部側のエミッタフィンガ１
と周辺部側のエミッタフィンガ１との均熱化が図れ、中
央部側の素子の周辺部側の素子に対するしきい値電圧の
変化を防いで、均一な動作が可能なバイポーラトランジ
スタを提供できる効果がある。

【００１７】なお、この実施の形態１においては放熱板
７の幅のみを変化させて放熱板７の面積を変化さている
が、本発明においては、放熱板の面積は、例えば図３に
示すように、放熱板７の長さのみを変化させることによ
り変化させてもよいし、幅及び長さの両者を変化させて
変化させるようにしてもよく、このような場合において
も上記実施の形態１と同様の効果を奏する。なお、図３
において図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、この図においてはベース電極２や，コレクタ電
極３，エアブリッジ５等は省略している。

【００１８】実施の形態２．図４は本発明の実施の形態
２に係るバイポーラトランジスタの構造を示すエミッタ
電極の配列方向に沿った断面図であり、図において、図
２と同一符号は同一または相当する部分を示しており、
７ａは基板７の裏面に設けられた凹部である。

【００１９】この実施の形態２においては、上記実施の
形態１に係るバイポーラトランジスタにおいて、エミッ
タ電極１の配列方向において、その中央部側の領域の基
板７の裏面にエッチングにより所定の深さの凹部７ａを
設けて、中央部側の領域の基板７の厚さを周辺部側の厚
さに対して薄くなるようにしたものである。

【００２０】バイポーラトランジスタにおいてはエミッ
タ電極１により発生した熱の放熱性は基板７の厚さに依
存しており、厚さが薄いほど放熱性がよい。このため、
この実施の形態２においては、上記実施の形態１におい
て示したバイポーラトランジスタにおいて、エミッタ電
極１の配列方向において、その中央側のエミッタフィン
ガ１の下部のみの基板７の厚さを薄くしたことにより、
周辺部に対して熱が高くなる中央部側のエミッタフィン
ガ１の基板７を介した放熱性を良くして、エミッタフィ
ンガ１間の均熱化を図ることができる。

【００２１】このように本実施の形態２によれば、上記
実施の形態１に係るバイポーラトランジスタにおいて、
エミッタ電極１の配列方向において、その中央部側の領
域の基板７の裏面にエッチングにより凹部７ａを設け
て、基板７の厚さを周辺部側の厚さに対して中央部側の
領域に向かうにつれて段階的に薄くなるようにしたか
ら、上記実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、
基板７の放熱性を周辺部側から中央部側の領域に向かう
につれて段階的に良くでき、動作時における中央部側の
エミッタフィンガ１と周辺部側のエミッタフィンガ１と
の均熱化がより良く図れ、中央部側の素子の周辺部側の
素子に対するしきい値電圧の変化を防いで、より均一な
動作が可能なバイポーラトランジスタを提供できる効果
がある。

【００２２】なお、この実施の形態２においては、一定
の深さの凹部７ａを、中央部側のエミッタ電極１の下部
の領域に位置する基板７の裏面に設けて、基板１の厚さ
が１段階だけ変化するようにしたが、本発明において
は、例えば、図５に示すように、中央部側のエミッタフ
ィンガ１に近づくに従って、数段の段階をへてその深さ
が深くなる凹部７ｂを設けて、エミッタフインガ１の配
列方向において、その中央部側に向かうに従って、段階
的に基板７の厚さを薄くなるようにしてもよく、さらに
は、図６に示すように、基板７の裏面に設ける凹部を無
限に近い段階を経てその深さが深くなるような，その断
面が円弧形状の凹部７ｃとして、中央部側のエミッタフ
ィンガ１に近づくにしたがって基板７の厚さをなめらか
に薄くなるようにしてもよく、このような構造とするこ
とにより、上記実施の形態２と同様に、基板７の放熱性
を周辺部側から中央部側の領域に向かうにつれて段階的
に良くでき、エミッタフィンガ１間の均熱化を図ること
ができる。このとき、図５，図６において、図４と同一
符号は同一または相当する部分を示しており、７ｂ，７
ｃはそれぞれ基板７の裏面にエッチングにより形成され
た凹部である。

【００２３】実施の形態３．図７は本発明の実施の形態
３に係るバイポーラトランジスタの構造を示すエミッタ
電極の配列方向に沿った断面図であり、図において、図
２と同一符号は同一または相当する部分を示しており、
５ａは厚さ約５００オングストロームのＴｉＡｕ層（図
示せず）上にＡｕ層（図示せず）を配置してなるエアブ
リッジである。

【００２４】この実施の形態３に係るバイポーラトラン
ジスタは、上記実施の形態１に係るバイポーラトランジ
スタにおいて、エミッタ電極１と放熱板７とを接続する
エアブリッジとして、エミッタ電極１の配列方向におい
て、中央部側の領域に向かうにつれて、その厚さ，特に
その構成層であるＡｕ層の厚さが段階的に厚くなってい
るエアブリッジ５ａを用いるようにしたものであり、こ
こでは、周辺部のＡｕ層の厚さを３μｍ，中央部のＡｕ
層の厚さを７μｍ，周辺部と中央部とをつなぐ領域のＡ
ｕ層の厚さを５μｍとしている。この時、この厚さの異
なるＡｕ層は、厚さの厚い領域に対してＡｕメッキを繰
り返すことにより形成できる。なお、図１３に示すよう
に、中央部近傍の領域のみのＡｕ層の厚さを厚くしたエ
アブリッジ５ｂを用いるようにしてもよい。この図１３
において図７と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ている。

【００２５】この実施の形態３に係るバイポーラトラン
ジスタにおいては、エアブリッジ５ａのＡｕ層の厚さ
を、エミッタ電極１の配列方向において周辺部から中央
部に近づくにつれて段階的に厚くしてエミッタ電極１か
ら放熱板４に至るまでの熱抵抗を中央部側のエミッタフ
ィンガ１に近づくにつれて段階的に下げるようにしたも
のであり、これにより、上記実施の形態１と同様の効果
を奏するとともに、中央部側のエミッタ電極１からのエ
アブリッジ５ａを経た放熱性を周辺部側に対して向上さ
せることができ、より均熱性に優れたバイポーラトラン
ジスタを得ることができる効果がある。

【００２６】実施の形態４．図８は本発明の実施の形態
４に係るバイポーラトランジスタの構造を示すエミッタ
電極の配列方向に沿った断面図であり、図において、図
１と同一符号は同一又は相当する部分を示しており、１
ａは異なる厚さを有する複数のエミッタ電極で、ここで
はその中央部側の厚さが１０００オングストローム，周
辺部側の厚さが３０００オングストローム，その間の領
域の厚さが２０００オングストロームであるものを用い
ている。

【００２７】この実施の形態４に係るバイポーラトラン
ジスタは、上記実施の形態１に係るバイポーラトランジ
スタにおいて、エミッタ電極１ａとして、その配列方向
において、周辺部側から中央部側に向かうにしたがって
厚さが段階的に薄くなっている電極を用いるようにした
ものであり、このエミッタ電極１ａは、例えば均等な厚
さのＷＳｉ等のエミッタ電極の材料層を基板７上方に形
成し、これの中央部側のエミッタ電極となる部分をドラ
イエッチング等を用いてエッチングして薄くした後、こ
の層を所定の電極パターンとなるようにパターニングす
ることにより得られる。

【００２８】通常バイポーラトランジスタにおいてはエ
ミッタ電極の材料としてはＷＳｉ等の熱伝導の悪い材料
からなっているため、上記実施の形態１に示すバイポー
ラトランジスタのようにエミッタ電極からの熱をエアブ
リッジを介して放熱する構造を有する場合、エミッタ電
極の厚さが薄いほうが放熱性が優れている。本実施の形
態４においては、中央部側に向かうに従って段階的に厚
さが薄くなっているエミッタ電極１ａを設けているた
め、中央部側のエミッタ電極１ａのエアブリッジ５にい
たるまでの熱抵抗を、周辺部側よりも下げることによ
り、均熱性に優れたバイポーラトランジスタを得ること
ができる効果がある。

【００２９】なお、この実施の形態４に係るバイポーラ
トランジスタにおいては、中央部側に向かうにつれて２
段階を経て厚さが薄くなっているエミッタ電極１ａを用
いた場合において説明したが、段階的に厚さが変化して
いれば、何段階を経てもよく、例えば、図９に示すよう
に中央部側のみの厚さを一定の厚さとなるよう薄くし
た、１段階で厚さが変化しているエミッタ電極１ｂを設
けるようにしてもよく、このような場合においても上記
実施の形態４と同様の効果を奏する。このとき、図９に
おいて、図８と同一符号は同一または相当する部分を示
している。

【００３０】実施の形態５．図１０は本発明の実施の形
態５に係るバイポーラトランジスタの構造を示す，エミ
ッタ電極の配列方向に沿った断面図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当する部分を示して
おり、１１はエミッタ電極１の材料よりも熱伝導率の低
いＷＮ等の低熱伝導層である。

【００３１】この実施の形態５に係るバイポーラトラン
ジスタは、上記実施の形態１に係るバイポーラトランジ
スタにおいて、エミッタ電極１上に、熱伝導性の悪い低
熱伝導層１１を、エミッタ電極１の配列方向において、
周辺部側から中央部側へ向かうにしたがって厚さが段階
的に薄くなるように配置するようにしたものであり、例
えば、エミッタ電極１上の低熱伝導層１１の厚さは、中
央部側が０オングストローム，周辺部が１０００オング
ストローム，その間の領域の厚さが５０オングストロー
ムとなるようにする。この厚さの異なる低熱伝導層１１
は上記実施の形態４において説明した厚さの異なるエミ
ッタ電極１ｂと同様の方法により形成される。

【００３２】この実施の形態５においては、中央部側に
向かうに従って段階的に厚さが薄くなっている熱伝導性
の悪い低熱伝導層１１をエミッタ電極１上に設けている
ため、周辺部側のエミッタ電極１のエアブリッジ５にい
たるまでの熱抵抗を、厚さの厚い熱伝導性の悪い低熱伝
導層１１を設けることで中央部側の熱抵抗よりも上げる
ことができ、均熱性に優れたバイポーラトランジスタを
得ることができる効果がある。

【００３３】なお、この実施の形態５にいては、２段階
を経て厚さの変化している低熱伝導層１１を設けている
が、本発明においては、例えば、図１１に示すように、
両端のエミッタ電極１以外の低熱伝導層１１の厚さを０
として、中央部側に向かって１段階で低熱伝導層１１の
厚さが変化するようにしてもよい。このとき、図１１に
おいて図１０と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ている。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、半導体
基板上に所定の方向に互いに平行となるよう配列された
複数のエミッタ電極と、上記基板上に上記エミッタ電極
のそれぞれに沿って平行となるよう配置された複数のゲ
ート電極と、上記基板上に上記ゲート電極のそれぞれに
沿って平行となるよう配置された複数のコレクタ電極
と、上記基板上の上記各エミッタ電極に隣接した領域に
それぞれ配置された，上記エミッタ電極の配列方向にお
いて、その基板側に接する面積が周辺部から中央部に向
かって段階的に増加している，異なる面積を有する複数
の放熱板と、上記複数のエミッタ電極と複数の放熱板と
を互いに接続する接続手段とを備えるようにしたから、
動作時における中央部側のエミッタフィンガと周辺部側
のエミッタフィンガとの均熱化が図れ、中央部側の素子
の周辺部側の素子に対するしきい値電圧の変化を防い
で、均一な動作が可能なバイポーラトランジスタを提供
できる効果がある。

【００３５】また、この発明によれば、上記接続手段は
Ａｕ層を含む積層膜からなるとともに、上記エミッタ電
極の配列方向において、そのＡｕ層の厚さが周辺部から
中央部に向かって段階的に厚くなっているようにしたか
ら、中央部側のエミッタ電極からの接続手段を経た放熱
性を周辺部側に対して向上させることができ、より均熱
性に優れたバイポーラトランジスタを得ることができる
効果がある。

【００３６】また、この発明によれば、上記エミッタ電
極は、その配列方向において、その厚さが周辺部から中
央部に向かって段階的に薄くなっている、異なる厚さを
有する複数のエミッタ電極からなるようにしたから、中
央部側のエミッタ電極の接続手段に至るまでの熱抵抗
を、周辺部側よりも下げることにより、均熱性に優れた
バイポーラトランジスタを得ることができる効果があ
る。

【００３７】また、この発明によれば、上記各エミッタ
電極上に配置された、該エミッタ電極よりも熱伝導率の
低い材料からなるとともに、その厚さが、該エミッタ電
極の配列方向において、周辺部から中央部に向かって段
階的に薄くなっている、異なる厚さを有する複数の低熱
伝導層を有しており、上記接続手段は、該低熱伝導層を
介して上記エミッタ電極と接続されているようにしたか
ら、周辺部側のエミッタ電極のエアブリッジ５にいたる
までの熱抵抗を、厚さの厚い熱伝導性の悪い低熱伝導層
を設けることで中央部側よりも上げることにより、均熱
性に優れたバイポーラトランジスタを得ることができる
効果がある。

【００３８】また、この発明によれば、半導体基板上に
所定の方向に互いに平行となるよう配列された複数のエ
ミッタ電極と、上記基板上に上記エミッタ電極のそれぞ
れに沿って平行となるよう配置された複数のゲート電極
と、上記基板上に上記ゲート電極のそれぞれに沿って平
行となるよう配置された複数のコレクタ電極とを備えて
おり、上記基板は、その厚さが上記エミッタ電極の配列
方向において、周辺部から中央部に向かって段階的に薄
くなっているようにしたから、周辺部に対して熱が高く
なる中央部側のエミッタフィンガの基板を介した放熱性
を良くして、エミッタフィンガ間の均熱化を図ることが
でき、均熱性に優れたバイポーラトランジスタを得るこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るバイポーラト
ランジスタの構造を示す平面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係るバイポーラト
ランジスタの構造を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係るバイポーラト
ランジスタの変形例の構造を示す断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態２に係るバイポーラト
ランジスタの構造を示す断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態２に係るバイポーラト
ランジスタの第１の変形例の構造を示す断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態２に係るバイポーラト
ランジスタの第２の変形例の構造を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３に係るバイポーラト
ランジスタの構造を示す断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態４に係るバイポーラト
ランジスタの構造を示す断面図である。

【図９】 この発明の実施の形態４に係るバイポーラト
ランジスタの変形例の構造を示す断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５に係るバイポーラ
トランジスタの構造を示す断面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５に係るバイポーラ
トランジスタの変形例の構造を示す断面図である。

【図１２】 従来のバイポーラトランジスタの構造を示
す平面図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３に係るバイポーラ
トランジスタの変形例の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１０１ エミッタ電極、２，１０２
ベース電極、２ａ，３ａ 結合部、３，１０３ コレク
タ電極、４ 放熱板、５，５ａ，５ｂ エアブリッジ、
６ エミッタパッド、７，１０７ ＧａＡｓ基板、７
ａ，７ｂ，７ｃ 凹部、８ 裏面メッキ、９ 絶縁膜、
１１ 低熱伝導層、２１ コレクタコンタクト層、２２
コレクタ層、２３ ベース層、２４ エミッタ層、２
５ エミッタコンタクト層、２６ 絶縁領域。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年９月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の複数の
エミッタ電極１０１、即ちエミッタフィンガ１０１を互
いに一列に並べたマルチフィンガ構造を有するバイポー
ラトランジスタにおいては、その動作時に自己発熱が起
こると、列の中央部側に位置するエミッタフィンガ１０
１が列の周辺部側に位置するエミッタフィンガ１０１よ
り高温となり、中央部側のエミッタフィンガ１０１によ
り構成されるバイポーラ素子部のしきい値電圧が周辺部
側の素子部に対して低くなり、低電圧でも電流が流れる
ようになってしまう結果、バイポーラトランジスタが均
一に動作しないという問題があった。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るバイポー
ラトランジスタは、半導体基板上に所定の方向に互いに
平行となるよう配列された複数のエミッタ電極と、上記
基板上に上記エミッタ電極のそれぞれに沿って平行とな
るよう配置された複数のベース電極と、上記基板上に上
記ベース電極のそれぞれに沿って平行となるよう配置さ
れた複数のコレクタ電極と、上記基板上の上記各エミッ
タ電極に隣接した領域にそれぞれ配置された，上記エミ
ッタ電極の配列方向において、その基板側に接する面積
が周辺部から中央部に向かって段階的に増加している，
異なる面積を有する複数の放熱板と、上記複数のエミッ
タ電極と複数の放熱板とを互いに接続する接続手段とを
備えたものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また、上記バイポーラトランジスタにおい
て、上記接続手段は金属層を含む積層膜からなるととも
に、上記エミッタ電極の配列方向において、その金属層
の厚さが周辺部から中央部に向かって段階的に厚くなっ
ているようにしたものである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、この発明に係るバイポーラトランジ
スタは、半導体基板上に所定の方向に互いに平行となる
よう配列された複数のエミッタ電極と、上記基板上に上
記エミッタ電極のそれぞれに沿って平行となるよう配置
された複数のベース電極と、上記基板上に上記ベース電
極のそれぞれに沿って平行となるよう配置された複数の
コレクタ電極とを備えており、上記基板は、その厚さが
上記エミッタ電極の配列方向において、周辺部から中央
部に向かって段階的に薄くなっているようにしたもので
ある。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、半導体
基板上に所定の方向に互いに平行となるよう配列された
複数のエミッタ電極と、上記基板上に上記エミッタ電極
のそれぞれに沿って平行となるよう配置された複数のベ
ース電極と、上記基板上に上記ベース電極のそれぞれに
沿って平行となるよう配置された複数のコレクタ電極
と、上記基板上の上記各エミッタ電極に隣接した領域に
それぞれ配置された，上記エミッタ電極の配列方向にお
いて、その基板側に接する面積が周辺部から中央部に向
かって段階的に増加している，異なる面積を有する複数
の放熱板と、上記複数のエミッタ電極と複数の放熱板と
を互いに接続する接続手段とを備えるようにしたから、
動作時における中央部側のエミッタフィンガと周辺部側
のエミッタフィンガとの均熱化が図れ、中央部側の素子
の周辺部側の素子に対するしきい値電圧の変化を防い
で、均一な動作が可能なバイポーラトランジスタを提供
できる効果がある。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】また、この発明によれば、上記接続手段は
金属層を含む積層膜からなるとともに、上記エミッタ電
極の配列方向において、その金属層の厚さが周辺部から
中央部に向かって段階的に厚くなっているようにしたか
ら、中央部側のエミッタ電極からの接続手段を経た放熱
性を周辺部側に対して向上させることができ、より均熱
性に優れたバイポーラトランジスタを得ることができる
効果がある。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】また、この発明によれば、半導体基板上に
所定の方向に互いに平行となるよう配列された複数のエ
ミッタ電極と、上記基板上に上記エミッタ電極のそれぞ
れに沿って平行となるよう配置された複数のゲート電極
と、上記基板上に上記ベース電極のそれぞれに沿って平
行となるよう配置された複数のコレクタ電極とを備えて
おり、上記基板は、その厚さが上記エミッタ電極の配列
方向において、周辺部から中央部に向かって段階的に薄
くなっているようにしたから、周辺部に対して熱が高く
なる中央部側のエミッタフィンガの基板を介した放熱性
を良くして、エミッタフィンガ間の均熱化を図ることが
でき、均熱性に優れたバイポーラトランジスタを得るこ
とができる効果がある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に所定の方向に互いに平行
   となるよう配列された複数のエミッタ電極と、 上記基板上に上記エミッタ電極のそれぞれに沿って平行
   となるよう配置された複数のゲート電極と、 上記基板上に上記ゲート電極のそれぞれに沿って平行と
   なるよう配置された複数のコレクタ電極と、 上記基板上の上記各エミッタ電極に隣接した領域にそれ
   ぞれ配置された，上記エミッタ電極の配列方向におい
   て、その基板側に接する面積が周辺部から中央部に向か
   って段階的に増加している、異なる面積を有する複数の
   放熱板と、 上記複数のエミッタ電極と複数の放熱板とを互いに接続
   する接続手段とを備えたことを特徴とするバイポーラト
   ランジスタ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバイポーラトランジス
   タにおいて、 上記接続手段はＡｕ層を含む積層膜からなるとともに、
   上記エミッタ電極の配列方向において、そのＡｕ層の厚
   さが周辺部から中央部に向かって段階的に厚くなってい
   ることを特徴とするバイポーラトランジスタ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のバイポーラトランジス
   タにおいて、 上記エミッタ電極は、その配列方向において、その厚さ
   が周辺部から中央部に向かって段階的に薄くなってい
   る、異なる厚さを有する複数のエミッタ電極からなるこ
   とを特徴とするバイポーラトランジスタ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のバイポーラトランジス
   タにおいて、 上記各エミッタ電極上に配置された、該エミッタ電極よ
   りも熱伝導率の低い材料からなるとともに、その厚さ
   が、該エミッタ電極の配列方向において、周辺部から中
   央部に向かって段階的に薄くなっている、異なる厚さを
   有する複数の低熱伝導層を有しており、 上記接続手段は、該低熱伝導層を介して上記エミッタ電
   極と接続されていることを特徴とするバイポーラトラン
   ジスタ。
5. 【請求項５】 半導体基板上に所定の方向に互いに平行
   となるよう配列された複数のエミッタ電極と、 上記基板上に上記エミッタ電極のそれぞれに沿って平行
   となるよう配置された複数のゲート電極と、 上記基板上に上記ゲート電極のそれぞれに沿って平行と
   なるよう配置された複数のコレクタ電極とを備えてお
   り、 上記基板は、その厚さが上記エミッタ電極の配列方向に
   おいて、周辺部から中央部に向かって段階的に薄くなっ
   ていることを特徴とするバイポーラトランジスタ。