高频用晶体管制造技术

高频用晶体管具有源极电极(3)、漏极电极(2)、栅极电极(1)、以及向栅极电极(1)施加电压的栅极驱动布线(12)，在栅极电极(1)与栅极驱动布线(12)之间连接有阻抗调整电路(4)，从阻抗调整电路(4)来看与栅极电极(1)的连接点时的栅极电极(1)的特性阻抗为Z1，从阻抗调整电路(4)来看与栅极驱动布线(12)的连接点时的栅极驱动布线(12)的特性阻抗为Z2，阻抗调整电路(4)的特性阻抗X为Z1与Z2之间的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高频用晶体管
本专利技术涉及高频用晶体管，涉及场效应晶体管(FET：FieldEffectTransistor)型的高频用晶体管。
技术介绍
图1是表示专利文献1中记载的FET的平面图。如图1所示，专利文献1的FET具备动作栅极部分807o、漏极电极806、源极电极805、栅极供给部分807s、交叉连接部807c。FET的动作栅极部分807o被漏极电极806和源极电极805夹持。另外，栅极供给部分807s与源极电极805并行配置，由动作栅极部分807o和栅极供给部分807s夹持源极电极805。并且，动作栅极部分807o通过多个交叉连接部807c而与栅极供给部分807s在多个部位进行连接。在专利文献1中，栅极供给部分807s由与漏极电极806同等的电阻成分低的布线构成。通过将该栅极供给部分807s在多个部位与动作栅极部分807o连接，能够抑制使细长的带状线结构的动作栅极部分807o沿纵向增加时的电阻成分的增加，并且降低动作栅极部分807o和漏极电极的相位差的扩大，由动作栅极部分807o实现总栅极宽度的扩大。图2是表示专利文献2记载的(a)微波晶体管和(b)栅极结构的平面图。如图2的(a)和(b)所示，作为该微波晶体管的FET具备栅指(gatefinger)905、栅极的总线904、栅极的输入点908、栅极的旁通线907、源极902、以及漏极的输出点909。FET的栅指905被漏极901的指和源极902的指夹持。栅指905构成为从栅极的总线904延伸的梳状。该栅极的总线904由两段构成，从而在纵向上具备两条栅指905。并且，从栅极的总线904的中央部到所连接的栅指905的距离越远，栅指905的长度就越短。专利文献2中，通过使栅极的总线904成为两段，从而将由一段构成时的横向扩展抑制为一半。此外，专利文献2中，通过调整与从栅极的总线904的中央部到栅指905的距离对应的栅指905的长度，从而消除了各栅指905的前端彼此的相位差。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第1305975号公报专利文献2：日本专利第2739851号公报专利技术概要专利技术要解决的课题但是，专利文献1和专利文献2的FET中，存在栅极输入的不匹配损耗大这样的问题。并且，还有容易产生栅极和漏极的相位差这样的问题。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是提供一种高频用晶体管，即使作为在纵向上增加指而扩大了总栅极宽度的高频用晶体管，也能够抑制对栅极的输入不匹配损耗，抑制栅极和漏极的相位差，实现高增益性能、高效率特性。解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的高频用晶体管具备半导体基板、在半导体基板上形成的源极电极、在半导体基板上形成的漏极电极、在半导体基板上形成的栅极电极、用于向栅极电极施加电压的栅极驱动布线、以及在栅极电极与栅极驱动布线之间连接的阻抗调整电路，从阻抗调整电路来看与栅极电极的连接点时的栅极电极的特性阻抗为Z1，从阻抗调整电路来看与栅极驱动布线的连接点时的栅极驱动布线的特性阻抗为Z2，阻抗调整电路的特性阻抗X具有Z1与Z2之间的值。专利技术效果根据本专利技术的高频用晶体管，即使作为在纵向上增加指而扩大了总栅极宽度的高频用晶体管，也能够抑制对栅极的输入不匹配损耗，抑制栅极和漏极的相位差，提高增益性能和效率特性。附图说明图1是表示专利文献1记载的FET的结构的图。图2是表示专利文献2记载的(a)微波晶体管和(b)栅极结构的平面图。图3是表示第一实施方式的高频用晶体管的结构例的平面示意图。图4A是表示第一实施方式的高频用晶体管的IVA-IVA线的剖面的图。图4B是表示第一实施方式的高频用晶体管的IVB-IVB线的剖面的图。图5是用于对第一实施方式的相对于阻抗调整电路的特性阻抗X而言的不匹配损耗的大小进行设定的图。图6是表示相对于栅极电极和漏极电极的相位差而言的漏极输出信号的损耗的图。图7A是表示第二实施方式的由串联连接的(n－1)个阻抗电路构成的阻抗调整电路的结构例的平面图。图7B是表示图7A的VIIB－VIIB线的剖面的剖面图。图8是表示第二实施方式的对属于阻抗调整电路的各阻抗电路的特性阻抗进行了优化的情况下的、相对于阻抗电路的个数而言的不匹配损耗的大小的图。图9A是表示第二实施方式的由串联连接的两个阻抗电路构成的阻抗调整电路的结构例的平面图。图9B是表示图9A的IXB-IXB线的剖面的剖面图。图10是表示在第二实施方式的阻抗调整电路的带状线结构的布线中、相对于线宽与电介质膜的厚度之比W/H而言的特性阻抗的大小的图。图11是表示第三实施方式的高频用晶体管的结构例的平面示意图。图12是表示相对于指的长度而言、在漏指上产生的相位差和在栅指上产生的相位差的图。图13是第四实施方式的高频用晶体管的FET的平面示意图。图14是表示相对于指的长度而言、在漏指上产生的相位差和在栅指上产生的相位差的图。图15是表示第五实施方式的高频用晶体管的结构例的平面示意图。图16A是表示第五实施方式的高频用晶体管的XVIA-XVIA线的剖面的图。图16B是表示第五实施方式的高频用晶体管的XVIB-XVIB线的剖面的图。图17是用于对第五实施方式的阻抗调整电路的特性阻抗X进行设定的图。图18是表示在第五实施方式的阻抗调整电路的微带线结构的布线中、相对于线宽与电介质膜的厚度之比W/H而言的特性阻抗的大小的图。图19是表示第五实施方式的与图15结构不同的高频用晶体管的结构例的平面示意图。图20是表示第五实施方式的与图15、图19结构不同的高频用晶体管的结构例的平面示意图。图21是表示第六实施方式的高频用晶体管的结构例的平面示意图。图22是表示第七实施方式的高频用晶体管的结构例的平面示意图。具体实施方式(本专利技术的基础知识)本专利技术者发现“
技术介绍
”部分所记载的FET、尤其是高频用晶体管存在以下的问题。专利文献1的图1所示的结构中，栅极供给电压从栅极供给部分807s经由交叉连接部807c而被供给至动作栅极部分807o。这些栅极供给部分807s、交叉连接部807c、动作栅极部分807o被作为由金属构成的分布常数线路来处理，具有由在线路上行进的交流信号的电压与电流之比表示的特性阻抗Zo。在线路无损耗的条件下，特性阻抗Zo由式(1)表示。(数1)这里，L、C分别表示分布常数线路的每单位长度的串联电感成分、并联电容成分。另外，每单位长度的L和C由线路的宽度(W)、处于线路与进行电场耦合的导体之间的电介质的厚度(H)、该电介质的实际有效介电常数(εre)来决定，例如，微带线结构下的特性阻抗Zo，当W/H＜1时由式(2)表示，当W/H＞1时由式(3)表示。(数2)(数3)图1的动作栅极部分807o是为了表现出栅极效应而非常细长的形状的线路，在微波波段的FET中通常为1μm以下程度的宽度。另外，作为微带线结构而与该动作栅极部分807o具有电场耦合的关系的导体成为不在上下方向的附近且在下方通常离开了100～200μm的距离的搭载FET的半导体基板的背面的导体膜。在该结构中，线路与导体之间的电容成分非常小，根据式(2)，图1的动作栅极部分807o的特性阻抗具有超过150Ω的值。图1的栅极供给部分807s是与漏极电极806同等的结构，因此线路的宽度是电阻损耗不会造成问题的15μm的程度。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频用晶体管，其特征在于，具备：半导体基板；源极电极，形成在所述半导体基板上；漏极电极，形成在所述半导体基板上；栅极电极，形成在所述半导体基板上；栅极驱动布线，用于向所述栅极电极施加电压；以及阻抗调整电路，连接在所述栅极电极与所述栅极驱动布线之间，从所述阻抗调整电路来看与所述栅极电极的连接点时的所述栅极电极的特性阻抗为Z1，从所述阻抗调整电路来看与所述栅极驱动布线的连接点时的所述栅极驱动布线的特性阻抗为Z2，所述阻抗调整电路的特性阻抗X具有Z1与Z2之间的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.27 JP 2017-0354131.一种高频用晶体管，其特征在于，具备：半导体基板；源极电极，形成在所述半导体基板上；漏极电极，形成在所述半导体基板上；栅极电极，形成在所述半导体基板上；栅极驱动布线，用于向所述栅极电极施加电压；以及阻抗调整电路，连接在所述栅极电极与所述栅极驱动布线之间，从所述阻抗调整电路来看与所述栅极电极的连接点时的所述栅极电极的特性阻抗为Z1，从所述阻抗调整电路来看与所述栅极驱动布线的连接点时的所述栅极驱动布线的特性阻抗为Z2，所述阻抗调整电路的特性阻抗X具有Z1与Z2之间的值。2.根据权利要求1所述的高频用晶体管，其特征在于，所述特性阻抗X满足X＜(Z1+Z2)＊1/2。3.根据权利要求1所述的高频用晶体管，其特征在于，所述阻抗调整电路是特性阻抗为X1的第一阻抗电路、与特性阻抗为比所述特性阻抗X1大的X2的第二阻抗电路的串联电路，将所述特性阻抗Z1和所述特性阻抗Z2中的值较小的一方设为Zs并将值较大的一方设为Zb时，所述特性阻抗X1和所述特性阻抗X2满足：X1≦Zs+(Zb－Zs)＊1/3、X2≦Zs+(Zb－Zs)＊2/3，所述第一阻抗电路，与所述栅极电极和所述栅极驱动布线中的所述特性阻抗的值为Zs的一方连接，所述第二阻抗电路，与所述栅极电极和所述栅极驱动布线中的所述特性阻抗的值为Zb的一方连接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的高频用晶体管，其特征在于，所述高频用晶体管具备多个所述阻抗调整电路，所述栅极电极与所述栅极驱动布线在多个部位分别经由一个所述阻抗调整电路进行连接。5.根据权利要求4所述的高频用晶体管，其特征在于，所述高频用晶体管具有向所述栅极驱动布线传递信号的栅极总线，所述栅极电极的末端部中的与所述栅极总线较近侧的末端部经由一个所述阻抗调整电路而与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本兴辉，上谷昌稔，松田慎吾，杉山宽，本吉要，中山雅央，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP