JPH09246471A - 高周波半導体装置および高周波通信機器 - Google Patents
高周波半導体装置および高周波通信機器Info
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- JPH09246471A JPH09246471A JP8049929A JP4992996A JPH09246471A JP H09246471 A JPH09246471 A JP H09246471A JP 8049929 A JP8049929 A JP 8049929A JP 4992996 A JP4992996 A JP 4992996A JP H09246471 A JPH09246471 A JP H09246471A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来Ｓｉと化合物半導体との集積化し、小型
化した高周波半導体装置を提供する。 【解決手段】 Ｓｉ基板１上に部分的にＳｉＣ部５を形
成し、さらにこのＳｉＣ５上に部分的にＧａＮ２８を成
長させる。高周波半導体素子をＳｉ１またはＧａＮ２８
上に実現すると同時に、これらで使用される受動素子を
ＳｉＣ５上またはＧａＮ２８上に実現することにより、
異種半導体間の集積化を可能にする。
化した高周波半導体装置を提供する。 【解決手段】 Ｓｉ基板１上に部分的にＳｉＣ部５を形
成し、さらにこのＳｉＣ５上に部分的にＧａＮ２８を成
長させる。高周波半導体素子をＳｉ１またはＧａＮ２８
上に実現すると同時に、これらで使用される受動素子を
ＳｉＣ５上またはＧａＮ２８上に実現することにより、
異種半導体間の集積化を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は通信用高周波半導体
装置及びそれを用いた高周波通信機器に関するものであ
る。
装置及びそれを用いた高周波通信機器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高周波半導体装置として例えば送信増幅
器、受信増幅器、ミキサ、スイッチ、発振器、アッテネ
ータなどあり、これらに要求される性能は高周波域で高
い利得を持つこと、低雑音であること、電力変換効率が
高いことなどが挙げられる。
器、受信増幅器、ミキサ、スイッチ、発振器、アッテネ
ータなどあり、これらに要求される性能は高周波域で高
い利得を持つこと、低雑音であること、電力変換効率が
高いことなどが挙げられる。
【０００３】これらの要求を満足するために、シリコン
（Ｓｉ）に比べて移動度が高く高周波特性の良い化合物
半導体、中でもガリウム砒素（ＧａＡｓ）による半導体
装置が使われることが多い。ところがＧａＡｓはＳｉと
比べて単位面積当たりの価格が高いという難点がある。
携帯電話に代表されるように近年の高周波通信機器の一
般への普及は目ざましいものがある。それにともなって
高周波半導体装置にもより一層の高性能化（高利得化、
高出力化、高効率化、低雑音化、小型化）、高機能化
（多機能の集積化）が要求されると同時に低コスト化も
要求されるようになってきている。即ち高性能化、高機
能化と低価格化という相反する性質のものをいかに両立
させるか、さらに言えば、現状においてはＳｉとＧａＡ
ｓとをいかにうまく使い分けるかが高周波通信機器の実
現の鍵となっているのである。
（Ｓｉ）に比べて移動度が高く高周波特性の良い化合物
半導体、中でもガリウム砒素（ＧａＡｓ）による半導体
装置が使われることが多い。ところがＧａＡｓはＳｉと
比べて単位面積当たりの価格が高いという難点がある。
携帯電話に代表されるように近年の高周波通信機器の一
般への普及は目ざましいものがある。それにともなって
高周波半導体装置にもより一層の高性能化（高利得化、
高出力化、高効率化、低雑音化、小型化）、高機能化
（多機能の集積化）が要求されると同時に低コスト化も
要求されるようになってきている。即ち高性能化、高機
能化と低価格化という相反する性質のものをいかに両立
させるか、さらに言えば、現状においてはＳｉとＧａＡ
ｓとをいかにうまく使い分けるかが高周波通信機器の実
現の鍵となっているのである。
【０００４】ここで現状の携帯電話の高周波部（図１
４）を例に説明する。図１４は９つのブロック（発振器
５０、スイッチ２３、２つの局部発振器用増幅器４６、
２つのミキサ４８、受信増幅器４９、送信増幅器２２、
アンテナスイッチ２３）から構成される。一般に発振器
５０、局部発振器用増幅器（局発増幅器）４６、ミキサ
４８の各半導体にはＳｉが使用され、送信増幅器２２、
受信増幅器４９、アンテナスイッチ２３の各半導体には
ＧａＡｓが使用される。発振器、局発増幅器、ミキサは
ＧａＡｓと同等の高周波特性を持つものがＳｉによって
も実現できるので、価格の安いＳｉが使用され、送信増
幅器、受信増幅器、アンテナスイッチは一般にＳｉでは
十分な高周波特性が得られないのでＧａＡｓが使用され
るのである。これら９つのブロックをプリント基板上に
実現して高周波部が完成するのであるが、実際には各ブ
ロックがそれぞれのパッケージに入れられていること、
各ブロック間に高周波的にマッチングをとるためのチッ
プキャパシタ、チップインダクタ、チップ抵抗を必要と
することなどから高周波部はプリント基板上で大きな面
積を必要とし、電話機も大きくなってしまう。このため
小型化の一手法として、半導体の高機能化、即ち半導体
の集積化により小型化を図る必要がある。
４）を例に説明する。図１４は９つのブロック（発振器
５０、スイッチ２３、２つの局部発振器用増幅器４６、
２つのミキサ４８、受信増幅器４９、送信増幅器２２、
アンテナスイッチ２３）から構成される。一般に発振器
５０、局部発振器用増幅器（局発増幅器）４６、ミキサ
４８の各半導体にはＳｉが使用され、送信増幅器２２、
受信増幅器４９、アンテナスイッチ２３の各半導体には
ＧａＡｓが使用される。発振器、局発増幅器、ミキサは
ＧａＡｓと同等の高周波特性を持つものがＳｉによって
も実現できるので、価格の安いＳｉが使用され、送信増
幅器、受信増幅器、アンテナスイッチは一般にＳｉでは
十分な高周波特性が得られないのでＧａＡｓが使用され
るのである。これら９つのブロックをプリント基板上に
実現して高周波部が完成するのであるが、実際には各ブ
ロックがそれぞれのパッケージに入れられていること、
各ブロック間に高周波的にマッチングをとるためのチッ
プキャパシタ、チップインダクタ、チップ抵抗を必要と
することなどから高周波部はプリント基板上で大きな面
積を必要とし、電話機も大きくなってしまう。このため
小型化の一手法として、半導体の高機能化、即ち半導体
の集積化により小型化を図る必要がある。
【０００５】例えばミキサ４８と局発増幅器４６を１チ
ップに集積化したり(O.Ishikawa etal. "Advanced Tech
nologies of Low-power GaAs ICs and Power Modules f
orCellular Telephones", IEEE GaAsIC Sympo.Tech.Dig
est, 131,1992)、送信増幅器２２とアンテナスイッチ２
３を１チップに集積化して高周波部の小型化を図る場合
(K.Fujimoto et al. "A High Performance GaAs MMIC T
ransceiver for Personal Handy Phone System (PHS)",
Proc. of the 25th European Microwave Conf.,926,19
95)が報告されている。
ップに集積化したり(O.Ishikawa etal. "Advanced Tech
nologies of Low-power GaAs ICs and Power Modules f
orCellular Telephones", IEEE GaAsIC Sympo.Tech.Dig
est, 131,1992)、送信増幅器２２とアンテナスイッチ２
３を１チップに集積化して高周波部の小型化を図る場合
(K.Fujimoto et al. "A High Performance GaAs MMIC T
ransceiver for Personal Handy Phone System (PHS)",
Proc. of the 25th European Microwave Conf.,926,19
95)が報告されている。
【０００６】今後さらに小型化を図るためには、Ｓｉに
よる半導体装置とＧａＡｓによる半導体装置を１チップ
に集積化する必要がでてきている。
よる半導体装置とＧａＡｓによる半導体装置を１チップ
に集積化する必要がでてきている。
【０００７】一方、ＧａＡｓによる高周波半導体装置に
ついては、表１に示すようにＧａＡｓはＳｉと比べて熱
伝導率が悪いので、送信増幅器のように大きな電流を消
費する半導体装置では放熱の良い実装方法を採用せねば
ならない制約がある。また、ＰＬ法施行に見られるよう
に、最近では製品の安全性が以前にも増して重視される
ようになってきている。高周波半導体装置の製品化に際
しても、安全面から使用部品における危険物質を最小限
に抑える必要がある。ＧａＡｓは有害物質である砒素
（Ａｓ）を含んでいるので、Ｓｉに比べて高周波特性に
優れていても、安全面では見劣りがする。有害物質を含
まない高周波半導体装置や高周波通信機器が望まれてい
る所以である。
ついては、表１に示すようにＧａＡｓはＳｉと比べて熱
伝導率が悪いので、送信増幅器のように大きな電流を消
費する半導体装置では放熱の良い実装方法を採用せねば
ならない制約がある。また、ＰＬ法施行に見られるよう
に、最近では製品の安全性が以前にも増して重視される
ようになってきている。高周波半導体装置の製品化に際
しても、安全面から使用部品における危険物質を最小限
に抑える必要がある。ＧａＡｓは有害物質である砒素
（Ａｓ）を含んでいるので、Ｓｉに比べて高周波特性に
優れていても、安全面では見劣りがする。有害物質を含
まない高周波半導体装置や高周波通信機器が望まれてい
る所以である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】今後さらに高周波半導
体装置の高性能化、高機能化、小型化を図るためには、
前述のように異種半導体同士の集積化、例えばＳｉとＧ
ａＡｓの集積化が必要となってきた。ところが異種半導
体集積化技術として現実的なものは現在のところＳｉ／
ＧａＡｓの集積化技術のみであり、このＳｉ／ＧａＡｓ
集積化技術に関しても、単に基礎検討としての報告、例
えばＳｉ上にエピタキシャル成長したＧａＡｓ基板につ
いてやGaAs on Si上のGaAsデバイスの報告(T.Ishida et
al. "GaAsMESFET Ring Oscillator on Si Substrate",
IEEE Trans. Electron. Dev.,ED-32[6],1037,1985)が
あるにとどまっており、両者によるデバイスを１チップ
に集積化した具体例はまだ報告されいない。
体装置の高性能化、高機能化、小型化を図るためには、
前述のように異種半導体同士の集積化、例えばＳｉとＧ
ａＡｓの集積化が必要となってきた。ところが異種半導
体集積化技術として現実的なものは現在のところＳｉ／
ＧａＡｓの集積化技術のみであり、このＳｉ／ＧａＡｓ
集積化技術に関しても、単に基礎検討としての報告、例
えばＳｉ上にエピタキシャル成長したＧａＡｓ基板につ
いてやGaAs on Si上のGaAsデバイスの報告(T.Ishida et
al. "GaAsMESFET Ring Oscillator on Si Substrate",
IEEE Trans. Electron. Dev.,ED-32[6],1037,1985)が
あるにとどまっており、両者によるデバイスを１チップ
に集積化した具体例はまだ報告されいない。
【０００９】これはＳｉ基板上に成長したＧａＡｓで
は、未だに欠陥密度が大きく高周波特性が十分ではない
ためである。従来技術では異種半導体の集積化が困難で
あり、その結果高周波半導体装置の高性能化と同時に小
型化、低コスト化を十分に実現できないのである。
は、未だに欠陥密度が大きく高周波特性が十分ではない
ためである。従来技術では異種半導体の集積化が困難で
あり、その結果高周波半導体装置の高性能化と同時に小
型化、低コスト化を十分に実現できないのである。
【００１０】また、高周波特性を確保するために例えば
ＧａＡｓを使用すると、熱伝導率が悪いので、送信増幅
器のように大きな電流を消費する半導体装置では放熱の
良い実装方法を採用せねばならず、パッケージが大きく
なったり、実装コストが高価になる欠点があった。さら
に、ＧａＡｓは有害物質であるＡｓを含んでいるので、
高周波半導体装置／高周波通信機器を製品化する際、安
全面で問題があった。
ＧａＡｓを使用すると、熱伝導率が悪いので、送信増幅
器のように大きな電流を消費する半導体装置では放熱の
良い実装方法を採用せねばならず、パッケージが大きく
なったり、実装コストが高価になる欠点があった。さら
に、ＧａＡｓは有害物質であるＡｓを含んでいるので、
高周波半導体装置／高周波通信機器を製品化する際、安
全面で問題があった。
【００１１】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、高周波半導体装置および高周波通信機器の高機能
化、小型化を安全な物質を使用して実現する方法を提供
することを目的としている。
り、高周波半導体装置および高周波通信機器の高機能
化、小型化を安全な物質を使用して実現する方法を提供
することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の高周波半導体装置では第
１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体である
ＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領域に第
３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ上ある
いはＳｉＣ上あるいはＳｉ上に高周波半導体装置を実現
し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路を構成する。
め、本発明の請求項１に記載の高周波半導体装置では第
１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体である
ＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領域に第
３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ上ある
いはＳｉＣ上あるいはＳｉ上に高周波半導体装置を実現
し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路を構成する。
【００１３】本発明の請求項２に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器の２つの内のいずれか１つを実現
し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内の
いずれか１つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積
回路による高周波通信機器を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器の２つの内のいずれか１つを実現
し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内の
いずれか１つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積
回路による高周波通信機器を構成する。
【００１４】本発明の請求項３に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内のい
ずれか２つを実現し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発
振器の３つの内のいずれか１つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ
／ＧａＮ混成集積回路による高周波通信機器を構成す
る。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内のい
ずれか２つを実現し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発
振器の３つの内のいずれか１つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ
／ＧａＮ混成集積回路による高周波通信機器を構成す
る。
【００１５】本発明の請求項４に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチを実現し、Ｓｉ
上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内のいずれか
１つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路によ
る高周波通信機器を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチを実現し、Ｓｉ
上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内のいずれか
１つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路によ
る高周波通信機器を構成する。
【００１６】本発明の請求項５に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器の２つの内のいずれか１つを実現
し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内の
いずれか２つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積
回路による高周波通信機器を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器の２つの内のいずれか１つを実現
し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内の
いずれか２つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積
回路による高周波通信機器を構成する。
【００１７】本発明の請求項６に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器の２つの内のいずれか１つを実現
し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器を実現し、Ｓ
ｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路による高周波通信機器
を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器の２つの内のいずれか１つを実現
し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器を実現し、Ｓ
ｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路による高周波通信機器
を構成する。
【００１８】本発明の請求項７に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内のい
ずれか２つを実現し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発
振器の３つの内の２つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ
混成集積回路による高周波通信機器を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内のい
ずれか２つを実現し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発
振器の３つの内の２つを実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ
混成集積回路による高周波通信機器を構成する。
【００１９】本発明の請求項８に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内のい
ずれか２つを実現し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発
振器を実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路によ
る高周波通信機器を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内のい
ずれか２つを実現し、Ｓｉ上にはミキサ、スイッチ、発
振器を実現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路によ
る高周波通信機器を構成する。
【００２０】本発明の請求項９に記載の高周波通信機器
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチを実現し、Ｓｉ
上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内の２つを実
現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路による高周波
通信機器を構成する。
では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導体
であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の領
域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、ＧａＮ
上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチを実現し、Ｓｉ
上にはミキサ、スイッチ、発振器の３つの内の２つを実
現し、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路による高周波
通信機器を構成する。
【００２１】本発明の請求項１０に記載の高周波通信機
器では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導
体であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の
領域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、Ｇａ
Ｎ上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用
増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチを実現し、Ｓ
ｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器を実現し、Ｓｉ／Ｓ
ｉＣ／ＧａＮ混成集積回路による高周波通信機器を構成
する。
器では第１半導体であるＳｉ上の所定の領域に第２半導
体であるＳｉＣを形成し、さらにこのＳｉＣ上の所定の
領域に第３半導体であるＧａＮを選択的に成長し、Ｇａ
Ｎ上あるいはＳｉＣ上に高周波半導体装置として送信用
増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチを実現し、Ｓ
ｉ上にはミキサ、スイッチ、発振器を実現し、Ｓｉ／Ｓ
ｉＣ／ＧａＮ混成集積回路による高周波通信機器を構成
する。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施例を説明する断面図であり、図１、図１６〜図１９ま
で断面図により作製手順を示している。ここでは高周波
半導体装置として図２に示す回路のＦＥＴ２段による増
幅器をＧａＮ上に、図３に示す回路のＳＰＤＴスイッチ
(Single Pole Double Through)をＳｉＣ上に、さらに図
４に示す回路の局発増幅器をＳｉ上に作製する場合を例
示した。
施例を説明する断面図であり、図１、図１６〜図１９ま
で断面図により作製手順を示している。ここでは高周波
半導体装置として図２に示す回路のＦＥＴ２段による増
幅器をＧａＮ上に、図３に示す回路のＳＰＤＴスイッチ
(Single Pole Double Through)をＳｉＣ上に、さらに図
４に示す回路の局発増幅器をＳｉ上に作製する場合を例
示した。
【００２４】図１（ａ）のように高抵抗のｐ型Ｓｉ基板
１上にｐ−ＣＶＤ法で堆積された酸化膜（ＳｉＯ2膜）
をマスクにコレクタ埋め込み層２を砒素（Ａｓ）の拡散
法により形成し前記酸化膜を除去した後、前記コレクタ
埋め込み層２上にｎ型Ｓｉ（エピタキシャル成長層）３
を形成する。
１上にｐ−ＣＶＤ法で堆積された酸化膜（ＳｉＯ2膜）
をマスクにコレクタ埋め込み層２を砒素（Ａｓ）の拡散
法により形成し前記酸化膜を除去した後、前記コレクタ
埋め込み層２上にｎ型Ｓｉ（エピタキシャル成長層）３
を形成する。
【００２５】この後、ＣＶＤ法で全面に絶縁性６Ｈ−Ｓ
ｉＣ４を５０００Ａ、その上にｎ型ＳｉＣ５を１０００
Ａ成長し、レジストをマスクに所定の領域のみＣＦ4／
ＣＨＦ3ガスを使ったＲＩＥでＳｉＣを除去する。これ
によりＳｉ基板上に部分的にＳｉＣ領域６が形成される
ことになる。
ｉＣ４を５０００Ａ、その上にｎ型ＳｉＣ５を１０００
Ａ成長し、レジストをマスクに所定の領域のみＣＦ4／
ＣＨＦ3ガスを使ったＲＩＥでＳｉＣを除去する。これ
によりＳｉ基板上に部分的にＳｉＣ領域６が形成される
ことになる。
【００２６】次に図１（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜
７を３０００Ａ、ＳｉＮ膜８を４０００Ａ堆積した後、
所定の領域のみこれらＳｉＯ2膜７、ＳｉＮ膜８をエッ
チングし、さらにｎ型エピタキシャル層３の半ばまでエ
ッチングする。
７を３０００Ａ、ＳｉＮ膜８を４０００Ａ堆積した後、
所定の領域のみこれらＳｉＯ2膜７、ＳｉＮ膜８をエッ
チングし、さらにｎ型エピタキシャル層３の半ばまでエ
ッチングする。
【００２７】この後、図１６（ｃ）に示すように、アイ
ソレーションを確実にするため、チャネル防止用のボロ
ン（Ｂ）イオン注入を行いｐ+層９を形成し、熱処理を
行った後、選択酸化（ＬＯＣＯＳ１０）を行う。
ソレーションを確実にするため、チャネル防止用のボロ
ン（Ｂ）イオン注入を行いｐ+層９を形成し、熱処理を
行った後、選択酸化（ＬＯＣＯＳ１０）を行う。
【００２８】次にＳｉＮ膜８を除去してからレジスト４
７をマスクにＢをイオン注入し、熱処理を加え、ｐ型ベ
ース層１１を形成する。これと全く同様にして砒素（Ａ
ｓ）イオン注入を行い、コレクタコンタクト層１２を作
製し、さらに図１６（ｄ）に示すように、全面に燐ガラ
ス（ＰＳＧ膜）１３を２０００Ａ堆積した後、前記ＰＳ
Ｇ膜１３の所定の領域にＲＩＥ法で開口部を設ける。
７をマスクにＢをイオン注入し、熱処理を加え、ｐ型ベ
ース層１１を形成する。これと全く同様にして砒素（Ａ
ｓ）イオン注入を行い、コレクタコンタクト層１２を作
製し、さらに図１６（ｄ）に示すように、全面に燐ガラ
ス（ＰＳＧ膜）１３を２０００Ａ堆積した後、前記ＰＳ
Ｇ膜１３の所定の領域にＲＩＥ法で開口部を設ける。
【００２９】次に砒素（Ａｓ）をドープしたポリシリコ
ン１４をＣＶＤ法で成長し、レジストをマスクに所定の
領域のみ残し、熱処理を行ってエミッタコンタクト層１
５を形成する。さらにレジストをマスクにＢの低加速イ
オン注入によりベースコンタクト層１６を形成し、レジ
ストで所定のパターンを作製した後、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
を全面に蒸着してベース電極１７、コレクタ電極１８、
エミッタ電極１９を形成し、ｎｐｎバイポーラトランジ
スタ２０が完成する。
ン１４をＣＶＤ法で成長し、レジストをマスクに所定の
領域のみ残し、熱処理を行ってエミッタコンタクト層１
５を形成する。さらにレジストをマスクにＢの低加速イ
オン注入によりベースコンタクト層１６を形成し、レジ
ストで所定のパターンを作製した後、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
を全面に蒸着してベース電極１７、コレクタ電極１８、
エミッタ電極１９を形成し、ｎｐｎバイポーラトランジ
スタ２０が完成する。
【００３０】また、ｐ型ベース層１１を利用して抵抗２
１を作製する。抵抗２１はバイポーラトランジスタ２０
内のｐ型ベース層上のエミッタ電極１９をなくし、２つ
のベース電極１７のみにした構造であるので、上記バイ
ポーラトランジスタと同時に形成できる。
１を作製する。抵抗２１はバイポーラトランジスタ２０
内のｐ型ベース層上のエミッタ電極１９をなくし、２つ
のベース電極１７のみにした構造であるので、上記バイ
ポーラトランジスタと同時に形成できる。
【００３１】次に前記ｎ型ＳｉＣ５上にＧａＮを選択的
に成長した後、ＳｉＣおよびＧａＮ上に２段増幅器２２
およびＳＰＤＴスイッチ２３を作製する方法を以下に説
明する。
に成長した後、ＳｉＣおよびＧａＮ上に２段増幅器２２
およびＳＰＤＴスイッチ２３を作製する方法を以下に説
明する。
【００３２】図１７（ｅ）のように、レジスト４７をマ
スクにして、ＳｉＣ上のＳｉＯ2／ＰＳＧ膜を除去した
後、所定の領域のみ酸素（Ｏ）をイオン注入し、ｎ型Ｓ
ｉＣ５上に導電性領域（能動素子領域）２４と高抵抗領
域（受動素子領域）２５を作製する。
スクにして、ＳｉＣ上のＳｉＯ2／ＰＳＧ膜を除去した
後、所定の領域のみ酸素（Ｏ）をイオン注入し、ｎ型Ｓ
ｉＣ５上に導電性領域（能動素子領域）２４と高抵抗領
域（受動素子領域）２５を作製する。
【００３３】次に図１７（ｆ）に示すように、絶縁膜と
してＳｉＯ2膜２６を２０００Ａ全面に堆積した後、所
定の領域のみレジストを用いて開口し、該開口部に有機
金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）で絶縁型ＧａＮ２７を
５０００Ａ続いてｎ型ＧａＮ２８を１０００Ａ図３のよ
うに選択的（部分的）に成長させる。
してＳｉＯ2膜２６を２０００Ａ全面に堆積した後、所
定の領域のみレジストを用いて開口し、該開口部に有機
金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）で絶縁型ＧａＮ２７を
５０００Ａ続いてｎ型ＧａＮ２８を１０００Ａ図３のよ
うに選択的（部分的）に成長させる。
【００３４】このｎ型ＧａＮ２８上の所定の領域のみレ
ジストをマスクにＢイオン注入により高抵抗化し、Ｇａ
Ｎ上にもＳｉＣ上と同様に導電性領域（能動素子領域）
２４と高抵抗領域（受動素子領域）２５を作製する。前
記ＳｉＯ2膜２６を除去してから再びＳｉＯ2膜を図１８
に示すように２０００Ａ全面に堆積し、さらに、レジス
トをマスクにしてｎ型ＧａＮ上の所定の領域に開口部を
設ける。
ジストをマスクにＢイオン注入により高抵抗化し、Ｇａ
Ｎ上にもＳｉＣ上と同様に導電性領域（能動素子領域）
２４と高抵抗領域（受動素子領域）２５を作製する。前
記ＳｉＯ2膜２６を除去してから再びＳｉＯ2膜を図１８
に示すように２０００Ａ全面に堆積し、さらに、レジス
トをマスクにしてｎ型ＧａＮ上の所定の領域に開口部を
設ける。
【００３５】次にアルミニウム（Ａｌ）を５００Ａ、チ
タニウム（Ｔｉ）を１５００Ａ全面に蒸着し、前記レジ
ストを利用してリフトオフ法により開口部にオーミック
電極２９を作製する。該オーミック電極２９はその下の
ｎ型ＧａＮ２７とのオーミック接触を良好にするために
９００℃で熱処理する。
タニウム（Ｔｉ）を１５００Ａ全面に蒸着し、前記レジ
ストを利用してリフトオフ法により開口部にオーミック
電極２９を作製する。該オーミック電極２９はその下の
ｎ型ＧａＮ２７とのオーミック接触を良好にするために
９００℃で熱処理する。
【００３６】次に上記と同様にしてＳｉＣ上の能動素子
領域２４にオーミック電極３０を作製する。但しＳｉＣ
上のオーミック電極はＴｉを２０００Ａ蒸着して形成さ
れる点と、蒸着後に熱処理が不要な点がＧａＮ上のオー
ミック電極２９と異なる。
領域２４にオーミック電極３０を作製する。但しＳｉＣ
上のオーミック電極はＴｉを２０００Ａ蒸着して形成さ
れる点と、蒸着後に熱処理が不要な点がＧａＮ上のオー
ミック電極２９と異なる。
【００３７】次に、前記オーミック電極形成法と全く同
様にＳｉＣ上とＧａＮ上の所定の領域に開口部を設け、
白金（Ｐｔ）を２０００Ａ全面蒸着し、リフトオフして
ゲート電極３１、３２を作製し、図２の前段ＦＥＴ３
３、後段ＦＥＴ３４、図４のスルーＦＥＴ３５、シャン
トＦＥＴ３６が完成する。
様にＳｉＣ上とＧａＮ上の所定の領域に開口部を設け、
白金（Ｐｔ）を２０００Ａ全面蒸着し、リフトオフして
ゲート電極３１、３２を作製し、図２の前段ＦＥＴ３
３、後段ＦＥＴ３４、図４のスルーＦＥＴ３５、シャン
トＦＥＴ３６が完成する。
【００３８】一方、図２の回路図中のインダクタ３７、
キャパシタ３８はＳｉＣの受動素子領域２５上に実現
し、インダクタは通常図１９に示すようなスパイラルイ
ンダクタで実現するため、配線長が長くなる。この配線
ロスを低減するためにインダクタは厚膜メッキによる２
層配線を用い、キャパシタは１、２層配線間に絶縁膜を
挟んで形成する。まず層間絶縁膜としてＳｉＮ膜３９を
５０００Ａ堆積し、ＦＥＴ、バイポーラトランジスタの
各電極と接続するためのコンタクトホールを形成した
後、チタニウム／金（Ｔｉ／Ａｕ）をそれぞれ５００Ａ
／５０００Ａ全面に蒸着し、レジストをマスクにイオン
ミリング法で所定の領域に１層配線４０により配線部と
キャパシタ下層金属を形成した後、ＳｉＮ膜４１を２０
００Ａ堆積する。
キャパシタ３８はＳｉＣの受動素子領域２５上に実現
し、インダクタは通常図１９に示すようなスパイラルイ
ンダクタで実現するため、配線長が長くなる。この配線
ロスを低減するためにインダクタは厚膜メッキによる２
層配線を用い、キャパシタは１、２層配線間に絶縁膜を
挟んで形成する。まず層間絶縁膜としてＳｉＮ膜３９を
５０００Ａ堆積し、ＦＥＴ、バイポーラトランジスタの
各電極と接続するためのコンタクトホールを形成した
後、チタニウム／金（Ｔｉ／Ａｕ）をそれぞれ５００Ａ
／５０００Ａ全面に蒸着し、レジストをマスクにイオン
ミリング法で所定の領域に１層配線４０により配線部と
キャパシタ下層金属を形成した後、ＳｉＮ膜４１を２０
００Ａ堆積する。
【００３９】次に２層配線４２を厚膜メッキで形成す
る。Ｔｉ／Ａｕを５００Ａ／２０００Ａ全面に蒸着しメ
ッキの下地金属とし、次にレジストで所定領域、即ち配
線部、インダクタ部、キャパシタ部、パッド部を形成し
てから厚さ３ｕｍのＡｕを全面にメッキしリフトオフす
る。さらに下地金属をヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液で除
去し、２層配線４２によりインダクタ３７、キャパシタ
３８、パッド４３を形成する。最後に表面保護膜として
ＳｉＮ膜４４を全面に７０００Ａ堆積し、前記パッド４
３部のみＲＩＥ法で開口しておく。能動素子である前記
各ＦＥＴ、バイポーラトランジスタと受動素子であるイ
ンダクタ、キャパシタ、抵抗とを１層配線または２層配
線によって接続することにより局発増幅器４６／ＳＰＤ
Ｔスイッチ２３／２段増幅器２２を１チップに集積した
回路が完成する。
る。Ｔｉ／Ａｕを５００Ａ／２０００Ａ全面に蒸着しメ
ッキの下地金属とし、次にレジストで所定領域、即ち配
線部、インダクタ部、キャパシタ部、パッド部を形成し
てから厚さ３ｕｍのＡｕを全面にメッキしリフトオフす
る。さらに下地金属をヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液で除
去し、２層配線４２によりインダクタ３７、キャパシタ
３８、パッド４３を形成する。最後に表面保護膜として
ＳｉＮ膜４４を全面に７０００Ａ堆積し、前記パッド４
３部のみＲＩＥ法で開口しておく。能動素子である前記
各ＦＥＴ、バイポーラトランジスタと受動素子であるイ
ンダクタ、キャパシタ、抵抗とを１層配線または２層配
線によって接続することにより局発増幅器４６／ＳＰＤ
Ｔスイッチ２３／２段増幅器２２を１チップに集積した
回路が完成する。
【００４０】なお、上記の例ではＳｉ上にバイポーラト
ランジスタを形成する場合について述べたが、図５
（ｂ）に示したＭＯＳＦＥＴ４５を形成して高周波半導
体素子とする場合でも同様である。またインダクタやキ
ャパシタをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これ
をＧａＮ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
ランジスタを形成する場合について述べたが、図５
（ｂ）に示したＭＯＳＦＥＴ４５を形成して高周波半導
体素子とする場合でも同様である。またインダクタやキ
ャパシタをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これ
をＧａＮ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００４１】以上のように構成された局発増幅器／ＳＰ
ＤＴスイッチ／２段増幅器集積回路の効果について以下
に述べる。
ＤＴスイッチ／２段増幅器集積回路の効果について以下
に述べる。
【００４２】図１５にＧａＮ、６Ｈ−ＳｉＣ、ＧａＡ
ｓ、Ｓｉのバンドギャップ（Ｅｇ）値と飽和電子速度お
よび熱伝導度を示した。ＧａＮ、６Ｈ−ＳｉＣはＧａＡ
ｓやＳｉよりおおきなバンドギャップを持つため一般に
ワイドギャップ半導体と呼ばれる。バンドギャップが大
きいので、これらによる半導体装置は高温での動作が可
能であること、放射線耐性に優れていることなど耐環境
性に優れている。
ｓ、Ｓｉのバンドギャップ（Ｅｇ）値と飽和電子速度お
よび熱伝導度を示した。ＧａＮ、６Ｈ−ＳｉＣはＧａＡ
ｓやＳｉよりおおきなバンドギャップを持つため一般に
ワイドギャップ半導体と呼ばれる。バンドギャップが大
きいので、これらによる半導体装置は高温での動作が可
能であること、放射線耐性に優れていることなど耐環境
性に優れている。
【００４３】また図１５からわかるように、ＧａＮ、６
Ｈ−ＳｉＣの飽和電子速度は高周波特性に優れているＧ
ａＡｓと同等またはそれ以上であることから、ＧａＮ、
ＳｉＣは高周波素子に向いた物性をもっていると言うこ
とができる。さらにＧａＮは例えばＳｉＯ2膜をマスク
に所望の領域にのみ選択成長可能であること（１９９５
年春季、第４２回応用物理学関係連合講演会、２８ｐ−
ＺＨ−１１）、ＳｉＣはＳｉ上にＣＶＤ法で成長できる
ことから、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ３種の半導体を集積化
できる。
Ｈ−ＳｉＣの飽和電子速度は高周波特性に優れているＧ
ａＡｓと同等またはそれ以上であることから、ＧａＮ、
ＳｉＣは高周波素子に向いた物性をもっていると言うこ
とができる。さらにＧａＮは例えばＳｉＯ2膜をマスク
に所望の領域にのみ選択成長可能であること（１９９５
年春季、第４２回応用物理学関係連合講演会、２８ｐ−
ＺＨ−１１）、ＳｉＣはＳｉ上にＣＶＤ法で成長できる
ことから、Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ３種の半導体を集積化
できる。
【００４４】従来のＧａＡｓによる高周波半導体装置で
は、低コスト化の観点から受動素子部分の一部または全
部をプリント基板上に実現し、優れた高周波特性を要求
される能動素子部分をＧａＡｓ上に実現していたので、
プリント基板上の高周波半導体装置部分の小型化が困難
であったが、上記の構成によれば受動素子をＳｉＣ上に
実現できると同時に高周波用の能動素子も同一チップ上
に集積できるので、従来のようにプリント基板上に実現
していた受動素子もチップ内に集積化できる。
は、低コスト化の観点から受動素子部分の一部または全
部をプリント基板上に実現し、優れた高周波特性を要求
される能動素子部分をＧａＡｓ上に実現していたので、
プリント基板上の高周波半導体装置部分の小型化が困難
であったが、上記の構成によれば受動素子をＳｉＣ上に
実現できると同時に高周波用の能動素子も同一チップ上
に集積できるので、従来のようにプリント基板上に実現
していた受動素子もチップ内に集積化できる。
【００４５】また、これまで困難であったＳｉによる半
導体装置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、
Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップ
で実現可能となる。上記の構成による高周波半導体装置
では、これらの理由から高周波通信機器の小型化、高機
能化が可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物質を
含む半導体を使用しないので、高周波半導体装置の安全
性を従来より向上できる。
導体装置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、
Ｓｉ／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップ
で実現可能となる。上記の構成による高周波半導体装置
では、これらの理由から高周波通信機器の小型化、高機
能化が可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物質を
含む半導体を使用しないので、高周波半導体装置の安全
性を従来より向上できる。
【００４６】（実施の形態２）図５は本発明の第２の実
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８をＳ
ｉ１上に実現し、受動素子であるインダクタ３７、キャ
パシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合である。
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８をＳ
ｉ１上に実現し、受動素子であるインダクタ３７、キャ
パシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合である。
【００４７】このインダクタとキャパシタは送信用増幅
器２２あるいはミキサ４８の回路の一部をなすものであ
り、１層または２層配線で各半導体装置内のＦＥＴある
いはバイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦＥＴと接
続された構成となっている。具体的な実施方法は（実施
の形態１）と全く同様である。
器２２あるいはミキサ４８の回路の一部をなすものであ
り、１層または２層配線で各半導体装置内のＦＥＴある
いはバイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦＥＴと接
続された構成となっている。具体的な実施方法は（実施
の形態１）と全く同様である。
【００４８】なお、図５の例では送信用増幅器をＧａＮ
上に実現し、ミキサをＳｉ上に実現する場合を示した
が、送信用増幅器をＧａＮ上に、スイッチをＳｉ上に実
現する場合、送信用増幅器をＧａＮ上に、発振器をＳｉ
上に実現する場合、あるいは、受信用増幅器をＧａＮ上
に、ミキサをＳｉ上に実現する場合、受信用増幅器をＧ
ａＮ上に、スイッチをＳｉ上に実現する場合、受信用増
幅器をＧａＮ上に、発振器をＳｉ上に実現する場合につ
いても上記と同様である。
上に実現し、ミキサをＳｉ上に実現する場合を示した
が、送信用増幅器をＧａＮ上に、スイッチをＳｉ上に実
現する場合、送信用増幅器をＧａＮ上に、発振器をＳｉ
上に実現する場合、あるいは、受信用増幅器をＧａＮ上
に、ミキサをＳｉ上に実現する場合、受信用増幅器をＧ
ａＮ上に、スイッチをＳｉ上に実現する場合、受信用増
幅器をＧａＮ上に、発振器をＳｉ上に実現する場合につ
いても上記と同様である。
【００４９】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００５０】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器とミキサを１チップに実現しており、図１４
に示した高周波部の９つのブロックの内２つを集積化し
たことになる。これによって高周波通信機器の小型化が
可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半
導体を使用しないので、高周波通信機器の安全性を従来
より向上できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器とミキサを１チップに実現しており、図１４
に示した高周波部の９つのブロックの内２つを集積化し
たことになる。これによって高周波通信機器の小型化が
可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半
導体を使用しないので、高周波通信機器の安全性を従来
より向上できるのである。
【００５１】（実施の形態３）図６は本発明の第３の実
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２と受信用増幅器４９をｎ型ＧａＮ４上
に、ミキサ４８をＳｉ１上に実現し、受動素子であるイ
ンダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場
合である。このインダクタとキャパシタは送信用増幅器
２２あるいは受信用増幅器４９あるいはミキサ４８の回
路の一部をなすものであり、１層または２層配線で各半
導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタあ
るいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成となっている。具
体的な実施方法は（実施の形態１）と全く同様である。
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２と受信用増幅器４９をｎ型ＧａＮ４上
に、ミキサ４８をＳｉ１上に実現し、受動素子であるイ
ンダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場
合である。このインダクタとキャパシタは送信用増幅器
２２あるいは受信用増幅器４９あるいはミキサ４８の回
路の一部をなすものであり、１層または２層配線で各半
導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタあ
るいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成となっている。具
体的な実施方法は（実施の形態１）と全く同様である。
【００５２】なお、図６の例では送信用増幅器、受信用
増幅器、アンテナスイッチの３つの内２つを両方ともに
ＧａＮ上に実現し、ミキサをＳｉ上に実現する場合を示
したが、送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッ
チの３つの内２つを選び、その内の１つをＧａＮ上に、
もう１つをＳｉＣ上に実現する場合、さらに上記のそれ
ぞれの組合せについて、スイッチをＳｉ上に実現する場
合、発振器をＳｉ上に実現する場合が有り得るがいずれ
の場合についても上記と同様である。
増幅器、アンテナスイッチの３つの内２つを両方ともに
ＧａＮ上に実現し、ミキサをＳｉ上に実現する場合を示
したが、送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッ
チの３つの内２つを選び、その内の１つをＧａＮ上に、
もう１つをＳｉＣ上に実現する場合、さらに上記のそれ
ぞれの組合せについて、スイッチをＳｉ上に実現する場
合、発振器をＳｉ上に実現する場合が有り得るがいずれ
の場合についても上記と同様である。
【００５３】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００５４】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、ミキサを１チップに実現し
ており、図１４に示した高周波部の９つのブロックの内
３つを集積化したことになる。これによって高周波通信
機器の小型化が可能になるうえに、ＧａＡｓのような有
害物質を含む半導体を使用しないので、高周波通信機器
の安全性を従来より向上できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、ミキサを１チップに実現し
ており、図１４に示した高周波部の９つのブロックの内
３つを集積化したことになる。これによって高周波通信
機器の小型化が可能になるうえに、ＧａＡｓのような有
害物質を含む半導体を使用しないので、高周波通信機器
の安全性を従来より向上できるのである。
【００５５】（実施の形態４）図７は本発明の第１０の
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９、アンテナスイッ
チ（ＳＰＤＴスイッチ）２３をｎ型ＧａＮ２８上に、ミ
キサ４８をＳｉ１上に実現し、受動素子であるインダク
タ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合であ
る。このインダクタとキャパシタは送信用増幅器あるい
は受信用増幅器あるいはアンテナスイッチあるいはミキ
サの回路の一部をなすものであり、１層または２層配線
で各半導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジ
スタあるいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成となってい
る。具体的な実施方法は（実施の形態１）と全く同様で
ある。
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９、アンテナスイッ
チ（ＳＰＤＴスイッチ）２３をｎ型ＧａＮ２８上に、ミ
キサ４８をＳｉ１上に実現し、受動素子であるインダク
タ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合であ
る。このインダクタとキャパシタは送信用増幅器あるい
は受信用増幅器あるいはアンテナスイッチあるいはミキ
サの回路の一部をなすものであり、１層または２層配線
で各半導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジ
スタあるいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成となってい
る。具体的な実施方法は（実施の形態１）と全く同様で
ある。
【００５６】なお、図７の例では送信用増幅器、受信用
増幅器、アンテナスイッチの３つをともにＧａＮ上に実
現し、ミキサをＳｉ上に実現する場合を示したが、送信
用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内
２つをＧａＮ上に実現し、残りの１つをＳｉＣ上に実現
する場合、送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイ
ッチの３つの内１つをＧａＮ上に実現し、残りの２つを
ＳｉＣ上に実現する場合、さらに上記のそれぞれの組合
せについて、スイッチをＳｉ上に実現する場合、発振器
をＳｉ上に実現する場合が有り得るがいずれの場合につ
いても上記と同様である。
増幅器、アンテナスイッチの３つをともにＧａＮ上に実
現し、ミキサをＳｉ上に実現する場合を示したが、送信
用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つの内
２つをＧａＮ上に実現し、残りの１つをＳｉＣ上に実現
する場合、送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイ
ッチの３つの内１つをＧａＮ上に実現し、残りの２つを
ＳｉＣ上に実現する場合、さらに上記のそれぞれの組合
せについて、スイッチをＳｉ上に実現する場合、発振器
をＳｉ上に実現する場合が有り得るがいずれの場合につ
いても上記と同様である。
【００５７】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００５８】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、ミキサ
を１チップに実現しており、図１４に示した高周波部の
９つのブロックの内４つを集積化したことになる。これ
によって高周波通信機器の小型化が可能になるうえに、
ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使用しないの
で、高周波通信機器の安全性を従来より向上できるので
ある。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、ミキサ
を１チップに実現しており、図１４に示した高周波部の
９つのブロックの内４つを集積化したことになる。これ
によって高周波通信機器の小型化が可能になるうえに、
ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使用しないの
で、高周波通信機器の安全性を従来より向上できるので
ある。
【００５９】（実施の形態５）図８は本発明の第５の実
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８、ス
イッチ２３をＳｉ１上に実現し、受動素子であるインダ
クタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合で
ある。このインダクタとキャパシタは送信用増幅器ある
いはスイッチあるいはミキサの回路の一部をなすもので
あり、１層または２層配線で各半導体装置内のＦＥＴあ
るいはバイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦＥＴと
接続された構成となっている。具体的な実施方法は（実
施の形態１）と全く同様である。
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８、ス
イッチ２３をＳｉ１上に実現し、受動素子であるインダ
クタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合で
ある。このインダクタとキャパシタは送信用増幅器ある
いはスイッチあるいはミキサの回路の一部をなすもので
あり、１層または２層配線で各半導体装置内のＦＥＴあ
るいはバイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦＥＴと
接続された構成となっている。具体的な実施方法は（実
施の形態１）と全く同様である。
【００６０】なお、図１６の例では送信用増幅器をＧａ
Ｎ上に実現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場
合を示したが、送信用増幅器をＧａＮ上に実現し、ミキ
サ、発振器をＳｉ上に実現する場合、送信用増幅器をＧ
ａＮ上に実現し、スイッチ、発振器をＳｉ上に実現する
場合、受信用増幅器をＧａＮ上に実現し、ミキサ、スイ
ッチをＳｉ上に実現する場合、受信用増幅器をＧａＮ上
に実現し、ミキサ、発振器をＳｉ上に実現する場合、受
信用増幅器をＧａＮ上に実現し、スイッチ、発振器をＳ
ｉ上に実現する場合、のいずれの場合についても上記と
同様である。
Ｎ上に実現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場
合を示したが、送信用増幅器をＧａＮ上に実現し、ミキ
サ、発振器をＳｉ上に実現する場合、送信用増幅器をＧ
ａＮ上に実現し、スイッチ、発振器をＳｉ上に実現する
場合、受信用増幅器をＧａＮ上に実現し、ミキサ、スイ
ッチをＳｉ上に実現する場合、受信用増幅器をＧａＮ上
に実現し、ミキサ、発振器をＳｉ上に実現する場合、受
信用増幅器をＧａＮ上に実現し、スイッチ、発振器をＳ
ｉ上に実現する場合、のいずれの場合についても上記と
同様である。
【００６１】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００６２】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、スイッチ、ミキサを１チップに実現してお
り、図１４に示した高周波部の９つのブロックの内３つ
を集積化したことになる。これによって高周波通信機器
の小型化が可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物
質を含む半導体を使用しないので、高周波通信機器の安
全性を従来より向上できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、スイッチ、ミキサを１チップに実現してお
り、図１４に示した高周波部の９つのブロックの内３つ
を集積化したことになる。これによって高周波通信機器
の小型化が可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物
質を含む半導体を使用しないので、高周波通信機器の安
全性を従来より向上できるのである。
【００６３】（実施の形態６）図９は本発明の第６の実
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８、ス
イッチ２３、発振器５０をＳｉ１上に実現し、受動素子
であるインダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実
現した場合である。このインダクタとキャパシタは送信
用増幅器あるいはスイッチあるいは発振器の回路の一部
をなすものであり、１層または２層配線で各半導体装置
内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタあるいはＭ
ＯＳＦＥＴと接続された構成となっている。具体的な実
施方法は（実施の形態１）と全く同様である。
施例を説明したものであり、高周波半導体装置として送
信用増幅器２２をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８、ス
イッチ２３、発振器５０をＳｉ１上に実現し、受動素子
であるインダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実
現した場合である。このインダクタとキャパシタは送信
用増幅器あるいはスイッチあるいは発振器の回路の一部
をなすものであり、１層または２層配線で各半導体装置
内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタあるいはＭ
ＯＳＦＥＴと接続された構成となっている。具体的な実
施方法は（実施の形態１）と全く同様である。
【００６４】なお、図９の例では送信用増幅器をＧａＮ
上に実現する場合を示したが、受信用増幅器をＧａＮ上
に実現する場合についても上記と同様である。
上に実現する場合を示したが、受信用増幅器をＧａＮ上
に実現する場合についても上記と同様である。
【００６５】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００６６】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、スイッチ、ミキサ、発振器を１チップに実
現しており、図１４に示した高周波部の９つのブロック
の内４つを集積化したことになる。これによって高周波
通信機器の小型化が可能になるうえに、ＧａＡｓのよう
な有害物質を含む半導体を使用しないので、高周波通信
機器の安全性を従来より向上できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、スイッチ、ミキサ、発振器を１チップに実
現しており、図１４に示した高周波部の９つのブロック
の内４つを集積化したことになる。これによって高周波
通信機器の小型化が可能になるうえに、ＧａＡｓのよう
な有害物質を含む半導体を使用しないので、高周波通信
機器の安全性を従来より向上できるのである。
【００６７】（実施の形態７）図１０は本発明の第７の
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９をｎ型ＧａＮ２８
上に、ミキサ４８、スイッチ２３をＳｉ１上に実現し、
受動素子であるインダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉ
Ｃ上に実現した場合である。このインダクタとキャパシ
タは送信用増幅器あるいは受信用増幅器あるいはスイッ
チの回路の一部をなすものであり、１層または２層配線
で各半導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジ
スタあるいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成となってい
る。具体的な実施方法は（実施の形態１）と全く同様で
ある。
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９をｎ型ＧａＮ２８
上に、ミキサ４８、スイッチ２３をＳｉ１上に実現し、
受動素子であるインダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉ
Ｃ上に実現した場合である。このインダクタとキャパシ
タは送信用増幅器あるいは受信用増幅器あるいはスイッ
チの回路の一部をなすものであり、１層または２層配線
で各半導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジ
スタあるいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成となってい
る。具体的な実施方法は（実施の形態１）と全く同様で
ある。
【００６８】なお、図１０の例では送信用増幅器、受信
増幅器、アンテナスイッチの３つの内２つをともにＧａ
Ｎ上に実現し、ミキサとスイッチをＳｉ上に実現する場
合を示したが、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナス
イッチの３つの内２つを選び、その内の１つをＧａＮ上
に、もう１つをＳｉＣ上に実現し、ミキサとスイッチを
Ｓｉ上に実現する場合、さらに上記のそれぞれの組合せ
について、スイッチと発振器をＳｉ上に実現する場合、
ミキサと発振器をＳｉ上に実現する場合が有り得るがい
ずれの場合についても上記と同様である。
増幅器、アンテナスイッチの３つの内２つをともにＧａ
Ｎ上に実現し、ミキサとスイッチをＳｉ上に実現する場
合を示したが、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナス
イッチの３つの内２つを選び、その内の１つをＧａＮ上
に、もう１つをＳｉＣ上に実現し、ミキサとスイッチを
Ｓｉ上に実現する場合、さらに上記のそれぞれの組合せ
について、スイッチと発振器をＳｉ上に実現する場合、
ミキサと発振器をＳｉ上に実現する場合が有り得るがい
ずれの場合についても上記と同様である。
【００６９】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００７０】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッ
チ、ミキサを１チップに実現しており、図１４に示した
高周波部の９つのブロックの内４つを集積化したことに
なる。これによって高周波通信機器の小型化が可能にな
るうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使
用しないので、高周波通信機器の安全性を従来より向上
できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッ
チ、ミキサを１チップに実現しており、図１４に示した
高周波部の９つのブロックの内４つを集積化したことに
なる。これによって高周波通信機器の小型化が可能にな
るうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使
用しないので、高周波通信機器の安全性を従来より向上
できるのである。
【００７１】（実施の形態８）図１１は本発明の第８の
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９をｎ型ＧａＮ２８
上に、ミキサ４８、スイッチ２３、発振器５０をＳｉ１
上に実現し、受動素子であるインダクタ３７、キャパシ
タ３８をＳｉＣ上に実現した場合である。このインダク
タとキャパシタは送信用増幅器、受信用増幅器、スイッ
チ、ミキサ、発振器のいずれかまたは全部の回路の一部
をなすものであり、１層または２層配線で各半導体装置
内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタあるいはＭ
ＯＳＦＥＴと接続された構成となっている。具体的な実
施方法は（実施の形態１）と全く同様である。
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９をｎ型ＧａＮ２８
上に、ミキサ４８、スイッチ２３、発振器５０をＳｉ１
上に実現し、受動素子であるインダクタ３７、キャパシ
タ３８をＳｉＣ上に実現した場合である。このインダク
タとキャパシタは送信用増幅器、受信用増幅器、スイッ
チ、ミキサ、発振器のいずれかまたは全部の回路の一部
をなすものであり、１層または２層配線で各半導体装置
内のＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタあるいはＭ
ＯＳＦＥＴと接続された構成となっている。具体的な実
施方法は（実施の形態１）と全く同様である。
【００７２】なお、図１１の例では送信用増幅器、受信
増幅器、アンテナスイッチの３つの内２つをともにＧａ
Ｎ上に実現する場合を示したが、送信用増幅器、受信増
幅器、アンテナスイッチの３つの内２つを選び、その内
の１つをＧａＮ上に、もう１つをＳｉＣ上に実現する場
合についても上記と同様である。
増幅器、アンテナスイッチの３つの内２つをともにＧａ
Ｎ上に実現する場合を示したが、送信用増幅器、受信増
幅器、アンテナスイッチの３つの内２つを選び、その内
の１つをＧａＮ上に、もう１つをＳｉＣ上に実現する場
合についても上記と同様である。
【００７３】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００７４】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、スイッチ、ミキサ、発振器
を１チップに実現しており、図１４に示した高周波部の
９つのブロックの内５つを集積化したことになる。これ
によって高周波通信機器の小型化が可能になるうえに、
ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使用しないの
で、高周波通信機器の安全性を従来より向上できるので
ある。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、スイッチ、ミキサ、発振器
を１チップに実現しており、図１４に示した高周波部の
９つのブロックの内５つを集積化したことになる。これ
によって高周波通信機器の小型化が可能になるうえに、
ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使用しないの
で、高周波通信機器の安全性を従来より向上できるので
ある。
【００７５】（実施の形態９）図１２は本発明の第９の
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９、アンテナスイッ
チ２３をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８、スイッチ２
３をＳｉ１上に実現し、受動素子であるインダクタ３
７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合である。
このインダクタとキャパシタは送信用増幅器、受信用増
幅器、アンテナスイッチ、スイッチ、ミキサのいずれか
または全部の回路の一部をなすものであり、１層または
２層配線で各半導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラ
トランジスタあるいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成と
なっている。具体的な実施方法は（実施の形態１）と全
く同様である。
実施例を説明したものであり、高周波半導体装置として
送信用増幅器２２、受信用増幅器４９、アンテナスイッ
チ２３をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４８、スイッチ２
３をＳｉ１上に実現し、受動素子であるインダクタ３
７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現した場合である。
このインダクタとキャパシタは送信用増幅器、受信用増
幅器、アンテナスイッチ、スイッチ、ミキサのいずれか
または全部の回路の一部をなすものであり、１層または
２層配線で各半導体装置内のＦＥＴあるいはバイポーラ
トランジスタあるいはＭＯＳＦＥＴと接続された構成と
なっている。具体的な実施方法は（実施の形態１）と全
く同様である。
【００７６】なお、図１２の例では送信用増幅器、受信
増幅器、アンテナスイッチの３つをともにＧａＮ上に実
現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場合を示し
たが、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナスイッチの
３つの内２つをＧａＮ上に実現し、残りの１つをＳｉＣ
上に実現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場
合、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナスイッチの３
つの内１つをＧａＮ上に実現し、残りの２つをＳｉＣ上
に実現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場合、
さらに上記のそれぞれの組合せについて、スイッチと発
振器をＳｉ上に実現する場合、ミキサと発振器をＳｉ上
に実現する場合が有り得るがいずれの場合についても上
記と同様である。
増幅器、アンテナスイッチの３つをともにＧａＮ上に実
現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場合を示し
たが、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナスイッチの
３つの内２つをＧａＮ上に実現し、残りの１つをＳｉＣ
上に実現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場
合、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナスイッチの３
つの内１つをＧａＮ上に実現し、残りの２つをＳｉＣ上
に実現し、ミキサ、スイッチをＳｉ上に実現する場合、
さらに上記のそれぞれの組合せについて、スイッチと発
振器をＳｉ上に実現する場合、ミキサと発振器をＳｉ上
に実現する場合が有り得るがいずれの場合についても上
記と同様である。
【００７７】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００７８】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッ
チ、ミキサを１チップに実現しており、図１４に示した
高周波部の９つのブロックの内５つを集積化したことに
なる。これによって高周波通信機器の小型化が可能にな
るうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使
用しないので、高周波通信機器の安全性を従来より向上
できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッ
チ、ミキサを１チップに実現しており、図１４に示した
高周波部の９つのブロックの内５つを集積化したことに
なる。これによって高周波通信機器の小型化が可能にな
るうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半導体を使
用しないので、高周波通信機器の安全性を従来より向上
できるのである。
【００７９】（実施の形態１０）図１３は本発明の第１
０の実施例を説明したものであり、高周波半導体装置と
して送信用増幅器２２、受信用増幅器４９、アンテナス
イッチ２３をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４９、スイッ
チ２３、発振器５０をＳｉ１上に実現し、受動素子であ
るインダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現し
た場合である。このインダクタとキャパシタは送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッチ、ミ
キサ、発振器のいずれかまたは全部の回路の一部をなす
ものであり、１層または２層配線で各半導体装置内のＦ
ＥＴあるいはバイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦ
ＥＴと接続された構成となっている。具体的な実施方法
は（実施の形態１）と全く同様である。
０の実施例を説明したものであり、高周波半導体装置と
して送信用増幅器２２、受信用増幅器４９、アンテナス
イッチ２３をｎ型ＧａＮ２８上に、ミキサ４９、スイッ
チ２３、発振器５０をＳｉ１上に実現し、受動素子であ
るインダクタ３７、キャパシタ３８をＳｉＣ上に実現し
た場合である。このインダクタとキャパシタは送信用増
幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッチ、ミ
キサ、発振器のいずれかまたは全部の回路の一部をなす
ものであり、１層または２層配線で各半導体装置内のＦ
ＥＴあるいはバイポーラトランジスタあるいはＭＯＳＦ
ＥＴと接続された構成となっている。具体的な実施方法
は（実施の形態１）と全く同様である。
【００８０】なお、図１３の例では送信用増幅器、受信
増幅器、アンテナスイッチの３つをともにＧａＮ上に実
現する場合を示したが、送信用増幅器、受信増幅器、ア
ンテナスイッチの３つの内２つをＧａＮ上に実現する場
合、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナスイッチの３
つの内１つをＧａＮ上に実現する場合についても上記と
同様である。
増幅器、アンテナスイッチの３つをともにＧａＮ上に実
現する場合を示したが、送信用増幅器、受信増幅器、ア
ンテナスイッチの３つの内２つをＧａＮ上に実現する場
合、送信用増幅器、受信増幅器、アンテナスイッチの３
つの内１つをＧａＮ上に実現する場合についても上記と
同様である。
【００８１】また、上記の例ではインダクタやキャパシ
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
タをＳｉＣ上に実現する場合を例示したが、これをＧａ
Ｎ上の受動素子領域２５に作製しても良い。
【００８２】上記の構成によれば、前記（実施の形態
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッ
チ、ミキサ、発振器を１チップに実現しており、図１４
に示した高周波部の９つのブロックの内６つを集積化し
たことになる。これによって高周波通信機器の小型化が
可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半
導体を使用しないので、高周波通信機器の安全性を従来
より向上できるのである。
１）と同様、これまで困難であったＳｉによる半導体装
置と化合物半導体による半導体装置の集積化が、Ｓｉ／
ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実現
可能となる。上記の構成による高周波半導体装置では、
送信増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチ、スイッ
チ、ミキサ、発振器を１チップに実現しており、図１４
に示した高周波部の９つのブロックの内６つを集積化し
たことになる。これによって高周波通信機器の小型化が
可能になるうえに、ＧａＡｓのような有害物質を含む半
導体を使用しないので、高周波通信機器の安全性を従来
より向上できるのである。
【００８３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高周波半導体装置および高周波通信機器によれば、受
動素子をＳｉＣ上に実現できると同時に高周波用の能動
素子も同一チップ上に集積できるので、従来のようにプ
リント基板上に実現していた受動素子もチップ内に集積
化できる。
の高周波半導体装置および高周波通信機器によれば、受
動素子をＳｉＣ上に実現できると同時に高周波用の能動
素子も同一チップ上に集積できるので、従来のようにプ
リント基板上に実現していた受動素子もチップ内に集積
化できる。
【００８４】さらに、従来は例えばＳｉによる半導体装
置とＧａＡｓによる半導体装置で構成されていた高周波
通信機器を、ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路あるいはＳｉ
／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実
現できるので、高周波半導体装置の小型化、高機能化な
らびに高周波通信機器の小型化が可能になる。
置とＧａＡｓによる半導体装置で構成されていた高周波
通信機器を、ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路あるいはＳｉ
／ＳｉＣ／ＧａＮ混成集積回路という形で１チップで実
現できるので、高周波半導体装置の小型化、高機能化な
らびに高周波通信機器の小型化が可能になる。
【００８５】さらに、ＧａＡｓのような有害物質を含む
半導体を使用しないので、高周波半導体装置／高周波通
信機器の安全性を従来より向上できるのである。
半導体を使用しないので、高周波半導体装置／高周波通
信機器の安全性を従来より向上できるのである。
【図１】本発明の実施の形態１における高周波半導体装
置の作製方法を説明する断面図
置の作製方法を説明する断面図
【図２】送信用増幅器（２段増幅器）の回路図
【図３】ＳＰＤＴスイッチの回路図
【図４】局部発振器用増幅器（局発増幅器）の回路図
【図５】本発明の実施の形態２における高周波通信機器
を説明する断面図
を説明する断面図
【図６】本発明の実施の形態３における高周波通信機器
を説明する断面図
を説明する断面図
【図７】本発明の実施の形態４における高周波通信機器
を説明する断面図
を説明する断面図
【図８】本発明の実施の形態５における高周波通信機器
を説明する断面図
を説明する断面図
【図９】本発明の実施の形態６における高周波通信機器
を説明する断面図
を説明する断面図
【図１０】本発明の実施の形態７における高周波通信機
器を説明する断面図
器を説明する断面図
【図１１】本発明の実施の形態８における高周波通信機
器を説明する断面図
器を説明する断面図
【図１２】本発明の実施の形態９における高周波通信機
器を説明する断面図
器を説明する断面図
【図１３】本発明の実施の形態１０における高周波通信
機器を説明する断面図
機器を説明する断面図
【図１４】従来の高周波半導体装置、高周波通信機器に
ついて説明するための携帯電話における高周波部のブロ
ック図
ついて説明するための携帯電話における高周波部のブロ
ック図
【図１５】各種半導体の物性を示す図
【図１６】本発明の実施の形態１における高周波半導体
装置の作製方法を説明する断面図
装置の作製方法を説明する断面図
【図１７】本発明の実施の形態１における高周波半導体
装置の作製方法を説明する断面図
装置の作製方法を説明する断面図
【図１８】本発明の実施の形態１における高周波半導体
装置の作製方法を説明する断面図
装置の作製方法を説明する断面図
【図１９】本発明の実施の形態１における高周波半導体
装置の作製方法を説明する断面図
装置の作製方法を説明する断面図
【図２０】本発明の実施の形態１における高周波半導体
装置の作製方法を説明する断面図
装置の作製方法を説明する断面図
１ ｐ型Ｓｉ ２ コレクタ埋め込み層 ３ ｎ型Ｓｉ ４ 絶縁型６Ｈ−ＳｉＣ ５ ｎ型ＳｉＣ ６ ＳｉＣ領域 ７ ＳｉＯ2膜 ８ ＳｉＮ膜 ９ ｐ+層 １０ ＬＯＣＯＳ １１ ｐ型ベース層 １２ コレクタコンタクト層 １３ ＰＳＧ膜 １４ ポリシリコン １５ エミッタコンタクト層 １６ ベースコンタクト層 １７ ベース電極 １８ コレクタ電極 １９ エミッタ電極 ２０ バイポーラトランジスタ ２１ 抵抗 ２２ 送信用増幅器 ２３ ＳＰＤＴスイッチ ２４ 能動素子領域（導電性領域） ２５ 受動素子領域（高抵抗領域） ２６ ＳｉＯ2膜 ２７ 絶縁型ＧａＮ ２８ ｎ型ＧａＮ ２９ オーミック電極（ＧａＮ上） ３０ オーミック電極（ＳｉＣ上） ３１ ゲート電極（ＧａＮ上） ３２ ゲート電極（ＳｉＣ上） ３３ 前段ＦＥＴ ３４ 後段ＦＥＴ ３５ スルーＦＥＴ ３６ シャントＦＥＴ ３７ インダクタ ３８ キャパシタ ３９ 層間絶縁膜 ４０ １層配線 ４１ ＳｉＮ膜 ４２ ２層配線 ４３ パッド ４４ 表面保護膜 ４５ ＭＯＳＦＥＴ ４６ 局発増幅器 ４７ レジスト ４８ ミキサ ４９ 受信用増幅器 ５０ 発振器
Claims (10)
- 【請求項１】 高周波半導体装置に於いて、 基板を形成する第１半導体であるシリコン（Ｓｉ）上に
第２半導体であるＳｉＣを有し、該ＳｉＣ上にさらに第
３半導体であるＧａＮを有する構成であり、 前記ＧａＮは前記ＳｉＣ上に部分的に成長されたもので
あり、また前記ＳｉＣは前記Ｓｉ上に部分的に形成され
たものであり、 高周波能動素子が前記ＳｉまたはＳｉＣまたはＧａＮ上
に実現された構成であることを特徴とする高周波半導体
装置。 - 【請求項２】 高周波通信機器において、 前記ＧａＮ上に高周波半導体装置として送信用増幅器、
受信用増幅器の２つの内のいずれか１つが実現されてお
り、 さらに前記Ｓｉ上にミキサ、スイッチ、発振器の３つの
内の１つが実現されていることを特徴とする請求項１に
記載の高周波半導体装置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項３】 高周波通信機器において、 前記ＳｉＣ上またはＧａＮ上に高周波半導体装置として
送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つ
の内のいずれか２つが実現され、さらに前記Ｓｉ上にミ
キサ、スイッチ、発振器の３つの内の１つが実現されて
いることを特徴とする請求項１に記載の高周波半導体装
置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項４】 高周波通信機器において、 前記ＳｉＣ上またはＧａＮ上に高周波半導体装置として
送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチが実現
されており、 さらに前記Ｓｉ上にミキサ、スイッチ、発振器の３つの
内の１つが実現されていることを特徴とする請求項１に
記載の高周波半導体装置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項５】 高周波通信機器において、 前記ＧａＮ上に高周波半導体装置として送信用増幅器、
受信用増幅器の２つの内のいずれか１つが実現されてお
り、 さらに前記Ｓｉ上にミキサ、スイッチ、発振器の３つの
内の２つが実現されていることを特徴とする請求項１に
記載の高周波半導体装置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項６】 高周波通信機器において、 前記ＧａＮ上に高周波半導体装置として送信用増幅器、
受信用増幅器の２つの内のいずれか１つが実現されてお
り、 さらに前記Ｓｉ上にミキサ、スイッチ、発振器が実現さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の高周波半導
体装置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項７】 高周波通信機器において、 前記ＳｉＣ上またはＧａＮ上に高周波半導体装置として
送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つ
の内のいずれか２つが実現され、さらに前記Ｓｉ上にミ
キサ、スイッチ、発振器の３つの内の２つが実現されて
いることを特徴とする請求項１に記載の高周波半導体装
置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項８】 高周波通信機器において、 前記ＳｉＣ上またはＧａＮ上に高周波半導体装置として
送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチの３つ
の内のいずれか２つが実現され、さらに前記Ｓｉ上にミ
キサ、スイッチ、発振器が実現されていることを特徴と
する請求項１に記載の高周波半導体装置を用いた高周波
通信機器。 - 【請求項９】 高周波通信機器において、 前記ＳｉＣ上またはＧａＮ上に高周波半導体装置として
送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチが実現
されており、 さらに前記Ｓｉ上にミキサ、スイッチ、発振器の３つの
内の２つが実現されていることを特徴とする請求項１に
記載の高周波半導体装置を用いた高周波通信機器。 - 【請求項１０】 高周波通信機器において、 前記ＳｉＣ上またはＧａＮ上に高周波半導体装置として
送信用増幅器、受信用増幅器、アンテナスイッチが実現
されており、 さらに前記Ｓｉ上にミキサ、スイッチ、発振器が実現さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の高周波半導
体装置を用いた高周波通信機器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8049929A JP2996169B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 高周波半導体装置および高周波通信機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049929A JP2996169B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 高周波半導体装置および高周波通信機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246471A true JPH09246471A (ja) | 1997-09-19 |
| JP2996169B2 JP2996169B2 (ja) | 1999-12-27 |
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ID=12844714
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8049929A Expired - Fee Related JP2996169B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 高周波半導体装置および高周波通信機器 |
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|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110813A (en) * | 1997-04-04 | 2000-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for forming an ohmic electrode |
| WO2002001641A1 (fr) * | 2000-06-27 | 2002-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif semi-conducteur |
| KR100388011B1 (ko) * | 2000-01-17 | 2003-06-18 | 삼성전기주식회사 | ＧａＮ박막 ＳＡＷ필터 및 이를 제조하는 방법 |
| US7064359B2 (en) | 2003-08-20 | 2006-06-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching semiconductor device and switching circuit |
| JP2006173595A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路装置及びそれを用いた車載レーダシステム |
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| US7800097B2 (en) | 2004-12-13 | 2010-09-21 | Panasonic Corporation | Semiconductor device including independent active layers and method for fabricating the same |
| JP2013222893A (ja) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Sumiju Shiken Kensa Kk | 半導体装置の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-03-07 JP JP8049929A patent/JP2996169B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6674131B2 (en) | 2000-06-27 | 2004-01-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor power device for high-temperature applications |
| US7064359B2 (en) | 2003-08-20 | 2006-06-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching semiconductor device and switching circuit |
| CN1320652C (zh) * | 2003-08-20 | 2007-06-06 | 松下电器产业株式会社 | 开关用半导体器件及开关电路 |
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| JP2006173595A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路装置及びそれを用いた車載レーダシステム |
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|---|---|
| JP2996169B2 (ja) | 1999-12-27 |
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