(57)【要約】【課題】バイポーラトランジスタと回路素子とのレイアウトの自由度を高めることができる半導体装置を提供する。【解決手段】エッチングレートが結晶面方位に依存する異方性エッチングを行ったときに、逆メサ型の段差が延びる第１の方向と、順メサ型の段差が延びる第２の方向とが含まれる上面を有する単結晶の半導体基板の上に、エピタキシャル成長されたコレクタ層、ベース層、及びエミッタ層を含むバイポーラトランジスタと、ベース層に接続されたベース配線とが配置されている。ベース層の縁に段差が設けられており、ベース配線は、平面視においてベース層の内側から外側まで、第１の方向と交差する方向に引き出されている。ベース層の縁とベース配線との交差箇所は、ベース層とコレクタ層とを異方性エッチングして形成される逆メサ型の段差とベース層とが交差する構造と比べて、段差に起因するベース配線の断線を生じ難くする断線防止構造とされている。【選択図】図１
2019033199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングレートが結晶面方位に依存する異方性エッチングを行ったときに、逆メサ型の段差が延びる第１の方向と、順メサ型の段差が延びる第２の方向とが含まれる上面を有する単結晶の半導体基板と、
前記半導体基板の上にエピタキシャル成長された第１のコレクタ層、第１のベース層、及び第１のエミッタ層を含む第１のバイポーラトランジスタと、
前記第１のベース層に接続された第１のベース配線と
を有し、
前記第１のベース層の縁に段差が設けられており、
前記第１のベース配線は、平面視において前記第１のベース層の内側から外側まで、前記第１の方向と交差する方向に引き出されており、
前記第１のベース層の縁と前記第１のベース配線との交差箇所は、前記第１のベース層と前記第１のコレクタ層とを異方性エッチングして形成される逆メサ型の段差と前記第１のベース層とが交差する構造と比べて、段差に起因する前記第１のベース配線の断線を生じ難くする断線防止構造とされている半導体装置。
【請求項２】
さらに、前記第１のコレクタ層よりドーパントの濃度が高く、前記半導体基板と前記第１のコレクタ層との間に配置されたサブコレクタ層を有し、
前記第１のコレクタ層の縁に、前記サブコレクタ層まで達する高さの段差が設けられており、
さらに、
前記第１のコレクタ層の外側の前記サブコレクタ層にオーミック接続される第１のコレクタ電極と、
前記第１のベース層より外側に前記第１のコレクタ層が広がっており、前記第１のベース層より外側の前記第１のコレクタ層の上に配置され、前記第１のベース配線に接続された回路素子と、
前記第１のコレクタ層の、前記第１の方向に延びる縁に逆メサ型の段差が形成されており、
前記第１のベース層の、前記第１の方向に延びる縁に形成された段差が、前記半導体基板の上面に対して垂直か、または順メサ型にされることにより前記断線防止構造が構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
さらに、前記第１のベース層にオーミック接続された第１のベース電極を有し、
前記第１のベース配線は、平面視において前記第１のベース層の縁から前記第１のベース層の内側に向かって直線状に延びた直線部分を含み、
前記第１のベース電極は、前記第１のベース配線の直線部分と重なる直線部分を含み、
前記第１のベース配線の直線部分が、前記第１のベース電極の直線部分に接続されており、
前記第１のベース電極の両側に、それぞれ前記第１のエミッタ層を構成する半導体部分が配置されている請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のベース層の縁に設けられた段差の高さ方向の寸法は、前記第１のベース配線の厚さ方向の寸法より小さい請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１のベース層の縁に設けられた段差は、前記第１のコレクタ層の底面まで達する高さを有し、
前記第１のベース層の縁と前記第１のベース配線とが交差する箇所から、前記第１のベース層の縁が前記第１の方向に延び、
前記第１のベース層の縁と前記第１のベース配線とが重なる箇所においては、前記第１のベース層の縁が前記第１の方向からずれた方向に延び、
前記第１のベース層の縁に設けられた段差は、前記第１のベース配線の両側において逆メサ型であり、前記第１のベース配線と重なる位置において垂直であるか、または順メサ型とされることにより前記断線防止構造が構成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
さらに、前記第１のベース層の上に配置され、前記第２の方向に延びる直線状の第１のベース電極を有し、
前記第１のベース電極の両側にそれぞれ前記第１のエミッタ層を構成する半導体部分が配置されており、
前記第１のベース電極は、前記第２の方向に関して前記第１のエミッタ層が配置されている領域の外側まで延びており、前記第１のエミッタ層から前記第２の方向に遠ざかるに従って逆テーパ状に幅が広くなる拡幅部を含み、
前記第１のベース配線は、前記第１のベース電極の前記拡幅部に接続されている請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
さらに、
前記半導体基板の上にエピタキシャル成長された第２のコレクタ層、第２のベース層、及び第２のエミッタ層を含む第２のバイポーラトランジスタと、
前記第２のベース層に接続された第２のベース配線と
を有し、
前記第２のベース層の縁に段差が設けられており、
前記第２のベース配線は、平面視において前記第２のベース層の、前記第２の方向に延びる縁と交差して、前記第２のベース層の内側から外側まで引き出されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に、ヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）のベースにベースバラスト抵抗を挿入し、ベースバラスト抵抗に容量を並列に設けたトランジスタ回路が開示されている。ベースバラスト抵抗はベース電流の増大を防止する。ベースバラスト抵抗に並列に接続した容量は、高周波信号の利得を向上させる。このトランジスタ回路においては、ＨＢＴのコレクタ層、ベース層、及びエミッタ層を含むメサ部分のベース層が、ベースバラスト抵抗に並列に接続される容量を構成するメサ部分に、ベースフィンガ（ベース配線）で接続されている。
【０００３】
下記の特許文献２に、基板上のコレクタメサの上に設けられたベース層及びエミッタ層を含むヘテロバイポーラトランジスタが開示されている。コレクタメサの第１の方向に延びる第１の縁は順メサ面を有し、それに直交する第２の方向に延びる第２の縁は逆メサ面を有している。一対のコレクタ電極がコレクタメサを第１の方向に挟む位置に配置されている。コレクタメサ上にエミッタ電極及び一対のベース電極が配置され、一対のベース電極がエミッタ電極を第１の方向に挟む位置に配置されている。ベース電極に接続されたベース導電層が、コレクタメサの第１の縁を横切って延びる。第１の縁は順メサ面を有するため、ベース導電層の断線による歩留まり低下を抑制することができる。
【０００４】
下記の特許文献３に、長方形の平面形状を有するコレクタ層と、その上に形成されたベース層及びエミッタ層を有するＨＢＴが開示されている。コレクタ層の短手方向と平行な縁に逆メサ面が形成され、長手方向と平行な縁に順メサ面が形成される。ベース配線が、コレクタ層の長手方向に延びる縁を横切って外部へ引き出されている。コレクタ層の長手方向に延びる縁には順メサ面が形成されているため、ベース配線の断線による歩留まり低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１４６９８号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３３２２号公報
【特許文献３】特開２０１５−０３２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の半導体装置においては、順メサ面を有するベース層の縁を横切るようにベース配線を配置するため、ベース層から外部にベース配線を引き出す方向が限定される。このため、ＨＢＴとＨＢＴのベースに接続される他の回路素子とのレイアウトが制約を受ける。本発明の目的は、バイポーラトランジスタと回路素子とのレイアウトの自由度を高めることができる半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点による半導体装置は、
エッチングレートが結晶面方位に依存する異方性エッチングを行ったときに、逆メサ型の段差が延びる第１の方向と、順メサ型の段差が延びる第２の方向とが含まれる上面を有する単結晶の半導体基板と、
前記半導体基板の上にエピタキシャル成長された第１のコレクタ層、第１のベース層、及び第１のエミッタ層を含む第１のバイポーラトランジスタと、
前記第１のベース層に接続された第１のベース配線と
を有し、
前記第１のベース層の縁に段差が設けられており、
前記第１のベース配線は、平面視において前記第１のベース層の内側から外側まで、前記第１の方向と交差する方向に引き出されており、
前記第１のベース層の縁と前記第１のベース配線との交差箇所は、前記第１のベース層と前記第１のコレクタ層とを異方性エッチングして形成される逆メサ型の段差と前記第１のベース層とが交差する構造と比べて、段差に起因する前記第１のベース配線の断線を生じ難くする断線防止構造とされている。
【０００８】
第１のベース層の縁と第１のベース配線とが交差する箇所において、第１のベース配線の断線が生じ難くなる。このため、第１のバイポーラトランジスタに対して第１の方向と交差する方向に配置された回路素子と第１のバイポーラトランジスタとを、第１のベース配線で直線的に接続することが可能になる。また、第１のバイポーラトランジスタに対して第１の方向と交差する方向にずれた位置に、ベースに接続する回路素子を配置することができるため、レイアウトの自由度が高まる。
【０００９】
本発明の第２の観点による半導体装置は、第１の観点による半導体装置の構成に加えて、
さらに、前記第１のコレクタ層よりドーパントの濃度が高く、前記半導体基板と前記第１のコレクタ層との間に配置されたサブコレクタ層を有し、
前記第１のコレクタ層の縁に、前記サブコレクタ層まで達する高さの段差が設けられており、
さらに、
前記第１のコレクタ層の外側の前記サブコレクタ層にオーミック接続される第１のコレクタ電極と、
前記第１のベース層より外側に前記第１のコレクタ層が広がっており、前記第１のベース層より外側の前記第１のコレクタ層の上に配置され、前記第１のベース配線に接続された回路素子と、
前記第１のコレクタ層の、前記第１の方向に延びる縁に逆メサ型の段差が形成されており、
前記第１のベース層の、前記第１の方向に延びる縁に形成された段差が、前記半導体基板の上面に対して垂直か、または順メサ型にされることにより前記断線防止構造が構成されているという特徴を有する。
【００１０】
回路素子が第１のコレクタ層の上に配置されているため、第１のバイポーラトランジスタと回路素子とを接続する第１のベース配線が第１のコレクタ層の縁と交差しない。このため、第１のコレクタ層の、第１の方向に延びる縁に逆メサ型の段差が形成されていても、この段差に起因して第１のベース配線の断線が生じることはない。
【００１１】
本発明の第３の観点による半導体装置は、第２の観点による半導体装置の構成に加えて、
さらに、前記第１のベース層にオーミック接続された第１のベース電極を有し、
前記第１のベース配線は、平面視において前記第１のベース層の縁から前記第１のベース層の内側に向かって直線状に延びた直線部分を含み、
前記第１のベース電極は、前記第１のベース配線の直線部分と重なる直線部分を含み、
前記第１のベース配線の直線部分が、前記第１のベース電極の直線部分に接続されており、
前記第１のベース電極の両側に、それぞれ前記第１のエミッタ層を構成する半導体部分が配置されているという特徴を有する。
【００１２】
第１のベース電極の直線部分に関して、第１のエミッタ層を構成する一対の半導体部分を対称的に配置することが可能になる。このため、第１のベース電極を中心として左右のエミッタ層を流れる電流の不均性を低減することができる。
【００１３】
本発明の第４の観点による半導体装置は、第１から第３までの観点による半導体装置の構成に加えて、
前記第１のベース層の縁に設けられた段差の高さ方向の寸法は、前記第１のベース配線の厚さ方向の寸法より小さいという特徴を有する。
【００１４】
第１のベース層の断線が、より生じ難くなるという効果が得られる。
【００１５】
本発明の第５の観点による半導体装置は、第１の観点による半導体装置の構成に加えて、
前記第１のベース層の縁に設けられた段差は、前記第１のコレクタ層の底面まで達する高さを有し、
前記第１のベース層の縁と前記第１のベース配線とが交差する箇所から、前記第１のベース層の縁が前記第１の方向に延び、
前記第１のベース層の縁と前記第１のベース配線とが重なる箇所においては、前記第１のベース層の縁が前記第１の方向からずれた方向に延び、
前記第１のベース層の縁に設けられた段差は、前記第１のベース配線の両側において逆メサ型であり、前記第１のベース配線と重なる位置において垂直であるか、または順メサ型とされることにより前記断線防止構造が構成されているという効果が得られる。
【００１６】
第１のベース配線と重なる箇所に形成されている段差が垂直または順メサ型であるため、第１のベース配線が断線し難いという効果が得られる。
【００１７】
本発明の第６の観点による半導体装置は、第５の観点による半導体装置の構成に加えて、
さらに、前記第１のベース層の上に配置され、前記第２の方向に延びる直線状の第１のベース電極を有し、
前記第１のベース電極の両側にそれぞれ前記第１のエミッタ層を構成する半導体部分が配置されており、
前記第１のベース電極は、前記第２の方向に関して前記第１のエミッタ層が配置されている領域の外側まで延びており、前記第１のエミッタ層から前記第２の方向に遠ざかるに従って逆テーパ状に幅が広くなる拡幅部を含み、
前記第１のベース配線は、前記第１のベース電極の前記拡幅部に接続されているという特徴を有する。
【００１８】
第１のベース電極の幅が、不連続に急激に広くなると、細い部分の日知と広い部分の縁とからなる約９０°の挟角の中に第１のエミッタ層の角部分が配置される。このような構成では、第１のエミッタ層の角部分に電流が集中しやすくなり、その結果、破壊耐量が低下する。拡幅部をテーパ状にすることにより、電流の集中を軽減させ、破壊耐量の低下を抑制することができる。
【００１９】
本発明の第７の観点による半導体装置は、第１から第６までの観点による半導体装置の構成に加えて、
さらに、
前記半導体基板の上にエピタキシャル成長された第２のコレクタ層、第２のベース層、及び第２のエミッタ層を含む第２のバイポーラトランジスタと、
前記第２のベース層に接続された第２のベース配線と
を有し、
前記第２のベース層の縁に段差が設けられており、
前記第２のベース配線は、平面視において前記第２のベース層の、前記第２の方向に延びる縁と交差して、前記第２のベース層の内側から外側まで引き出されているという特徴を有する。
【００２０】
第２のベース層の第２の方向に延びる縁には順メサ型の段差が形成されるため、第２のベース配線の断線が生じ難い。第１のベース配線の引き出し方向と、第２のベース配線の引き出し方向とは、相互に交差する。相互に直交する方向にベース配線が引き出された２種類のバイポーラトランジスタを１枚の共通の半導体基板に形成することができる。このように、バイポーラトランジスタの面内方向の向きまで考えたレイアウトの自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
第１のベース層の縁と第１のベース配線とが交差する箇所において、第１のベース配線の断線が生じ難くなる。このため、第１のバイポーラトランジスタに対して第１の方向と交差する方向に配置された回路素子と第１のバイポーラトランジスタとを、第１のベース配線で直線的に接続することが可能になる。また、第１のバイポーラトランジスタに対して第１の方向と交差する方向にずれた位置に、ベースに接続する回路素子を配置することができるため、レイアウトの自由度が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１Ａは、第１実施例によるＨＢＴの平面図であり、図１Ｂは図１Ａの一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。
【図２】図２Ａは、第２実施例による半導体装置の等価回路図であり、図２Ｂは、第２実施例による半導体装置の平面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ図２Ｂの一点鎖線３Ａ−３Ａ及び一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図である。
【図４】図４は、参考例による半導体装置の平面図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ図４の一点鎖線５Ａ−５Ａ及び一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。
【図６】図６は、第３実施例による半導体装置の平面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ図６の一点鎖線７Ａ−７Ａ及び一点鎖線７Ｂ−７Ｂにおける断面図である。
【図８】図８は、第４実施例による半導体装置の平面図である。
【図９】図９は、図８の一点鎖線９−９における断面図である。
【図１０】図１０は、第５実施例による半導体装置の平面図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ図１０の一点鎖線１１Ａ−１１Ａ及び一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図である。
【図１２】図１２は、第６実施例による半導体装置の平面図である。
【図１３】図１３Ａ及び図１３Ｂは、それぞれ図１２の一点鎖線１３Ａ−１３Ａ及び一点鎖線１３Ｂ−１３Ｂにおける断面図である。
【図１４】図１４Ａは、実施例類似サンプルの模式的な平面図であり、図１４Ｂは、参考例サンプルの模式的な平面図である。
【図１５】図１５は、実施例類似サンプル（図１４Ａ）と参考例サンプル（図１４Ｂ）との安全動作領域（ＳＯＡ）評価試験の結果を示すグラフである。
【図１６】図１６は、第７実施例による半導体装置の概略平面図である。
【図１７】図１７Ａは、第７実施例による半導体装置を用いたパワーアンプモジュールのブロック図であり、図１７Ｂは、このパワーアンプモジュールの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１実施例］
図１Ａ及び図１Ｂを参照して、第１実施例による半導体装置について、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）を例に挙げて説明する。
図１Ａは、第１実施例によるＨＢＴの平面図であり、図１Ｂは図１Ａの一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。半絶縁性の単結晶の半導体基板２０の上にＨＢＴ２５が形成されている。半導体基板２０として、エッチングレートが結晶面方位に依存する異方性エッチングを用いてメサエッチングしたときに、上面の第１の方向に逆メサ型の段差が延び、第２の方向に順メサ型の段差が延びる性質を持つものを用いる。ここで、「逆メサ型の段差」は、法線方向が下方（基板側）を向くように傾斜している側面からなる段差を意味する。「順メサ型の段差」は、法線方向が上方を向くように傾斜している側面からなる段差を意味する。
【００２４】
半導体基板２０として（１００）ＧａＡｓ基板を用いると、［０１１］方向に逆メサ型の段差が延び、［０１−１］方向に順メサ型の段差が延びる。ここで、単結晶内の方向を表すミラー指数のオーバーバーを付すべき要素を、マイナス記号を付して表す。［０１１］方向が第１の方向に相当し、［０１−１］方向が第２の方向に相当する。
【００２５】
半導体基板２０の上に導電性のサブコレクタ層２１がエピタキシャル成長されている。サブコレクタ層２１の一部の領域に、絶縁イオン注入によって絶縁性領域２２が形成されている。絶縁性領域２２によってサブコレクタ層２１が複数の導電性の領域に区画される。以下、導電性の領域のみをサブコレクタ層２１という場合がある。
【００２６】
サブコレクタ層２１の上に、コレクタ層３０、ベース層３１、及びエミッタ層３２がエピタキシャル成長されて、所定の形状にメサエッチングされている。例えば、コレクタ層３０はｎ型ＧａＡｓで形成され、ベース層３１はｐ型ＧａＡｓで形成され、エミッタ層３２はｎ型ＩｎＧａＰで形成される。サブコレクタ層２１には、コレクタ層３０より高濃度にドーパントがドーピングされている。エミッタ層３２の上にエミッタコンタクト層３３が配置されている。エミッタコンタクト層３３は、例えばｎ型ＧａＡｓからなる層とｎ型ＩｎＧａＡｓからなる層との２層構造を有する。
【００２７】
コレクタ層３０を［０１１］方向に挟む位置にコレクタ電極４１を構成する一対の導体部分が配置されている。エミッタ層３２は、ベース層３１の上に配置され、［０１１］方向に離れて配置された一対の半導体部分で構成される。エミッタ層３２を構成する一対の半導体部分の間にベース電極４２が配置されている。エミッタコンタクト層３３の上にエミッタ電極４３が配置されている。コレクタ電極４１、ベース電極４２、及びエミッタ電極４３は、それぞれサブコレクタ層２１、ベース層３１、及びエミッタコンタクト層３３にオーミック接続される。
【００２８】
コレクタ電極４１、ベース電極４２、及びエミッタ電極４３の上に、それぞれ１層目のコレクタ配線５１、１層目のベース配線５２、及び１層目のエミッタ配線５３が配置されている。１層目のコレクタ配線５１の上に２層目のコレクタ配線６１が配置されている。１層目のエミッタ配線５３の上に２層目のエミッタ配線６３が配置されている。２層目のエミッタ配線６３は、ベース配線５２の上方を［０１１］方向に通過して、エミッタ層３２を構成している一対の半導体部分を、エミッタ配線５３を介して相互に接続する。
【００２９】
ベース層３１の縁に段差が設けられており、コレクタ層３０の縁にも段差が設けられている。コレクタ層３０の［０１１］方向に延びる縁に逆メサ型の段差が形成され、［０１−１］方向に延びる縁に順メサ型の段差が形成されている。
【００３０】
ベース配線５２は、平面視においてベース層３１の内側から外側まで、［０１１］方向と交差する方向、例えば［０−１１］方向（図１Ａにおいて上方向）に引き出されている。ベース配線５２とベース層３１の縁とが交差する箇所は、段差に起因するベース配線５２の断線を防止する断線防止構造７０が設けられている。
【００３１】
次に、断線防止構造７０の種々の具体例について説明する。
第１の具体例では、ベース層３１の外側にもコレクタ層３０からなるコレクタメサを配置する。ベース層３１からコレクタメサの上面までのエッチングに、エッチングレートが結晶面方位に依存しないドライエッチングを用いる。これにより、ベース層３１の［０１１］方向に延びる縁に形成される段差は逆メサ型にならず、半導体基板２０の上面に対してほぼ垂直、または順メサ型になる。このため、この縁を横切るベース配線５２の断線が発生し難くなる。
【００３２】
第２の具体例では、ベース層３１の［０１１］方向に延びる縁のうち、ベース配線５２と重なる部分を、［０１１］方向からずらして逆メサ型の段差が形成されないようにする。例えば、ベース層３１の［０１１］方向に延びる縁のうち、ベース配線５２と重なる部分を局所的に［０１０］方向または［００１］方向と平行にする。
【００３３】
第１実施例においては、逆メサ型の段差が形成される方向に延びる縁と交差してベース配線５２を配置する場合でも、交差箇所を断線防止構造７０にすることにより、ベース配線５２の断線に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。
【００３４】
［第２実施例］
次に、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、第２実施例による半導体装置について説明する。第２実施例では、第１実施例による半導体装置の断線防止構造７０（図１Ａ）が、より具体的に示される。以下、第１実施例による半導体装置と共通の構成については説明を省略する。
【００３５】
図２Ａは、第２実施例による半導体装置の等価回路図である。第２実施例による半導体装置は、ＨＢＴ２５、入力キャパシタ２６、及びバラスト抵抗２７を含む。高周波入力信号が入力キャパシタ２６を介してＨＢＴ２５のベースに入力される。バイアス電流がバラスト抵抗２７を介してＨＢＴ２５のベースに与えられる。ＨＢＴ２５のコレクタにコレクタ電圧Ｖｃｃが印加され、エミッタが接地されている。
【００３６】
図２Ｂは、第２実施例による半導体装置の平面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ図２Ｂの一点鎖線３Ａ−３Ａ及び一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図である。以下、図２Ｂ、図３Ａ、及び図３Ｂを参照しながら説明する。図３Ａ及び図３Ｂの断面図では、層間絶縁膜を明示しておらず、層間絶縁膜を単に隙間として表している。図２Ｂの平面図では、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを表示していない。
【００３７】
半絶縁性の半導体基板２０の上にｎ＋型のサブコレクタ層２１が形成されている。サブコレクタ層２１が、絶縁性領域２２によって複数の導電性領域に区画されている。ベース層３１及びコレクタ層３０の表層部分をメサエッチングすることにより、第２のメサ部分７２が形成されている。コレクタ層３０の下層部分をメサエッチングすることにより、第１のメサ部分７１が形成されている。コレクタ層３０及びベース層３１により、下段の第１のメサ部分７１と上段の第２のメサ部分７２からなる２段のメサ構造が形成される。平面視において第２のメサ部分７２より外側のコレクタ層３０は、絶縁イオン注入によって絶縁性領域２２にされている。
【００３８】
第２のメサ部分７２を形成するためのメサエッチングには、エッチングレートが結晶面方位に依存しないドライエッチングを適用する。このため、第２のメサ部分７２の縁に形成される段差は、ほぼ垂直に切り立った側面で構成される。第１のメサ部分７１を形成するためのメサエッチングには、エッチングレートが結晶面方位に依存するウェットエッチングを適用する。このため、第１のメサ部分７１の、［０１１］方向に延びる縁に逆メサ型の段差（図３Ｂ）が形成され、［０１−１］方向に延びる縁に順メサ型の段差（図３Ａ）が形成される。
【００３９】
ベース層３１の上に配置されたエミッタ層３２、エミッタコンタクト層３３、ベース電極４２、エミッタ電極４３、ベース配線５２、エミッタ配線５３、及びエミッタ配線６３の構成は、第１実施例による半導体装置のこれらの構成と同一である。サブコレクタ層２１の上に配置されたコレクタ電極４１、１層目のコレクタ配線５１、及び２層目のコレクタ配線６１の構成は、第１実施例による半導体装置のこれらの構成と同一である。
【００４０】
２層目のエミッタ配線６３は、平面視において第１のメサ部分７１の外側まで［０１−１］方向に引き出されており、絶縁性領域２２の上に配置された１層目の金属配線５５に接続されている。一対の２層目のコレクタ配線６１は、平面視において導電性のサブコレクタ層２１から外側の絶縁性領域２２まで引き出されており、絶縁性領域２２の上方において相互に連続している。
【００４１】
ベース配線５２は、平面視において第２のメサ部分７２の縁、すなわちベース層３１の縁と交差して、ベース層３１の内側から外側まで［０−１１］方向に引き出されている。すなわち、ベース配線５２は、異方性エッチングを行うと逆メサ型の段差が延びる方向（［０１１］方向）と交差する方向に引き出されている。ベース層３１の外側まで引き出されたベース配線５２は、第１のメサ部分７１の上面の上に、層間絶縁膜を介して配置されている。なお、ベース層３１の外側まで引き出されたベース配線５２の下方のコレクタ層３０は絶縁性領域２２にされている。
【００４２】
また、ベース配線５２は、ベース層３１の縁からベース層３１の内側に向かって直線状に延びた直線部分を含む。この直線部分は、ベース電極４２の直上に配置されており、層間絶縁膜のコンタクトホール内を経由してベース電極４２に接続されている。
【００４３】
ベース層３１の外側まで引き出されたベース配線５２は、第１のメサ部分７１の上方において、２層目の金属配線６５、６６と交差している。ベース配線５２と２層目の金属配線６５との交差箇所にバラスト抵抗２７が配置され、ベース配線５２と２層目の金属配線６６との交差箇所に入力キャパシタ２６が配置されている。
【００４４】
バラスト抵抗２７は、ベース配線５２の下の層間絶縁膜の上面に形成された高抵抗材料からなる高抵抗配線を含む。高抵抗配線の一端がベース配線５２に接続され、他端が１層目の金属パターン５６を介して２層目の金属配線６５に接続されている。
【００４５】
入力キャパシタ２６は、ベース配線５２の一部分、２層目の金属配線６６の一部分、及び両者の間の層間絶縁膜により構成される。ベース配線５２は、入力キャパシタ２６を構成する部分において、他の部分より［０１１］方向に拡幅されている。ベース配線５２を拡幅することにより、ベース配線５２と金属配線６６とが重なる領域が広くなり、必要な静電容量が確保される。
【００４６】
次に、第２実施例による半導体装置が有する優れた効果について説明する。
第２実施例では、ベース配線５２に接続される入力キャパシタ２６及びバラスト抵抗２７等の回路素子が、平面視において第２のメサ部分７２の外側で、かつ第１のメサ部分７１の内側に配置されている。このため、ＨＢＴ２５のベース電極４２と回路素子とを接続するベース配線５２は、ベース層３１の［０１１］方向に延びる縁と交差しているが、逆メサ型の段差が発生している第１のメサ部分７１の縁とは交差しない。ベース配線５２が交差する第２のメサ部分７２の縁に形成されている段差は、ほぼ垂直な側面で構成される。
【００４７】
さらに、回路素子を配置する領域のコレクタ層３０を除去し、サブコレクタ層２１の絶縁性領域２２の上に層間絶縁膜を介して回路素子を配置する構成と比べると、ベース配線５２が交差する段差が低くなる。例えば、第２のメサ部分７２の縁に形成される段差の高さをベース層３１の厚さ以上０．７μｍ以下とし、ベース配線５２の厚さを０．８μｍ以上１．５μｍ以下にすることが好ましい。
【００４８】
段差の形状及び段差の高さを上述の構成にすることにより、ベース配線５２の断線による歩留まりの低下を抑制することができる。ベース配線５２の断線を生じ難くするために、第２のメサ部分７２の縁に形成される段差の高さ方向の寸法を、ベース配線５２の高さ方向の寸法より小さくすることが好ましい。また、ベース配線５２を、逆メサ型の段差が形成される縁と交差する方向に引き出すことができるため、半導体基板２０の上面内の結晶軸の方位に対してＨＢＴ２５のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００４９】
ベース層３１及びコレクタ層３０の両方を、サブコレクタ層２１の上面までドライエッチングのみを用いてメサエッチングと垂直な段差が大きくなり、ベース配線５２の引き出しが困難になる。第２実施例では、ベース層３１からコレクタ層３０の表層部分までのメサエッチングにドライエッチングを適用し、コレクタ層３０の下層部分のメサエッチングにはウェットエッチングを適用している。このため、ベース層３１及びコレクタ層３０の両方を、サブコレクタ層２１の上面までドライエッチングするよりも、垂直で大きな段差を緩和することができる。その結果、ベース配線５２の引き出しが容易になる。
【００５０】
次に、図４、図５Ａ及び図５Ｂに示した参考例と比較して、第２実施例による半導体装置が持つ優れた効果について説明する。
【００５１】
図４は、参考例による半導体装置の平面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ図４の一点鎖線５Ａ−５Ａ及び一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。第２実施例では、コレクタ層３０とベース層３１との２層によって、第１のメサ部分７１及び第２のメサ部分７２（図３Ａ）の２段構造のメサが形成されていた。本参考例では、コレクタ層３０とベース層３１との２層によって１段のメサ部分７５が形成されている。
【００５２】
また、第２実施例では、ベース電極４２が［０１−１］方向に延びる直線形状であった。参考例では、ベース電極４２が、［０１１］方向に延びる直線形状の部分（引出部）と、その中点から［０１−１］方向に延びる直線形状の部分（主部）とからなるＴ字形の平面形状を有する。ベース配線５２は、ベース電極４２の引出部に接続され、メサ部分７５の内側から外側まで［０−１−１］方向に引き出されている。
【００５３】
メサ部分７５の［０１１］方向に延びる縁に逆メサ型の段差（図５Ａ）が形成される。ベース配線５２を、メサ部分７５の［０１１］方向に延びる縁と交差させると、ベース配線５２の断線が生じやすくなる。参考例では、ベース配線５２の断線を抑制するために、ベース配線５２を、順メサ型の段差（図５Ｂ）が形成される［０１−１］方向に延びる縁と交差させている。すなわち、ベース配線５２は、コレクタ電極４１とエミッタ電極４３とが並ぶ方向に引き出されている。
【００５４】
バラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６は、ベース電極４２に対して、コレクタ電極４１とエミッタ電極４３とが並ぶ方向と直交する方向に離して配置することが効率的である。このような配置にすると、ベース配線５２をバラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６に接続するために、Ｌ字形に屈曲させなければならない。ベース配線５２をＬ字形に屈曲させるとベース配線５２の配線長が長くなるため、寄生抵抗が増大してしまう。
【００５５】
これに対し、第２実施例では、ベース配線５２（図２Ｂ）を屈曲させる必要が無く、ベース電極４２からバラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６まで直線的に最短距離で接続することができる。このため、ベース配線５２の寄生抵抗の増大を抑制することができる。
【００５６】
また、図４に示した参考例では、ベース電極４２の主部に関してベース配線５２が線対称ではない。例えば、ベース配線５２とベース層３１の縁との交差箇所から、ベース電極４２の引出部の右端までの距離が、引出部の左端までの距離より長い。このため、ベース配線５２とベース層３１の縁との交差箇所から、ベース電極４２の引出部の右端までの寄生抵抗が、左端までの寄生抵抗より高くなる。その結果、ベース層３１に流れるベース電流の分布が左右非対称になる。
【００５７】
これに対し、第２実施例では、ベース配線５２（図２Ｂ）が、ベース電極４２に関して左右対称である。このため、ベース層３１に流れるベース電流の分布が左右対称になり、均一に近づく。その結果、ＨＢＴ２５の破壊耐量の低下を抑制することができる。
【００５８】
また、図４に示した参考例では、ベース電極４２の引出部にベース配線５２が接続されているが、エミッタ層３２を構成する一対の半導体部分に挟まれたベース電極４２の主部には、ベース配線５２が接続されていない。これに対し、第２実施例では、エミッタ層３２を構成する一対の半導体部分に挟まれたベース電極４２（図３Ａ）にベース配線５２が接続されている。このため、第２実施例では、図４に示した参考例と比較して、ＨＢＴ２５のベース寄生抵抗を低減することができる。
【００５９】
［第３実施例］
次に、図６、図７Ａ、及び図７Ｂを参照して、第３実施例による半導体装置について説明する。以下、第２実施例による半導体装置（図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ）と共通の構成については説明を省略する。
【００６０】
図６は、第３実施例による半導体装置の平面図である。図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ図６の一点鎖線７Ａ−７Ａ及び一点鎖線７Ｂ−７Ｂにおける断面図である。第２実施例では、ベース層３１及びコレクタ層３０をメサエッチングすることにより第１のメサ部分７１及び第２のメサ部分７２（図３Ａ）を形成した。
【００６１】
第３実施例は、ベース層３１及びコレクタ層３０の表層部をメサエッチングして第２のメサ部分７２を形成する点では、第２実施例と共通である。第２実施例では、コレクタ層３０の下層部分をメサエッチングして第１のメサ部分７１（図３Ａ、図３Ｂ）を形成したが、第３実施例では、コレクタ電極４１を配置すべき領域に、サブコレクタ層２１の上面まで達する凹部４５を形成する。このため、絶縁すべき領域にコレクタ層３０が残存することになる。絶縁すべき領域に残存するコレクタ層３０、及びサブコレクタ層２１に絶縁イオン注入を行うことにより、絶縁性領域２２が形成されている。
【００６２】
例えば、第２実施例では、図３Ａに示した断面においてコレクタ電極４１が配置された領域より外側では、コレクタ層３０が除去されていた。これに対し、第３実施例では、図７Ａに示すように、コレクタ電極４１が配置された領域より外側にもコレクタ層３０が配置されている。さらに、第２実施例では、１層目の金属配線５５（図２Ｂ、図３Ｂ）が配置された領域では、コレクタ層３０が除去されていた。これに対し、第３実施例では、１層目の金属配線５５（図７Ｂ）は絶縁性領域２２とされたコレクタ層３０の上に配置される。
【００６３】
第３実施例においても、バラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６等の回路素子がコレクタ層３０の上に配置される。これらの回路素子とベース電極４２とを接続するベース配線５２が交差する第２のメサ部分７２の縁に形成された段差の形状及び寸法は、第２実施例の場合と同一である。従って、第２実施例においても、第１実施例の場合と同様の優れた効果が得られる。
【００６４】
［第４実施例］
次に、図８及び図９を参照して、第４実施例による半導体装置について説明する。以下、第２実施例による半導体装置と共通の構成については説明を省略する。
【００６５】
図８は、第４実施例による半導体装置の平面図である。図９は、図８の一点鎖線９−９における断面図である。第２実施例では、バラスト抵抗２７、入力キャパシタ２６（図２Ｂ、図３Ｂ）等の回路素子が第１のメサ部分７１の上に配置されていたが、第４実施例では、これらの回路素子が第１のメサ部分７１の外側に配置されている。すなわち、これらの回路素子は、サブコレクタ層２１が絶縁化された絶縁性領域２２の上に配置されている。
【００６６】
ベース配線５２は、第２実施例と同様に、ベース層３１の内側から外側まで［０−１１］方向に引き出されている。ベース層３１の外側まで引き出されたベース配線５２は、第１のメサ部分７１の上で［０−１−１］方向に折れ曲がり、第１のメサ部分７１の［０１−１］方向に延びる縁と交差して第１のメサ部分７１の外側まで引き出されている。第１のメサ部分７１の外側でベース配線５２が［０−１１］方向に折れ曲がり、バラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６に接続されている。
【００６７】
第４実施例では、ベース配線５２が、第１のメサ部分７１の順メサ型の段差が形成されている縁と交差するため、ベース配線５２の断線の発生を抑制する効果が得られる。また、ベース配線５２が折れ曲がっている箇所はベース層３１の外側であり、ベース層３１の内側に着目すると、ベース電極４２、ベース配線５２、及びエミッタ層３２の相対的位置関係は、第２実施例（図２Ｂ）のこれらの相対位置関係と同一である。従って、図４に示した参考例のように電流の分布が左右非対称性になることはなく、第２実施例の場合と同様に左右対称になる。このため、第２実施例と同様にＨＢＴ２５の破壊耐量の低下を抑制することができる。
【００６８】
［第５実施例］
次に、図１０、図１１Ａ、及び図１１Ｂを参照して、第５実施例による半導体装置について説明する。以下、第２実施例による半導体装置（図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ）と共通の構成については説明を省略する。
【００６９】
図１０は、第５実施例による半導体装置の平面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ図１０の一点鎖線１１Ａ−１１Ａ及び一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図である。第２実施例では、ベース層３１及びコレクタ層３０をメサエッチングすることにより第１のメサ部分７１及び第２のメサ部分７２（図３Ａ）を形成した。ベース層３１の縁に設けられた段差は、コレクタ層３０の底面まで達する高さを有する。
【００７０】
これに対し、第５実施例では、ベース層３１及びコレクタ層３０をサブコレクタ層２１の上面までメサエッチングして、１段構造のメサ部分７６を形成する。バラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６はメサ部分７６より外側のサブコレクタ層２１の絶縁性領域２２（図１１Ｂ）の上に配置されている。
【００７１】
ベース電極４２の両側に、それぞれエミッタ電極４３を構成する一対の導体部分が配置されている。１層目のエミッタ配線５３が、エミッタ電極４３を構成する一対の導体部分を、ベース電極４２の上方を通過して相互に接続する。
【００７２】
ベース電極４２が、エミッタ層３２が配置されている領域、及び１層目のエミッタ配線５３が配置されている領域の内側から外側まで［０−１１］方向に引き出されている。ベース電極４２は、エミッタ層３２及び１層目のエミッタ配線５３から［０−１１］方向に遠ざかるに従って、逆テーパ状に幅が広くなる拡幅部４２Ａを含んでいる。ベース配線５２が拡幅部４２Ａにおいてベース電極４２に接続されている。ベース配線５２は、メサ部分７６の縁（すなわちベース層３１の縁）と交差して、ベース層３１の外側まで［０−１１］方向に引き出されている。
【００７３】
ベース層３１の縁とベース配線５２とが交差する箇所から、ベース層３１の縁３１Ａが、［０１１］方向及び［０−１−１］方向に延びる。ベース層３１の縁とベース配線５２とが重なる箇所においては、ベース層３１の縁３１Ｂが［０１１］方向からずれた方向、例えば［０１１］方向に対して４５°の角度をなす方向に延びる。ベース層３１の縁３１Ａには逆メサ型の段差が形成される。ベース層３１の縁３１Ｂには、半導体基板２０の上面に対してほぼ垂直な段差、または順メサ型の段差７６Ａ（図１１Ｂ）が形成される。
【００７４】
第５実施例においては、ドライエッチングを適用することなく異方性のウェットエッチングのみによりメサ部分７６を形成することができる。ベース配線５２が延びる方向に直交するベース層３１の縁３１Ａに対応する位置には、逆メサ型の段差が形成されるが、ベース配線５２と重なる縁３１Ｂに対応する位置には、ほぼ垂直な段差、または順メサ型の段差７６Ａ（図１１Ｂ）が形成される。このため、ベース配線５２の断線が生じ難くなるという効果が得られる。
【００７５】
［第６実施例］
次に、図１２、図１３Ａ、及び図１３Ｂを参照して、第６実施例による半導体装置について説明する。以下、第５実施例による半導体装置（図１０、図１１Ａ、図１１Ｂ）と共通の構成については説明を省略する。
【００７６】
図１２は、第６実施例による半導体装置の平面図である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、それぞれ図１２の一点鎖線１３Ａ−１３Ａ及び一点鎖線１３Ｂ−１３Ｂにおける断面図である。第５実施例では、ベース層３１及びコレクタ層３０をメサエッチングすることにより１段構造のメサ部分７６（図１１Ａ、図１１Ｂ）を形成した。これに対し、第６実施例では、第１のメサ部分７７及び第２のメサ部分７８からなる２段構造のメサ部分を形成する。
【００７７】
下段の第１のメサ部分７７の上に、上段の第２のメサ部分７８が設けられる。第２のメサ部分７８は、ベース層３１及びコレクタ層３０の表層部分をドライエッチングすることにより形成される。第１のメサ部分７７は、コレクタ層３０の下層部分をウェットエッチングすることにより形成される。第２のメサ部分７８の縁には、ほぼ垂直の段差が形成される。
【００７８】
ベース配線５２と第１のメサ部分７７の縁との交差箇所の構造は、第５実施例のベース配線５２とメサ部分７６の縁（図１０、図１１Ｂ）との交差箇所の構造と同一である。すなわち、ベース配線５２と第１のメサ部分７７の縁７７Ｂとの交差箇所には、ほぼ垂直の段差、または順メサ型の段差が設けられる。
【００７９】
ベース配線５２は、ベース層３１の内側から、第２のメサ部分７８のほぼ垂直な段差が形成された縁と交差した後、第１のメサ部分７７の、ほぼ垂直または順メサ型の段差が形成された縁と交差し、第１のメサ部分７７の外側まで引き出される。第６実施例では、ベース配線５２が通過する段差が２段構造となるため、１段あたりの段差の高さが第５実施例の場合より低くなる。このため、ベース配線５２の断線がより生じ難くなる。
【００８０】
次に、図１４Ａ、図１４Ｂ、及び図１５を参照して、第５実施例及び第６実施例による半導体装置が持つ優れた効果について、参考例と比較しながら説明する。第５実施例及び第６実施例による半導体装置に類似するサンプル（以下、実施例類似サンプルという。）と、参考例による半導体装置のサンプル（以下、参考例サンプルという。）について、ＨＢＴの安全動作領域（ＳＯＡ）の評価を行った。
【００８１】
図１４Ａは、実施例類似サンプルの模式的な平面図である。エミッタ層３２を構成する一対の導体部分の間にベース電極４２が配置されている。ベース電極４２の一方の端部に、他の領域より幅の広い拡幅部４２Ａが設けられている。第５実施例（図１０）及び第６実施例（図１２）では、拡幅部４２Ａの幅がエミッタ層３２から［０−１１］方向に離れるにしたがって徐々に広がっている。これに対し、実施例類似サンプルでは、ベース配線５２の幅がある位置から不連続に広がっている。実施例類似サンプルの拡幅部４２Ａの最大幅は、第５実施例（図１０）及び第６実施例（図１２）による半導体装置の拡幅部４２Ａの最大幅とほぼ等しい。
【００８２】
図１４Ｂは、参考例サンプルの模式的な平面図である。参考例サンプルにおいては、実施例類似サンプル（図１４Ａ）と比べて、拡幅部４２Ａの［０１１］方向の幅が広い。具体的には、拡幅部４２Ａが、［０１１］方向に関してエミッタ層３２の一対の半導体部分の両端の縁の近傍まで広がっている。
【００８３】
参考例サンプル（図１４Ｂ）では、ベース電極４２の主部と拡幅部４２Ａとの接続箇所の近傍において、主部と拡幅部４２Ａとの両方からベース層３１にベース電流が流れ込む。このため、ベース電極４２の主部と拡幅部４２Ａとの接続箇所の近傍において、ベース抵抗が相対的に小さくなる。ベース抵抗が小さくなる領域に対応するエミッタ層３２の角部３５において、コレクタ電流密度が相対的に大きくなる。コレクタ電流密度が相対的に大きくなる領域が他の領域より高温になるため、角部３５の近傍で熱による破壊が生じやすくなる。
【００８４】
これに対し、実施例類似サンプル（図１４Ａ）においては、拡幅部４２Ａの幅が参考例サンプル（図１４Ｂ）と比べて狭いため、ベース抵抗が低下する程度が小さく、コレクタ電流密度が相対的に大きくなる度合いも低い。このため、参考例サンプルと比べて、破壊耐量が向上する。
【００８５】
図１５は、実施例類似サンプル（図１４Ａ）と参考例サンプル（図１４Ｂ）との安全動作領域（ＳＯＡ）評価試験の結果を示すグラフである。横軸はコレクタ電圧を単位「Ｖ」で表し、縦軸はＨＢＴ破壊時のコレクタ電流を単位「Ａ」で表す。図１５のグラフ中の丸記号及び三角記号は、それぞれ実施例類似サンプル（図１４Ａ）及び参考例サンプル（図１４Ｂ）の評価結果を示す。実施例類似サンプルのＳＯＡの方が、参考例サンプルのＳＯＡより広いことが確認された。
【００８６】
実施例類似サンプル（図１４Ａ）では、ベース電極４２の拡幅部４２Ａの幅を調整することにより、ベース抵抗の局所的な低下を抑制した。第５実施例（図１０）及び第６実施例（図１２）のように、拡幅部４２Ａの幅が、エミッタ層３２から［０−１１］方向に遠ざかるに従って逆テーパ状に徐々に広がる構成とすることによっても、ベース抵抗の局所的な低下を抑制することができる。その結果、破壊耐量を向上させることができる。
【００８７】
［第７実施例］
次に、図１６、図１７Ａ、及び図１７Ｂを参照して、第７実施例による半導体装置について説明する。以下、第１実施例〜第６実施例による半導体装置と共通の構成については説明を省略する。
【００８８】
図１６は、第７実施例による半導体装置の概略平面図である。半導体基板２０の上に、第１のグループに属する複数のＨＢＴ２５、及び第２のグループに属する複数のＨＢＴ８５が形成されている。第１のグループに属するＨＢＴ２５においては、第１実施例〜第６実施例のいずれかによる半導体装置と同様に、ベース配線５２が、ベース層３１の内側から外側に［０−１１］方向またはその反対方向に引き出されている。ＨＢＴ２５の各々のベース配線５２とベース層３１の縁との交差箇所には、第１実施例から第６実施例までのいずれかの半導体装置と同様の断線防止構造が設けられている。第１のグループに属するＨＢＴ２５のコレクタ電極４１が、複数のパッド９１に接続されている。複数のパッド９１は、半導体基板２０の［０１−１］方向に平行な縁よりやや内側に、縁に沿って配列されている。
【００８９】
第２のグループに属する複数のＨＢＴ８５のレイアウトは、第１のグループに属する複数のＨＢＴ２５を、相対位置関係を保ったまま９０°回転させたレイアウトに等しい。このため、ＨＢＴ８５においては、ベース配線８７が、ベース層８６の内側から外側に［０１１］方向またはその反対方向に引き出されている。ベース配線８７と交差するベース層８６の縁には順メサ型の段差が形成されている。従って、この交差箇所では、特別な断線防止構造を採用しなくても、ベース配線８７の断線は生じ難い。第２のグループに属するＨＢＴ８５のコレクタ電極８８が、複数のパッド９２に接続されている。ＨＢＴ２５、８５と、それに接続されるパッド９１、９２との相対的な位置関係は、設計上共通にすることが好ましい。このため、ＨＢＴ８５に接続された複数のパッド９２は、半導体基板２０の［０１１］方向に延びる縁に沿って配列される。
【００９０】
従来の半導体装置では、第１のグループのＨＢＴ２５のベース配線５２が逆メサ型の段差を通過するため、断線が生じ易かった。ベース配線５２の断線が発生しないようにするために、第１のグループのＨＢＴ２５も、第２のグループのＨＢＴ８５と同一の向きに配置しなければならなかった。
【００９１】
これに対し、第７実施例では、第１のグループのＨＢＴ２５を、第２のグループのＨＢＴ８５の向きから９０°回転させた向きで配置することができる。さらに、第１のグループに属するＨＢＴ２５に接続された複数のパッド９１と、第２のグループに属するＨＢＴ８５に接続された複数のパッド９２とを、それぞれ相互に直交する２つの縁に沿って配置することができる。
【００９２】
図１７Ａは、第７実施例による半導体装置を用いたパワーアンプモジュールのブロック図であり、図１７Ｂは、このパワーアンプモジュールの概略平面図である。実装基板９５（図１７Ｂ）に、第７実施例による半導体装置９６及び制御ＩＣ９７が実装されている。
【００９３】
このパワーアンプモジュールは、図１７Ａに示すように、２系統の増幅回路を有する。第１系統の増幅回路は、入力端子Ｐｉｎ１から入力された信号を増幅して出力端子Ｐｏｕｔ１に出力する。第２系統の増幅回路は、入力端子Ｐｉｎ２から入力された信号を増幅して出力端子Ｐｏｕｔ２に出力する。この２つの系統の増幅回路が、第７実施例による半導体装置９６で実現される。例えば、一方の系統の増幅回路が第１のグループのＨＢＴ２５（図１６）で構成され、他方の系統の増幅回路が第２のグループのＨＢＴ８５（図１６）で構成される。出力端子Ｐｏｕｔ１及びＰｏｕｔ２が、それぞれパッド９１及びパッド９２に対応する。
【００９４】
複数のパッド９１は、実装基板９５の第１のランド９８にボンディングワイヤで接続され、複数のパッド９２は、実装基板９５の第２のランド９９にボンディングワイヤで接続される。第１のランド９８と第２のランド９９とは、半導体装置９６の相互に直交する２つの縁に対応する位置に、縁に沿って配置されている。
【００９５】
このように、増幅回路として第７実施例による半導体装置９６を用いることにより、２つの系統の出力信号を取り出すための２つの第１のランド９８及び第２のランド９９を、半導体装置９６の相互に直交する２つの縁に対応して配置することができる。これにより、実装基板９５の設計の自由度が高まる。
【００９６】
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００９７】
２０  半導体基板
２１  サブコレクタ層
２２  絶縁性領域
２５  ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）
２６  入力キャパシタ
２７  バラスト抵抗
３０  コレクタ層
３１  ベース層
３１Ａ、３１Ｂ  ベース層の縁
３２  エミッタ層
３３  エミッタコンタクト層
３５  エミッタ層の角部
４１  コレクタ電極
４２  ベース電極
４２Ａ  ベース電極の拡幅部
４３  エミッタ電極
４５  凹部
５１  １層目のコレクタ配線
５２  １層目のベース配線
５３  １層目のエミッタ配線
５５  １層目の金属配線
５６  １層目の金属パターン
６１  ２層目のコレクタ配線
６３  ２層目のエミッタ配線
６５、６６  ２層目の金属配線
７０  断線防止構造
７１  第１のメサ部分
７２  第２のメサ部分
７５  メサ部分
７６  メサ部分
７７  第１のメサ部分
７７Ｂ  第１のメサ部分の縁
７８  第２のメサ部分
８５  ヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）
８６  ベース層
８７  ベース配線
８８  コレクタ電極
９１、９２  パッド
９５  実装基板
９６  半導体装置
９７  制御ＩＣ
９８  第１のランド
９９  第２のランド
Ｐｉｎ１，Ｐｉｎ２  入力端子
Ｐｏｕｔ１、Ｐｏｕｔ２  出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月13日(2018.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第１のベース電極の幅が、不連続に急激に広くなると、細い部分の縁と広い部分の縁とからなる約９０°の挟角の中に第１のエミッタ層の角部分が配置される。このような構成では、第１のエミッタ層の角部分に電流が集中しやすくなり、その結果、破壊耐量が低下する。拡幅部をテーパ状にすることにより、電流の集中を軽減させ、破壊耐量の低下を抑制することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
第３実施例においても、バラスト抵抗２７及び入力キャパシタ２６等の回路素子がコレクタ層３０の上に配置される。これらの回路素子とベース電極４２とを接続するベース配線５２が交差する第２のメサ部分７２の縁に形成された段差の形状及び寸法は、第２実施例の場合と同一である。従って、第３実施例においても、第１実施例の場合と同様の優れた効果が得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
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