功率放大元件的制作方法

1.本发明涉及功率放大元件。


背景技术：

2.移动终端、移动体终端等的高频信号用的功率放大电路使用异质结双极晶体管(hbt)(专利文献1)。专利文献1所公开的功率放大电路包含相互并联连接的多个晶体管对。多个晶体管对分别由相互并联连接的两个晶体管构成。分别与多个晶体管对对应地设置电容器和镇流电阻。高频信号经由电容器输入到晶体管对的两个晶体管的基极。经由镇流电阻，对晶体管对的两个晶体管的基极供给偏置电流。由于按晶体管对配置电容器和镇流电阻，所以与按晶体管进行配置的情况相比，能够减小功率放大电路的占有面积。
3.另外，hbt各自的发射极端子在俯视时为长方形，基极端子具有配置为在宽度方向上夹着发射极端子的两个基极电极主部。
4.专利文献1：日本特开2005－167605号公报
5.为了满足第五代移动通信系统(5g)的要求规格，需要hbt等双极晶体管的高电压动作。在超过一定的击穿极限的较高的动作电压下，有hbt在功率放大电路的负载变动试验中损伤的情况。例如，在专利文献1所记载的功率放大电路中，由于构成晶体管对的两个晶体管的制造偏差，而在晶体管间电流产生偏差。电流越来越集中于流过相对较大的电流的晶体管，所以动作变得不稳定。
6.另外，在一个hbt内，也有由于发射极端子与其两侧的两个基极电极的基极电极主部的相对位置关系的非对称性，而在一方的基极电极主部侧流过相对较大的电流的情况。由于电流越来越集中于hbt内流过相对较大的电流的区域，所以动作变得不稳定。由于这样的动作的不稳定性，导致安全动作区域(soa)变窄。由此，产生负载变动耐压降低这样的弊端。
7.进一步，期望实现功率放大电路的元件的小型化。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供能够抑制电流向晶体管的一部分区域集中，并扩大soa的功率放大元件。
9.根据本发明的一个观点，提供一种功率放大元件，具有：
10.多个双极晶体管，沿第一方向排列配置在基板上，各双极晶体管分别包含集电极层、基极层、发射极层、以及与上述基极层电连接的至少一个基极电极；
11.多个第一电容元件，与上述多个双极晶体管的各基极电极对应地设置，一方的电极与对应的基极电极连接，另一方的电极被供给高频信号；以及
12.多个电阻元件，与上述多个双极晶体管的各基极电极对应地设置，一端与对应的基极电极连接，从另一端被供给基极偏压，
13.关于与上述第一方向正交的第二方向，从上述多个双极晶体管观察时，上述多个
第一电容元件配置在同一侧，
14.从上述多个双极晶体管观察上述第二方向时，上述多个第一电容元件中至少一个第一电容元件配置于与其它的一个第一电容元件部分地重叠的位置。
15.由于第一电容元件以及电阻元件与各基极电极对应地配置，所以能够抑制偏置电流和高频电流向特定的基极电极集中。由此，动作稳定化，能够扩大soa。并且，从多个双极晶体管观察第二方向时，第一电容元件中至少一个第一电容元件配置于与其它的一个第一电容元件部分地重叠的位置，所以与沿第一方向排列成一列地配置的构成相比能够实现小型化。
附图说明
16.图1是表示构成第一实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的两个双极晶体管、与该两个双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。
17.图2是图1的点划线2－2上的剖视图。
18.图3是图1的点划线3－3上的剖视图。
19.图4是表示第一实施例的功率放大元件的各构成要素的俯视时的位置关系的图。
20.图5是第一实施例的功率放大元件的一部分的等效电路图。
21.图6a以及图6b分别是第一实施例以及比较例的功率放大元件的两个第一电容元件的俯视图。
22.图7是第一实施例的本变形例的功率放大元件的第一电容元件的剖视图。
23.图8是表示构成第二实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的两个双极晶体管、与该两个双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。
24.图9是表示构成第三实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的一个双极晶体管、与该双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。
25.图10是表示构成第四实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的一个双极晶体管、与该双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。
26.图11是表示构成第五实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的两个双极晶体管、与该两个双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。
27.图12是第五实施例的功率放大元件的一部分的等效电路图。
28.附图标记说明
29.20
…
基板，21
…
子集电极层，22
…
元件分离区域，30
…
双极晶体管，31
…
集电极层，32
…
基极层，33
…
发射极层，33e
…
发射极区域，34
…
发射极台面层，35
…
合金化区域，36
…
基极台面层，40b
…
基极电极，40bf
…
基极电极主部，40bp
…
基极电极焊盘部，40c
…
集电极电极，40e
…
发射极电极，40r
…
下部电极，41b
…
第一层基极布线，41ba、41bb
…
加宽部，41c
…
第一层集电极布线，41e
…
第一层发射极布线，42
…
基极偏压输入布线，43
…
集电极共用布线，51
…
第一电容元件，52
…
第二电容元件，55
…
电阻元件，61
…
高频信号输入布线，62
…
地线，63
…
输出布线，64
…
地线，68
…
接地凸块，69
…
输出凸块，80、81、82
…
绝缘膜，82a
…
开口。
具体实施方式
30.[第一实施例]
[0031]
参照图1～图6b的附图，对第一实施例的功率放大元件进行说明。
[0032]
图1是表示构成第一实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的两个双极晶体管、与该两个双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。图2是图1的点划线2－2上的剖视图，图3是图1的点划线3－3上的剖视图。
[0033]
在图1中，对集电极电极40c、发射极电极40e、以及基极电极40b标注相对较浓的向右上倾斜的影线，对第一层集电极布线41c、发射极布线41e、基极布线41b、基极偏压输入布线42标注相对较淡的向右下倾斜的影线，对电阻元件55标注相对较淡的向右上倾斜的影线。
[0034]
在基板20(图2、图3)的面内的一部分配置具有n型导电性的多个子集电极层21(图1、图2)。子集电极层21的俯视时的形状例如是长方形。子集电极层21例如由在基板20上外延生长的半导体层形成。外延生长层中的子集电极层21以外的区域通过被绝缘化而成为元件分离区域22(图2、图3)。
[0035]
在俯视时在子集电极层21各自的内部配置双极晶体管30。双极晶体管30例如是异质结双极晶体管(hbt)。双极晶体管30(图2)包含依次层叠在子集电极层21上的集电极层31、基极层32、发射极层33、以及发射极台面层34。在俯视时，基极层32以及发射极层33的外周线与集电极层31的外周线一致。将由集电极层31、基极层32、以及发射极层33构成的三层结构称为基极台面层36。基极台面层36在俯视时具有在一个方向(在图1中是左右方向)较长的形状。
[0036]
发射极台面层34在俯视时配置在发射极层33的内侧。发射极台面层34具有在与基极台面层36的长边方向相同的方向较长的形状。发射极层33中与发射极台面层34重叠的区域实际上作为双极晶体管30的发射极区域33e(图2)进行动作。即，发射极电流在厚度方向上流过发射极区域33e。发射极区域33e有被称为本征发射极层的情况。此外，发射极层33中发射极区域33e以外的区域实际上被耗尽，有被称为壁垒层的情况。
[0037]
多个双极晶体管30沿与发射极台面层34的长边方向正交的方向排列配置。在本说明书中，将多个双极晶体管30排列的方向称为第一方向d1，并将发射极台面层34的长边方向称为第二方向d2。
[0038]
集电极电极40c与集电极层31在第一方向d1隔开间隔地配置在子集电极层21上。集电极电极40c经由子集电极层21与集电极层31电连接。
[0039]
在发射极台面层34上将发射极电极40e配置为在俯视时包含发射极台面层34。发射极电极40e与发射极台面层34的边缘相比稍微凸出至外侧。在发射极台面层34的图案化工序中，应用将发射极电极40e作为蚀刻掩膜使用的自匹配工序。发射极电极40e经由发射极台面层34与发射极层33电连接。
[0040]
基极电极40b配置在发射极层33上。基极电极40b经由贯通发射极层33并到达基极层32的合金化区域35与基极层32电连接。基极电极40b包含一个基极电极主部40bf和一个基极电极焊盘部40bp。基极电极主部40bf在俯视时具有在第二方向d2较长的形状，且配置为在第一方向d1上与发射极台面层34隔开间隔。另外，在第一方向d1依次排列配置集电极电极40c、基极电极主部40bf、以及发射极电极40e。基极电极焊盘部40bp在基极电极主部
40bf的一方的端部，与基极电极主部40bf连续。
[0041]
在基板的整个区域形成绝缘膜80(图2)以覆盖双极晶体管30、发射极电极40e、基极电极40b、以及集电极电极40c。在该绝缘膜80上配置第一层发射极布线41e、集电极布线41c、基极布线41b、以及基极偏压输入布线42。
[0042]
第一层发射极布线41e配置为在俯视时与发射极电极40e部分地重叠。发射极布线41e通过设置于绝缘膜80(图2)的接触孔与发射极电极40e连接。
[0043]
第一层集电极布线41c配置为在俯视时与集电极电极40c部分地重叠。集电极布线41c通过设置于绝缘膜80(图2)的接触孔与集电极电极40c连接。另外，集电极布线41c从在俯视时与集电极电极40c重叠的区域朝向第二方向d2的一侧(在图1中为右侧)延伸至子集电极层21的外侧。
[0044]
第一层基极布线41b配置为在俯视时与基极电极40b的基极电极焊盘部40bp部分地重叠。基极布线41b通过设置于绝缘膜80(图2)的接触孔与基极电极40b连接。在俯视时，基极布线41b从与基极电极焊盘部40bp重叠的区域朝向第二方向d2的一侧(在图1中为左侧)延伸至子集电极层21的外侧。集电极布线41c与基极布线41b在从双极晶体管30观察时相互朝向相反侧延伸。
[0045]
在第一方向d1延伸的高频信号输入布线61与多个基极布线41b交叉。高频信号输入布线61配置在第一层基极布线41b之上的第二层的布线层，在两者之间配置双层的绝缘膜81、82(图3)。绝缘膜81和绝缘膜82由相互不同的绝缘材料形成。
[0046]
基极布线41b的一部分与其它的部分相比第一方向d1的尺寸较大。将第一方向d1的尺寸相对较大的部分称为加宽部41ba。在俯视时加宽部41ba与高频信号输入布线61重叠的区域配置有设置于绝缘膜82的开口82a。在俯视时，开口82a包含于加宽部41ba。在开口82a的内侧，在高频信号输入布线61与基极布线41b之间仅夹有绝缘膜81。在俯视时在开口82a的内部形成将基极布线41b和高频信号输入布线61分别作为下部电极以及上部电极的第一电容元件51。
[0047]
第一电容元件51经由基极布线41b与基极电极40b连接。从前段的放大电路或者输入端子向高频信号输入布线61供给高频信号。供给至高频信号输入布线61的高频信号经由第一电容元件51以及基极布线41b输入到基极电极40b。图1所示的一方的第一电容元件51在观察第一方向d1时配置于与另一方的第一电容元件51不同的位置，在从多个双极晶体管观察第二方向d2时，配置于与另一方的第一电容元件51部分地重叠的位置。这里，“在观察x方向时两个对象物配置于不同的位置”是指“将两个对象物垂直投影到与x方向正交的假想的直线上的两个线像不重叠”。另外，“在观察x方向时两个对象物配置于重叠的位置”是指“将两个对象物垂直投影到与x方向正交的假想的直线上的两个线像重叠”。
[0048]
基极布线41b的各个前端在从双极晶体管30观察时到达比高频信号输入布线61远的位置。多个基极布线41b分别经由电阻元件55与基极偏压输入布线42连接。从基极偏压输入布线42经由基极布线41b向基极电极40b供给基极偏置电流。
[0049]
接下来，对双极晶体管30的各构成要素的材料的一个例子进行说明。例如使用半绝缘性的gaas基板作为基板20。子集电极层21例如由在基板20上外延生长的厚度400nm以上且1000nm以下的n型gaas层形成。在n型gaas层掺杂作为n型掺杂剂的硅(si)，其浓度为2
×
10
18
cm
―3
以上且4
×
10
18
cm
―3
以下。此外，也可以代替si而使用碲(te)作为n型掺杂剂。元件
分离区域22例如通过注入硼(b)、氧(o)、或者氦(he)等而被绝缘化。
[0050]
集电极层31例如由掺杂了si的n型gaas形成，其厚度为500nm以上且2000nm以下。si的掺杂浓度在厚度方向上变化。
[0051]
基极层32例如由掺杂了碳(c)的p型的gaas、ingaas、或者gaassb等形成，其厚度为50nm以上且150nm以下。c的掺杂浓度为1
×
10
19
cm
－3
以上且在5
×
10
19
cm
－3
以下。基极层32的薄片电阻为130ω/
□
以上且300ω/
□
以下。
[0052]
发射极层33例如由掺杂了si的n型ingap形成，其厚度为20nm以上且50nm以下。si的掺杂浓度为2
×
10
17
cm
－3
以上且5
×
10
17
cm
－3
以下。
[0053]
发射极台面层34包含覆盖层和其上的接触层这两层。覆盖层由掺杂了si的n型gaas形成，其厚度为50nm以上且200nm以下。si的掺杂浓度为2
×
10
18
cm
－3
以上且4
×
10
18
cm
－3
以下。接触层由掺杂了si的n型ingaas形成，其厚度为100nm以上且200nm以下。si的掺杂浓度为1
×
10
19
cm
－3
以上且3
×
10
19
cm
－3
以下。
[0054]
图4是表示第一实施例的功率放大元件的各构成要素的俯视时的位置关系的图。多个双极晶体管30沿第一方向d1排列配置。关于第二方向d2，在多个双极晶体管30的一侧(在图4中为右侧)配置集电极共用布线43，在相反侧配置多个第一电容元件51。在与多个第一电容元件51重叠的位置配置高频信号输入布线61。分别从多个双极晶体管30向第二方向d2的一侧引出的多个集电极布线41c与集电极共用布线43连续。
[0055]
从多个双极晶体管30观察时，在比多个第一电容元件51远的位置配置多个电阻元件55。并且，从多个双极晶体管30观察时，在比多个电阻元件55远的位置配置对多个双极晶体管30共用的基极偏压输入布线42。高频信号输入布线61以及基极偏压输入布线42向第一方向d1延伸。
[0056]
输出布线63配置为在俯视时与集电极共用布线43重叠。地线62配置为在俯视时包含多个第一层发射极布线41e。输出布线63以及地线62配置在与高频信号输入布线61相同的第二层的布线层。在输出布线63以及地线62之下配置有绝缘膜81、82(图3)双层。
[0057]
地线62通过设置于绝缘膜81、82的多个开口与多个发射极布线41e连接。即，多个发射极布线41e与共用的地线62连接。输出布线63通过设置于绝缘膜81、82的开口与集电极共用布线43连接。
[0058]
接地凸块68配置为在俯视时包含于地线62。并且，输出凸块69配置为包含于输出布线63。作为接地凸块68以及输出凸块69，例如使用cu柱凸块。接地凸块68以及输出凸块69分别与模块基板等的端子连接。由此，双极晶体管30的发射极接地。在双极晶体管30进行了放大的高频信号经由输出凸块69输出到模块基板等。
[0059]
在关注于多个双极晶体管30中的一个双极晶体管30时，与关注的双极晶体管30连接的第一电容元件51和与旁边的双极晶体管30连接的第一电容元件51在观察第一方向d1时配置于不同的位置。从多个双极晶体管观察第二方向d2时，两个第一电容元件51配置为部分地重叠。
[0060]
图5是第一实施例的功率放大元件的一部分的等效电路图。多个双极晶体管30的发射极与地线62连接(接地)，集电极与输出布线63连接。多个双极晶体管30的基极经由第一电容元件51与高频信号输入布线61连接，并且经由电阻元件55与基极偏压输入布线42连接。
[0061]
接下来，对第一实施例的优异效果进行说明。
[0062]
对产生了一个双极晶体管30(图4)的基极电流(基极偏置电流和高频电流双方)与其它的双极晶体管30的基极电流相比稍大的状况(电流的均匀性的崩坏)的情况下的动作进行说明。在双极晶体管30之间，发射极台面层34(图1)与基极电极40b的基极电极主部40bf(图1)的间隔产生了偏差的情况下等，可能产生电流的均匀性的崩坏。
[0063]
若产生基极电流的均匀性的崩坏，而特定的一个双极晶体管30的基极电流相对增大，则基于与该双极晶体管30的基极电极40b连接的电阻元件55(图1)的电压下降相对增大。其结果，基极电极40b的电位相对降低。由于基极电极40b的电位的降低，而基极电流减少。由此，抑制了基极电流的均匀性的崩坏的扩大。其结果，不容易产生发射极电流的均匀性的崩坏。
[0064]
另外，在一个发射极台面层34的两侧分别配置基极电极40b的基极电极主部40bf的情况下，在一个双极晶体管30中，有分别从两个基极电极主部40bf供给的基极电流的均匀性崩坏的情况。例如，这样的状况可能在由于制造工序中的允许范围内的位置偏移，而两个基极电极主部40bf各自与发射极台面层34的间隔不相同的情况下产生。若在一个双极晶体管30内基极电流的均匀性崩坏，则发射极电流的均匀性也崩坏，由于热效应，基极电流越来越集中于一方的基极电极主部40bf。其结果，动作变得不稳定。
[0065]
与此相对，在第一实施例中，对一个发射极台面层34(图1)仅配置一个基极电极主部40bf。因此，不会产生基极电极主部之间的基极电流的均匀性的崩坏。
[0066]
这样，在第一实施例中，包含多个双极晶体管30的功率放大元件的动作稳定，而能够得到soa扩大这样的优异效果。由于soa扩大，能够进行双极晶体管30的高电压动作。
[0067]
然后，参照图6a以及图6b对第一实施例的优异效果进行说明。
[0068]
图6a以及图6b分别是第一实施例以及比较例的功率放大元件的两个第一电容元件51的俯视图。在图6a以及图6b中，对第一电容元件51标注影线。在第一实施例中，基极布线41b的一部分被加宽，并在加宽部41ba内配置第一电容元件51。两个第一电容元件51在观察第一方向d1时配置于不同的位置。与此相对，在图6b所示的比较例中，两个第一电容元件51在观察第一方向d1时配置于相同的位置，沿第一方向d1排列。第一电容元件51的边缘与设置于绝缘膜82的开口82a(图3)的边缘一致。
[0069]
根据工序规则决定基极布线41b的布线的间隔g1的下限值、基极布线41b的宽度w1的下限值、开口82a(即第一电容元件51)的第一方向d1的尺寸w2的下限值、开口82a(即第一电容元件51)的边缘与基极布线41b的边缘的对位裕度g2的下限值。例如，对间隔g1的下限值为2μm，宽度w1的下限值为2μm，尺寸w2的下限值为2μm，对位裕度g2的下限值为3μm的情况进行考察。
[0070]
在第一实施例(图6a)的情况下，两个第一电容元件51占有的区域的第一方向d1的尺寸wt1的下限值为12μm。与此相对，在比较例(图6b)的情况下，两个第一电容元件51占有的区域的第一方向d1的尺寸wt1的下限值为18μm。因此，在比较例中，不能使多个双极晶体管30的第一方向d1方向的间距为18μm以下。在第一实施例的情况下，能够使多个双极晶体管30的第一方向d1方向的间距缩窄至12μm。由此，能够减小功率放大元件的第一方向d1的尺寸。
[0071]
在第一实施例中，通过将第一电容元件51的第一方向d1的尺寸w2设定为下限值的
2μm，并调整第二方向d2的尺寸，能够将第一电容元件51的电容设定为所希望的值。
[0072]
在第一实施例(图6a)中，若将尺寸wt1设定为比较例(图6b)中的尺寸wt1的下限值亦即18μm，则能够将第一电容元件51的第一方向d1的尺寸w2增大至8μm。作为一个例子，对使第一电容元件51的面积为8
×
8＝64μm2的情况进行考察。在第一实施例的情况下，第一电容元件51的第二方向d2的尺寸为8μm。因此，两个第一电容元件51占有的区域的第二方向d2的尺寸wt2为30μm。
[0073]
与此相对，在比较例中，由于第一电容元件51的第一方向d1的尺寸w2为2μm，所以必须使第二方向d2的尺寸为64/2＝32μm。这样，在比较例中，为了在使尺寸wt1尽量小这样的条件下确保所希望的电容，必须使第一电容元件51变得细长。此时，两个第一电容元件51占有的区域的第二方向d2的尺寸wt2为38μm。
[0074]
这样，若采用第一实施例的构成，则通过使第一电容元件51的形状接近正方形，与比较例相比，能够减小两个第一电容元件51占有的区域的面积。由此，能够减小功率放大元件占有的区域的面积。
[0075]
接下来，参照图7对第一实施例的变形例进行说明。
[0076]
图7是第一实施例的本变形例的功率放大元件的第一电容元件51的剖视图。在第一实施例中，利用配置于第一层布线层的基极布线41b(图3)作为第一电容元件51的下部电极，并利用配置于第二层的布线层的高频信号输入布线61作为第一电容元件51的上部电极。在本变形例中，第一电容元件51具有上中下三层的电极。
[0077]
利用高频信号输入布线61作为上部电极，并利用基极布线41b作为中央部的电极。在与集电极电极40c(图2)相同的层配置下部电极40r。下部电极40r配置在元件分离区域22(图3)与绝缘膜80(图3)之间。下部电极40r通过设置于绝缘膜80、81、82的接触孔与高频信号输入布线61连接。
[0078]
在本变形例中，与第一实施例相比，能够增大第一电容元件51的每单位面积的电容。因此，能够进一步减小第一电容元件51占有的区域的面积。
[0079]
接下来，对第一实施例的其它的变形例进行说明。
[0080]
为了区分在第一方向d1排列的多个双极晶体管30，从1开始依次标注编号。在第一实施例中，将与奇数号的双极晶体管30对应的第一电容元件51配置于接近双极晶体管30的位置，并将与偶数号的双极晶体管30对应的第一电容元件51配置于远离双极晶体管30的位置。即，若关注于一个双极晶体管30，则与关注的一个双极晶体管30连接的第一电容元件51配置在相对于与其两邻的两个双极晶体管30分别连接的两个第一电容元件51向第二方向d2偏移的位置。
[0081]
在本变形例中，与关注的一个双极晶体管30连接的第一电容元件51配置在相对于在一侧相邻的双极晶体管30所连接的第一电容元件51向第二方向d2偏移的位置。另外，与关注的一个双极晶体管30连接的第一电容元件51与在相反侧相邻的双极晶体管30所连接的第一电容元件51在观察第一方向d1时配置于相同的位置。例如，从多个双极晶体管观察第二方向d2时部分地重叠地配置的两个第一电容元件51的配置、和位于其旁边的两个第一电容元件51的配置关于与第二方向d2平行的对称轴镜面对称。
[0082]
更一般而言，多个第一电容元件51中的至少一个第一电容元件51与其它的一个第一电容元件51在从多个双极晶体管观察第二方向d2时配置于部分地重叠的位置即可。通过
采用该配置，能够减小由在观察第二方向d2时重叠的配置的两个第一电容元件51所占有的区域的面积。
[0083]
[第二实施例]
[0084]
接下来，参照图8对第二实施例的功率放大元件进行说明。以下，对与第一实施例的功率放大元件相同的构成省略说明。
[0085]
图8是表示构成第二实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的两个双极晶体管、该两个双极晶体管所连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。在第一实施例中，在俯视时，在一个子集电极层21的内部配置一个双极晶体管30(图1、图2)。与此相对，在第二实施例中，在一个子集电极层21的内部配置两个双极晶体管30。
[0086]
双极晶体管30各自的构成与第一实施例(图1、图2)的双极晶体管30的构成相同。即，双极晶体管30分别包含基极台面层36和发射极台面层34。在两个基极台面层36之间配置一个集电极电极40c。第一层集电极布线41c与集电极电极40c连接。若关注于一个双极晶体管30，则发射极台面层34配置在与基极电极主部40bf相比更接近集电极电极40c的位置。例如，在一个子集电极层21的内部配置的两个双极晶体管30的构成具有镜面对称的关系。
[0087]
在第一实施例中，分别对各个双极晶体管30配置集电极电极40c，但在第二实施例中，一个集电极电极40c由两个双极晶体管30共享。另外，在第二实施例中也与第一实施例相同，分别在两个基极电极40b连接第一电容元件51和电阻元件55。
[0088]
接下来，对第二实施例的优异效果进行说明。
[0089]
在第二实施例中，一个集电极电极40c由两个双极晶体管30共享，所以与第一实施例相比，能够在第一方向更高密度地排列配置多个双极晶体管30。因此，由两个第一电容元件51所占有的区域的第一方向d1的尺寸wt1(图6a)比第一实施例的情况小。
[0090]
若在尺寸wt1(图6a、图6b)较小的条件下采用图6b的比较例的构成，则为了确保需要的电容，而必须进一步使第一电容元件51在第二方向d2变长。因此，用于确保对位裕度g2的区域的面积增大，对电容没有贡献的不需要的区域的面积增大。在第二实施例中，第一电容元件51的形状接近正方形，所以减小尺寸wt1时的不需要的区域的增加与比较例相比较少。这样，在第二实施例中，将两个第一电容元件51配置为在第二方向d2偏移的效果更加显著。
[0091]
[第三实施例]
[0092]
接下来，参照图9对第三实施例的功率放大元件进行说明。以下，对与第一实施例的功率放大元件(图1～图5的附图)相同的构成省略说明。
[0093]
图9是表示构成第三实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的一个双极晶体管、与该双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。在第一实施例中，对一个双极晶体管30(图1)的一个发射极台面层34配置一个基极电极40b。与此相对，在第三实施例中，对一个发射极台面层34配置两个基极电极40b。即，在俯视时在一个基极台面层36的内部配置相互分离的两个基极电极40b。
[0094]
两个基极电极40b的基极电极主部40bf配置为在第一方向d1夹着发射极台面层34。两个集电极电极40c配置为在第一方向d1夹着基极台面层36。在两个集电极电极40c分别连接集电极布线41c。俯视时的发射极台面层34的面积是第一实施例的功率放大元件的发射极台面层34(图1)的面积的大约两倍。更具体而言，发射极台面层34的第一方向d1的尺
寸(宽度)大约为两倍。
[0095]
分别在两个基极电极40b连接基极布线41b。第一电容元件51以及电阻元件55也对每个基极电极40b各配置一个。
[0096]
接下来，对第三实施例的优异效果进行说明。
[0097]
若将第三实施例的与一个双极晶体管30对应的两个基极电极主部40bf相互连接，配置一个第一电容元件51以及一个电阻元件55，则不能够抑制两个基极电极主部40bf之间的基极电流的均匀性的崩坏。与此相对，在第三实施例中，在两个基极电极主部40bf分别连接第一电容元件51以及电阻元件55。因此，在一个双极晶体管30内，能够抑制两个基极电极主部40bf之间的基极电流的均匀性的崩坏。由此，不容易产生发射极电流的均匀性的崩坏，其结果，能够得到能够扩大soa这样的优异效果。
[0098]
并且，在第三实施例中，也与第一实施例相同，能够减小由多个第一电容元件51占有的区域的面积。
[0099]
[第四实施例]
[0100]
接下来，参照图10对第四实施例的功率放大元件进行说明。以下，对与第三实施例的功率放大元件(图9)相同的构成省略说明。
[0101]
图10是表示构成第四实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的一个双极晶体管、与该双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。在第三实施例中，一个双极晶体管30(图9)包含一个发射极台面层34。与此相对，在第四实施例中，一个双极晶体管30包含两个发射极台面层34。即，在俯视时在一个基极台面层36的内部配置两个发射极台面层34。
[0102]
两个发射极台面层34在第一方向d1隔开间隔配置。分别与两个发射极台面层34对应地配置发射极电极40e。一个发射极布线41e配置为在俯视时与两个发射极电极40e部分地重叠。一个发射极布线41e与两个发射极电极40e连接。
[0103]
与一个双极晶体管30对应地配置三个基极电极40b。一个基极电极40b的基极电极主部40bf配置在两个发射极台面层34之间。其它的两个基极电极40b的基极电极主部40bf配置在两个发射极台面层34的外侧。因此，无论在两个发射极台面层34的哪一个中，都分别在其两侧配置基极电极主部40bf。
[0104]
两个发射极台面层34以及三个基极电极40b在俯视时配置在一个基极台面层36的内部。分别在基极台面层36的两侧配置集电极电极40c。分别在两个集电极电极40c连接集电极布线41c。
[0105]
分别在三个基极电极40b连接基极布线41b。相同地，对三个基极电极40b的每一个连接一个第一电容元件51以及一个电阻元件55。对于分别与两端的两个基极电极40b连接的两个第一电容元件51来说，第一方向d1的位置不同，第二方向d2的位置相同。与中央的基极电极40b连接的第一电容元件51配置在相对于分别与两端的两个基极电极40b连接的两个第一电容元件51向第二方向d2偏移的位置。从多个双极晶体管观察第二方向时，与中央的基极电极40b连接的第一电容元件51配置为与其它的两个第一电容元件51部分地重叠。与中央的基极电极40b连接的第一电容元件51的俯视时的面积是其它的两个第一电容元件51各自的俯视时的面积的大约两倍。与中央的基极电极40b连接的电阻元件55的俯视时的宽度是其它的两个电阻元件55各自的俯视时的宽度的大约两倍。
[0106]
接下来，对第四实施例的优异效果进行说明。
[0107]
在第四实施例中也与第三实施例相同，分别与多个基极电极40b对应地连接一个第一电容元件51以及一个电阻元件55。因此，能够抑制多个基极电极主部40bf之间的基极电流的均匀性的崩坏。另外，在第四实施例中也与第三实施例相同，分别与在第一方向相邻的两个基极电极40b连接的两个第一电容元件51配置在向第二方向d2偏移的位置，从多个双极晶体管观察第二方向d2时配置为部分地重叠。因此，能够减小由多个第一电容元件51占有的区域的面积。
[0108]
在第四实施例中，从中央的基极电极40b向与两个发射极台面层34对应的发射极区域33e(图2)供给输入信号，从两端的基极电极40b向与一个发射极台面层34对应的发射极区域33e(图2)供给输入信号。因此，在中央的基极电极40b流过与两端的基极电极40b相比大约两倍的偏置电流和高频电流。
[0109]
与中央的基极电极40b连接的第一电容元件51的俯视时的面积是其它的两个第一电容元件51的俯视时的面积的大约两倍，所以与中央的基极电极40b连接的第一电容元件51的电容也是其它的两个第一电容元件51的电容的大约两倍。与中央的基极电极40b连接的电阻元件55的俯视时的宽度是其它的两个电阻元件55的俯视时的宽度的大约两倍，所以与中央的基极电极40b连接的电阻元件55的电阻值是其它的两个电阻元件55的电阻值的大约1/2。因此，与中央的基极电极40b连接的阻抗是与其它的两个基极电极40b连接的阻抗的大约1/2。由于与中央的基极电极40b连接的阻抗大约为1/2，所以在中央的基极电极40b产生的电压与在两端的基极电极40b产生的电压相等。这样，即使三个基极电极40b相互分离，也作为相互连接的一个基极电极进行动作。
[0110]
接下来，对第四实施例的变形例进行说明。
[0111]
虽然在第四实施例中，使一个双极晶体管30所包含的发射极台面层34为两个，但也可以使其为三个以上。该情况下，基极电极40b比发射极台面层34的个数多一个即可。由此，能够在多个发射极台面层34各自的两侧配置基极电极40b的基极电极主部40bf。
[0112]
[第五实施例]
[0113]
接下来，参照图11以及图12对第五实施例的功率放大元件进行说明。以下，对与第一实施例的功率放大元件(图1～图5的附图)相同的构成省略说明。
[0114]
图11是表示构成第五实施例的功率放大元件的多个双极晶体管中的两个双极晶体管、与该两个双极晶体管连接的电容元件以及电阻元件的俯视时的位置关系的图。在第一实施例中，分别在多个基极电极40b连接一个第一电容元件51以及一个电阻元件55。与此相对，在第五实施例中，进一步分别在多个基极电极40b连接第二电容元件52。
[0115]
在各个基极布线41b，除了成为第一电容元件51的下部电极的加宽部41ba之外，还设置成为第二电容元件52的下部电极的加宽部41bb。地线64配置为在俯视时与多个加宽部41bb重叠。地线64向第一方向d1延伸。地线64与双极晶体管30的发射极所连接的地线62(图4)连接。依次在第二方向d2排列双极晶体管30、地线64、高频信号输入布线61、以及基极偏压输入布线42。
[0116]
在基极布线41b的加宽部41bb与地线64相互重叠的位置形成第二电容元件52。分别与在第一方向d1相邻的两个基极电极40b连接的两个第二电容元件52在观察第一方向d1时配置于不同的位置，且关于第一方向d1配置为部分地重叠。
[0117]
图12是第五实施例的功率放大元件的一部分的等效电路图。在第五实施例中，相对于第一实施例(图5)的功率放大元件，追加连接在双极晶体管30的基极与发射极之间的第二电容元件52。第二电容元件52具有改善双极晶体管30的效率的功能。
[0118]
接下来，对第五实施例的优异效果进行说明。
[0119]
在第五实施例中，与多个第一电容元件51相同，将多个第二电容元件52配置为在第二方向d2偏移，所以能够减小多个第二电容元件52占有的区域的面积。
[0120]
各实施例为例示，当然能够进行不同的实施例所示的构成的部分置换或者组合。并不对每个实施例依次提及多个实施例的相同的构成所带来的相同的作用效果。并且，本发明并不限定于上述的实施例。例如，对于本领域技术人员显而易见的是能够进行各种变更、改进、组合等。