JP2000022138A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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Abstract
り、チップ面積を縮小させるとともに、エレクトロマイ
グレーション不良を低減させることが出来る。 【解決手段】 入力パッド周辺に入力パッドを囲むよう
に高耐圧MOSトタンジスタをレイアウトする。
Description
ート電界効果型の半導体装置に関し、特に液晶駆動用、
感熱紙抵抗駆動用等のドライバーICに用いる半導体装
置に関する。
いて、発熱抵抗を駆動するICには、図11に示すよう
なレイアウト構造及び図12に示すような断面構造の高
耐圧MOSトランジスタが用いられている。P型シリコ
ン単結晶基板(1)の表面にN+型ソース領域(2)と
ドレイン領域(3)が設けられている。高耐圧特性を得
るために、ドレイン領域(3)に接続した低濃度ドレイ
ン領域(7)をフィールド絶縁膜(5)の下に設けると
ともに、ドレイン領域(3)の下にN−WELL(8)
を設けている。また、チャネル形成領域のインピーダン
スが、ゲート絶縁膜(4)を介して設けられたゲート電
極(6)によって制御される。
タ(10)の主流であり、この高耐圧MOSトランジス
タ(10)が、ドレイン領域(3)を中心に左右に配置
され、2ゲートの櫛形の高耐圧MOSトランジスタを形
成する。また、この2ゲートの櫛形の高耐圧MOSトラ
ンジスタを繰り返し設けることにより、ドレイン個数の
2倍であるXゲートの櫛形の高耐圧MOSトランジスタ
を形成する。
ド(11)を設けてあり、その入力パッド(11)とド
レイン領域(3)を接合するために配線(12)が設け
られドレインコンタクト(16)を通して接合してい
る。ソースの接地は、ソースコンタクト(17)を通し
て、接地配線(13)を介して接地してある。尚、入力
パッド(11)、接地配線(13)と多結晶シリコン膜
のゲート電極(6)の絶縁をはかるためにBPSG膜
(18)が設けられ、最上膜に保護用のプラズマナイト
ライド膜(19)が設けられている。ただし、入力パッ
ド(11)上部においては、オーバーラップを残し、プ
ラズマナイトライド膜(19)は、開口(20)してあ
る。このような構成が主流である。
の高耐圧MOSトタンジスタ技術では、入力パッド(1
1)から高耐圧絶縁ゲート型電界効果トランジスタのド
レイン領域まで配線による結合を必要とし、その配線
は、エレクトロマイグレーションに耐えられる幅の大き
いサイズを必要としていた。又、櫛形の構造であるた
め、2ゲートの倍数による構成であるため、トータル的
な幅が大きく必要であった。そのため多ビット化が進む
につれパッドピッチが狭くなり、パッドとパッド間のス
ペースに高耐圧絶縁ゲート型電界効果トランジスタ設け
ることが出来なくり、又、入力パッドから高耐圧絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタのドレイン領域までの配線
に対しても、エレクトロマイグレーション不良を発生さ
せないために必要な配線幅が取れなくなった。したがっ
て、チップ面積の拡大が発生し、又、エレクトロマイグ
レーション不良の発生につながっていた。そのため、本
発明の目的は、高耐圧MOSトランジスタの効率の良い
レイアウトによりチップ面積を縮小させるとともに、エ
レクトロマイグレーション不良を低減させる装置と製造
方法を得ることである。
に、本発明では、以下の手段とした。 (1)第1導電型の半導体領域表面に互いに間隔を置い
て設けられた第2導電型の高濃度ソース・ドレイン領域
と、前記高濃度ソース領域と前記高濃度ドレイン領域と
の間の第1導電型半導体領域のチャネル領域と、前記チ
ャネル領域に接して前記ドレイン領域の一部に設けられ
た薄い不純物濃度の低濃度ドレイン領域と、前記チャネ
ル領域の上に設けれたゲート絶縁膜と、前記低濃度ドレ
イン領域の上に設けられた前記ゲート絶縁膜より厚い高
耐圧用絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜及び前記高耐圧用絶
縁膜の上に設けられたゲート電極から成る高耐圧絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタと、電気信号を前記高濃度
ドレイン領域へ入力するためのデータ入力パッドにおい
て、前記データ入力パッドを多角形で設けて、前記多角
形のデータ入力パッドの外周に沿って前記高濃度ドレイ
ン領域を多角形で設け、前記高耐圧絶縁ゲート型電界効
果トランジスタを多方向で設けた。
角形で配置した。 (3)前記多角形のデータ入力パッドを八角形で配置し
た。 (4)前記八角形のデータ入力パッドの四辺に前記高濃
度ドレイン領域を四角形で設け、前記高耐圧絶縁ゲート
型電界効果トランジスタを四方向で形成した。 (5)前記多角形のデータ入力パッドにおいて前記高耐
圧絶縁ゲート型電界効果トランジスタのコーナー部に前
記高濃度ドレイン領域を設けていない。
いて前記高耐圧絶縁ゲート型電界効果トランジスタのコ
ーナー部に前記高濃度ドレイン領域を設けていない。 (7)前記高濃度ドレイン領域を八角形で配置した八角
形のデータ入力パッドにおいて前記高耐圧絶縁ゲート型
電界効果トランジスタのコーナー部に前記高濃度ドレイ
ン領域を設けていない。
配置した八角形のデータ入力パッドにおいて前記高耐圧
絶縁ゲート型電界効果トランジスタのコーナー部に前記
高濃度ドレイン領域を設けていない。 上記の手段をとることで、狭ピッチのパッドレイアウト
仕様においても、パッドとパッド間に高耐圧絶縁ゲート
型電界効果トランジスタをレイアウトできるようにな
り、又、入力パッドから高耐圧絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタのドレイン領域までの配線を不必要にしたた
め、チップ面積を縮小させるとともに、エレクトロマイ
グレーション不良を低減させる装置と製造方法を得るこ
とである。
を用いて説明する。以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。図1、2、3、4、5、6に高耐圧絶縁
ゲート型電界効果トタンジスタと入力パッド配置のレイ
アウト構造を示し、図7に高耐圧絶縁ゲート型電界効果
トタンジスタとパッド配置の断面構造を示す。
にN+型ソース領域(2)、N+型ドレイン領域(3)
を設け、N+型ソース領域(2)とN+ドレイン領域
(3)の間にチャネル領域(14)が1μmから10μ
m幅で設けられ、チャネル領域(14)の上に100から
500オングストロームのシリコン酸化膜(SiO2)
からなるゲート絶縁膜(4)を介して、多結晶シリコン膜
のゲート電極(6)が設けられている。チャネル領域(1
4)は1μmから10μm幅で実現できるが、次の1μ
mから4μm幅でも良い。さらに、1μmから3μm幅
がもっとも最適値である。
ト絶縁膜(4)は、100から500オングストロームの
厚さでも実現できるが、100から300オングストロ
ームの厚さでも良い。さらに100から200オングス
トロームの厚さがもっとも最適値である。又、N+型ド
レイン領域(3)とチャネル領域(14)の間に濃度の低い
低濃度N+−型ドレイン領域(7)が1μmから4μm
の幅で存在する。低濃度N+−型ドレイン領域(7)は
1μmから4μm幅で実現できるが、次の1μmから3
μm幅でも良い。さらに、それは、1μmから2μm幅
がもっとも最適値である。低濃度N+ー型ドレイン領域
(7)の上には、フィールド絶縁膜(5)が4000から
10000オングストロームの厚さでもうけられる。フ
ィールド絶縁膜(5)は4000から10000オングス
トロームの厚さでも実現できるが、4000から800
0オングストロームの膜厚でも良い。さらに4000か
ら6000オングストロームの膜厚がもっとも最適値で
ある。
ン基盤(1)との耐圧を向上させるため、N+型ドレイ
ン領域(3)の周囲りにN−型WELL領域(8)を設
けてある。ドレインへの信号入力として入力パッド(1
1)を設け、入力パッド(11)から従来技術にある配
線(12)を通さずに直接N+型ドレイン領域(3)に
ドレインコンタクト(16)を通して接合せさている。
ソースの接地は、ソースコンタクト(17)を通して、
接地配線(13)を介して接地してある。入力パッド
(11)及び接地配線(13)は、AL−Si膜400
0から15000オングストロームで実現できるが、5
000から13000オングストロームでも良い。さら
に8000から10000オングストロームの膜厚がも
っとも最適値である。
L−Si−Cu膜を用いることもでき、 AL−Si膜
及びAL−Si−Cu膜の下にバリア用の高融点金属
(21)を用いることもできる。高融点金属としは、T
i/TiN, Ti/TioN,/TiWが用いられ
る。尚、入力パッド(11)、接地配線(13)と多結
晶シリコン膜のゲート電極(6)の絶縁をはかるために
BPSG膜(18)が5000オングストロームから1
0000オングストロームで設けられ、デバイスを保護
するために、デバイスの最上膜に保護用のプラズマナイ
トライド膜(19)が5000オングストロームから1
5000オングストロームで設けられている。BPSG
膜(18)は5000から10000オングストローム
の厚さでも実現できるが、5000から8000オング
ストロームの膜厚でも良い。さらに4000から600
0オングストロームの膜厚がもっとも最適値である。
て、NSG/PSG膜を用いることもできる。プラズマ
ナイトライド膜(19)は5000から15000オン
グストロームの厚さでも実現できるが、7000から1
3000オングストロームの膜厚でも良い。さらに80
00から12000オングストロームの膜厚がもっとも
最適値である。ただし、入力パッド(11)上部におい
ては、プラズマナイトライド膜(19)が1μmから5
0μmのオーバーラップを残し、開口(20)してあ
る。実装形態によるが、ボンディング使用の入力パッド
であれば、1μmから50μmのオーバーラップによっ
ても実現できるが、次の1μmから10μmのオーバー
ラップでも実現できチップ面積の縮小化ができる。
プがもっとも最適値であり、チップ面積の縮小化ができ
る。バンプ使用の入力パッドであれば、10μmから5
0μmのオーバーラップでも実現できるが、次の10μ
mから40μmのオーバーラップでも実現できチップ面
積の縮小化ができる。さらに1μmから30μmのオー
バーラップがもっとも最適値であり、チップ面積の縮小
化ができる。尚図8、9、10にバイポーラ耐圧を向上
させるために、N+型ソース領域(2)に、P+基板接
地領域(21)を設ける場合もある。P+基板接地領域
(21)のN+型ソース領域(2)内への設け方は、以
下の3種類がある。
ネル領域(10)に接するように設け、1つ当たりの基
板接地領域(21)は、1μmから5μmで設けられ、
基板接地領域(21)の間隔は10μmから50μm間
隔で、設けられている。図9は、P+基板接地領域(2
1)をチャネル領域(10)に接しないように設け、1
つ当たりの基板接地領域(21)は、1μmから5μm
で設けられ、基板接地領域(21)の間隔は10μmか
ら50μm間隔で、設けられている。
ャネル領域(10)に接しないように1つの基板接地領
域(21)で、設けられている。N+−型とは、N型不
純物濃度が、N+型で示した不純物濃度に比べて低く、
またN−型で示した不純物濃度より高い不純物濃度であ
ることを意味し、ここでは、N型不純物濃度が、N+型
>N+−型>N−型の関係で表される不純物濃度をN+
−型と定義する。
のトータル的なW長幅15は、100μmから5000
μmの間で用いらる。図1のレイアウトは、四角形の入
力パッドにおいて、四角形の入力パッドの外周に沿って
四方向の高耐圧絶縁ゲート型電界効果トタンジスタを配
置したレイアウトである。
において、八角形の入力パッドの外周に沿って八方向の
高耐圧絶縁ゲート型電界効果トタンジスタを配置したレ
イアウトである。図3のレイアウトは、八角形の入力パ
ッドにおいて、四辺に沿って四方向の高耐圧絶縁ゲート
型電界効果トタンジスタを配置したレイアウトである。
において、四角形の入力パッドの外周に沿って四方向の
高耐圧絶縁ゲート型電界効果トタンジスタを配置したレ
イアウトであるが、高耐圧絶縁ゲート型電界効果トタン
ジスタのコーナー部において高濃度のドレイン領域を設
けていないレイアウトである。図5のレイアウトは、八
角形の入力パッドにおいて、八角形の入力パッドの外周
に沿って八方向の高耐圧絶縁ゲート型電界効果トタンジ
スタを配置したレイアウトであるが、高耐圧絶縁ゲート
型電界効果トタンジスタのコーナー部において高濃度の
ドレイン領域を設けていないレイアウトである。
において、四辺に沿って四方向の高耐圧絶縁ゲート型電
界効果トタンジスタを配置したレイアウトであるが、高
耐圧絶縁ゲート型電界効果トタンジスタのコーナー部に
おいて高濃度のドレイン領域を設けていないレイアウト
である。。
での高耐圧MOSトタンジスタ技術より、チップ面積を
縮小させるとともに、エレクトロマイグレーション不良
を低減させることが出来る。
ト図である。
ト図である。
ト図である。
ト図である。
ト図である。
ト図である。
ト図である。
ト図である。
アウト図である。
である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体領域表面に互いに間
隔を置いて設けられた第2導電型の高濃度ソース・ドレ
イン領域と、前記高濃度ソース領域と前記高濃度ドレイ
ン領域との間の第1導電型半導体領域のチャネル領域
と、前記チャネル領域に接して前記ドレイン領域の一部
に設けられた薄い不純物濃度の低濃度ドレイン領域と、
前記チャネル領域の上に設けれたゲート絶縁膜と、前記
低濃度ドレイン領域の上に設けられた前記ゲート絶縁膜
より厚い高耐圧用絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜及び前記
高耐圧用絶縁膜の上に設けられたゲート電極から成る高
耐圧絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、電気信号を
前記高濃度ドレイン領域へ入力するためのデータ入力パ
ッドにおいて、前記データ入力パッドを多角形で設け
て、前記多角形のデータ入力パッドの外周に沿って前記
高濃度ドレイン領域を多角形で設け、前記高耐圧絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタを多方向で設けることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記多角形のデータ入力パッドを四角形
で配置した請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記多角形のデータ入力パッドを八角形
で配置した請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記八角形のデータ入力パッドの四辺に
前記高濃度ドレイン領域を四角形で設け、前記高耐圧絶
縁ゲート型電界効果トランジスタを四方向で形成した請
求項1記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記多角形のデータ入力パッドにおいて
前記高耐圧絶縁ゲート型電界効果トランジスタのコーナ
ー部に前記高濃度ドレイン領域を設けていない請求項1
記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記多角形のデータ入力パッドを四角形
で配置した請求項5記載の半導体装置。 - 【請求項7】 前記多角形のデータ入力パッドを八角形
で配置した請求項5記載の半導体装置。 - 【請求項8】 前記八角形のデータ入力パッドの四辺に
前記高濃度ドレイン領域を四角形で設け、前記高耐圧絶
縁ゲート型電界効果トランジスタを四方向で形成した請
求項5記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19186298A JP2000022138A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19186298A JP2000022138A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000022138A true JP2000022138A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16281741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19186298A Pending JP2000022138A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000022138A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008042038A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Renesas Technology Corp | 電子装置および半導体装置 |
JP2014107281A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP19186298A patent/JP2000022138A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008042038A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Renesas Technology Corp | 電子装置および半導体装置 |
JP2014107281A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061102 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
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|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070703 |