JPH02250362A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパワートランジスタを有す半導体装置において
、パワートランジスタの熱帰還による周辺回路への影響
を緩和する多層配線構造に関する。

〔従来の技術〕

一つの半導体基板（チップ）上にパワートランジスタと
他の周辺回路な形成した半導体装置１例えば、パワート
ランジスタにこれから基準゛蹴出をとり出すための定電
圧回路を附設したＩＣは、第２１七参照し、チップ１の
一箇所にパワー素子Ｑを設け、それを囲み、あるいは隣
接して定電圧回路素子ｑを設け、相互の回路間を１１−
または多Ｉ−のアルミニウム配線２，３で接続しである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術によれば、動作時のパワートランジスタの発熱
により、同一チップ上の周辺の他の素子の特性に第２図
に矢印で示すごとく熱を伝えることにより影響を及ぼす
という問題があった。例えば、バンド・ギャップリファ
レンス回路（定電圧回路）では各トランジスタ間の熱バ
ランスカ崩しることによりリファレンス電圧にズレが発
生する場合があった。

本発明は上記した問題を解決するためのものであり、そ
の目的はパワートランジスタの熱による周辺素子へ及ぼ
す影響を緩和し、製品の特性を改善する半導体装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は一つの基板にパワ
ートランジスタとその周辺回路とが形成された半導体装
置において、基板上の全面にわたって熱分散ないし熱バ
ランス用の第１層のアルミニウム膜を形成し、この第１
層のアルミニウム膜の上に層間絶縁［を介して第２層乃
至第３層以上のアルミニウム配線を形成するものである
。また上記アルミニウム配線は素子ごとに第１層のアル
ミニウム膜を介して素子の各領域に接続される。

〔作用〕

全面に形成した１層目のアルミニウム膜はパワートラン
ジスタで発生した熱を受けて、全面均一に分散させるこ
とにより有効に放熱を行うことができ、その結果パワー
トランジスタの周辺素子への熱の伝達はバランスがよく
なり、その特性に及ぼす悪影響を緩和することができ、
ＩＣが誤動作することｔ防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すもので一つの半導体チ
ップ１上にパワートランジスタＱとその周辺回路として
小信号の定電圧回路素子ｑ’＋を設けた場合で、チップ
全体にわたって熱分散、乃至熱バランス用の第１Ｉ−の
アルミニウム膜４（ＡｊｊＩ）な設けたものである。こ
の第１層のアルミニウム膜には各素子にあたる部分に窓
孔５Ｙあけてあり、ミニラム電ｆｆ１６（ＡＪ、　　）
が設けである。このアルミニウム膜４と同時に形成され
る。

第３図は第１図の半導体装置の一部の斜面断面構造を示
すものである。

７はトランジスタの拡散領域（たとえばベース）であっ
て、８は表面絶縁膜（Ｓ　ｉＯｔ膜）である。

全面を覆う熱分散用の第１４アルミニウム膜４、窓孔内
のコンタクト用アルミニウム電極６の上に層間絶縁膜（
同図では示されない）が形成される。

第４図は本発明の一実施例であっ【多層のアルミニウム
配線を有する半導体装置の断面構造を示すものである。

同図において第１図の構成部分と共通の部分は同一の番
号（１，４，５，６・・・・・・）により指示される。

９は第１層の層間絶縁膜、たトエばＰＳＧ（リン・シリ
ケートガラス）膜である。

１０は第２層のアルミニウム配！（ＡＡ’＊　　）であ
る。この配線１０１層閲層間膜あけられたスルーホール
ｔ：ＩＩ！Ｌシて第１層のアルミニウムｖＬ極６に接続
される。

１１は第２層の層間有機絶縁膜、たとえばポリイミド系
樹す旨からなる。

１２は第３層のアルミニウム配５（Ａｌｓ　　）である
。この配＃！１２は層間膜１１にあけられたスルーホー
ルを通じて第２層アルミニウム配線１０に接続すること
になる。

本発明は実施例によれば、チップ全面にわたって形成し
た第１層アルミニウム腺４（Ａｌｔ　　）により、パワ
ートランジスタＱより発生した熱をアルミニウム膜（Ａ
１．）全面に分散させ、（第１図を参照）熱バランスを
とることができ、パワートランジスタの周辺のトランジ
スタｑへの慾影魯を緩和することができる。

素子ごとに第１層アルミニクム膜に共通の窓孔５をあけ
てその中でコンタクト用電極６を設けることにより、電
極ごとに窓孔をあけるより構造が簡易化し！他パターン
を形成しゃ丁い。

なお第１１−膜は電気的シールドとして兼用できる。

不発明は上記実施例以外に下記の各種の応用例が考えら
れる。

（１）アルミニウム配線は単層（第２層のみ）でありて
もよい。

（２）　　熱バランス用のアルミニウム膜は第２層又は
それ以上にもっていってもよい。ただしその場合、熱バ
ランスの効率は若干低減される。

（３）熱的に平衡を保つ必要のある素子の周辺のみな限
定してバランス用アルミニウム膜で覆ってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば下記のような効果が奏せられる。

パワートランジスタなどの発熱による熱帰還の影響を緩
和することができ、周辺回路素子の動作が安定し、熱に
よる特性のばらつきがなく、半導体装置の信頼性の向上
、長寿命化が期待できる。

本発明はパワートランジスタ（バイポーラ、ＭＯＳ、ラ
テラル）を用いているＩＣＥ応用して最も効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であって半導体チップ上の第
１１−アルミニウムのパターンを示ス平面図である。 第２図は従来例であって半導体チップのアルミニウム配
線パターンを示す平面図である。 第３図は第１図に対応する半導体装置の一部の正面断面
斜面図である。 第４図は本発明の一実施例であって、３層のアルミニウ
ム配線構造を示す一部断面図である。 １・・・半導体チップ、２．３・・・アルミニウム配線
、４・・・熱分散・熱バランス用第１層アルミニウム膜
（１，）、５・・・窓孔、６・・・アルミニウム電極、
９．１１・・・層間絶縁膜、１０・・・第２層アルミニ
ウム配線（Ａｌｔ　　）、１２・・・第３層アルミニウ
ム配線。 Ｑ・・・パワートランジスタ、 ｑ・・・周辺回路のトランジスタ。 第　　１　　図 第３図 第２図（従来暑宿） 第４図 ｃ ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一つの半導体基板の一主面表面にパワー素子と、こ
   のパワー素子の熱帰還による影響を受ける周辺素子及び
   これら素子間を結ぶ配線が形成された半導体装置であっ
   て、基板上の全面にわたって熱分散乃至熱バランス用の
   第１層アルミニウム膜が形成され、第１層アルミニウム
   膜の上に層間絶縁膜を介して第２層乃至第３層以上のア
   ルミニウム配線が形成されていることを特徴とする半導
   体装置。 ２、請求項１に記載の半導体装置において、第２層以上
   のアルミニウム配線は素子ごとに第１層アルミニウム膜
   にあけられた共通の窓孔内でコンタクト用アルミニウム
   膜を介して素子の各領域に結線されている。 ３、請求項１に記載の半導体装置において、第２層以上
   のアルミニウム配線はパワートランジスタ以外の素子ご
   とに第１層アルミニウム膜にあけられた共通の窓を通し
   て該素子に接続されている。 ４、請求項１に記載の半導体装置において、パワートラ
   ンジスタと周辺回路とで定電圧回路が構成されている。