JPH04267340A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は高耐圧の半導体集積回路
装置に関し、特に抵抗素子として薄膜抵抗を用いる半導
体集積回路装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device using a thin film resistor as a resistance element.
【0002】0002
【従来の技術】従来技術について図面を参照して説明す
る。図5,図6は従来技術による高耐圧NPNトランジ
スタの平面図,断面図である。素子分離方法としては、
高耐圧半導体集積回路装置でよく用いられる誘電体分離
法によるものを例に挙げているが、ここで問題にするわ
けではないので、他の分離方法でもよい。NPNトラン
ジスタのコレクタ電極302に正,エミッタフィールド
プレート電極306又はベースフィールドプレート電極
309に負の電圧が印加された場合、図6に示すように
ベース拡散層305を囲むように空乏層315が生じる
。空乏層315はエミッタフィールドプレート電極30
6及びベースフィールドプレート電極309に沿って伸
びることにより空乏層内の電界強度が弱められ、高耐圧
を実現することができる。エミッタフィールドプレート
電極306及びベースフィールドプレート電極309は
通常アルミ等の金属電極で形成されている。またコレク
タとエミッタ間のリーク電流の吸収又は雑音等による誤
動作防止の為エミッタフィールドプレート電極306及
びベースフィールドプレート電極309からそれぞれ配
線316a,316bを引き出しエミッタ−ベース間に
シリコン・クロム薄膜抵抗311を接続している。図5
では、シリコン・クロム薄膜抵抗311は単結晶シリコ
ン島301bの上に形成しているが、必ずしも単結晶シ
リコン島上に形成する必要はなく、平坦な所であればよ
い。2. Description of the Related Art The prior art will be explained with reference to the drawings. 5 and 6 are a plan view and a cross-sectional view of a high voltage NPN transistor according to the prior art. As an element isolation method,
Although a dielectric separation method often used in high-voltage semiconductor integrated circuit devices is given as an example, other separation methods may be used as this is not a problem here. When a positive voltage is applied to the collector electrode 302 and a negative voltage is applied to the emitter field plate electrode 306 or the base field plate electrode 309 of the NPN transistor, a depletion layer 315 is generated surrounding the base diffusion layer 305 as shown in FIG. The depletion layer 315 is the emitter field plate electrode 30
6 and the base field plate electrode 309, the electric field strength within the depletion layer is weakened, and a high breakdown voltage can be achieved. The emitter field plate electrode 306 and the base field plate electrode 309 are usually formed of metal electrodes such as aluminum. In addition, in order to absorb leakage current between the collector and emitter or to prevent malfunctions due to noise, etc., wires 316a and 316b are drawn out from the emitter field plate electrode 306 and base field plate electrode 309, respectively, and a silicon chrome thin film resistor 311 is connected between the emitter and the base. are doing. Figure 5
Although the silicon-chromium thin film resistor 311 is formed on the single-crystal silicon island 301b, it does not necessarily need to be formed on the single-crystal silicon island, and may be formed on a flat place.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体集積
回路装置では、トランジスタのエミッタとベース間に接
続する抵抗を配置する為面積がトランジスタの面積以外
に必要となり、半導体集積回路装置全体の面積が大きく
なるという欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] In this conventional semiconductor integrated circuit device, an area other than the area of the transistor is required to place a resistor connected between the emitter and base of the transistor, and the area of the entire semiconductor integrated circuit device is reduced. It had the disadvantage of being large.
【0004】またエミッタフィールドプレート電極30
9とベースフィールドプレート電極との間にフィールド
プレートの間げき317が存在する為、間げき317の
部分では空乏層315が十分に伸長せず耐圧が低下する
という欠点があった。この間げき317とトランジスタ
の耐圧との関係の一例を図7に示す。間げき317を1
0μm以下にすれば耐圧の低下は起らないが、間げき3
17を狭くすればフィールドプレート電極間が短絡する
可能性も大きくなり、歩留りが低下するという問題があ
った。[0004] Also, the emitter field plate electrode 30
Since the field plate gap 317 exists between the base field plate electrode 9 and the base field plate electrode, the depletion layer 315 does not extend sufficiently in the gap 317, resulting in a decrease in breakdown voltage. FIG. 7 shows an example of the relationship between the gap 317 and the breakdown voltage of the transistor. gap 317 to 1
If it is 0 μm or less, there will be no drop in withstand voltage, but if the gap is 3
If the width of the field plate 17 is made narrower, the possibility of short circuit between the field plate electrodes increases, resulting in a problem of lower yield.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、半導体基板の主表面に選択拡散法により複数個
の回路素子が形成され、回路素子の電極間が配線により
接続して成る半導体集積回路装置において、回路素子と
してフィールドプレート電極の少なくとも一部が抵抗性
の薄膜により形成されている。[Means for Solving the Problems] A semiconductor integrated circuit device of the present invention is a semiconductor in which a plurality of circuit elements are formed on the main surface of a semiconductor substrate by a selective diffusion method, and electrodes of the circuit elements are connected by wiring. In an integrated circuit device, at least a portion of a field plate electrode as a circuit element is formed of a resistive thin film.
【0006】[0006]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図1は本発明の第1の実施例を説明するための平面図
,図2は図1における線A−A’での断面図である。
本実施例は、多結晶シリコン113の支持基板中に埋込
まれた単結晶シリコン島101内に形成されたNPNト
ランジスタに関する。アルミ等の金属電極のかわりにシ
リコン・クロム薄膜抵抗111をベース拡散層105の
縁端部分に円環状に形成し、フィールドプレート電極と
している。アルミで形成されたエミッタ電極106及び
ベース電極109は、図1中Bで示す部分でオーミック
接触している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view for explaining a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA' in FIG. This example relates to an NPN transistor formed within a single crystal silicon island 101 embedded in a support substrate of polycrystalline silicon 113. Instead of a metal electrode such as aluminum, a silicon-chromium thin film resistor 111 is formed in an annular shape at the edge of the base diffusion layer 105 to serve as a field plate electrode. The emitter electrode 106 and base electrode 109 made of aluminum are in ohmic contact at a portion indicated by B in FIG.
【0007】従って、エミッタ−ベース間に接続された
抵抗の抵抗値としては、円環状のシリコン・クロム薄膜
抵抗111の右半分と左半分との並列接続値となる。こ
のように構成されたNPNトランジスタは抵抗用の面積
が不用となり、またフィールドプレート電極の間げきが
無いため耐圧の低下も無い。Therefore, the resistance value of the resistor connected between the emitter and the base is the value of the right half and left half of the annular silicon-chromium thin film resistor 111 connected in parallel. The NPN transistor configured in this manner does not require any area for a resistor, and since there is no gap between the field plate electrodes, there is no reduction in breakdown voltage.
【0008】次に本発明の第2の実施例を説明する。図
3は本実施例を説明するための平面図,図4は図3にお
ける線A−A’での断面図である。本実施例ではラテラ
ル型のPNPトランジスタの例を示している。フィール
ドプレートの用法としては第1の実施例とは異なり、コ
レクタ拡散層203から伸びた空乏層215を、シリコ
ン・クロム薄膜抵抗211で形成されたエミッタ側のフ
ィールドプレート電極によって押さえることにより、空
乏層215がエミッタ拡散層207に接触しないように
している。本実施例におけるシリコン・クロム薄膜抵抗
211の用法としては、上記のフィールドプレート電極
とエミッタ抵抗として用いている。すなわち、抵抗電極
214から配線を引き出せば、エミッタと直列に抵抗が
接続された回路が構成される。図4中のC及びDの部分
はそれぞれシリコン・クロム薄膜抵抗211とエミッタ
電極206及びシリコン・クロム薄膜抵抗211と抵抗
電極214とのオーミック接触面を示している。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view for explaining this embodiment, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA' in FIG. This embodiment shows an example of a lateral type PNP transistor. The field plate is used differently from the first embodiment by suppressing the depletion layer 215 extending from the collector diffusion layer 203 with an emitter-side field plate electrode formed of a silicon-chromium thin film resistor 211. 215 is prevented from contacting the emitter diffusion layer 207. In this embodiment, the silicon-chromium thin film resistor 211 is used as the field plate electrode and emitter resistor described above. That is, if the wiring is drawn out from the resistance electrode 214, a circuit in which a resistance is connected in series with the emitter is constructed. Portions C and D in FIG. 4 show ohmic contact surfaces between the silicon-chromium thin film resistor 211 and the emitter electrode 206, and between the silicon-chromium thin film resistor 211 and the resistance electrode 214, respectively.
【0009】本実施例においても、第1の実施例と同様
に抵抗用の面積を余分に必要としない。シリコン・クロ
ム薄膜抵抗211のシート抵抗値は、一例として膜厚約
10nmで1.5KΩ程度となり、実用に適した値であ
る。[0009] Also in this embodiment, as in the first embodiment, no extra area is required for the resistor. The sheet resistance value of the silicon-chromium thin film resistor 211 is, for example, about 1.5 KΩ when the film thickness is about 10 nm, which is a value suitable for practical use.
【0010】0010
【発明の効果】以上説明したように本発明は、トランジ
スタのフィールドプレート電極の一部または全部を抵抗
性の薄膜で形成することにより、フィールドプレート電
極が回路素子としての抵抗を兼ねることになり、半導体
集積回路の面積を小さくすることができるという効果を
有する。As explained above, in the present invention, by forming part or all of the field plate electrode of a transistor with a resistive thin film, the field plate electrode doubles as a resistor as a circuit element. This has the effect that the area of the semiconductor integrated circuit can be reduced.
【0011】また、対向するフィールドプレート電極が
存在しないため、一対のフィールドプレート電極の間げ
きによる空乏層の伸びの抑制が無くなり、対向するフィ
ールドプレート電極の間の短絡も存在しなくなる。Furthermore, since there are no opposing field plate electrodes, there is no suppression of the expansion of the depletion layer due to the gap between the pair of field plate electrodes, and there is no short circuit between the opposing field plate electrodes.
【0012】具体的には、例えば本発明の第1の実施例
と従来例とを比較すると、約15%の面積が減少する。
半導体集積回路装置が高耐圧素子のみからなる場合は、
最大15%の面積減少効果が得られる。Specifically, for example, when comparing the first embodiment of the present invention with the conventional example, the area is reduced by about 15%. If the semiconductor integrated circuit device consists only of high voltage elements,
A maximum area reduction effect of 15% can be obtained.
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための平面図
である。FIG. 1 is a plan view for explaining a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例を説明するための断面図
であり、図1での線A−A’における断面図である。FIG. 2 is a sectional view for explaining the first embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line AA' in FIG. 1.
【図3】本発明の第2の実施例を説明するための平面図
である。FIG. 3 is a plan view for explaining a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例を説明するための断面図
であり、図3での線A−A’における断面図である。4 is a sectional view for explaining a second embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line AA' in FIG. 3. FIG.
【図5】従来の技術を説明するための平面図である。FIG. 5 is a plan view for explaining a conventional technique.
【図6】従来の技術を説明するための断面図であり、図
5での線A−A’における断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a conventional technique, and is a cross-sectional view taken along line AA' in FIG.
【図7】従来の技術を説明するためのグラフであり、従
来の半導体集積回路装置の耐圧特性を示すグラフである
。FIG. 7 is a graph for explaining a conventional technique, and is a graph showing breakdown voltage characteristics of a conventional semiconductor integrated circuit device.
101,201,301a,301b 単結晶シ
リコン島
102,202,302 コレクタ電極103,
203,303 コレクタ拡散層104,204
,304 コレクタコンタクト105,205,
305 ベース拡散層106,206 エ
ミッタ電極
107,207,307 エミッタ拡散層108
,208,308 エミッタコンタクト109,
209 ベース電極
110,210,310 ベースコンタクト11
1,211,311 シリコン・クロム薄膜抵抗
112,212,312 シリコン酸化膜113
,213,313 多結晶シリコン214
抵抗電極
215,315 空乏層
306 エミッタフィールドプレート電極309
ベースフィールドプレート電極316a,31
6b 配線101, 201, 301a, 301b Single crystal silicon island 102, 202, 302 Collector electrode 103,
203, 303 Collector diffusion layer 104, 204
,304 Collector contact 105,205,
305 Base diffusion layer 106, 206 Emitter electrode 107, 207, 307 Emitter diffusion layer 108
, 208, 308 emitter contact 109,
209 Base electrode 110, 210, 310 Base contact 11
1,211,311 Silicon chromium thin film resistor 112,212,312 Silicon oxide film 113
,213,313 polycrystalline silicon 214
Resistance electrodes 215, 315 Depletion layer 306 Emitter field plate electrode 309
Base field plate electrodes 316a, 31
6b Wiring
Claims (1)
り複数個の回路素子が形成され、前記回路素子の電極間
が配線により接続して成る半導体集積回路装置において
、前記回路素子としてフィールドプレート電極の少なく
とも一部が抵抗性の薄膜により形成されていることを特
徴とする半導体集積回路装置。1. A semiconductor integrated circuit device in which a plurality of circuit elements are formed on the main surface of a semiconductor substrate by a selective diffusion method, and electrodes of the circuit elements are connected by wiring, wherein the circuit element is a field plate electrode. 1. A semiconductor integrated circuit device, at least a portion of which is formed of a resistive thin film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2833091A JPH04267340A (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2833091A JPH04267340A (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04267340A true JPH04267340A (en) | 1992-09-22 |
Family
ID=12245604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2833091A Pending JPH04267340A (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04267340A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002334888A (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
JP2006351753A (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Mitsubishi Electric Corp | Field effect transistor |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP2833091A patent/JPH04267340A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002334888A (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
JP2006351753A (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Mitsubishi Electric Corp | Field effect transistor |
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