JPH05326568A - 化合物半導体集積回路 - Google Patents
化合物半導体集積回路Info
- Publication number
- JPH05326568A JPH05326568A JP13217992A JP13217992A JPH05326568A JP H05326568 A JPH05326568 A JP H05326568A JP 13217992 A JP13217992 A JP 13217992A JP 13217992 A JP13217992 A JP 13217992A JP H05326568 A JPH05326568 A JP H05326568A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diode
- pad
- electrode
- compound semiconductor
- integrated circuit
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 化合物半導体上の保護ダイオードの占める面
積を低減し、静電保護回路を有する化合物半導体のコス
トを低減すること。 【構成】 保護ダイオードの一方の電極のオーミック金
属を配線金属からなる電極パッドに接続し、他方を前記
電極パッドから絶縁したまま取り出す事によって保護ダ
イオードの一部あるいは全部を、電極パッドの下部に形
成する。 【効果】 保護ダイオードの大部分がパッドと同じ場所
に配置されるため、保護ダイオードよるチップ上の面積
のロスが小さくなり、化合物半導体ＩＣのコストを大き
く低減することができる。
積を低減し、静電保護回路を有する化合物半導体のコス
トを低減すること。 【構成】 保護ダイオードの一方の電極のオーミック金
属を配線金属からなる電極パッドに接続し、他方を前記
電極パッドから絶縁したまま取り出す事によって保護ダ
イオードの一部あるいは全部を、電極パッドの下部に形
成する。 【効果】 保護ダイオードの大部分がパッドと同じ場所
に配置されるため、保護ダイオードよるチップ上の面積
のロスが小さくなり、化合物半導体ＩＣのコストを大き
く低減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電保護回路を有する化
合物半導体集積回路に関する。
合物半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＩＣに代わる次世代の超高速ＩＣと
して、化合物半導体を用いたＩＣが各所で精力的に研究
・開発されている。特にＧａＡｓＭＥＳＦＥＴを用いた
ＩＣは、近年ＳＳＩ・ＭＳＩクラスの高速ロジックＩＣ
が実用化される様になってきたし、ＧａＡｓの低歪、低
雑音特性を活かしたアナログＩＣも実用化のフェーズに
入ってきた。しかしながら、これら化合物半導体ＩＣは
その高速性・高周波特性を重視するあまり静電サージに
対する十分な保護が施されておらず、静電サージに弱い
ことがしばしば問題となっていた。
して、化合物半導体を用いたＩＣが各所で精力的に研究
・開発されている。特にＧａＡｓＭＥＳＦＥＴを用いた
ＩＣは、近年ＳＳＩ・ＭＳＩクラスの高速ロジックＩＣ
が実用化される様になってきたし、ＧａＡｓの低歪、低
雑音特性を活かしたアナログＩＣも実用化のフェーズに
入ってきた。しかしながら、これら化合物半導体ＩＣは
その高速性・高周波特性を重視するあまり静電サージに
対する十分な保護が施されておらず、静電サージに弱い
ことがしばしば問題となっていた。
【０００３】静電サージに対する保護としては、保護ダ
イオードの集積化が効果的である。図２はＧａＡｓ基板
上に形成された保護ダイオードの従来例で、図２（ａ）
が上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’における
断面図である。図において、１はｐ形領域、４〜５はオ
ーミック金属、２〜３は４〜５の金属とオーミック接触
をとるために高濃度にドーピングされたいわゆるｎ+形
領域であり、ｐ形領域１とｎ+形領域２の界面１１，１
２でそれぞれＰＮ接合ダイオードを形成し、ＰＮ接合が
２つ直列に接続されたいわゆるバック・ツー・バックの
構造となっている。保護ダイオードの性能は、各々の領
域の面積、厚み、不純物濃度などにより決定される。静
電サージに対する保護効果を高めるためには、保護ダイ
オードの直列抵抗成分を小さくし、サージ電流吸収能力
を高める必要がある。
イオードの集積化が効果的である。図２はＧａＡｓ基板
上に形成された保護ダイオードの従来例で、図２（ａ）
が上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’における
断面図である。図において、１はｐ形領域、４〜５はオ
ーミック金属、２〜３は４〜５の金属とオーミック接触
をとるために高濃度にドーピングされたいわゆるｎ+形
領域であり、ｐ形領域１とｎ+形領域２の界面１１，１
２でそれぞれＰＮ接合ダイオードを形成し、ＰＮ接合が
２つ直列に接続されたいわゆるバック・ツー・バックの
構造となっている。保護ダイオードの性能は、各々の領
域の面積、厚み、不純物濃度などにより決定される。静
電サージに対する保護効果を高めるためには、保護ダイ
オードの直列抵抗成分を小さくし、サージ電流吸収能力
を高める必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保護ダ
イオードの直列抵抗成分を小さくしサージ電流吸収能力
を高めるためには、図２に示したダイオード幅Ｗｐを大
きくする必要がある。通常このダイオード幅Ｗｐの大き
さはＧａＡｓＩＣの場合で１００μｍ〜３００μｍに及
び、実際のＩＣ上ではかなりの面積を占めることにな
り、基板単価の高い化合物半導体ＩＣにとっては大きな
問題である。図３に従来例における保護ダイオードを有
する化合物半導体ＩＣ（チップサイズ0.6mm×0.6mm）の
配置図を示す。図において２１にパッド電極、２２に内
部回路、２３に保護ダイオードが配置される。内部回路
領域にくらべて無視できない大きさの面積が保護ダイオ
ードに費やされているのがわかる。
イオードの直列抵抗成分を小さくしサージ電流吸収能力
を高めるためには、図２に示したダイオード幅Ｗｐを大
きくする必要がある。通常このダイオード幅Ｗｐの大き
さはＧａＡｓＩＣの場合で１００μｍ〜３００μｍに及
び、実際のＩＣ上ではかなりの面積を占めることにな
り、基板単価の高い化合物半導体ＩＣにとっては大きな
問題である。図３に従来例における保護ダイオードを有
する化合物半導体ＩＣ（チップサイズ0.6mm×0.6mm）の
配置図を示す。図において２１にパッド電極、２２に内
部回路、２３に保護ダイオードが配置される。内部回路
領域にくらべて無視できない大きさの面積が保護ダイオ
ードに費やされているのがわかる。
【０００５】本発明はかかる点に鑑み、チップ上の面積
を大きく費やす事無く、十分なダイオード幅を持った保
護ダイオードを有する化合物半導体集積回路を提供する
ことを目的とする。
を大きく費やす事無く、十分なダイオード幅を持った保
護ダイオードを有する化合物半導体集積回路を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、保護ダイオー
ドの一方の電極のオーミック金属を配線金属からなる電
極パッドに接続し、他方を前記電極パッドから絶縁した
まま取り出す事によって保護ダイオードの一部あるいは
全部を、電極パッドの下部に形成した化合物半導体集積
回路である。
ドの一方の電極のオーミック金属を配線金属からなる電
極パッドに接続し、他方を前記電極パッドから絶縁した
まま取り出す事によって保護ダイオードの一部あるいは
全部を、電極パッドの下部に形成した化合物半導体集積
回路である。
【０００７】
【作用】本発明は前記した構成により、保護ダイオード
の大部分がパッドと同じ場所に配置されるため、保護ダ
イオードよるチップ上の面積のロスが小さくなり、化合
物半導体ＩＣのコストを大きく低減することができる。
の大部分がパッドと同じ場所に配置されるため、保護ダ
イオードよるチップ上の面積のロスが小さくなり、化合
物半導体ＩＣのコストを大きく低減することができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の実施例における化合物半導
体ＩＣのパッド部の図で、図１ａ）が平面図で、図１
ｂ）が図１ａ）のＡ−Ａ’間における断面図である。図
において、１はｐ形領域、２〜３はｎ+形領域、４〜５
はオーミック金属、６は配線金属、７は層間絶縁膜、界
面１１，１２は１と２及び３で形成されたＰＮ接合であ
り、オーミック電極４−５間でＮＰＮダイオードを形成
している。前記ダイオードの一方の電極４はパッドの中
心部で配線金属６と接続されており、内部回路へ接続さ
れる。他方の電極５はパッドの周囲付近に形成されてお
り、前記配線金属６とは層間絶縁膜７によって絶縁され
たまま、ＧＮＤあるいは電源電位に接続されることによ
って保護回路が形成される。図から分かるように、本保
護ダイオードはパッド電極下に完全におさまっているた
め、保護ダイオードのための余分な面積は必要ない。ま
た、通常パッドの大きさは７０〜１００μｍ程度あるの
で、パッド周辺部にＰＮ接合を形成することで、１００
〜３００μｍの十分なダイオード幅が確保できる。
体ＩＣのパッド部の図で、図１ａ）が平面図で、図１
ｂ）が図１ａ）のＡ−Ａ’間における断面図である。図
において、１はｐ形領域、２〜３はｎ+形領域、４〜５
はオーミック金属、６は配線金属、７は層間絶縁膜、界
面１１，１２は１と２及び３で形成されたＰＮ接合であ
り、オーミック電極４−５間でＮＰＮダイオードを形成
している。前記ダイオードの一方の電極４はパッドの中
心部で配線金属６と接続されており、内部回路へ接続さ
れる。他方の電極５はパッドの周囲付近に形成されてお
り、前記配線金属６とは層間絶縁膜７によって絶縁され
たまま、ＧＮＤあるいは電源電位に接続されることによ
って保護回路が形成される。図から分かるように、本保
護ダイオードはパッド電極下に完全におさまっているた
め、保護ダイオードのための余分な面積は必要ない。ま
た、通常パッドの大きさは７０〜１００μｍ程度あるの
で、パッド周辺部にＰＮ接合を形成することで、１００
〜３００μｍの十分なダイオード幅が確保できる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保護ダイオードの大部分がパッドと同じ場所に配置され
るため、保護ダイオードよるチップ上の面積のロスが小
さくなり、化合物半導体ＩＣのコスト低減効果は極めて
大きい。
保護ダイオードの大部分がパッドと同じ場所に配置され
るため、保護ダイオードよるチップ上の面積のロスが小
さくなり、化合物半導体ＩＣのコスト低減効果は極めて
大きい。
【図１】本発明の実施例における化合物半導体ＩＣのパ
ッド部の図
ッド部の図
【図２】ＧａＡｓ基板上に形成された保護ダイオードの
従来例
従来例
【図３】従来の保護ダイオードを有する化合物半導体Ｉ
Ｃの配置図
Ｃの配置図
１ ｐ形領域 ２〜３ ｎ+形領域 ４〜５ オーミック金属 ６ 配線金属 ７ 層間絶縁膜 １１〜１２ ＰＮ接合 ２１ パッド電極 ２２ 内部回路 ２３ 保護ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】化合物半導体基板上に形成された集積回路
において、前記集積回路は集積回路と外部をつなぐボン
ディング電極パットと、ＰＮ接合からなる保護ダイオー
ドを有し、前記保護ダイオードの一部あるいは全部が、
前記電極パッドの下部に形成されていることを特徴とす
る化合物半導体集積回路。 - 【請求項２】化合物半導体がＧａＡｓであることを特徴
とする請求項１記載の半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13217992A JPH05326568A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 化合物半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13217992A JPH05326568A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 化合物半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326568A true JPH05326568A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15075234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13217992A Pending JPH05326568A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 化合物半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358302A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-26 | Nec Microsystems Ltd | 半導体装置 |
| JP2005072607A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Samsung Electronics Co Ltd | 静電気保護素子とパワークランプで構成された入出力静電気放電保護セルを具備する集積回路装置 |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP13217992A patent/JPH05326568A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358302A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-26 | Nec Microsystems Ltd | 半導体装置 |
| JP4746734B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2011-08-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| JP2005072607A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Samsung Electronics Co Ltd | 静電気保護素子とパワークランプで構成された入出力静電気放電保護セルを具備する集積回路装置 |
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