JP2000040703A - Transistor electrode structure - Google Patents
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、バイポーラートランジスターに関
し、ベース電極、エミッター電極の形状を最適化した具
体的構造を提案するものである。
【解決手段】 ベース電極は、ベース領域2に設けられ
た第1層ベース電極5と、この上に被着されシリコン窒
化膜による層間絶縁膜7に設けられたベースビアメタル
層8と、更に前記層間絶縁膜上の平面状の第2層ベース
電極10とが電気的に一体化された構成となっており、
同様にエミッター電極は、エミッター領域3に設けられ
た第1層エミッター電極6と、この上に被着されシリコ
ン窒化膜による層間絶縁膜7に設けられたエミッタービ
アメタル層9と、更に前記層間絶縁膜上の平面状の第2
層エミッター電極11とが電気的に一体化した構成とな
っているのである。
(57) Abstract: The present invention relates to a bipolar transistor, and proposes a specific structure in which the shapes of a base electrode and an emitter electrode are optimized. The base electrode includes a first layer base electrode provided in a base region, a base via metal layer provided on an interlayer insulating film formed of a silicon nitride film, and a base via metal layer. A planar second-layer base electrode 10 on the interlayer insulating film is electrically integrated;
Similarly, the emitter electrode includes a first-layer emitter electrode 6 provided in the emitter region 3, an emitter via metal layer 9 provided on an interlayer insulating film 7 made of a silicon nitride film, and Planar second on membrane
The structure is such that the layer emitter electrode 11 is electrically integrated.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスターの
電極構造に関するものである。就中、エミッター周辺長
を長くして飽和電圧の低減を具現化したトランジスター
に於いて一つは、エミッター領域の中に複数の島状のベ
ース領域が半導体基板の主面にまで配置された形状を有
する構造のトランジスター、又、他の構造にあっては、
「E型」「王型」「櫛形」の形状のエミッターで構成さ
れる構造のトランジスターであって、夫々のベース領
域、エミッター領域を取り出すための電極構造は2層構
造で且つボンディングパッドを平面平板状に構成するト
ランジスターの電極構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor electrode structure. Above all, one of the transistors that realizes a reduction in saturation voltage by increasing the perimeter of the emitter is one in which a plurality of island-shaped base regions are arranged in the emitter region up to the main surface of the semiconductor substrate. A transistor having a structure, or in other structures,
A transistor having a structure composed of emitters of "E type", "king shape" and "comb shape", wherein an electrode structure for extracting each base region and emitter region has a two-layer structure and a bonding pad is a flat plate. The present invention relates to an electrode structure of a transistor configured in a shape.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の、バイポーラートランジスターに
於いては、飽和電圧の低下、破壊電圧の向上を図るため
種々の改善が成されている。それは、ベース領域内に於
けるエミッター領域の形状とベース電極、エミッター電
極を取り出す構造の改善に要約される。従来の構造につ
いて図4乃び図5で島状に分割されたベース領域を持つ
トランジスターを説明し、図6で、「E型」あるいは
「王型」、「櫛形」エミッター領域を持つトランジスタ
ーを説明する。2. Description of the Related Art In a conventional bipolar transistor, various improvements have been made to reduce the saturation voltage and improve the breakdown voltage. It is summarized in the improvement of the shape of the emitter region in the base region and the structure for taking out the base electrode and the emitter electrode. FIG. 4 and FIG. 5 show a transistor having a base region divided into islands in the conventional structure, and FIG. 6 shows a transistor having an "E-type" or "king-shaped" or "comb-shaped" emitter region. I do.
【0003】図4の(A)(B)は、島状に分割された
ベース領域を有する従来のバイポーラートランジスター
を説明するための平面図(A)とA−A‘断面図(B)
である。図4は、ベース領域及びエミッター領域を設け
た後に、基板表面を覆っていた酸化膜に穿孔して第1層
のベース電極エミッター電極を配置した図である。コレ
クターとして働く半導体基板1に設けられたベース領域
2、及びエミッター領域3を設けてトランジスターを構
成する。この時エミッター領域3の形成時に市松模様状
のパターンによって選択拡散を行えば、島状に分割され
たベース領域2を得る。図からも明確な通り、島状に分
割されたベース領域とは、島状に独立分離していること
を示すものではなくエミッターの表面から見た場合に分
割しているかのように見えるだけであり、エミッターの
周辺長を長くするため前記した通り市松模様状にベース
領域が島状に分割されて半導体基板表面に現れる構造で
ある。図4(A)では、島状に分割されたベース領域2
は、半導体基板表面に4列5行で配置されたことを示
す。島状に分割されたベース領域とその周辺のエミッタ
ー領域3で形成されるトランジスターを以後「セル」と
呼ぶ。ベース領域2、エミッター領域3の表面を覆って
いる酸化膜6を穿孔して各領域から電気的接続を取り第
1層ベース電極4、第1層エミッター電極5を設ける。FIGS. 4A and 4B are a plan view (A) and a cross-sectional view AA '(B) illustrating a conventional bipolar transistor having a base region divided into islands.
It is. FIG. 4 is a diagram in which after a base region and an emitter region are provided, a base layer and an emitter electrode of the first layer are arranged by piercing an oxide film covering the substrate surface. A transistor is constituted by providing a base region 2 and an emitter region 3 provided on a semiconductor substrate 1 serving as a collector. At this time, the base region 2 divided into islands is obtained by performing selective diffusion using a checkerboard pattern when forming the emitter region 3. As is clear from the figure, an island-shaped base region does not indicate that islands are separated independently from each other, but only looks as if they are separated when viewed from the surface of the emitter. There is a structure in which the base region is divided into an island shape in a checkered pattern and appears on the surface of the semiconductor substrate as described above in order to increase the peripheral length of the emitter. In FIG. 4A, the base region 2 divided into island shapes is shown.
Indicates that they are arranged in four columns and five rows on the surface of the semiconductor substrate. A transistor formed of the base region divided into islands and the emitter region 3 around the base region is hereinafter referred to as a “cell”. A first layer base electrode 4 and a first layer emitter electrode 5 are provided by making a hole in the oxide film 6 covering the surfaces of the base region 2 and the emitter region 3 to make electrical connection from each region.
【0004】図4(A)で、最も左で最も上に位置する
島状に分割されたベース領域2を原点と定義し1列3行
から1列5行までの3個のセルのベース領域2は後に形
成される第2層エミッター電極を載せるため予め接続さ
れて第1層ベース電極4を形成している。又、3列と4
列との島状に分割されたベース領域で区画されるエミッ
ター領域5の1―2行目に対応する部分と、4列の外側
(右側)のエミッター領域5に設けられるはずの第1層
エミッター電極が省略されている。これは、後に形成さ
れる第2層ベース電極を載せるために省略しているので
ある。In FIG. 4A, the base region 2 divided into an island shape located at the leftmost and uppermost position is defined as the origin, and the base region of three cells from one column and three rows to one column and five rows is defined. Reference numeral 2 denotes a first-layer base electrode 4 which is connected in advance to mount a second-layer emitter electrode to be formed later. Also, 3 rows and 4
A portion corresponding to the first to second rows of the emitter region 5 divided by the base region divided into islands with columns, and a first layer emitter to be provided in the emitter region 5 outside (right side) of four columns Electrodes are omitted. This is omitted in order to mount a second layer base electrode to be formed later.
【0005】図5は図4で説明した島状に分割されたベ
ース領域を有する従来のバイポーラートランジスターで
あって、図4の上部の電極の配列を説明するための平面
図(A)とB−B’断面図Bである。図示した通り、層
間絶縁膜7、第1層エミッター電極5、第1層ベース電
極4と電気的接続を得るためのスルーホールとエミッタ
ービアメタル層8及びベースビアメタル層9、更に層間
絶縁膜7上に第2層ベース電極10、第2層エミッター
電極11を設けてベース電極12、エミッター電極13
が構成される。FIG. 5 is a plan view of a conventional bipolar transistor having a base region divided into islands as shown in FIG. 4 and showing plan views (A) and (B) for explaining the arrangement of the upper electrodes in FIG. It is sectional drawing B of -B '. As shown in the figure, an interlayer insulating film 7, a first layer emitter electrode 5, a through hole for obtaining electrical connection with the first layer base electrode 4, an emitter via metal layer 8, a base via metal layer 9, and an interlayer insulating film 7 A second-layer base electrode 10 and a second-layer emitter electrode 11 are provided thereon to form a base electrode 12 and an emitter electrode 13.
Is configured.
【0006】図6は櫛形トランジスターを説明するため
の平面図である。エミッター周辺長を長く取るために半
導体基板に設けられたベース領域2とエミッター領域3
が設けられ、エミッター領域3は、「E型」或いは「王
型」「櫛形」などに形成される。夫々の領域の電気的接
続されたベース電極4及びエミッター電極5が設けられ
る。この場合は、ベース領域2、エミッター領域3の上
のみでは外部端子を接続できないので一般的には、接合
を超えてボンディングパッドが設けられる。この場合
は、ベース領域2とエミッター領域3外に、ボンディン
グパッドを設けるのでこの分だけ定性的には、半導体基
板を大きくしなければならないが、層間絶縁膜を使わな
いことから、工数が少なく、一応の支持を得ていた。FIG. 6 is a plan view for explaining a comb-shaped transistor. Base region 2 and emitter region 3 provided on a semiconductor substrate to increase the peripheral length of the emitter.
Is provided, and the emitter region 3 is formed in an “E type”, a “king shape”, a “comb shape”, or the like. A base electrode 4 and an emitter electrode 5 that are electrically connected to each other are provided. In this case, since an external terminal cannot be connected only on the base region 2 and the emitter region 3, a bonding pad is generally provided beyond the junction. In this case, since the bonding pads are provided outside the base region 2 and the emitter region 3, the semiconductor substrate must be qualitatively enlarged by that amount. However, since no interlayer insulating film is used, the number of steps is small. He had gained some support.
【0007】従来の技術の領域では、前記した図4、図
5で説明した通り、必ず複数に分岐されたベース電極と
エミッター電極との間には適切な離間距離(M―M間距
離)を置くことが必要であるし、又、ベース電極とエミ
ッター電極は窒化膜に対して重畳距離(オーバーラップ
距離)を設ける必要があった。この重畳距離は、第1層
ベースエミッター電極に設けられたそれよりも大きくす
るのが通常である。その理由は、少なくとも熱処理によ
って設けられた酸化膜よりもCVDによって厚く設けら
れた窒化膜の方が凹凸が激しいからである。In the prior art, as described with reference to FIGS. 4 and 5, an appropriate separation distance (M-M distance) is always provided between the base electrode and the emitter electrode which are branched into a plurality. It is necessary to place them, and it is necessary to provide an overlapping distance (overlap distance) between the base electrode and the emitter electrode with respect to the nitride film. Usually, the overlapping distance is longer than that provided in the first layer base emitter electrode. The reason for this is that at least the nitride film formed thick by CVD has more severe irregularities than the oxide film formed by heat treatment.
【0008】図5で示す例では、島状に分割されたベー
ス領域の大きさを一辺が40μmとし電極相互の離間距
離を10μmとして前記した通り島状に分割されたベー
ス領域が4列5行に配列されたとすれば、行の方向には
最大80μm小さくできる可能性がある。縦方向も同じ
事であるので5行分として最大100μm小さくできる
可能性がある。これは、島状に分割されたベース領域を
更に最大値として2列2行分だけ増加できるか又は、そ
の分だけ小さなチップサイズで同じ事が出来ることを示
す。In the example shown in FIG. 5, the size of the base region divided into islands is 40 μm on one side and the distance between the electrodes is 10 μm, and the base regions divided into islands are 4 columns and 5 rows as described above. , There is a possibility that it can be reduced by up to 80 μm in the row direction. Since the same applies to the vertical direction, there is a possibility that the size can be reduced by 100 μm at maximum for five rows. This indicates that the base area divided into islands can be further increased by two columns and two rows as a maximum value, or the same can be achieved with a chip size smaller by that amount.
【0009】更には、離間距離だけでなく層間絶縁膜に
対してベース電極、エミッター電極は重畳距離(オーバ
ーラップ)を設けて配列される。この必要な重畳距離を
例えば、10μmとすれば上記した条件では、横方向が
更に80μm縦方向が更に100μm小さくできる可能性
がある。これを総合すれば、横方向に160μm及び縦
方向に200μmと40%以上のシュリンクが出来る。Furthermore, the base electrode and the emitter electrode are arranged not only at the separation distance but also at an overlap distance (overlap) with respect to the interlayer insulating film. If the necessary overlapping distance is, for example, 10 μm, under the above conditions, the horizontal direction may be further reduced by 80 μm and the vertical direction may be further reduced by 100 μm. When this is combined, a shrinkage of 160 μm in the horizontal direction and 200 μm in the vertical direction, which is 40% or more, can be obtained.
【0010】上記離間距離と重畳距離については、逆説
的記載方法を採れば、例示したトランジスターの場合は
シュリンク出来るとした分だけ、パターンルールが緩や
かになっており、ひいてはチップサイズと歩留の関係に
よって決まる歩留を悪くしているのである。With respect to the above-mentioned separation distance and superposition distance, if a paradoxical description method is adopted, in the case of the illustrated transistor, the pattern rule is loosened by the extent that the transistor can be shrunk, and the relationship between the chip size and the yield is further reduced. The yields determined by these are getting worse.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、バイポーラ
ートランジスターに関し、特に島状に分割されたベース
領域を有するトランジスターや、「E」型「王」型更に
は「櫛形」に配列されたエミッター領域或いはベース領
域の構造を有するトランジスターに於ける、前項で述べ
たベース電極、エミッター電極の形状を最適化してセル
を小さくしてチップサイズを小ならしめる事を可能とす
るか、又はセルが小さくなった分だけチップサイズを変
えずに多くのセルを組み込んで性能を高める具体的構造
を提案するものである。又、2層配線を適用して外部接
続を行うボンディングパッド部をチップ上に配置し、し
かも、そのパッド部の層間絶縁膜の厚さは他の電極部よ
り厚く構成するので、リード オン チップの構造を具
体化できる。The present invention relates to a bipolar transistor, and more particularly to a transistor having a base region divided into islands, and an emitter arranged in an "E" type, "king" shape, or "comb shape". In a transistor having a region or base region structure, it is possible to reduce the chip size by optimizing the shape of the base electrode and the emitter electrode described in the previous section, or to reduce the chip size. The present invention proposes a specific structure for improving performance by incorporating many cells without changing the chip size. In addition, a bonding pad portion for performing external connection by applying two-layer wiring is arranged on the chip, and the thickness of the interlayer insulating film in the pad portion is configured to be thicker than other electrode portions. The structure can be embodied.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、エミッター領
域と、エミッター領域内に島状に分割して配置されたベ
ース領域と、コレクター領域で構成されるバイポーラー
トランジスターに於いて、前記島状に分割されたベース
領域に電気的に接続して設けられた第一層ベース電極と
層間絶縁膜を介して前記第1層ベース電極に対応したス
ルーホールとそれらを電気的に接続したベースビアメタ
ル層と層間絶縁膜上に設けられた平板状の第2層ベース
電極とで構成されるベース電極と、エミッター領域に電
気的に接続して設けられた第一層エミッター電極と層間
絶縁膜を介して第一層エミッター電極に対応したスルー
ホールとそれらを電気的に接続したエミッタービアメタ
ル層と層間絶縁膜上に設けられた平板状の第2層エミッ
ター電極とで構成されるエミッター電極とを有すること
を特徴とするトランジスターの電極構造である。According to the present invention, there is provided a bipolar transistor comprising an emitter region, a base region divided into islands in the emitter region, and a collector region. A first layer base electrode electrically connected to the divided base region and a through hole corresponding to the first layer base electrode via an interlayer insulating film, and a base via metal electrically connected to the through hole A base electrode composed of a layer and a plate-shaped second layer base electrode provided on the interlayer insulating film, and a first layer emitter electrode provided electrically connected to the emitter region and the interlayer insulating film. Composed of through holes corresponding to the first layer emitter electrode, an emitter via metal layer electrically connecting them, and a plate-shaped second layer emitter electrode provided on the interlayer insulating film. An electrode structure of the transistors and having an emitter electrode.
【0013】即ち本発明は、島状に分割されたベース領
域を有するトランジスターチップ、或いは、「E型」
「王型」「櫛形」の形状のエミッター領域を有するトラ
ンジスターチップ上に、2層配線のための層間絶縁膜を
設け、その層間絶縁膜の下には第1層ベース電極第1層
エミッター電極を配置し、更には層間絶縁膜の上には平
板状にボンディングパッド部の用に供する第2層ベース
電極及び第2層エミッター電極を設けることを特徴とす
る。That is, the present invention provides a transistor chip having an island-shaped base region, or an “E-type” transistor chip.
An interlayer insulating film for two-layer wiring is provided on a transistor chip having an emitter region in the shape of a “king” or “comb”, and a first-layer base electrode and a first-layer emitter electrode are provided below the interlayer insulating film. It is characterized in that a second-layer base electrode and a second-layer emitter electrode provided for a bonding pad portion are provided in a plate shape on the interlayer insulating film.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一つを、図
1から図3を使用して説明する。夫々の図の(A)は平
面図、(B)は(A)の平面図に指定された位置の断面
図であり、いずれも島状に分割されたベース領域を有す
るトランジスターを示している。図1はベース領域及び
エミッター領域が形成された図、図2は第1層ベース電
極及び第1層エミッター電極が形成された図、図3は図
2から層間絶縁膜と第1層とをつなぐビアメタル層と最
終のエミッター電極、ベース電極を示す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each of the figures, (A) is a plan view, and (B) is a cross-sectional view at a position designated in the plan view of (A), each showing a transistor having a base region divided into an island shape. 1 is a diagram in which a base region and an emitter region are formed, FIG. 2 is a diagram in which a first-layer base electrode and a first-layer emitter electrode are formed, and FIG. 3 is a diagram connecting the interlayer insulating film and the first layer from FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a via metal layer, a final emitter electrode, and a base electrode.
【0015】以下に、本発明の実施の一形態をその製造
順序を示すことによってその構造を詳細に説明する。図
1に示す通り、半導体基板1をコレクター領域としてベ
ース領域2、エミッター領域3を設けると共に半導体基
板表面を酸化して酸化膜4を設ける。ここで本発明の一
つの特徴である島状に分割されたベース領域を持つトラ
ンジスターを説明する。The structure of an embodiment of the present invention will be described below in detail by showing its manufacturing sequence. As shown in FIG. 1, a base region 2 and an emitter region 3 are provided using a semiconductor substrate 1 as a collector region, and an oxide film 4 is provided by oxidizing the surface of the semiconductor substrate. Here, a transistor having a base region divided into islands, which is one feature of the present invention, will be described.
【0016】トランジスターに於いてエミッター周辺長
を長くすることは、トランジスターの飽和電圧の低減と
電流容量の向上のために必要である。そのために、島状
に分割されたベース領域2を有するトランジスターにあ
っては、エミッター領域3を設ける際に、ベース領域2
の内側に浅く設けることは当然であるが、図1(A)に
示す通り4列5行の島状に分割されたベース領域2が半
導体基板1に表出するように市松模様にマスキングされ
て拡散される。単にエミッター領域3を矩形に作るより
は、図示する如く配置すると4倍くらいの周辺長にな
る。従って、この島状に分割されたベース領域2が表出
する一つ当たりの面積を如何に小さくして如何に多くす
るかがエミッター周辺長を決定するポイントとなる。Increasing the peripheral length of the emitter in a transistor is necessary for reducing the saturation voltage of the transistor and improving the current capacity. Therefore, in the case of the transistor having the base region 2 divided in an island shape, when the emitter region 3 is provided, the base region 2
It is natural that the base region 2 divided into islands of 4 columns and 5 rows is masked in a checkered pattern so as to be exposed on the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. Spread. Rather than simply forming the emitter region 3 in a rectangular shape, if it is arranged as shown in FIG. Therefore, how to reduce the area per one surface of the base region 2 divided into islands and how to increase the area is the point that determines the peripheral length of the emitter.
【0017】次に図2で示されるように、酸化膜4に穿
孔してエミッター領域3及びベース領域2から電気的接
続を取るために第1層ベース電極5及び第1層エミッタ
ー電極6を形成する。第1層ベース電極5は、後で説明
するがエミッター電極が平板状に設けられるので、対応
するその予定位置については、予め図示するように第3
行から第5行の3行分が1行につき3個のセルが合計1
2個がそれぞれ各列で一体化されて設けられる。第1層
エミッター電極6については、接触抵抗を少しでも小な
らしめんとして島状に分割されたベース領域の周辺部を
囲繞して全領域に配置されているが上記した通り第1層
ベース電極の3列−5列のセルを結んで形成された部分
のみ第1層エミッター電極は省略されている。Next, as shown in FIG. 2, a first-layer base electrode 5 and a first-layer emitter electrode 6 are formed in the oxide film 4 to make electrical connection from the emitter region 3 and the base region 2 by drilling. I do. As will be described later, the first-layer base electrode 5 has an emitter electrode provided in a flat plate shape.
3 cells from row to 5th row, 3 cells per row, total 1
Two are provided integrally in each row. The first-layer emitter electrode 6 is arranged in the whole area surrounding the periphery of the base area divided into islands so as to reduce the contact resistance as little as possible. The first-layer emitter electrode is omitted only in the portion formed by connecting the cells in the third and fifth columns.
【0018】本発明は、次の工程として図3に示す通り
先ず第1層ベース電極5及び第1層エミッター電極6上
にシリコン窒化膜による層間絶縁膜7を設ける。この層
間絶縁膜7は3.2μm積層され必要な箇所にスルーホ
ールが設けられる。又、層間絶縁膜7は3.2μmと厚
く付着されるので2層に分割して設けることが出来る。
2層で構成される層間絶縁膜とすれば、スルーホールを
設けるに当たり2分割して、最初に小さく次いで大きく
穿孔すれば、緩やかなテーパーを持つスルーホールを容
易に得ることが出来る。従って、後にこのスルーホール
を埋めてベースビアメタル層8及びエミッタービアメタ
ル層9を得るときステップカバリッジの問題を解決する
有力なプロセスとなる。又層間絶縁膜7は、この時に厚
い部分と薄い部分とに成形される。即ち、後に金球を実
際に接続する予定の部分は、3.2μmとし、スルーホ
ールを設ける部分は2μmとした。In the present invention, as a next step, an interlayer insulating film 7 of a silicon nitride film is first provided on the first layer base electrode 5 and the first layer emitter electrode 6 as shown in FIG. The interlayer insulating film 7 is laminated in a thickness of 3.2 μm, and a through hole is provided at a necessary position. In addition, since the interlayer insulating film 7 is attached as thick as 3.2 μm, it can be provided in two layers.
If an interlayer insulating film composed of two layers is used, a through-hole having a gentle taper can be easily obtained if the through-hole is divided into two parts and the hole is first made small and then large. Therefore, when the base via metal layer 8 and the emitter via metal layer 9 are obtained by filling the through holes later, this is an effective process for solving the step coverage problem. At this time, the interlayer insulating film 7 is formed into a thick portion and a thin portion. That is, the portion where the gold ball is actually connected later is 3.2 μm, and the portion where the through hole is provided is 2 μm.
【0019】実際には、ビアメタル層と同時に形成する
のであるが、夫々のビアメタル層8、9と接続した平面
状の第2層エミッター電極11と、同様に平面状の第2
層ベース電極10が生成される。これによって、ベース
電極は、第1層ベース電極5と、この上に被着されたシ
リコン窒化膜による層間絶縁膜7に設けられたベースビ
アメタル層8と、更に前記層間絶縁膜上の平面状の第2
層ベース電極10とが電気的に一体化された構成となっ
ており、同様にエミッター電極は、第1層エミッター電
極6と、この上に被着されたシリコン窒化膜による層間
絶縁膜7に設けられたエミッタービアメタル層9と、更
に前記層間絶縁膜上の平面状の第2層エミッター電極1
1とが電気的に一体化した構成となっているのである。In practice, it is formed simultaneously with the via metal layer. However, the planar second layer emitter electrode 11 connected to the respective via metal layers 8 and 9 and the planar second layer emitter electrode 11 are similarly formed.
A layer base electrode 10 is generated. As a result, the base electrode comprises a first layer base electrode 5, a base via metal layer 8 provided on an interlayer insulating film 7 made of a silicon nitride film deposited thereon, and a planar electrode on the interlayer insulating film. Second
Similarly, the emitter electrode is provided on the first-layer emitter electrode 6 and on the interlayer insulating film 7 made of a silicon nitride film deposited thereon. Emitter via metal layer 9 and a planar second-layer emitter electrode 1 on the interlayer insulating film.
1 is electrically integrated.
【0020】本発明の特徴の一つは、第2層ベース電極
10及び第2層エミッター電極11が平板状であって櫛
状に分岐していないことである。平板状に配置されてい
ることで図5で示したエミッター電極とベース電極とで
必須の離間距離と、重畳距離を設ける必然性がない。即
ち、第2層エミッター電極、第2層ベース電極は櫛状に
配置されておらず平板状という、境界が単純な形状をし
ているので夫々を電気的に接触しないための距離は、一
本分だけ、それが直線であれ、曲折していても、一本だ
け設ければ問題はないことを意味し、その離間距離の値
さえ適切に設計されれば目的を達成するのである。又、
重畳距離については最外端部の片側だけに設ければこれ
も目的を達するのである。One of the features of the present invention is that the second-layer base electrode 10 and the second-layer emitter electrode 11 are flat and not branched in a comb shape. By arranging them in a plate shape, there is no necessity to provide an indispensable separation distance and an overlapping distance between the emitter electrode and the base electrode shown in FIG. That is, since the second-layer emitter electrode and the second-layer base electrode are not arranged in a comb shape but are flat and have a simple boundary, the distance between them so that they are not in electrical contact with each other is one distance. Even if it is straight or bent, it means that there is no problem if only one is provided, and if the value of the separation distance is properly designed, the purpose is achieved. or,
If the superposition distance is provided only on one side of the outermost end, this also achieves the purpose.
【0021】本発明の他の実施の形態に於いては、島状
に分割されたベース領域を有するトランジスターでな
く、従来の技術の項目で図6に示した様な櫛形トランジ
スターにも適用できることである。「E」型或いは
「王」型などに形成されたエミッター領域に第1層エミ
ッター電極、第1層ベーストランジスターが設けられ、
層間絶縁膜、スルーホール、夫々の電極を電気的に接続
したベースビアメタル層、エミッタービアメタル層、及
び層間絶縁膜状に設けられた平板状の第2層ベース電
極、第2層エミッター電極とを有するベース電極とエミ
ッター電極で構成される電極構造である。但し、留意す
べき事は、第1層エミッター電極及び第1層ベース電極
は、それぞれエミッター領域、ベース領域から逸脱しな
いでも配置できることである。これは2層構造による配
線構造を採ったために可能となったものであることは言
うまでもない。シュリンクが進み、チップサイズが余り
にも小さくなりすぎて、ボンディングから来る要求がベ
ース領域の面積より大であった時は、当然これを超えて
拡大されるものであって必須要件ではなく、必要な時に
シュリンクして各電極が配置できる構造を提供するもの
である。In another embodiment of the present invention, the present invention can be applied not only to a transistor having a base region divided into islands but also to a comb-shaped transistor as shown in FIG. is there. A first-layer emitter electrode and a first-layer base transistor are provided in an emitter region formed in an “E” type or a “king” type;
An interlayer insulating film, a through hole, a base via metal layer electrically connecting the respective electrodes, an emitter via metal layer, and a plate-shaped second layer base electrode and a second layer emitter electrode provided in an interlayer insulating film shape; Is an electrode structure including a base electrode and an emitter electrode. However, it should be noted that the first layer emitter electrode and the first layer base electrode can be arranged without departing from the emitter region and the base region, respectively. Needless to say, this is made possible by adopting a two-layer wiring structure. When the shrinkage progresses and the chip size becomes too small and the demand from bonding is larger than the area of the base region, it naturally expands beyond this and is not an essential requirement, but a necessary one. It is intended to provide a structure in which each electrode can be arranged at times by shrinking.
【0022】[0022]
【発明の効果】従来の技術の項目で、図5を用いて、第
2層ベース電極や第2層エミッター電極が層間絶縁膜上
で櫛状に配列されている限り、これらを電気的に分離す
るためには離間距離を採ることが必須であることを示し
た。又トランジスターの信頼性を高めるため重畳距離も
必要であることを示した。しかもこの例に於いては行方
向では最大160μm、列方向では最大200μmをシュ
リンク出来る可能性があることを示した。本発明による
実施の一つの形態では、第2層ベース電極、第2層エミ
ッター電極は夫々が一体化した平板状であるのでこの例
では最大値に近い数字の離間距離、重畳距離の省略即ち
シュリンクが出来たのである。これは、図3に示す通
り、櫛状に配置されていないので離間距離は本発明に於
いては、一本だけしか必要でないことによるものであ
る。According to the prior art, referring to FIG. 5, as long as the second-layer base electrode and the second-layer emitter electrode are arranged in a comb on the interlayer insulating film, they are electrically separated. It was shown that it was necessary to take a separation distance in order to do so. It was also shown that a superposition distance was necessary to enhance the reliability of the transistor. In addition, in this example, it was shown that there is a possibility of shrinking a maximum of 160 μm in the row direction and a maximum of 200 μm in the column direction. In one embodiment of the present invention, the second-layer base electrode and the second-layer emitter electrode are integrally formed in a plate shape. Therefore, in this example, the separation distance and the superposition distance close to the maximum value are omitted, that is, the shrinkage is reduced. Was completed. This is because, as shown in FIG. 3, since they are not arranged in a comb shape, only one spacing is required in the present invention.
【0023】本発明によるトランジスターの電極構造に
あっては、第2層ベース電極及び第2層エミッター電極
の面積の一部をボンディングパッドとして使うので、基
本的に選択された部分のボンディングパッドに対応する
部分だけを厚くできる2段階分割手法によって設けてい
るので、必要最低の窒化膜からのストレスに制限するこ
とが出来る。ボンディング時の加圧による、電極への影
響で断線などが起こり安いが、パッドとして用いる部分
は厚くされているのでこれを防止できる。In the electrode structure of the transistor according to the present invention, since a part of the area of the second layer base electrode and the second layer emitter electrode is used as the bonding pad, it basically corresponds to the selected part of the bonding pad. Since it is provided by a two-stage division method that can increase the thickness of only the portion to be formed, it is possible to limit the stress from the minimum necessary nitride film. Disconnection or the like is likely to occur due to the influence on the electrodes due to the pressure during bonding, but this can be prevented because the portion used as the pad is thickened.
【0024】更に本発明によるトランジスターは、2層
配線であって最上部に第2層ベース電極と第2層エミッ
ター電極が存在するので、ワイアーボンディングパッド
として用いられることは当然の事ながら、リボン状又は
リードフレームによるリードに直接接続しシールするL
OC(Lead On Chip)構造の適用に最適で
ある。Further, since the transistor according to the present invention is a two-layer wiring and has a second-layer base electrode and a second-layer emitter electrode at the top, it is naturally used as a wire bonding pad. Or L which is directly connected to the lead by the lead frame and sealed
It is most suitable for application of an OC (Lead On Chip) structure.
【図1】本発明を説明するための平面図(A)及び断面
図(B)である。FIG. 1 is a plan view (A) and a cross-sectional view (B) for describing the present invention.
【図2】本発明を説明するための平面図(A)及び断面
図(B)である。FIG. 2 is a plan view (A) and a cross-sectional view (B) for describing the present invention.
【図3】本発明を説明するための平面図(A)及び断面
図(B)である。FIG. 3 is a plan view (A) and a cross-sectional view (B) for describing the present invention.
【図4】従来のトランジスターの構造を説明するための
平面図(A)及び断面図(B)である。4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional transistor.
【図5】従来のトランジスターの構造を説明するための
平面図(A)及び断面図(B)である。5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional transistor.
【図6】従来のトランジスターの構造を説明するための
平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a structure of a conventional transistor.
Claims (5)
た第一層ベース電極と層間絶縁膜を介して前記第1層ベ
ース電極に対応したスルーホールとそれらを電気的に接
続したベースビアメタル層と層間絶縁膜上に設けられた
平板状の第2層ベース電極とで構成されるベース電極
と、エミッター領域に電気的に接続して設けられた第一
層エミッター電極と層間絶縁膜を介して第一層エミッタ
ー電極に対応したスルーホールとそれらを電気的に接続
したエミッタービアメタル層と層間絶縁膜上に設けられ
た平板状の第2層エミッター電極とで構成されるエミッ
ター電極とで構成されることを特徴とするトランジスタ
ーの電極構造。1. A first layer base electrode electrically connected to a base region, a through hole corresponding to the first layer base electrode via an interlayer insulating film, and a base via electrically connected to the through holes. A base electrode composed of a metal layer and a plate-shaped second layer base electrode provided on the interlayer insulating film, a first layer emitter electrode electrically connected to the emitter region and an interlayer insulating film are provided. Through-holes corresponding to the first-layer emitter electrode via an emitter via metal layer electrically connecting them and an emitter electrode composed of a plate-shaped second-layer emitter electrode provided on the interlayer insulating film. An electrode structure of a transistor, comprising:
状に分割して半導体基板表面に達して配置された事を特
徴とする請求項1記載のトランジスターの電極構造。2. The transistor electrode structure according to claim 1, wherein the base region is divided into islands in the emitter region and is disposed so as to reach the surface of the semiconductor substrate.
「櫛形」に配列されたエミッター領域を有することを特
徴とする請求項1記載のトランジスターの電極構造。3. An "E" type, a "king" type,
2. The transistor electrode structure according to claim 1, comprising emitter regions arranged in a "comb shape".
を介して配置された第2層エミッター電極との重畳部は
予め接続してある第1層ベース電極を有することを特徴
とする請求項1記載のトランジスターの電極構造。4. An overlapping portion on a first layer base electrode and a second layer emitter electrode disposed via an interlayer insulating film has a first layer base electrode connected in advance. The electrode structure of the transistor according to claim 1.
ス電極及び第2エミッター電極はベース領域上で概ね矩
形をした平板状であることを特徴とする請求項1記載の
トランジスターの電極構造。5. An electrode structure for a transistor according to claim 1, wherein said second base electrode and said second emitter electrode disposed on said interlayer insulating film have a substantially rectangular plate shape on said base region. .
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|---|---|---|---|
| JP20988398A JP3510797B2 (en) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | Transistor electrode structure |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007501511A (en) * | 2003-08-02 | 2007-01-25 | ゼテックス・ピーエルシー | Low saturation voltage bipolar transistor |
| CN100394613C (en) * | 2004-03-29 | 2008-06-11 | 三洋电机株式会社 | Semiconductor device |
| CN100413088C (en) * | 2004-03-29 | 2008-08-20 | 三洋电机株式会社 | Semiconductor device |
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| US7880271B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-02-01 | Sanyo Electric Co., Ltd | Semiconductor device with emitter contact holes in a first layer not overlaid by emitter through holes in a second layer |
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| US8809695B2 (en) | 2007-11-27 | 2014-08-19 | Nxp B.V. | Contact structure for an electronic circuit substrate and electronic circuit comprising said contact structure |
-
1998
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