JPH01262654A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置に係り、特にポンディングパッドに
印加されたマイナスのサージに対する保護ダイオードに
関する。

（従来の技術） ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置においては第３図に示すよ
うに半導体チップ（１１）の周辺部分に半導体素子領域
（１２）と引出端子（図示路）とを電気的に接続するた
めにアルミ等で形成された複数のポンディングパッド（
１３）が設けられ、上記半導体素子領域（１２）とはア
ルミ等の配線で接続され、上記引出端子とはボンディン
グワイヤ（図示路）により接続されている。そして、上
記パッド（１３）間には第４図（ａ）及び（ｂ）に示す
ように上記引出端子から印加されたマイナス・サージを
ＧＮＤに流してしまうようなマイナス・サージ保護ダイ
オード（１４）が形成されていて、そのサージ耐圧は゛
マイナス２５０ｖ程度必要とされている。その構造を示
すと、Ｐ型の基板（２）の上記保護ダイオード（１４）
形成予定部分に高濃度の第１導電型（Ｎ型）埋込層（１
５）を熱拡散により形成する。そして上記基板表面に上
記埋込層（１５）よりも低濃度のＮ型の第１領域（１）
をエピタキシャル成長により形成し、この第１領域（１
）の上記パッド（１３）周辺及びマイナス・サージ保護
ダイオード（１４）周辺に素子間分離のために上記基板
（２）表面まで達するアイソレーション層（４）を熱拡
散により形成し、上記パッドの直下に位置する島領域と
上記保護ダイオードの島領域とを形成する。次に上記保
護ダイオード（１４）のカソードとしてのＮ型の拡散！
　（１Ｂ）及びその近傍にアノードとしてのＰ型の拡散
層（１７）を形成する。そしてこれらの表面に絶縁膜（
５）を形成し、この酸化膜（５）の上記Ｎ型の拡散層（
１Ｂ）及び上記Ｐ型の拡散層（１７）の位置する部分を
エツチングし、上記パッド（１３）形成予定部分及びエ
ツチングされた部分にアルミニウムを蒸着し、上記Ｎ型
の拡散層（１６）まで覆うパッド（１３）と上記Ｐ型の
拡散層（１７）に接続された電極を形成する。

このように構成されたパッド（１３）に上記引出端子（
１６）と上記Ｐ型の拡散層（１７）とはＮＰ接合を形成
しているので上記サージ電圧は上記Ｐ型の拡散層（１７
）に流れてこれに接続された電極により上記パッド外に
取り出される。そしてこの電極と接続されたＧＮＤ端子
等にサージ電圧を流すことにより、上記半導体素子領域
（１２）にサージ電圧が流れ込んで、これが破壊される
のを防止していた。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来の半導体装置においては、−２５０
Ｖ程度の耐圧が必要であるために上記保護ダイオード（
１４）のＮ型及びＰ型の拡散Ｊｉ　（１Ｂ）。

（１７）の面積を大きくしなければならず、上記パッド
（１３）直下の島領域のｌ／３〜Ｌ／２の面積の上記保
護ダイオード（１４）のための島領域が必要であった。

そのために、パッド−パッド間の距離の縮小あるいは集
積密度の向上の妨げになっていた。

そこで本発明は、保護ダイオードが占めていた島領域を
無くすることにより集積密度が向上するような半導体装
置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の半導体装置においては、半導体素子に形成され
た第１導電型の第１領域上に絶縁層を介して配線接続用
パッドを形成し、このパッドの実効ボンディング部分以
外の直下の上記第１領域に第２導電型の第２領域を形成
し、上記パッドと上記第２領域とを電気的に接続するよ
うに構成されている。

（作　用） 上述したように構成されたものにおいては、マイナスの
サージが入力されると、上記パッドの実効ボンディング
部分以外の直下に形成された第２導電型の第２領域を通
して上記パッド外に流すことができる。従って、上記パ
ッド外にマイナス・サージ保護ダイオードを形成する必
要が無くなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例を示す半導体装
置である。この図において、Ｐ型の基板（２）と低濃度
の第１導電型（Ｎ型）の第１領域（１）とＰ型のアイソ
レーション層（４）は従来の半導体装置と同様で、上記
Ｎ型の第１領域（１）の四隅で実効ボンディング領域（
８）以外の部分表面にＮ型の第２領域（３）が拡散によ
り形成されている。このＮ型の第２領域（３）は上記実
効ボンディング領域（８）以外ならばどこに形成しても
かまわないが、所望のサージ耐圧を得るためには上記実
効ボンディング領域（８）以外の四隅すべてに形成する
のが好ましい。また、多少第２領域（３）が実効ボンデ
ィング領域（８）にかかってもサージ耐圧に影響ない。

そして、上記第１領域（１）及びアイソレーション層（
４）の主面には、約５０００人の絶縁膜（５）が形成さ
れ、上記アイソレーション層（４）の電極形成予定部分
及び上記Ｎ型の第２領域（３）と配線接続用パッド（６
）とのコンタクト部分がフォトエツチングにより開孔さ
れている。この上記アイソレーション層（４）の電極（
７〉及び上記パッド（６）の形成予定部分以外にマスク
を形成して、アルミニウムを蒸着することにより上記電
極（７）及び上記パッド（８）を形成する。

このように構成された半導体装置の上記パッド（６）に
マイナス２５０Ｖ程度のマイナス・サージ電圧が印加さ
れると、上記Ｎ型の第２領域（３）がカソードとして、
上記Ｐ型のアイソレーション層（４）がアノードとして
機能するＰＮ接合を形成するので、上記サージ電圧はこ
のＰＮ接合を通り、上記アイソレーション層（４）より
引き出された電極（７）と配線により接続された上記半
導体装置外部、例えば図示しないＧＮＤパッドに流され
る。

本実施例の効果は、パッド（６）の島領域以外にマイナ
ス・サージ保護ダイオード用の島領域を形成する必要が
ないので、チップサイズを変えない場合この領域を有効
利用し半導体素子等を形成でき、設計の自由度が増し集
積密度を向上させることができる。また、チップサイズ
を縮小する場合にもパッド−パッド間の距離を縮めるこ
とができるのでチップサイズの縮小も可能となる。

上記Ｎ型の第２領域（３）を上記第１領域（１）内に形
成するというだけならば、上記第１領域（１）の上記実
効ボンディング部分（８）直下に形成すれば、相当大き
な面積を有する第２領域（３）を形成することができ、
またサージ耐圧をより大きくすることも可能となる。と
ころで、本発明者は、本発明に至る過程において、上記
実効ボンディング部分（８）直下に上記第２領域（３）
を形成した半導体装置について考察し、第２図（ａ）及
び（ｂ）に示すようにものを考えてみた。しかしながら
この場合、パッド（６）にボンディングワイヤをボンデ
ィングする際にボンダーにより上記パッド（６）に上記
ワイヤを打ち込むために、上記パッド（６）直下イ舒 に形成された上記第２領域（１０）がその麻撃により破
壊され所望のサージ特性が得られなかった。そのため、
当初の意図に反してサージ耐圧をより大きくすることは
おろか所望のサージ耐圧すら得られなくなってしまった
。上記実施例は、以上の考察の結果にもとづいて得られ
たものである。

以上詳述した実施例においてはパッド（６）の実効ボン
ディング部分（８）直下以外の四隅に第２領域（３）を
形成したが、所望のサージ耐圧が得られるのであれば四
隅全部に上記第２領域を形成しなくともよい。また、本
実施例では単層構造のパッド（６）を用いて説明したが
、もちろん多層構造であってもかまわない。

［発明の効果コ 本発明は、以上説明してきたように、パッドの実行ボン
ディング部分外直下の第１導電型の第１領域の内部に第
１導電型の第２領域を形成するように構成したことによ
り、上記第１領域外にマイナス・サージ保護ダイオード
の島領域を形成する必要が無くなり集積密度を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例を示す半導体装置
の平面図、同図（ｂ）はその断面図、第２図（ａ）は実
効ボンディング部分直下に第２領域を形成した場合の平
面図、同図（ｂ）はその断面図、第３図は半導体チップ
の概略平面図、第４図（ａ）は従来の半導体装置の平面
図、同図（ｂ）はその断面図である。 １・・・第１領域、　　３・・・第２領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体素子に形成された第１導電型の第１ 領域と、この第１領域上に絶縁層を介して形成された配
   線接続用パッドと、このパッドの実効ボンディング部分
   外直下の前記第１領域に形成された上記第１領域よりも
   高濃度の第１導電型の第２領域とを有し、前記パッドと
   前記第２領域とは電気的に接続されていることを特徴と
   する半導体装置。