JPH02266572A - 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 本発明は半導体装置に関し、さらに詳述すれば、外部か
らの静電気に対して保護効果の高いチップ上に形成され
たダイオード構造に関するものである。

従来の技術 集積回路半導体装置はその取り扱い過程で静電気が外部
端子リードを介して外囲部内に収納された半導体チップ
に印加されることにより、集積回路を構成する素子を破
壊する、いわゆる静電気破壊故障を発生しやすく、中で
もダイオードの接合破壊は最も多い静電気破壊故障の１
つである。このため外部端子への引き出し用としてチッ
プ周辺部に形成された電極に金属配線パターンによって
直結されたダイオードの場合、静電気によるダメージを
最も受けやすいことから、静電気対策が構造的にとられ
ていた。

従来のダイオードの静電気対策構造について第４図のＰ
型導電層領域内にＮ型の導電層領域を設けたダイオード
の場合を例に説明する。同図においてＰ型導電層１およ
びＮ型導電層２はダイオード素子上部に配置された２つ
の金属配線３，４にコンタクト５，６を介してそれぞれ
電気的に結線された構造になっている。このダイオード
構造において接合部はほぼＮ型導電層２の平面形状と−
致する。従来、静電気により金属配線４からダイオード
に印加された電荷はほぼ接合部全面すなわちＮ型導電層
２の平面形状全体を流れてＰ型厚電層１に入り、コンタ
クト５を介して金属配線３に逃げるものと説明されてい
た。このため、同図のようにできるだけＮ型導電層２の
平面面積を大きくすることで静電気印加時の接合面の実
効電流密度を低下させ、ダイオードの静電気耐量を向上
させる方法がとられていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、このように接合面積を大きくすることによるダ
イオードの静電気耐量の改善は言うまでもなく素子面積
の増大を招き、最終的にチップ面積の縮小化の妨げにな
る場合があった。また、期待したほど静電気耐量が改善
しないことがあり、効果的な静電気耐量改善手法の開発
が望まれていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、筏状は静電
気により印加された電荷が接合部全面２ではなく、Ｎ型
導電層引き出し用コンタクト６とＰ型厚電層引き出し用
コンタクト５の間に位置する接合部７を横断的に流れる
ことを見い出した上で効果的なダイオードの静電気耐量
改善構造を提供するものである。

課題を解決するための手段 前記問題点を解決するため、本発明は、Ｎ型導電層引き
出し用コンタクトとＰ型厚電層引き出しコンタクト部の
平面形状が前記両コンタクト間に位置する接合部とほぼ
平行する形で細長く形成された構造にしたものである。

作用 本発明によると、静電気によりダイオードに印加された
電荷の放電が接合面積全体ではなく両コンタクト間に位
置する接合部を横断的に流れることに着眼し、両コンタ
クト部の平面形状を接合部に沿って細長く形成した構造
であるので、この構造によって静電気印加時に接合部を
横断的に流れる実効的な電流密度を低下させることがで
き、また従来行なわれていた接合面精の単純な拡大手法
を取る必要はなく、結果的に効率的にダイオードの静電
耐量を改善することができる。

実施例 次に本発明を実施例により説明する。

第１図はＰ型導電層領域８内にＮ型導電層領域９を設け
た構造の本発明による最も基本的なダイオードの平面図
である。同図においてＰ型厚電層引き出しコンタクト１
０とＮ型導電層引き出しコンタクト１１は接合部１２と
平行して細長く形成された構造になっている。長手方向
のコンタクト長としては５０μｍ以上あれば十分な静電
気耐量がほぼ得られる。

第２図は、第１図と異なり、コンタクト部を複数の小コ
ンタクト１３を用いて形成した例である。この場合も第
１図の例と同様の効果が得られる。

第３図は本発明を高電位電源用金属配線Ｉ４と低電位電
源用金属配線１５に接合されたダイオード構造に適用し
た例である。高電位電源用金属配！１Ｉ１１４はＮ型導
電領域１６とコンタクト部１７を介して接続され、低電
位電源用金属配線１５はＰ型導電領域１８とコンタクト
１９を介して接続されている。Ｐ型導電領域１８のコン
タクト１９は静電気の放電電流密度を効率良く下げるた
めＮ型導電領域１６のコンタクト部１７の両側に設けら
れた構造になっている。この場合、上記２つの金属配線
１４．１５がチップ内部回路を囲むように並んで配置さ
れている場合に特に効果的に適用できる。

以上説明してきたようなダイオードの引き出し用コンタ
クト構造にすることにより、静電気が印加されても破壊
しにくいダイオードを得ることができる。

なお本実施例ではＰ型導電領域内にＮ型導電領域を設け
たダイオードを用いて説明したが、当然Ｎ型導電領域内
にＰ型導電領域を設けたダイオードに対しても同じ効果
がある。

また、Ｎ型導電層領域とＰ型溝電層領域のコンタクト引
き出し配線が結線される外部端子引寺出し電極は、それ
ぞれ、高電位設定電源端子と低電位設定電源端子である
場合、高電位設定電源端子と外部出力用端子または外部
入力用端子である場合、低電位設定電源端子と外部出力
用端子または外部入力用端子のどの場合のいずれにも適
用が可能である。

発明の効果 以上述べたように、本発明のダイオードを有する半導体
装置により、半導体装置の静電気耐量を著しく改善する
とともに無駄な素子面積の増大防止を図ることが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の実施例ダイオー
ドの平面図、第４図は従来ダイオードの平面図である。 １・・・・・・Ｐ型厚電層領域、２・・・・・・Ｎ型導
電層領域、３・・・・・・Ｐ型導電層からの引き出し配
線、４・・・・・・Ｎ型導電層からの引き出し配線、５
・・・・・・Ｐ型厚電層コンタクト、６・・・・・・Ｎ
型導電層コンタクト、７・・・・・・コンタクト間に位
置する接合部、８・・・・・・Ｐ型厚電層領域、９・・
・・・・Ｎ型導電層領域、１０・・・・・・Ｐ型厚電層
コンタクト、１１・・・・・・Ｎ型導電層コンタクト、
１２・・・・・・コンタクト間に位置する接合部、１３
・・・・・・小コンタクト、１４・・・・・・高電位電
源用金属配線、１５・・・・・・低電位電源用金属配線
、１６・・・・・・Ｎ型導電領域、１７・・・・・・Ｎ
型導電層コンタクト、１８・・・・・・Ｐ型導電領域、
１９・・・・・・Ｐ型厚電層コンタクト。 代理人の氏名　弁理士　粟野正字　ほか１名第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体シリコン基板の表面部に形成されたプレーナ型ダ
   イオードを構成するＮ型導電層領域の電極引き出し用コ
   ンタクト部とＰ型導電層領域の電極引き出し用コンタク
   ト部の平面形状が前記ダイオードの前記両コンタクト間
   に位置するＰＮ接合部とほぼ平行する形で５０μｍ以上
   の長さに細長く形成され、かつ、前記Ｎ型導電層領域と
   Ｐ型導電層領域との各コンタクト引き出し配線がそれぞ
   れ異なる外部端子への引き出し電極に接続されたことを
   特徴とする半導体装置。