JPS6014452A - 高耐圧半導体集積装置 - 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】 本発明は、高耐圧半導体集積装置に適したスル−ホール
用電極の平面形状に関するものである。

従来よシ、半導体集積装置において第１層金属配線と第
２層金属配線を接続する場合には、これらの金属配線を
分離する絶縁層中に穴（いわゆるスルーホール）を開け
、この穴を介して両金属配線を接触させるという構成が
一般的にとられている０ 第１図はこの種の半導体集積装置の従来例の平面図を示
すものであシ、また、第２図は第１図におけるＡ−Ａａ
での断面図を示すものである。

第１図と第２図は、ダイオードαの陽極ｒ、とラテラル
ｐｎｐ　）ランジスタβのコレクタｒ３とを第１層金属
配線ａ２＋ａ３によって接続するにあだシ、第１層金属
配ｍｔ＋との接触を避けるために、スルーホールｂ、、
　ｂ２を介して、第１層金属配線ｔ２により接続するよ
うにしたものである。ここで、ａ、〜ａ。

およびｌ、は第１層金属配線であシ、Ｌ２は第２層金属
配線、ｂｌとｂ２はスルーホール、Ｃ１とＣ２は分離用
絶縁層である。また、ｒ、とｒ３およびｒ４はｐ形半導
体領域、ｒ２とｒ５はｎ形半導体領域、ｒｏは分離領域
である。以後、ｒ２とｒ、を特に分離島と書くことにす
る０ 従来は、スルーホール直下の第１層金属配線とスルーホ
ール直上の第２層金属配線の平面形状を第１図に示すよ
うに、方形（多くの場合正方形）としていた。

一方、半導体領域、たとえば、第１図におけるｐ影領域
ｒ、から引き上げだ金属配線、たとえば、第１図におけ
る第２層金属配線ａ３において、この半導体領域ｒ３が
含まれる分離島すなわち、第１図におけるｘｌ形領域ｒ
、の上方での配線の平面形状の周縁に内角が９０°以下
の角度をなず突部を有すると、上記半導体領域ｒ３と分
離島ｒ、の間に逆バイアスを加えた場合、その９０°以
下の角度をなず突部の直下の上記分離島ｒ５の表面で電
界集中が生ずるので、小さな逆バイアス値で、上記半導
体領域ｒ３と上記分離島ｒ、との間な降伏現象が起きて
しまう。

従って、従来は高耐圧特性を必要とする半導体集積装置
においては、スルーホールの上下の金属配線部分はトラ
ンジスタやダイオードの分離島の上方には設置すること
ができず、これらの分離島の上方から外れた場所に設置
していた。このため分離島間の距離り、が大きくなり半
導体集積装置の寸法が大きくなって、経済性が損われて
しまうという欠点があった。

本発明は、これらの欠点を除去するために、スルーホー
ルの直下と直上の金属配線の平面形状を円形を含む図形
又は、それに近い閉曲線で作られる図形又は内角が９０
度よシ大きく、２７０度よシ小さい角度のみによって作
られる多角形とする高耐圧半導体集積装置を提供するも
のである。

以下図面によシ本発明の詳細な説明する。

第３図と第４図は本発明の実施例であって、第３図は平
面図、第４図は第３図におけるＢ−Ｂａでの断面図であ
る。第３図と第４図で、第１図及び第２図に示したもの
と同一の名称・形状を有するものは、同一の符号を伺し
である。この他、ａ、２ａ＋　ａ３ａは第１層金属配線
、ｔ２ａは第２層金属配線である。

本発明によれば、スルーホールの上下の金属配線の平面
形状が第３図に示すごとく円形を含む図形である（すな
わち９０°以下の内角を有していない）ので、これらの
部分を分離島ｒ２＋ｒ５の上方に設置してもｐ形半導体
領域ｒ３と分離島ｒ５の間に逆バイアスを加えたときに
上記スルーホールの上下の金属配線の直下の分離島ｒ、
の表面で電界の集中が生じない。従って、ｐｎｐ　）ラ
ンジスタβのベースｒ、とコレクタｒ３の間の高耐圧特
性が損われない。

しかも、スルーホールｂ１．　ｂ２を分離島ｒ２＋　ｒ
５の上方に設置することができるので、従来の構成と比
較して分離島ｒ２＋ｒｏ間の距離Ｌ２を小さくすること
ができる。このため、高耐圧半導体集積装置の寸法を小
さくすることができ、経済化が図れる。

以上は電気伝導層として金属層を用いた場合について説
明したが、これ以外にもたとえば高濃度に不純物をドー
ピングしたポリシコン等の電気伝導性のある物質を配線
として用いた場合にも、本発明が適用できることは自明
である。なお、第３図に示す平面形状は、２つの円を長
方形で接続したようなくびれだ形状の場合について示し
だが楕円等のくびれ部が無い形状あるいは、他の多角形
（ただし内角が９０度より太きく２７０度より小さい）
でも、本願発明の主旨は何ら変わることはない。

具体例としては、多角形の場合には５角形以上の形によ
り内角９０°以上の条件を実現することができ、実用上
は頂点部分はエツチングによシ丸みを有するようになる
ので、電界の集中を避けることができる。

さらに、第３図、第４図に示すように、第１層金属配線
のうちリボン状の連結線部分を除きスルーホールの周辺
部分の平面形状が直線部分を含まない円形又は円形に近
似する形状に疫るように形成すれば、耐圧特性は特に良
好である。

以上説明したように、本発明による配線形状を採用した
スルーホールを用いることによシ、トランジスタ等の回
路素子の上方にスルーホールを設置することができる。

従って、配線密度を向上することができるので、特に回
路要素や回路配線の数の多い高耐圧集積装置に本発明を
適用すれば、該集積装置のチップ面積を低減できるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高耐圧半導体集積装置の平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａａ断面に沿う断面図、第３図は本発明
の一実施例を示す平面図、第４図は第３図のＢ−Ｂａに
沿う断面図である。 ａＩ＋　ａ２＋　ａ３＋　ａ４＋　ａ５＋　８２ｍ　＋
　８３Ｍ、ム＋　７２　＋　ｚ、ａ・・金属配線、Ｌ、
、Ｌ２・距離、 ｂ、　ｂ、スルーホール、ｃｌ、ｃ２・・絶縁層、ｒｌ
）＋　ｒ＋＋　１’２＋　ｒ３＋　ｒ４＋　ｒ５”’領
域０特許出願人　日本電信電話公社 代理人　白水常雄 外１名 滝１図 死２図 粥３図 帛４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所要の導電型を有し互いに電気的に分離された島
   状の領域を複数個含む半導体基板上に絶縁層と電気伝導
   層とを少なくとも２層以上積層した構造を有し、該島状
   領域内の所要の部分と他の島状領域内の所要の部分とを
   該電気伝導層と該絶縁層中に設けたスルーホールとによ
   シミ気的に接続する半導体集積装置において、該スルー
   ホールをはさんで上下に形成される前記電気伝導層の平
   面形状が、所要の高耐圧特性を有するように該スルーホ
   ールをその中に含みかつ内角が９０度よシ犬きく２７０
   度よシ小さい角度のみによって作られる多角形または該
   多角形に略々近似できる閉じた曲線で構成されるように
   構成されたことを特徴とする高耐圧半導体集積装置。
2. （２）前記スルーホールが前記島状領域内の上方に位置
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高耐
   圧半導体集積装置。
3. （３）前記スルーホールをはさんで上下に形成される前
   記電気伝導層の平面形状が、該スル−ホールを相互に接
   続するだめの連結部分を除き円形又は円形に近似する形
   状に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の高配圧半導体集積装置。