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JPH08139318A - 横型電界効果トランジスタ - Google Patents

横型電界効果トランジスタ

Info

Publication number
JPH08139318A
JPH08139318A JP6277294A JP27729494A JPH08139318A JP H08139318 A JPH08139318 A JP H08139318A JP 6277294 A JP6277294 A JP 6277294A JP 27729494 A JP27729494 A JP 27729494A JP H08139318 A JPH08139318 A JP H08139318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
source
drain
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6277294A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Kitamura
明夫 北村
Naoto Fujishima
直人 藤島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP6277294A priority Critical patent/JPH08139318A/ja
Priority to US08/551,353 priority patent/US5633525A/en
Priority to DE19541497A priority patent/DE19541497B4/de
Publication of JPH08139318A publication Critical patent/JPH08139318A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】横型電界効果トランジスタにおいて、オン電圧
の低減を図る。 【構成】横型電界効果トランジスタのソース電極、ドレ
イン電極を部分的に間に絶縁膜を挟んだ二層にし、ソー
ス領域およびドレイン領域のストライプ上に跨がって形
成された二層目電極にソースパッド、ドレインパッドを
設ける。ソース領域、ドレイン領域と一層目電極を接続
するコンタクトと、一層目電極と二層目電極をつなぐ接
続孔とをストライプ上に設けることにより、更に配線抵
抗が低減できる。更に二層目ソース電極の下の一層目ソ
ース電極の幅をプロセス上許される最小にし、その分一
層目ドレイン電極の幅を広くする。逆に二層目ドレイン
電極の下の一層目ソース電極の幅を広くする。また、コ
ンタクトと接続孔とが平面図上で重ならないようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低オン抵抗を必要とす
る例えば電源用IC、モータ駆動用ICなどに適用され
る、半導体基板の一方の主面側にソース電極とドレイン
電極とを有する横型電界効果トランジスタ、とくにその
電極構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器のポータブル化などのた
め、電子機器の低消費電力化、電源電圧の低電圧化の動
きとともに、内蔵されるデバイスの低オン抵抗化の要求
が高まっており、数10mΩ以下という非常に低いオン
抵抗のスイッチング素子に対する需要が増加している。
半導体基板の一方の主面上に、ソース、ドレイン、ゲー
トという三種類の電極をもつ横型の電界効果トランジス
タは、多数の素子の集積化に適し、また、電流が横切る
pn接合が無いので特に低電流範囲でのオン電圧が低い
特長がある。
【0003】従来のMOS(金属−酸化膜−半導体)型
のゲートを有する横型電界効果トランジスタすなわちM
OSFETのチップ100の要部断面図を図10に、平
面図を図11に示す。図10において、p型基板101
の表面層に選択的にpウェル領域103が形成され、そ
のpウェル領域103の表面層の一部にpベース領域1
04が形成され、そのpベース領域104の表面層の一
部にnソース領域105が形成されている。pベース領
域104から少し離れたpウェル領域103の表面層に
nオフセット領域106が形成され、そのnオフセット
領域106の表面の一部に厚いLOCOS酸化膜112
が形成されている。nオフセット領域106の表面層の
pベース領域104から遠い部分にnドレイン領域10
7が形成されている。nソース領域105とnオフセッ
ト領域106とに挟まれたpベース領域104およびp
ウェル領域103の表面上にゲート酸化膜108を介し
て多結晶シリコンからなるゲート電極109が設けられ
ており、また、nソース領域105の上およびpベース
領域上には共通に接触するソースコンタクト114を介
してソース電極110が、nドレイン領域の表面にはド
レインコンタクト115を介してドレイン電極111が
それぞれ設けられている。この横型MOSFETにおい
て、ドレイン電極111・ソース電極110間に電圧を
印加した状態で、ゲート電極109に正の信号を与える
と、ゲート電極109直下のpベース領域104及びp
ウェル領域103の表面層に反転層を生じ、ドレイン電
極111・ソース電極110間に電流が流れる。ゲート
電極109の信号を取り去れば、pベース領域104及
びpウェル領域103の表面層の反転層が消滅し、ドレ
イン電極111・ソース電極110間が遮断される。
【0004】実際の横型MOSFETでは、nソース領
域105とnドレイン領域107とが対向する長さを長
くとれるように、nソース領域105とnドレイン領域
107とをストライプ状に形成し、しかも図10のF−
F’、G−G’線で囲まれた部分を反転、繰り返しして
多数配置し、それぞれの領域に接触する電極をストライ
プ状に設け、更に各ストライプの端を接続した櫛歯状の
電極とすることが多い。nソース領域105とnドレイ
ン領域107とを櫛歯状とすることもある。図10のp
ベース領域104の左側部分は、最外側のpベース領域
であるため、表面が厚いLOCOS酸化膜112で覆わ
れている。更に左側には、この素子の耐圧を担う耐圧構
造部があるが、本発明の趣旨とは直接関係しないので図
示および記述を省略する。図11において、点線が図1
0のnソース領域105、nドレイン領域107とそれ
ぞれ接触しているソースコンタクト114、ドレインコ
ンタクト115、太線がソース電極110とドレイン電
極111である。ソース電極110とドレイン電極11
1との端の部分には、ワイヤボンディングのためパッシ
ベーション膜で覆われていないソースパッド116、ド
レインパッド117が設けられている。124はゲート
電極109と接続されているゲートパッドである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】要求オン抵抗が低下す
るにつれ、外部配線用の電極部までの途中部分でのオン
抵抗、すなわち配線抵抗の全オン抵抗に占める割合であ
る配線抵抗比率が無視出来なくなりつつある。これに対
し、R.K.Williams氏らの報告に示されたよ
うに、電流の下流へ向かうほど金属配線幅を広くし、配
線抵抗を低減しようという試みもなされている〔アイ
イー イー イー トランズアクションオン エレクト
ロン デバイセズ誌38巻、7号、1590頁、199
1年参照〕。しかし、この方法では、前述した数10m
Ωという低オン抵抗を満足することは難しく、逆にチッ
プ面積の拡大により、コスト上昇につながると言う問題
を有している。
【0006】以上の問題に鑑み、本発明の目的は、チッ
プ面積を増大させずに配線抵抗を低減した横型電界効果
トランジスタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明の横型電界効果トランジスタは、ソース電極とド
レイン電極とがそれぞれ部分的に間に層間絶縁膜を挟ん
だ二層の電極からなり、ソース領域と一層目ソース電
極、ドレイン領域と一層目ドレイン電極とがそれぞれソ
ースコンタクト、ドレインコンタクトを介して接続さ
れ、更に一層目ソース電極と二層目ソース電極、一層目
ドレイン電極と二層目ドレイン電極とがそれぞれ層間絶
縁膜に設けられたソース接続孔、ドレイン接続孔を介し
て接続され、ソース領域およびドレイン領域のストライ
プ上に跨がって形成された二層目電極にワイヤボンディ
ング用パッドが設けられているものとする。
【0008】特に、二層目ソース電極の下には一層目ソ
ース電極への接続孔だけが形成され、逆に二層目ドレイ
ン電極の下には一層目ドレイン電極への接続孔だけが形
成されていることが有効である。更に、一層目ソース電
極と二層目ソース電極とをつなぐ接続孔が、ソース領域
のストライプの上方にあり、一層目ドレイン電極と二層
目ドレイン電極とをつなぐ接続孔が、ドレイン領域のス
トライプの上方にあるものとするのがよい。
【0009】また、一層目ソース電極とソース領域とを
つなぐソースコンタクトと一層目ソース電極と二層目ソ
ース電極とをつなぐソース接続孔とが平面図上でずらし
て形成され、一層目ドレイン電極とドレイン領域とをつ
なぐドレインコンタクトと一層目ドレイン電極と二層目
ドレイン電極とをつなぐドレイン接続孔とが平面図上で
ずらして形成されているものとする。
【0010】また、二層目ドレイン電極の下の一層目ソ
ース電極の幅が一層目ドレイン電極の幅より広く、二層
目ソース電極の下の一層目ドレイン電極の幅が一層目ソ
ース電極の幅より広くすることもよい。
【0011】
【作用】上記の手段を講じ、ソース電極とドレイン電極
とがそれぞれ部分的に間に層間絶縁膜を挟んだ二層の電
極からなり、ソース領域、ドレイン領域、一層目電極、
二層目電極が適宜接続され、ソース領域およびドレイン
領域のストライプの上方に形成された二層目電極にワイ
ヤボンディング用パッドが設けることによって、ボンデ
ィングパッドのための特別な面積を必要としないため、
横型電界効果トランジスタのチップを小型化でき、逆に
いうと同じ面積のチップでは、ソース領域、ドレイン領
域を広くとれるのでオン抵抗を低くできるだけでなく、
電極配線の引回し距離も大幅に削減でき、オン抵抗を低
減できる。
【0012】特に、二層目ソース電極の下には一層目ソ
ース電極への接続孔だけが形成され、逆に二層目ドレイ
ン電極の下には一層目ドレイン電極への接続孔だけが形
成されていれば、二層目ソース電極、二層目ドレイン電
極を広くでき、ボンディングパッドも広くできるので、
太いワイヤがボンディングできる。更に、一層目ソース
電極と二層目ソース電極とをつなぐ接続孔が、ソース領
域のストライプの上方にあり、一層目ドレイン電極と二
層目ドレイン電極とをつなぐ接続孔が、ドレイン領域の
ストライプの上方にあるものとすれば、電極配線の引回
し距離が大幅に削減でき、配線抵抗の低減に寄与する。
【0013】また、一層目ソース電極とソース領域とを
つなぐソースコンタクトと一層目ソース電極と二層目ソ
ース電極とをつなぐソース接続孔とを平面図上でずらし
て形成し、一層目ドレイン電極とドレイン領域とをつな
ぐドレインコンタクトと一層目ドレイン電極と二層目ド
レイン電極とをつなぐドレイン接続孔とが平面図上でず
らして形成すれば、一層目電極上を平滑化する作業が不
要になるので、製造が容易になる。
【0014】二層目ドレイン電極の下の一層目ソース電
極の幅を一層目ドレイン電極の幅より広く、二層目ソー
ス電極の下の一層目ドレイン電極の幅を一層目ソース電
極の幅より広くすると、例えば、ソースパッド直下は、
直接バルクから上方のソースパッドへ電流が流れるた
め、一層目ソース電極の幅は、最小ルールで形成可能で
あり、これにより一層目ドレイン電極の幅を増大させる
ことができ、ドレイン配線抵抗が減少する。また、同様
にして、ドレインパッド直下のソース配線幅を最大限に
とることにより、ソース配線抵抗を減少させることがで
きる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。図2は、本発明の第一の実施例の横型
MOSFETのチップ200の電極配置を表す平面図で
ある。このデバイスは横型nチャネルDMOSFETで
ある。この図2のA−A’線に沿った断面図を図3に示
す。図3において、p型基板201の表面層の一部にp
ウェル領域203が形成され、そのpウェル領域203
の表面層の一部にpベース領域204とnソース領域2
05とが、ゲート電極209の端を利用してセルフアラ
インに形成されている。pベース領域204から少し離
れたpウェル領域203の表面層の一部にnオフセット
領域206がその表面上に厚いLOCOS酸化膜212
を伴って形成されている。LOCOS酸化膜212のp
ベース領域205より遠い側のnオフセット領域206
の表面層にnドレイン領域207が形成されている。n
ソース領域205とnオフセット領域206とに挟まれ
たpベース領域204およびpウェル領域203の表面
上にゲート酸化膜208を介して多結晶シリコンからな
るゲート電極209が設けられており、また、nソース
領域205の上およびpベース領域204の上には、共
通に接触するソースコンタクト214を介して一層目ソ
ース電極210が、設けられている。一方、nドレイン
領域207の上には、ドレインコンタクト215を介し
て一層目ドレイン電極211が設けられている。一層目
ソース電極210は、層間絶縁膜213の上に延びてい
て、ソースコンタクト214より幅が広く、一層目ドレ
イン電極211も、層間絶縁膜213の上に延びてい
て、ドレインコンタクト215より幅が広い。但し一層
目ソース電極210と一層目ドレイン電極211との間
は層間絶縁膜213で分離されていて、接続はしていな
い。更に一層目ソース電極210および一層目ドレイン
電極211の上方に、層間絶縁膜223を介して二層目
ドレイン電極219が設けられている。一層目ドレイン
電極211と二層目ドレイン電極219とは、図のA−
A’断面では接続されていない。二層目ドレイン電極2
19の上に更にパッシベーション膜が形成されている
が、この断面図の部分では除去されて、ドレインパッド
217になっている。なお図3のpベース領域205は
櫛歯状に形成されたうちの端のものであるので、pベー
ス領域204の左上部分にはnソース領域がなく、LO
COS酸化膜212となっている。他の部分は図の点線
の範囲内を反転、繰り返しした構成となっている。
【0016】図2において、太線および太破線で表され
た電極が二層に形成されている。図の太破線は下側の一
層目の電極であり、一層目ソース電極210と一層目ド
レイン電極211とが交互に櫛歯状に配置されている。
太破線内の細い点線は、ストライプ状のnソース領域2
05、nドレイン領域207と接触するソースコンタク
ト214、ドレインコンタクト215を示している。図
の上方の太線は上側の二層目ドレイン電極219であ
り、下方の太線は二層目ソース電極218である。ここ
で、太破線の一層目電極と太線の二層目電極とは、ソー
ス領域のストライプ同士、或いはドレイン領域のストラ
イプ同士をつなぐように形成された、斜線を施したソー
ス接続孔220とドレイン接続孔221で接続されてい
る。その他の部分は層間絶縁膜223で絶縁されてい
る。二層目ソース電極218および二層目ドレイン電極
219上の大部分はパッシベーション膜が除去されて、
それぞれ細線で示したようなソースパッド216、ドレ
インパッド217とされ、ワイヤボンディングが可能と
なっている。また、224はゲート電極209と接続し
ているゲートパッドである。電界効果トランジスタは、
電圧駆動型であり、制御用の電流はそれほど必要としな
いので、ゲートパッド224は余り大きくなくてよく、
また、チップ200の端にあってもよい。
【0017】この第一の実施例の横型MOSFETの動
作は、図10で説明した従来の横型MOSFETと全く
同様に行うことができる。しかもソースパッド216、
ドレインパッド217が、ソース領域およびドレイン領
域のストライプ上に形成されるので、大幅な面積の縮小
が可能になる。逆に、同じチップ面積のデバイスを考え
れば、電流を流す活性領域を広くできるのでオン電圧を
低減できる。
【0018】図4に本発明の第二の実施例の横型MOS
FETのチップ300の電極配置を表す平面図を示す。
このデバイスは横型nチャネルDMOSFETである。
この図4のB−B’線、C−C’線に沿った断面図をそ
れぞれ図5および図6に示す。図5において、p型基板
301の表面層の一部にpウェル領域303が形成さ
れ、そのpウェル領域303の表面層の一部にpベース
領域304、nソース領域305、nオフセット領域3
06、LOCOS酸化膜312、nドレイン領域30
7、ゲート酸化膜308、ゲート電極309を有し、n
ソース領域305の上およびpベース領域304の上に
は、共通に接触するソースコンタクト314を介して一
層目ソース電極310が、一方、nドレイン領域307
の上には、ドレインコンタクト315を介して一層目ド
レイン電極311が設けられているのは、第一の実施例
と同様である。更に一層目ソース電極310および一層
目ドレイン電極311の上方に、層間絶縁膜323を介
して二層目ドレイン電極319が設けられているが、一
層目ドレイン電極311とドレイン接続孔321で接続
されている点が違っている。
【0019】図6のC−C’線に沿った断面図では、一
層目ソース電極310および一層目ドレイン電極311
の上方に、第二層間絶縁膜323を介して二層目ソース
電極318が設けられていて、ソース接続孔320を介
して一層目ソース電極310と接続されている。図4に
おいて、太線および太破線で表された電極が二層に形成
されている。図の太破線は下側の一層目の電極であり、
一層目ソース電極310と一層目ドレイン電極311と
が交互に配置されている。太破線内の細い点線は、スト
ライプ状のnソース領域305、nドレイン領域307
と接触するソースコンタクト314、ドレインコンタク
ト315を示している。図の上方の太線は上側の二層目
ドレイン電極319であり、下方の太線は二層目ソース
電極318である。ここで、太破線の一層目電極と太線
の二層目電極とは、ソース領域のストライプ、或いはド
レイン領域のストライプの上方に形成された、斜線を施
したソース接続孔320とドレイン接続孔321で接続
されている。その他の部分は層間絶縁膜323で絶縁さ
れている。二層目ソース電極318および二層目ドレイ
ン電極319上の大部分はパッシベーション膜が削除さ
れて、それぞれソースパッド316、ドレインパッド3
17とされ、ワイヤボンディングが可能となっている。
また、ソース、ドレイン間にゲートを形成する。
【0020】この第二の実施例の横型MOSFETの動
作は、図10の従来の横型MOSFETと全く同様に行
うことができる。しかもソースパッド316、ドレイン
パッド317が、図2の第一の実施例と同様に、ソース
領域およびドレイン領域のストライプ上に形成されるの
で、大幅な面積の縮小が可能になる。逆に、同じチップ
面積のデバイスを考えれば、電流を流す活性領域を広く
できるのでオン電圧を低減できる。更に、一層目電極と
二層目電極とをつなぐソース接続孔320、ドレイン接
続孔321が二層目電極の直下にあるので、ソースパッ
ド316の下のソース領域からの電流は二層目ソース電
極318まで上下に流れるだけで、その距離は非常に短
く、配線抵抗は極めて小さくできる。またドレインパッ
ド317の下のドレイン領域307から二層目ドレイン
電極319まで流れる電流についても同様であり、配線
抵抗は極めて小さくできる。
【0021】図1に本発明の第三の実施例の横型MOS
FETのチップ400の電極配置を表す平面図を示す。
このデバイスは横型NチャネルDMOSFETである。
この図1のD−D’線、E−E’線に沿った断面図をそ
れぞれ図7および図8に示す。以下、半導体基板部分の
構造は同じなので記述を省略し、主に電極部分について
述べる。図7において、nソース領域405の上および
pベース領域404の上には、共通に接触するソースコ
ンタクト414を介して一層目ソース電極410が、設
けられている。一方、nドレイン領域407の上方に
は、一層目ドレイン電極411が設けられているが、図
の断面では接触していない。一層目ソース電極410
は、層間絶縁膜413の上に延びていて、ソースコンタ
クト414より幅が広い。但し一層目ソース電極410
と一層目ドレイン電極411との間は層間絶縁膜413
で分離されていて、接続はしていない。更に一層目ソー
ス電極410および一層目ドレイン電極411の上方
に、層間絶縁膜423を介して二層目ドレイン電極41
9が設けられていて、ドレイン接続孔421で一層目ド
レイン電極411と接続されている。二層目ドレイン電
極419の上に更にパッシベーション膜が形成されてい
るが、この断面図には示されていない。
【0022】図1におけるE−E’線に沿った断面図、
図8では、nドレイン領域407の上にはドレインコン
タクト415で接触する一層目ドレイン電極411が、
設けられている。一方、nソース領域405の上方に
は、一層目ソース電極410が設けられているが、図の
断面では接触していない。一層目ドレイン電極411
は、層間絶縁膜413の上に延びていて、ドレインコン
タクト415より幅が広い。但し一層目ソース電極41
0と一層目ドレイン電極411との間は層間絶縁膜41
3で分離されていて、接続はしていない。更に一層目ソ
ース電極410および一層目ドレイン電極411の上方
に、層間絶縁膜423を介して二層目ソース電極418
が設けられていて、ソース接続孔420で一層目ソース
電極410と接続されている。図7と同様に、二層目ソ
ース電極418の上に更にパッシベーション膜が形成さ
れているが、この断面図には示されていない。
【0023】図1において、太線および太破線で表され
た電極が二層に形成されている。図の太破線は下側の一
層目の電極であり、一層目ソース電極410と一層目ド
レイン電極411とが交互に配置されている。太破線内
の細い点線は、ストライプ状のnソース領域405、n
ドレイン領域407と接触するソースコンタクト41
4、ドレインコンタクト415を示している。図の上方
の太線は上側の二層目ドレイン電極419であり、下方
の太線は二層目ソース電極418である。ここで、太破
線の一層目電極と太線の二層目電極とは、斜線を施した
ソース接続孔420とドレイン接続孔421で接続され
ている。その他の部分は層間絶縁膜423で絶縁されて
いる。このとき、二層目ドレイン電極419の直下のソ
ースコンタクト414は、図のように直線状に形成さ
れ、同様に二層目電極418の直下のドレインコンタク
ト415も、直線状に形成される。また、二層目ドレイ
ン電極419の直下のドレインコンタクト415、ドレ
イン接続孔421は、図のように交互に形成され、同様
に二層目ソース電極418の直下のソースコンタクト4
14、ソース接続孔420も交互に形成される。そし
て、二層目ソース電極418および二層目ドレイン電極
419上の大部分はパッシベーション膜が削除されて、
それぞれソースパッド416、ドレインパッド417と
され、ワイヤボンディングが可能となっている。また、
ソース、ドレイン間にゲートを形成する。
【0024】このようにソースコンタクト414とソー
ス接続孔420、ドレインコンタクト415とドレイン
接続孔421とを交互に形成するのは、次の理由によ
る。すなわち、ソースコンタクト414に一層目ソース
電極214を重ねた部分では、図7の断面図に示したよ
うに、ソースコンタクト420の部分で凹みがちにな
る。更にその上に層間絶縁膜423を形成し、その層間
絶縁膜423にソース接続孔420を設け、二層目ソー
ス電極218を堆積したとき、ソース接続孔420を完
全に埋めることは中々むずかしく、一層目ソース電極2
14と二層目ソース電極218との間の接触抵抗が大き
くなることがある。この問題をさけるためには、ソース
コンタクト414の充填を完全にし、一層目ソース電極
214の上を平坦化するような工程が必要になる。その
ような工程の複雑化をさけるため、ソースコンタクト4
14とソース接続孔420を重ねないことにした。同じ
理由で、ドレインコンタクト415とドレイン接続孔4
21とも重ねていない。図4の第二の実施例にくらべ
て、ソース接続孔420、ドレイン接続孔421の断面
積は減少するが、一層目電極と二層目電極との間の距離
は短いため、この影響はそれほど大きくない。
【0025】上記構造のnチャネルの横型MOSFET
を試作した。ソース領域のストライプ中心とドレイン領
域のストライプ中心間の距離は、ほぼデバイスの耐圧ク
ラスで決まり、この素子では7.8μmとした。一層目
ソース電極410と一層目ドレイン電極411の幅は、
3.3μm(片側)、間隔は1.2μmとした。素子サ
イズは、たて1.5mm、横3.4mmであり、面積は
5.1mm2 である。素子内部の単位面積当たりのオン
抵抗は0.2Ωmm2 、第一層目アルミニウム配線のシ
ート抵抗は、0.02Ω/□であるので、素子内部のオ
ン抵抗は40mΩ、一層目電極のアルミニウム膜の抵抗
は10mΩであり、全体のオン抵抗は50mΩであっ
た。
【0026】同じデバイスサイズ(パッド面積を含めな
い)で、図11に示した従来構造のnチャネル横型MO
SFETでは、一層目電極の配線抵抗は二倍の20mΩ
であったので、従来よりオン抵抗が20%削減できた。
また、従来構造ではパッド面積が必要であったが、本発
明のMOSFETではそのパッド部分だけ、すなわち、
3.4mm×0.2mm=1.36mm2 、つまり、チ
ップ面積が27%削減できた。また、本構造では、チッ
プ面積を減らした上に、従来の直径50μmのワイヤに
比べてずっと太いワイヤ径500μmのボンディングワ
イヤを張ることができ、ワイヤボンディング抵抗を大幅
に低減することができた。
【0027】図9に、本発明の第四の実施例の横型MO
SFETのチップ500の電極配置図を示す。図1の第
三の実施例と同様にソース、ドレイン領域をストライプ
状に形成し、配線構造もほぼ同様である。ここで、二層
目ソース電極518の下の一層目ソース電極510の幅
は、ソースコンタクト514からのオーバーラップ分と
してデザインルールの最小値である0.8μmを加えて
1.3μmである。耐圧クラスは同じで、ソース・ドレ
イン両領域のストライプ中心間の距離は変わらないの
で、一層目ドレイン電極511の幅は5.3μmと増大
できる。同様に、二層目ドレイン電極519の下の一層
目ソース電極510の幅も5.3μmと増大できる。従
って、第三の実施例と同じサイズのたて1.5mm、横
3.4mmの素子では、配線抵抗は32%低減され、
5.8mΩであった。この構造により、全体のオン抵抗
は45.8mΩとなり、8.4%低減された。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の横型電界効
果トランジスタの構造とすれば、下記する効果を奏す
る。ソース電極、ドレイン電極を二層にすることによ
り、ソース領域、ドレイン領域のストライプ上にソース
パッド、ドレインパッドを形成できて、チップ面積を縮
小できる。逆に、チップ面積の増加無しにソース領域、
ドレイン領域を増やして、オン抵抗を低減することがで
きる。また、パッド面積を大きくとれるためワイヤ径の
太いボンディングワイヤを張ることができ、ワイヤ部分
での配線抵抗の低減も可能である。ソース領域、ドレイ
ン領域のストライプ上に接続孔を設けることにより、電
極配線の引回し距離を削減できるため、配線抵抗の低減
が可能である。特に、一層目電極から下のコンタクト
と、一層目電極と二層目電極とをつなぐ接続孔とをずら
して形成する構造は、製造上の困難が少なく有利であ
る。更に、二層目ソース電極の下の一層目ソース電極、
二層目ドレイン電極の下の一層目ドレイン電極の幅を最
小にし、逆にそれぞれ一層目ドレイン電極、一層目ソー
ス電極の幅を最大限にすれば、配線抵抗のさらなる低減
が可能である。従来、配線抵抗の低減のためには、スト
ライプの長さがネックとなり、これからデバイスサイズ
を決定せざるを得なかったが、本発明による配線抵抗の
低減により、デバイス設計の自由度が増加すると言う効
果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第三の実施例の横型MOSFETの平面
【図2】本発明第一の実施例の横型MOSFETの平面
【図3】図2のA−A’線に沿った断面図
【図4】本発明第二の実施例の横型MOSFETの平面
【図5】図4のB−B’線に沿った断面図
【図6】図4のC−C’線に沿った断面図
【図7】図1のD−D’線に沿った断面図
【図8】図1のE−E’線に沿った断面図
【図9】本発明第四の実施例の横型MOSFETの平面
【図10】従来の横型MOSFETの要部断面図
【図11】従来の横型MOSFETの平面図
【符号の説明】 100、200、300、400、500横型MOSF
ETチップ 101、201、301 p型基板 103、203、302 pウェル領域 104、204、303、404pベース領域 105、205、305、405nソース領域 106、206、306 nオフセツト領域 107、207、307、407nドレイン領域 108、208、308 ゲート酸化膜 109、209、309 ゲート電極 110 ソース電極 111 ドレイン電極 112、212、312 LOCOS酸化膜 113、213、313、413層間絶縁膜 114、214、314、414、514ソースコンタ
クト 115、215、315、415ドレインコンタクト 116、216、316 ソースパッド 117、217、317 ドレインパッド 124、224、324 ゲートパッド 210、310、410、510一層目ソース電極 211、311、411、511一層目ドレイン電極 218、318、418、518二層目ソース電極 219、319、419、519二層目ドレイン電極 220、320、420 ソース接続孔 221、321、421 ドレイン接続孔 223、323、423 層間絶縁膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板の一方の主面にソース電極とド
    レイン電極とを有するものにおいて、ソース電極とドレ
    イン電極とがそれぞれ部分的に間に層間絶縁膜を挟んだ
    二層の電極からなり、ソース領域と一層目ソース電極、
    ドレイン領域と一層目ドレイン電極とがそれぞれソース
    コンタクト、ドレインコンタクトを介して接続され、更
    に一層目ソース電極と二層目ソース電極、一層目ドレイ
    ン電極と二層目ドレイン電極とがそれぞれ層間絶縁膜に
    設けられたソース接続孔、ドレイン接続孔を介して接続
    され、ソース領域およびドレイン領域のストライプ上に
    跨がって形成された二層目電極にワイヤボンディング用
    パッドが設けられていることを特徴とする横型電界効果
    トランジスタ。
  2. 【請求項2】二層目ソース電極の下には一層目ソース電
    極への接続孔だけが形成され、二層目ドレイン電極の下
    には一層目ドレイン電極への接続孔だけが形成されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の横型電界効果トラ
    ンジスタ。
  3. 【請求項3】一層目ソース電極と二層目ソース電極とを
    つなぐ接続孔が、ソース領域のストライプの上方にあ
    り、一層目ドレイン電極と二層目ドレイン電極とをつな
    ぐ接続孔が、ドレイン領域のストライプの上方にあるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の横型電界効果トランジ
    スタ。
  4. 【請求項4】一層目ソース電極とソース領域とをつなぐ
    ソースコンタクトと一層目ソース電極と二層目ソース電
    極とをつなぐソース接続孔とが平面図上でずらして形成
    され、一層目ドレイン電極とドレイン領域とをつなぐド
    レインコンタクトと一層目ドレイン電極と二層目ドレイ
    ン電極とをつなぐドレイン接続孔とが平面図上でずらし
    て形成されていることを特徴とする請求項3に記載の横
    型電界効果トランジスタ。
  5. 【請求項5】二層目ドレイン電極の下の一層目ソース電
    極の幅が一層目ドレイン電極の幅より広く、二層目ソー
    ス電極の下の一層目ドレイン電極の幅が一層目ソース電
    極の幅より広いことを特徴とする請求項1ないし4のい
    ずれかに記載の横型電界効果トランジスタ。
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