一种半导体装置。在具有两层电极结构的分立式双极型晶体管中，在第二层基极电极下方配置第一层发射极电极及基极电极。相比第二层电极，第一层电极厚度薄。自第二基极电极下方的动作区域（发射极区域）经由第一层发射极电极而流向第二层发射极电极的电流路径，相比电流向大致正上方被拾取的第二发射极电极下方的电流路径，电阻增高，由此存在芯片内的电流密度不均匀的问题。本发明专利技术的半导体装置将第一基极电极及第一发射极电极全部形成为长条状并交替平行配置，相比第二基极电极的面积，扩展第二发射极电极的面积。由此，因自发射极区域经由第一发射极电极向大致正上方一直被拾取到第二发射极电极的电流路径增加，故可避免芯片整体电流密度不均匀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体装置，特别涉及可以实现晶体管的安全动作区 域的扩大和热散逸的避免、以及电阻成分的降低的半导体装置。
技术介绍
作为分立式双极型晶体管，公知有如下的双极型晶体管，其在由格子 状发射极区域和岛状基极区域构成的动作区域上分别配置有两层基极电极 及发射极电极(例如参照专利文献1 ) 参照图6,以npn型晶体管为例说明现有的半导体装置。图6 (A)是半导体装置IOO整体的平面图，图6 (B)是图6 (A)的 i-i线剖面图，图6(C)是图6(A)的j-j线剖面图。另外，在图6(A)中， 由虚线表示第二层电极。在n+型硅半导体基板51a上例如层叠n-型半导体层51b等而设置集电 极区域。在n-型半导体层51b表面设置作为p型杂质区域的基极区域53, 在基极区域53表面呈格子状地扩散n+型杂质而形成有发射极区域54。由 此，基极区域53被分离为岛状，与发射极区域54交替地配置。另外，被 分离为岛状的结构是表面的结构，比发射极区域54更深地形成的基极区域 53在深区域构成一个连续的区域。以下将在如上所述被分割为岛状的基极 区域和其周边的发射极区域形成的晶体管称为单元，将配置有多个单元的 区域称为动作区域58。与基极区域53及发射极区域54连接的基极电极及发射极电极分别构 成两层结构。第一层基极电极由岛状的第一基极电极56a和长条状(日文 短冊状)的第一基极电极56b构成，并经由设于第一绝缘膜61的接触孔CH1' 与基极区域53接触。岛状的第一基极电极56a和长条状的第一基极电极56b 分别配置于在大致中央将动作区域58分成两部分的区域。第一发射极电极57呈格子状地设于第一基极电极56a、 56b之间，并 经由设于第一绝缘膜61的接触孔CH2'与发射极区域54接触。在第一基极电极56a、 56b及第一发射极电极57上设有第二绝缘膜62, 进而，在其上设有成为第二层的平板状第二基极电极66及第二发射极电极 67。第二基极电极66经由设于第二绝缘膜62的通孔TH1'与岛状的第一基 极电极56a及长条状的第一基极电极56b的端部接触(图6 ( A))。第二发 射极电极67经由设于第二绝缘膜62的通孔TH2'与第一发射极电极57接触 (图6(B))。平板状的第二基极电极66和第二发射极电极67的面积相等， 金(Au)等接合线(未图示)与第二基极电极66及第二发射极电极67连 接。专利文献1:(曰本)特开2000-40703号公报参照图6(C)，在第二基极电极66下方，集电极电流经由第二基极电 极66下方的第一发射极电极57流向第二发射极电极。此时，由于第一层 电极(第一发射极电极57)的厚度比第二层电极(第二发射极电极67)的 厚度薄，因此存在如下问题，即到第二发射极电极67的距离长的电流路径 CP2'、 CP3'，相比第二发射极电极67下方的电流路径CP1',电阻增大。因此，形成集电极电流集中于电流^各径CP1'的倾向，存在芯片的电流 密度变得不均匀的问题。 一旦电流密度变得不均匀，则热散逸的危险增大， 从而产生安全动作区域变窄的问题。另外，根据在接通时产生不动作的单 元这一情况，电阻成分进一步增大，也产生电流密度的不均匀化加重的问 题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述各种问题而作出的，通过如下构成来解决上述问题， 本专利技术的半导体装置，其特征在于，具有 一导电型半导体基板，其构成 集电极区域；逆导电型基极区域，其设于所述基板上； 一导电型发射极区 域，其呈格子状地设于所述基极区域表面；第一绝缘膜，其设于所述基极 区域及所述发射极区域上；长条状(日文短冊状)的第一基极电极，其 与多个所述基极区域接触；长条状的第一发射极电极，其与所述发射极区 域接触；第二绝缘膜，其设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上； 平板状的第二基极电极，其配置于所述第二绝缘膜上；以及平板状的第二 发射极电极，其配置于所述第二绝缘膜上且与所述第二基极电极邻接，所 述第二发射极电极设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上且与所述第一发射极电极接触，所述第二基极电极具有比所述第二发射极电极小 的面积，且设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上并与所述第一 基极电极接触。根据本专利技术，能得到以下效果。第 一 ，通过使平板状的第二发射极电极的面积比第二基极电极的面积 大，从而可以增加配置于第二发射极电极正下方的第一发射极电极的总面 积。由此，可以增加电流路径的电阻值低的区域，可以抑制电流密度的集 中。因此，可谋求芯片的电流密度的均匀化，并可以减小热散逸的危险、 防止安全动作区域的狭小化。另外，由于电流密度分散，能够使在接通时 不动作的单元减少，能够避免有不动作的单元的存在所引起的电流集中及 电阻成分的增加。第二，在实现与现有构成相同的ASO (Area of Safe Operating:安全动 作区域)及电阻值的情况下，可以使芯片尺寸小型化。附图说明图1 (A)是用于说明本专利技术的实施例的平面图，(B)是剖面图，(C) 是剖面图2 (A)是用于说明本专利技术的实施例的平面图，(B)是剖面图，(C) 是剖面图3 (A)是用于说明本专利技术的实施例的平面图，(B)是剖面图，(C) 是剖面图4(A) ~ (B)是用于说明本专利技术的实施例的平面图； 图5 (A)是用于说明本专利技术的实施例的平面图，(B)是剖面图，(C) 是剖面图6 (A)是用于说明现有技术的平面图，(B)是剖面图，(C)是剖面图。附图标记i兌明1 半导体基板 la n+型半导体基板lb n-型半导体层 3基极区域4发射极区域 6 第一基极电极7 第一发射极电极 8 动作区域10半导体元件16第二基极电极16p基极衬垫部16w基极配线部17第二发射极电极17p发射极衬垫部17w发射极配线部21第一绝缘膜22第二绝缘膜26、27 接合线31框架33金属片51半导体基板52n型半导体层53基极区域54发射极区域56第一基极电极57第一发射极电极58动作区域66第二基极电极67第二发射极电极画半导体元件cm基极接触孔CH2发射极接触孔THl基极通孑LTH2发射极通孔具体实施例方式参照图1~图5详细说明本专利技术的实施例。在本实施例中，作为半导体 装置10,以分立元件的npn型双极型晶体管为例进行说明。图1是表示作为本实施例的半导体装置10的构造的图。图1是表示动 作区域的图，图1(A)是平面图，图1 (B)是图1 (A)的a-a线剖面图， 图1 (C)是图1 (A)的b-b线剖面图。半导体基板1是例如通过外延生长等在高浓度n+型半导体基板la上设 置了 n-型半导体层lb的基板，其构成双极型晶体管的集电极区域。基极区域3是设于集电极区域表面的p型扩散区域。在基极区域3的 表面呈格子状扩散n+型杂质而形成发射极区域4。由此，基极区域3被分 离为图中正方形形状所示的岛状。另外，被分离为岛状的结构是表面的结 构，比发射极区域4更深地形成的基极区域3在深区域构成一个连续的区 域(图1 (C))。配置有多个由被分割为岛状的基极区域3和其周边的发射 极区域4形成的单元CL而构成动作区域8。在此， 一个单元CL指的是由一个基极区域3和与其相接且包围外侧的 发射极区域4构成的区域。由于发射极区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有： 一导电型半导体基板，其构成集电极区域； 逆导电型基极区域，其设于所述基板上； 一导电型发射极区域，其设于所述基极区域表面； 第一绝缘膜，其设于所述基极区域及所述发射极区域上；第一基极电极，其与多个所述基极区域接触； 第一发射极电极，其与所述发射极区域接触； 第二绝缘膜，其设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上； 平板状的第二基极电极，其配置于所述第二绝缘膜上；以及 平板状的第二发射极电极，其配置于所述第二绝缘膜上且与所述第二基极电极邻接， 所述第二发射极电极设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上且与所述第一发射极电极接触， 所述第二基极电极具有比所述第二发射极电极小的面积，且设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上并与所述第一基极电极接触。
【技术特征摘要】
JP 2008-8-26 217104/08;JP 2009-7-15 166992/091.一种半导体装置，其特征在于，具有一导电型半导体基板，其构成集电极区域；逆导电型基极区域，其设于所述基板上；一导电型发射极区域，其设于所述基极区域表面；第一绝缘膜，其设于所述基极区域及所述发射极区域上；第一基极电极，其与多个所述基极区域接触；第一发射极电极，其与所述发射极区域接触；第二绝缘膜，其设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上；平板状的第二基极电极，其配置于所述第二绝缘膜上；以及平板状的第二发射极电极，其配置于所述第二绝缘膜上且与所述第二基极电极邻接，所述第二发射极电极设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上且与所述第一发射极电极接触，所述第二基极电极具有比所述第二发射极电极小的面积，且设于所述第一基极电极及所述第一发射极电极上并与所述第一基极电极接触。2. 如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一基极电极 分别与配置于该第 一基极电极的延伸方向的多个所述基极区域全部接触。...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥和也，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，三洋半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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