[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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100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：(日本)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路径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。

发明内容

本发明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， 本发明的半导体装置，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。

根据本发明，能得到以下效果。