JP2016164914A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置1Aは、電界効果トランジスタのための半導体構造を提供する活性領域11、並びに活性領域11の周囲に設けられた不活性領域12を有する半導体層10と、活性領域11上に設けられたゲート電極20と、ゲート電極20の両側の活性領域11上に設けられたソース電極40及びドレイン電極30と、ドレイン電極30と電気的に接続されたドレインパッド60と、ドレイン電極30及びドレインパッド60を覆い、ドレインパッド60上に開口82bを有する絶縁膜82と、ソース電極40とドレインパッド60との間の領域における、不活性領域12に接して設けられた金属製のガード部90とを備える。
【選択図】図1
Description
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明の一実施形態による半導体装置は、電界効果トランジスタのための半導体構造を提供する活性領域、並びに活性領域の周囲に設けられた不活性領域を有する半導体層と、活性領域上に設けられたゲート電極と、ゲート電極の両側の活性領域上に設けられたソース電極及びドレイン電極と、ソース電極及びドレイン電極のうち一方の電極と電気的に接続された電極パッドと、電極パッドを覆い、電極パッド上に開口を有する絶縁膜と、ソース電極及びドレイン電極のうち他方の電極と電極パッドとの間の領域における、不活性領域に接して設けられた金属製のガード部とを備える。
本発明の実施形態に係る半導体装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図9は、上記実施形態の第1変形例に係る半導体装置1Cの構成を示す平面図である。半導体装置1Cは、上記実施形態の構成に加えて、ガード部91を更に備える。ガード部91は、金属製の膜であって、ソースパッド70と同じ側の不活性領域12上において、ドレイン電極30とソースパッド70との間に設けられ、図2に示されたガード部90と同様に、不活性領域12に接している。ガード部91は、方向A1に沿って延びる細長形状を呈している。本実施形態のガード部91は、ソース電極40及びソースパッド70と同一の材料からなり、ソース電極40と一体に形成されることによってソースパッド70と電気的に接続されている。具体的には、複数本のガード部91が複数対のソース電極40の間にそれぞれ配置されており、各ガード部91の両端が、隣り合う2本のソース電極40にそれぞれ連結されている。
図10は、上記実施形態の第2変形例に係る半導体装置1Dの構成を示す平面図である。図11は、図10のXI−XI断面を示す断面図である。図12は、図10のXII−XII断面を示す断面図である。本変形例に係る半導体装置1Dと上記実施形態との相違点は、ガード部の構成である。なお、ガード部以外の構成については、上記実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。
図13は、上記実施形態の第3変形例に係る半導体装置1Eの構成を示す平面図である。本変形例と上記実施形態との相違点は、ガード部の形状である。すなわち、本変形例のガード部93の両端は、ドレイン電極30と一体に形成されておらず、ドレイン電極30から平面方向に離間されている。この様な構成であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、ガード部93が、ゲート電極20、ソース電極40、ドレイン電極30、及びそれらと接続される各電極パッドと電気的に分離されるので、ガード部92によって生じる寄生容量を低減することができる。なお、本変形例のガード部93は、ドレイン電極30及びドレインパッド60と同一の材料からなっても良く、異なる材料からなっても良い。
図14は、上記実施形態の第4変形例に係る半導体装置1Fの構成を示す平面図である。本変形例と上記実施形態との相違点は、ソース電極40とドレインパッド60との間に介在するガード部の本数である。すなわち、本変形例では、ガード部90が方向A2に沿って複数本(図14に示される例では2本)並んで配列されている。この様な構成により、上記実施形態の効果をより顕著に得ることができる。
図15(a)は、上記実施形態の第5変形例に係るガード部94の構成を示す断面図である。本変形例のガード部94は、不活性領域12に接する第1金属層94aと、第1金属層94a上に設けられた第2金属層94bとを含んで構成されている。第1金属層94aの構成材料と、第2金属層94bの構成材料とは互いに異なる。一例では、第1金属層94aはTiからなるが、Tiを含む合金であってもよい。また、第2金属層94bはAuからなるが、Auを含む合金であってもよい。このように、本変形例によれば、半導体層10に対する密着性が良い第1金属層94aと、ガード部94の厚さを確保するための第2金属層94bとを組み合わせることができる。なお、一実施例では、第1金属層94aの厚さは例えば100nmであり、第1金属層94aはスパッタにより形成され、第2金属層94bはメッキにより形成される。メッキによる金属の堆積は、厚膜化に好適である。
図15(b)は、上記実施形態の第6変形例に係るガード部95の構成を示す断面図である。本変形例のガード部95は、その一部が絶縁膜82から露出している。本変形例によれば、絶縁膜82とガード部95の界面を沿って移動する水分Wは、露出部分によってその移動を妨げられる。ガード部95の露出部分は、新たな水分の侵入を生じさせる場合もあるが、ドレインパッド60の露出部分(開口82b)と比べて、その面積は格段に小さい。このため、ガード部95の露出による耐湿性の低下は無視し得る。なお、本変形例のガード部95は、ドレイン電極30及びドレインパッド60と同一の材料からなっても良く、異なる材料からなっても良い。
図16は、上記実施形態の第7変形例に係る半導体装置1Gの構成を示す平面図である。本変形例と上記実施形態との相違点は、ガード部の形状である。すなわち、本変形例では、各ガード部96の両端部が方向A1に対して傾斜している。例えば本変形例のように、ガード部の平面形状は上記実施形態のような直線状に限らず、様々な形状であることができる。
図17は、上記実施形態の第8変形例に係るガード部97の構成を示す断面図である。本変形例のガード部97では、不活性領域12の表面からの厚さが、上記実施形態のガード部90よりも薄い。このようなガード部97であっても、上記実施形態の効果を好適に奏することができる。なお、本変形例のガード部97は、ドレイン電極30及びドレインパッド60と同一の材料からなっても良く、異なる材料からなっても良い。
図18は、上記実施形態の第9変形例に係る半導体装置1Hの構成を示す平面図である。本変形例と上記実施形態との相違点は、ガード部の平面形状である。すなわち、本変形例では、半導体装置1Hの端縁に最も近いガード部98において、その一端(ドレイン電極30と一体に形成された端とは反対側の端)が方向A2に沿って屈曲しており、部分的に活性領域11に沿っている。このような構成によれば、水分が活性領域11に更に到達しにくくすることができる。
Claims (7)
- 電界効果トランジスタのための半導体構造を提供する活性領域、並びに前記活性領域の周囲に設けられた不活性領域を有する半導体層と、
前記活性領域上に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極の両側の前記活性領域上に設けられたソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極のうち一方の電極と電気的に接続された電極パッドと、
前記電極パッドを覆い、前記電極パッド上に開口を有する絶縁膜と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極のうち他方の電極と前記電極パッドとの間の領域における、前記不活性領域に接して設けられた金属製のガード部と、
を備える、半導体装置。 - 前記ガード部は前記絶縁膜に覆われている、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記ガード部の一部は前記絶縁膜から露出している、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記ガード部は、前記ドレイン電極に電気的に接続された電極パッドと前記ソース電極との間、および、前記ソース電極に電気的に接続された電極パッドと前記ドレイン電極との間のそれぞれに設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記電極パッドと前記他方の電極との間の領域に複数の前記ガード部が設けられている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記ガード部は、前記電極パッドと電気的に接続されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記ガード部は、前記ゲート電極、前記ドレイン電極、および前記ソース電極と電気的に分離されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体装置。
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