(57)【要約】【課題】高周波信号の一部が損失された。【解決手段】接地電位に接続されている基板と、前記基板上に形成されている、不純物濃度が相対的に低いウェルと、前記ウェル上に形成されている絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための金属配線と、を含み、前記金属配線の一部と他の一部とを、前記金属配線の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記金属配線の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、前記ウェル中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含む。【選択図】図１
2008244407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地電位に接続されている基板と、
前記基板上に形成されている、不純物濃度が相対的に低いウェルと、
前記ウェル上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための金属配線と、を含み、
前記金属配線の一部と他の一部とを、前記金属配線の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記金属配線の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記ウェル中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
接地電位に接続されている、不純物濃度が相対的に低い基板と、
前記基板上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための金属配線と、を含み、
前記金属配線の一部と他の一部とを、前記金属配線の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記金属配線の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記基板中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記基板及び前記ウェルは、Ｐ型であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基板は、Ｐ型であることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗素子を有する、高周波信号用（例えば、数ＧＨｚの信号用）の半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示される、従来の半導体装置ＳＤ１０では、下記の特許文献１に記載された解決しようとする課題「高周波領域での寄生容量の低減」、及び、下記の特許文献２に記載された主要な構成「基板抵抗の低減のための、インダクタンス及び素子分離領域間でのシールド層の配置」に関連して、回路構成としては、接地電位ＧＮＤに維持されているＰ型基板Ｓ１上に、不純物濃度が「比較的高い」Ｐ型ウェルＷ１０が形成されており、当該Ｐ型ウェルＷ１０上に、素子分離膜の機能を有する絶縁膜Ｄ２が形成されており、当該絶縁膜Ｄ２上に、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂが形成されている。当該金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ上には、さらに、絶縁膜Ｄ１が形成されており、当該絶縁膜Ｄ１上に、前記金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂとの接続のためのコンタクトＣＴ１ａ、ＣＴ１ｂを介して、高周波信号Ｓｈのための金属配線Ｍ２が形成されている。当該前記金属配線Ｍ２は、低損失であることが望まれる。
【０００３】
他方で、上記した半導体装置ＳＤ１０の構成として必要無いにも拘わらず、前記金属配線Ｍ２、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂと、Ｐ型ウェルＷ１０との間に寄生容量Ｃ１、Ｃ２が存在し得、また、前記Ｐ型基板Ｓ１及びＰ型ウェルＷ１０中における、前記金属配線Ｍ２と接地電位ＧＮＤとの間に、複数のπ型（例えば、寄生容量Ｃｓ１、寄生抵抗Ｒｗ１、及び寄生抵抗Ｒｓ１からなるπ型）からなる分布定数回路が形成され得る。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６６１６号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図３に図示された、寄生抵抗Ｒｗ１、Ｒｗ２、．．．、ＲｗＮの抵抗値がＰ型ウェルＷ１０中の不純物濃度の如何により定まることから、Ｐ型ウェル中の不純物濃度が大きいとき又は極めて大きいときには、寄生抵抗Ｒｗ１、Ｒｗ２、．．．、ＲｗＮの抵抗値は、小さく又は極めて小さくなる。この結果、高周波信号Ｓｈが流れる経路としては、金属配線Ｍ２のみからなる本来的な経路（望ましい経路）ＲＴの他に、例えば、金属配線Ｍ１ａ→寄生容量Ｃ１→寄生容量Ｃｓ１→接地電位ＧＮＤという望ましくない経路ＲＴ１、金属配線Ｍ１ａ→寄生容量Ｃ１→寄生抵抗Ｒｗ１→寄生抵抗Ｒｓ１→接地電位ＧＮＤという望ましくない経路ＲＴ２、金属配線Ｍ１ａ→寄生容量Ｃ１→寄生抵抗Ｒｗ１→寄生容量Ｃｓ２→接地電位ＧＮＤという望ましくない経路ＲＴ３、．．．が存在することになり、高周波信号Ｓｈは、接地電位ＧＮＤに流れることから、高周波信号Ｓｈが金属配線Ｍ１ａから金属配線Ｍ１ｂへ流れる過程で、当該高周波信号Ｓｈの一部が損失されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る第１の半導体装置は、上記した課題を解決すべく、
接地電位に接続されている基板と、
前記基板上に形成されている、不純物濃度が相対的に低いウェルと、
前記ウェル上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための金属配線と、を含み、
前記金属配線の一部と他の一部とを、前記金属配線の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記金属配線の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記ウェル中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含む。
【０００７】
本発明に係る題２の半導体装置は、
接地電位に接続されている、不純物濃度が相対的に低い基板と、
前記基板上に形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されている、高周波信号のための金属配線と、を含み、
前記金属配線の一部と他の一部とを、前記金属配線の前記一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第１の寄生容量並びに前記金属配線の前記他の一部及び前記絶縁膜間に形成され得る第２の寄生容量と、
前記基板中における、前記第１、第２の寄生容量間に形成され得る寄生抵抗と、更に含むことを特徴とする半導体装置。
【０００８】
上記した本発明に係る第１、第２の半導体装置によれば、前記第１の半導体装置における前記ウェルの不純物濃度、及び、前記第２の半導体装置における前記基板の不純物濃度が、相対的に低いことにより、前記寄生抵抗の抵抗値が従来に比して大きくなることから、前記高周波信号が、前記金属配線及び前記接地電位間に形成され得る、前記寄生抵抗を含むπ型の分布定数回路を経て前記接地電位に流れ出することにより損失されるという事態を軽減することが可能となる。
【０００９】
上記した本発明に係る第１の半導体装置では、前記基板及び前記ウェルは、Ｐ型である。
【００１０】
上記した本発明に係る第２の半導体装置では、前記基板は、Ｐ型である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る半導体装置の実施例について図面を参照して説明する。
《実施例》
【００１２】
図１は、実施例の半導体装置の構成を示す断面図である。実施例の半導体装置ＳＤ１は、高周波信号Ｓｈ（例えば、数ＧＨｚ以上の高周波信号）をできるだけ低損失で流すべく、基本的に、従来の半導体装置ＳＤ１０（図３に図示。）と同様に、Ｐ型基板Ｓと、Ｐ型ウェルＷ（従来のＰ型ウェルＷ１０と異なる。）と、絶縁膜Ｄ１、Ｄ２と、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ（下層）と、コンタクトＣＴ１ａ、ＣＴ１ｂと、金属配線Ｍ２（上層）と、を含む。
【００１３】
より具体的には、半導体装置ＳＤ１では、回路構成としては、接地電位ＧＮＤに接続されているＰ型基板Ｓ上に、不純物濃度が「比較的低い」Ｐ型ウェルＷが形成されており、当該Ｐ型ウェルＷ上に、素子分離膜の機能を有する絶縁膜Ｄ２が形成されており、当該絶縁膜Ｄ２上に、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂが形成されている。
【００１４】
さらに、前記金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂの上には、層間絶縁膜の機能を有する絶縁膜Ｄ１が形成されており、当該絶縁膜Ｄ１上に、前記金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂとの接続のためのコンタクトＣＴ１ａ、ＣＴ１ｂを介して、高周波信号Ｓｈを通すための金属配線Ｍ２が形成されている。
【００１５】
前記金属配線Ｍ２は、電気的な機能としては、金属配線Ｍ１ａから（即ち、入力端ＩＰ１から）、高周波信号Ｓｈの入力を受け、他方で、当該高周波信号Ｓｈを、金属配線Ｍ１ｂへ（即ち、出力端ＯＰ１へ）出力する。なお、入力端ＩＰ２及び出力端ＯＰ２は、Ｐ型基板Ｓにより接地電位ＧＮＤに接続されている。
【００１６】
上記した半導体装置ＳＤ１の本質的な構成に不要であるにも拘わらず、前記金属配線Ｍ２、金属配線Ｍ１ａ、Ｍ１ｂと、Ｐ型ウェルＷの間に第１の寄生容量Ｃ１及び第２の寄生容量Ｃ２が存在し得る。また、前記金属配線Ｍ２と接地電位ＧＮＤとの間において、前記Ｐ型基板Ｓ及びＰ型ウェルＷ中に、複数のπ型（例えば、寄生容量Ｃｓ１、寄生抵抗Ｒｗ１、及び寄生抵抗Ｒｓ１からなるπ型、．．．．、寄生容量ＣｓＮ、寄生抵抗ＲｗＮ、及び寄生抵抗ＲｓＮからなるπ型）からなる分布定数回路が形成され得る。
【００１７】
当該半導体装置ＳＤ１は、上記したように、Ｐ型ウェルＷの不純物濃度が「相対的に低い」状態にあることから、前記寄生抵抗Ｒｗの抵抗値は、従来に比して高くなる。その結果、前記高周波信号Ｓｈが、前記本来的な、望ましい経路ＲＴ以外の望ましくない経路、例えば、経路ＲＴ１（金属配線Ｍ１ａ→寄生容量Ｃ１→寄生容量Ｃｓ１→接地電位ＧＮＤ）、経路ＲＴ２（金属配線Ｍ１ａ→寄生容量Ｃ１→寄生抵抗Ｒｗ１→寄生抵抗Ｒｓ１→接地電位ＧＮＤ）、経路ＲＴ３（金属配線Ｍ１ａ→寄生容量Ｃ１→寄生抵抗Ｒｗ１→寄生容量Ｃｓ２→接地電位ＧＮＤ）等に流れることを抑制し、これにより、高周波信号Ｓｈが、金属配線Ｍ２を流れるときの損失を、従来に比して低減することが可能となる。
【００１８】
《変形例》
上記した実施例の半導体装置ＳＤ１における、Ｐ型基板Ｓ及び不純物濃度が「比較的低い」Ｐ型ウェルＷを含む実施例の半導体装置ＳＤ１に代えて、図２に図示された変形例の半導体装置ＳＤ２における、不純物濃度が「比較的低い」Ｐ型基板Ｓ２によっても、上記したと同様な効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例の半導体装置の構成を示す図。
【図２】変形例の半導体装置の構成を示す図。
【図３】従来の半導体装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００２０】
ＳＤ１…半導体装置、Ｓ…Ｐ型基板、Ｗ…Ｐ型ウェル、Ｄ１，Ｄ２…絶縁膜、ＣＴ１，ＣＴ２…コンタクト、Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ…金属配線、Ｍ２…金属配線、Ｃ１…第１の寄生容量、Ｃ２…第２の寄生容量、Ｃｓ１〜ＣｓＮ…寄生容量、Ｒｗ１〜ＲｗＮ…寄生抵抗、Ｒｓ１〜ＲｓＮ…寄生抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008244407.tif 000005