[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010131740.0
• 申請日: 2010-02-23
• 公開（公告）號: CN101814501A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山本祐廣;小山威
• 申請（專利權(quán)）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L23/528;H01L23/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;徐予紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有多指型(梳子型)的MOS型晶體管的半導(dǎo)體裝 置。特別涉及以N型MOS晶體管作為ESD保護(hù)元件的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

在具有MOS型晶體管的半導(dǎo)體裝置中，為了防止內(nèi)部電路被用 于外部連接的PAD的靜電所破壞，作為ESD保護(hù)元件，眾所周知將 N型MOS晶體管的柵極電位固定于接地(Vss)而設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)的， 所謂截止晶體管。

截止晶體管與其他的構(gòu)成邏輯電路等的內(nèi)部電路的MOS型晶體 管不同。因?yàn)橐谒查g流掉由大量靜電引起的電流，往往由數(shù)百微米 程度的大寬度(W寬度)晶體管形成。

因此，截止晶體管為了減小占有面積，往往采用將多個(gè)漏極區(qū)、 源極區(qū)、柵電極組合成梳子型的多指型形態(tài)。

然而，由于采用多個(gè)晶體管組合而成的構(gòu)造，難以使ESD保護(hù) 用N型MOS晶體管全體做一樣的動(dòng)作。例如，距外部連接端子近的 部分或布線電阻和布線間的電阻的合計(jì)小的部分產(chǎn)生電流集中，在還 沒有充分發(fā)揮原有的ESD保護(hù)功能的情況下，一極就會(huì)破壞。

作為它的改善對策，還提出這樣的方法：對應(yīng)于與外部連接端子 的距離，特別使漏極區(qū)上的接觸孔和柵電極之間的距離距外部連接端 子越遠(yuǎn)就越小，加快晶體管的動(dòng)作的方法。(例如，參照專利文獻(xiàn)1 的第2圖)。此外，還提出這樣的方案：對應(yīng)于與基板觸點(diǎn)的距離， 特別使防止漏極區(qū)上的硅化的硅化塊的距離距基板觸點(diǎn)越遠(yuǎn)就越長， 使晶體管的動(dòng)作均一的方案(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

[專利文獻(xiàn)1]日本特開平7-45829號公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]日本特開2007-116049號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

但是，例如為了使截止晶體管對ESD的保護(hù)動(dòng)作均一而減小W 寬度，則不能起到充分的保護(hù)功能。此外，上述專利文獻(xiàn)1存在的課 題為：通過調(diào)整漏極區(qū)中的觸點(diǎn)到柵電極之間的距離而局部地調(diào)整晶 體管動(dòng)作速度，但隨著漏極區(qū)寬度的縮小化而不能確保所需的觸點(diǎn)位 置；由于近年來含有高熔點(diǎn)金屬的布線所致的布線的低電阻化，浪涌 的傳播速度變得更快，出現(xiàn)只憑觸點(diǎn)和柵極電位之間的距離無法調(diào)整 好的場合，或者，引入晶體管中的布線在晶體管的寬度方向成垂直的 方向上引入的場合難以適應(yīng)等。此外，上述專利文獻(xiàn)2存在的課題為： 通過調(diào)節(jié)漏極區(qū)中的調(diào)整硅化塊的長度而局部地調(diào)整晶體管的動(dòng)作 速度，但由于制造工藝的偏差，不能確保所需長度；由于近年來含有 高熔點(diǎn)金屬的布線所致的布線的低電阻化，浪涌的傳播速度變得更 快，相反，在一部分的硅化區(qū)域中會(huì)集中浪涌，或者，根據(jù)調(diào)整硅化 塊的長度，N型MOS截止晶體管的占有面積增加等。

為了解決上述課題，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置采用以下構(gòu)成。

一種ESD保護(hù)用N型MOS晶體管，具有這樣的結(jié)構(gòu)：多個(gè)漏 極區(qū)和多個(gè)源極區(qū)交互配置的，在所述漏極區(qū)和所述源極區(qū)之間配置 有柵電極的，多個(gè)晶體管成為一體化的結(jié)構(gòu)，其中，漏極區(qū)與外部連 接端子電性連接，源極區(qū)與接地電位供給線電性連接，與源極區(qū)連接 的第一金屬布線與第一金屬布線以外的多層的金屬布線連接，形成為 電性連接第一金屬布線與第一金屬布線以外的多層金屬布線的通孔 的數(shù)目對應(yīng)于從外部布線到ESD保護(hù)用N型MOS晶體管的布線距 離而改變配置數(shù)。

此外，第一金屬布線以外的多層金屬布線從與ESD保護(hù)用N型 MOS晶體管的溝道寬度方向成垂直的方向布線，第一金屬布線與 ESD保護(hù)用N型MOS晶體管的溝道寬度方向成水平的方向配置，第 一金屬布線以外的多層金屬布線與第一金屬布線在源極區(qū)上面的區(qū) 域通過通孔連接。

此外，通孔在源極區(qū)上面的區(qū)域與ESD保護(hù)用N型MOS晶體 管的溝道寬度方向成水平的方向上廣泛分布。

或者，通孔在源極區(qū)的一部分區(qū)域上面固定地配置。

此外，形成為電性連接第一金屬布線與第一金屬布線以外的多層 金屬布線的通孔的數(shù)目對應(yīng)于從外部布線到ESD保護(hù)用N型MOS 晶體管的布線距離而改變配置數(shù)之比在1～3之間。

如上說明，根據(jù)本發(fā)明，通過這些方法，使用包含高熔點(diǎn)金屬的 高速布線多層布線，當(dāng)引入晶體管的布線從與晶體管的溝道寬度方向 成垂直的方向被引入時(shí)，也可以使ESD保護(hù)用N型MOS晶體管的 多指全體做均一地動(dòng)作。

據(jù)此，可以得到擁有充分的ESD保護(hù)功能的ESD保護(hù)用N型 MOS晶體管的半導(dǎo)體裝置。

附圖說明