DE2834759A1 - Halbleiterelement - Google Patents

Halbleiterelement

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DE2834759A1 DE19782834759 DE2834759A DE2834759A1 DE 2834759 A1 DE2834759 A1 DE 2834759A1 DE 19782834759 DE19782834759 DE 19782834759 DE 2834759 A DE2834759 A DE 2834759A DE 2834759 A1 DE2834759 A1 DE 2834759A1
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Description

BESCHREIBUNG 283475a
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterelement mit neuartigem Aufbau. Im einzelnen richtet sich die Erfindung auf ein Halbleiterelement zum Schütze eines mit
dem· Eingang oder dem Ausgang einer Halbleitervorrichtung des Typs mit isoliertem Gate (im folgenden als "IG-Typ"
bezeichnet) verbundenen Elements vor einer äußeren Stoßspannung.
Bei einem herkömmlichen IC des komplementären MOS-Typs (im folgenden als "CMOS" bezeichnet) v/ird ein mit einem Eingang oder Ausgang des CMOS-IC verbundenes Element vor äußeren StoßSpannungen durch eine das Eingangsgate schützende
Diffusionswiderstandsschicht, die in einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, auf welchem der CMOS-IC ausgebildet ist, und durch eine Vorrichtung zum Schütze des
Gates durch eine pn-Diode geschützt. In einigen Fällen
fließt jedoch bei dieser Schutzvorrichtung, wenn ein
Thyristor, der aus einem narasitären Transistor aufaebaut ist, einaeschaltet wird, ein crroßer Strom, wodurch es
zu einem Ausbrennen der Chins kommt. Dementsprechend ist der durch eine solche Vorrichtung gelieferte Schutz unvollkommen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die als das Gate schützende Vorrichtung für Elemente des MOS-Typs wirkt und bei welcher das vorgenannte Problem, welches bei herkömmlichen Schutzvorrichtungen für das Gate von MOS-Elementen (oder IG-Elementen) besteht, vollständig gelöst ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Halbleiterelement gelöst, welches einen ersten Widerstand
(ein Leiter mit inbegriffen), welcher auf der Oberfläche eines isolierenden Elements ausgebildet ist und wenigstens einen Anschluß aufweist, und einen zweiten Widerstand
(ein Leiter mit inbegriffen), welcher auf einem festen
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Potential gehalten wird und wenigstens einem Teil des ersten Widerstands zugekehrt ist, wobei ein Halbleiter (ein Isolator mit inbegriffen) zwischen diese gelegt ist, umfaßt.
Als das oben genannte isolierende Element wird vorzugsweise ein Isolatorfilm verwendet, der auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildet ist, auf welchem eine zu schützende Halbleitervorrichtung ausgebildet ist. Der erste Widerstand hat vorzugsweise Ein-
10. gangs- und Ausgangsanschlüsse, wobei der .Eingangsanschluß mit einer Eingangs- oder Ausgangsanschlußfläche und der Ausgangsanschluß rait einem Eingangs- oder Ausgangsanschluß der Halbleitervorrichtung verbunden ist. - Der erste und der zweite■Widerstand sind" Vorzugs- "" weise hergestellt, indem auf. obigem Isolatorfilm ein Halbleiter, etwa polykristallines Silizium, ausgebildet wird, welcher in Abschnitten, die zum ersten und zv/eiten Widerstand gemacht werden sollen, frei von Fremdstoffen ist oder sehr geringe Mengen an Fremdstoffen und Dotierungs-. stoffen enthält.
Bei Verwendung eines Halbleiterelements gemäß der Erfindung, welches den obigen spezifischen Aufbau hat, als Schutzvorrichtung gelangt selbst bei Anlegen einer übermäßig hohen Spannung beispielsweise an die Eingangsanschlußfläche diese übermäßige Spannung wegen einer Leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand, die auf einen Durchschlag im Inneren des Halbleiters zurückgeht, nicht auf den Eingangsanschluß einer Halbleitervorrichtung. Der Verklammerungswert läßt sich frei entsprechend der Breite des Halbleiters einstellen. Der spezifische Widerstand des Halbleiters ist vorzugsweise höher als 100 k£L/iH , wobei bevorzugt wird, daß der spezifische Widerstand sowohl des ersten als auch
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des zweiten Widerstands niedriger als ungefähr 1 ist. Wenn es sich bei der zu schützenden Halbleitervorrichtung um eine solche des MOS-Typs handelt, wird der Widerstandswert des ersten Widerstands zwischen der Eingangs- und der Ausgangsanschlußfläche und dem Eingang und dem Ausgang der Halbleitervorrichtung zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 10 k-Q- eingestellt.
Im Hinblick auf die Wärmeabfuhr wird bevorzugt, daß der zweite Widerstand auf beiden Seiten eines Teils des ersten Widerstands ausgebildet ist, wobei der Halbleiter dazwischen liegt.
Ferner wird bevorzugt, daß ein erdendes Potential oder das Potential einer Spannungsquelle der Halbleitervorrichtung als das feste Potential verwendet wird, auf dem der zweite Widerstand gehalten wird.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind
Fig. 1 eine Schnittansicht, welche schematisch den Aufbau einer herkömmlichen Vorrichtung zum Schütze des Eingangsgate von CMOS-IGs zeigt,
Fig. 2A eine Ansicht, welche den Aufbau im Grundriß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Halbleiterelements zeigt,
Fig. 2B eine Ansicht, welche den Schnittaufbau dieses
Halbleiterelements zeigt, 30
Fig. 3 eine Kurvendarstellung, welche die Charakteristik des in den Fign. 2A und 2B gezeigten Halbleiterelements wiedergibt, wobei die Abszisse eine
Spannung angibt, die zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand angelegt ist, und die Ordinate den Strom, der zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand fließt-, und
■■ ■ ■ . - - . . · " "
Fign. 4, 5 und 6 Darstellungen, welche Grundrißstrukturen weiterer Ausführungsformen des Halbleiterelements gemäß der Erfindung zeigen. · ■
Vor den Äusführungsformen gemäß der Erfindung wird •zunächst die herkömmliche Schutzvorrichtung für CMOS-ICs unter Bezugnahme auf Fig.. 1 beschrieben.
Gemäß dieser Figur sind in einem n-Substrat 17 ein Inverter, welcher einen N-Kanal-MOS-Transistor mit einer n+-Source-Schicht 8, einer n+-Drain-Schicht 7 und einem Gate 19 sowie einen P-Kanal-MOS-Transistor mit einer p+- Source-Schicht 4, einer p+-Drain-Schioht 5 und einem Gate 18 umfaßt, und eine Gate-Schutzvorrichtung mit einer p+- Widerstandsschicht 1 zum Schütze des Eingangsgates des Inverters und pn-Diöden 11 und 21 ausgebildet. 2"stellt einen Anschluß für eine Spannungsquelle dar, während 3 und 9 Stopfen einer η - bzw. einer ρ -Schicht bezeichnen, die auch einen niederohmigen Kontakt mit dem n-Substrat 17 und einem p-Trog 16 liefern. 6 bezeichnet eine n+- Schicht für die Diode 21.
Die Gate-Schutzvorrichtung dieses Typs ist insofern nachteilig, als ein Thyristor,der aus parasitären Transistor en 1 3 und 14 aufgebaut ist, durch die Diode 11 bzw. entsprechend den Werten parasitärer Widerstände 10, 12, 20 und 15 ausgelöst und damit eingeschaltet wird. Im einzelnen heißt dies, daß bei Anlegen einer großen positiven oder negativen Spannung an den Eingangsstift der Thyristor eingeschaltet wird,(dies wird "Verklinkungser-
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scheinung" (englisch latch-up phenomenon) genannt), so daß ein hoher Strom fließt und das Chip schließlich ausbrennt. Dies ist ein tödlicher Fehler, der die praktische Anwendung von CMOS behindert.
Im folgenden werden nun die auf den beigefügten Figuren gezeigten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Eine erste Ausführungsform bezieht sich auf eine HaIbleitervorrichtung-Schutzvorrichtung, bei welcher, polykristalline Siliziumelemente als erster und zweiter Widerstand und als der Halbleiter verwendet werden. Die bei dieser Ausführungsform zu schützende- Halbleitervorrichtung ist ein Gate einer Halbleitervorrichtung des MOS-Typs. Bei dieser Ausführungsform ist der zweite Widerstand, der auf Erdpotential gehalten wird, auf beiden Seiten des
15. ersten Widerstands angeordnet, der die Eingangsanschlußflache mit der Gate-Elektrode verbindet, wobei der Halbleiter dazwischenliegt. Der Aufbau dieser Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2A ist eine Draufsicht, während Fig. 2B einen Schnitt längs Linie A-A1 in Fig. 2A zeigt. 26 -bezeichnet den Bereich des oben -erwähnten ersten * Widerstands, während Bezugszeichen 23 und 25 die Bereiche des zweiten Widerstands bezeichnen. 27 bezeichnet eine elektrische Verdrahtung, über die die Bereiche 23 und des zweiten Widerstands auf einem festen Potential gehalten werden. 28 und 30 bezeichnen Abschnitte eines ohmschen Kontakts zwischen den Bereichen 23 und 25 des zweiten Widerstands und der elektrischen Verdrahtung 27. 24 bezeich-• net einen Bereich des oben erwähnten Halbleiters. 22 bezeichnet eine Eingangs-Anschlußflache für eine feste elektrisehe Verbindung und 31 stellt eine Gate-Elektrode einer zu schützenden MOS-Halbleitervorrichtung dar, welche als Einheit mit dem Bereich 26 des ersten Widerstands ausgebildet ist. 29 bezeichnet einen Schutzwiderstand,
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34 stellt einen Abschnitt eines ohmschen Kontaktes zwischen dem Halbleiterelement gemäß der Erfindung und der Anschlußfläche dar. 33 stellt ein Halbleitersubstrat dar, auf welchem Sources und Drains der zu schützenden MOS-Halbleitervorrichtung ausgebildet sind. 3 2 stellt eine auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 33 ausgebildete Isolationsschicht dar. Bei dieser Ausführungsform sind der erste •Widerstandsbereich 26, die Gate-Elektrode 31 sowie die Bereiche 23 und 25 des zweiten Widerstands aus polykristallinem Si ausgebildet, das beispielsweise mit Phosphor .
(P) n+-diffundiert ist, und der Halbleiter 24 ist aus polykristallinem Silizium ausgebildet, das nicht mit Fremd-. Stoffen dotiert ist oder sehr geringe Mengen an Fremdstoffen enthält. Die Bereiche des ersten und des zweiten Widerstands 23, 25 und 26 sind durch eine Fremdstoffkonzentration von höher als 1 · 10''° Atome/cm3 und einen spezifischen Widerstand von weniger als 1 k-ίϊ/Π gekennzeichnet, während der Halbleiterbereich 24 durch eine Fremdstoffkonzentration von' weniger als 1 · 10^-3 Atome/cm3 und einen spezifischen Widerstand von höher als 100 kCL/O "gekennzeichnet ist. Die Ausbildung der Bereiche 23, 25 und 26 des ersten und des zweiten Widerstands und des Halbleiterbereichs 24 gechieht, indem eine polykristalline Si-Schicht mit dem gewünschten geometrischen Aufbau auf der Oberfläche des Isolationsfilms . 32 ausgebildet wird und Fremdstoffe in die so ausgebildete polykristalline Si-Schicht mit. Ausnahme desjenigen Abschnitts, der zum Halbleiterbereich 24 gemacht werden soll, eingeführt werden. Als Ergebnis sind, wie in den Fign. 2A und 2B gezeigt, die Bereiche 2 3 und 25 des zweiten Widerstands an den beiden Seitenflächen eines Teils des ersten Widerstandsbereichs 26 mit dazwischenliegenden Halbleiterbereichen 24 angeordnet. L in Fig. 2B bezeichnet die Länge des Abstands zwischen dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand.
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Im folgenden wird nun die Wirkungsweise des Halbleiterelements der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Strom-Spannungscharakteristik zwi-5' sehen den Widerstandsbereichen 23 und 26 bzw. den Widerstandsbereichen 25 und 26. Wenn die Breite W des hochohmigen Halbleiterbereichs 24 100 μΐη beträgt, liegt der Widerstand zwischen beiden Anschlüssen höher als 10^X1- und es wird eine im wesentlichen vollständige Isolation erreicht. Wenn jedoch eine Spannung höher als 10 V-im Falle der Vorrichtung, bei welcher L 3 μΐι beträgt, oder wenn eine Spannung höher als 25 V im Falle der Vorrichtung, bei welcher L 5 pm beträgt, zwischen den beiden Anschlüssen angelegt wird, wird das Element leitend.
-|5 Das heißt, wenn die Bereiche 23 und 25 des zweiten Widerstands dieses Elements geerdet sind', wird es selbst bei Anlegen einer übermäßigen Spannung auf die Eingangsklemme bei ±10 bis + 15 V im Falle von L = 3 um oder bei + 25 bis + 30 V im Falle von L = 5 μΐη verklammert. Es wird also das Anlegen einer übermäßigen Spannung an den Isolatorfilm unter der Gate-Elektrode 31 vermieden. Dementsprechend läßt sich das Gate des MOS-Transistors am Eingangsanschluß der MOS-Halbleitervorrichtung vollständig schützen.
Da ferner bei der vorliegenden Ausführungsform der Schutzwiderstand 29 mit dem ersten Widerstand integriert ist, wird selbst bei Anlegen einer übermäßigen Spannung an den Eingangsstift die Spitzenspannung in der Gate-Elektrode 31 auf einen niedrigen Wert vermindert. Dies ist ein weiterer Effekt, der mit dieser Ausführungsform erreicht wird.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist das Potential, auf welchem die Bereiche 23 und 25 des zweiten Widerstands gehalten werden, Erdpotential, dieses Potential ist jedoch nicht besonders kritisch,und es kann ein Spannungsquellenpotential, das an die Drain der MOS-Halbleitervorrichtung angelegt wird, oder irgendein anderes wahlfreies Potential verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher das Halbleiterelement gemäß der Erfindung als Schutzvorrich-.10 tung verwendet'wird.
Die Ausführungsform der-Fig. 4 unterscheidet sich von · der Ausführungsform der Fig. 2 hinsichtlich der Geometrie in der Ebene. Der erste Widerstand ist gekrümmt, um die "Fläche zu vermindern, und der zweite Widerstand'ist nur auf einer Seite eines Tsils des ersten Widerstands angeordnet. Die mit ' versehenen Bezugszeichen der Fig. 4 stellen Elemente dar, die die aleichen Funktionen haben wie die Elemente in Fia. 2 mit den aleichen Bezuasziffern. 35 stellt einen Abschnitt eines ohmschen Kontakts zwischen dem Halbleiterelement gemäß der Erfindung und- der Gate-Elektrode 31 · dar..
Bei dieser Ausführungsform ist ein Eingangsschutzwiderstand 29' im ersten Widerstandsbereich 26' ausgebildet, der sich von einem Abschnitt 34· ohmschen .Kontakts mit einer Eingangsanschlußflache 22' zu dem Abschnitt erstreckt, wo der erste Widerstandsbereich 26' dem zweiten Widerstandsbereich 23' über einen Halbleiterbereich 24' gegenüberliegt.
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elements,'die in Fig. 5 gezeigt ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 4 insofern als, da echt polykristallines Si vor Ausbildung des ersten und des . zweiten Widerstandsbereichs 26' und 23' eine rechteckige
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— ι -ι —
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Form hat, nach Ausbildung des ersten und zweiten Widerstandsbereichs 26' und 23' ein hocnohraiger polykristalliner Si-Bereich 36 stehenbleibt.
Sowohl bei der zweiten als-auch-bei der dritten Aus-' führungsform hat der Abschnitt des ersten Widerstandsbereichs, der dem zweiten Widerstandsbereich über den Halbleiterbereich gegenüberliegt, die gleiche Charakteristik, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Bei der dritten Ausführungsform sollte jedoch die Breite des polykristallinen Si- Bereich 36 im ersten Widerstandsbereich 26' ausreichend größer als die Breite des Halbleiterbereichs 24" sein.
Es können nicht nur η-Fremdstoffe, sondern auch p-Fremdstoffe in polykristallines Si eingeführt werden. . Ferner kann in manchen Fällen die Leitfähigkeit des fremdstoffenthaltenden polykristallinen Si, das den ersten Widerstand bildet, von der Leitfähigkeit des fremdstoffenthaltenden polykristallinen Si, das den zweiten Widerstand bildet, verschieden sein. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist der Halbleiter aus eigenleitendem polykristallinem Silizium aufgebaut. Natürlich kann er auch aus polykristallinem Si des p~- oder n~-Typs aufgebaut sein.
Fig. 6 ist eine Draufsicht, welche eine weitere Ausführungsform des Halbleiterelements gemäß der Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand und das Halbleiterelement gemäß der Erfindung in verschiedenen Bereichen ausgebildet sind. Das .heißt, ein Schutzwiderstandsbereich 37 aus polykristallinem Silizium mit gewünschten Fremdstoffen ist auf der Oberfläche des Isölatorfilms so ausgebildet, daß er einen Abschnitt 40 ohmschen Kontakts mit der Eingangsanschlußfläche 22'' hat. Das Halbleiterelement gemäß dieser
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Ausfuhrungsform umfaßt einen ersten Widerstandsbereich 26'· rait einem einzigen Anschluß, einen Halbleiterbereich 24' ', · der so ausgebildet ist, daß er den Bereich 26" umgibt, und einen zweiten· Widerstandsbereich 23'', der so ausgebildet ist, daß er den Widerstandsbereich 24"' umgibt. Dieser zweite Widerstandsbereich 23''.wird durch eine elektrische Verdrahtung 27'' über einen Abschnitt 28'' ohmschen Kontakts auf Erdpotential gehalten. Der erste Widerstandsbereich 26·' ist an einem Abschnitt 38 ohmschen "Kontakts mit elektrischen Verdrahtungen-.39 und 39' verbunden, und diese elektrischen-Verdrahtungen 39 und 39' sind mit dem Schutzwiderstandsbereich 37 bzw. einer zu . schützenden Halbleitervorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. 4Ί bezeichnet einen Abschnitt ohmschen Kontakts zwischen der elektrischen Verdrahtung 39 und deituSchutz— 'Widerstandsbereich 37.
Bei dieser Ausführungsform können irtit dem Schützwiderstandsbereich bzw. der Eingangsanschlußfläche zu verbindende Anschlüsse und die zu schützende Halbleitervorrichtung unabhängig im ersten Widerstandsbereich 26'· ausgebildet sein. Diese Anordnung ist jedoch unnötig, wenn der SchutzwiderStandsbereich 37 unabhängig ausgebildet ist. Die Lagen des ersten Widerstandsbereichs 26'' und des zweiten Widerstandsbereichs 23'' können umgekehrt sein.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehenden Ausführungsförmen, es sind vielmehr die verschiedensten Abwandlungen möglich. Wenn beispielsweise das Halbleiterelement gemäß der Erfindung als Schutz-"vorrichtung verwendet wird, kann es nicht nur auf eine MOS-Halbleitervorrichtung, sondern auch auf eine bipolare Halbleitervorrichtung angewandt werden. Ferner kann das Halbleiterelelement gemäß der Erfindung zwischen einem
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Ausgang einer Halbleitervorrichtung, welche aus einer n+- oder p+-Diffusionsschicht aufgebaut ist, und einer Ausgangsanschlußfläche eingesetzt sein. Ferner können der erste und der zweite Widerstandsbereich und der Halbleiterbereich des Halbleiterelements gemäß der Erfindung aus einem anderen Material als polykristallinem Si, beispielsweise aus einer Halbleiterverbindung, wie etwa GaAs, aufgebaut sein. Ferner muß das Material des ersten und zweiten Widerstands nicht immer das gleiche wie das Material des Halbleiters sein. Beispielsweise kann polykristallines Ge oder ein Metall, wie Mo oder W, für die Widerstände und polykristallines Ge für den Halbleiter verwendet werden.
Wie aus vorstehender Beschreibung der Ausführungsformen ersichtlich, muß kein besonderes Verfahren zur . Herstellung des Halbleiterelements gemäß der Erfindung verwendet werden.
Die Wirkungen die man erreicht, wenn das Halbleiterelement gemäß der Erfindung als Schutzvorrichtung verwen-
20. det wird, werden nun beschrieben.
Da ein Durchschlag eines Halbleiters (Isolators) oder ein Durchbruch eines Obergangs verwendet wird und ein Isolationsfilm unabhängig auf der Oberfläche eines Substrats ausgebildet ist, auf welchem eine Halbleitervorrichtung ausgebildet ist, kommt es zu keiner Zerstörung des Elements selbst. Ferner geht im leitenden Zustand kein elektrischer Strom durch das innere des Substrats. Da' ferner bei dem Halbleiterelement gemäß der Erfindung nicht eine pn-Diode im Substrat verwendet wird, läßt sich das Auftreten der Verriegelungserscheinung vollkommen verhindern, wenn das Element auf einen CMOS-IC angewandet wird. Im Falle eines Grundrisses wie bei den vorstehenden vier Ausführungsformen ist, da nur
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eine Schicht zusätzlich auf dem Isolatorfilm auf der
Oberfläche des Substrats ausgebildet wird, der Aufbau
sehr einfach, so daß sich das Element sehr einfach herstellen läßt.
Ferner läßt sich bei den vorstehenden Ausführungsformen, da nur ein einziger Typ von Halbleiter, nämlich n- oder p-Halbleiter allein notwendig ist, die Herstellung weiter vereinfachen. Ferner kommt bei der ersten Ausführungsform hinzu, daß bei Herstellung einer Gate-
Elektrode eines MOS-Transistors nach dem Silizium-Gate-Verfahren das Element in der gleichen Weise hergestellt werden kann wie herkömmliche Elemente, ohne daß die Anzahl der Maske erhöht ist. Im allgemeinen wird nach Abscheidung von fremdstoffreiem polykristallinem Silizium mit einem gewünschten geometrischen Aufbau der Einbau von Fremdstoffen in einen Teil des Substrats und das polykristalline Gate-Silizium unter Abdeckung von Abschnitten, wo der Einbau von Fremdstoffen nicht notwendig ist, mit einem Film aus S1O2 durchgeführt. Wenn Diffusion von Fremdstoffen oder Injektion von Ionen in einem Zustand ausgeführt wird, wo der Abschnitt des Halbleiterbereichs 24 mit einem Film aus SXO2 abgedeckt ist, läßt sich der Aufbau der ersten Ausführungsform des Elements' gemäß der Erfindung leicht erreichen.
Ki/fg
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Claims (11)

  1. F-'ATFf TANSC'ÄLT;
    SCHIFF ν. FÜNER STREHL 3ΟυϋΡ>-1-ΗΟΡ.'- EBBiKGHAUS FINC;
    MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN OO fy j
    POSTADRESSE: POSTFACH 95 016O, D-SOOO MÜNCHEN SS ^*
    HITACHI7LTd. . 8. August 19 78
    DEA-5673
    Halbleiterelement
    PATENTANSPRÜCHE
    ii .1 Halbleiterelement, gekennzeichnet durch einen ersten Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (26; 26*; 2611J auf der Oberfläche eines isolierenden Elements und mit wenigstens einem Anschluß und einen zweiten Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (23, 25; 23'; 23 ' ') auf einem festen Potential, welcher wenigstens einem Teil des ersten Widerstands unter Dazwischenläge eines Halbleiters (einen Isolator mit inbegriffen) (24; 24'; 24'') gegenüberliegt.
    10
    9Ö98ÖT/1Ö30 INSPECTED
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  2. 2. Halbleiterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das isolierende Element ein Isolatorfilm (32) ist, welcher auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats (33) ausgebildet ist, auf welchem eine zu schützende Halbleitervorrichtung ausgebildet ist, daß der erste Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (26; 26' ) einen Eingangs- und einen Ausgangsanschluß aufweist, daß der Eingangsanschluß des ersten Widerstands mit einer Eingangsanschlußflache (22, 22") oder einer Ausgangsanschlußfläche der zu schützenden Halbleitervorrichtung und daß der Ausgangsanschluß des ersten Widerstands mit einem Eingangsanschluß oder Ausgangsanschluß der zu schützenden Halbleitervorrichtung verbunden ist.
  3. 3. Halbleiterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der spezifische Widerstand des ersten Widerstands (einen Leiter mit inbegriffen) (26; 26'; 26'') und des zweiten Widerstands (einen Leiter mit inbegriffen) (23, 25; 23'; 23'') niedriger als 1 k2/Q und daß der Widerstand des Halbleiters (einen Isolator mit inbegriffen) (24; 24'; 24'') höher als 100 kD/Q ist.
  4. 4. Halbleiterelement nach Anspruch 1 oder 2,·dadurch gekennzeichnet , daß der erste Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (26; 26'; 26'') und der zweite Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (23, 25;
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    23"; 23'') aus polykristallinem Silizium mit Fremdstoffen in hoher Konzentration und daß der Halbleiter { einen Isolator mit inbegriffen.) (24; 24'-; 24' ') aus poly kristallinem Silizium mit Fremdstoffen in sehr niedriger Konzentration oder fremdstoffrei aufgebaut ist.
  5. 5. Halbleiterelement nach Anspruch 4, dadurch •gekennzeichnet , daß das polykristalline Silizium des ersten Widerstands (einen Leiter mit inbegriffen) (26; 26';.26'') und des zweiten Widerstands (einen Leiter mit inbegriffen) (23, 25; 23'; 23'') eine Fremdstoffkonzentration von mehr als 1 · 10'^ Atome/cm3 und daß das polykristalline Silizium des Halbleiters (einen Isolator mit inbegriffen) (24; 24'; 24'') eine Fremdstoffkonzentration von weniger als 1 · 10^ Atome/cm3 aufweist.
  6. 6. Halbleiterelement nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (26 ; 26', 26''), der HaIbleiter (einen Isolator mit inbegriffen) (24; 24'; 24'') und der zweite Widerstand (23, 25; 23'; 23"') sich in seitliche Richtung auf der Oberfläche des Isolatorfilms (32) erstrecken.
    80 7/
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  7. 7. Halbleiterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zu schützende Halbleitervorrichtung eine MOS-Halbleitervorrichtung ist und daß der Ausgangsanschluß des ersten Widerstands (einen Leiter mit inbegriffen) (26; 26') mit einer Eingangs-Gate-Elektrode (31; 31') der MOS-Halbleitervorrichtung verbunden ist.
  8. 8. Halbleiterelement nach Anspruch 7, dadurch
    gekennzeichnet, daß die MOS-Halbleitervorrichtung eine CMOS-Halbleitervorrichtung ist.
  9. 9. Halbleiterelement nach Anspruch 1, 2, 5, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß das feste Potential, auf den der zweite Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (23, 25; 23'; 23'') gehalten •wird, Erdpotential oder das Potential der Spannungsversorgung ist.
  10. 10. Halbleiterelement'nach Anspruch U 2, 5, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (23, 25) auf beiden Seiten von wenigstens einem Teil des ersten Widerstands (einen Leiter mit inbegriffen) (26, 26') unter Dazwischenläge eines Halbleiters (einen Isolator mit inbegriffen) (24; 24') angeordnet ist.
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  11. 11. Halbleiterelement nach Anspruch 1, 2, 5, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Widerstand (einen Leiter mit inbegriffen) (2311) längs des ■ gesamten Umfangs des ersten Widerstands (einen Leiter mit 5 inbegriffen) (26!l) unter Dazwischenläge eines Halbleiters (einen Isolator mit inbegriffen) (2411) angeordnet ist.
DE2834759A 1977-08-10 1978-08-08 Schutzeinrichtung für die isolierte Gate-Elektrode eines MOS-Halbleiterbauelements Expired DE2834759C2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52095045A JPS5910587B2 (ja) 1977-08-10 1977-08-10 半導体装置の保護装置

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