JP2006196487A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 パッド電極と静電気保護素子とを電気的に接続するパッド用電気配線と、電源と電気的に接続する電源用電気配線とを、有し、当該電源用電気配線として用いられている多層配線の一部の電気配線層において、パッド用電気配線と、電源用電気配線とが、静電気保護素子上では重ならないように、静電気保護素子が形成されている領域の中央に配置する。
【選択図】 図3
Description
まず、静電気保護素子を用いた能動領域の保護する作用を図5を用いて説明する。
図5は、静電気保護素子を有する半導体装置の等価回路図の一例を示す。同図において、一番上の直線106は、高位電源(以下「Vdd」と称する。)を表しており、一番下の直線107は、低位電源(以下「Vss」と称する。)を表している。電極パッド102と電気的に接続されている、中央の直線108は、電気信号を出力するための出力配線を表している。VddとVssとの間に、能動領域101に形成されている半導体素子としてのMISFET(Metal-Insulator-Metal Field Effect Transistor)、Tr1とTr2とが直列に接続されている。また、出力配線とVssとの間には、MISFETで形成されている静電気保護素子103が形成されている。同図では、Tr3と示している。静電気保護素子103は、電極パッド102から、静電気が入り込んだ場合に、静電気を静電気保護素子103に導くようにすることにより、Vssに逃がすようにする。これにより、静電気を能動領域101にあるMISFET等の半導体素子を保護する。
効果が低減されてしまう。
本発明の第1実施形態を図1及び図2を用いて説明する。
図1は、本実施形態における半導体装置の平面構造を示す模式図を示す。同図に示す半導体装置では、静電気保護素子10としてのMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)が、半導体基板1の表面に形成されている。同図におけるMISFET10において、ソース/ドレイン等に使用するアクティブ領域11は、矩形形状に形成されている。アクティブ領域11の周辺には、半導体基板1の電位をとるための導電領域13が形成されている。導電領域13は、低位電源の電位に保持されている。ここで、アクティブ領域11と導電領域13との間は、酸化シリコン膜等で形成されている素子分離領域14となっており、電気的に絶縁されている。アクティブ領域11の周辺には、2つ、横断するように、ゲート電極12が形成されている。
図2(a)は、図1のA−A線における半導体装置の模式断面図を示す。まず、半導体基板1の中央には、アクティブ領域11が形成され、アクティブ領域11の両端近傍には、導電領域13が形成されている。アクティブ領域11と導電領域13との間には、素子分離領域14が形成されており、アクティブ領域11と導電領域13とは、電気的に絶縁されている。
図2(b)は、図1のB−B線における半導体装置の模式断面図を示す。半導体基板1に形成されているアクティブ領域11は、半導体基板1の上に形成されているゲート電極12を挟んで形成されている。本実施形態では、半導体基板1の中央に形成されているアクティブ領域11をソース部11aとし、ゲート電極12を挟んで周辺近傍に形成されているアクティブ領域11をドレイン部11bとする。周辺部に形成されているドレイン部11bとそれよりも外側に形成されている導電領域13との間に、素子分離領域14が形成されている。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図3及び図4を用いて説明する。
図3は、本実施形態における半導体装置の平面構造を示す模式図を示す。第1実施形態と同様に、静電気保護素子は、MISFET30として形成されている。したがって、同図における、半導体基板上に形成されているアクティブ領域31、ゲート電極32、導電領域33及び素子分離領域34は、図1と同様に形成されている。また、第1電気配線層35も、図1と同様に配置されている。第1実施形態との相違するのは、第2電気配線層で形成されている電源用電気配線37aの配置される位置である。まず、電源用電気配線37aは、MISFET30のほぼ中央に4本、縦断するように形成されている。一方、パッド用電気配線48は、同図における第1電気配線層35の両端から、MISFET30のアクティブ領域31にかけて電気的に接続されている。
図4(a)は、図3のC−C線における半導体装置の模式断面図を示す。各層の基本的な構造は、図2(a)と同様である。同図で、L3及びL4で示されているパッド用電気配線48の経路は以下のとおりである。すなわち、バンプ42、電極パッド41、第3ビアプラグ47、第3電気配線層40(図3においては図示せず)、第2ビアプラグ39(図3においては図示せず)、パッド用第2電気配線層37b、第1ビアプラグ38、第1電気配線層35、コンタクトプラグ36及びアクティブ領域31という経路となる。ここで、パッド用電気配線48として使用される第2電気配線層37bは、MISFET30の周辺側に配置され、第1電気配線層35、コンタクトプラグ36によって、電流経路をほぼ中央に位置するアクティブ領域31へと導いている。電源用電気配線37aは、MISFET30のほぼ中央の上側を通るようにして形成されている。
Claims (3)
- 半導体素子が形成されている能動領域の最表面に形成されているパッド電極と、前記能動領域に形成されている半導体素子と同じ面に形成されている前記静電気保護素子とを、多層配線で形成された複数の電気配線層とプラグによって電気的に接続されたパッド用電気配線と、
前記静電気保護素子と電源とを、前記多層配線のうちいずれか一層の前記電気配線層によって電気的に接続された電源用電気配線と、を備え、
前記パッド用電気配線と、前記静電気保護素子が形成されている領域内の前記電源用電気配線とが、前記静電気保護素子上では重ならないように、前記プラグを前記静電気保護素子の略中央に形成し、前記電源用電気配線は、前記静電気保護素子が形成されている領域の少なくとも両端に配置されている半導体装置。 - 半導体素子が形成されている能動領域の最表面に形成されているパッド電極と、前記能動領域に形成されている半導体素子と同じ面に形成されている前記静電気保護素子とを、多層配線で形成された複数の電気配線層とプラグによって電気的に接続されたパッド用電気配線と、
前記静電気保護素子と電源とを、前記多層配線のうちいずれか一層の前記電気配線層によって電気的に接続された電源用電気配線と、を備え、
前記パッド用電気配線と、前記静電気保護素子が形成されている領域内の前記電源用電気配線とが、前記静電気保護素子上では重ならないように、前記プラグを前記静電気保護素子が形成されている領域の略周辺に形成し、前記電源用電気配線は、前記静電気保護素子の略中央に配置されている半導体装置。 - 請求項1または2に記載の半導体装置であって、
前記静電気保護素子は、MIS型トランジスタ、ダイオード、サイリスタまたはバイポーラトランジスタのいずれかで形成されている半導体装置。
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