JP2007027407A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】静電気サージ電流の局所集中を抑制して静電気耐性を高めることができる大規模バッファを提供することを目的とする。
【解決手段】 1対のpMOS61及びnMOS62から構成されるCMOS回路60がドレイン接続配線50によって複数接続して構成された大規模バッファ回路65に於いて、pMOS61及びnMOS62の対を成すドレインコンタクト104及び204同士を接続する櫛歯配線50−1〜50−2を接続する共通配線50−0を、nMOS62よりも遠い側で、且つ、pMOS61のドレインコンタクト104に重ならない領域501上に形成したことを特徴とする。
【選択図】図1A

Description

本発明は、半導体装置、特に、CMOS回路を備えた半導体装置における静電気サージ対策に関する。
半導体集積回路(以下、半導体デバイスと称す)では、CMOS(Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor)回路が広く用いられている。CMOS回路は、電源線VDD側に接続されたpMOSと接地線GND側に接続されたnMOS回路とを共通のゲート電位で駆動するもので、一般には、ゲート電位がVDDの場合にnMOSがオン(pMOSがオフ)し、ゲート電位がGNDの場合にpMOSがオン(nMOSがオフ)するので、pMOSとnMOSの双方のドレインを共通結線しておくことで、ゲート電位とは逆の電位を次段へ伝達するインバータ機能を有する。CMOSから構成される論理回路は、このインバータ回路の動作を基本として構成されている。以下、CMOSから構成される論理回路をCMOS論理回路と称する。
一方、半導体デバイスは、浅い不純物拡散領域の上に薄い絶縁膜を挟んでゲート電極を積み上げることで高集積性を実現しており、外部から侵入した静電気サージによって、容易に破壊されてしまうという構造的な特徴を持っている。CMOS回路の場合、VDDとGNDとの間に静電気サージが印加されると、VDDに接続されたpMOSのソースからドレインへサージ電流が流れ、pMOSとnMOSのドレイン同士を接続するドレイン接続配線を介してnMOSのドレインへサージ電流が流れ、更にソースから接地線GNDにサージ電流が放出される。
CMOS論理回路を静電気サージから保護するために、一般には、専用の保護素子がCMOS論理回路と並列に設置される。その代表的なものが、ドレインをVDDに接続し、ソースとゲートと基板(またはウェル)をGNDに接続したnMOS保護トランジスタ(保護TRと称す)である。保護素子は、CMOS論理回路側にサージ電流が流れて破壊されるよりも先に、所定のサージ電流(例えば、公的試験方法として知られている、HBM:Human Body Model試験での一般的な耐性保証値:2kVに相当するサージ電流は1.33Aである)を自身に流すことで、保護の対象であるCMOS論理回路を静電気サージから保護する役割を持っている。言い換えると、半導体デバイスの静電気耐性を確保することは、CMOS論理回路側の脆弱性を抑え、保護素子側に保護性能を発揮させることに他ならない。
CMOS論理回路は、一般的には、小規模のものでも数10個以上の論理ゲートで構成されている。CMOS論理回路を構成するpMOS及びnMOSは、回路動作に最低限必要な電流駆動能力を確保しつつ、それぞれの大きさを可能な限り小さく設計することが望ましい。これは、回路面積を抑え、チップサイズの縮小と低コストを実現するのに不可欠であるからである。その一方で、保護素子側は、所定の静電気サージを自身が引き受け、そのストレスによって自らが破壊されてしまわないために、TRの形状を規定する幾つかの設計寸法のうち、静電気耐性を確保するのに必要な部分の寸法は、CMOS論理回路の設計寸法よりも大きくする必要がある。この静電気耐性を支配する設計項目の代表的なものの1つが、ゲートとドレイン上コンタクトとの間隔である。CMOS論理回路を構成するpMOSとnMOSには、製造上の最小寸法(例えば、0.4μm)が用いられるのに対して、保護素子には最小寸法を適用せず、数倍の寸法(例えば、2.0μm)を適用している。ゲートとドレイン上コンタクトとの間隔を広げることで、静電気サージが侵入したときに保護素子が受けるダメージを緩和し、所定の耐性を付与している。ここで、注目すべき点は、CMOS論理回路側は、pMOSとnMOSのどちらも静電気サージに対して脆弱なまま晒されていることである。
CMOS論理回路は、前述のように、小規模のものでも概ね数10個以上の論理ゲートで構成されている。CMOS論理回路を構成するpMOS及びnMOSが脆弱なままで設置されているにもかかわらず静電気サージで破壊されないのは、保護素子側が静電気サージの殆どを吸収するからであるが、保護素子で流しきれないサージ電流の一部はCMOS回路側にも流れ込んでいる。特に、静電気サージが印加された際に保護素子がオンして充分なサージ電流を吸収するまでの間には、保護素子で流しきれないサージ電流がCMOS論理回路側に流れ込むが、このとき脆弱なCMOS論理回路が破壊されないためには、回路規模が大きいこと、CMOS論理回路全体にサージ電流を均一に分散させることが重要である。
例えば、1個当たり1mA程度のサージ電流にしか耐えられないCMOS回路であっても、それらが500個分同一のVDDとGNDとの間に並列に接続されている論理回路であれば、CMOS論理回路全体では1mAの500倍の0.5Aのサージ電流に耐えられる。この場合、保護素子側が0.83A分のサージ電流を吸収しさえすれば、合計で1.33Aの電流に耐えることになり、HBM耐性:2kV−1.33Aを確保できることになる。CMOS論理回路が静電気サージで破壊されないためには、保護素子側のサージ吸収能力が優れていること、即ちCMOS論理回路よりも保護素子側が静電気サージを流し易いことと、CMOS論理回路側の規模がある程度大きく、しかもサージ電流を均一に分流させる特性を有していることが不可欠である。
しかし、近年、トランジスタの電流駆動能力の向上を目的として、ソース及びドレインの不純物拡散層上にサイサイドと呼ばれる金属との化合物を形成し、ソース及びドレインの寄生抵抗を下げるトランジスタ構造が急速に普及している。このサリサイドプロセスでは、保護素子の静電破壊耐性を確保するために保護素子のドレイン上に部分的にサリサイドを形成しない領域を設けている。保護素子のドレイン上の全面にサリサイドを形成すると、十分な静電破壊耐性を確保できないからである。しかし、サリサイドを形成しない領域は、サリサイドを形成した領域よりも1桁以上高抵抗になるため、サリサイドを形成しない領域を設けた保護素子はサージ電流を自身に引き込み難くなる。一方、CMOS論理回路は、サリサイドを全面に形成したpMOS及びnMOSを使用することによって駆動能力が向上するので、回路面積を縮小できるメリットがある反面、相対的に保護素子よりもサージ電流を自身に引き込み易くなる。
従って、サリサイド構造プロセスの場合は、従来プロセスよりも保護素子側がサージ電流を引き込み難いという、静電気破壊防止にとって不利な要件を克服する必要が生じるのである。
サリサイド構造のCMOS回路の静電気サージ特性改善の手段の1つとして、保護素子のゲート幅を増やす方法がある。ゲート幅を広げることによって静電気サージが保護素子側を流れ易くなるので、サリサイドを形成したままのpMOS及びnMOSで構成されたCMOS論理回路であっても、静電気サージから保護できるようになる。しかし、前述のように、CMOS論理回路の静電破壊耐性は、保護素子側の静電気サージ吸収能力だけでは決まらず、CMOS論理回路側がある程度の静電気サージに耐えられるという、弱いなりの耐性を持っていることが欠かせない。このことは、サリサイド構造プロセスでは、CMOS論理回路側の規模とサージを均一に分流させる特性とが、従来構造プロセスよりも一層重要であることを意味している。これらの2つの重要な要素のうち、回路規模としてのトランジスタの数は、機能が同じであれば大きく変わることがない。それに対して、均一性については、ある種の回路に於いて大きく変わってしまう場合がある。
CMOS論理回路は、自身が駆動する次段の回路規模に応じて、pMOSとnMOSのゲート幅を変えて最適な駆動能力を確保している。ゲート幅の変更は、基本サイズのトランジスタを半導体デバイスチップ上に作り込んでおき、配線層で所望の回路を構成するSOG(Sea of Gate)や、バッファ回路、インバータ回路、NAND回路等の基本回路を予め準備しておき、それらを組み合わせて所望の回路を形成するCB(Cell Base)のような回路形成技術が用いられる。SOGでは、次段の回路規模が小さい場合は、駆動に必要な最小限のゲート幅で構成された1対のpMOS及びnMOSでバッファ回路を構成し、次段の回路規模が大きい場合には、必要なゲート幅を確保するために複数のpMOS及びnMOSでバッファ回路を構成する。一般に、このバッファ回路のサイズは、最小単位のゲート幅の整数倍で規定される。最小単位の1対のpMOS及びnMOSを予め半導体デバイスチップ上に作り込んでおき、それらのうちの何個を使用するかに応じて論理回路を構成し、回路動作を調整する。ここで、規模の大きいバッファ回路は、規模の小さいバッファ回路よりも静電気サージによって破壊され易いという問題がある。
最小規模のバッファ回路及び前段のインバータ回路で構成された内部回路に静電気サージが印加される場合を考える。ここで、最小規模のバッファ回路及びインバータ回路は、それぞれ1つのCMOSから構成されているとする。電源線VDDに印加された静電気サージは、前段のインバータのpMOSからnMOSを介して接地線GNDへと放出される経路と、最小規模のバッファ回路のpMOSからnMOSを介して接地線GNDへと放出される経路との2つの経路を通って接地線GNDへと放出される。前段のインバータ回路と最小規模のバッファ回路とではpMOS及びnMOSのゲート幅が同一なため、両者を流れるサージ電流は同等である。この種の最小規模のインバータ回路やバッファ回路は、半導体デバイスに搭載されるCMOS内部回路全体では多数存在し、これらのインバータ回路群及びバッファ回路群にサージ電流が分散されるため、特定のインバータ回路やバッファ回路が破壊される可能性は少ない。
一方、例えば16個のCMOS論理回路から構成される大規模なバッファ回路と、最小規模の前段のインバータとから構成された内部回路を考える。前段のインバータ回路には最小規模と同等のサージ電流が流れるが、16個のCMOS論理回路で構成されるバッファ回路には、バッファ回路全体で16倍のサージ電流が流れる。
大規模なバッファ回路は、一般に、複数のpMOSとnMOSとが共通のゲートで配線され、pMOS及びnMOSのドレイン双方が共通のドレイン接続配線で接続された構成である。ドレイン接続配線は、一般に、pMOSのドレイン上に複数のpMOSの配列に沿って形成されると共に、nMOSのドレイン上に複数のnMOSの配列に沿って形成され、pMOS上に形成された配線とnMOS上に形成された配線とが何れか一方の端部で接続されている。このようなバッファ回路では、電源線VDDに静電気サージが侵入すると、複数のpMOSのソースからドレイン、ドレイン接続配線、複数のnMOSのドレインからソース、接地線GNDへとサージ電流が流れる。上述したように、大規模なバッファ回路では、CMOS回路単体に比較して、バッファ回路を構成するCMOSの個数倍のサージ電流が流れる。従って、大規模CMOS論理回路に於いて、製造上の特性のばらつき等の原因で特定のpMOSまたはnMOSにサージ電流が集中すると、特定のトランジスタにはCMOS論理回路の規模に比例した大きさの電流が集中することとなり、トランジスタのpn接合が破壊される虞がある。
特に、nMOSは、熱暴走が原因で、pMOSに比較してサージ電流がドレインの特定箇所に集中し易い特徴を持っている。複数個のpMOSから流れ込んできたサージ電流が、pMOSと同数だけ存在するnMOSのうちの任意のドレインに集中することによって、nMOSのpn接合が破壊される虞がある。
サージ電流の局所集中の問題は、近年、急速に普及してきたサリサイド構造のトランジスタを用いる製造プロセスに於いて深刻化している。サリサイド構造プロセスは、システムLSIのような規模の大きい集積回路にも適用されているが、システムLSIを大規模バッファ回路を使用せずに構成することは不可能である。様々な機能回路がブロック化され、チップ全体に配置されたシステムLSIでは、各ブロックが所定のタイミングで信号をやり取りして正常に動作するには、1つの同期信号、即ち基本クロックを各ブロックへと供給しなければならない。この基本クロックをチップ全体へ行き渡らせるためには、大規模バッファ回路が欠かせないため、システムLSIにとって大規模バッファ回路の静電気サージ破壊の克服が急務となっている。
特許文献1には、複数のpMOSと、これらの複数のpMOSの配列に沿って延在するドレイン、ゲート、ソースから構成される1個のnMOSとを備えたバッファ回路が記載されている。nMOSのゲート幅は、各pMOSのゲート幅よりも大きく形成している。このバッファ回路では、nMOSをpMOSと同数形成するのではなく、ゲート幅の大きいnMOSを複数のpMOSに対して1個形成している。この構成によって、複数のpMOSからのサージ電流をゲート幅の大きい1個のnMOSで流して、複数のnMOSを形成した場合に特定のnMOSにサージ電流が局所集中してnMOSが劣化または破壊されることを目的としている。
特開2002−141416
前述した特許文献1に記載のバッファ回路は、nMOSへのサージ電流の局所集中による破壊を改善することを目的としているが、本来pMOSと同数設けられるnMOSを1個だけ設け、ゲート幅を大きくしたものであり、前述したSOG(Sea of Gate)やCB(Cell Base)に適合し難く、回路動作の調整が難しくなるという問題がある。また、1個のnMOSでゲート幅を大きくしたとしても、幅の広いソース、ドレインでサージ電流が局所集中する可能性があり、局所集中した部分でnMOSが劣化または破壊される虞がある。
本発明は、半導体装置に於いて前述した問題を解決することにある。
第1発明に係る半導体装置は、第1配線と、前記第1配線に沿って配置された第2配線と、複数の第1MOSトランジスタと、複数の第2MOSトランジスタと、第3配線とを備えている。
第1MOSトランジスタは、前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを含む。
第2MOSトランジスタは、前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含む。
各第1MOSトランジスタと各第2MOSトランジスタとは対を成して、複数のCMOS回路を構成する。
第3配線は、前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線である。第3配線は、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第4配線間を接続する複数の第5配線とを含む。少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されている。ここで、第1領域は、第2コンタクトから第1配線側に向かって広がる領域であり、第2コンタクトと重なる領域を含む。
第2発明に係る半導体装置は、第1配線と、前記第1配線に沿って配置された第2配線と、複数の第1MOSトランジスタと、複数の第2MOSトランジスタと、第3配線とを備えている。
第1MOSトランジスタは、前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを有する。
第2MOSトランジスタは、前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを有する。
各第1MOSトランジスタと各第2MOSトランジスタとは対を成して、複数のCMOS回路を構成する。
第3配線は、前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線である。第3配線は、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第4配線間を前記第2コンタクト側で接続する1又は複数の第5配線と、第4配線間を前記第3コンタクト側で接続する1又は複数の第6配線とを含む。
第3発明に係る半導体装置は、第1配線と、前記第1配線に沿って配置された第2配線と、複数の第1MOSトランジスタと、複数の第2MOSトランジスタと、第3配線とを備えている。
第1MOSトランジスタは、前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを含む。
第2MOSトランジスタは、前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含む。
各第1MOSトランジスタと各第2MOSトランジスタとは対を成して、複数のCMOS回路を構成する。
第3配線は、前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第2コンタクトと、当該第2コンタクトと対を成す第3コンタクトに隣接する第3コンタクトとを接続する複数の第5配線と、を含む。
第1発明に係る半導体装置によれば、一対を成す第1MOSトランジスタ及び第2MOSトランジスタの第2コンタクトと第3コンタクトとを接続する複数の第4配線を互いに接続する第5配線を、第2コンタクトから第1配線側に定義された第1領域に形成する。
第1配線に静電気サージが印加された場合、サージ電流は、複数の第1MOSトランジスタの第1コンタクトから第2コンタクトに流れ込み、各第2コンタクトに接続された第4配線を介して対となる第3コンタクトに流れ込む。その後、サージ電流は、各第3コンタクトから各第4コンタクトを介して第2配線に放出される。このとき、第1コンタクト、第2コンタクト、第4配線、第3コンタクト、第4コンタクトの方向で電界が発生している。従って、各第5配線で接続された第2コンタクト間でサージ電流が流れるには、第2コンタクトから第3コンタクトに向かう電界に逆らってサージ電流が流れる必要があり、このような電流は流れない。
この半導体装置によれば、各第2コンタクト間でサージ電流の流れを防止して、各第2コンタクトから対を成す第3コンタクトにサージ電流を流すことができるので、静電気サージによる電流をCMOS回路全体に均一に分散させることができ、特定のCMOS回路にサージ電流が局所集中してCMOS回路が劣化または破壊されることを防止することができる。また、第2コンタクトと第3コンタクトとの間の接続方法のみで半導体装置の静電気耐性を向上させることができるので、製造工程の変更を伴わない。
第2発明に係る半導体装置によれば、各CMOS回路の第2コンタクトと第3コンタクトとを接続する複数の第4配線を、第5配線で第2コンタクト側で接続すると共に、第6配線で第3コンタクト側でも接続する。
第1配線に静電気サージが印加された場合、サージ電流は、複数の第1MOSトランジスタの第1コンタクトから第2コンタクトに流れ込み、各第2コンタクトに接続された第4配線を介して対となる第3コンタクトに流れ込む。その後、サージ電流は、各第3コンタクトから各第4コンタクトを介して第2配線に放出される。このとき、第1コンタクト、第2コンタクト、第4配線、第3コンタクト、第4コンタクトの方向で電界が発生している。また、このとき、特定の第3コンタクトに第5配線及び第6配線を介して複数の第2コンタクトからサージ電流が流れる可能性があるが、複数の第2コンタクトから特定の第3コンタクトに流れ込むサージ電流は以下のように制限される。
即ち、第2コンタクト及び第3コンタクトの対が第6配線、第5配線、第6配線の順に接続される場合、第5配線の片側の第2コンタクトから、第5配線を挟んだ反対側の第3コンタクトにサージ電流が流れるには、片側の第2コンタクトから、第4配線、第3コンタクト、第6配線、第3コンタクト、第4配線、第2コンタクト、第5配線、第2コンタクト、第4配線を通って、反対側の第3コンタクトに流れる必要がある。この経路上で、第3コンタクト、第4配線、第2コンタクトと流れる部分では、第2コンタクトから第3コンタクトに向かう電界に逆らってサージ電流が流れる必要があり、このような電流は流れない。この結果、第5配線を挟んだ第3コンタクト間では相互に電流が分断され、第3コンタクトへのサージ電流の局所集中が抑制される。
この半導体装置によれば、1対の第2コンタクト及び第3コンタクトを第4配線で接続し、各第4配線を第2コンタクト側及び第3コンタクト側で接続することによって、サージ電流の局所集中を抑制し、CMOS回路が劣化または破壊されることを防止することができる。また、第2コンタクトと第3コンタクトとの間の接続方法のみで半導体装置の静電気耐性を向上させることができるので、製造工程の変更を伴わない。
第3発明に係る半導体装置では、1対を成す第2コンタクトと第3コンタクトとを第4配線で接続すると共に、第2コンタクトと隣接する対の第3コンタクトとを接続する。
第1配線に静電気サージが印加された場合、サージ電流は、複数の第1MOSトランジスタの第1コンタクトから第2コンタクトに流れ込み、各第2コンタクトに接続された第4配線を介して対となる第3コンタクトに流れ込む。その後、サージ電流は、各第3コンタクトから各第4コンタクトを介して第2配線に放出される。このとき、第1コンタクト、第2コンタクト、第4配線、第3コンタクト、第4コンタクトの方向で電界が発生している。また、このとき、特定の第3コンタクトには、当該第3コンタクトを接続する第4配線及び第5配線からサージ電流が流れ込む可能性があるが、それら以外の第2コンタクトからはサージ電流が流れ込まない。
例えば、特定の1対の第2コンタクト及び第3コンタクトを基準にして、2個前の対から1個後の対までを考えた場合、2個前の対の第2コンタクト、第5配線、1個前の対の第3コンタクト、第4配線、1個前の対の第2コンタクト、第5配線、当該第3コンタクト、第4配線、対を成す第2コンタクト、第5配線、1個後の対の第3コンタクト、第4配線、1個後の対の第2コンタクト、という接続関係となる。
この場合、当該第3コンタクトには、第5配線で接続された1個前の対の第2コンタクトと、第4配線で接続された対を成す第2コンタクトとの合計2個の第2コンタクトからのみサージ電流が流れが、それ以外の第2コンタクトからはサージ電流が流れ込まない。
2個前の対の第2コンタクトから当該第3コンタクトにサージ電流が流れるには、2個前の対の第2コンタクト、第5配線、1個前の対の第3コンタクト、第4配線、1個前の対の第2コンタクト、第5配線を介して当該第3コンタクトにサージ電流が流れる必要がある。この経路上で、1個前の対の第3コンタクト、第4配線、1個前の対の第2コンタクトの部分では、第2コンタクトから第3コンタクトに向かう電界に逆らってサージ電流が流れる必要があり、この部分では電流が流れない。
また、1個後の対の第2コンタクトから当該第3コンタクトにサージ電流が流れるには、1個後の対の第2コンタクト、第4配線、1個後の対の第3コンタクト、第5配線、対を成す第2コンタクト、第4配線を介して上記第3コンタクトにサージ電流が流れる必要がある。この経路上で、1個後の対の第3コンタクト、第5配線、対を成す第2コンタクトの部分では、第2コンタクトから第3コンタクトに向かう電界に逆らってサージ電流が流れる必要があり、この部分では電流が流れない。
従って、特定の第3コンタクトに流れ込むサージ電流は、第5配線で接続された1個前の対の第2コンタクトと、第4配線で接続された対を成す第2コンタクトとの合計2個の第2コンタクトからのサージ電流に制限される。
この半導体装置によれば、隣接する対の第2コンタクトと第3コンタクトとを接続することによって、特定の第3コンタクトへのサージ電流の局所集中を抑制し、CMOS回路が劣化または破壊されることを防止することができる。また、第2コンタクトと第3コンタクトとの間の接続方法のみで半導体装置の静電気耐性を向上させることができるので、製造工程の変更を伴わない。
(1)第1実施形態
(1−1)構造
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置1001の平面図である。図1Bは、図1Aの平面図に於いて半導体装置1001の各領域を説明する説明図である。図1Cは、図1Aの平面図に於いて半導体装置1001に流れるESD(Electrostatic Discharge:静電気サージ)電流の経路の説明図である。
図1Aに示すように、半導体装置1001は、p型半導体基板70に形成された一対のpチャンネルのMOSトランジスタ61及びnチャンネルのMOSトランジスタ62で構成されたCMOS回路60を複数個並列に接続して構成された大規模CMOS回路65を備えている。以下、pチャンネルのMOSトランジスタをpMOS、nチャンネルのMOSトランジスタをnMOSという。
p型半導体基板70は、素子形成面に形成されたnウェル80と、nウェル80中に形成されたp型不純物領域100及びウェル電位固定領域105と、nウェル80が形成された領域以外のp型半導体基板70の素子形成面に形成されたn型不純物領域200及び基板電位固定領域205とを備えている。
nウェル80は、p型半導体基板70の素子形成面にヒ素As、リンP等のn型不純物が注入、拡散されて形成された不純物拡散領域であり、pMOS61を形成するための領域である。
p型不純物領域100は、複数のpMOS61が形成された領域である。p型不純物領域100は、nウェル80にボロンB等のp型不純物が注入、拡散されて形成された不純物拡散領域である。p型不純物領域100は、後述する複数のゲート電極401によって、pMOS61のソース領域101及びドレイン領域102と、ゲート電極401の下方に於いてソース領域101及びドレイン領域102の間に形成され、動作時にチャンネル層となる領域とに区画されている。ソース領域101及びドレイン領域102は、各ゲート電極401の両側に配置され、交互に繰り返し配置されている。
各ソース領域101上には、図1Bに示すように、電源線接続配線10の側でソースコンタクト103(103−1〜103−9)が形成されている。各ドレイン領域102上には、接地線接続配線20の側でドレインコンタクト104(104−1〜104−8)が形成されている。
本実施形態では、p型不純物領域100には、図1Aの紙面左から右に向かってゲート電極401で区画されたソース領域101、ドレイン領域102が交互に繰り返し形成されており、ソース領域101は合計9個、ドレイン領域102は合計8個形成されている。各ソース領域101及びドレイン領域102は両側のドレイン領域102またはソース領域101で共用されており、合計16個のpMOSトランジスタが形成されている。例えば、ドレインコンタクト104−1が形成されたドレイン領域102は、ソースコンタクト103−1が形成されたソース領域101と、ソースコンタクト103−2が形成されたソース領域101とで共用されている。ソースコンタクト103−2が形成されたソース領域101は、ドレインコンタクト104−1が形成されたドレイン領域102と、ドレインコンタクト104−2が形成されたドレイン領域102とで共用されている。ソースコンタクト103−1が形成されたソース領域101と、ドレインコンタクト104−1が形成されたドレイン領域102とが1個のpMOS61を構成する。ドレインコンタクト104−1が形成されたドレイン領域102と、ソースコンタクト103−2が形成されたソース領域101とが1個のpMOS61を構成する。ソースコンタクト103−2が形成されたソース領域101と、ドレインコンタクト104−2が形成されたドレイン領域102とが1個のpMOS61を構成する。このようにして、p型不純物領域100には、9個のソース領域101及び8個のドレイン領域102によって、合計16個のpMOS61が形成されている。p型不純物領域100は、複数のpMOS61が並んだ方向に沿って延在している。
ウェル電位固定領域105は、ヒ素As、リンP等のn型不純物が高濃度に注入、拡散されて形成された不純物拡散領域であり、電源線接続配線10をnウェル80の電位に固定するための領域である。ウェル電位固定領域105は、p型不純物領域100が延在する方向に沿って帯状に形成されている。言い換えれば、ウェル電位固定領域105は、複数のpMOS61が配列された方向に沿って形成されている。ウェル電位固定領域105上には、pMOS61の配列方向に沿って複数のウェル電位固定コンタクト106が形成されている。本実施形態では、ウェル電位固定コンタクト106の個数は、ソースコンタクト103、ドレインコンタクト104及びゲート電極401の合計の数と同程度の数形成されるが、電源線接続配線10をウェル電位に固定するために十分な数であれば良い。
n型不純物領域200は、複数のnMOS62が形成された領域である。n型不純物領域200は、nウェル80以外の領域のp型半導体基板70の素子形成面にヒ素As、リンP等のn型不純物が注入、拡散されて形成された不純物拡散領域である。n型不純物領域200は、複数のゲート電極401によって、nMOSトランジスタのソース領域201及びドレイン領域202と、ゲート電極401の下方に於いてソース領域201及びドレイン領域202の間に形成され、動作時にチャンネル層となる領域とに区画されている。ソース領域201及びドレイン領域202は、各ゲート電極401の両側に配置され、交互に繰り返し配置されている。
各ソース領域201上には、図1Bに示すように、接地線接続配線20の側に於いてソースコンタクト203(203−1〜203−2)が形成されている。各ドレイン領域202上には、電源線接続配線10の側に於いてドレインコンタクト204(204−1〜204−2)が形成されている。
本実施形態では、n型不純物領域200には、図1Aの紙面左から右に向かってゲート電極401で区画されたソース領域201、ドレイン領域202が交互に繰り返し形成されており、ソース領域201は合計9個、ドレイン領域202は合計8個形成されている。各ソース領域201及びドレイン領域202は両側のドレイン領域202またはソース領域201で共用されており、合計16個のnMOSトランジスタが形成されている。
図1Aの紙面左から右に向かって、各ソースコンタクト203を203−1〜203−9とし、各ドレインコンタクト204を204−1〜204−8とする。例えば、ドレインコンタクト204−1が形成されたドレイン領域202は、ソースコンタクト203−1が形成されたソース領域201と、ソースコンタクト203−2が形成されたソース領域201とで共用されている。ソースコンタクト203−2が形成されたソース領域201は、ドレインコンタクト204−1が形成されたドレイン領域202と、ドレインコンタクト204−2が形成されたドレイン領域202とで共用されている。ソースコンタクト203−1が形成されたソース領域201と、ドレインコンタクト204−1が形成されたドレイン領域202とが1個のpMOS61を構成する。ドレインコンタクト204−1が形成されたドレイン領域202と、ソースコンタクト203−2が形成されたソース領域201とが1個のpMOS61を構成する。ソースコンタクト203−2が形成されたソース領域201と、ドレインコンタクト204−2が形成されたドレイン領域202とが1個のpMOS61を構成する。このようにして、n型不純物領域200には、9個のソース領域201及び8個のドレイン領域202によって、合計16個のnMOS62が形成されている。n型不純物領域200は、複数のnMOS62が並んだ方向に沿って延在している。
基板電位固定領域205は、ボロンB等のp型不純物が高濃度に注入された領域であり、接地線接続配線20をp型半導体基板70の電位(基板電位)に固定するための領域である。基板電位固定領域205は、n型不純物領域200が延在する方向に沿って帯状に形成されている。言い換えれば、基板電位固定領域205は、複数のnMOS62が配列された方向に沿って形成されている。基板電位固定領域205上には、nMOS62の配列方向に沿って複数の基板電位固定コンタクト206が形成されている。本実施形態では、基板電位固定コンタクト206の個数は、ソースコンタクト203、ドレインコンタクト204及びゲート電極401の合計の数と同程度の数形成されるが、接地線接続配線20を基板電位に固定するために十分な数であれば良い。
図1Bに示すように、本実施形態に係る半導体装置1001の領域を領域501、領域510、領域502に区画する。
領域501は、図1Dに示すように、ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)の第2配線20側の縁部104a(104a−1〜104a−8)から、第1配線10側に向かって広がる領域であり、ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)と重なる領域を含む。縁部104aを結ぶ境界線を境界5011とすると、領域501は境界5011を含む。
領域510は、ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)の第2配線20側の縁部104aと、ドレインコンタクト204(204−1〜204−8)の第1配線10側の縁部204a(204a−1〜204a−8)との間の領域であり、ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)、204(204−1〜204−8)と重なる領域を含まない。縁部204aを結ぶ境界線を境界5021とすると、領域510は境界5011及び5021を含まない。
領域502は、ドレインコンタクト204(204−1〜204−8)の第1配線10側の縁部204a(104a−1〜104a−8)から、第2配線20側に向かって広がる領域であり、ドレインコンタクト204(204−1〜204−8)と重なる領域を含む。領域502は、境界5021を含む。
本実施形態では、p型不純物領域100に16個のpMOS61が形成され、n型不純物領域200に16個のnMOS62が形成され、1対のpMOS61及びnMOS62がCMOS回路60を構成し、16個のCMOS回路60がドレイン接続配線50によって接続されて大規模CMOS回路65を構成している。大規模CMOS回路65は、例えば、図示しないインバータ回路の後段に配置されたバッファ回路を構成する。実際には、本実施形態の半導体装置1001は、バッファ回路の前段に配置されるインバータ回路、及び、その他多数のCMOS回路やESD保護回路を備えている。
p型不純物領域100及びn型不純物領域200上には、p型不純物領域100及びn型不純物領域200の延在する方向に交差するようにp型不純物領域100及びn型不純物領域200に亘って、複数のゲート電極401が形成されている。本実施形態では、16個のゲート電極401が形成されている。ゲート電極401は、図示しないゲート絶縁膜を介してp型半導体基板70の上に形成されている。なお、本実施形態では、ゲート電極401は、pMOS61とnMOS62とで共通に一体に形成しているが、ゲート電極を例えば、pMOS61の第1ゲート電極とnMOS62の第2ゲート電極と別々に構成して第1及び第2ゲート電極を電気的に接続する構成としても良い。
ゲート電極401は、p型不純物領域100を複数のソース領域101及びドレイン領域102に区画している。本実施形態では、p型不純物領域100は、9個のソース領域101及び8個のドレイン領域102に区画されており、ソース領域101及びドレイン領域102が交互に繰り返されている。ゲート電極401は、n型不純物領域200を複数のソース領域201及びドレイン領域202に区画している。本実施形態では、n型不純物領域200は、9個のソース領域201及び8個のドレイン領域202に区画されており、ソース領域201及びドレイン領域が交互に繰り返されている。各ゲート電極401は、p型不純物領域100とn型不純物領域200との間の領域510に於いて、p型不純物領域100及びn型不純物領域200の延在する方向に沿った突起部を有している。各ゲート電極401の突起部上には、ゲートコンタクト402が形成されている。
p型半導体基板70の素子形成面上には、図示しない第1層間絶縁膜が形成されている。第1層間絶縁膜は、p型不純物領域100、n型不純物領域200、ウェル電位固定領域105、及び、基板電位固定領域205、及び、ゲート電極401を覆っている。
第1層間絶縁膜上には第1層金属配線層が形成されている。第1層金属配線層は、電源線接続配線10と、接地線接続配線20と、ゲート接続配線40と、ドレイン線接続配線50とを含む。第1層金属配線層は、アルミニウムAlや、アルミニウムAlと窒化チタンTiNとの多層配線膜等で構成される。
電源線接続配線10は、半導体装置1001の動作時に於いて電源電圧VDDが印加される配線である。ウェル電位固定領域105には、半導体装置1001の動作時に於いて電源電圧VDDが印加され、ウェル電位固定領域105から複数のコンタクト106を介して電源線接続配線10が電源電位VDDに固定される。電源線接続配線10は、ウェル電位固定領域105の延在方向に沿って、ウェル電位固定領域105の上方に第1層間絶縁膜を介して形成された共通配線と、共通配線からpMOS61の複数のソース領域101の上方に各々延在する複数の櫛歯配線とを備えている。共通配線は、複数のウェル電位固定コンタクト106によってウェル電位固定領域105と電気的に接続されている。ウェル固定コンタクト106は第1層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内に形成されている。複数の櫛歯配線の各先縁部は、第1層間絶縁膜を介して各ソース領域101の上方に形成されている。複数の櫛歯配線の各先縁部は、ソース領域101のウェル電位固定領域105側、言い換えれば、nMOS62から遠い側のソース領域101端部まで延在している。各櫛歯配線の先縁部は、ソースコンタクト103(103−1〜103−9)によって各ソース領域101と電気的に接続されている。ソースコンタクト103(103−1〜103−9)は、第1層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内に形成されている。
接地線接続配線20は、半導体装置1001の動作時に於いて接地電位GNDが印加される配線である。基板電位固定領域205には、半導体装置1001の動作時に於いて接地電位GNDが印加され、基板電位固定領域205から複数の基板電位固定コンタクト206を介して接地線接続配線20が接地電位GNDに固定される。接地線接続配線20は、基板電位固定領域205の延在する方向に沿って、基板電位固定領域205の上方に第1層間絶縁膜を介して形成された共通配線と、共通配線からnMOS62の複数のソース領域201の上方に各々延在する複数の櫛歯配線とを備えている。共通配線は、複数の基板電位固定コンタクト206によって基板電位固定領域205と電気的に接続されている。基板固定コンタクト206は第1層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内に形成されている。複数の櫛歯配線の各先縁部は、第1層間絶縁膜を介して各ソース領域201の上方に形成されている。複数の櫛歯配線の各先縁部は、ソース領域201の基板電位固定領域205側、言い換えれば、pMOS61から遠い側のソース領域201端部まで延在している。各櫛歯配線の先縁部は、ソースコンタクト203(203−1〜203−9)によって各ソース領域201と電気的に接続されている。ソースコンタクト203(203−1〜203−9)は、第1層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内に形成されている。
ドレイン接続配線50は、図1Cに示すように、p型不純物領域100に形成された複数のゲート電極401の上方を横切って、第1層間絶縁膜上に形成された共通配線50−0と、共通配線50−0からn型不純物領域200の複数のドレイン領域202に向かって延びる複数の櫛歯配線50−1〜50−8とを備えている。各櫛歯配線50−1〜50−8は、nMOS62のドレイン領域202のpMOS61側の領域まで延びている。ドレイン接続配線50は、各CMOS回路60から出力される電圧を後段の回路に出力するための出力部を構成する。
各櫛歯配線50−1〜50−8は、先縁部に於いてドレインコンタクト204(204−1〜204−8)によってnMOS62の各ドレイン領域202と電気的に接続されると共に、根元部に於いてドレインコンタクト104(104−1〜104−8)によってpMOS61のドレイン領域102と電気的に接続されている。ドレインコンタクト104及び204は、第1層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内に形成されている。
各櫛歯配線50−1〜50−8の先縁部の下方、即ち各櫛歯配線50−1〜50−8の先縁部の接地線接続配線20側の下方に於いて、第1層間絶縁膜には各ドレイン領域202に通じる複数のコンタクトホールが形成されている。各コンタクトホール内に形成されたドレインコンタクト204によって、各櫛歯配線50−1〜50−8の先縁部は、対応するドレイン領域202と電気的に接続されている。
各櫛歯配線50−1〜50−8の根元部の下方、即ち各櫛歯配線50−1〜50−8の電源線接続配線10側の下方に於いて、第1層間絶縁膜には各ドレイン領域102に通じるコンタクトホールが形成されている。各コンタクトホール内に形成されたドレインコンタクト104(104−1〜104−8)によって、各櫛歯配線50−1〜50−8の先縁部は、対応するドレイン領域102と電気的に接続されている。
即ち、各櫛歯配線50−1〜50−8は、1対のpMOS及びnMOSのドレインコンタクト104、204間をそれぞれ電気的に接続している。
共通配線50−0は、領域501に配置され、pMOS61のドレインコンタクト104(104−1〜104−8)の第1配線10側に於いて各櫛歯配線50−1〜50−8と接続されている。即ち、ドレイン接続配線50は、各櫛歯配線50−1〜50−8によって各pMOS61のドレインコンタクト104とnMOS62のドレインコンタクト204とを一対一に接続すると共に、pMOS61のドレインコンタクト104の外側の領域501に於いて、共通配線50−0によって各櫛歯電極50−1〜50−8が互いに接続されている。共通配線50−0は、各櫛歯配線50−1〜50−8の間を接続する7個の配線として考えることができるが、7個の配線は、nMOS62より遠い側でかつドレインコンタクト104と重ならない領域に形成されている。
このような構成のドレイン接続配線50によれば、正極性のサージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流はpMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介して、ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。各ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込んだサージ電流は、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8を介して、対を成すnMOSトランジスタの各ドレインコンタクト204(204−1〜204−8)に流れ込む。即ち、櫛歯配線50−1を介してドレインコンタクト104−1から、対を成すドレインコンタクト104−2にサージ電流が流れ込み、櫛歯配線50−2を介してドレインコンタクト104−2から対を成すドレインコンタクト104−2にサージ電流が流れ込むというように、各ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)からそれぞれ対を成すドレインコンタクト204(204−1〜204−8)にサージ電流が流れ込む。
従って、各ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込んだサージ電流は、特定のドレインコンタクト204(204−1〜204−8)の何れかに局所集中することなく、各ドレインコンタクト204(204−1〜204−8)を介して各nMOS62に分散する。
これは、電源線接続配線10にサージ電流が流れ込む場合には、各ドレインコンタクト104−1〜104−8からは、対を成すドレインコンタクト204−1〜204−8に向かう電界が生じているためである。即ち、ドレイン接続配線50に於いて、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト204−1に電界が生じており、ドレインコンタクト104−2からドレインコンタクト204−1に電界が生じているというように、ドレイン接続配線50に於いて各ドレインコンタクト104から対を成すドレインコンタクト204に向かって電界が生じている。このような状況では、特定のドレインコンタクト104から共通配線50−0を介して、隣接するドレインコンタクト104へサージ電流が流れるには、電界の方向に逆らって電流が流れる必要があり、ドレインコンタクト104−1〜104−8の間で共通配線50−0を介してサージ電流が流れない。
例えば、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト104−2を介してドレインコンタクト204−2にサージ電流が流れるには、櫛歯配線50−1に於いて発生しているドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト204−1に向かう電界に逆らうこととなり、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト104−2にはサージ電流が流れず、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト204−2にはサージ電流が流れない。
従って、各ドレインコンタクト104−1〜104−8に流れ込んだサージ電流は、必ず対を成すドレインコンタクト204−1〜204−8に流れ込むことになる。言い換えれば、各pMOS61に流れ込んだサージ電流は、必ず対を成すnMOS62に流れる。この結果、各pMOS61に流れ込んだサージ電流が特定のnMOS62に局所集中することを防止して、サージ電流が各pMOS61及びnMOS62の対に分散される。
ゲート接続配線40は、ドレイン接続配線50に対して接地線接続配線20側に形成されている。ゲート接続配線40は、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8の片側から先端を介して反対側に回り込むように各櫛歯配線50−1〜50−8を迂回するように形成されている。ゲート接続配線40は、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8ごとに、各櫛歯配線50−1〜50−8の片側に沿って延びる部分と、反対側に沿って延びる部分と、先縁部近傍に於いて両側の部分を接続する部分とからなり、各櫛歯配線50−1〜50−8ごとに略コ字形に形成されている。ゲート接続配線40は、複数の略コ字形の部分が開口側で互いに接続された形状である。ゲート接続配線40は、略コ字形の部分が接続される部分でゲートコンタクト402によってゲート電極401と接続されている。各ゲートコンタクト402は、ゲート電極401とゲート接続配線40との間に介在する第1層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール内に形成されている。
(1−2)作用効果
半導体装置1001の動作時に於いて、16個のCMOS回路60からなる大規模CMOS回路は、ゲート接続配線50が前段のインバータ回路のドレインに接続されており、インバータ回路のドレインからの出力信号がゲート接続配線50を介して各CMOS回路60に入力される。インバータ回路の出力信号が入力された各CMOS回路60は、インバータ回路の出力信号の論理に応じて、High又はLowの出力信号をドレイン接続配線50に出力する。
このような半導体装置1001は、搬送時等に於いて、電源線接続配線10、接地線接続配線20が開放されて、半導体装置1001に含まれる回路が電気的にフローティング状態になる。この状態で、例えば、正極性の静電気サージが電源線接続配線10に印加されると、サージ電流は、pMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)から各ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。pMOS61の各ドレインコンタクト104−1〜104−8に流れ込んだサージ電流は、図1Cに示すように、それぞれ、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8を通って、対を成すソースコンタクト204−1〜204−8に流れ込む。言い換えれば、サージ電流は、各櫛歯配線50−1〜50−8によって、対を成すpMOS61とnMOS62との間で流れる。その後、サージ電流は、nMOS62の各ドレインコンタクト204−1〜204−8からソースコンタクト203−1〜203−9に流れ、ソースコンタクト203−1〜203−9から接地線接続配線20、複数の基板電位固定コンタクト206、基板電位固定領域205を介してp型半導体基板70に放出される。
電源線接続配線10に正極性のサージ電流が流れ込む場合には、pMOS61のドレインコンタクト104からnMOS62のドレインコンタクト204に向かって電界発生し、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8では、pMOS61の各ドレインコンタクト104−1〜104−8から、対を成すnMOS62の各ドレインコンタクト204−1〜204−8に向かう電界が発生している。ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8は、pMOS61のドレインコンタクト104−1〜104−8の外側の領域501に於いて共通配線50−0で互いに接続されているため、各ドレインコンタクト104−1〜104−8から、隣接するドレインコンタクト104の櫛歯配線50−1〜50−8にサージ電流が流れるには、櫛歯配線50−1〜50−8の電界に逆らってサージ電流が流れる必要があり、このようなサージ電流は流れない。言い換えれば、ドレイン接続配線50の各ドレインコンタクト104−1〜104−8の間の経路では電界に逆らう方向となるため、各ドレインコンタクト104−1〜104−8の間でサージ電流は流れない。この結果、サージ電流は、対を成すドレインコンタクト間101−1・201−1、・・・・、101−8・201−8でのみサージ電流が流れる。
このように、電源線接続配線10に流れ込んだサージ電流は、各pMOS61に流れ込み、各pMOS61から対となるnMOS62に流れることにより、特定のnMOS61にサージ電流が局所集中することなく、各CMOS回路60に分散される。これにより、半導体装置1001にサージ電流が流れ込んだ場合に、大規模CMOS回路65を構成する各CMOS回路60に弱いなりのサージ電流耐性を持たせることが可能となり、特定のnMOS62にサージ電流が局所集中してCMOS回路60が劣化または破壊されることを防止することができる。
このような本実施形態によれば、半導体装置に大規模CMOS回路を搭載した場合でも、大規模CMOS回路を構成する個々のCMOS回路が最小単位または最小規模のCMOS回路と同等の静電気サージの流れ易さを維持し、かつ、サージ電流の局所集中により劣化または破壊されることを防止できる。これにより、半導体装置に多数存在するインバータ回路群やバッファ回路群で静電気サージ耐性を確保する効果を維持できる。特に、サリサイド構造を採用する半導体装置では、内部回路を構成するCMOS回路のソース領域及びドレイン領域にサリサイドを形成するが、ESD保護素子のソース領域及びドレイン領域にはサリサイドを形成しない場合があるが、本実施形態はこのような場合にサージ電流の局所集中を防止するために有効である。
本実施形態では、従来のCMOS製造工程に於いてドレイン接続配線50の接続方法を変えるだけであるので、CMOS製造工程の変更を伴わずに実施できる。また、元々のCMOS回路に用意されている配線接続領域を使用すれば良いので、CMOS回路の面積増加の虞もない。仮に、ドレイン接続配線を引くために領域が増加するとしても、細い共通配線50−0を1本通すだけであるので、面積増加の影響は軽微である。
(1−3)変形例
(A)図1Dは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置1001のドレインコンタクト104(104−1〜104−8)と領域501の位置関係を詳細に説明するための説明図である。同図では、説明の便宜上共通配線50−0を省略している。
図1Eは、本発明の第1実施形態の変形例に係る半導体装置1001のドレイン接続配線50とドレインコンタクト104との位置関係を説明するための説明図である。
図1D(a)に示すように、半導体装置1001に於いて、領域501は、pMOS61のドレインコンタクト104−1〜104−8のnMOS62側の縁部104a−1〜8aから電源線接続配線10側に広がる領域である。ここで、ドレインコンタクト104−1〜104−8のnMOS62側の縁部104a−1〜104a−8を結んだ境界線を5011とすると、ドレインコンタクト104−1〜104−8に流れ込んだサージ電流が共通配線50−0を介して隣接するドレインコンタクトに流れることを防止するには、共通配線50−0のnMOS62側の縁部50a−0を境界線5011上または境界線5011よりも電源線接続配線10側に形成する必要がある。
図1D(b)は、共通配線50−0の縁部50a−0を仮に境界線5011よりもnMOS62側に形成した場合の、ドレイン接続配線50とドレインコンタクト104−1〜104−8との関係を示す図である。同図に示すように、共通配線50−0は、ドレインコンタクト104−1〜104−8よりもnMOS62側の領域を有している。この領域では、例えば、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト204−1及び204−2に向かう電界が発生するので、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト204−1及び204−2の何れにもサージ電流が流れる可能性がある。ドレインコンタクト204−1に接続されたnMOS62よりも、ドレインコンタクト204−2に接続されたnMOS62の方が相対的に電流を流し易い場合には、ドレインコンタクト104−1からドレインコンタクト204−2にサージ電流が流れ込む。このような場合には、各ドレインコンタクト204−1〜204−8には、対となるドレインコンタクト104−1〜104−8以外からも共通配線50−0を介してサージ電流が流れ込む虞があり、何れかのドレインコンタクト204−1〜204−8にサージ電流が局所集中して、nMOS62のpn接合が劣化または破壊される虞がある。
第1実施形態の一変形例では、図1E(a)に示すように、共通配線50−0の縁部50a−0と境界線5011とを一致させる。即ち、ドレイン接続配線50の共通配線50−0の縁部50a−0をドレインコンタクト104−1〜104−8の縁部104a−1〜104a−8と一致させ、共通配線50−0を縁部104a−1〜104a−8からpMOS61側、即ち電源線接続配線10側に形成する。
第1実施形態の他の変形例では、図1E(b)に示すように、共通配線50−0の縁部50a−0が、境界線5011より電源線接続配線10側に於いてドレインコンタクト104−1〜104−8と重なるように配置されている。即ち、共通配線50−0の縁部50a−0を、ドレインコンタクト104−1〜104−8の縁部104a−1〜104a−8よりも、電源線接続配線10側に配置している。
ドレイン接続配線50を図1E(a)(b)のように構成した半導体装置1001では、ドレインコンタクト104−1〜104−8に流れ込んだサージ電流は、各ドレインコンタクト104−1〜104−8から204−1〜204−8に向かう電界に沿って、対を成すドレインコンタクト間でのみ流れ、各ドレインコンタクト104−1〜104−8の間では共通配線50を介して流れない。なぜなら、共通配線50は、ドレインコンタクト104−1〜104−8よりもドレインコンタクト204−1〜204−8側の領域を有していないため、共通配線50の各ドレインコンタクト104−1〜104−8の間でサージ電流が流れるには、ドレインコンタクト104から204に向かう電界に逆らって流れる必要があり、このようなサージ電流は流れない。
例えば、ドレインコンタクト104−1と204−1との間では、ドレインコンタクト104−1から204−1に向かって電界が発生しており、ドレインコンタクト104−1から104−2に向かってサージ電流が流れるにはこの電界に逆らってサージ電流が流れる必要があり、このようなサージ電流は流れない。
(B)上記では、特定のnMOS62にサージ電流が局所集中する場合を例に挙げて説明したが、ドレイン接続配線50の共通配線50−0をnMOS62のドレインコンタクト204側で領域502に配置すれば、接地線接続配線20側から流れ込んだサージ電流が特定のpMOS61にに局所集中することを抑制できる。
(C)上記では、共通配線50−0をpMOS61側のみに配置したが、nMOS62のドレインコンタクト204側で領域502にも共通配線50−0を配置すれば、電源線接続配線10側から流れ込むサージ電流がnMOS62に局所集中することを抑制できると共に、接地線接続配線20側から流れ込むサージ電流がpMOS61に局所集中することも抑制できる。共通配線50−0をpMOS及びnMOS両側に配置する場合には、ゲート接続配線40とドレイン接続配線50とを異なる配線層に形成するか、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、共通配線50−0及びゲート接続配線40を第2層金属配線層で形成するか、櫛歯配線50−1〜50−8及びゲート接続配線40を第1層金属配線層で形成し、共通配線50−0を第2層金属配線層で形成することが好ましい。
(D)nMOS62にサージ電流が局所集中する場合には、共通配線50−0をpMOS61側の領域501内に配置し、pMOS61にサージ電流が局所集中する場合には、共通配線50−0をnMOS62側の領域502に配置するようにしても良い。
(E)上記では、ドレイン接続配線50の共通配線50−0及び櫛歯配線50−1〜50−8とを第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、共通配線50−0を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、共通配線50−0を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としての共通配線50−0を形成し、第2層間絶縁膜を貫通するコンタクトで共通配線50−0と櫛歯配線50−1〜50−8とを電気的に接続しても良い。このように、共通配線50−0を形成する場合には、共通配線50−0がゲート接続配線40と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。
(F)上記では、ドレイン接続配線50及びゲート接続配線40を第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、ドレイン接続配線50を第1層金属配線層で形成し、ゲート接続配線40を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、ゲート接続配線40を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としてのゲート接続配線40を形成し、第1及び第2層間絶縁膜を貫通するゲートコンタクト402でゲート接続配線40とゲート電極401とを電気的に接続しても良い。このように、ゲート接続配線40を形成する場合には、ゲート接続配線40がドレイン接続配線50と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。
(2)第2実施形態
(2−1)構造
図2Aは、本発明の第2実施形態に係る半導体装置1002の平面図である。図2Bは、図2Aの平面図に於いて半導体装置1002の各領域を説明する説明図である。図2Cは、図2Aの平面図に於いて半導体装置1002に流れるESD電流の経路の説明図である。
本実施形態に係る半導体装置1002は、第1実施形態に係る半導体装置1001とドレイン接続配線50の構造が異なるが、他の構成については同様である。本実施形態では、第1実施形態の構成に対応する本実施形態の構成には同一の符号を付し、第1実施形態と重複する説明は省略する。
本実施形態では、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−8を接続する共通配線は、図2Cに示すように、領域501に形成された50−Aと、領域510に形成された50−Bとを備えている。言い換えれば、共通配線が、櫛歯配線50−1〜50−8の間をそれぞれ接続する複数の共通配線部分と考えると、複数の共通配線部分のうち少なくとも1つは共通配線50Aである。
図2Bに示すように、ドレイン接続配線50は、対を成すドレインコンタクト104−1〜104−8とドレインコンタクト204−1〜204−8とをそれぞれ接続する櫛歯配線50−1〜50−8と、櫛歯配線50−1〜50−8を互いに接続する共通配線50−A、50−Bとを備えている。
共通配線50−Aは、櫛歯配線50−4と50−5とを互いに接続する。共通配線50−Aは、領域501に形成されており、より詳細には、nMOS62から遠い側で且つドレインコンタクト104−4及び104−5に重ならない領域に形成されている。
共通配線50−Bは、櫛歯配線50−1〜50−4を互いに接続すると共に、櫛歯配線50−5〜50−8を互いに接続する。共通配線50−Bは、領域510に形成されており、pMOS61のドレインコンタクト104−1〜104−4よりもnMOS62側に形成されている。
(2−2)作用効果
このような構成のドレイン接続配線50によれば、正極性のサージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流は、pMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介してドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。
各ドレインコンタクト104−1〜104−4に流れ込んだサージ電流は、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−1〜50−4を通って、nMOS62の各ドレインコンタクト204−1〜204−4に流れ込む。また、各ドレインコンタクト104−5〜104−8に流れ込んだサージ電流は、ドレイン接続配線50の各櫛歯配線50−5〜50−8を介して、nMOSトランジスタの各ドレインコンタクト204−5〜204−8に流れ込む。
ここで、櫛歯配線50−4と50−5とは、ドレインコンタクト104−4及び104−5よりも電源線接続配線10側に於いて共通配線50−Aで接続されているので、共通配線50−Aを通ってドレインコンタクト104−4側と104−5側との間でサージ電流が流れるには、ドレインコンタクト104−4から204−4、104−5から204−5にそれぞれ向かう電界に逆らって流れる必要があり、このようなサージ電流は流れない。この結果、共通配線50−Aを基準として、ドレインコンタクト104−4側と104−5側とではサージ電流が、互いに流入することがなく、分離される。本実施形態では、共通配線50Aを1個設けて各櫛歯配線50−1〜50−8に流れるサージ電流を2つの領域に分離するが、共通配線50Aの個数を複数設ければより多くの領域に分離することができる。
櫛歯配線50−1〜50−4は、ドレインコンタクト104−1〜104−4よりもnMOS62側で共通配線50−Bで接続されているため、ドレインコンタクト104−1〜104−4から特定のドレインコンタクト204−1〜204−4にサージ電流が局所集中する可能性はある。また、櫛歯配線50−5〜50−8は、ドレインコンタクト104−5〜104−8よりもnMOS62側で共通配線50−Bにより接続されているため、ドレインコンタクト104−5〜104−8から特定のドレインコンタクト204−5〜204−8にサージ電流が局所集中する可能性はある。しかしながら、ドレインコンタクト104−1〜104−8に流れ込んだサージ電流は、共通配線50−Aの両側では分離されるため、1個のドレインコンタクト204に流れるサージ電流は、最大でドレインコンタクト104−1〜104−8の半分からのサージ電流に限られる。従って、ドレインコンタクト104よりもnMOS62から遠い側に配置した共通配線50−Aによって、共通配線50Aの両側のドレインコンタクト104同士の電流を分離することで、nMOS62でのサージ電流の局所集中を抑制することができる。
(2−3)変形例
(A)本実施形態でも、共通配線50−Bに対して図1E(a)及び(b)に示すような変形が可能である。
(B)また、本実施形態でも、特定のnMOS62にサージ電流が局所集中する場合を例に挙げて説明したが、特定のpMOS61にサージ電流が局所集中する場合には、ドレイン接続配線50の共通配線50−A、50−BをnMOS62のドレインコンタクト204側に配置すれば良い。
(C)上記では、共通配線50−A、50−BをpMOS61側のみに配置したが、nMOS62のドレインコンタクト204側でも共通配線50−A、50−Bを配置すれば、電源線接続配線10側から流れ込むサージ電流がnMOS62に局所集中することを抑制できると共に、接地線接続配線20側から流れ込むサージ電流がpMOS61に局所集中することも抑制できる。共通配線50−A、50−BをpMOS及びnMOS両側に配置する場合には、ゲート接続配線40とドレイン接続配線50とを異なる配線層に形成するか、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、共通配線50−A、50−B及びゲート接続配線40を第2層金属配線層で形成するか、櫛歯配線50−1〜50−8及びゲート接続配線40を第1層金属配線層で形成し、共通配線50−A、50−Bを第2層金属配線層で形成することが好ましい。
(D)nMOS62にサージ電流が局所集中する場合には、共通配線50−A、50−BをpMOS61側に配置し、pMOS61にサージ電流が局所集中する場合には、共通配線50−A、50−BをnMOS62側に配置するようにしても良い。
(E)また、上記では、nMOS61のドレインコンタクト104−1〜104−8のうちほぼ中央部のドレインコンタクト104−4と104−5とを領域501で共通配線50−Aで接続したが、他のドレインコンタクト104−1〜104−8のうち少なくとも2個のドレインコンタクト104−1〜104−8を領域501で共通配線50−Aで接続しても良い。
例えば、ドレインコンタクト104−2と104−3を共通配線50−Aで接続すると共に、104−5と104−6を共通配線50−Aで接続しても良い。このように複数の共通配線50−Aを用いてドレインコンタクト104を接続すれば、各共通配線50−Aの両側でサージ電流が分断されるのでサージ電流の局所集中をより効果的に抑制できる。この例の場合、2カ所の共通配線50−Aによってサージ電流は3カ所に確実に分離することができる。
(F)また、3個以上のドレインコンタクト、例えば104−3、104−4、104−5を領域501で共通配線50−Aで接続しても良い。この場合、共通配線50−Aの両側でサージ電流を分断することができる。
(G)上記では、ドレイン接続配線50の共通配線50−A及び50Bと櫛歯配線50−1〜50−8とを第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、共通配線50−A及び50Bを第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、共通配線50−A及び50Bを第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としての共通配線50−A及び50Bを形成し、第2層間絶縁膜に形成されたコンタクトによって共通配線50−A及び50Bと櫛歯配線50−1〜50−8とを電気的に接続する。このように、共通配線50−A及び50Bを形成する場合には、共通配線50−A及び50Bがゲート接続配線40と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。また、共通配線50−A及び50Bの少なくとも一方又は一部のみを第2層金属配線層で形成しても良い。
(H)上記では、ドレイン接続配線50及びゲート接続配線40を第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、ドレイン接続配線50を第1層金属配線層で形成し、ゲート接続配線40を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、ゲート接続配線40を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としてのゲート接続配線40を形成し、第1及び第2層間絶縁膜を貫通するゲートコンタクト402でゲート接続配線40とゲート電極401とを電気的に接続しても良い。このように、ゲート接続配線40を形成する場合には、ゲート接続配線40がドレイン接続配線50と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。
(3)第3実施形態
(3−1)構造
図3Aは、本発明の第3実施形態に係る半導体装置1003の平面図である。図3Bは、図3Aの平面図に於いて半導体装置1003の各領域を説明する説明図である。図3Cは、図3Aの平面図に於いて半導体装置1003に流れるESD電流の経路の説明図である。
本実施形態に係る半導体装置1003は、第1実施形態に係る半導体装置1001とドレイン接続配線50及びゲート接続配線40の構造が異なるが、他の構成については同様である。本実施形態では、第1実施形態の構成に対応する本実施形態の構成には同一の符号を付し、第1実施形態と重複する説明は省略する。
本実施形態では、ドレイン接続配線50は、図3A乃至図3Cに示すように、1対のドレインコンタクト104(104−1〜104−8)とドレインコンタクト204(204−1〜204−8)とを接続する櫛歯配線50−1〜50−8と、櫛歯配線50−1〜50−8を接続する共通配線50C及び50Dとを備えている。
図3Cに示すように、共通配線50−Cは、pMOS61のドレインコンタクト104−1と104−2、104−3と104−4、104−5と104−6、104−7と104−8をそれぞれ接続している。即ち、共通配線50Cは、櫛歯配線50−1と50−2、50−3と50−4、50−5と50−6、50−7と50−8をそれぞれ、pMOS61のドレインコンタクト104側で接続している。
図3Cに示すように、共通配線50−Dは、nMOS62のドレインコンタクト204−2と204−3、204−4と204−5、204−6と204−7をそれぞれ接続している。即ち、共通配線50Dは、櫛歯配線50−2と50−3、50−4と50−5、50−6と50−7をそれぞれ、nMOS62のドレインコンタクト204側で接続している。
図3Cでは、櫛歯配線50−1と50−2とは共通配線50Cで接続されており、櫛歯配線50−2と50−3とは共通配線50Dで接続されており、櫛歯配線50−3と50−4とは共通配線50Cで接続されるというように、隣接する2つの櫛歯配線がpMOS61側とnMOS62側とで交互に接続される構成である。共通配線50Cは、ドレインコンタクト104−1〜104−8上にドレインコンタクト104−1〜104−8の配列に沿って形成されており、領域510と領域501の境界線5011上に配置されている。共通配線50Dは、ドレインコンタクト204−1〜204−8上にドレインコンタクト204−1〜204−8の配列に沿って形成されており、領域510と領域502の境界線5021上に配置されている。
第1実施形態及び第2実施形態では、ドレイン接続配線50の共通配線を、ドレインコンタクト104と204との間の領域の外側に形成したが、本実施形態では、ドレイン接続配線50の配置領域が限定されない。即ち、pMOS61のドレインコンタクト104−1〜104−8とnMOS62のドレインコンタクト204−1〜204−8とを直線的に接続するメタル配線領域510上に全てのドレイン配線50−C、50Dを配置しても良いので、レイアウトの自由度が高い。
(3−2)作用効果
このような構成のドレイン接続配線50によれば、正極性のサージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流はpMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介してドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。
pMOS61の各ドレインコンタクト104−1〜104−8に流れ込んだサージ電流は、対応する各櫛歯配線50−1〜50−8を介して、nMOS62のドレインコンタクト204−1〜204−8に流れ込む。この際、ドレインコンタクト104−1〜104−8からのサージ電流が特定のnMOS62のドレインコンタクト204−1〜204−8に集中するとしても、特定のドレインコンタクト204に流れ込むサージ電流は、最大で4個のドレインコンタクト104からのサージ電流に抑制される。
この理由を図3Cを参照して説明する。
同図に於いて、nMOS62のドレインコンタクト204−5には、対を成すpMOS61のドレインコンタクト104−5からサージ電流が流れ込んでくる。また、ドレインコンタクト204−5には、ドレインコンタクト104−4から櫛歯配線50−4、共通配線50Dを介してサージ電流が流れ込む可能性もある。また、ドレインコンタクト204−5には、ドレインコンタクト104−3から共通配線50C、櫛歯配線50−4、共通配線50Dを介してサージ電流が流れ込む可能性がある。また、ドレインコンタクト204−5には、ドレインコンタクト104−6から共通配線50C、櫛歯配線50−5を介して流れ込む可能性もある。従って、ドレインコンタクト204−5には、合計4個のドレインコンタクト104−3、104−4、104−5、104−6からサージ電流が流れ込む可能性がある。
一方、ドレインコンタクト204−5には、ドレインコンタクト104−3、104−4、104−5、104−6よりも離れたドレインコンタクト104からはサージ電流が流れ込まない。例えば、ドレインコンタクト204−5にドレインコンタクト104−2からサージ電流が流れ込むには、ドレインコンタクト104−2、櫛歯配線50−2、ドレインコンタクト204−2、共通配線50D、ドレインコンタクト204−3、櫛歯配線50−3、ドレインコンタクト104−3、共通配線50C、ドレインコンタクト104−4、櫛歯配線50−4、ドレインコンタクト204−4、共通配線50D、ドレインコンタクト204−5の順番にドレイン接続配線50をサージ電流が流れる必要がある。しかしながら、上記経路のうち、ドレインコンタクト204−3、櫛歯配線50−3、ドレインコンタクト104−3に向かう部分では、櫛歯配線50−3に於いてnMOS62側からpMOS61側に向かう方向であり、pMOS61からnMOS62に向かう電界の方向に逆向するため、このようなサージ電流は流れない。また、ドレインコンタクト204−5に104−7からサージ電流が流れ込むには、ドレインコンタクト104−7、櫛歯配線50−7、ドレインコンタクト204−7、共通配線50D、ドレインコンタクト204−6、櫛歯配線50−6、ドレインコンタクト104−6、共通配線50C、ドレインコンタクト104−5、櫛歯配線50−5、ドレインコンタクト204−5の順番にドレイン接続配線50をサージ電流が流れる必要がある。しかしながら、上記経路のうち、ドレインコンタクト204−6、櫛歯配線50−6、ドレインコンタクト104−6に向かう部分では、櫛歯配線50−6に於いてnMOS62側からpMOS61側に向かう方向であり、pMOS61からnMOS62に向かう電界の方向に逆向するため、このようなサージ電流は流れない。以上、ドレインコンタクト205−5を例に挙げて説明したように、本実施形態のドレイン接続配線50の構造によれば、nMOS62の各ドレインコンタクト204に流れ込むサージ電流は、最大でもpMOS61の4個のドレインコンタクト104からのサージ電流に限られる。
本実施形態に係るドレイン接続配線50の構造によれば、nMOS62の各ドレインコンタクト204−1〜204−8に流れ込むサージ電流は、最大でpMOS61の4個のドレインコンタクト104−1〜104−8からの流れ込み電流に制限されるので、nMOS62のサージ電流による劣化または破壊を確実に防止することができる。これにより、半導体装置1003に大規模CMOS回路65を搭載した場合でも、大規模CMOS回路65を構成する個々のCMOS回路60が最小単位または最小規模のCMOS回路と同等の静電気サージ電流の流れ易さを維持し、且つ、サージ電流の局所集中によりnMOS62が劣化または破壊される課題を解決することができるので、半導体装置1003に多数存在するインバータ群やバッファ群全体で静電気耐性を確保するという効果を維持できる。
また、本実施形態では、第1実施形態や第2実施形態のように、ドレイン接続配線50の共通配線をpMOS61及びnMOS62のドレインコンタクト間より外側の領域501、502に配置しなければならないという配置上の制限がない。従って、ドレイン接続配線50の共通配線の大部分を領域510内に配置することができ、レイアウトの自由度が高い。
本実施形態では、従来のCMOS製造工程に於いてドレイン接続配線50の接続方法を変えるだけであるので、CMOS製造工程の変更を伴わずに実施できる。また、元々のCMOS回路に用意されている配線接続領域を使用すれば良いので、CMOS回路の面積増加の虞もない。仮に、ドレイン接続配線を引くために領域が増加するとしても、細い共通配線50−C、50−Dを1本ずつ通すだけであるので、面積増加の影響は軽微である。
なお、上記では、特定のnMOS62にサージ電流が局所集中する場合を例に挙げて説明したが、接地線接続配線20側から流れ込んだサージ電流が特定のpMOS61に局所集中する場合にも、本実施形態の構成は同様の作用効果を奏する。
(3−3)変形例
(A)本実施形態では、ドレイン接続配線50の共通配線50Cをドレインコンタクト104−1〜104−8上に形成し、共通配線50Cの一部がドレインコンタクト104−1〜104−8よりも接地線接続配線20側に配置されるように構成したが、第1実施形態または第2実施形態と同様に、ドレイン接続配線50の共通配線50Cを領域501内に配置されるように構成しても良い。
このようにドレイン接続配線50を構成すれば、共通配線50CがpMOS61からnMOS62に向かう電界に逆向する経路に配置されることによって、隣接する櫛歯配線50−1〜50−8間のサージ電流の流れをより確実に制限し、ドレインコンタクト204に流れ込む電流をより制限することができる。従って、半導体装置1003に多数存在するインバータ群やバッファ群全体で静電気耐性をより高めることができる。
(B)また、共通配線50Dを領域502内に配置されるように構成しても良い。この場合、接地線接続配線20側からサージ電流が流れ込んだ場合に、共通配線50DがnMOS61からpMOS62に向かう電界に逆向する経路に配置されることによって、隣接する櫛歯配線50−1〜50−8間のサージ電流の流れをより確実に制限し、ドレインコンタクト104に流れ込む電流をより制限することができ、pMOS61にサージ電流が局所集中することを防止できる。従って、半導体装置1003に多数存在するインバータ群やバッファ群全体で静電気耐性をより高めることができる。
(C)共通配線50−Cを領域501内に配置すると共に、共通配線50−Dを領域502内に配置しても良い。この場合、電源線接続配線10側からサージ電流が流れ込んだ場合にnMOS62にサージ電流が局所集中すること抑制できると共に、接地線接続配線20側からサージ電流が流れ込んだ場合にpMOS61にサージ電流が局所集中することも抑制することができる。
(D)nMOS62にサージ電流が局所集中する場合には、pMOS61のドレインコンタクト104−1〜104−8側の共通配線50Cを領域501内に配置し、pMOS61にサージ電流が局所集中する場合には、nMOS62のドレインコンタクト204−1〜204−8側の共通配線50Dを領域502内に配置するようにしても良い。
(E)上記では、ドレイン接続配線50の共通配線50C及び50Dと櫛歯配線50−1〜50−8とを第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、共通配線50C及び50Dを第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、共通配線50C及び50Dを第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としての共通配線50C及び50Dを形成し、第2層間絶縁膜に形成されたコンタクトによって共通配線50C及び50Dと櫛歯配線50−1〜50−8とを電気的に接続する。このように、共通配線50C及び50Dを形成する場合には、共通配線50C及び50Dがゲート接続配線40と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。また、共通配線50C及び50Dの少なくとも一方または一部のみを第2層金属配線層で形成しても良い。
(F)上記では、ドレイン接続配線50及びゲート接続配線40を第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、ドレイン接続配線50を第1層金属配線層で形成し、ゲート接続配線40を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、ゲート接続配線40を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としてのゲート接続配線40を形成し、第1及び第2層間絶縁膜を貫通するゲートコンタクト402でゲート接続配線40とゲート電極401とを電気的に接続しても良い。このように、ゲート接続配線40を形成する場合には、ゲート接続配線40がドレイン接続配線50と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。
(4)第4実施形態
(4−1)構造
図4Aは、本発明の第4実施形態に係る半導体装置1004の平面図である。図4Bは、図4Aの平面図に於いて半導体装置1004の各領域を説明する説明図である。図4Cは、図4Aの平面図に於いて半導体装置1004に流れるESD電流の経路の説明図である。
本実施形態に係る半導体装置1004は、第1実施形態に係る半導体装置1001とドレイン接続配線50及びゲート接続配線40の構造が異なるが、他の構成については同様である。本実施形態では、第1実施形態の構成に対応する本実施形態の構成には同一の符号を付し、第1実施形態と重複する説明は省略する。
本実施形態では、ドレイン接続配線50は、図4A乃至図4Cに示すように、pMOS61の各ドレインコンタクト104(104−1〜104−8)とnMOS62の各ドレインコンタクト204(204−1〜204−8)とを接続する櫛歯配線50−1〜50−8と、接続配線50−d1〜50−d7とを備えている。
接続配線50−d1〜50−d7は、pMOS61のドレインコンタクト104と、対となるnMOS62のドレインコンタクト204に隣接するドレインコンタクト204とを接続している。言い換えれば、ドレイン接続配線50は、各ドレインコンタクト204−1と104−1、104−1と204−2、204−2と104−2というように、各ドレインコンタクト間を1区間ごとにpMOS側とnMOS側に折り返して接続する構成である。具体的には、各接続配線50−d1〜50−d7は、ドレインコンタクト104−1と204−2、104−2と204−3、104−3と204−4、104−4と204−5、104−5と204−6、104−6と204−7、104−7と204−8とをそれぞれ接続している。
各接続配線50−d1〜50−d7は、各接続配線が両端で接続する2つのドレインコンタクトを結ぶ直線に対して、ドレインコンタクト204側に偏在している。例えば、接続配線50−d1は、ドレインコンタクト104−1と204−2とを結ぶ直線に対してドレインコンタクト204側に偏在している。各接続配線50−d1〜50−d7は、ドレインコンタクト204側に偏在することによって、ゲートコンタクト402を接地線接続配線20側で迂回して、ドレインコンタクト104−1と204−2とを接続している。接続配線50−d1〜50−d7は、ゲートコンタクト402を接地線接続配線20側で迂回するために、接地線接続配線20の延在する方向の複数の部分及びドレインコンタクト104から204に向かう方向に沿う複数の部分が交互に連結されて構成されている。
なお、各接続配線50−d1〜50−d7を、各接続配線が両端で接続する2つのドレインコンタクトを結ぶ直線に対して、ドレインコンタクト104側に偏在するように構成して、電源線接続配線10側でゲートコンタクト402を迂回するように構成しても良い。
ゲート接続配線40は、ドレイン接続配線50の電源線接続配線10側に於いて電源線接続配線10に沿って延在した共通配線と、共通配線から接地線接続配線20側に向かって延びる複数の櫛歯配線とから構成されている。ゲート接続配線40の共通配線は、領域501に於いてドレイン接続配線50の電源線接続配線10側に配置されており、ゲート接続配線40複数の櫛歯配線は、領域501から領域510に向かって延び、先端部に於いてゲートコンタクト402によってゲート電極401と接続されている。ゲート接続配線40の櫛歯配線は、ドレイン接続配線50の櫛歯配線50−1〜50−8間に於いて、接続配線50−d1〜50−d7が偏在した側とは反対側から、偏在した側に向かって延在している。
(4−2)作用効果
このような構成のドレイン接続配線50によれば、サージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流はpMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介してドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。
pMOS61の各ドレインコンタクト104(例えば104−5)に流れ込んだサージ電流は、対を成すドレインコンタクト204(例えば204−5)、または、該ドレインコンタクト204に隣接するドレインコンタクト(例えば204−6)に流れ込む。従って、特定のドレインコンタクト204(例えば204−5)に流れ込むサージ電流は、対を成すドレインコンタクト104(104−5)、または、対を成すドレインコンタクト104と隣接するドレインコンタクト104(例えば104−4)からのサージ電流に制限される。従って、仮に、nMOS62の特定のドレインコンタクト204にサージ電流が局所集中するとしても、nMOS62の特定のドレインコンタクト204には、対となるドレインコンタクト104と、そのドレインコンタクト104と隣接するドレインコンタクト104とからのサージ電流に制限される。
この理由を図4Cを参照して説明する。
同図に於いて、nMOS62のドレインコンタクト204−5に流れ込むサージ電流は、対を成すpMOS61のドレインコンタクト104−5から流れ込んでくる。また、ドレインコンタクト204−5には、ドレインコンタクト104−5と隣接する104−4から接続配線50−d4を介してサージ電流が流れ込む可能性もある。従って、ドレインコンタクト204−2には、合計2個のドレインコンタクト104−4、104−5からサージ電流が流れ込む可能性がある。
一方、ドレインコンタクト204−5には、ドレインコンタクト104−4、104−5よりも離れたドレインコンタクト104からはサージ電流が流れ込まない。例えば、ドレインコンタクト204−5に104−3からサージ電流が流れるには、ドレインコンタクト104−3、接続配線50−d3、ドレインコンタクト204−4、櫛歯配線50−4、ドレインコンタクト104−4、接続配線50−d4、ドレインコンタクト204−5の順番にドレイン接続配線50をサージ電流が流れる必要がある。しかしながら、この経路のうち、ドレインコンタクト204−4、櫛歯配線50−4、ドレインコンタクト104−4の部分は、櫛歯配線50−4に於いてnMOS62側からpMOS61側に向かう方向であり、pMOS61からnMOS62に向かう電界の方向に逆向するため、このようなサージ電流は流れない。
また、ドレインコンタクト204−5に104−6からサージ電流が流れるには、ドレインコンタクト104−6、櫛歯配線50−6、ドレインコンタクト204−6、接続配線50−d5、ドレインコンタクト104−5、櫛歯配線50−5、ドレインコンタクト204−5の順番にドレイン接続配線50をサージ電流が流れる必要がある。しかしながら、この経路のうち、ドレインコンタクト204−6、接続配線50−d5、ドレインコンタクト104−5の部分は、接続配線50−d5に於いてnMOS62側からpMOS61側に向かう方向であり、pMOS61からnMOS62に向かう電界の方向に逆向するため、このようなサージ電流は流れない。
以上説明したように、ドレインコンタクト205−5を例に挙げて説明したように、本実施形態のドレイン接続配線50では、ドレインコンタクト204が櫛歯配線及び接続配線によって2個のドレインコンタクト104に接続されるが、接続先の2個のドレインコンタクト104から外側には接続配線によってドレインコンタクト204側に折り返されている。従って、接続先の2個のドレインコンタクト104の外側のドレインコンタクト104から上記ドレインコンタクト204にサージ電流が流れ込むには、必ずドレインコンタクト204から104側への経路が生じることになり、流れ込むことができない。本実施形態のドレイン接続配線50の構造によれば、nMOS62の各ドレインコンタクト204に流れ込むサージ電流は、最大でもpMOS61の2個のドレインコンタクト104からのサージ電流に限られる。
本実施形態に係るドレイン接続配線50の構造によれば、nMOS62の各ドレインコンタクト204に流れ込むサージ電流は、最大でpMOS61の2個のドレインコンタクト104からの流れ込み電流に制限されるので、nMOS62のサージ電流による劣化または破壊を確実に防止することができる。これにより、半導体装置1004に大規模CMOS回路65を搭載した場合でも、大規模CMOS回路65を構成する個々のCMOS回路60が最小単位または最小規模のCMOS回路と同等の静電気サージ電流の流れ易さを維持し、且つ、サージ電流の局所集中によりnMOS62が劣化または破壊される課題を解決することができるので、半導体装置1004に多数存在するインバータ群やバッファ群全体で静電気耐性を確保することができる。
また、本実施形態では、第1実施形態や第2実施形態のように、ドレイン接続配線50の共通配線を電源線接続配線10側の領域501に配置しなければならないという配置上の限定がない。従って、ドレイン接続配線50の大部分を領域510内に配置することができ、レイアウトの自由度が高い。
本実施形態では、従来のCMOS製造工程に於いてドレイン接続配線50の接続方法を変えるだけであるので、CMOS製造工程の変更を伴わずに実施できる。また、元々のCMOS回路に用意されている配線接続領域を使用すれば良いので、CMOS回路の面積増加の虞もない。。
なお、上記では、特定のnMOS62にサージ電流が局所集中する場合を例に挙げて説明したが、接地線接続配線20側から流れ込んだサージ電流が特定のpMOS61に局所集中する場合にも、本実施形態の構成は同様の作用効果を奏する。
(4−3)変形例
(A)上記では、ドレイン接続配線50の接続配線50−d1〜50−d7と櫛歯配線50−1〜50−8とを第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、接続配線50−d1〜50−d7を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、接続配線50−d1〜50−d7を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としての接続配線50−d1〜50−d7を形成し、第2層間絶縁膜に形成されたコンタクトによって接続配線50−d1〜50−d7と櫛歯配線50−1〜50−8とを電気的に接続する。このように、接続配線50−d1〜50−d7を形成する場合には、接続配線50−d1〜50−d7がゲート接続配線40と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。また、接続配線50−d1〜50−d7の少なくとも1つまたは一部のみを第2層金属配線層で形成しても良い。
(B)上記では、ドレイン接続配線50及びゲート接続配線40を第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、ドレイン接続配線50を第1層金属配線層で形成し、ゲート接続配線40を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、ゲート接続配線40を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としてのゲート接続配線40を形成し、第1及び第2層間絶縁膜を貫通するゲートコンタクト402でゲート接続配線40とゲート電極401とを電気的に接続しても良い。このように、ゲート接続配線40を形成する場合には、ゲート接続配線40がドレイン接続配線50と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。
本発明の第1実施形態に係る半導体装置1001のレイアウトを示す概略平面図である。 図1Aの平面図に於いて半導体装置1001の各領域を説明する説明図である。 図1Aの平面図に於いて半導体装置1001のサージ電流の経路を説明する説明図である。 第1実施形態におけるドレイン接続配線50とドレインコンタクト104との位置関係を説明するための説明図である。 第1実施形態の変形例に係る半導体装置1001のドレイン接続配線50とドレインコンタクト104との位置関係を説明するための説明図である。 本発明の第2実施形態に係る半導体装置1002のレイアウトを示す概略平面図である。 図2Aの平面図に於いて半導体装置1002の各領域を説明する説明図である。 図2Aの平面図に於いて半導体装置1002のサージ電流の経路を説明する説明図である。 本発明の第3実施形態に係る半導体装置1003のレイアウトを示す概略平面図である。 本発明の第3実施形態に係る半導体装置1003の各領域、p及びnMOSトランジスタ対の構成を示す概略平面図である。 本発明の第3実施形態に係る半導体装置1003のサージ電流の経路を説明するための説明図である。 本発明の第4実施形態に係る半導体装置1004のレイアウトを示す概略平面図である。 本発明の第4実施形態に係る半導体装置1004の各領域、p及びnMOSトランジスタ対の構成を示す概略平面図である。 本発明の第4実施形態に係る半導体装置1001のサージ電流の経路を説明するための説明図である。
符号の説明
10 電源線接続配線
20 接地線接続配線
40 ゲート接続配線
50 ドレイン接続配線
60 CMOS回路
65 大規模CMOS回路
70 p型半導体基板
80 nウェル
101 pMOSソース領域
102 pMOSドレイン領域
103 pMOSソースコンタクト
104 pMOSドレインコンタクト
105 ウェル電位固定用領域
106 ウェル固定用コンタクト
201 nMOSソース領域
202 nMOSドレイン領域
203 nMOSソースコンタクト
204 nMOSドレインコンタクト
205 基板電位固定領域
206 基板電位固定用コンタクト
401 ゲート電極
402 ゲートコンタクト
501 pMOSドレインコンタクト側の領域
502 nMOSドレインコンタクト側の領域
510 pMOS、nMOSドレインコンタクト間の領域

Claims (26)

  1. 第1配線と、
    前記第1配線に沿って配置された第2配線と、
    前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを含む複数の第1導電型の第1MOSトランジスタと、
    前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含み、各第1MOSトランジスタと対を成して複数のCMOS回路を構成する複数の第2導電型の第2MOSトランジスタと、
    前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第4配線間を接続する複数の第5配線とを含み、少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されている前記第3配線と、
    を備えることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第1領域に形成された第5配線は、第2コンタクトと重ならない領域に形成されていることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。
  3. 少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトよりも前記第2配線側に定義された第2領域に少なくとも一部が形成されていることを特徴とする、請求項1又は2記載の半導体装置。
  4. 前記第1領域に形成された第5配線の両側には、前記第2領域に少なくとも一部が形成された第5配線が配置されていることを特徴とする、請求項3記載の半導体装置。
  5. 前記第5配線の一部が第4配線よりも上層の金属配線層で形成されていることを特徴とする、請求項1乃至4何れか記載の半導体装置。
  6. 前記第1制御電極及び前記第2制御電極に電気的に接続され且つ前記第4配線の前記第2配線側を囲こむ略コ字形状に形成された複数の第6配線をさらに備えたことを特徴とする、請求項1乃至5何れか記載の半導体装置。
  7. 前記第1制御電極及び前記第2制御電極は一体に形成されていることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。
  8. 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ及び第3配線がCMOSインバータ回路又はCMOSバッファ回路を構成することを特徴とする、請求項1乃至7何れか記載の半導体装置。
  9. 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ及び第3配線がCMOSインバータ回路又はCMOSバッファ回路を構成し、
    前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第5配線の全てが前記第1領域に形成されていることを特徴とする、請求項1又は2記載の半導体装置。
  10. 第1配線と、
    前記第1配線に沿って配置された第2配線と、
    前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを有する複数の第1導電型の第1MOSトランジスタと、
    前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含み、各第1MOSトランジスタと対を成して複数のCMOS回路を構成する複数の第2導電型の第2MOSトランジスタと、
    前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第4配線間を前記第2コンタクト側で接続する1又は複数の第5配線と、第4配線間を前記第3コンタクト側で接続する1又は複数の第6配線と、を含む前記第3配線と、
    を備えることを特徴とする半導体装置。
  11. 前記第5配線及び第6配線は、交互に第4配線間を接続することを特徴とする、請求項10記載の半導体装置。
  12. 前記第5配線が、奇数番目の第4配線と次の第4配線とを接続し、且つ、前記第6配線が、偶数番目の第4配線と次の第4配線とを接続しているか、または、
    前記第5配線が、偶数番目の第4配線と次の第4配線とを接続し、且つ、前記第6配線が、奇数番目の第4配線と次の第4配線とを接続していることを特徴とする、
    請求項10記載の半導体装置。
  13. 少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されていることを特徴とする、請求項10乃至11何れか記載の半導体装置。
  14. 少なくとも1つの第6配線は、前記第3コンタクトから前記第1配線側に定義された第2領域に形成されていることを特徴とする、請求項10乃至11何れか記載の半導体装置。
  15. 第4配線間に於いて、前記第5配線または前記第6配線によって接続された側とは反対側から前記接続された側に向かって延在して、前記第1制御電極及び前記第2制御電極に電気的に接続される複数の第7配線をさらに備えることを特徴とする、請求項10乃至14何れか記載の半導体装置。
  16. 前記第5配線の一部が第4配線よりも上層の金属配線層で形成されていることを特徴とする、請求項10乃至15何れか記載の半導体装置。
  17. 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ及び第3配線がCMOSインバータ回路又はCMOSバッファ回路を構成することを特徴とする、請求項11乃至16何れか記載の半導体装置。
  18. 前記CMOSインバータ回路又は前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第5配線の全てが前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されていることを特徴とする、請求項17に記載の半導体装置。
  19. 前記CMOSインバータ回路又は前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第6配線の全てが前記第3コンタクトから前記第1配線側に定義された第2領域に形成されていることを特徴とする、請求項17に記載の半導体装置。
  20. 前記CMOSインバータ回路又は前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第5配線の全てが前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成され、且つ、前記複数の第6配線の全てが前記第3コンタクトから前記第1配線側に定義された第2領域に形成されていることを特徴とする、請求項17に記載の半導体装置。
  21. 第1配線と、
    前記第1配線に沿って配置された第2配線と、
    前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを有する複数の第1導電型の第1MOSトランジスタと、
    前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含み、各第1MOSトランジスタと対を成して複数のCMOS回路を構成する複数の第2導電型の第2MOSトランジスタと、
    前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、
    第2コンタクトと、当該第2コンタクトと対を成す第3コンタクトに隣接する第3コンタクトとを接続する複数の第5配線と、を含む前記第3配線と、
    を備えることを特徴とする半導体装置。
  22. 各第5配線は、当該第5配線が接続する第2コンタクト及び第3コンタクトを結ぶ直線に対して、第2コンタクト側又は第3コンタクト側に偏在していることを特徴とする、請求項21記載の半導体装置。
  23. 第4配線間に於いて、前記偏在している側とは反対側から前記偏在している側に延在して、前記第1制御電極及び前記第2制御電極に電気的に接続された第6配線をさらに備えることを特徴とする、請求項22記載の半導体装置。
  24. 前記第5配線の一部が第4配線よりも上層の金属配線層で形成されていることを特徴とする、請求項21乃至23何れか記載の半導体装置。
  25. 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ、及び第3配線がCMOSバッファ回路を構成することを特徴とする、請求項21乃至24何れか記載の半導体装置。
  26. 第1領域と、前記第1領域に隣接する第2領域と、前記第2領域に隣接する第3領域と、前記第3領域に隣接する第4領域と、前記第4領域に隣接する第5領域とを有する表面を備えた半導体基板と、
    前記第2領域に形成される、第1導電型からなる第1の不純物領域と、
    前記第4領域に形成される、前記第1導電型とは異なる第2導電型からなる第2の不純物領域と、
    前記第1領域上に形成される第1幹配線部と、前記第1及び第2領域に亘って形成される第1枝配線部とにより構成される第1の配線と、
    前記第2領域上に形成され、前記第1枝配線部と前記第1の不純物領域とを電気的に接続する第1コンタクトと、
    前記第5領域上に形成される第2幹配線部と、前記第4及び第5領域に亘って形成される第2枝配線部とにより構成される第2の配線と、
    前記第4領域上に形成され、前記第2枝配線部と前記第2の不純物領域とを電気的に接続する第2コンタクトと、
    前記第2領域上に形成される第3幹配線部と、前記第2、第3及び第4領域に亘って形成される第3枝配線部とにより構成される第3の配線と、
    前記第2領域上に形成され、前記第3枝配線部と前記第1の不純物領域とを電気的に接続する第3コンタクトと、
    前記第4領域上に形成され、前記第3枝配線部と前記第2の不純物領域とを電気的に接続する第4コンタクトとにより構成されることを特徴とする半導体装置。
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