JP5006604B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
第1導電型の不純物が拡散された半導体基板と、
ヒューズ切断予定部を有する第1のヒューズ配線と、当該第1のヒューズ配線から隔離して形成されるとともに内部回路に接続された第2のヒューズ配線と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1のヒューズ配線と前記第2のヒューズ配線とを電気的に接続する第2導電型の第1の不純物拡散層と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1の不純物拡散層から離隔して設けられた第2導電型の第2の不純物拡散層と、をそれぞれ含む複数のヒューズ素子部と、
を有し、
前記複数のヒューズ素子部の第1のヒューズ配線、前記第2のヒューズ配線および前記第1の不純物拡散層は、それぞれ、所定のピッチ間隔で略平行に並置され、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、前記半導体基板とともに、前記第1のヒューズ配線の静電気保護素子を構成し、
前記ヒューズ素子部の前記第2の不純物拡散層は、隣接する他のヒューズ素子部の前記第2の不純物拡散層の方向に延在して形成され、当該隣接する他のヒューズ素子部の前記第2の不純物拡散層と接続された半導体装置が提供される。
また、本発明によれば、
第1導電型の不純物が拡散された半導体基板と、
ヒューズ切断予定部を有する第1のヒューズ配線と、当該第1のヒューズ配線から隔離して形成されるとともに内部回路に接続された第2のヒューズ配線と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1のヒューズ配線と前記第2のヒューズ配線とを電気的に接続する第2導電型の第1の不純物拡散層と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1の不純物拡散層から離隔して設けられた第2導電型の第2の不純物拡散層と、をそれぞれ含む複数のヒューズ素子部と、
を有し、
前記複数のヒューズ素子部の前記第1のヒューズ配線、前記第2のヒューズ配線および前記第1の不純物拡散層は、それぞれ、所定のピッチ間隔で略平行に並置され、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、前記半導体基板とともに、前記第1のヒューズ配線の静電気保護素子を構成し、
各前記ヒューズ素子部において、前記第2のヒューズ配線、前記第1の不純物拡散層、および前記第2の不純物拡散層が前記第1のヒューズ配線の一端側および他端側にそれぞれ設けられ、前記第2の不純物拡散層は、平面視において、複数のヒューズ素子部が形成された領域の周囲を囲むように環状に形成され、前記複数のヒューズ素子部に共通して設けられた半導体装置が提供される。
図1は、本実施の形態における半導体装置100の構成を示す断面図である。また、図2は、本実施の形態における半導体装置100の上面図である。図1は、図2のA−A’断面図に該当する。
半導体装置100は、第1の不純物拡散層104、半導体基板101、および第2の不純物拡散層105により構成される保護素子150を含む。ここで、保護素子150は、NPNバイポーラトランジスタである。また、半導体装置100は、内部回路を構成するトランジスタ152をさらに含む。トランジスタ152は、所定の機能回路を構成する。このような構成において、第1のヒューズ配線109が半導体基板101の基板電位に対して負に帯電すると、保護素子150を構成する第1の不純物拡散層104(図3においてコレクタ)と半導体基板101間の寄生ダイオードで電流が流れる。一方、第1のヒューズ配線109が基板電位に対して正に帯電すると、保護素子150がオンとなり、電流が流れる。このため、第1のヒューズ配線109が基板電位に対して正/負どちらに帯電しても、半導体基板101との間に電位差が生じないようにすることができる。そのため、第1のヒューズ配線109に接続されたトランジスタ152のゲート電極と半導体基板101との間にも電位差が生じないようにすることができ、ゲート絶縁膜の破壊を防ぐことができる。
図4は、本実施の形態における半導体装置100の構成を示す断面図である。また、図5は、本実施の形態における半導体装置100の上面図である。図4は、図5のC−C’断面図に該当する。
半導体装置100は、上述したNMOSトランジスタである保護素子154を含む。このような構成において、第1のヒューズ配線109が半導体基板101の基板電位に対して負に帯電すると、保護素子154を構成する第1の不純物拡散層104と半導体基板101間の寄生ダイオードで電流が流れる。一方、第1のヒューズ配線109が基板電位に対して正に帯電すると、保護素子154がオンとなり、電流が流れる。このため、第1のヒューズ配線109が基板電位に対して正/負どちらに帯電しても、半導体基板101との間に電位差が生じないようにすることができる。そのため、第1のヒューズ配線109に接続されたトランジスタ152のゲート電極と半導体基板101との間にも電位差が生じないようにすることができ、ゲート絶縁膜の破壊を防ぐことができる。なお、本実施の形態で示したように、保護素子154のゲートを接地電位とした構成とすることにより、図3のNPN保護素子150よりさらに低いクランプ電圧で動作するようにすることができる。
101 半導体基板
103 素子分離絶縁膜
104 第1の不純物拡散層
105 第2の不純物拡散層
106 層間絶縁膜
107 第1のコンタクト
108 第2のコンタクト
109 第1のヒューズ配線
110 第2のヒューズ配線
111 ヒューズ切断予定部
112 ヒューズ切断用開口部
114 配線
116 Vss配線
118 第3のコンタクト
120 ガードリング
130 ゲート絶縁膜
132 ゲート電極
134 ゲート
136 コンタクト
137 配線
138 コンタクト
139 配線
150 保護素子
152 トランジスタ
154 保護素子
Claims (7)
- 第1導電型の不純物が拡散された半導体基板と、
ヒューズ切断予定部を有する第1のヒューズ配線と、当該第1のヒューズ配線から隔離して形成されるとともに内部回路に接続された第2のヒューズ配線と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1のヒューズ配線と前記第2のヒューズ配線とを電気的に接続する第2導電型の第1の不純物拡散層と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1の不純物拡散層から離隔して設けられた第2導電型の第2の不純物拡散層と、をそれぞれ含む複数のヒューズ素子部と、
を有し、
前記複数のヒューズ素子部の前記第1のヒューズ配線、前記第2のヒューズ配線および前記第1の不純物拡散層は、それぞれ、所定のピッチ間隔で略平行に並置され、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、前記半導体基板とともに、前記第1のヒューズ配線の静電気保護素子を構成し、
前記ヒューズ素子部の前記第2の不純物拡散層は、隣接する他のヒューズ素子部の前記第2の不純物拡散層の方向に延在して形成され、当該隣接する他のヒューズ素子部の前記第2の不純物拡散層と接続された半導体装置。 - 第1導電型の不純物が拡散された半導体基板と、
ヒューズ切断予定部を有する第1のヒューズ配線と、当該第1のヒューズ配線から隔離して形成されるとともに内部回路に接続された第2のヒューズ配線と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1のヒューズ配線と前記第2のヒューズ配線とを電気的に接続する第2導電型の第1の不純物拡散層と、前記半導体基板表面に形成され、前記第1の不純物拡散層から離隔して設けられた第2導電型の第2の不純物拡散層と、をそれぞれ含む複数のヒューズ素子部と、
を有し、
前記複数のヒューズ素子部の前記第1のヒューズ配線、前記第2のヒューズ配線および前記第1の不純物拡散層は、それぞれ、所定のピッチ間隔で略平行に並置され、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、前記半導体基板とともに、前記第1のヒューズ配線の静電気保護素子を構成し、
各前記ヒューズ素子部において、前記第2のヒューズ配線、前記第1の不純物拡散層、および前記第2の不純物拡散層が前記第1のヒューズ配線の一端側および他端側にそれぞれ設けられ、前記第2の不純物拡散層は、平面視において、複数のヒューズ素子部が形成された領域の周囲を囲むように環状に形成され、前記複数のヒューズ素子部に共通して設けられた半導体装置。 - 請求項1または2に記載の半導体装置において、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1のヒューズ配線、前記第2のヒューズ配線、前記第1の不純物拡散層、および前記第2の不純物拡散層は、平面視において同一直線上に形成された半導体装置。 - 請求項1から3いずれかに記載の半導体装置において、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、平面視において前記第1のヒューズ配線の長手方向の線上に形成された半導体装置。 - 請求項1から4いずれかに記載の半導体装置において、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、前記半導体基板とともにバイポーラトランジスタを構成する半導体装置。 - 請求項1から4いずれかに記載の半導体装置において、
各前記ヒューズ素子部において、前記第1の不純物拡散層と前記第2の不純物拡散層との間には、前記半導体基板により構成される第1導電型の不純物拡散領域が設けられ、当該不純物拡散領域上にゲート電極が形成され、前記第1の不純物拡散層および前記第2の不純物拡散層は、前記半導体基板および前記ゲート電極とともにMOSトランジスタを構成する半導体装置。 - 請求項1から6いずれかに記載の半導体装置において、
前記第2の不純物拡散層にコンタクトを介して接続された金属配線が、前記第2の不純物拡散層上方に位置するように配置された半導体装置。
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