JPH077150A - 電圧保護装置 - Google Patents

電圧保護装置

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JPH077150A
JPH077150A JP6097879A JP9787994A JPH077150A JP H077150 A JPH077150 A JP H077150A JP 6097879 A JP6097879 A JP 6097879A JP 9787994 A JP9787994 A JP 9787994A JP H077150 A JPH077150 A JP H077150A
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    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧保護装置(10)は、少なくとも2つの
導電体(16,18,20)を基板の端部に隣接して有
する半導体基板により構成される。 【構成】 開口部(22)は、端部から2つの導電体の
間に向かって伸張する。開口部(22)は、基板の端部
に隣接した部分の2つの導電体(16,18)の間のコ
ンダクタンスを低減し、過剰電圧が2つの導電体に発生
した場合、低減された電流がこの部分に流れるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧保護装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】トランジスタは、静電
放電(ESD's:electrostatic discharges)によって破
壊されやすい。
【0004】トランジスタの電極は、連続した接点を介
して半導体基板に一般に結合する。静電放電の場合に
は、過剰電流が連続した接点を介して基板に放電する可
能性がある。基板端部には電流が流れることのできる大
きな表面があるので、基板端部に最も近い連続した接点
は、他の連続した接点より大きな電流を引き込む可能性
がある。この過剰な電流の流れは、基板端部に最も近い
接点を破壊する可能性がある。さらに、端部におけるト
ランジスタの多結晶ゲートと基板との間には、絶縁性が
弱いという固有の問題が一般に存在する。静電放電は、
それらの間が短絡した回路になることが知られる。
【0005】本発明は、上記の課題を軽減する電圧保護
装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】電圧保護装置は、基板端
部に隣接する少なくとも2つの電気導電体を有する半導
体基板により構成される。開口部は、端部より2つの電
気導電体の間の部分に向かって伸張する。過剰電圧が2
つの導電体の間に発生した場合、低減された電流がこの
領域に流れるので、開口部は、基板端部に隣接する領域
の2つの電気導電体の間のコンダクタンスを低減する。
【0007】半導体基板は、拡散シリコンから成る。
【0008】2つの電気導電体は、基板に形成された連
続した金属接点から成る。
【0009】多結晶トランジスタ・ゲート構造は、酸化
物絶縁層を介して、基板に取付けられ、ゲート構造は、
開口部と2つのうち1つの導電体との間の基板の端部に
伸張する。この方法において、過剰電圧が2つの導電体
の間に発生した場合、開口部によって、酸化物材料はゲ
ート構造と基板との間の短絡を引き起こす可能性を低減
させる。
【0010】電圧保護装置は、トランジスタ装置に組み
込むことが可能である。
【0011】この方法において、不均等な電流の流れ
は、基板端部に最も近い接点から低減され、多結晶のゲ
ート構造と基板との間に起きる短絡の可能性も低減され
る。
【0012】
【実施例】図1を参照して、集積回路(IC)のトラン
ジスタに組み込まれる電圧保護装置10を示す。集積回
路のドープされた半導体基板12は、第1の連続した接
点16a,16b,16cを第1の金属の電流伝導経路
16へ、第2の連続した接点18a,18b,18cを
第2の金属の電流伝導経路18へ、そして第3の連続し
た接点20a,20b,20cを金属の電流伝導経路2
0へ、集積回路上に形成する。伝導経路は、その集積回
路用の外部接続を形成し、その間で静電放電が発生す
る。
【0013】トランジスタの多結晶シリコン・ゲート構
造14は、基板12上に形成される。基板12とゲート
構造14との間の酸化物絶縁材料15の層は、それらの
間の絶縁を提供する。ゲート構造14の第1アーム17
は、基板12を横切って、第1導電体16と第2導電体
18との間を伸張する。ゲート構造14の第2アーム1
9は、第2導電体18と第3導電体20との間の基板1
2と交差して伸張する。
【0014】構造14は、アーム17上に固有の脆弱部
分26およびアーム19上に同様に脆弱部分28を有
し、アーム17,18および基板18との間の酸化物材
料15の絶縁が不十分となることを理解されたい。
【0015】第1の切込みまたは開口部22は、窒化物
基板12の端部から基板14の第1アーム17と第2導
電体18の接点18aとの間の部分へ向かって、垂直に
伸張するように窒化物基板12の端部から切り取られ
る。
【0016】同様に、第2開口部24は、窒化物基板1
2の端部から基板14の第2アーム19と第2導電体1
8の接点18aとの間の部分へ向かって、垂直に伸張す
るように窒化物基板12の端部から切り取られる。
【0017】導電体中の、どのような静電放電も、基板
12を介して、導電体18と導電体16,20の一方ま
たは両方との間に電流を流させる。端部に隣接する基板
部分では、静電放電電流が流れるより大きな領域がある
が、開口部22,24はこの領域における導電エリアを
低減させ、過剰電流が基板12の端部に最も近い接点で
ある接点18aを介して流れることを防ぐ。これによっ
て、接点18aに破壊を起こす可能性が低減される。
【0018】さらに、基板12の端部において、ゲート
構造14の接点18aと脆弱部分26,28との間に、
より高い抵抗性経路がある。その結果、部分26,28
は、静電放電の間のより低い電位に晒され、それによっ
てゲート構造14と基板12との間の短絡を生じさせる
酸化物材料の絶縁破壊の可能性を低減させる。
【0019】上記の説明のどちらか一方の装置が使用で
きることを理解されたい。例えば、別の半導体材料が、
ガリウム・ヒ素のようにシリコンの代わりに基板として
使用することができる。
【0020】さらに、単一の開口部または切込みが、2
つの導電体を有する装置において使用可能であることを
理解されたい。簡単には、2つ以上の開口部または切込
みは、多数の導電体とともに装置において使用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電圧保護装置の好適な実施例であ
る。
【符号の説明】
10 電圧保護装置 12 基板 14 ゲート構造 15 酸化物材料 16 第1導電体 16a〜16c 第1導電体の連続した接点 17 第1アーム 18 第2導電体 18a〜18c 第2導電体の連続した接点 19 第2アーム 20 第3導電体 20a〜20c 第3導電体の連続した接点 22 開口部 24 第2開口部 26,28 脆弱部分

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板端部に隣接する少なくとも2つの電気
    導電体を有する半導体基板;前記端部より前記2つの電
    気導電体の間の部分へ向かって伸張する開口部;前記開
    口部は、前記基板端部に隣接する領域中の前記2つの電
    気導電体間のコンダクタンスを低減し、過剰電圧が前記
    2つの導電体の間に発生した場合に、低減された電流が
    この領域に流れることを特徴とする電圧保護装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体基板は、拡散シリコンから成
    ることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記2つの電気導電体は、基板に形成さ
    れた連続した金属接点から成ることを特徴とする請求項
    1または2記載の電圧保護装置。
  4. 【請求項4】 前記請求項記載の装置において、多結晶
    トランジスタ・ゲートは、酸化物絶縁層を介して基板に
    取付けられ、ゲート構造は、前記開口部と2つの導電体
    のうち1つとの間の基板の端部に伸張し、過剰電圧が2
    つの導電体の間に発生した場合、前記開口部によって酸
    化物材料は、ゲート構造と基板との間の短絡を引き起こ
    す絶縁物破壊を生じさせる可能性を低減させることを特
    徴とする電圧保護装置。
  5. 【請求項5】 前記請求項記載の電圧保護装置を組み込
    んだトランジスタ装置。
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