TW322631B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 322631 A7 B7 五、發明説明（'） 乾Jg_背景.. 發明铕城 本發明傜關於半導體元件中所用之輸入保護電路，尤 其是關於含有藉使用雙極性動作以吸收加於半導體電路 元件之靜電噪音之保護元件，以及根铋電阻及電容之R.C 時間常數利用缓衝效應之保護電咀器。 相翻技術説i 參照圖1,其示出已往技術之半導體洗之-輸入部之 斷面圖。另外，圖2A偽圖1所示之已往技術之半導體裝 置之輸人保護電路之配置圖案，及圖2B俗沿箸層2A之線 X-X剖開之斷面圖。圖3係圖1所示之已往技術之半導體 元件之輸入部份之電路圖。 圖3所示之已往技術之輸入保護，電路1〇〇包活選擇地塗 覆於形成在P型矽基H1上之中間層絶緣膜14,及第一雙 極性保護元件KPN1;該雙極性保護元件ΝΡΙΠ像由經接觸 孔CH1而接至輸入信號墊15(IN),並形成在P型矽基Η 1 之表面之第1Ν+擴散層11,及形成在Ρ型矽基HI之表面 上，並與第1H+擴散層11隔一定常間隔例如，1.6wn, 平行延伸之第2N+擴散層12,形成於前述間隔並與第1 及第2N+擴散層11及12結合之P+擴散層13(此p+擴散層 13亦同時接至通道止檔物4),及接至第2N+擴散層12之 VCC電源線15(VCC)所構成。 輸入保護電路100S含有與第1雙掻性保護元件NPK1相 似地形成，但接至GND電源線15(GND)而非VCC電源線 15 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 322631 A7 B7 五、發明説明（> ) (VCC)之第2雙捶性保護元件NPN2,具有蘧擇性地形成在 擴散層2R之相反末端表面上之一對N+擴散層10R之输入 保護電阻器R,前述擴散層2R係與凹緣（N-Well)2同時 形成（係為由一對N+擴散IS10R之一所構成並接至输入 信號墊15(IN)之第1端子及由一對N+擴散層10R之S外 之一所構成並接至輸入信號内部導線15UHA)之第2端子。 输入保護電路100另外包括保護元件（BVds元件），該 保護元件偽由塗覆在P型矽碁Η 1之表堪^趟嚴化膜上而 形成之閛極6Β,選擇地形成在Ρ型矽基Η1之表面並接至 输入信號内部導線15UNA)之Ν+汲極區7BD,及選擇地 形成在Ρ型矽基Η1之表面並經接梅孔CH2接至閘極βΒ之 源極區7BS所構成，此源極區7BS接至GHD電源線15(GHD)。 若靜電過量電壓加於輸入信號墊15(IN)時雙極性保護裝 置NPN1或NPN2即作動雙極性電晶體而使輸人電壓處於負 電阻領域俾抑制過量電歷。再者，由輸入保護電阻器R及 其接線之電容之時間常數所造成之缓衝可防止突壓加於 内部電路200。籍此，可防止靜電過量電醚加於内部電路 200 〇 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 如上述，已往技術之輸入保護電路之雙極性保護元件 NPN1及NPH2具有P+擴散靥13,此擴散層13偽為改良接 至輸入信號塾之H+擴散層11與接至Vcc電源線或GKD罨 源線之N+擴散層12間之元件隔離而設者。當逆向高壓 加於N+擴散層11時熱載子即注入並替積在元件隔離氣 化膜3内。此為造成洩漏罨流之原因。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 __B7_ 五、發明説明〇 ) 另外，因N+ P+接合之空乏層厚度窄，終究無法加上 如此高之電壓。例如，在MIL-STD-883C規定之條件下， 加於輸入信號墊之電壓相較於VCC電源線或GND電源線若 超過600 V時則在加上此正電壓後之洩漏電流即變成O.lwA 或大於0.1>r A。 如上述，已往技術之保護電路之缺點偽容易産生洩漏 電流。 因此，本發明之目的係提供能消除上述已往技術之缺 點之半導體元件所用之輸入保護電路。 本發明之另外目的偽提供不易産生洩漏電流之半導體 元件所用之輸入保護電路。 本發明之上述及其他目的藉利用本發明之半導體元件 所用之輸入保護電路而逹成，此輸入保護電路包括： 選擇性地設在中間層絶緣膜上之輸入信號墊，該絶緣 膜傜形成在第1導電型之半導體基K上； 一雙極性保護元件，其由下述構成： ’ 第2導電型之第1擴散層，此第1擴散層係相對於第1導 電型且接至輸入信號墊並選擇性地形成於半導體基片之 表面； 形成在半導體基片之表面之第2導電型之第2擴散層， 此第2擴散層傜與第1擴散層隔一第1間隔平行延伸； 於該第1間隔形成5$半導體基Η上之第1導電型之第3 擴散層，該第3擴散層係平行於第1及第2擴散層延伸· -5 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '衣· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 與第2擴散層結合但與第1擴散層分離，第3擴散層之雜 質濃度傺高於半導體基片表面之雜質濃度；及 接至電源線之第2擴散層； 及 輸入保護電阻器，其具有接至信號輸入墊之第1端子 及接至輸入信號内部導線之第2端子。 藉上述之配置，因為第1導電型之半導體基片領域位 在第2導電型之第1擴散層之間，故逆m嚴之空乏層之 厚度大，結果熱載子不易産生。 於理想之實例上，第3擴散層偽延伸包覆第2擴散層之 底部及側部。 另外，在輸入信號墊與V CC電源線間有連接一只雙極 性保護元件，而在輸入倍號墊與GND電源線間有連接另 一只雙極性保護元件。 再者，可設置另外之保護元件，其包括經閘極氣化膜 塗覆在半導體基Η上之閘電極，選擇性地形成在半導體 基片上並接至輸入信號内部導線之第2導電型之汲極區 ，及接至閘電極之第2導電型之源棰區。 於一値實例上，輸入保護電阻器能由擴散電阻器形成。 本發明之上述及其他目的，特歡及優點將因下面參照 附圖詳細說明實例而更形明瞭。 附匾簡沭 圖1偽已往技術之半導體元件之輸入部之斷面圖； 圖2Α傜圖1所示之己往技術之半導體元件之輸入保護 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -β 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（r ) 電路之配置圖案； 圖2B傜沿圖2A之X-X線剖開之斷面圖； 圖3傺圖1所示之已往技術之半導體元件之輸入部之電 路圖； 圖4係半導體元件之輸入部之斷面圖，其示出本發明 之輸入保護電路之一個實例； 圖5A偽圖4所示之半導體元件之輸入保護電路之配置 圖案； - - 圖5B俗沿圖5A之Y-Y線剖開之斷面圖； 圖6傜圖4所示之半導體元件之輸入部之電路圖； 圖7示出藉輸人保護電阻器緩衝之電壓之曲線； 圖8偽示出靜電崩潰試驗之甯路圖； 圖9偽本發明之輸入保護電路之另外實例之配置圖案； 圖10僳同於圖4之斷面圖，但示出圖4所示之實例之變 更； 圖11A俗同於圖5A之配置圖案，但示出圖10所示之半 導體元件之輸入保護電路； / 圖11B傜沿圖11A之線Y-Y剖開之斷面圖；及 圖12傜同於圖9之配置圖案，但示出圖9所示之實例之 變更。 g葙宭例說明 參照圖4,其示出半導體元件之輸入部之斷面圖，示 出本發明之輸入保護電路之一値實例。圖5A偽圖4所示 之半導體元件之輸入保護電路之配置圖案，圖5B偽沿圖 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Jl— n I. —^1 I —^1 ......- 尤衣 1-- I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ^ 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 A7 — _B7____ 五、發明説明（& ) 5A之線Y-Y剖開之斷面圏。S外，團6像圖4所示之半導 體元件之输入部之電路圖。 圖6所示之输人保護窜路1〇ΟΑ含有回鋁合金薄膜15作 成並菜擇性地塗覆於形成在p型矽基H1上之中間層绝線 膜14上之長方形輸入信號墊15(IN)*及由經接觸孔CH1 接至輸入信號墊15(IN)之第1N+擴散磨11，形成在p型 矽基片1之表面部上之第2N+擴散層12，具有雜質濃度 高於P型矽基Η 1之表面部雜質漩度之嚴1 3 A，及 經接《孔CH1接至第2N+擴散層12之VCC電源線15(VCC) 所組成之雙極性保護元件HPNal,前述第1H+擴散層11 偽形成在P型矽基Η 1之表面接鄰输入信號15(IN)並沿箸 長方形之輪入信號墊之一钿延伸100 之長度，前述第 2N+擴散琴12傜形成在P型矽基H1之表面並隔一 Ϊ.6以B 之定常間隔L1平行於第1N+擴散層11,前述擴散層13A 偽形成於第1間隔L1内並平行於第1及第2N+擴散層11及 12延伸，其像與第2N+擴散層12结合，但與第1N+擴散 層11則相隔~π之間隔2。 於變更例上，p+擴散層13A也能形成如圖10，11A及 11B所示，延伸覆蓋第2H+擴散層12之底及侧部，前述 圖面分別與圃4, 5A及5B相似，但示出圖4，5A及5B所示 之實例之變更。因此，於圖UA及11B上與圖4’ 5A 及5B所示之元件相似者偽用相同符號表示，不另作説明。 再者，輸人保護鼋路100A含有第2雙極性保護元件NPNa2 ，其傺與第1雙極性保護元件NPHal相似但你接在输入倍 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貢)

322631 A7 W1____ 五、發明説明（7 ) 號墊15(IN)與GND電源線15(GND)之間。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 輸入保護電路100A另含有由擴散層2R構成之輪入保護 電阻R，該擴散層2R係形成於基片1上並具有一對選擇性 地形成在擴散層2 R之相對端之表面上之N+擴散層10R» 該擴散層2R像與N-凹線2—起形成。成對之擴散層1QR之 一，亦即，輪入保護電阻器R之一端傜接至輸入墊15(IN) ,擴散層10R之另外之一，亦即，輸入保護電阻器R之另 一端傜接至輸入信號内部導線15(1 U Α )_β _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 輪入保護電路100Α另外含有保護元件（BVds元件），此 元件包括經閘極氧化膜S塗覆在P型矽基片1之表面上之 閘電極6B,選擇性地形成在P型矽基片1並接至輸入内部 導線15(INA)之N+汲極區7BD，及經接觸孔CH2接至閘電 極6B之N+源極區7BS,此源極區7BS偽接至GND電源線15 (G N D )。因此，B V d s元件具有Μ 0 S結構，這種Μ 0 S結構之W /Ub (通道寬對通道長之比）為200# m/2# m。輸入信號 内部導線15(INA)偽接至内部電路200,例如，共通連接 PM0S電晶體MP及NM0S電晶體Μη之閘極以形成《CMOS倒反器 。該PM0S電晶體MP如圖4所示僳由形成在ίΐ-凹緣2内並 相互分離之Ρ+源極區9S, Ρ+汲極區9D及形成在澱積於 源極區9S及汲極區9D間之Ν-凹緣2之表面上氧化膜上之 閘電極6Ρ所形成。NM0S電晶體Μη,如圖4所示，係由形 成在Ρ型基片1上且相互分離之Ν+源極區7S及Ν+汲極區 7D,及形成在澱積於源極區7S及汲棰區7 D間之基Η 1之 表面之氣化膜上之閘電極6Ν所形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央梂準局員Η消费合作社印裝 A7 _B7_ 五、發明説明（牙） 於上述之構成，N+擴散層11及通道上槽物4間之間隔 L3俗作成為0.8以|»或大於0.8α B〇 N+擴散層11» 12及 1 0 R , Η +汲極區7 D及7 D B，N +源極區7 S及7 S B ·及凹緣 接觸區10,例如，皆由相同之注入流程及相似之追熱流 程製成，這些部份之雜質濃度例如你2.5x1〇Wcb_3 。9 外—方面，在形成元件隔離氣化膜3後P+擴散層13A即 藉與形成通道止棺物4相同之注入及退熱流程而形成’ P+擴散層13A之雜質濃度，.例如·-為^热l._M3 ，而圍 繞P+型擴散層13A之P型矽基Η之雜質濃度。 例如，為 lxl〇e cm·3 〇 附帶一提的是P+基Η接觸區係用8表示。蘭極氣化膜 S之厚度為25jum程度。 下面將敍述輸入保護電路100A之動作。 當相較於VCC電源線15(VCC)之高電力供給電源（vcc) 偽為正極性之過量電壓被加於輸入墊15 (IN)時空乏靥01自 H+擴散層Ϊ1延伸。但是，因為在擴散層11及12間有 P+擴散層13A,在空乏層到達N+擴散層12前即産生崩 潰。因此，藉雙極性電晶體之動作可流通大.電流。這裡 ，崩潰電壓，例如，為22.5V,但於已往技術之例上偽 為14.5 V。因此，藉將L2設定於適當值，空乏層上之電 塲強度可作得小，從而能滅少熱載子之産生，籍此可抑 制因加上過量電壓所産生之洩漏電流之增加。 若將與VCC電瀝線15(VCC>之高電力供給電壓（VCC)相 較偽為負極性之過量電壓加於輸入S&15(IK)時，則不僅存 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印製 — 五、發明説明 ( 9 ) 1 1 在 有 由 H + 擴散層12 , P + 擴 散層13A, P型矽基片1及N + 1 1 擴 散 層 11所 組 成 之 N + P + PN +型電晶體，同時也存在有 由 N -M緣及 P型矽基片1 組 成之PN結合電容器。因此， /»-s. 請 1 \ N + + PH + 電 晶 體 之 負載 傜 比加上與高電力供給電壓（Vcc) 先 閲 1 1 1 相 較 傺 為 正 極 性 過 量 電壓 之 情形為輕。另外一方面，空乏 背 I 空乏層相當，但因為P+擴 之 屬 之 寬 度 傜 與 已 往 技 術例 之 i 1 I 散 層 13 A之寛度比已往技術例之P+擴散層13之寬度窄· 事 項 再 1 1 —1_ 故 有 效 之 其 極 寬 度 窄 ,因 此 雙捶性.S晶遍凰作大。 填 寫 士 装 1 I 當 相 較 於 GND電力轚源線1 5 ( G N D )之接地電麼（G N D)偽 尽 頁 為 正 極 性 之 過 量 電 m 被加 於 輸入塾15(IN)時則産生與VCC 1 1 電 力 電 源 線 15 (VCC)之高電力電源（VCC)相較傜為正極性 1 1 過 量 電 壓 之 情 形 相 似 之動 作 〇 1 訂 當 相 較 於 GND電力電源線15(GND)之接地電壓（GHD)偽 1 為 負 極 性 之 過 量 電 壓 被加 於 輸入墊15(IN)時則産生由源極 1 1 區 7S及 P型矽基Η 1所 組成 之 接合電容器。此電容器不 1 I 僅 存 在 於 所 示 之 倒 反 器， 在 内部電路上也存在不少這種 1 電 容 器 〇 與 相 較 於 高 電力 電 源電壓（VCC)傜為負極性之 Λ I 過 暈 霣 壓 被 加 上 之 情 形相 似 ，第2雙極性保護元件NPNa2之 1 負 載 輕 且 有 效 基 極 寬 度窄 〇 1 下 面 將 說 明 输 入 保 護電 阻 器R。當對輸入信號墊加上 l 1 相 當 高 突 昇 電 壓 時 若 無輸 入 保護電阻R,此相當高突昇 1 Ρ m 壓 則 照 原 樣 加 於 内 部電 路 200。因此，如圖7之曲線 A 1 1 所 示 * 加 於 内 部 電 路 200之輪入霄壓Vin傜随著時間增加 1 I 到 相 當 高 之 電 壓 t 而 在加 於 内部轚路200之輸入電壓V i η 1 1 I -11- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（P ) 降低並穩定於既定電壓之前，半導體電路元件有斷裂之 可能性。但是，如果在输入信號墊15(IN)舆内部電路200 之間設置輸入保護電阻器R時該突壓則被構成輸入保護 電阻器R之電阻及R-凹綠2R之寄生電容之時間常數所缓 衝，而如圖7之曲線B所示，加於内部電路2 0 0之输入電 壓VU之峰值變小。附帶一提的是圖6之符號"D”傺表示N -凹線2R與P型矽基Η 1間之PH接合二極體。 下面將敘述BVds元件之動作。 汐雄;κ… 當相較於GND電力電源線15(GND)之接地電壓（GND)係 為正極性之過量電壓被加於輸入信號墊15(IH)時，則如在 此項技術上為人熟知，BVds元件即顯出負電阻，因此BVds 元件變成導電性。另外一方面，當相較於接地電壓（GND) 傜為負極性之過量電壓被加於輸入信號墊時BVds元件則執 行M0S電晶體之動作。 參照圖8,其示出說明靜電崩潰試驗之電路圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，參照圖8敘述MIL-452 -883C規定之步驟。既定 電壓經10ΜΩ之電阻器R〇及開關S自高電壓電源Hv加於 100« F之電容一 5〇BS時間，然後切換開關S俾將蓄積於 電容器Ci上之電荷經1.5ΚΩ之電阻器匕加於接受DUT試 驗之元件100ns時間。此動作重複作5次。 下面表1示出上述實例及已往技術例之試驗之結果。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（"） 表1

M IL-STD-883C

條 件 (I ) (I ) (I ) (IV ) 已往技術 600V 600V 2400 V 600V 第1實例 ^ 4000V _ 3800V . 忽-獅0V… —·—' ·.·— 4._ - ^ 4000V 電壓條件（I), (I), (H)及（IV)傜如下： (I )加上柑較於GND電力電源端子係為正極性電壓。 (I )加上相較於VCC電力電源端子偽為正極性電壓。 (里）加上相較於GND電力電源端子偽為負極性電壓。 (IV)加上相較於VCC電力電源端子偽為負極性電釅。 於上面之表1,請瞭解者電壓條件，例如，600V葆指 在以既定電壓執行完上述之靜電崩潰試驗後當7V, 0V及 7V分別加於VCC電源端子，GND電源端子及接至輸入信號 墊之輸入信號端子時如果上述之既定電颸不大於600V時 流經輸入信號端子（亦即，洩漏電流）偽小於〇.1«Α。關 於此點，需一提的是在執行崩潰試驗之前測定之洩漏電 流偽遠小於O.lwA。另外，如果圖6所示之倒反器之閘 極氣化膜崩潰時可觀査到洩漏電流偽遠大於O.lw A。 需一提者，相較於已往技術，第1實例之靜電崩潰電 壓傜大幅提高。 -13- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^1- 1^^— I- !i —^1· nn I: —i nn tm I ^^^1 1 - ^^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（^ ) 下面將欽述E1AJ ED-470 1規定之試驗步驟。此情形， 於圖8所示之電路上，電容器C1傜2 00PF，電阻器R〇偽 10ΜΩ ,及電阻器Ri傜0Ω。對電容器Ci充電100ns, 然後放電至接受DUT試驗之元件100ms,此動作重複5次。 下面表2示出在執行完本靜電崩潰試驗及其後在上述 條件下測定洩漏電流得出之第1實例及已往技術例之試 驗結果。

條 件 (I ) (I ) (I ) (IV ) 已往技術 200V 100V 300V 100V 第1實例 400V 400V 1300V 700V 電壓條件（I), (H), (B)及（IV)偽與表1之（I), (H ) , ( SI )及（IV )相同。 ' 依本試驗之結果，相較於已往之技術例，本實例獲得 大幅之改善。 附帶一提者，12V程度之高電壓傜被使用於快閃式記 億體。為此目的，某些半導體元件具有能藉經既定輸入 信號端子加上12V或約為12V之模式設定信號而指定動作 模式之電路構成。於此電路構成上，雙極性保護元件大 -1 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -衣. 訂 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 約14.5V之崩潰霄壓在已往之技術例上不能視為具有充份 之餘裕。因此，使用這些電路構成像為一傾問題。但是 ，因本實例之雙極性保護元件之崩潰電壓傜約22.5V,故 能將具有足夠動作餘裕之電壓加於上述模式設定端子。 參照圖9，其示出本發明之輸入保護電路之另外實例之 配置圖案。於圖9上，與圖5 A所示之元件相似之元件係用 相同符號表示，其説明則省略。 除了第1及第2雙極性保護元件N RRIa JUL?形成為充 份地大於第1實例之第1及第2雙棰性保護元件NPN1及HPN2 外，餘皆與第1實例者相同。 尤其是，N+擴散層11A及12A沿著輸入信號墊15UN) 之兩側延伸而使N+擴散層11A及12A間之PP+領域之長 度成為第1實例之PP+領域之約2.5倍。因此可容許大電 流電通，故可提昇保護能力。前述輸入信號墊之兩側間 含有一角隅。 於變更例上，P+擴散層13A能如圖12所示形成為延伸 覆蓋第2N+擴散層12之底及側部，圖12係與圖9相似但 < 示出圖9所示之變更。於圖12上，與圖9相似之元件偽用 相同之符號表示，不再S作説明。 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於上述之實例，除了雙極性保護元件及保護電阻器之 外另設有BVds元件，但是，BVds元件並非必須而可省掉 。其理由為BVds元件依所加之電壓之極性，可作用為負 極性電阻元件或MOS電晶體，但是，本發明之雙極性保 護元件不管所加之電暖之搔性，其在雙極性電晶體之動 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（β ) 作上傜為負極性之電阻，縱使在動作上稍有差異。 再者，本發明之雙極性保護元件及保護電阻器能以傳 統之CMOS製程形成，因此不需增加待別流程。 從上述可知本發明之輪入保護電路之待擞為雙極性保 護元件傜由接至輸入信號塾之第2導電型之第1擴散層， 與第1擴散層隔第1間隔平行延伸之第2導電型之第2擴散 厣，及具有高雜質濃度之第1導電型之第3擴散層所構成 ，該第3擴散層俗在第1間隔平行於第氩散層，與 第2擴散層接合但與第1擴散層分離。 籍這種結構，因第1導電型（具有低雜質濃度）之半導 體基片領域傜位於第2導電型之第1擴散層與具有高雜質 濃度之第1導電型之第3擴散層之間，故當靜電過量電壓加 於輸人端子時以一種幾乎所有電流只流過雙極性保護裝 置之模式産生之空乏層，其厚度大，結果熱載子不易産 生。於電流不僅流過雙極性保護元件，也流過其他路徑 之另外模式5,有效基極之寬度能減少，進而提高保護 之能力。因此可避免過量電壓所引起之洩漏'電流之增加， 進而能改良靜電崩潰電壓。 本發明已參照實例説明如上。但是，需一提者本發明 絶非受限於說明之構成之細節，而在申請專利範圍内可 作任何修改及變更。 -16- 本紙張尺度適用中國國家_準（〇奶）八4規格（210父297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裟. 訂

Claims (1)

1. 322631 .郃 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種半導體元件所用之輸入保護電路，包括： 一輸入信號墊選擇性地塗覆於第1導電型半導體基片 上形成之中間層絶緣膜上； 一雙極性保護元件，其組成如下：、 一對立於該第1導電型之第2導電型之第1擴散層，該 第1擴散層接至該輸入信號塾且選擇性地形成於該半 導體基片之表面部位； 一在該半導體基Μ之該表面部位形第2導電型 之第2擴散層，與該第1擴散層分開一第1間隔而平行 延伸； 於該第1間隔内平行於該笫1及第2擴散層在該半導體 基Μ上形成之該第1導電型之第3擴散層，與該第2擴 散層接合但與該第1擴散層分離，該第3擴散層之雜質 濃度高於該半導體基Η之該表面部位之雜質濃度；以 及一接至該第2擴散層之電源線；以及 一輸入保護電阻器，具有接至該輸入信號墊之第1端 子及接至輸入信號内部導線之第2端子。· 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 如申請專利範圍第1項之輸入保護電路，其中該第3 擴散層延伸覆蓋該第2擴散層之底面及側面。 3. 如申請專利範圍第2項之輸入保護電路，其中該輸入 信號墊為長方形，而該第1擴散層沿箸該長方形输入 佶號墊之一側形成，實質上覆蓋該一側之整個長度。 4. 如申請專利範圍第2項之輸入保護電路，其中該輸入 信號墊為長方形，而該第1擴散層沿箸該長方形信號 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 塾之兩側形成，並包含兩側間之一轉角，實質上覆蓋 該兩側之全長。 5. 如申請專利範圍第1項之输入保護電路，其中該雙極 性保護元件連接在該輸入信號墊及VCC電源供應線之 間，而具有與該第1雙極性保護元件相同構造之(第2 雙極性保護元件則連接在該輸入信號墊與地電源供應 線之間。 6. 如申諳專利範圍第5項之輸入保_護霉^^為中各該第 1雙極性保護元件及該第2雙極性保護元件之該第3擴 散靥延伸覆蓋該第2擴散層之一底面及一側面。 7. 如申請專利範圍第6項之輸入保護電路，其中該輸入 信號塾為長方形，而該第1雙極性保護元件之該第1 擴散層實質上沿著該長方形輸入信號墊之第1側之全 長形成，而該第2雙極性保護元件之該第1擴散層實 質上沿箸該長方形輸入信號墊之第2側之全長形成， 該第2側傜與該第1側相對。 8. 如申請專利範圍第6項之輸入保護電路/其中該輸入 信號墊為長方形，且該第1雙極性保護元件之該第 1 擴散靥實質上沿著該長方形輸入信號墊之該第1及第 2側之全長形成，包含其間該長方形之第1轉角，而 該第2雙極括保護元件之該第1擴散層實質上沿著該 長方形輸入信號墊之第3及第4側之金長形成，包含 其間與該長方形之該第1轉角成對角之第2轉角。 9. 如申請專利範圍第1項之輸入保護電路，並含另一保 ~ 1 8 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 護元件，此元件含有經閘極氣化膜而塗覆於該半導 體基Η之該表面上之閘極，選擇性地在該半導體基 Η之該表面上形成一第2導電導電型之汲極區，並接 至該輸入信號内部導線，及接至該閘極之該第2導電 型之源極區。 10.如申請專利範圍第1項之输入保護電路，其中該保護 電阻器以擴散電阻器形成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）