專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多指型(multi finger type)(梳狀)MOS型晶體管用作ESD保護(hù)元件的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
在具有MOS型晶體管的半導(dǎo)體裝置中，作為用于防止因來(lái)自外部連接用端子 (PAD)的靜電而導(dǎo)致內(nèi)部電路發(fā)生損壞的ESD保護(hù)元件，已知有將N型MOS晶體管的柵極電位固定于地(Vss)而設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)的所謂的截止晶體管。與構(gòu)成其它邏輯電路等內(nèi)部電路的MOS型晶體管不同，截止晶體管需要瞬間流過(guò)因大量靜電引起的電流，因而大多由具有數(shù)百微米左右的較大柵極寬度(W寬度)的晶體管形成。因此，關(guān)于截止晶體管，為了減小占有面積，大多采取將多個(gè)漏區(qū)、源區(qū)、柵電極組合為梳狀的多指型的方式。然而，若采取組合了多個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)，則難以在ESD保護(hù)用的MOS晶體管整體上實(shí)現(xiàn)均勻的工作。例如，會(huì)在離外部連接端子較近的部分或布線電阻與布線間電阻的合計(jì)較小的部分中引起電流集中，有時(shí)在充分發(fā)揮出原本的ESD保護(hù)功能之前就因應(yīng)力局部集中而發(fā)生損壞。作為其改進(jìn)對(duì)策，已提出了如下辦法根據(jù)與外部連接端子之間的距離或與襯底接觸區(qū)之間的距離，特別設(shè)計(jì)為與襯底接觸區(qū)的距離越遠(yuǎn)，使得漏區(qū)上的防止形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物(salicide)的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)(salicide block)的距離越大，從而使晶體管的工作變得均勻(例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。專(zhuān)利文獻(xiàn)日本特開(kāi)2007-116049號(hào)公報(bào)然而，例如如果為了使截止晶體管的工作均勻而減小了柵極寬度，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)充分的保護(hù)功能。另外，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的目的在于根據(jù)與襯底接觸區(qū)之間的距離來(lái)調(diào)整從漏區(qū)上的防止形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)到柵電極之間的距離，從而控制高電阻區(qū)域的長(zhǎng)度，局部性地調(diào)整晶體管的工作速度。然而，由于存在越接近襯底接觸區(qū)則自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)的長(zhǎng)度越短的特征，因而，靠近外部連接端子的截止晶體管的柵電極與漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物之間的電阻會(huì)因自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)的長(zhǎng)度而減小，由此，存在著這樣的課題不在截止晶體管的柵電極寬度的整體區(qū)域中進(jìn)行工作，而在靠近外部連接端子的一部分區(qū)域中產(chǎn)生單極集中性的損壞。尤其是，近些年來(lái)，由于包含高熔點(diǎn)金屬的布線導(dǎo)致布線電阻變低，因此當(dāng)浪涌的傳播速度進(jìn)一步加快時(shí)，反而造成浪涌集中于一部分漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域，具有不在截止晶體管的柵電極寬度的整體區(qū)域中進(jìn)行工作的問(wèn)題。另外，即使在漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與柵電極之間的距離恒定的情況下，也存在這樣的問(wèn)題在靠近外部連接端子的柵電極與漏極間的一部分區(qū)域中，引起單極集中性的損壞。圖5是在施加了 ESD浪涌而發(fā)生損壞后確定出截止晶體管的損壞部位的顯微鏡照片。圖中圓圈所包圍的部位表示被浪涌損壞的部位。如圖5所示，可知在位于外部連接端子附近的柵電極與漏極之間的一部分區(qū)域中，產(chǎn)生了局部性的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明按如下所述來(lái)構(gòu)成半導(dǎo)體裝置。在ESD保護(hù)用的N型MOS晶體管中，交替地配置有多個(gè)漏區(qū)和多個(gè)源區(qū)，在所述漏區(qū)與所述源區(qū)之間配置有柵電極，且該ESD保護(hù)用的N型MOS晶體管具有多個(gè)晶體管形成為一體的結(jié)構(gòu)，其中，漏區(qū)與外部連接端子電連接，源區(qū)與地電位供給線電連接，將設(shè)置于漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)形成為根據(jù)柵電極與接觸孔數(shù)量之比，以與襯底接觸區(qū)的距離越遠(yuǎn)則長(zhǎng)度越短的方式來(lái)改變?cè)O(shè)置于漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)的長(zhǎng)度。另外，形成為以與外部連接端子越遠(yuǎn)則長(zhǎng)度越長(zhǎng)的方式，改變漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)的長(zhǎng)度。另外，在漏區(qū)上設(shè)置有兩列以上的接觸孔的情況下，配置為將所述自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與接觸孔之間的距離保持為恒定。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)這些手段，在使用包含高熔點(diǎn)金屬在內(nèi)的高速多層布線將導(dǎo)入到晶體管中的ESD浪涌從與截止晶體管的溝道寬度方向垂直的方向?qū)氲那闆r下，也能在ESD保護(hù)用MOS晶體管的多指狀部位整體中均勻地工作。因此，能夠獲得具有如下的ESD保護(hù)用MOS晶體管的半導(dǎo)體裝置，即該ESD保護(hù)用MOS晶體管具備充分的ESD保護(hù)功能。


圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第一實(shí)施例的示意性俯視圖。圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第二實(shí)施例的示意性俯視圖。圖3是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第三實(shí)施例的示意性俯視圖。圖4是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第四實(shí)施例的示意性俯視圖。圖5是現(xiàn)有的ESD保護(hù)用MOS晶體管被施加了 ESD浪涌后確定出損壞部位時(shí)的顯微鏡照片。符號(hào)說(shuō)明101第一源區(qū)；102第二源區(qū)；103第三源區(qū)；104第四源區(qū)；201柵電極；301第一漏區(qū)；302第二漏區(qū)；303第三漏區(qū)；401自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物區(qū)；501接觸孔；601 (第一)金屬布線；701襯底接觸區(qū)；801外部連接端子。
具體實(shí)施例方式下面，使用附圖來(lái)說(shuō)明針對(duì)用于實(shí)施發(fā)明的方式的多個(gè)實(shí)施例。實(shí)施例1
圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第一實(shí)施例的示意性俯視圖。形成有由高濃度雜質(zhì)區(qū)構(gòu)成的第一源區(qū)101和第一漏區(qū)301，在第一源區(qū)101與第一漏區(qū)301之間，設(shè)有未圖示的由氧化硅膜等構(gòu)成的柵絕緣膜，在其上表面形成有由多晶硅等構(gòu)成的柵電極201。接著，以重復(fù)圖案的方式，從第一漏區(qū)301起隔著柵電極201形成第二源區(qū)102，再隔著柵電極201形成第二漏區(qū)302，再隔著柵電極201形成第三源區(qū)103， 再隔著柵電極201形成第三漏區(qū)303，再隔著柵電極201形成第四源區(qū)104。在各漏區(qū)上和源區(qū)上，利用防止形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)形成了與柵電極201相距一定距離的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物區(qū)401。在實(shí)施例中，示出了將4個(gè)源區(qū)、3個(gè)漏區(qū)、6個(gè)柵電極組合起來(lái)的配置的例子。成為6個(gè)MOS晶體管組合成梳狀的結(jié)構(gòu)。雖然為了簡(jiǎn)化而省略了圖示，但是，在第一源區(qū)101、第二源區(qū)102、第三源區(qū)103 和第四源區(qū)104中，通過(guò)金屬布線而被提供了地電位，該金屬布線與地電位供給線連接，且由包含高熔點(diǎn)金屬在內(nèi)的材料等形成，所述接地電位供給線由較粗的低電阻布線形成，所述低電阻布線同樣采用了包含高熔點(diǎn)金屬在內(nèi)的金屬材料等。金屬布線是從地電位供給線沿著與ESD保護(hù)用的MOS晶體管的溝道寬度方向垂直的方向配置的，雖然沒(méi)有圖示，但金屬布線通過(guò)通孔等與由包含高熔點(diǎn)金屬在內(nèi)的材料等構(gòu)成的金屬布線連接，經(jīng)由接觸孔501 與第一源區(qū)101、第二源區(qū)102、第三源區(qū)103和第四源區(qū)104連接。另一方面，在外部連接端子801上連接有由包含高熔點(diǎn)金屬在內(nèi)的材料等構(gòu)成的 (第一)金屬布線601，該金屬布線601被導(dǎo)入至第一漏區(qū)301、第二漏區(qū)302和第三漏區(qū) 303。而且，第一金屬布線601經(jīng)由接觸孔501而連接到第一漏區(qū)301、第二漏區(qū)302和第三漏區(qū)303。在圖1所示的第一實(shí)施例中，ESD保護(hù)用的MOS晶體管的漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)被形成為離襯底接觸區(qū)701越遠(yuǎn)，該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與柵電極201之間的距離就越短。設(shè)計(jì)成在柵電極201的中央附近，柵電極201與自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物區(qū)401之間的
距離變短。 例如，在本發(fā)明中為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，而說(shuō)明了接觸孔501為1列的情況，此時(shí)，該接觸孔501被設(shè)置為對(duì)于離襯底接觸區(qū)701最近的漏區(qū)上的接觸孔501與柵電極201之間的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)，將柵電極201與該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)之間的距離設(shè)為ΙΟμπι，在此情況下，對(duì)于從襯底接觸區(qū)起的第10個(gè)接觸孔與柵電極201之間的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)， 將柵電極201與該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)之間的距離設(shè)為9 μ m,從而設(shè)置電阻差(計(jì)算例 距離=[10-(從襯底接觸區(qū)起的個(gè)數(shù)+10)])。同樣地，如果是第20個(gè)，則將柵電極201與漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)之間的距離設(shè)定為8 μ m。在此，關(guān)于距離的設(shè)定，也可以不采取上述例子，而是自由地設(shè)定為使得所使用的半導(dǎo)體元件的ESD特性成為最大。實(shí)施例2圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS型晶體管的第二實(shí)施例的示意性俯視圖。在本說(shuō)明中，為了省略而對(duì)與圖1對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。與圖1所示的第一實(shí)施例的不同之處在于漏區(qū)上的防止形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)的距離的取值方式。在圖1所示的第一實(shí)施例中，是根據(jù)與襯底接觸區(qū)701之間的距離進(jìn)行設(shè)置，將自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)形成為對(duì)于接近襯底接觸區(qū)701的接觸孔501與柵電極201之間的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)，該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與柵電極201之間的距離較長(zhǎng)，而對(duì)于離襯底接觸區(qū)701最遠(yuǎn)的接觸孔501與柵電極201之間的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)，該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與柵電極201之間的距離較短。另一方面，在圖2所示的第二實(shí)施例中，根據(jù)與外部連接端子801之間的距離進(jìn)行設(shè)置。其中，將自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)形成為對(duì)于接近外部連接端子801的接觸孔501與柵電極201之間的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)，該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與柵電極201之間的距離較長(zhǎng)，對(duì)于離外部連接端子最遠(yuǎn)的接觸孔501與柵電極201之間的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)，該自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)與柵電極201之間的距離較短。即配置成離外部連接端子801越近，則接觸孔501與柵電極201之間的電阻越高，離外部連接端子801越遠(yuǎn)，則接觸孔501與柵電極201之間的電阻越小，在被施加了 ESD浪涌的情況下，截止晶體管在柵電極寬度的整體區(qū)域中工作。實(shí)施例3圖3是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第三實(shí)施例的示意性俯視圖。省略與第一實(shí)施例相同的說(shuō)明，僅對(duì)不同之處進(jìn)行說(shuō)明。與圖1所示的第一實(shí)施例的不同之處在于，配置多列接觸孔501的例子中的接觸孔501的配置位置。在第一實(shí)施例中，由于是配置成1列的接觸孔501，因而與防止形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)之間的距離不是固定的，接觸孔501被配置于漏區(qū)上的中央，而在第三實(shí)施例中，配置成使配置為多列的接觸孔501與自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物區(qū)401 的端部之間的距離成為恒定。并且，關(guān)于固定距離的設(shè)定，可以自由地設(shè)定使得所使用的半導(dǎo)體元件的ESD特性達(dá)到最大的尺寸。實(shí)施例4圖4是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的ESD保護(hù)用MOS晶體管的第四實(shí)施例的示意性俯視圖。在本說(shuō)明中為了省略，以具有兩列接觸孔的截止晶體管為例進(jìn)行圖示。省略與第二實(shí)施例相同的說(shuō)明，僅對(duì)不同之處進(jìn)行說(shuō)明。與圖2所示的第二實(shí)施例的不同之處在于， 配置有多列接觸孔501的例子中的接觸孔501的配置位置。在第二實(shí)施例中，由于是配置為一列的接觸孔501，因而與防止形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物的自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋區(qū)之間的距離不是固定的，接觸孔501被配置于漏區(qū)上的中央，而在第四實(shí)施例中，配置成使配置為多列的所有接觸孔501與自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物區(qū)401的端部之間的距離成為恒定。并且，關(guān)于固定距離的設(shè)定，可以自由地設(shè)定使得所使用的半導(dǎo)體元件的ESD特性達(dá)到最大的尺寸。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置具有ESD保護(hù)用的MOS晶體管，該ESD 保護(hù)用的MOS晶體管具有交替配置的多個(gè)漏區(qū)和多個(gè)源區(qū)；以及配置于所述漏區(qū)與所述源區(qū)之間的柵電極，且該ESD保護(hù)用的MOS晶體管具有多個(gè)晶體管形成為一體的結(jié)構(gòu)，所述漏區(qū)與外部連接端子電連接，所述源區(qū)與地電位供給線電連接，所述ESD保護(hù)用的MOS晶體管離襯底接觸區(qū)的距離越遠(yuǎn)，則形成于所述漏區(qū)中的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物與柵電極之間的距離形成得越短。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述漏區(qū)上具有多列接觸孔的情況下，自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的端部與接觸孔之間的距離被形成為恒定。
3.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置具有ESD保護(hù)用的MOS晶體管，該ESD 保護(hù)用的MOS晶體管具有交替配置的多個(gè)漏區(qū)和多個(gè)源區(qū)；配置于所述漏區(qū)與所述源區(qū)之間的柵電極，且該ESD保護(hù)用的MOS晶體管具有多個(gè)晶體管形成為一體的結(jié)構(gòu)，所述漏區(qū)與外部連接端子電連接，所述源區(qū)與地電位供給線電連接，所述ESD保護(hù)用的MOS晶體管與外部連接端子之間的距離越遠(yuǎn)，則形成于所述漏區(qū)中的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物與柵電極之間的距離形成得越短。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述漏區(qū)上具有多列接觸孔的情況下，自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的端部與接觸孔之間的距離被形成為恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物中含有 Ti 或 Co。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物中含有 Ti 或 Co。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其具有ESD保護(hù)用的MOS晶體管，在該ESD保護(hù)用的MOS晶體管中，交替地配置有多個(gè)漏區(qū)和多個(gè)源區(qū)，在上述漏區(qū)與上述源區(qū)之間配置有柵電極，且該ESD保護(hù)用的MOS晶體管具有多個(gè)晶體管被組合成一體的結(jié)構(gòu)，其中，根據(jù)漏區(qū)上的接觸孔與襯底接觸區(qū)之間的距離，來(lái)確定形成于漏區(qū)上的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物區(qū)與柵電極之間的距離。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102208410SQ20111007770
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者山本祐廣 申請(qǐng)人:精工電子有限公司