集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括靜電保護(hù)器件，包圍所述靜電保護(hù)器件的保護(hù)環(huán)，所述保護(hù)環(huán)至少包括第一物理層、第二物理層、第一物理層和第二物理層之間通過多個的孔連接，在靜電保護(hù)環(huán)曲率最大的一處或多處區(qū)域下方埋設(shè)有泄放器件，所述泄放器件一端連接第一物理層或第二物理層，另一端連接靜電泄放導(dǎo)線。采用本實(shí)用新型所述集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，在曲率最大的電力線集中處增加了泄放器件，在靜電大電流來臨時，電流不僅在水平方向流動，而且在豎直方向泄放，提高了曲率大的區(qū)域，特別是拐角處的電流泄放能力，增強(qiáng)了拐角處的耐壓，提高了整個芯片的抗靜電等級。
【專利說明】集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 不同物質(zhì)的接觸、分離或相互摩擦，即可產(chǎn)生靜電。例如在生產(chǎn)過程中的擠壓、切 害I]、搬運(yùn)、攪拌和過濾以及生活中的行走、起立、脫衣服等，都會產(chǎn)生靜電?？梢?，靜電在我們 的日常生活中可以說是無處不在，我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓，幾千伏甚至 幾萬伏。這些靜電對一些ESDS (靜電敏感元件)，直接可以使其失去本身應(yīng)有的正常性能， 甚至完全喪失正常功能。
[0003] 集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)一直是集成電路工藝制造中的難點(diǎn)，靜電電流的隨意性和對電 路最薄弱處的破壞加大了集成電路的設(shè)計(jì)難度，保護(hù)環(huán)是用于集成電路制造領(lǐng)域中常用的 一種結(jié)構(gòu)，用于將引腳上的靜電電流從地線或者電源線引走，為增大電流通路，保護(hù)環(huán)的各 層之間的連接孔通常會盡可能布滿，但在保護(hù)環(huán)的拐角處，由于尖角區(qū)域電力線集中，因此 很容易在拐角處發(fā)生擊穿。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)在保護(hù)環(huán)拐角處易擊穿的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供集成電路保 護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0005] 本實(shí)用新型所述集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括靜電保護(hù)器件，包圍所述靜電保護(hù)器件 的保護(hù)環(huán)，所述保護(hù)環(huán)至少包括第一物理層、第二物理層、第一物理層和第二物理層之間通 過多個的孔連接，在靜電保護(hù)環(huán)曲率最大的一處或多處區(qū)域下方埋設(shè)有泄放器件，所述泄 放器件一端連接第一物理層或第二物理層，另一端連接靜電泄放導(dǎo)線。
[0006] 優(yōu)選的，所述第一物理層和第二物理層為半導(dǎo)體工藝中任意兩個緊鄰的層。
[0007] 優(yōu)選的，所述第一物理層和第二物理層為上下緊鄰的金屬層。
[0008] 優(yōu)選的，所述泄放二極管上方的孔密度小于靜電保護(hù)環(huán)其他區(qū)域，且曲率最大處 沒有孔。
[0009] 優(yōu)選的，所述靜電保護(hù)環(huán)為矩形，在矩形拐角處埋設(shè)有泄放器件。
[0010] 進(jìn)一步的，所述矩形拐角處的第一物理層和/或第二物理層被截去了直角部分。
[0011] 具體的，所述泄放器件為二極管、二極管形式連接的晶體管或M0S管、SCR器件中 的一種。
[0012] 采用本實(shí)用新型所述集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，在曲率最大的電力線集中處增加了泄放 器件，在靜電大電流來臨時，電流不僅在水平方向流動，而且在堅(jiān)直方向泄放，提高了曲率 大的區(qū)域，特別是拐角處的電流泄放能力，增強(qiáng)了拐角處的耐壓，提高了整個芯片的抗靜電 等級。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1示出本實(shí)用新型一種【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0014] 圖1中附圖標(biāo)記名稱為：1-孔，2-泄放器件，3-靜電保護(hù)器件。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016] 本實(shí)用新型所述集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括靜電保護(hù)器件，包圍所述靜電保護(hù)器件 的保護(hù)環(huán)，所述保護(hù)環(huán)至少包括第一物理層、第二物理層、第一物理層和第二物理層之間通 過多個的孔連接，在靜電保護(hù)環(huán)曲率最大的一處或多處區(qū)域下方埋設(shè)有泄放器件，所述泄 放器件一端連接第一物理層或第二物理層，另一端連接靜電泄放導(dǎo)線。
[0017] 第一物理層和第二物理層為半導(dǎo)體工藝中任意兩個層，但通常的選擇方式是兩個 上下緊鄰的層，例如多晶硅層與金屬層，金屬層與金屬層，多晶硅層與有源層等。本實(shí)用新 型由于埋設(shè)泄放器件，可能用到半導(dǎo)體前段工藝中的有源區(qū)各層及多晶硅層，因此優(yōu)選設(shè) 置第一物理層和第二物理層為兩個相鄰的金屬層。
[0018] 如圖1所示給出本實(shí)用新型的一個【具體實(shí)施方式】，靜電保護(hù)器件四周都會包圍整 圈的靜電保護(hù)環(huán)以連接靜電保護(hù)器件的襯底區(qū)域，盡可能增大電流泄放通路和均一性。所 謂曲率大意味著靜電保護(hù)環(huán)在這些位置發(fā)生了走向上的急劇變化，例如靜電保護(hù)環(huán)成矩形 環(huán)的形式，矩形的四個角處為曲率最大處，這些區(qū)域在靜電電流來臨時由于電力線集中，極 易發(fā)生擊穿，在矩形環(huán)的四角布置泄放器件2,泄放器件可以是二極管，二極管形式連接的 晶體管或M0S管、SCR器件中的一種，一般優(yōu)選二極管和SCR器件(可控硅器件)，由于這兩種 器件沒有柵極，不涉及多晶硅層，也不需要金屬層連線，便于上層金屬連線的布置和設(shè)計(jì)， 同時二極管和SCR器件相對來說面積較小，同時泄放能力較強(qiáng)，適用于本實(shí)用新型的拐角 處面積有限的特點(diǎn)。
[0019] 泄放器件兩端分別連接構(gòu)成靜電保護(hù)環(huán)的任一物理層及靜電泄放導(dǎo)線，所謂靜電 泄放導(dǎo)線是在布局設(shè)計(jì)整個集成電路的抗靜電設(shè)計(jì)時選擇的靜電泄放通路，通常為該集成 電路最常用的地線和電源線。
[0020] 為進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的抗靜電效果，可以在拐角處減小第一物理層和第二物 理層之間的孔1的數(shù)量，或截去第一物理層和/或第二物理層的直角部分，截取處通常為拐 角矩形對角線長度的1/6至1/3左右，都可以減小該處在靜電泄放時的電流密度，降低擊穿 和過熱熔斷風(fēng)險。
[0021] 采用本實(shí)用新型所述集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，在拐角處減少了孔的數(shù)量，使電場線在 拐角處被削弱，增強(qiáng)了拐角處的耐壓，提高了整個芯片的抗靜電等級。
[0022] 以上所述的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型 的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同 理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括靜電保護(hù)器件，包圍所述靜電保護(hù)器件的保護(hù)環(huán)，所述保護(hù) 環(huán)至少包括第一物理層、第二物理層、第一物理層和第二物理層之間通過多個的孔連接，其 特征在于，在靜電保護(hù)環(huán)曲率最大的一處或多處區(qū)域下方埋設(shè)有泄放器件，所述泄放器件 一端連接第一物理層或第二物理層，另一端連接靜電泄放導(dǎo)線。
2. -種如權(quán)利要求1所述的集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一物理層和第二 物理層為半導(dǎo)體工藝中任意兩個緊鄰的層。
3. -種如權(quán)利要求1所述的集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一物理層和第二 物理層為上下緊鄰的金屬層。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述泄放二極管上方的 孔密度小于靜電保護(hù)環(huán)其他區(qū)域，且曲率最大處沒有孔。
5. -種如權(quán)利要求1所述的集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述靜電保護(hù)環(huán)為矩形， 在矩形拐角處埋設(shè)有泄放器件。
6. -種如權(quán)利要求5所述的集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述矩形拐角處的第一 物理層和/或第二物理層被截去了直角部分。
7. -種如權(quán)利要求1所述的集成電路保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述泄放器件為二極管、 二極管形式連接的晶體管或MOS管、SCR器件中的一種。
【文檔編號】H01L23/60GK203883005SQ201420265122
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】崔永明, 張干, 王作義, 彭彪 申請人:四川廣義微電子股份有限公司