本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年11月2日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210431974.6、發(fā)明名稱(chēng)為“半導(dǎo)體裝置”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

將2011年11月4日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)no.2011-241938的公開(kāi)內(nèi)容(包括說(shuō)明書(shū)、附圖以及摘要)通過(guò)參考全部并入在本申請(qǐng)中。

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置包括用于防止由過(guò)電流或者過(guò)電壓(諸如靜電放電(esd))引起的破壞的保護(hù)元件和鎮(zhèn)流電阻(ballastresistance)。

背景技術(shù)：

可以為保護(hù)內(nèi)部電路免受過(guò)電流和過(guò)電壓的保護(hù)元件設(shè)置鎮(zhèn)流電阻。已知的是鎮(zhèn)流電阻具有通過(guò)防止保護(hù)元件中流動(dòng)的電流集中于某一部分中以及提高電流的均勻性來(lái)提高保護(hù)元件的放電性能的效果。

另一方面，日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)no.2002-76279公開(kāi)了下面描述的技術(shù)。首先，絕緣區(qū)被形成在soi襯底的硅層中，并且島狀的半導(dǎo)體區(qū)被形成在絕緣區(qū)內(nèi)。半導(dǎo)體區(qū)在平面圖中具有彎曲的圖案。半導(dǎo)體區(qū)的一個(gè)端部為p⁺區(qū)并且另一個(gè)端部為n⁺區(qū)。半導(dǎo)體區(qū)的其它區(qū)域?yàn)閚區(qū)。換句話(huà)說(shuō)，半導(dǎo)體區(qū)不僅用作二極管，而且通過(guò)該n區(qū)來(lái)用作電阻。以矩陣形式布置多個(gè)半導(dǎo)體區(qū)并且半導(dǎo)體區(qū)并聯(lián)地耦接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

當(dāng)由esd引起的過(guò)電流在保護(hù)元件中流動(dòng)時(shí)，如果一定量或更多的電流流動(dòng)，則破壞保護(hù)元件。該一定量的電流被稱(chēng)為容許電流量。對(duì)于保護(hù)元件和鎮(zhèn)流電阻中的每一個(gè)確定容許電流量。當(dāng)鎮(zhèn)流電阻的容許電流量比保護(hù)元件的容許電流量小時(shí)，鎮(zhèn)流電阻可能比保護(hù)元件更早被破壞。因此，優(yōu)選的是鎮(zhèn)流電阻的容許電流量被設(shè)定為比保護(hù)元件的容許電流量大。本發(fā)明的發(fā)明人研究通過(guò)增大鎮(zhèn)流電阻的寬度來(lái)增大容許電流量。然而，在該情況下，鎮(zhèn)流電阻的面積增大。根據(jù)這種背景，發(fā)明人思考需要在不增大鎮(zhèn)流電阻的寬度的情況下增大容許電流。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體裝置，其包括：保護(hù)元件；以及與保護(hù)元件耦接的鎮(zhèn)流電阻，并且其中包括在鎮(zhèn)流電阻內(nèi)的多個(gè)電阻中的至少一個(gè)電阻包括在電流在保護(hù)元件中流動(dòng)的第一方向上延伸的多個(gè)第一電阻元件、以及第二電阻元件，該第二電阻元件與第一電阻元件并聯(lián)地耦接并且在第一方向上延伸，并且第二電阻元件和第一電阻元件在同一條直線(xiàn)上延伸。

在本發(fā)明的該方面中，包括在鎮(zhèn)流電阻內(nèi)的電阻中的至少一個(gè)電阻具有第一電阻元件和第二電阻元件。第一電阻元件和第二電阻元件彼此并聯(lián)地耦接。因此，可以增大鎮(zhèn)流電阻的容許電流量。第一電阻元件和第二電阻元件在電流在保護(hù)元件中流動(dòng)的第一方向上延伸。第二電阻元件和第一電阻元件位于同一條直線(xiàn)上，使得鎮(zhèn)流電阻的寬度沒(méi)有增大。因此，根據(jù)本發(fā)明的該方面，可以在不增大鎮(zhèn)流電阻的寬度的情況下增大容許電流量。

根據(jù)本發(fā)明的該方面，可以在不增大鎮(zhèn)流電阻的寬度的情況下增大容許電流量。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖；

圖2是沿著圖1中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖3是圖1中示出的半導(dǎo)體裝置的電路圖；

圖4是示出根據(jù)第二實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖5是示出根據(jù)第三實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖6是沿著圖5中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖7是示出根據(jù)第四實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖8是沿著圖7中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖9是示出根據(jù)第五實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖10是沿著圖9中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖11是示出根據(jù)第六實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖12是沿著圖11中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖13是沿著圖11中的線(xiàn)b-b'截取的截面圖；

圖14是示出根據(jù)第七實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖15是示出根據(jù)第八實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻的配置的平面圖；

圖16是沿著圖15中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖17是沿著圖15中的線(xiàn)b-b'截取的截面圖；

圖18是示出根據(jù)第九實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖；

圖19是沿著圖18中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖20是圖18中示出的半導(dǎo)體裝置的電路圖；

圖21是示出根據(jù)第十實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖；

圖22是沿著圖21中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖23是示出根據(jù)第十一實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖；

圖24是沿著圖23中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖25是示出根據(jù)第十二實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖；

圖26是沿著圖25中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖；

圖27是示出根據(jù)第十三實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖；以及

圖28是沿著圖27中的線(xiàn)c-c'截取的截面圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在所有附圖中，將相同的附圖標(biāo)記賦予相同的組件并且將適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?/p>

第一實(shí)施例

圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖。圖2是沿著圖1中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。圖3是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的電路圖。半導(dǎo)體裝置包括保護(hù)元件100和鎮(zhèn)流電阻200。包括在鎮(zhèn)流電阻200內(nèi)的至少一個(gè)電阻210具有第一電阻212和第二電阻214。第一電阻212在電流在保護(hù)元件100中流動(dòng)的第一方向(圖1中的x方向)上延伸。第二電阻元件214與第一電阻元件212并聯(lián)地耦接并且在第一方向上延伸。第二電阻元件214和第一電阻元件212位于同一條直線(xiàn)上。在下文中，將詳細(xì)描述本實(shí)施例。

如圖3的電路圖所示，保護(hù)元件100的輸入側(cè)通過(guò)第一布線(xiàn)14耦接到布線(xiàn)12，并且輸出側(cè)通過(guò)第二布線(xiàn)24耦接到布線(xiàn)22。布線(xiàn)12是將第一端子10與內(nèi)部電路400耦接的布線(xiàn)，而布線(xiàn)22是將第二端子20與內(nèi)部電路400耦接的布線(xiàn)。也就是說(shuō)，保護(hù)元件100是保護(hù)內(nèi)部電路400免受過(guò)電流和過(guò)電壓的元件。鎮(zhèn)流電阻200被設(shè)置在保護(hù)元件100和布線(xiàn)12之間。

如圖1和圖2所示，保護(hù)元件100是包括集電極區(qū)102、基極區(qū)104和發(fā)射極區(qū)106的雙極晶體管。這些區(qū)域被形成在襯底1(諸如，例如硅襯底)中。形成圖3中示出的內(nèi)部電路400的元件(例如，mos晶體管)也被形成在襯底1中。集電極區(qū)102具有第一導(dǎo)電類(lèi)型(例如，n型)并且形成在第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一阱112中?；鶚O區(qū)104具有第二導(dǎo)電類(lèi)型(例如，p型)并且形成在第二導(dǎo)電類(lèi)型的第二阱114中。第二阱114被形成在第一阱112中。發(fā)射極區(qū)106具有第一導(dǎo)電類(lèi)型并且形成在第二阱114中。第一方向(x方向)是沿其布置集電極區(qū)102、基極區(qū)104和發(fā)射極區(qū)106并且在平面圖中電流在保護(hù)元件100中沿其流動(dòng)的方向。在平面圖中，集電極區(qū)102、基極區(qū)104和發(fā)射極區(qū)106的寬度(在圖1中的y方向上的寬度)是相同的。

保護(hù)元件100的集電極區(qū)102通過(guò)鎮(zhèn)流電阻200耦接到第一端子10，并且發(fā)射極區(qū)106與第二端子20耦接。第一端子10是例如輸入電源電位的電源焊盤(pán)，并且第二端子20是例如輸入接地電位的接地焊盤(pán)。然而，第一端子10和第二端子20不限于此。

鎮(zhèn)流電阻200包括多個(gè)電阻210。每個(gè)電阻210通過(guò)各自的布線(xiàn)30耦接到集電極區(qū)10。在本實(shí)施例中，每個(gè)電阻210包括第一電阻212和第二電阻214。包括在同一個(gè)電阻210內(nèi)的第一電阻212和第二電阻214沿著第一方向被布置并且位于同一條直線(xiàn)上。第一電阻212彼此平行地布置并且其兩端被對(duì)齊。第二電阻214彼此平行地布置并且其兩端被對(duì)齊。

如圖2所示，第一電阻212和第二電阻214位于同一個(gè)層(具體來(lái)說(shuō)，由絕緣層形成的元件分離區(qū)2)之上，并且由多晶硅膜形成。如圖1和圖2所示，第一電阻212具有相同的平面形狀和相同的厚度，并且第二電阻214具有相同的平面形狀和相同的厚度。在本實(shí)施例中，第一電阻212和第二電阻214具有相同的平面形狀和相同的厚度。在本實(shí)施例中，第一電阻212和第二電阻214的平面形狀是矩形。

如圖1所示，當(dāng)在圖1中的y方向(與第一方向垂直的方向)上觀看時(shí)，第一電阻212和第二電阻214位于集電極區(qū)102(電流在保護(hù)元件100中流動(dòng)的部分)內(nèi)。包括在同一個(gè)電阻210內(nèi)的第一電阻212和第二電阻214通過(guò)同一個(gè)布線(xiàn)30耦接到集電極區(qū)102。布線(xiàn)30沿著第一方向彼此平行地延伸，每個(gè)布線(xiàn)30耦接到各自的電阻210。在平面圖中，布線(xiàn)30、第一電阻元件212和第二電阻元件214在同一條直線(xiàn)上延伸。

第一電阻212和第二電阻214通過(guò)第一布線(xiàn)14耦接到第一端子10。在本實(shí)施例中，在平面圖中，第一布線(xiàn)14在通過(guò)接觸件44耦接到第一電阻212和第二電阻214之前分岔成兩個(gè)。分岔之后的一個(gè)布線(xiàn)在與第一電阻212垂直的方向(圖1中的y方向)上在第一電阻212之上延伸，分岔之后的另一個(gè)布線(xiàn)在與第二電阻214垂直的方向上在第二電阻214之上延伸。

如圖2所示，第一布線(xiàn)14位于比第一電阻212和第二電阻214高一層的布線(xiàn)層中，并且第二布線(xiàn)24和布線(xiàn)30位于比第一布線(xiàn)14高一層的布線(xiàn)層中。第一布線(xiàn)14通過(guò)接觸件44耦接到每個(gè)第一電阻212和每個(gè)第二電阻214的一個(gè)端部。布線(xiàn)30通過(guò)通孔52、形成在與第一布線(xiàn)14相同的層中的島狀導(dǎo)體圖案和接觸件42耦接到每個(gè)第一電阻212和每個(gè)第二電阻214的另一個(gè)端部。在本實(shí)施例中，第一電阻212和第二電阻214的與第一布線(xiàn)14耦接的端部位于所有第一電阻212和第二電阻214的同一側(cè)(圖1和圖2中的右側(cè))。第一電阻212和第二電阻214的與布線(xiàn)30耦接的端部位于所有第一電阻212和第二電阻214的同一側(cè)(圖1和圖2中的左側(cè))。

布線(xiàn)30通過(guò)通孔56、形成在與第一布線(xiàn)14相同的層中的島狀導(dǎo)體圖案和接觸件46耦接到集電極區(qū)102。第二布線(xiàn)24通過(guò)通孔、與第一布線(xiàn)層14相同的層中的布線(xiàn)26和接觸件耦接到基極區(qū)104和發(fā)射極區(qū)106。

如圖1所示，設(shè)置多個(gè)布線(xiàn)26。例如，布線(xiàn)26的數(shù)量與布線(xiàn)30的數(shù)量相同。在圖1中示出的示例中，布線(xiàn)26和布線(xiàn)30在平面圖中在同一條直線(xiàn)上延伸。布線(xiàn)26的布局不限于此示例。第二布線(xiàn)24的寬度(在圖1中的y方向上的寬度)較大，并且第二布線(xiàn)24在平面圖中與所有布線(xiàn)26交迭。然而，第二布線(xiàn)24在與布線(xiàn)26交迭的部分中具有梳齒形狀。

接下來(lái)，將描述本實(shí)施例的作用和效果。確定保護(hù)元件100的容許電流量的因素之一是在保護(hù)元件110中電流流動(dòng)的部分的寬度(在圖1中的示例中，集電極區(qū)102、基極區(qū)104和發(fā)射極區(qū)106的寬度)。因此，優(yōu)選的是增大在保護(hù)元件100中電流流動(dòng)的部分的寬度以便增大保護(hù)元件100的容許電流量。另一方面，要求半導(dǎo)體裝置較小。因此，通過(guò)半導(dǎo)體裝置所必需的esd容限來(lái)確定在保護(hù)元件100中電流流動(dòng)的部分的寬度。因此，優(yōu)選的是減小鎮(zhèn)流電阻200在與電流在保護(hù)元件100中流動(dòng)的方向垂直的方向(圖1中的y方向)上的寬度，以便不增大包括保護(hù)元件100和鎮(zhèn)流電阻200的保護(hù)電路的尺寸。

另一方面，優(yōu)選的是增大包括在鎮(zhèn)流電阻200內(nèi)的電阻的數(shù)量，以便增大鎮(zhèn)流電阻200的容許電流量。

在本實(shí)施例中，至少一個(gè)電阻210包括第一電阻212和第二電阻214。第一電阻212和第二電阻214彼此并聯(lián)地耦接。因此，能夠增大鎮(zhèn)流電阻200的容許電流量。

第一電阻212和第二電阻214在電流在保護(hù)元件100中流動(dòng)的第一方向(圖1中的x方向)上延伸。第二電阻214和第一電阻212位于同一條直線(xiàn)上，使得鎮(zhèn)流電阻200的寬度不超過(guò)鎮(zhèn)流電阻200在與電流在保護(hù)元件100中流動(dòng)的方向垂直的方向(圖1中的y方向)上的寬度。

因此，根據(jù)本實(shí)施例，可以同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)沖突的要求。

特別地，在本實(shí)施例中，所有電阻210包括第一電阻212和第二電阻214。因此，可以充分地防止保護(hù)電路的寬度增大。因此，鎮(zhèn)流電阻200在圖1中的y方向上的寬度可以小于保護(hù)元件100的寬度。

在本實(shí)施例中，第一電阻212的平面形狀是相同的，并且第二電阻214的平面形狀是相同的。因此，可以防止電阻210的電阻值變化。

在本實(shí)施例中，第一電阻212和第二電阻214的平面形狀是相同的。因此，可以防止電流集中在第一電阻212和第二電阻214之一中。

在本實(shí)施例中，第一電阻212和第二電阻214被形成在同一個(gè)層中。因此，可以防止第一電阻212和第二電阻214的厚度變化。因此，可以防止第一電阻212和第二電阻214的電阻值變化。

在本實(shí)施例中，關(guān)于從第一端子10到鎮(zhèn)流電阻200的電流路徑，存在從第一端子10到第一布線(xiàn)14的單個(gè)電流路徑。該電流路徑分岔成到第一電阻212和第二電阻214的兩個(gè)布線(xiàn)。由此，與在第一布線(xiàn)14之前布線(xiàn)路徑分岔成兩個(gè)的情況相比，可以防止從第一端子10到第一電阻212的布線(xiàn)電阻和從第一端子10到第二電阻214的布線(xiàn)電阻之間出現(xiàn)差別。

第二實(shí)施例

圖4是示出根據(jù)第二實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。除第一電阻212和第二電阻214的平面形狀及其布局之外，根據(jù)本實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200與根據(jù)第一實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200是相同的。

在本實(shí)施例中，在第一電阻212中，與接觸件42接觸的部分和與接觸件44接觸的部分(也就是說(shuō)，兩個(gè)端部)比其它部分厚。多個(gè)第二電阻212被布置為使得端部形成z字形圖案(zigzagpattern)。具體來(lái)說(shuō)，在圖4中的x方向上，第一電阻212的一個(gè)端部位于與該第一電阻212相鄰的第一電阻212的端部以外的部分(即，較薄的部分)處。在圖4中的y方向上，第一電阻212的彼此相鄰的端部彼此部分地交迭。

第二電阻214具有與第一電阻212相同的布局。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。在圖4中的y方向上，彼此相鄰的第一電阻212被布置為使得其端部彼此部分地交迭，并且彼此相鄰的第二電阻214被布置為使得其端部彼此部分地交迭。由此，可以減小布置第一電阻212和第二電阻214所需的圖4中的y方向上的寬度。因此，能夠減小鎮(zhèn)流電阻200的面積。

第三實(shí)施例

圖5是示出根據(jù)第三實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。圖6是沿著圖5中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。除了電阻210包括第三電阻216之外，根據(jù)本實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200與根據(jù)第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200相同。圖5示出了與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的情況。

與第一電阻212和第二電阻214并聯(lián)地耦接第三電阻216。在與第一電阻212和第二電阻214相同的層中形成第三電阻216，并且與第一電阻212和第二電阻214并聯(lián)地耦接第三電阻216。第三電阻216的平面形狀和厚度與第一電阻212和第二電阻214相同。在本實(shí)施例中，通過(guò)將第一電阻212、第二電阻214和第三電阻216彼此并聯(lián)地耦接來(lái)形成一個(gè)電阻210。雖然由于設(shè)置第三電阻216而減小了電阻210的電阻值，但是可以在需要時(shí)通過(guò)增大第一電阻212、第二電阻214和第三電阻216的長(zhǎng)度來(lái)補(bǔ)償電阻210的電阻值的減小。

包括在一個(gè)電阻210內(nèi)的電阻的數(shù)量在需要時(shí)可以被進(jìn)一步增大。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例相同的效果。包括在電阻210內(nèi)的電阻的數(shù)量被增大，使得鎮(zhèn)流電阻200的容許電流量可以被增大。

第四實(shí)施例

圖7是示出根據(jù)第四實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。圖8是沿著圖7中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。除第一和第二電阻212和214與第一布線(xiàn)14的耦接結(jié)構(gòu)以及第一和第二電阻212和214與布線(xiàn)30的耦接結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200與根據(jù)第一到第三實(shí)施例中的一個(gè)的鎮(zhèn)流電阻200相同。圖7和圖8示出了與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的情況。

在本實(shí)施例中，第一電阻212和第二電阻214的與第一布線(xiàn)14耦接的端部彼此面對(duì)。第一電阻212和第二電阻214的與布線(xiàn)30耦接的端部彼此相反地面對(duì)。

沒(méi)有接觸件位于第一布線(xiàn)14與第一電阻212耦接處的接觸件44和第一布線(xiàn)14與第二電阻214耦接處的接觸件44之間。因此，第一布線(xiàn)14不必分岔成兩個(gè)，并且在第一布線(xiàn)14與接觸件44耦接的部分處存在一個(gè)第一布線(xiàn)14?？梢栽龃蟮谝徊季€(xiàn)14的寬度。在圖7和圖8中示出的示例中，在一個(gè)第一電阻212或一個(gè)第二電阻214中僅僅示出了一個(gè)接觸件44。然而，可以在一個(gè)第一電阻212和一個(gè)第二電阻214中設(shè)置多個(gè)接觸件44。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。由于第一布線(xiàn)14的寬度可以被增大，因此第一布線(xiàn)14的布線(xiàn)電阻可以被減小。由此，可以防止電流的量在多個(gè)電阻210之間不均勻。

第五實(shí)施例

圖9是示出根據(jù)第五實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。圖10是沿著圖9中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。除下面描述的點(diǎn)之外，根據(jù)本實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200與根據(jù)第四實(shí)施例的鎮(zhèn)流電阻200相同。

在本實(shí)施例中，通過(guò)一個(gè)電阻性元件來(lái)形成電阻210。當(dāng)在第一方向(圖9中的x方向)上觀看時(shí)，將第一布線(xiàn)14和電阻210耦接在一起的接觸件44(輸入接觸件)耦接到電阻210的中心。將電阻210和布線(xiàn)30耦接在一起的接觸件42(第一輸出接觸件和第二輸出接觸件)分別耦接到電阻210的兩個(gè)端部。在電阻210中，位于接觸件44與一個(gè)接觸件42之間的部分為第一電阻212，并且位于接觸件44與另一個(gè)接觸件42之間的部分為第二電阻214。換句話(huà)說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例的電阻210可以被認(rèn)為具有如下的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在第四實(shí)施例中描述的電阻210中，第一電阻212和第二電阻214在接觸件44周?chē)亩瞬刻幈舜笋罱印?/p>

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第四實(shí)施例相同的效果。通過(guò)一個(gè)電阻性元件來(lái)形成第一電阻212和第二電阻214，使得電阻210(在圖9中的x方向上)的長(zhǎng)度可以比第四實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)中的長(zhǎng)度短。由此，能夠減小保護(hù)電路的面積。

第六實(shí)施例

圖11是示出根據(jù)第六實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。圖12是沿著圖11中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。圖13是沿著圖11中的線(xiàn)b-b'截取的截面圖。除了將第一布線(xiàn)14與鎮(zhèn)流電阻200耦接的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置與根據(jù)第五實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同。

在本實(shí)施例中，第一布線(xiàn)14位于比布線(xiàn)30高的布線(xiàn)層中(例如，在比電阻210高三層的布線(xiàn)層中)。如圖11和圖13所示，第一布線(xiàn)14通過(guò)位于與布線(xiàn)30相同的層中的島狀導(dǎo)體圖案38、位于導(dǎo)體圖案38上方和下方的通孔、位于布線(xiàn)30和電阻210之間的布線(xiàn)層中的布線(xiàn)60以及多個(gè)接觸件44而耦接到多個(gè)電阻210。具體來(lái)說(shuō)，在平面圖中沒(méi)有與電阻210和布線(xiàn)30交迭的部分中設(shè)置將第一布線(xiàn)14與布線(xiàn)60耦接在一起的通孔和導(dǎo)體圖案38。在本實(shí)施例中，在位于多個(gè)電阻210之間的每個(gè)部分中設(shè)置將第一布線(xiàn)14與布線(xiàn)60耦接在一起的通孔和導(dǎo)體圖案38。布線(xiàn)60在與布線(xiàn)30垂直的方向(圖11中的y方向)上延伸，并且通過(guò)各自的接觸件44耦接到電阻210。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第五實(shí)施例相同的效果。第一布線(xiàn)14被形成在比布線(xiàn)30高的布線(xiàn)層中，使得第一布線(xiàn)14的寬度可以充分地大。因此，可以進(jìn)一步減小第一布線(xiàn)14的布線(xiàn)電阻。由此，可以進(jìn)一步防止電流的量在多個(gè)電阻210之間不均勻。

第七實(shí)施例

圖14是示出根據(jù)第七實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。除了布線(xiàn)30的平面形狀之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置與根據(jù)第六實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同。

在根據(jù)本實(shí)施例的布線(xiàn)30中，面對(duì)導(dǎo)體圖案38的部分在與布線(xiàn)30延伸的方向垂直的方向(圖14中的y方向)上的寬度比其它部分窄。當(dāng)在與布線(xiàn)30延伸的方向垂直的方向(圖14中的y方向)上觀看時(shí)，布線(xiàn)30的沒(méi)有變窄的部分與導(dǎo)體圖案38部分地交迭。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。此外，面對(duì)導(dǎo)體圖案38的部分在圖14中的y方向上的寬度被設(shè)定為比其它部分窄，并且布線(xiàn)30的其它部分沒(méi)有變窄，使得可以防止布線(xiàn)30的電阻太大。

第八實(shí)施例

圖15是示出根據(jù)第八實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的鎮(zhèn)流電阻200的配置的平面圖。圖16是沿著圖15中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。圖17是沿著圖15中的線(xiàn)b-b'截取的截面圖。除了將第一布線(xiàn)14與鎮(zhèn)流電阻200耦接的布線(xiàn)結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置與根據(jù)第六實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同。

在本實(shí)施例中，布線(xiàn)30和導(dǎo)體圖案38被形成在比電阻210高一層的布線(xiàn)層中。第一布線(xiàn)14被形成在比布線(xiàn)層30高一層的布線(xiàn)層中。第一布線(xiàn)14通過(guò)通孔、導(dǎo)體圖案38和接觸件44耦接到電阻210。換句話(huà)說(shuō)，在本實(shí)施例中，沒(méi)有第六實(shí)施例中描述的布線(xiàn)60。在平面圖中，與第一布線(xiàn)14耦接的通孔、導(dǎo)體圖案38和接觸件44與電阻210交迭。布線(xiàn)30的位于兩個(gè)接觸件42之間的部分在與電阻210不同的直線(xiàn)上延伸，以便不妨礙導(dǎo)體圖案38。然而，在平面圖中布線(xiàn)30的位于保護(hù)元件100(參見(jiàn)圖1)和電阻210之間的部分(圖15中的左端部分)在與電阻210在其上延伸的直線(xiàn)相同的直線(xiàn)上延伸。

根據(jù)本實(shí)施例，第一布線(xiàn)14被形成在比布線(xiàn)30高的布線(xiàn)層中，使得第一布線(xiàn)14的寬度可以充分地大。因此，可以進(jìn)一步減小第一布線(xiàn)14的布線(xiàn)電阻。由此，可以進(jìn)一步防止電流的量在多個(gè)電阻210之間不均勻。此外，可以通過(guò)其數(shù)量比第六實(shí)施例中的數(shù)量小一的布線(xiàn)層將第一布線(xiàn)14和電阻210耦接在一起。

第九實(shí)施例

圖18是示出根據(jù)第九實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖。圖19是沿著圖18中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。圖20是根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的電路圖。除了半導(dǎo)體裝置在保護(hù)元件100和第二布線(xiàn)24之間包括鎮(zhèn)流電阻200之外，半導(dǎo)體裝置具有與根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同的配置。鎮(zhèn)流電阻200可以具有第二到第八實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)鎮(zhèn)流電阻200可以具有彼此不同的結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，與第二布線(xiàn)24耦接的鎮(zhèn)流電阻200通過(guò)布線(xiàn)26耦接到保護(hù)元件100的基極區(qū)104和發(fā)射極區(qū)106。為多個(gè)電阻210中的每一個(gè)設(shè)置布線(xiàn)26。在本實(shí)施例中，兩個(gè)鎮(zhèn)流電阻200中的每一個(gè)的電阻210、布線(xiàn)30以及布線(xiàn)26在相同的方向上延伸。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。此外，可以防止在保護(hù)元件100內(nèi)流動(dòng)的電流由于保護(hù)元件100的輸出側(cè)而集中在一個(gè)部分中。

第十實(shí)施例

圖21是示出根據(jù)第十實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖。圖22是沿著圖21中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。除了半導(dǎo)體裝置具有保護(hù)元件120來(lái)代替保護(hù)元件100之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置具有與根據(jù)第一或第九實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同的配置。圖21和圖22示出了與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的情況。鎮(zhèn)流電阻200可以具有第二到第八實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)。

保護(hù)元件120是晶閘管，該晶閘管具有在其中沿著第一方向(與圖21中的x方向相反的方向)依次布置第二導(dǎo)電類(lèi)型層122、第一導(dǎo)電類(lèi)型層124、第二導(dǎo)電類(lèi)型層126以及第一導(dǎo)電類(lèi)型層128的配置。第二導(dǎo)電類(lèi)型層122和第一導(dǎo)電類(lèi)型層124被形成在第一導(dǎo)電類(lèi)型(例如，n型)的第一阱112中，并且第二導(dǎo)電類(lèi)型層126和第一導(dǎo)電類(lèi)型層128被形成在第二導(dǎo)電類(lèi)型(例如，p型)的第二阱114中。在本實(shí)施例中，第一阱112和第二阱114被形成在彼此相鄰的位置中。

第二導(dǎo)電類(lèi)型層122和第一導(dǎo)電類(lèi)型層124通過(guò)布線(xiàn)30、鎮(zhèn)流電阻200和第一布線(xiàn)14耦接到第一端子10，并且第二導(dǎo)電類(lèi)型層126和第一導(dǎo)電類(lèi)型層128通過(guò)布線(xiàn)26和第二布線(xiàn)24耦接到第二端子20。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。由于應(yīng)用作為晶閘管的保護(hù)元件120，因此可以增大保護(hù)元件120的容許電流量。

第十一實(shí)施例

圖23是示出根據(jù)第十一實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖。圖24是沿著圖23中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。除了半導(dǎo)體裝置具有保護(hù)元件130來(lái)代替保護(hù)元件100之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置具有與根據(jù)第一或第九實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同的配置。圖23和圖24示出了與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的情況。鎮(zhèn)流電阻200可以具有第二到第八實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)。

保護(hù)元件130具有與mos晶體管相同的結(jié)構(gòu)，并且包括第一導(dǎo)電類(lèi)型(例如，n型)的漏極層132和源極層134、以及柵極電極136。漏極層132和源極層134被形成在第二導(dǎo)電類(lèi)型(例如，p型)的第二阱114中。沿著第一方向(與圖23中的x方向相反的方向)依次布置漏極層132、柵極電極136和源極層134。換句話(huà)說(shuō)，保護(hù)元件130的溝道長(zhǎng)度方向面對(duì)第一方向。漏極層132通過(guò)布線(xiàn)30、鎮(zhèn)流電阻200和第一布線(xiàn)14耦接到第一端子10。源極層134通過(guò)第二布線(xiàn)24耦接到第二端子20。雖然在附圖中未示出，但是在柵極電極136和襯底1之間形成柵極絕緣膜。通過(guò)與形成內(nèi)部電路400(參見(jiàn)圖3)的晶體管相同的工藝來(lái)形成保護(hù)元件130。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。保護(hù)元件130是mos晶體管，使得可以通過(guò)與內(nèi)部電路相同的工藝來(lái)形成保護(hù)元件130。因此，不需要額外的工藝。

第十二實(shí)施例

圖25是示出根據(jù)第十二實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖。圖26是沿著圖25中的線(xiàn)a-a'截取的截面圖。除了半導(dǎo)體裝置具有保護(hù)元件140來(lái)代替保護(hù)元件100之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置具有與根據(jù)第一或第九實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置相同的配置。圖25和圖26示出了與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的情況。鎮(zhèn)流電阻200可以具有第二到第八實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)。

保護(hù)元件140是二極管并且包括第一導(dǎo)電類(lèi)型層142和第二導(dǎo)電類(lèi)型層144。第一導(dǎo)電類(lèi)型層142和第二導(dǎo)電類(lèi)型層144被形成在第二導(dǎo)電類(lèi)型(例如，p型)的第二阱114中。沿著第一方向(圖25中的x方向)布置第一導(dǎo)電類(lèi)型層142和第二導(dǎo)電類(lèi)型層144。第一導(dǎo)電類(lèi)型層142通過(guò)布線(xiàn)30、鎮(zhèn)流電阻200和第一布線(xiàn)14耦接到第一端子10。第二導(dǎo)電類(lèi)型層144通過(guò)第二布線(xiàn)24耦接到第二端子20。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。此外，二極管可以被用作保護(hù)元件140。

第十三實(shí)施例

圖27是示出根據(jù)第十三實(shí)施例的包括在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的保護(hù)電路的配置的平面圖。圖28是沿著圖27中的線(xiàn)c-c'截取的截面圖。根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)電路包括保護(hù)元件130和保護(hù)元件100。鎮(zhèn)流電阻200被設(shè)置在保護(hù)元件130和第一布線(xiàn)14之間以及在保護(hù)元件100和第一布線(xiàn)14之間。在圖27和圖28中，鎮(zhèn)流電阻200具有圖9和圖10中示出的結(jié)構(gòu)。然而，鎮(zhèn)流電阻200可以具有上面描述的任何結(jié)構(gòu)。

在圖27和圖28中示出的示例中，在第二阱114中設(shè)置的第二導(dǎo)電類(lèi)型層152和在第一阱112中設(shè)置的第一導(dǎo)電類(lèi)型層154包圍保護(hù)元件130。第二導(dǎo)電類(lèi)型層152位于第一導(dǎo)電類(lèi)型層154內(nèi)側(cè)。

具體來(lái)說(shuō)，第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一阱112和第二導(dǎo)電類(lèi)型的第二阱114被形成在襯底1中。第一阱112被形成為包圍第二阱114。保護(hù)元件130和第二導(dǎo)電類(lèi)型層152被形成在第二阱114中，并且第一導(dǎo)電類(lèi)型層154被形成在第一阱112中。第一導(dǎo)電類(lèi)型層156被形成在由第二導(dǎo)電類(lèi)型層152包圍的區(qū)域中的在位于保護(hù)元件130和第二導(dǎo)電類(lèi)型層152之間的部分中。第一導(dǎo)電類(lèi)型層156在與保護(hù)元件130的柵極電極136垂直的方向上延伸。在根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)電路中，第一導(dǎo)電類(lèi)型層156被添加到包括保護(hù)元件130和保護(hù)環(huán)(第二導(dǎo)電類(lèi)型層152和第一導(dǎo)電類(lèi)型層154)的保護(hù)電路，使得根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)電路可以被設(shè)想為具有在其中添加由包括作為集電極的第一導(dǎo)電類(lèi)型層156、作為基極的第二導(dǎo)電類(lèi)型層152和作為發(fā)射極的第一導(dǎo)電類(lèi)型層154的雙極晶體管形成的保護(hù)元件100的結(jié)構(gòu)。

將保護(hù)元件100和鎮(zhèn)流電阻200耦接在一起的布線(xiàn)30以及將保護(hù)元件130和鎮(zhèn)流電阻200耦接在一起的布線(xiàn)30在彼此垂直的方向上延伸。與保護(hù)元件100耦接的布線(xiàn)30和電阻210沿著電流在保護(hù)元件100中流動(dòng)的方向延伸。此外，與保護(hù)元件130耦接的布線(xiàn)30和電阻210沿著電流在保護(hù)元件130中流動(dòng)的方向延伸。

同樣通過(guò)本實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。此外，可以通過(guò)使用保護(hù)元件130的保護(hù)環(huán)來(lái)形成另一個(gè)保護(hù)元件100。

將考慮第一端子10為開(kāi)漏極(opendrain)信號(hào)端子的情況。開(kāi)漏極信號(hào)端子被用于假設(shè)向其施加高于或等于電源電壓的電壓的輸出端子、輸入端子或輸入/輸出端子。例如，當(dāng)由于電路操作而難以在信號(hào)端子和電源電壓端子之間設(shè)置esd保護(hù)元件(諸如二極管)時(shí)，可以使用利用nmos晶體管的開(kāi)漏極。

另一方面，在具有本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的保護(hù)電路中，當(dāng)保護(hù)元件130為nmos晶體管時(shí)，與保護(hù)元件130耦接的第二布線(xiàn)24耦接到接地電壓，并且與保護(hù)元件100耦接的第二布線(xiàn)24耦接到電源電壓，使得即使在正的過(guò)電壓或負(fù)的過(guò)電壓被施加到第一端子10時(shí)，也可以通過(guò)保護(hù)元件100或保護(hù)元件130將過(guò)電壓放電。

雖然已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是這些實(shí)施例為本發(fā)明的示例并且可以利用除上述以外的各種配置。