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- Priorität
Republic of Korea (KR) 19. November 1996 55274/1996
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrostatische Entladungsschutzeinrichtung,
die sich dazu eignet, eine im Innern einer Halbleitereinrichtung
befindliche Schaltung gegen elektrostatische Entladung zu schützen.
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Mit
kleiner werdender Chipgröße ist es
auch erforderlich, Schutzschaltungen gegen elektrostatische Entladung
zu minimieren. Bei sehr hoch integrierten Schaltungen oder sehr
schnellen Schaltungen spielt dabei die Kapazität der statischen Elektrizität in der
Umgebung des Übergangs
der elektrischen Entladungsschutzschaltung im Hinblick auf eine
RC-Verzögerung
eine entscheidende Rolle.
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Im
Falle der Implementierung der elektrostatischen Entladungsschutzschaltung
durch einen konventionellen parasitären, bipolaren Transistor (im
allgemeinen wird ein Feldtransistor verwendet) gibt es eine Grenze
hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Schutzfunktion gegenüber statischer
Elektrizität, wenn
gleichzeitig die Übergangskapazität der statischen
Elektrizität
verringert wird. Im allgemeinen ist ein Thyristor in der Lage, mehr
als zweimal so große Ströme zu entladen
wie ein bipolarer Transistor, so daß sich auf diese Weise eine
effizientere elektrostatische Entladungsschutzschaltung mit schmalem Übergangsbereich
realisieren läßt als im
Falle der Verwendung des bipolaren Transistors.
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Zur Überwindung
dieser Einschränkung
wurde bereits ein Verfahren zur Verwendung eines Thyristors (SCR:
Silicon Controlled Rectifier) in der US-Patentschrift 4,896,243 vorgeschlagen.
Eine typische elektrostatische Entladungsschutzschaltung nutzt dabei
die interne Spannung einer Wanne aus.
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Wie
in 1 zu erkennen ist,
wird eine N-Wanne 2 in einen vorbestimmten Bereich eines P-Typ
Substrats 1 gebildet, wobei in die N-Wanne 2 ein
Verunreinigungsmaterial mit niedriger Dotierung injiziert wird.
In der N-Wanne 2 werden
anschließend ein
hochdotierter erster N+-Verunreinigungsbereich 3 und
ein erster P+-Verunreinigungsbereich 4 gebildet. In
einem vorbestimmten Bereich des Substrats 1 vom P-Typ werden
dann au ßerhalb
der N-Wanne 2 ein hochdotierter zweiter N+-Verunreinigungsbereich 3a und
ein zweiter P+-Verunreinigungsbereich 4a gebildet.
Die Ersatzschaltung dieser elektrostatischen Entladungsschutzschaltung
ist in 2 zu sehen. Hier
entspricht die N-Wanne 2 von 1 einer
ersten N-Schicht 22. Der erste P+-Verunreinigungsbereich von 1 wird durch eine Verunreinigungsdiffusion erhalten
und entspricht der ersten P-Schicht 24 von 2. Demzufolge wird ein PN-Übergang
durch die erste N-Schicht 22 und die P-Schicht 24 gebildet.
Die erste P-Schicht 24 ist mit einer Anschlußelektrode (PAD)
verbunden. Der zweite N+-Verunreinigungsbereich 3a von 1 entspricht der zweiten
N-Schicht 23 von 2.
Somit wird ein PN-Übergang
auch mit dem ersten P-Typ Substrat 1 von 1 erhalten. Der zweite N+-Verunreinigungsbereich 3a sowie
der P+-Verunreinigungsbereich 4a von 1 sind jeweils mit Erdpotential
oder Vss verbunden.
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Wird
an die elektrostatische Entladungsschutzeinrichtung nach 1 statische Elektrizität angelegt,
so erfolgt ein Durchbruch in der N-Wanne 2, was dazu führt, daß Ladungsträger in das
P-Typ Substrat 1 injiziert werden. Die Ladungsträger gelangen
in den Übergang
zwischen dem P-Typsubstrat 1 und dem zweiten N+-Verunreinigungsbereich 3a,
um auf diese Weise den NPN Bipolartransistor zu betreiben. Dabei
bildet sich wenigstens ein PNPN Zweig aus, über den die infolge der statischen
Elektrizität aufgetretenen
Ladungsträger
entladen werden.
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Liegt
bei einem siliziumgesteuerten Gleichrichter mit Anwendung der internen
Spannung der Wanne die Triggerspannung bei etwa 30 bis 50 Volt, so
können
die Gateisolationsschicht oder der Übergang der inneren Schaltung
durchschlagen, ohne daß sich
dabei Probleme hinsichtlich des elektrostatischen Entladungsschutzelements
ergeben. Um die Triggerspannung beim siliziumgesteuerten Gleichrichter
verringern zu können,
wurde daher ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die interne Spannung des Übergangs
ausgenutzt wird und nicht die interne Spannung der Wanne.
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Die 3 zeigt eine elektrostatischen
Entladungsschutzeinrichtung, bei der die interne Spannung des Übergangs
herangezogen wird. Diese interne Spannung liegt bei etwa 10 bis
15 Volt. Liegt allerdings die Dicke der Gateisolationsschicht unterhalb
von 10 nm (100 Å),
so beträgt
die Durchbruchspannung der Gateisolationsschicht etwa 12 Volt. Das
bedeutet, daß der
interne Spannung des Übergangs
und die Durchbruchspannung der Gateisolationsschicht praktisch gleich
sind, was die Eigenschaften der Gateisolationsschicht verschlechtert,
und zwar infolge der statischen Elektrizität. Das Problem verstärkt sich
noch bei hochintegrierten Schaltungen oberhalb von 256 DRAMs, da
hier die Gateisolationsschicht noch dünner ist.
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Zur
Lösung
des statischen Elektrizitätproblems
wurde bereits vorgeschlagen, einen Thyristor als elektrostatische
Entladungsschutzeinrichtung zu implementieren sowie eine zusätzliche
Triggerschaltung, um heiße
Ladungsträger
zu erzeugen, wenn statische Elektrizität angelegt wird, um auf diese
Weise die Triggerspannung des Thyristors zu verringern. Der Betrieb
der elektrostatischen Entladungsschutzeinrichtung mit dem Thyristor
und der Generatorschaltung zur Erzeugung heißer Ladungsträgerwird unter
Bezugnahme auf die 4 näher beschrieben.
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Eine
frühere
Form einer elektrostatischen Entladungsschutzeinrichtung zur Unterstützung der positiven
Polarität
(+) von Vcc bezüglich
Vss ist ein SCR, gebildet durch die Bipolartransistoren Q1 und Q2,
die NPN und PNP-Transistoren
sind. Widerstände
von N-Wannen und P-Wannen sind in 4 jeweils
mit RNW und RPW angegeben.
Der SCR (Silicon Controlled Rectifier) wird in einem Niedrigimpedanzzustand
durch den Anodenstrom getriggert, der heiße Ladungsträger umfaßt, die
vom NMOS-Transistor M1 injiziert werden, welcher mit der Basis des
Transistors Q1 verbunden ist. Die Transistoren M2 bis M5 steuern
das Triggerverhalten des SCR in Übereinstimmung
mit der Änderung
der Triggerschwankungen von M1 und ermöglichen die Erzeugung heißer Ladungsträger nur
bei der Erzeugung von ESD. Der Transistor M2 ist mit dem Gate von
M1 kombiniert und stellt die Spannung Vcc zur Verfügung, so
daß er als
Kondensator geschaltet ist. Das Gate des Transistors M1 wird als
Vss entladen, und zwar durch Ein schalten des Transistors M3, wenn
der Transistor M5 eingeschaltet ist. Die geometrische Struktur der
Transistoren M2 und M3 garantiert, daß die Gatespannung Vgate größer ist
als die Spannung des NMOS FETs während
der Erzeugung von ESD. Im Falle eines normalen Betriebs der elektrostatischen
Entladungsschutzschaltung, die die Generatorschaltung zur Erzeugung
heißer
Ladungsträger
aufweist, verhindert der Transistor M3 das Triggern des SCRs und bildet
die Gatespannung von M1 in Übereinstimmung mit
Vss. Der Transistor M4 dient als ESD-Klemme zur Begrenzung der Spannung über der
Gateoxidschicht von M2.
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Bei
dieser konventionellen elektrostatischen Entladungsschutzschaltung,
bei der heiße
Ladungsträger
verwendet werden, ergeben sich jedoch einige Probleme.
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Wird
die interne Spannung des Übergangs ausgenutzt,
und soll die Einrichtung bei hoher Geschwindigkeit arbeiten, so
wird die Gateisolationsschicht dünner
mit der Folge, daß sich
die interne Spannung der Isolationsschicht verringert. Die interne
Spannung des Übergangs
wird jedoch nicht verringert. Das bedeutet, daß sich bei Einsatz der internen
Spannung die beim Übergang
auftretende statische Elektrizität
nicht verhindern läßt.
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Werden
andererseits heiße
Ladungsträger verwendet,
und wird statische Elektrizität
infolge der Verschlechterung der Schaltung selbst infolge der Erzeugung
heißer
Ladungsträger
akkumuliert, so arbeitet die Triggerschaltung nicht exakt genug.
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Nicht
zuletzt muß zur
Erzeugung der heißen Ladungsträger eine
zusätzliche
Schaltung verwendet werden, was zu einer komplizierteren Gesamtstruktur
führt.
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Die
EP 0 774 784 A2 beschreibt
eine Entladungsschutzeinrichtung, bei der ein Eingangsanschluß über einen
Widerstand und einen als erstes Schutzelement dienenden bipolaren
NPN-Transistor mit einer gemeinsamen Leitung verbunden ist. Ein zweiter
bipolarer NPN-Transistor ist zwischen der gemeinsamen Leitung und
einem Masseanschluß vorgesehen.
Die zueinander parallel liegenden, N-leitenden Diffusionsschichten
der beiden NPN-Transis toren liegen dabei ebenfalls parallel zur
Längserstreckung
der Source- und Drainbereiche eines NMOS-Feldeffekttransistors der
internen Schaltung.
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Aus
der neu genannten
US 5,440,151 ist eine
elektrostatische Entladungsschutzeinrichtung für eine integrierte Schaltung
bekannt, die zwischen einer Anschlusselektrode und einer Masseleitung
geschaltet ist. Diese elektrostatische Entladungsschutzeinrichtung
weist einen ersten Feldeffekttransistor auf, dessen Drain als erster
Verunreinigungsbereich über
eine Eingangsleitung mit der Anschlusselektrode und dessen Source
als weiterer Verunreinigungsbereich mit einer Masseleitung verbunden
sind. Die Gateleitung des Feldeffekttransistors ist ebenfalls mit der
Masseleitung verbunden, so dass der als NMOS-Transistor ausgelegte
Feldeffekttransistor im Normalfall im sperrenden Zustand gehalten
wird. Parallel zu dem ersten Feldeffekttransistor ist ein Thyristor
geschaltet, dessen Anode über
eine Metallisierung mit der Eingangsleitung und der Anschlusselektrode
verbunden ist. Die Kathode (erster n-leitender Verunreinigungsbereich)
des Thyristors ist mit der Masseleitung verbunden. Unmittelbar neben
seiner Anode (p-leitender Verunreinigungsbereich) ist ein weiterer
n-leitender Verunreinigungsbereich angeordnet, um die Wanne des
Thyristors entsprechend der an der Anschlusselektrode anliegenden
Spannung vorzuspannen.
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Das
Substrat vom ersten Leitungstyp (p-leitend) ist ferner über einen
weiteren Verunreinigungsbereich vom ersten Leitungstyp ebenfalls
mit der Masseleitung verbunden.
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Aufgrund
einer Metallschicht, die die Anode und den zweiten Verunreinigungsbereich
des Thyristors mit der Anschlusselektrode verbindet und die über der
Oxidschicht, die zwischen der Anode und der Kathode des Thyristors
vorgesehen ist, liegt, wird ein Hilfs-Feldeffekttransistor zwischen
der n-Wanne und der Kathode geschaffen, dessen Kanal von der Triggerelektrode
des Thyristors gebildet wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere elektrostatische
Entladungsschutzeinrichtung insbesondere für hoch integrierte Schaltungen
bereitzustellen, die ohne die Gefahr einer Beschädigung einen einwandfreien
Schutz der inneren Schaltung gegenüber statischer Elektrizität bietet und
den Betrieb der inneren Schaltung nicht beeinträchtigt.
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Diese
Aufgabe wird durch die Entladungsschutzeinrichtung nach Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Wie
im Anspruch 1 angegeben ist, besteht die erfindungsgemäße Entladungsschutzeinrichtung aus
einem ersten Transistor, der zum Ableiten einer Überspannung zwischen eine Anschlußelektrode und
eine Vss-Leitung geschaltet ist. Eine Gateleitung des
ersten Transistors ist mit einem Source- oder Drainbereich eines weiteren Feldeffekttransistors ohmsch
leitend verbunden, der mit seiner Längserstreckung senkrecht zur
Längserstreckung
des ersten Transistors diesem benachbart angeordnet ist. Dieser
weitere Feldeffekttransistor umfaßt Source- und Drainbereiche,
die benachbart zu einem Feldoxidstreifen angeordnet sind, der als
Gateisolationsfilm genutzt wird. Auf diesem Feldoxid ist als Gateelektrode
eine Metallschicht ausgebildet, die mit der Anschlußelektrode
verbunden ist.
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Tritt
nun an der Anschlußelektrode
eine Überspannung
auf, so liegt diese Überspannung
an der Metallschicht auf der Isolationsschicht, also am Gate des
weiteren Feldeffekttransistors an, so daß dieser in seinen leitenden
Zustand versetzt wird. Dem zufolge wird die Spannung von der Vss-Leitung an die Gateelektrode des zwischen
Anschlußelektrode
und Vss-Leitung liegenden Transistors angelegt, der
daraufhin in seinen leitenden Zustand geschaltet wird, um die Überspannung
an der Anschlußelektrode
ohne Beschädigung
der inneren Schaltung abzuleiten. Hierbei wird also der erste, zur
Ableitung der Überspannung
dienende Transistor mit Hilfe einer relativ niedrigen Steuerspannung
geschaltet, so daß für diesen
dünne Gateisolationsfilme
wie im Bereich der inneren Schaltung eingesetzt werden können, ohne
daß die
Gefahr einer Beschädigung
der Entladungsschutzeinrichtung besteht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung im
einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch eine konventionelle Schutzeinrichtung gegen elektrostatische Entladung;
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2 ein
Ersatzschaltbild der Einrichtung nach 1;
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3 einen
Querschnitt durch eine konventionelle Schutzeinrichtung gegen elektrostatische Entladung,
bei der die interne Spannung an einem Übergang ausgenutzt wird;
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4 ein
Schaltungsdiagramm einer konventionellen Schutzeinrichtung gegen
elektrostatische Entladung, bei der heiße Ladungsträger verwendet
werden;
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5 ein
Layout einer Schutzeinrichtung gegen elektrostatische Entladung
in Übereinstimmung mit
der Erfindung;
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6 einen
Schnitt entlang der Linie I-I' von 5;
und
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7 einen
Querschnitt entlang der Linie II-II' von 5.
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Im
nachfolgenden sollen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher beschrieben
werden.
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Entsprechend
der 5 umfaßt
die erfindungsgemäße Einrichtung
folgendes: erste und zweite Verunreinigungsbereiche 33 und 34 vom zweiten
Leitungstyp an beiden Seiten eines Verunreinigungsbereichs 32 vom
er sten Leitungstyp auf einem Halbleitersubstrat (31) des
ersten Leitungstyps; eine Wanne (35) vom zweiten Leitungstyp
unter den Verunreinigungsbereichen, derart, daß eine Seite der Wanne 35 den
Verunreinigungsbereich 34 umgibt, während sich die andere Seite
der Wanne 35 nur bis zu einem vorbestimmten Teil über das
Halbleitersubstrats 31 vom ersten Leitungstyp erstreckt
bzw. bis zu einem vorbestimmten Teil unterhalb des Verunreinigungsbereichs 33 zu
liegen kommt; einen dritten Verunreinigungsbereich 36 vom
zweiten Leistungstyp in einem vorbestimmten Bereich des Substrats 31 außerhalb
der Wanne 35 vom zweiten Leitungstyp, wobei der dritte
Verunreinigungsbereich 36 im Abstand vom ersten Verunreinigungsbereich 33 liegt;
vierte und fünfte
Verunreinigungsbereiche 38 und 38a vom zweiten
Leistungstyp, die zwischen sich eine erste Einrichtungs-Isolationsschicht 37 einschließen und welche
senkrecht zu den zuerst genannten Verunreinigungsbereichen verlaufen;
sechste und siebente Verunreinigungsbereiche 39 und 39a des
zweiten Leitungstyps, die den vierten und fünften Verunreinigungsbereichen 38 und 38a vom
zweiten Leitungstyp gegenüberliegen
und zwischen sich eine zweite Einrichtungs- Isolationsschicht 37a einschließen; eine erste
Metallschicht 40 auf den dritten, fünften und siebenten Verunreinigungsbereichen 36a, 38a und 39a vom
zweiten Leitungstyp, die mit diesen jeweils über ein Kontaktloch verbunden
ist; eine zweite Metallschicht 41 auf den vierten und sechsten
Verunreinigungsbereichen 38 und 39 vom zweiten
Leitungstyp, die mit diesen über
jeweils ein Kontaktloch verbunden ist; eine Gateleitung 42,
verbunden mit der zweiten Metallschicht 41 auf dem vierten
Verunreinigungsbereich 38 und auf dem sechsten Verunreinigungsbereich 39 über jeweils
ein Kontaktloch, sowie auf dem Substrat 31 zwischen den
ersten und dritten Verunreinigungsbereichen 33 und 36 des
zweiten Leitungstyps; eine dritte Metallschicht 43 auf
den ersten und zweiten Einrichtungs-Isolationsschichten 37 und 37a;
eine vierte Metallschicht 44 auf den ersten und zweiten
Verunreinigungsbereichen 33 und 34 des zweiten
Leitungstyps sowie auf dem ersten Verunreinigungsbereich 32 des
ersten Leitungstyps, die über
Kontaktlöcher
mit dem zweiten Verunreinigungsbereich 34 des zweiten Leitungstyps
sowie mit dem ersten Verunreinigungsbereich 32 des ersten Leitungstyps
verbunden ist; und ei ne Anschlußelektrode
(45), die elektrisch mit den dritten und vierten Metallschichten 43 und 44 verbunden
ist.
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Im
vorliegenden Fall ist der erste Verunreinigungsbereich 33 vom
zweitem Leitungstyp nicht mit der vierten Metallschicht 44 verbunden.
Ein bipolarer Transistor wird implementiert durch den ersten Verunreinigungsbereich 32 des
ersten Leitungstyps sowie durch die ersten und zweiten Verunreinigungsbereiche 33 und 34 des
zweiten Leitungstyps. Die erste Metallschicht 40 auf dem
dritten, fünften
und siebenten Verunreinigungsbereich 36, 38a und 39a vom zweiten
Leitungstyp wird als Vss-Leitung verwendet, um die Versorgungsspannung
zuzuführen.
Demzufolge wird der Feldtransistor implementiert durch den vierten
Verunreinigungsbereich 38 vom zweiten Leitungstyp, die
Gateleitung 42, die mit dem vierten Verunreinigungsbereich 38 des
zweiten Leitungstyps verbunden ist, und durch den fünften Verunreinigungsbereich 38a des
zweiten Leitungstyps. Im vorliegenden Fall ist der erste Leitungstyp
ein P-Leitungstyp, während
der zweite Leitungstyp ein N-Leitungstyp
ist.
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Entsprechend
der 6 enthält
die erfindungsgemäße elektrostatische
Entladungsschutzeinrichtung die Wanne 35 des zweiten Leitungstyps in
einem vorbestimmten Teil des Halbleitersubstrats 31 vom
ersten Leitungstyp, wobei der aktive Bereich des Halbleitersubstrats 31 durch
eine Feldoxidschicht 61 definiert ist; den ersten Verunreinigungsbereich 33 vom
zweiten Leitungstyp angrenzend an den ersten Verunreinigungsbereich 32 vom
ersten Leitungstyp, der in der Wanne 35 vom zweiten Leitungstyp
liegt, wobei der erste Verunreinigungsbereich 33 vom zweiten
Leitungstyp so angeordnet ist, daß seine eine Seite in einem
vorbestimmten Teil des Halbleitersubstrats 31 vom ersten
Leitungstyp zu liegen kommt, während
seine andere Seite mit der Wanne 35 vom zweiten Leitungstyp
verbunden ist; den zweiten Verunreinigungsbereich 34 vom
zweiten Leitungstyp auf der anderen Seite des ersten Verunreinigungsbereichs 32 vom
ersten Leitungstyp; den dritten Verunreinigungsbereich 36 vom
zweiten Leitungstyp im Abstand zum ersten Verunreinigungsbereich 33 vom
zweiten Leitungstyp sowie in einem vorbestimmten Teil des Halb leitersubstrats 31 vom
ersten Leitungstyp; die Gateleitung 42 auf dem Halbleitersubstrat 31 vom
ersten Leitungstyp zwischen den ersten und dritten Verunreinigungsbereichen 33 und 36 vom
zweiten Leitungstyp, mit der Isolationsschicht auf ihrem Zentrum;
die Vss-Leitung 40, die elektrisch mit dem dritten Verunreinigungsbereich 36 vom
zweiten Leitungstyp verbunden ist; und die Metallschicht 44 auf
dem ersten Verunreinigungsbereich 32 vom ersten Leitungstyp
sowie auf dem zweiten Verunreinigungsbereich 34 vom zweiten
Leitungstyp, wobei die Metallschicht 44 mit diesen Verunreinigungsbereichen über jeweilige
Kontaktlöcher
verbunden ist. Im vorliegenden Fall wird der bipolare Transistor durch
die Gateleitung 42 sowie durch die Verunreinigungsbereiche 32, 33, 34 und 36 implementier.
Der dritte Verunreinigungsbereich 36 vom zweiten Leitungstyp
ist mit der Vss-Leitung 40 verbunden.
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Entsprechend
der 7 ist folgendes vorhanden: das Halbleitersubstrat 31 vom
ersten Leitungstyp; vierte und fünfte
Verunreinigungsbereiche 38 und 38a vom zweiten
Leitungstyp in vorbestimmten Bereichen des Substrats 31,
zwischen denen die Einrichtungs-Isolationsschicht 37 liegt;
die dritte Metallschicht 43 auf der Einrichtungs-Isolationsschicht 37 bzw. 37a,
wobei die dritte Metallschicht 43 elektrisch mit der Anschlußelektrode 45 verbunden
ist; die Vss-Leitung 40, die mit dem fünften und siebenten Verunreinigungsbereich 38a, 39a vom
zweiten Leitungstyp über
die Kontaktlöcher
verbunden ist; und die zweite Metallschicht 41, die elektrisch
den vierten und sechsten Verunreinigungsbereich 38 bzw. 39 jeweils
mit der Gateleitung 42 verbindet.
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Nachfolgend
wird die Betriebsweise der so aufgebauten elektrostatischen Entladungsschutzeinrichtung
nach der Erfindung im einzelnen erläutert.
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Wird
statische Elektrizität
an die Anschlußelektrode 45 angelegt,
so wird die Durchbruchspannung der Gate-Elektrode 42 des
bipolaren Transistors, der mit dem Feldtransistor verbunden ist,
induziert, und zwar in Übereinstimmung
mit dem Kopplungsverhältnis
zwischen der Kapazität
des Feldtransistors und der Gatekapazität des bipolaren Transistors.
Der bipolare Transistor wird bei einer Spannung betrieben, die niedriger
ist als diejenige Spannung, die verwendet wird, um die Gate-Elektrode 42 des
bipolaren Transistors mit Erde zu verbinden. Es ergibt sich mithin
derselbe Effekt hinsichtlich der Verringerung der BVDSS durch Induzierung
einer vorbestimmten Spannung zur Gate-Elektrode. Der bipolare Transistor
arbeitet daher bei der niedrigen Spannung.
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Wie
oben beschrieben, ist die Gate-Elektrode 42 des bipolaren
Transistors nicht mit dem Stromversorgungsanschluß verbunden,
sondern mit dem Feldtransistor. Wird daher statische Elektrizität angelegt,
liegt eine vorbestimmte Spannung am Gate. Die Betriebsspannung des
parasitären
bipolaren Transistors kann somit durch Erfassung der Rücksprungspannung
(snap back voltage) zwischen verschiedenen Größen zur Beurteilung der Eigenschaften
des Transistors gemessen werden. Im allgemeinen ist die Snap-back
Spannung (Rücksprungspannung)
kleiner als die BVDSS Spannung, so daß sich Elektrizität wirksam
beseitigen läßt. Die
vorliegende Erfindung synchronisiert den Thyristor, um auf diese
Weise die Betriebsspannung unterhalb von 10 Volt abzusenken. Die
Erfindung kann daher bei Prozessen bzw. Einrichtungen zum Einsatz
kommen, bei denen die Dicke der Oxidschicht unterhalb von 10 nm
(100 Å) liegt.
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Die
erfindungsgemäße Schutzschaltung
gegen elektrostatische Entladung hat die nachstehenden Vorteile:
Erfindungsgemäß wird keine
Schaltung zur Verringerung der Synchronisationsspannung des Thyristors benötigt, so
daß sich
das Design des Layouts vereinfacht und sich eine bessere Schaltungscharakteristik ergibt.
Wird darüber
hinaus die aktive Schaltung zur Verringerung der Synchronisationsspannung
des Transistors herangezogen, kann die zusätzliche elektrostatische Entladungsschutzschaltung
zur Verringerung der BVDSS Spannung entfallen. Nicht zuletzt läßt sich
die erfindungsgemäße elektrostatische
Entladungsschutzschaltung in einem Prozess verwenden, bei dem die
Dicke der Gateoxidschicht auf einen Wert unterhalb von 10 nm (100 Å) eingestellt
wird, ohne daß der
Prozess geändert
werden muß.