[实用新型]半导体装置

说明书

本实用新型提供一种半导体装置，其包括具有第一导电型的衬底、第一静电放电保护多晶硅层、第二静电放电保护多晶硅层以及第一金属层。衬底定义有衬垫区域，且具有第一区、第二区，第一区环绕第二区，且衬垫区域与第二区至少部分重叠。第一静电放电保护多晶硅层位于第一区的衬底上且与衬底电性绝缘。第二静电放电保护多晶硅层位于第二区的衬底上，部分第二静电放电保护多晶硅层与衬底实体接触。第一金属层设置于第一静电放电保护多晶硅层与第二静电放电保护多晶硅层上方，且与第一静电放电保护多晶硅层与第二静电放电保护多晶硅层电性连接。本实用新型可利用现有的工艺，于栅极衬垫区域制作出同时保护栅极‑源极与栅极‑漏极的静电放电保护元件。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体装置，尤其涉及一种在栅极-源极间和栅极-漏极间具有静电放电保护元件的半导体装置。

背景技术

静电放电(Electrostatic Discharge，简称ESD)保护元件在半导体领域已广泛使用。理想的静电放电保护元件必须具有高电流承受上限、小布局面积、高开启速度以及适当的安全操作范围(Safe Operating Area)等特性，以确保静电放电保护元件能在面积资源有限的前提下提供良好的瞬间电流承受能力。

现有技术将静电放电防护元件配置在栅极电极周边，优点为在静电放电事件发生时，在栅极端即可排除而无须周边电路，因此反应时间较快、元件设计单纯。然而，由于现有技术一般将静电放电保护元件配置于栅极-源极之间而无法消除栅极-漏极间的静电放电，使得栅极-漏极间没有静电放电保护。另一方面，若要在栅极-漏极间配置静电放电保护元件则需要另外的空间以及工艺额外制作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种半导体装置，可利用现有的工艺，于栅极衬垫区域制作出同时保护栅极-源极与栅极-漏极的静电放电保护元件。

本实用新型提供一种半导体装置，其包括具有第一导电型的衬底、第一静电放电保护多晶硅层、第二静电放电保护多晶硅层以及第一金属层。衬底定义有衬垫区域，且具有第一区、第二区，第一区环绕第二区，且衬垫区域与第二区至少部分重叠。第一静电放电保护多晶硅层位于第一区的衬底上且与衬底电性绝缘。第二静电放电保护多晶硅层位于第二区的衬底上，部分第二静电放电保护多晶硅层与衬底实体接触。第一金属层设置于第一静电放电保护多晶硅层与第二静电放电保护多晶硅层上方，且与第一静电放电保护多晶硅层与第二静电放电保护多晶硅层电性连接。

在本实用新型的一实施例中，上述半导体装置还包括具有第二导电型的主体区，配置于第二区的衬底中。

在本实用新型的一实施例中，上述第二静电放电保护多晶硅层包括具有第一导电型的第一掺杂层、具有第二导电型的多个第二掺杂层以及有第一导电型的多个第三掺杂层。第一掺杂层配置于第二区的中心区域的衬底上。多个第二掺杂层与多个第三掺杂层交替配置于第二区的周边区域的衬底上，第一掺杂层与衬底实体接触。

在本实用新型的一实施例中，上述半导体装置还包括绝缘层，其配置于衬底与第一静电放电保护多晶硅层之间。

在本实用新型的一实施例中，上述第一静电放电保护多晶硅层与第二静电放电保护多晶硅层共用一个具有第一导电型的共用掺杂层。

在本实用新型的一实施例中，上述第一金属层通过至少一第一接触部电性连接共用掺杂层。

在本实用新型的一实施例中，上述第一金属层通过多个第一接触部电性连接第一静电放电保护多晶硅层与第二静电放电保护多晶硅层。

在本实用新型的一实施例中，上述衬底包括基层以及位于基层上的外延层，且部分第二静电放电保护多晶硅层与外延层实体接触。

在本实用新型的一实施例中，上述第二静电放电保护多晶硅层的逆向崩溃电压大于第一静电放电保护多晶硅层的逆向崩溃电压。