[发明专利]带静电自保护的MOS管结构

说明书

本发明公开了一种带静电自保护的MOS管结构，通过场氧隔离沟槽将源区有源区或者漏区有源区划分为彼此错开互相咬合的特定形状，将从栅极到源区接触孔或者从栅极到漏区有源区接触孔的路径走向从传统的直线改为曲线走向，实现在较小的源区有源区和漏区有源区面积下增加从栅极到源区有源区接触孔以及漏区有源区接触孔之间的有效路径，或者是在相同的从栅极到源区有源区接触孔以及从栅极到漏区有源区之间的有效路径下减小漏区有源区、源区有源区的面积。

技术领域

本发明涉及半导体器件设计与制造领域，特别是指一种带静电自保护的MOS管结构。

背景技术

静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害，常常造成电子电器产品运行不稳定，甚至损坏。

随着半导体集成电路的制造工艺的特征尺寸越来越小，芯片单元的尺寸也越来越小，芯片的抗静电能力越来越变得重要。静电往往会导致半导体组件以及计算机系统等形成一种永久性毁坏，因而影响集成电路的电路功能，而使电子产品工作不正常，所以必须设计一些保护措施或者功能来保护芯片不受静电放电现象的破坏。

对运用于电源管理的产品，其静电保护解决方案，由于其面积较大而采取自保护的方案，如图1，是现有的自保护的金属场效应晶体管的结构示意图，图中竖直的导线状的为多晶硅栅极1，多晶硅栅极1两侧为源区有源区2及漏区有源区3。多个平行的多晶硅栅极1引出之后与金属4连接引出形成MOS管总的栅极。在源区有源区2以及漏区有源区3中具有多个接触孔，也就是图1中的黑色实心方块，这些接触孔引出MOS管的源极及漏极。所谓静电自保护即被保护电路本身即具有一定的静电泄放能力，不需额外的静电保护措施；然而，普通器件由于未针对性的优化结构而导致其自保护能力较弱，而如采用传统的静电保护结构来做大电流驱动功率器件，虽然ESD保护能力足够，但其面积相对于普通器件来说可能会大一倍以上,主要是由于漏区或者源区的金属接触孔到多晶硅栅的距离L相对于普通器件来说要大得多，而L的大小直接关系到此器件的静电保护能力，L越大，静电保护能力越强。例如，普通器件为0.5um,而传统的静电保护结构则需要2.5um以上。但是现有结构增大L，则会增加管子的面积，提高成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种带有静电自保护的MOS管，实现在较小的管子尺寸上保证较好的静电自保护能力。

为解决上述问题，本发明所述的带静电自保护的MOS管结构，所述MOS管整体置于半导体衬底上方，是由多个尺寸较小的子MOS管形成的总体尺寸较大的MOS管，所述子MOS管排列成多指状结构。

在俯视平面上，所述MOS器件的源区和漏区分别位于多晶硅栅极的两侧，所述的多晶硅栅极在形态上呈一条具有特征尺寸宽度的多晶硅线，所述多晶硅线既作为多个子MOS管的栅极，同时也作为连接引出多个子MOS管的栅极的导线。

在整个MOS管结构有源区中，具有多条平行排布的多晶硅线，除两个最外侧的源区有源区外，中间区域的源区有源区以及漏区有源区均是被相邻的MOS管共用，即每相邻的两条多晶硅线之间的源区有源区或者是漏区有源区，均是被这相邻的两条多晶硅线利用各自形成MOS管；在源区有源区以及漏区有源区中均具有多个接触孔将源区有源区及漏区有源区各自引出。

定义与多晶硅线垂直的方向即沟道方向为X方向，定义多晶硅线的走向方向即沟道的垂直方向为Y方向。

在所述的MOS管的源区有源区以及漏区有源区中均具有多个接触孔。