集成电路的连接垫静电防护元件制造技术

技术编号:14339127 阅读:87 留言:0更新日期:2017-01-04 11:49
一种集成电路的连接垫静电防护元件,该集成电路包含有一基板与形成在基板上方的连接垫,该静电防护元件包含有一静电放电结构与多个上下间隔排列的导电层,该静电放电结构形成于该基板内部且位于该连接垫的下方,该多个导电层形成于该基板上方,并位于该静电放电结构与该连接垫之间,该多个导电层电性连接该静电放电结构与该连接垫;当连接垫有静电产生时,静电能量经由导电层进入该静电放电结构,由静电放电结构将静电导引到接地,达到静电防护的功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种静电防护元件,特别涉及一种集成电路的连接垫静电防护元件
技术介绍
集成电路主要包含有一核心电路(core),该核心电路位于连接垫(bondpad)下方,且连接垫电性连接核心电路(core),连接垫可作为信号输入/输出(I/O)端子或电源(power)端子使用。随着半导体科技的进步,集成电路的尺寸已越来越小化,其内部核心电路的布局也越来越精密。然而,当连接垫产生静电时,静电将经由连接垫进入核心电路,恐导致核心电路遭受静电破坏。
技术实现思路
因此本专利技术的主要目的在于提供一种集成电路的连接垫静电防护元件,使集成电路能免于静电的危害。本专利技术集成电路的连接垫静电防护元件中,该集成电路包含有一基板与形成在基板上方的连接垫,该静电防护元件包含有:一静电放电结构,形成于该基板上且位于该连接垫的下方,该静电放电结构包含有一中央电极区与多个外围电极区,该多个外围电极区依续由内向外环绕在该中央电极区的外围;以及多个上下间隔排列的导电层,形成于该基板上方,并位于该静电放电结构与该连接垫之间,该多个导电层电性连接该静电放电结构与该连接垫。根据本专利技术的结构,当连接垫有静电产生时,静电能量是经由导电层进入该静电放电结构,而该静电放电结构可将静电导引到接地,如此一来,静电不会进入集成电路的核心电路,达到静电防护的功效。此外,由于该静电放电结构是直接形成在该基板上,并且位在连接垫的下方,换句话说,该静电放电结构约仅占用连接垫的布局区域,使本专利技术达到有效率的空间配置,让静电放电结构的布局面积达到最小化。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述,但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1:本专利技术静电防护元件的第一较佳实施例的俯视示意图;图2:图1的剖视示意图(一);图3:图1的剖视示意图(二);图4:本专利技术第一较佳实施例中该静电放电结构的示意图;图5:本专利技术第一较佳实施例中第一导电层的示意图;图6:本专利技术第一较佳实施例中第二导电层的示意图;图7:本专利技术的静电放电结构的等效电路图;图8:本专利技术第一较佳实施例进一步形成N型井区的示意图;图9:本专利技术第二较佳实施例中该静电放电结构的示意图;图10:本专利技术第二较佳实施例中导电层与静电放电结构的示意图。其中,附图标记100静电放电结构10P型井区11连接垫121第一N型电极区122第二N型电极区123第三N型电极区124P型掺杂区125P型电极区13场氧化层211中央导电体212导电段213第一导电环体214第二导电接地环体215连接部31、32、33、34导孔411中央导电体412导电接地环体413延伸部51、52、53、54导孔60护层61连接垫开窗71第一N型井区72第二N型井区811中央导电体812弧形段813桥接部M1第一导电层M2第二导电层M3第三导电层B基板R1第一电阻R2第二电阻ZD齐纳二极管FOD场氧化元件具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述:集成电路主要包含一基板及位于该基板上方的导电层与连接垫(bondpad),该基板通过掺杂、扩散或离子布植等手段形成各种电路元件(例如电阻、电容、晶体管等),该些电路元件通过导电层彼此电性连接而构成一核心电路(core),该些连接垫电性连接导电层,可作为信号输入/输出(I/O)端子或电源(power)端子使用。以任一个连接垫为例说明,本专利技术静电防护元件包含有一静电放电结构与多个上下间隔排列的导电层,该静电放电结构形成于该基板内部并包含有一中央电极区与多个外围电极区,该多个外围电极区是依续由内向外环绕在该中央电极区的外围。请参考图1~图3所示,该静电放电结构100形成于该集成电路的基板B的P型井区(P-well)10中,该静电放电结构100位于该连接垫11下方,且该静电放电结构100所在的位置涵盖该连接垫11。请参考图2~图4,该静电放电结构100包含有一第一N型电极区121、一第二N型电极区122、一第三N型电极区123、一P型掺杂区124与一P型电极区125,前述的中央电极区即为该第一N型电极区121,而所述的外围电极区包含该二N型电极区122、第三N型电极区123与P型电极区125。该些电极区121、122、123、125形成于该基板B的表面,该P型掺杂区124位于该第一N型电极区121的下方,且该P型掺杂区124的掺杂浓度高于该P型井区10的掺杂浓度。请参考图4,该第二N型电极区122、该第三N型电极区123以及该P型电极区125是以该第一N型电极区121为中心,依续由内向外环绕在该第一N型电极区121的外围,请参考图2、图3,相邻的N型或P型电极区121、122、123、125之间皆分别设有场氧化层13以使该些电极区121、122、123、125彼此隔开,避免短路。如图4所示的第一较佳实施例,该第一N型电极区121的分布区域呈矩形,该第二N型电极区122以及该P型电极区125呈环状封闭矩形而各具有四个区段。该第三N型电极区123为四个独立未相连的区段,分别位于该第二N型电极区122以及该P型电极区125的四个区段之间。请参考图2与图3,所述导电层由下而上依续包含有一第一导电层M1、一第二导电层M2与一第三导电层M3。请配合参考图5,该第一导电层M1包含有一中央导电体211、四个独立的导电段212、一第一导电环体213与一第二导电接地环体214。该中央导电体211位于该第一N型电极区121的正上方,其底面通过导孔(Contact)31电性连接该第一N型电极区121。该四个导电段212分别位于该第二N型电极区122的四个区段上方,且底面分别通过导孔32电性连接该第二N型电极区122。该第一导电环体213呈环状封闭矩形,位于该四个第三N型电极区123的上方并涵盖该些第三N型电极区123,该第一导电环体213通过连接部215而电性连接该中央导电体211,且该第一导电环体213的底面通过导孔33电性连接该第三N型电极区123。该第二导电接地环体214亦呈环状封闭矩形,是位于该P型电极区125的上方并涵盖该P型电极区125,该第二导电接地环体214的底面通过导孔34电性连接该P型电极区125。请配合参考图6,该第二导电层M2包含有一中央导电体411与一导电接地环体412,该中央导电体411位于该第一导电层M1的中央导电体211上方,该第二导电层M2的中央导电体411的底面通过导孔51电性连接该第一导电层M1的中央导电体211。该导电接地环体412位于该第一导电层M1的第二导电接地环体214的上方并涵盖该第二导电接地环体214,且底面通过导孔52电性连接该第二导电接地环体214,该第二导电层M2的导电接地环体412为环状封闭矩形而具有四个区段,各区段的中央内侧边往该中央导电体411延伸而形成一延伸部413,该四个延伸部413的末端分别涵盖该第一导电层M1的四个导电段212,且各延伸部413的底面通过导孔53而电性连接对应的导电段212。如图2与图3所示,该第三导电层M3包含有该连接垫11,该连接垫11位于该第二导电层M2的中央导电体411上方,护层(passivation)60是于该第三导电层M3的连接垫11顶面形成一连接垫开窗61,该连接垫11外露于连接本文档来自技高网...
集成电路的连接垫静电防护元件

【技术保护点】
一种集成电路的连接垫静电防护元件,该集成电路包含有一基板与形成在基板上方的连接垫,其特征在于,该静电防护元件包含有:一静电放电结构,形成于该基板上且位于该连接垫的下方,该静电放电结构包含有一中央电极区与多个外围电极区,该多个外围电极区依续由内向外环绕在该中央电极区的外围;以及多个上下间隔排列的导电层,形成于该基板上方,并位于该静电放电结构与该连接垫之间,该多个导电层电性连接该静电放电结构与该连接垫。

【技术特征摘要】
2015.05.13 TW 1041152911.一种集成电路的连接垫静电防护元件,该集成电路包含有一基板与形成在基板上方的连接垫,其特征在于,该静电防护元件包含有:一静电放电结构,形成于该基板上且位于该连接垫的下方,该静电放电结构包含有一中央电极区与多个外围电极区,该多个外围电极区依续由内向外环绕在该中央电极区的外围;以及多个上下间隔排列的导电层,形成于该基板上方,并位于该静电放电结构与该连接垫之间,该多个导电层电性连接该静电放电结构与该连接垫。2.根据权利要求1所述的集成电路的连接垫静电防护元件,其特征在于,该静电放电结构形成于该基板的一P型井区中;该中央电极区为一第一N型电极区;该多个外围电极区包含有:一第二N型电极区,环绕在该第一N型电极区的外围;一第三N型电极区,位在该第二N型电极区的外围;以及一P型电极区,环绕在该第三N型电极区的外围;该静电放电结构还包含有一P型掺杂区,位于该第一N型电极区的下方。3.根据权利要求2所述的集成电路的连接垫静电防护元件,其特征在于,该P型井区内形成一第一N型井区与一第二N型井区,该第一N型井区的顶部连接该第一N型电极区,该第二N型井区的顶部连接该第三N型电极区;该P型掺杂区的掺杂浓度高于该P型井区的掺杂浓度,且该第一N型井区与第二N型井区的掺杂浓度低于该第一N型电极区与第三N型电极区的的掺杂浓度。4.根据权利要求2或3所述的集成电路的连接垫静电防护元件,其特征在于,该第一N型电极区与该P型掺杂区构成一齐纳二极管,该第二N型电极区、该第三N型电极区与该P型电极区构成一场氧化元件,该P型井区产生寄生的一第一电阻,该第三N型电极区产生寄生的一第二电阻;该齐纳二极管与该第一电阻串联,而连接在连接垫与接地之间,该场氧化元件包含有一第一端、一第二端与一控制端,该第一端与第二端分别连接该连接垫与接地,该控制端连接该齐纳二极管与第一电阻的串接节点,该第二电阻
\t串接该场氧化元件。5.根据权利要求4所述的集成电路的连接垫静电防护元件,其特征在于,该场氧化元件为一场效晶体管,该第三N型电极区作为该第一端而为漏极,该第二N型电极区作为该第二端而为源极,该P型电极区作为该控制端而为栅极。6.根据权利要求4所述的集成电路的连接垫静电防护元件,其特征在于,该场氧化元件为一双极性接面晶体管,该第三N型电极区作为该第一端而为集极,该第二N型电极区作为该...

【专利技术属性】
技术研发人员:林硕彦
申请(专利权)人:台湾类比科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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