經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 --463396 R7 --— -________ 五、發明說明（1 ) (發明之所屬技術領域） 本發明係關於一種半導體裝曹，m Λ 守菔衮置其可使用來作爲從浪涌 電壓保護内部電路之保護電路。 (習知之技術） 自以往，爲保護構成内部電路之例如M0S電晶體的問極 ，在内部電路所連接之輸入電路或輸出入電路，設有由電 阻、偶極體或電晶體等所構成之保護電路a 以下’有關習知之保護電路的一例，H暗圖7 —面 進行説明。 如圖7所示般，在p型半導體基板丨上，以互相間隔形成 一朝紙面垂直方向延伸之第1的11型高濃度擴散層2及第2 的η型高濃度擴散層3。第1及第2in型高濃度擴散層2、3 係被場氧化膜4分離，同時並於第丨及第2<η型高濃度擴 散層2、3上形成層間絕緣膜5 ’在該層間絕緣膜5之上形 成與第1之η型高濃度擴散層2平行延伸的第1之金屬層6、 及與第2之η型高濃度擴散層3平行延伸的第2之金屬層7。 第1之金屬層6係連接於對輸入電路或輸出入電路輸入訊號 之輸入墊片ΙΝΡ，同時並介由接觸與第1之η型高濃度擴散 層2連接。又，第2之金屬層7的兩端部，係連接於供給基 準電壓Vss之基準電壓墊片VSP，同時，第2之金屬層7的中 央部係與第2之η型高濃度擴散層3連接。 以下，説明有關習知保護電路之動作。 正的浪涌電壓乃從輸入墊片ΙΝΡ施加於保護電路時，介 由第1之金屬層6而連接於輸入墊片ΙΝΡ之第1的η型高濃度 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） ---I---f I H 1 ----------1 訂· ----II — 1^. {請先閱讀背面之注意事項尸心寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 __ 409J396_B7___ 五、發明說明（2 ) 擴散層2與半導體基板之PN接合會擊穿，故正孔乃流入p 坦半導禮基板1。若正孔流入p型半導體基板1，在p型半 導體基板】之第1的η型高濃度擴散層2附近的區域電位會 局部上昇，寄生雙極電極體qP會作動’雙極電流乃流入輸 入替片ΙΝΡ與基準電壓墊片VSP之間，故可使浪涌電流消失 於基準電壓墊片VSP。 另外，負的浪涌電壓從輸入塾片INP施加於保護電路時 ，P型半導體基板1與第型高濃度擴散層2會變成順偏 壓，二極體之順方向電流會流入基準電壓墊片vsp與輸入 整片INP之間’故可使浪涌電流消失於輸入墊片ΙΝρ。 依以上之動作原理，保護電路可迅速吸收浪涌電壓，而 避免高電壓施加於内部電路之事態，以防止半導體裝置之 内部元件的破壞。 (發明欲解決之課題） 與在第1之ti型高濃度擴散層2中的第丨金屬層6之連接部 正下方的區域，因乃低阻抗，正的浪涌電壓施加於輸入墊 片INP時，擊穿電流會集令於與在第型高濃度擴散層2 之第i金屬層6的連接部正下方區域。因此，恐怕第1之11 型高濃度擴散層2與p型半導體基板丨之間的pN接合會破壞 ，或，第1之η型高濃度擴散層2本身會被破壞。 又，若考慮第丨之^型高濃度擴散層2與第丨金屬層6之連 接部至Ρ型半導體基板i的電流流路，對第i金屬層6與第】 之η型高濃度擴散層2的連接面垂直的方向（上下方向）之電 流流路距離，會*對連接面平行方向（左右方向）之電流流 -5- 本紙張尺度 關家標i|t(CNS)A4 祕（210 29fi^)------- ---------^----- 裝--------訂------I--線 (請先W讀背面之注意事項寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 459396 A7 —：——__B7______ 五、發明說明（3 ) 路距離還小’故擊穿電流會大幅流入第1金屬層6與第}之 η型高濃度擴散層2的連接面垂直方向，但，很難流入連接 而平行的方向。因此’寄生雙極電晶體Qp無法確實吸收浪 涌電流。 因此’爲提高保護電路吸收浪涌電流之能力，故必須增 大第1之η型高濃度擴散層2的面積，但，若第型高濃 度擴散層2的面積變大，輸入容量或輸出入容量會增大， 輸入訊號或輸出訊號之延遲時間會變大，而電路之動作速 度變遲。 鑑於刖述，本發明之目的在於不增大與輸入墊片電氣連 接t高濃度擴散層面積，而提昇吸收浪涌電流之能力。 (用以解決課題之方法） 爲達成前述之目的，本發明之半導體裝置係具備：形成 於第1導電型 <半導體基板的第2導電型之第1高濃度擴散 層，在半導m基板上與第！高濃度擴散層形成間隔，且施 加基準電壓之第2導電型的第2高濃度擴散層；用以對輸入 電路或輸出入電路輸入輸入.訊號之輸入塾片與^高滚度 擴散層電氣連接的導電層；形成於半導體基板中之第U 濃度擴散滑正下方區域的第2導電型之第！低濃度擴散層。 此處所謂之輸入塾片亦包含：用以輸入輸入訊號、或、輸 出輸出訊號之輸出入塾片。_ 若依本發明之半導體裝置，因在半導體基板中之第！高 濃度擴散層正下方區域形成第2導“之第i低濃度擴散層 ，故對於半導體基板主面垂直的方向（上下方向）之電流流 _____________ ~ 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規& (21Q x 297 ^——---- ---：--'--^-----裝------— 丨訂--------線 • * (請先閱讀背面之注意事項厂\寫本頁)
409396 五、發明說明（ 路的阻抗會增大。 本發明之半導體裝置，宜 (請先J53讀背面之注意事項广、寫本頁) MΛ 進步具備在半導體基板中之 弟2呵濃度擴散層正下方區械 域所形成的第2導電型之第2低 濃度擴散層。 本發明之半導體裝置進— 卞且具備：相對於半導體基板 中之第1高濃度擴散層，形成 ^ 两於第2尚濃度擴散層相反侧區 施加基準電壓之第2導電型的第3高濃度擴散層：與 1形成於半導體基板中之第3高濃度擴散層.正下方區域的 弟2導電型之第3低濃度擴散層。 本發明之半導體裝置進一书— 钟 ^ 步且具備：形成於輸入墊片與 弟1高濃度擴散層之間而與導電層呈串聯連接，擁有比導 電層更高電阻値之高電阻導電層。 發明之半導體裝置中’第1之高濃度擴散層宜具有 k與弟2同很度擴散層相向之區域延伸至外側的非相向部 ，導電層與非相向部乃電氣連接。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 本發明之半導體裝£宜進—步具備第1導電型之高濃度 擴散層丨係形成於包圍半導體基板中之第1高濃度擴散 層及第2高濃度擴散層之區域，且施加基準電壓。 本發月<半導體裝置宜進—步具備第2導電型之雜質擴 散：其係形成於包圍半導體基板中之第1高濃度擴散層 及第2问;辰度擴散層之區域，五施加比基準電壓還高的電 壓。 (發明之實施形態） (第1實施形態） 109^96 A7 B7___ 五、發明說明（5 ) 以下，一面參照圖i，一面説明有關本發明第t實施形態 之半導體裝置。 圖1表示第1實施形態之半導體裝置的剖面構造，如圖1 所示，連接於基準電壓Vss之p型半導體基板1〇上，形成一 以預定間隔對紙面垂直方向延伸之第】之n型高濃度擴散層 21及第2之η型高濃度擴散層22。藉ρ型半導體基板1〇、第1 工η型高濃度擴散層21及第2<η型高濃度擴散層以，而構 成寄生雙極電晶體QP’ ρ型半導體基板1〇相當於基極：Β ’第1之η型高濃度擴散層21相當於集極：C ,第2之η型高 濃度擴散層22相當於射極：Ε。又，第1及第2之η型高濃 度擴散層21、22例如可以注入能量：20 KeV、劑量： 5 X 10 cm2之注入條件形成。 第1之實施形態的特徵’係在第1之η型高濃度擴散層21 之正下方區域形成第1之η型低濃度擴散層31，其係與第1 之η型高濃度擴散層21平行且延伸，並比第1之„型高濃度 擴散層21幅還稍小；同時在第2之η型高濃度擴散屠22之正 下方區域形成第2之η型低濃度擴散層32，其係與第2之η 型高濃度擴散層22平行且延伸，並比第2之η型高濃度擴散 層22幅還稍小。第1及第2之η型低濃度擴散層31、32的深 度例爲1.5〜1_75 μιη，第1之η型低濃度擴散層31與第 型低濃度擴散層32之間隔例如爲0.5〜1.0 μιη。又，第1及第 2之η型低濃度擴散層31 ' 32可以例如注入能量：7〇〇 KeV 、劑量：1 X 10I3cm2之注入條件來形成= 第1及第2之η型高濃度擴散層21、22係互被場氧化膜4〇 -8- 本紙張尺度遶用尹囤國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公;^ > ----J---ί---—* -裝· -------訂·-------- <請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^t _ 五、發明說明（β ) 分離，同時亦遠離其他之元件。第^及第2U型高濃度擴 散層21 22之上依次形成第1之層間絕緣膜41及第2之看間 絕緣膜42。 在第2 (屠間絕緣膜42之上乃形成與第型高濃度擴 傲層21平行且延伸之第】金屬層51、及 '與第2之^型高濃 度擴散層22平行丑延伸之第2金屬層52。第ι金屬層51之兩 端部係連接於對輸入電路或輸出入電路輸出輸入訊號之輸 入整片INP’同時，第！金屬層51之中央部，係介由一形成 於第1之層間絕緣膜41上呈與第丨金屬層51平行且延伸之高 電阻導電層60，而與第1之η型高濃度擴散層21連接。第2 金屬層521兩端部係連接於—可供給基準電壓之基準電 ，墊片vsp，同時，第2金屬層52之中央部係與第2之^型: 纸度擴散層52連接，此時，高電阻導電層6〇之電阻値設定 成比第1及第2之金屬層5丨' 52的電阻値稍高些。 若依第1之實施形態，在ρ型半導體基板1〇中之高電阻導 電層60與第1之11型高濃度擴散層21的連接部正下方區域乃 形成第1之η型低濃度擴散層31，故，對於高電阻導電層 與第1之11型高濃度擴散層21之連接面垂直的方向（上下方 向）’其電流流路的阻抗會增大。 因此，對輸入墊片ΙΝΡ施加正的浪涌電壓時，所發生之 擊穿電流不會局部集中於與在第型高濃度擴散層幻中 之咼電阻導電層60的連接部正下方區域，亦即，第】之打刑 呵濃度擴散層21流動之擊穿電流的電.流密度會變小，故， 可防止第1 型高濃度擴散層21的正下方區域與ρ型半導 —________ -9- 本纸張尺展適用中_冢標準（CNS)A4規格⑵Q χ挪 〉 —---- - ------裳--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項IViK寫本頁) · 40^396 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 _五、發明說明（7 ) 體基板10之間的PN接合破壞、及、第1之η型高濃度擴散層 21本身的破壞。 又，擊穿電流係在第1之η型高濃度擴散層21的内部中， 在相對於高電阻導電層60與第1之η型高濃度擴散層21的連 接面平行方向（左右方向）之電流流路，比以往流動更多， 故，寄生雙極電晶體QP流動之雙極電流會增加，故，吸收 保護電路之浪涌電流的能力會提高，而半導體裝置之浪涌 对壓·會增大。 若依第1之實施形態，在ρ型半導體基板10中第2金屬層 52與第2之η型高濃度擴散層22的連接部正下方區域，形成 第2之η型低濃度擴散層32呈與第1之η型低濃度擴散層31 相向，故，與第1之η型高濃度擴散層21及第1之η型低濃 度擴散層31、與第2之η型高濃度擴散層22及第2之η型低濃 度擴散層32之相向面積會變大，而，寄生雙極電晶體QP之 電流能力會變大，故，吸收該保護電路之浪涌電流的能力 更提昇。 若依第1之實施形態，在第1金屬層51與第1之η型高濃 度擴散層21之間設有高電阻導電層60，故，如圖2所示之 等價電路可知，輸入墊片ΙΝΡ與寄生雙極電晶體QP之集極C 之間，高電阻導電層60之電阻成分呈串聯插入，故可抑制 流入保護電路之浪涌電流。因此，可更確實防止第1之η型 高濃度擴散層21的正下方區域與ρ型半導體基板10之間的 ΡΝ接合破壞及第1之η型高濃度擴散層21本身的破壞3 (第2之實施形態） -10- -----「---^-----農--------訂*------I*線 (靖先閱讀背面之注意事項厂ν'·寫本頁) _ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 409396 =_ 五、發明說明（8 ) 以下’面參照圖j及圖4，一面説明本發明之第$實施 形遙的保護電路’但在第2實施形態中，有與第1實施形態 相同的構件’藉由賦予同—符號而省略説明。 圖3表示第2實施形態中之半導體裝置的剖面構造，圖4 表示第2實施形態中之半導體裝置的平面構造，圖3爲圖4 中之III - ΠΙ線的剖面圖。 如圖3所示般，連接於基準電壓vss之p型半導體基板1〇 上形成第1之η型高濃度擴散層21，同時並在第1 型高 濃度擴散層21之兩侧形成第2之η型高濃度擴散層22及第3 之η型高濃度擴散層23。在第2之層間絕緣膜42上，形成第 1金屬層51、第2金屬層Μ及第3金屬層53。第1金屬層51之 兩端部係連接於一可對輸入電路或輸出入電路輸出輸入訊 號之輸入墊片ΙΝΡ，同時，中央部係介由高電阻導電層6〇而 與第1之η型高濃度擴散層21連接，第2金屬層52的兩端部 係連接於一可供给基準電壓vss之基準電壓塾片vsp ,同時 ’中央邵係與第2之η型高濃度擴散層22連接，第3金屬廣 53之兩端部係連接於一可供給基準電壓vss之基準電譽整片 VSP ’同時’中央部係與第3之η型高濃度擴散層23連接。 若依第2實施形態，在由ρ型半導體基板1〇、與、第1之 η型高濃度擴散層21及第1之η型低濃度擴散層31所構成的 第1之二極體兩侧’形成第2之-二極體（由ρ型半導體基板10 、與、第2之η型高濃度擴散層22及第2之η型低濃度擴散 層32所構成的）、以及 '第3之二極體（由ρ型半導體基板10 、與' 3之η型高濃度擴散層23及第3之η型低濃度擴散層33 -11 - 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） II I I ΙΊ I I Ί--- I * — — — — — — — [111! (請先閱讀背面之注意事項厂^寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ——- 五、發明說明（9 ) 所構成的）。因此，藉由p型半導體基板10、與、第1之η型 高濃度擴散層21及第1之η型低濃度擴散層31、與、第2之η 型高濃度擴散層22及第2之η型低濃度擴散層32，而構成第 1之寄生雙極電晶體QP1，同時，藉由ρ型半導體基板10、 與、第1之η型高濃度擴散層21及第1之η型低濃度擴散層31 、與、第3之η型高濃度擴散層23及第3之η型低濃度擴散 層33，而構成第2之寄生雙極電晶體QP2，故，對輸入墊片 ΙΝΡ施加正的浪涌電壓時，第1及第2之寄生雙極電晶體QP1 、QP2會作動，而雙極電流乃流入輸入墊片ΙΝΡ與其兩側之 基準電壓墊片VSP之間，故，可使浪涌電流消失於兩側之 基準電壓墊片VSP。因此，吸收保護電路之浪涌電流的能 力乃倍增，故半導體裝置之浪涌耐壓會大大增昇。 保護電路之輸入容量係依連接於輸入墊片ΙΝΡ之二極體 來決定，亦即依由ρ型半導體基板10、與、第1之η型高濃 度擴散層21及第1之η型低濃度擴散層31所構成的第1之二 極體ΡΝ接合的接合容量來決定《因此，於第1之二極體的 兩側，即使設有前述第2之二椏體及第3之二極體，輸入容 量亦不會增加，故電路之動作速度無下降之虞。 如圖4所示般，第1之η型高濃度擴散層21係從第2之η型 高濃度擴散層22及第3之η型高濃度擴散層23延伸至兩端側 ，而具有不與第2及第3之η型高濃度擴散層22、23相向的 非相向部21，同時，第1之η型低濃度擴散層31係從第2之 η型低濃度擴散層32及第3之η型低濃度擴散層23延伸至兩 端側，而具有不與第2及第3之η型低濃度擴散層32、33相 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------- -----I--訂------— II {請先閱讀背面之注意事項tv^寫本頁) ， A7 A7 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 ---4-09396 R7__ 五、發明說明（1〇) 向的非相向部31a。又，第t之^型高濃度擴散層21與高電 阻導電層60(第1金屬層5】）連接之第！接觸體71，係亦形成 於第1之η型高濃度擴散層21的非相向部2ia。 又’於圖4中，71a係表示形成於第1之^型高濃度擴散層 21的非相向部21a的非相向部接觸體，π表示第2之^型高濃 度擴散層22與第2之金屬層52連接的第2接觸體，73表示第 3之η型高濃度擴散層23與第3金屬層53連接之第3接觸體。 如以上説明般’在非相向部接觸體71a的側方，不存在 第2之n型向濃度擴散層22及第3之n型高濃度擴散層23。因 此，從非相向部接觸體71 a與第1之^型高濃度擴散層21之 連接部至第2或第3之η型高濃度擴散層22、23的距離（相當 於第1及第2之寄生雙極電晶體QP1、qP2之基極長度），係 位於第1之η型鬲濃度擴教層21的中央部之第1接觸體71與 第型高濃度擴散層21的連接部至第2或第3tn型高濃 度擴散層22、23的距離亦會變長。因此，經由非相向部接 觸體71 a之電流流路的阻抗，係比經由位於中央部之第^接 觸體71的電流流路之阻抗還更大，故可抑制經由非相向部 接觸體71 a之電流流路流動的電流量。 形成於第1之η型高濃度擴散層21端部的第1接觸體71至 流動於第2或第3之η型高濃度擴散層22、23端部的電流之 氙路，係擴展至第1、第2及第3之η型高濃度擴散層21、22 、23外側的區域。因此，第i之η型高濃度擴散層21的長度 相等於第2及第3之η型高濃度擴散層22、23的長度時，形 成於第1之η型而濃度擴散層21端邵的第1接觸體7〗至流動 ____ -13- 本紙張尺度时關家標準（CNS)A4現格㈣χ 297公爱） -- I ^------11---裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事‘'填寫本頁) Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ . A7 _B7_五、發明說明（11〉 於第2或第3之η型高濃度擴散層22、23端部的電流量，比 形成於第1之η型高濃度擴散層21的中央部之第一接觸體 71至流動於第2或第3之η型高濃度擴散層22、23的中央部 之電流量，電流流路擴散至第1、第2及第3之η型高濃度 擴散層21、22、23外側區域的分量更多，故，經由形成於 第1之η型高濃度擴散層21端部之第1接觸體71的電流流路 會發生電流集中。 如前述般，若依第2實施例，經由非相向部接觸體71a之 電流流路的阻抗，會比經由位於中央部之第1接觸體71的 電流流路阻抗還更大，可抑制經由非相向部接觸體71a之電 流流路流動的電流量，故，可缓和經由非相向部接觸體71a 之電流流路中的電流集中。因此，可迴避局部的電流集中 ，故能防止第1接觸體71及第1之η型高濃度擴散層21的破 壞，並提昇保護電路的浪涌耐壓。 又，於第2實施形態中，在第1之η型高濃度擴散層21之 兩側設有第2及第3之η型高濃度擴散層22、23，而於第1之 二極體兩側形成第2及第3之二極體，但，連接於輸入訊號 墊片ΙΝΡ之η型高濃度擴散層與連接於基準電壓墊片VSP之η 型高濃度擴散層亦可互相配置。若如此，連接於輪入訊號 墊片ΙΝΡ之η型高濃度擴散層的兩側，形成寄生雙極電晶體 ，故可確實提昇吸收浪涌電流之能力。 ' (第3之實施形態） 以下，一面參照圖5及圖6，一面説明本發明第3實施形 態的保護電路，但，在第3實施形態中，對於與第1或第2 -14- -----^丨丨一；11--ί --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事琅 ' 填寫本頁) 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 409396 Λ7 -------1_ B7______ 五、發明說明（12) 實施形態的構件，賦予同一符號，以省略説明。 圖5表π第3實施形態之半導體裝置剖面構造，圖6表示 第2實施形態之半導體裝置的平面構造，圖5爲在圖6中之 V - V線的剖面圖。 如圖5所示，與第2實施形態同樣，連接於基準電壓 之P型半導體基板10上形成第i 型高濃度擴散層21，同 時，在第1之η型高濃度擴散層2丨的兩側，形成第2 高濃度擴散層22及第3之n型高濃度擴散層23。又，第1金 屬層51之兩端部係連接於輸入墊片INp，同時中央部係介由 而電阻導電層60而與第1之!!型高濃度擴散層？！連接，第2 金屬層52之兩端部係連接於基準電壓塾片vsp ,同時中央 部係與第2之η型高濃度擴散層22連接，第3金屬層53之兩 端部係連接於基準電壓墊片vsp，同時，令央部與第3之η 型高濃度擴散層23連接。第1金屬層51與輸入墊片ιΝρ係藉 第1金屬配線81連接，同時，第3金屬層53與基準電壓塾片 VSP係藉第2金屬配線82連接。又，第2金屬層52與基準電 壓整片VSP係藉第2金屬配線82連接，但圖示省略。 第3之實施形態特徵’於p型半導體基板1 〇上係形成正方 形框狀之p型高濃度擴散層91呈包圍第1、第2及第3之η型 (¾濃度擴散潛21 '22、23，同時’在ρ型高濃度擴散層91 之上侧形成第4金屬層Μ，第4·金屬層54係介由第2之金屬 配線82而連接於基準電壓墊片VSP β 又，在Ρ型高濃度擴散層91的外側形成正方形框狀之第4 之η型高濃度擴散層24，同時在第4之η型高濃度擴散層24 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) J ：--^ ---I--I ---------^ ί靖先閱讀背面之注意事項.填寫本頁> 、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明說明（13 ) 之上側形成第5金屬層55，第5之金屬層55係使第4之η型高 濃度擴散層24、與、比基準電壓Vss更高之電壓，例如施加 電源電壓Vdd之高電位墊片VDP電氣連接。 從輸入電路或輸出入電路對輸入整片INP施加比基準電 壓Vss還低之電壓時，從第1之η型高濃度擴散層21或第1之 η型低濃度擴散層31電子流入ρ型半導體基板10。若電子流 入ρ型半導體基板10, ρ型半導體基板10之電位恐有完全變 動之虞，同時，流入ρ型半導體基板10之電子會擴散至形 成於ρ型半導體基板10之其他半導體元件，而恐引起其他 半導體元件的誤動作之虞。 然而，在第3實施形態中，係形成包圍第1、第2及第3 之η型高濃度擴散層2〗、22、23，爲設有一連接於基準電壓 墊片VSP之ρ型高濃度擴散層91，流入ρ型半導體基板10之 電子係介由ρ型高濃度擴散層91而流至基準電壓墊片VSP ，故對輸入墊片ΙΝΡ比基準電壓Vss還低之電壓時，亦可防 止ρ型半導體基板10之電位變動。 在第3之實施形態中，於ρ型高濃度擴散層91之外側，設 有一連接於施加比基準電壓Vss還高之電壓的高電位墊片 VDP之第4之η型高濃度擴散層24及第4之η型低濃度擴散層 34，故流入ρ型半導體基板10之電子會穿過形成於第4之η 型高濃度擴散層24或第4之η型也濃度擴散層34的附近之空 乏層，而被引入第4之η型高濃度擴散層24或第4之η型低 濃度擴散層34後，流至高電位墊片VDP，故對輸入墊片ΙΝΡ 施加比基準電壓Vss還低的電壓時，亦可防止其他的半導體 -16- ----—--'--- -裝 ------—訂 ---- - - -線 (請先閱讀背面之注意事項ί ί寫本頁) · 本紙張&度適用ΐ國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 409396 A7 r._ B7 五、發明說明（14) 疋件引起誤動作之事態β此時，爲確實將從第〗之^型低濃 度擴散層31流入ρ型半導體基板1〇之電子引入第彳之^型低 濃度擴散層34，第4之η型低濃度擴散層34宜擁有與第】之^ 型低濃度擴散層31同程度以上的深度。 又，在第3實施形態中，雖於ρ型高濃度擴散層91的外側 故有第4m型鬲濃度擴散層μ及第4<η型低濃度擴散層34 ，但，取而代之，亦可僅設有第4 in型高濃度擴散層以或 第4之η型低濃度擴散層34。此時，第4tn型高濃度擴散 層24或第4之η型低濃度擴散層34宜擁有與第型低濃度 擴散層3 1相同程度以上的深度。 又，ρ型南濃度擴散層91、與、第4之η型高濃度擴散層 24及第4足η型低濃度擴散層34，係分別互相揭立而可發揮 各功能，故亦可只設有任—者。 在第1〜第3之實施形態中，於第itn型高濃度擴散層 21與第1金屬層51之間設有高電阻導電層6〇，但，設有高電 阻導電層有6〇之位置無特別限定，而於輸入墊片與第！ 之η型高濃度擴散層21之間，/只要與第丨金屬層51串聯連接 即可。又，不設高電阻導電層60,而亦可直接使第型 高濃度擴散層21與第1金屬層51連接。 進一步於第1〜第3實施形態中’係於ρ型半導體基板】〇 上设有第1之η型高濃度擴散脣21及第2之η型高濃度擴散 層22(或第3之η型咼濃度擴散層23)以及第1之η型低濃度擴 散層31及第2之η型低濃度擴散層32(或第3之η型低濃度擴 散層23),但，取而代之，亦可於η型半導體基板上設有第 -17- 本紙張尺度通用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閲讀背面之注意事項填寫本頁) -I華： t I5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 409396 A7 _B7 五、發明說明（15 ) 1之p型高濃度擴散層及第2之p型高濃度擴散層（或第3之p 型高濃度擴散層）以及第1之p型低濃度擴散層及第2之p型 低濃度擴散層（或第3之p型低濃度擴散層）。 (發明之效果） 若依本發明半導體裝置，相對於半導體基板主面垂直的 方向電流流路之阻抗會增大，故對輸入整片施加正的浪涌 電壓時，發生的擊穿電流不會局部集中於第1之高濃度擴 散層的正下方區域，亦即，第1之高濃度擴散層下方區域 流動的擊穿電流的電流密度會變小，故，可防止第1之高 濃度擴散層與半導體基板之間的PN接合破壞及第1之高濃 度擴散層本身的破壤。 擊穿電流係比習更多流動於與第1之高濃度擴散層内部 中的半導體基板主面平行方向的電流流路，藉半導體基板 '第1之高濃度擴散層及第2之高濃度擴散層而形成之寄生 雙極電晶體流動之雙極電流會增加，故吸收浪涌電流之能 力會提高，而半導體裝置之浪涌耐壓乃提昇。 本發明之半導體裝置若於第2之高濃度擴散層正下方區 域具備第2導電型的第2之高濃度擴散層，則第1之高濃度 擴散層及第1之低濃度擴散層、與、第2之高濃度擴散層及 第2之低濃度擴散層的相向面積會變大，故很容易形成寄 生雙極電晶體，故，雙極電晶體會增加，藉此，吸收浪涌 電流之能力更進一步提昇。 本發明之半導體裝置乃相對於第1之高濃度擴散層而形 成於第2之高濃度擴散層的相反側區域，具備施加基準電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） !1.11!-----裝*-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項κ 寫本頁) f . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 409396 A7二_B7五、發明說明（16 ) 壓之第2導電型的第3高濃度擴散層、與、形成於第3高濃 度擴散層正下方區域之第2導電型的第3低高濃度擴散層， 藉由丰導體基板、與、第1之高濃度擴散層及第1之低濃度 擴散層、與、第2之高濃度擴散層及第3之低濃度擴散層， 而構成第1之寄生雙極電晶體，同時並藉由半導體基板、 與、第1之高濃度擴散層及第1之低濃度擴散層、與、第3 之高濃度擴散層及第3之低濃度擴散層，而構成第2之寄生 雙極電晶體，故，對輸入墊片施加正之浪涌電壓時，第1 及第2之寄生雙極電晶體會作動，雙極電流會從第1之高濃 度擴散層及第1之低濃度擴散層朝兩側流動。因此，吸收 浪涌電流之能力會倍增，故半導體裝置之浪涌耐壓會大大 地提昇。 本發明之半導體裝置乃於輸入墊片與第1之高濃度擴散 層之間而與導電層串聯連接，若具備比導電層更高之電阻 値的高電阻導電層，在輸入墊片與寄生雙極電晶體之集極 之間，電阻成分呈串聯插入，可抑制流入保護電路之浪涌 電流，故可更確實防止第1之高濃度擴散層與半導體基板 之間的PN接合破壞及第1之高濃度擴散層本身的破壞。 在本發明之半導體裝置中，第1之高濃度擴散層乃具有 從與第2之高濃度擴散層相向之區域延伸至外側之非相向 部，導電層與非相向部乃電氣-連接，經過導電層與第1之 高濃度擴散層的非相向部之連接部的電流流路阻抗，會比 經過導電層與第1之高濃度擴散層相向部的連接部之電流 流路阻抗還大，故可抑制經過導電層與第1之高濃度擴散-19- ιιί1-!··!·裝 ij—i — 訂· — 線 (請先閱讀背面之注意事項- 寫本頁) , 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 409396 A7 _B7 五、發明說明（17 ) 層非相向部的連接部之電流流路流動的電流量，並缓和在 電流流路中之電流集中。因此，可避免局部的電流集中， 故可防止導電層與第1之高濃度擴散層的連接部、及第1之 高濃度擴散層的破壞，藉此，半導體裝置之浪涌耐壓會增 高。 本發明之半導體裝置若具備一形成於包圍第1之高濃度 擴散層及第2之高濃度擴散層的區域，並可施加基準電壓 之第1導電型的高濃度擴散層，可對輸入墊片施加比基準 電壓更低的電壓，即使電子流入半導體基板，流入之電子 係介由第1導電型的高濃度擴散層而流至基準電壓側，故 可防止半導體基板的電位變動。 本發明之半導體裝置若具備一形成於包圍第1之高濃度 擴散層及第2之高濃度擴散層的區域，並施加比基準電壓 更高的電壓之第2導電型的不純物擴散層，則對輸入墊片 施加比基準電壓還低的電壓，即使電子流入半導體基板， 流入之電子被引入第2導電型的雜質擴散層後，流至高電 壓側，故可防止其他之半導體元件引起誤動作之事態。 (圖面之簡單説明） 圖1爲第1實施形態之半導體裝置的剖面圖。 圖2爲藉第1實施形態之半導體裝置所實現的保護電路之 等價電路圖。 - 圖3爲第2實施形態之半導體裝置的剖面圖，爲圖4之III -III線之剖面圖。 圖4爲第2實施形態之半導體裝置的平面圖。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------r----裝·-------訂 *-------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) ， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 409396 A7 _B7五、發明說明（18 ) 圖5爲第3實施形態之半導體裝置的剖面圖，爲圖6之V -V線的剖面圖。 圖6爲第3實施形態之半導體裝置的平面圖。 圖7爲習知半導體裝置的剖面圖。 〔符號的説明〕 10 p型半導體基板 21 第1之η型高濃度擴散層 21a 非相向部 22 第2之η型高濃度擴散層 23 第3之η型高濃度擴散層 24 第4之η型高濃度擴散層 31 第1之η型低濃度擴散層 32 第2之η型低濃度擴散層 33 第3之η型低濃度擴散層 34 第4之η型低濃度擴散層 40 場氧化膜 41 第1之層間絕緣膜 42 第2之層間絕緣膜 51 第1金屬層 52 第2金屬層 53 第3金屬層 54 第4金屬層 55 第5金屬層 60 高電阻導電層 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項埃寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 409396A7 _二_B7五、發明說明（19 ) 71 第1接觸體 71a 非相向部接觸體 72 第2接觸體 73 第3接觸體 81 第1金屬配線 82 第2金屬配線 91 p型高濃度擴散層 LNP 輸入墊片 VSP 基準墊片 QP 寄生雙極電晶體 QP1第1之寄生雙極電晶體 QP2 第2之寄生雙極電晶體 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）