JP2834186B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2834186B2
JP2834186B2 JP16396289A JP16396289A JP2834186B2 JP 2834186 B2 JP2834186 B2 JP 2834186B2 JP 16396289 A JP16396289 A JP 16396289A JP 16396289 A JP16396289 A JP 16396289A JP 2834186 B2 JP2834186 B2 JP 2834186B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置に適用して有効な技術に関する
もので、例えば、ラッチアップ現象の起こる可能性のあ
る入出力回路を備えた半導体装置に利用して有効な技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology effective when applied to a semiconductor device, for example, a semiconductor device having an input / output circuit in which a latch-up phenomenon may occur. It relates to technology that is effective to use.

[従来の技術] ゲート形成工程、拡散層形成工程、絶縁膜形成工程等
のマスター工程を行なった後に、ユーザー仕様に応じて
コンタクト穴形成工程、配線層形成工程、スルーホール
形成工程等のスライス工程を行なうようにして得られる
セミカスタムタイプの半導体装置が知られている。この
半導体装置にあっては、半導体チップは内部領域と外部
領域とに区画されおり、該外部領域には、多数の入出力
回路ブロックをアレイ状に連ねることにより形成される
入出力回路が備えられている。
[Prior art] After performing a master process such as a gate forming process, a diffusion layer forming process, an insulating film forming process, etc., a slicing process such as a contact hole forming process, a wiring layer forming process, a through hole forming process, etc. according to user specifications. A semiconductor device of a semi-custom type obtained by performing the above is known. In this semiconductor device, a semiconductor chip is divided into an internal area and an external area, and the external area is provided with an input / output circuit formed by connecting a number of input / output circuit blocks in an array. ing.

このセミカスタムタイプの半導体装置の一例を示した
図が第5図である。
FIG. 5 shows an example of this semi-custom type semiconductor device.

同図において、符号1は半導体チップを示しており、
該半導体チップ1は、ゲートアレイ及び配線チャネルに
より構成される内部領域2と外部領域8とに区画されて
いる。この外部領域8には多数の入出力回路ブロック4
a,4a,〜4aをアレイ状に連ねることにより形成される入
出力回路4がチップ1の4辺に沿ってそれぞれ備えられ
ており、この従来例においては、上記入出力回路4中に
はECL入出力回路、TTL入出力回路等のブロックが、該EC
L入出力回路とTTL入出力回路とが隣合わせとなる場合も
含めて多数形成されている。この入出力回路4上方を横
切る位置には、第6図に拡大して示されるように、上記
入出力回路ブロック4a,4a,〜4aに接続されるVcc、Vee、
Vss等の電源幹線7,7〜7が配設されている。この入出力
回路4外方の半導体チップ1の縁に沿っては入出力回路
ブロック4aと1対1に対応する外部パッド3が多数設け
られており、この外部パッド3は図示されないインナー
リードに接続されている。そして、チップ1外部と内部
領域2との間の電気的信号のやり取りは、上記外部パッ
ド3及び上記入出力回路4を介してなされるようになっ
ている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor chip,
The semiconductor chip 1 is divided into an internal region 2 and an external region 8 each composed of a gate array and a wiring channel. The external area 8 includes a number of input / output circuit blocks 4
An input / output circuit 4 formed by connecting a, 4a, to 4a in an array is provided along each of four sides of the chip 1. In this conventional example, the input / output circuit 4 includes an ECL. Blocks such as input / output circuits and TTL input / output circuits
A large number of L input / output circuits and TTL input / output circuits are formed including those adjacent to each other. Vcc, Vee, which are connected to the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a, as shown in an enlarged manner in FIG.
Power supply trunk lines 7, 7 to 7 such as Vss are provided. Along the edge of the semiconductor chip 1 outside the input / output circuit 4, a large number of external pads 3 corresponding to the input / output circuit blocks 4a are provided one by one, and the external pads 3 are connected to inner leads (not shown). Have been. The exchange of electrical signals between the outside of the chip 1 and the internal area 2 is performed via the external pad 3 and the input / output circuit 4.

次に、上記入出力回路ブロック4a、4a間の境界部の構
造を第7図(第6図中のB−B断面図)に基づいて説明
する。
Next, the structure of the boundary between the input / output circuit blocks 4a, 4a will be described with reference to FIG. 7 (a sectional view taken along line BB in FIG. 6).

この図においては、図の略中央部分が入出力回路ブロ
ック4a、4a間の境界部となっており、この入出力回路ブ
ロック4a、4aにあっては、その双方に、例えばバイポー
ラトランジスタがそれぞれ形成されている。図における
符号10は最低電位Veeに接続されるP形半導体基板に示
しており、このP型半導体基板10の一主面にはN形埋込
層11が形成されている。このN形埋込層11上にはエピタ
キシャル成長によるNウェル12が形成されていると共
に、コレクタ引出し用のN+拡散層13が形成されている。
このコレクタ引出し用のN+拡散層13,13の間にはPウェ
ル14が形成されており、このPウェル14上には素子分離
を行なうためのフィールド絶縁膜15が形成されている。
In this figure, a substantially central portion of the figure is a boundary between the input / output circuit blocks 4a, 4a, and in the input / output circuit blocks 4a, 4a, for example, bipolar transistors are formed on both sides. Have been. In the figure, reference numeral 10 denotes a P-type semiconductor substrate connected to the lowest potential Vee, and an N-type buried layer 11 is formed on one main surface of the P-type semiconductor substrate 10. On this N-type buried layer 11, an N well 12 is formed by epitaxial growth, and an N + diffusion layer 13 for extracting a collector is formed.
A P well 14 is formed between the N + diffusion layers 13 for extracting the collector, and a field insulating film 15 for element isolation is formed on the P well 14.

なお、符号15aはトランジスタを正常に機能させるた
めのフィールド絶縁膜を示している。
Reference numeral 15a denotes a field insulating film for making the transistor function normally.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記入出力回路4を備える半導体装置
においては以下の問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the semiconductor device including the input / output circuit 4 has the following problems.

すなわち、入出力回路ブロック4aの回路動作により基
板電流が流れた場合、P形半導体基板10の電位が上昇し
て入出力回路ブロック4a、4a間の境界部において寄生ラ
テラルNPNトランジスタが動作し、ラッチアップ現象が
引き起こされるという問題点がある。特に、上述のよう
に、入出力回路4中にECL入出力回路とTTL入出力回路と
が混在している場合には、その印加電圧が、ECL入出力
回路、TTL入出力回路の何れか一方しか用いていない半
導体装置のそれに比べて約2倍(−5.2V〜5V)と非常に
大きいので、さらにラッチアップ現象が助長される畏れ
がある。このラッチアップ現象は入出力回路ブロック4
a、4aの双方にバイポーラトランジスタがそれぞれ形成
されている場合にのみ発生するものではなく、CMOSトラ
ンジスタが双方にそれぞれ形成されている場合において
も同様に起こる可能性がある。
That is, when a substrate current flows due to the circuit operation of the input / output circuit block 4a, the potential of the P-type semiconductor substrate 10 rises and the parasitic lateral NPN transistor operates at the boundary between the input / output circuit blocks 4a and 4a, and the latch There is a problem that an up phenomenon is caused. In particular, as described above, when the ECL input / output circuit and the TTL input / output circuit are mixed in the input / output circuit 4, the applied voltage is set to one of the ECL input / output circuit and the TTL input / output circuit. This is about twice as large (−5.2 V to 5 V) as that of a semiconductor device using only the semiconductor device, and there is a fear that the latch-up phenomenon is further promoted. This latch-up phenomenon occurs in the input / output circuit block 4.
This does not occur only when the bipolar transistors are formed on both of the transistors a and 4a, but may similarly occur when the CMOS transistors are formed on both of them.

また、通常内部領域2のLow側電源は半導体基板10と
同一電源にされている、すなわち最低電位Veeにされて
いるので、入出力回路ブロック4aの回路動作により生じ
る基板電流が内部領域内に流れ込むと、基板電位が上昇
し該半導体装置が誤動作してしまうという問題点もあ
る。
Also, since the low-side power supply of the internal region 2 is normally set to the same power supply as the semiconductor substrate 10, that is, the lowest potential Vee, the substrate current generated by the circuit operation of the input / output circuit block 4a flows into the internal region. Then, there is also a problem that the substrate potential rises and the semiconductor device malfunctions.

本発明は係る問題点に鑑みなされたものであって、ラ
ッチアップ強度の向上が図られると共に誤動作を防止で
きる信頼性の向上された半導体装置を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a semiconductor device with improved latch-up strength and improved reliability that can prevent malfunction.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.

すなわち、入出力回路ブロック間及び入出力回路ブロ
ックと内部領域との間の双方、または入出力回路ブロッ
ク中及び入出力回路ブロックと内部領域との間の双方の
何れか一方の半導体本体表面に、基板電流を流出させる
ための拡散層を形成したものである。
That is, between the input / output circuit block and between the input / output circuit block and the internal region, or on the surface of either one of the semiconductor body in the input / output circuit block and between the input / output circuit block and the internal region, A diffusion layer for flowing out a substrate current is formed.

[作用] 上記した手段によれば、入出力回路ブロック間及び入
出力回路ブロックと内部領域との間の双方、または入出
力回路ブロック中及び入出力回路ブロックと内部領域と
の間の双方の何れか一方の半導体本体表面に、基板電流
を流出させるための拡散層を形成したので、入出力回路
ブロックの回路動作により基板電流が流れても上記拡散
層によりこの基板電流を流出できるようになり、入出力
回路における寄生ラテラルトランジスタの動作が防止さ
れると共に内部領域における基板電位の上昇が防止され
るという作用により、ラッチアップ強度の向上を図ると
共に誤動作を防止し、半導体装置の信頼性を向上すると
いう上記目的が達成されることになる。
[Operation] According to the above-mentioned means, either between the input / output circuit block and between the input / output circuit block and the internal area, or both within the input / output circuit block and between the input / output circuit block and the internal area. Since the diffusion layer for allowing the substrate current to flow out is formed on one of the semiconductor body surfaces, even if the substrate current flows by the circuit operation of the input / output circuit block, the substrate current can flow out by the diffusion layer, By preventing the operation of the parasitic lateral transistor in the input / output circuit and preventing the substrate potential from rising in the internal region, the latch-up strength is improved, malfunction is prevented, and the reliability of the semiconductor device is improved. The above-mentioned object is achieved.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図には本発明に係る半導体装置の実施例がが示さ
れている。
FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

この実施例の半導体装置はゲートアレイにより構成さ
れるセミカスタムタイプの半導体装置であって、この半
導体装置では、半導体チップ1はゲートアレイ及び配線
チャネルにより構成される内部領域2と外部領域8とに
区画され、この外部領域8には多数の入出力回路ブロッ
ク4a,4a,〜4aをアレイ状に連ねることにより形成される
入出力回路4がチップ1の4辺に沿ってそれぞれ備えら
れている。この入出力回路4上方を横切る位置には、上
記入出力回路ブロック4a,4a,〜4aに接続されるVcc、Ve
e、Vss等の電源幹線が、該電源幹線Veeをその間に挟む
ように配設されている。この入出力回路4外方の半導体
チップ1の縁に沿っては入出力回路ブロック4aと1対1
に対応する外部パッド3が多数設けられており、この外
部パッド3は図示されないインナーリードに接続されて
いる。
The semiconductor device of this embodiment is a semi-custom type semiconductor device formed by a gate array. In this semiconductor device, a semiconductor chip 1 is provided in an inner region 2 and an outer region 8 formed by a gate array and a wiring channel. The external area 8 is provided with input / output circuits 4 formed by connecting a large number of input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a in an array along the four sides of the chip 1. Vcc and Ve connected to the input / output circuit blocks 4a, 4a to 4a are located at positions traversing above the input / output circuit 4.
Power supply mains such as e and Vss are disposed so as to sandwich the power supply mains Vee therebetween. Along the edge of the semiconductor chip 1 outside the input / output circuit 4, one-to-one
Are provided, and the external pads 3 are connected to inner leads (not shown).

そして、この実施例にあっては、上記入出力回路4中
にはECL入出力回路、TTL入出力回路等のブロックが、該
ECL入出力回路とTTL入出力回路とが隣合わせとなる場合
も含めて多数形成されており、この入出力回路ブロック
4a,4a,〜4a間の境界部には基板電流を流出させるための
拡散層5がそれぞれ形成されている。この拡散層5は、
第3図に示されるように、第7図の従来例において説明
したフィールド絶縁膜15を開口することにより露出した
Pウェル14の表面(半導体本体表面)20に形成されてお
り、半導体基板10と同導電型をなすP+拡散層となってい
る。この拡散層5には、第2図、第3図にそれぞれ示さ
れるように、該拡散層5と長手方向(第2図における左
右方向、第3図における紙面に垂直な方向)の長さが同
一とされた1層目のアルミ配線層5aがコンタクトしてお
り、このアルミ配線層5aは、第2図に示されるように、
多数のスルーホール6を介して2層目のアルミ配線層の
中の一つの最低電位の電源幹線Veeに接続されている。
このように、上記拡散層5の電位は基板電位と同じく最
低電位Veeとされている。
In this embodiment, the input / output circuit 4 includes blocks such as an ECL input / output circuit and a TTL input / output circuit.
A large number of ECL I / O circuits and TTL I / O circuits are formed, including adjacent ones.
Diffusion layers 5 for flowing out the substrate current are formed at the boundaries between 4a, 4a, and 4a. This diffusion layer 5
As shown in FIG. 3, it is formed on the surface (semiconductor body surface) 20 of the P well 14 exposed by opening the field insulating film 15 described in the conventional example of FIG. It is a P + diffusion layer of the same conductivity type. As shown in FIGS. 2 and 3, the length of the diffusion layer 5 in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 2 and the direction perpendicular to the plane of FIG. 3) is equal to that of the diffusion layer 5. The same first aluminum wiring layer 5a is in contact, and this aluminum wiring layer 5a is, as shown in FIG.
It is connected to one of the lowest potential power supply trunk lines Vee in the second aluminum wiring layer through a number of through holes 6.
As described above, the potential of the diffusion layer 5 is set to the lowest potential Vee as in the case of the substrate potential.

なお、第3図においては、第7図の従来例と同一なも
のについては同一符号を付してあり、その説明は重複す
るので省略している。
In FIG. 3, the same components as those in the conventional example in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted because they are duplicated.

このように、本実施例においては、入出力回路ブロッ
ク4a,4a,〜4a間の境界部のPウェル14の表面(半導体本
体表面)20に最低電位Veeと同電位にされた拡散層5を
形成したので、入出力回路ブロック4aの回路動作により
基板電流が流れても上記拡散層5を通してこの基板電流
が流出することから、入出力回路4における寄生ラテラ
ルNPNトランジスタの動作が防止されるようになり、ラ
ッチアップ強度の向上を図ることが可能になっている。
As described above, in the present embodiment, the diffusion layer 5 having the same potential as the lowest potential Vee is formed on the surface (semiconductor body surface) 20 of the P well 14 at the boundary between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a. Since the substrate current flows through the diffusion layer 5 even if the substrate current flows due to the circuit operation of the input / output circuit block 4a, the operation of the parasitic lateral NPN transistor in the input / output circuit 4 is prevented. Thus, it is possible to improve the latch-up strength.

また、本実施例においては、一番安定している最低電
位の電源幹線Veeを、電源幹線VccとVssとの間に配設す
るようにしているので、電源幹線間のクロストークを防
止することも可能になっている。
Further, in the present embodiment, since the power supply main line Vee having the lowest potential and the most stable is disposed between the power supply main lines Vcc and Vss, it is possible to prevent crosstalk between the power supply main lines. Is also possible.

第4図には本発明に係る半導体装置の他の実施例の要
部が示されている。
FIG. 4 shows a main part of another embodiment of the semiconductor device according to the present invention.

この実施例の半導体装置が先の実施例のそれと違う点
は、入出力回路ブロック4a,4a,〜4a間の境界部に設けて
いた基板電流を流出させるための拡散層5を、入出力回
路ブロック4a,4a,〜4aと内部領域2との間にも形成した
点である。この新たに形成された拡散層5の電位も、入
出力回路ブロック4a,4a,〜4a間の境界部に設けられてい
る拡散層5の電位と同じく最低電位Veeとされている。
The semiconductor device of this embodiment is different from that of the previous embodiment in that a diffusion layer 5 for draining a substrate current provided at a boundary between input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a is provided by an input / output circuit. This is a point formed also between the blocks 4a, 4a, to 4a and the internal area 2. The potential of the newly formed diffusion layer 5 is also set to the lowest potential Vee, similarly to the potential of the diffusion layer 5 provided at the boundary between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a.

このように構成されていても先の実施例と同様な効
果、すなわち入出力回路ブロック4aの回路動作により基
板電流が流れても、入出力回路ブロック4a,4a,〜4a間の
境界部に設けられている拡散層5を通してこの基板電流
が流出することから、入出力回路4における寄生ラテラ
ルNPNトランジスタの動作が防止されるようになり、ラ
ッチアップ強度の向上を図ることが可能になるという効
果を得ることができるというのはいうまでもなく、しか
も、この実施例においては、入出力回路ブロック4a,4a,
〜4aと内部領域2との間に半導体本体表面20にも基板電
流を流出させるための拡散層5を形成しているので、入
出力回路ブロック4aの回路動作により生じる基板電流が
内部領域2内に流れ込もうとしてもこの拡散層5を通し
てこの基板電流が流出することから、内部領域2におけ
る基板電位の上昇が防止されるようになり、誤動作防止
を図るという新たな効果も得ることができるようになっ
ている。
Even with this configuration, the same effect as in the previous embodiment, that is, even if a substrate current flows due to the circuit operation of the input / output circuit block 4a, it is provided at the boundary between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a. Since the substrate current flows out through the diffusion layer 5, the operation of the parasitic lateral NPN transistor in the input / output circuit 4 is prevented, and the effect of improving the latch-up strength can be achieved. Needless to say, in this embodiment, the input / output circuit blocks 4a, 4a,
Since the diffusion layer 5 for allowing the substrate current to flow out is formed also on the semiconductor body surface 20 between the internal region 2 and the internal region 2, the substrate current generated by the circuit operation of the input / output circuit block 4 a Since the substrate current flows out through the diffusion layer 5 even if it tries to flow into the semiconductor device, a rise in the substrate potential in the internal region 2 can be prevented, and a new effect of preventing malfunction can be obtained. It has become.

なお、上記各実施例においては、入出力回路4におけ
る寄生ラテラルNPNトランジスタの動作を防止するため
の拡散層を入出力回路ブロック4a,4a,〜4a間の境界部に
設けるようにしているが、該拡散層5を入出力回路ブロ
ック4a中に設けるようにしても良く、このように構成し
ても基板電流を流出させることができるというのはいう
までもない。
In each of the above embodiments, the diffusion layer for preventing the operation of the parasitic lateral NPN transistor in the input / output circuit 4 is provided at the boundary between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a. The diffusion layer 5 may be provided in the input / output circuit block 4a. Needless to say, even with such a configuration, the substrate current can flow out.

上記実施例における半導体装置によれば次のような主
たる効果を得ることができる。
According to the semiconductor device in the above embodiment, the following main effects can be obtained.

すなわち、入出力回路ブロック4a,4a,〜4a間及び入出
力回路ブロック4a,4a,〜4aと内部領域2との間の双方、
または入出力回路ブロック4a,4a,〜4a中及び入出力回路
ブロック4a,4a,〜4aと内部領域2との間の双方の何れか
一方の半導体本体表面20に、基板電流を流出させるため
の拡散層5を形成したので、入出力回路ブロック4aの回
路動作により基板電流が流れても上記拡散層5によりこ
の基板電流を流出できるようになり、入出力回路4にお
ける寄生ラテラルNPNトランジスタの動作が防止される
と共に内部領域2における基板電位の上昇が防止される
という作用により、ラッチアップ強度の向上が図られる
と共に誤動作が防止されるようになり、信頼性向上を図
ることが可能になる。
That is, both between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a and between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a and the internal area 2,
Or, for flowing substrate current to one of the semiconductor body surfaces 20 in both the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a and between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a and the internal region 2. Since the diffusion layer 5 is formed, even if a substrate current flows due to the circuit operation of the input / output circuit block 4a, the substrate current can flow out by the diffusion layer 5, and the operation of the parasitic lateral NPN transistor in the input / output circuit 4 can be improved. This prevents the substrate potential in the internal region 2 from rising, thereby improving the latch-up strength and preventing a malfunction, thereby improving the reliability.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Nor.

また、上記実施例においては、入出力回路ブロック4
a,4aの双方にバイポーラトランジスタがそれぞれ形成さ
れている場合の適用例が述べられているが、本実施例は
CMOSトランジスタが双方にそれぞれ形成されている場合
においてもラッチアップ現象が起こる畏れがあるので同
様に適用可能であり、その場合には基板電流を流出させ
るための拡散層5は半導体本体表面としての基板表面に
形成されることになる。
Further, in the above embodiment, the input / output circuit block 4
An application example in which a bipolar transistor is formed in each of both a and 4a is described.
Even when CMOS transistors are formed on both sides, there is a fear that a latch-up phenomenon may occur. Therefore, the present invention can be similarly applied. In this case, the diffusion layer 5 for allowing the substrate current to flow out is provided on the substrate as the surface of the semiconductor body. It will be formed on the surface.

また、上記2番目の実施例においては、入出力回路ブ
ロック4a,4a,〜4aと内部領域2との間に拡散層5を形成
するようにしているが、入出力回路4を囲むように拡散
層5を形成することも可能である。
Further, in the second embodiment, the diffusion layer 5 is formed between the input / output circuit blocks 4a, 4a, to 4a and the internal region 2, but the diffusion layer 5 is formed so as to surround the input / output circuit 4. It is also possible to form a layer 5.

なお、上記実施例においては、ゲートアレイにより構
成されるセミカスタムタイプの半導体装置に対する適用
例だけが述べられているが、本発明は、内部領域と外部
領域とに区画され、この外部領域に多数の入出力回路ブ
ロックをアレイ状に連ねることにより形成される入出力
回路を有している半導体装置全てに対して適用可能であ
る。
In the above embodiment, only an example of application to a semiconductor device of a semi-custom type constituted by a gate array is described. However, the present invention is divided into an internal region and an external region. The present invention can be applied to all semiconductor devices having an input / output circuit formed by connecting the input / output circuit blocks in an array.

[発明の効果] 本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりであ
る。
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、外部領域に、ECL入出力回路、TTL入出力回
路等のブロックをアレイ状に連ねることにより形成され
る入出力回路を備え、この入出力回路を介して内部領域
と外部との電気的信号のやり取りを行なうようにした半
導体装置において、入出力回路ブロック間及び入出力回
路ブロックと内部領域との間の双方、または入出力回路
ブロック中及び入出力回路ブロックと内部領域との間の
双方の何れか一方の半導体本体表面に、基板電流を流出
させるための拡散層を形成したので、入出力回路ブロッ
クの回路動作により基板電流が流れても上記拡散層によ
りこの基板電流を流出できるようになり、入出力回路に
おける寄生ラテラルトランジスタの動作が防止されると
共に内部領域における基板電位の上昇が防止されるよう
になる。その結果、ラッチアップ強度の向上が図られる
と共に誤動作が防止されるようになり、信頼性向上を図
ることが可能になる。
In other words, an external area is provided with an input / output circuit formed by connecting blocks such as an ECL input / output circuit and a TTL input / output circuit in an array, and an electric signal between the internal area and the outside is provided through the input / output circuit. In the semiconductor device, the communication between the input / output circuit blocks and between the input / output circuit blocks and the internal area, or between the input / output circuit blocks and between the input / output circuit blocks and the internal area is performed. Since a diffusion layer for allowing substrate current to flow out is formed on one of the surfaces of the semiconductor body, even if the substrate current flows due to the circuit operation of the input / output circuit block, the substrate current can be flowed out by the diffusion layer. In addition, the operation of the parasitic lateral transistor in the input / output circuit is prevented, and the rise of the substrate potential in the internal region is prevented. As a result, the latch-up strength is improved and malfunction is prevented, so that the reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る半導体装置の実施例の平面図、 第2図は同上実施例の要部の拡大図、 第3図は第2図中のA−A断面図、 第4図は本発明に係る半導体装置の他の実施例の要部の
拡大図、 第5図は従来技術に係る半導体装置の平面図、 第6図は従来技術に係る半導体装置の要部の拡大図、 第7図は第6図中のB−B断面図である。 2……内部領域、4……入出力回路、4a……入出力回路
ブロック、5……基板電流を流出させるための拡散層、
8……外部領域、20……半導体本体表面。
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of another embodiment of the semiconductor device according to the present invention, FIG. 5 is a plan view of the semiconductor device according to the prior art, FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2 internal region, 4 input / output circuit, 4a input / output circuit block, 5 diffusion layer for flowing out substrate current,
8 ... external area, 20 ... semiconductor body surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−240668(JP,A) 特開 昭55−85039(JP,A) 特開 昭61−144846(JP,A) 特開 平2−154446(JP,A) 特開 昭61−117467(JP,A) 特開 昭61−194846(JP,A) 特開 昭62−128544(JP,A) 特開 昭47−47085(JP,A) 特開 昭59−61046(JP,A) 特開 昭51−48944(JP,A) 特開 平3−6853(JP,A) 特開 昭63−170951(JP,A) 特開 平1−108743(JP,A) 特開 昭51−115783(JP,A) 特開 昭52−36482(JP,A) 特開 昭52−79787(JP,A) 特開 昭56−49560(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/822 H01L 27/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-240668 (JP, A) JP-A-55-85039 (JP, A) JP-A-61-144846 (JP, A) JP-A-2- 154446 (JP, A) JP-A-61-117467 (JP, A) JP-A-61-194846 (JP, A) JP-A-62-128544 (JP, A) JP-A-47-47085 (JP, A) JP-A-59-61046 (JP, A) JP-A-51-48944 (JP, A) JP-A-3-6853 (JP, A) JP-A-63-170951 (JP, A) JP-A-1-108743 (JP, A) JP-A-51-115783 (JP, A) JP-A-52-36482 (JP, A) JP-A-52-79787 (JP, A) JP-A-56-49560 (JP, A) ( 58) Surveyed field (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/822 H01L 27/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】P型半導体基板に区画して形成された内部
領域と該内部領域を囲む外部領域と、該外部領域にECL
回路とこれに隣接するTTL回路を含めて設けられた外部
領域と該内部領域との電気信号のやり取りを行う入出力
回路と、該入出力回路上部に設けられた互いに電位の異
なるVcc、Vee、並びにVssの電源幹線とを有し、上記入
出力回路は上記P型半導体基板に形成されたN型埋込層
と該N型埋込層上に形成され且つ該P型半導体基板上に
形成されたP型ウェルで囲まれたN型ウェルとを有する
複数の回路ブロックを上記内部領域と上記外部領域との
境界に沿ってアレイ状に連ねて構成され、上記電源幹線
は夫々上記複数の回路ブロックを横切るように設けられ
且つ該電源幹線の中で最低電位を有する上記電源幹線Ve
eは上記電源幹線Vcc及びVssの間に配置され、且つ上記
回路ブロック間及び該回路ブロックと上記内部領域との
間のP型ウェルには上記電源幹線Veeに電気的に接続さ
れたP+型拡散層が形成されたことを特徴とする半導体装
置。
An internal region defined by partitioning a P-type semiconductor substrate, an external region surrounding the internal region, and an ECL
An input / output circuit for exchanging electric signals between an external region and the internal region provided including a circuit and a TTL circuit adjacent thereto, and Vcc, Vee, which have different potentials from each other and are provided on the input / output circuit. And a power supply main line of Vss, the input / output circuit is formed on the N-type buried layer formed on the P-type semiconductor substrate, and formed on the N-type buried layer and formed on the P-type semiconductor substrate. A plurality of circuit blocks each having an N-type well surrounded by a P-type well are arranged in an array along a boundary between the internal region and the external region, and the power supply main line is provided in each of the plurality of circuit blocks. And the power supply main line Ve having the lowest potential among the power supply main lines.
e is located between the power supply trunk lines Vcc and Vss, and a P + type electrically connected to the power supply trunk line Vee is provided between the circuit blocks and between the circuit blocks and the internal region in a P-type well. A semiconductor device having a diffusion layer formed thereon.
【請求項2】上記P+型拡散層上にはP+型拡散層の長手方
向にアルミ配線がコンタクトされ、且つ該アルミ配線は
アルミ配線上に形成された上記電源配線Veeに接続され
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導
体装置。
Wherein in the above P + -type diffusion layer aluminum wiring is contact in the longitudinal direction of the P + -type diffusion layer, and that said aluminum wiring is connected to said power supply wiring Vee formed on aluminum wiring The semiconductor device according to claim 1, wherein:
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