DE2722892A1 - Schutzschaltung fuer mos-bauelemente - Google Patents

Schutzschaltung fuer mos-bauelemente

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Description

Dr.-lng. Reimar König · Dipl.-lng. Klaus Bergen Cecilienallee 76 A Düsseldorf 3O Telefon 45ΞΟΟΘ Patentanwälte
18. Mai 1977 31 469 B
RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York. N.Y. 10020 (V.St.A.)
"Schutzschaltung für MOS-Bauelemente"
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einer Dioden aufweisenden Schutzschaltung zur Spannungsbegrenzung an den Anschlüssen von Metall-Oxid-Halbleiterbauelementen. Die Erfindung betrifft ferner eine Schutzschaltung mit Dioden, insbesondere zur Spannungsbegrenzung gegenüber positiven und negativen Überspannungen.
In nach der MOS-Technik hergestellten Bauelementen sind oxidische Isolierschichten vorgesehen, die als Folge von Entladungen statischer Elektrizität zerstörenden Spannungsdurchbrüchen ausgesetzt sein können. Es gibt daher verschiedene Arten von Schutzschaltungen. Diese enthalten im allgemeinen Dioden. Da letztere jedoch bei plötzlichem Anwachsen der Stromstärke freiwerdende Wärme nur beschränkt aufnehmen können, reichen bisherige Schutzschaltungen oft nicht aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Schwächen bekannter Schutzschaltungen zu überwinden, um nach der MOS-Technik hergestellte Halbleiterbauelemente sicherer zu schützen, insbesondere soll die Schutzschaltung sowohl bei positiven als auch bei negativen Überspannungen und höchsten Spannungsbeträgen wirksam sein, unter anderem soll daher die den Wert der Schutzschaltung zum Beispiel
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kennzeichnende Verlustwärme-Aufnahmefähigkeit der letzteren so hoch werden, daß auch steilste Spannungsspitzen sicher von dem zu schützenden Bauelement abgeschirmt werden können. Für das Halbleiterbauelement ist die erfindungsgemäße Lösung im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschrieben. Zu der entsprechenden Schutzschaltung ist die erfindungsgemäße Lösung im Kennzeichen des Patentanspruchs 8 angegeben. Die übrigen Ansprüche enthalten Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung.
In dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement bzw. in der entsprechenden Schaltung ist für eine Polarität möglicher Überspannungen eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode mit erheblichem Spannungsabfall vorgesehen und für die andere Polarität möglicher Überspannung ein Bauelementpaar, bestehend aus Diode und Transistor bereitgestellt. Dieses Bauelementpaar wird so eingeschaltet, daß es Überspannungen der unerwünschten Polarität auch dann praktisch vollständig abschirmt, wenn an der Diode ein Spannungsdurchbruch auftritt. Die Schaltung ist nämlich so aufgebaut, daß bei Spannungsdurchbruch an der Diode der Transistor geöffnet wird, derart, daß nunmehr nicht nur Verlustleistung in der Diode sondern auch die um den Verstärkungsfaktor des Transistors größere Verlustleistung an diesem frei wird. Die Kombination von Dioden und Transistoren stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar.
Anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Inverterkreises mit drei erfindungsgemäßen Schutzschaltungen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein eine erfindungsgemäße Schutzschaltung aufweisendes Bauelement;
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Fig. 3 ein Querschnitt des Bauelements längs der Linie 3-3 von Fig. 2;
Fig. 4 bis 7 Querschnitte eines erfindungsgemäßen Bauelements in verschiedenen Herstellungsstufen; und
Fig. 8 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes erfindungsgemäßes Bauelement.
Fig. 1 zeigt einen komplementär-symmetrischen, in MOS-Technik hergestellten (COS/MOS) Inverter 10, in dem die erfindungsgemäße Schutzschaltung Anwendung findet. Der Inverterkreis 10 enthält einen Feldeffekttransistor 12 mit isoliertem und hochdotiertem Gate (IGFET) mit p-Kanal und einen Feldeffekttransistor 14 mit n-Kanal - ebenfalls vom IGFET-Typ - , deren Gates 11 und 13 verbunden sind und auf die Eingangsklemme 16 des Inverterkreises 10 geschaltet sind. Die Drain-Bereiche 15 und 17 (Senken) der Feldeffekttransistoren 12 und 14 sind verbunden und auf die Ausgangsklemme 18 des Inverterkreises 10 geschaltet. Der Source-Bereich und der Träger des p-Kanal-Feldeffekttransistors 12 sind zusammengeschaltet und mit einer Klemme verbunden, die mit der positiven Versorgungsspannung VDD beaufschlagt sein kann. Der Source-Bereich (Quelle) und der Träger des n-Kanal-Feldeffekttransistörs 14 sind zusammengeschaltet und mit einer Klemme verbunden, die mit der negativen Versorgungsspannung VgS beaufschlagt sein kann. Wenn eine negative Versorgungsspannung nicht verwendet wird, kann Vgg das Erdpotential sein.
Der Inverterkreis 10 enthält ferner drei der erfindungsgemäßen Schutzschaltungen 20, 22 und 24. Letztere liegen erstens zwischen der Eingangsklemme 16 und der Klemme der positiven Versorgungsspannung ν~ρ, zweitens zwischen
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der Ausgangsklemme 18 und der Klemme der positiven Versorgungsspannung Vj-j-p sowie drittens zwischen den Klemmen der positiven und der negativen Versorgungsspannung.
Jede Schutzschaltung 20, 22 und 24 weist eine erste Diode D1, eine zweite Diode D2, einen Widerstand R und einen bipolaren npn-Transistor T auf. Vorzugsweise hat die Diode D1 einen pn~-übergang und die Diode D2 einen pn+-0bergang. Die Anoden der Dioden D1 und D2 und der Kollektor des Transistors T sind miteinander und mit dem das höchste Potential aufweisenden Schaltungsknoten verbunden. Die Kathode der Diode Dp ist mit einer Klemme des Widerstandes R und mit der Basis des Transistors T verbunden. Die Kathode der Diode D1, die andere Klemme des Widerstandes R und der Emitter des Transistors T sind miteinander mit dem anderen zu schützenden Schaltungsknotenpunkt verbunden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist je eine Schutzschaltung zwischen dem Pol der positiven Spannungsversorgung Vjjjj und jedem anderen Pol vorgesehen. Wenn bei Betrieb ein positiver, das Potential V^^ übersteigender Einschaltungs- oder überspannungsimpuls auf die Eingangsklemme 16 gegeben wird, ist die pn~-Diode D1 dadurch in Flußrichtung geöffnet, so daß die Eingangsklemme 16 auf ein Potential eingestellt wird, welches in Folge des Durchlaßspannungsabfalls an der Diode D. größer als ν~~ ist. Der Durchlaßspannungsabfall an der Diode D. ist normalerweise sehr klein im Verhältnis zu der Spannung, die schädlich für die nach der MOS-Technik hergestellten Halbleiterbauelemente ist. Ein negativer Einschaltungs- oder Überspannungsimpuls an der Eingangsklemme 16 sperrt dagegen die Dioden D1 und D2. Es ist dabei eine pn+-Diode Dp mit einer solchen Sperrdurchbruchsspannung ausgewählt, die überschritten wird, bevor die Gateoxidschichten der
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Feldeffekttransistoren 12 und 14 geschädigt werden können. Der bei Eintreten der Sperrdurchbruchsspannung durch die Diode Dp fließende Lawinenstrom beaufschlagt den Basis-Emitter-Ubergang des Transistors T in Durchlaßrichtung, so daß der bipolare Transistor den Strom leitet. Daher kann das negative Potential an der Eingangsklemme 16 dem Betrage nach nicht größer werden als die Sperrdurchbruchsspannung der Diode Dp zuzüglich der Basis-Emitter-Durchlaßspannung des Transistors T. Die Sperrdurchbruchsspannung der Diode D2 wird so gewählt, daß das negative Potential an der Eingangsklemme 16 auf eine Spannung begrenzt ist, die die Feldeffekttransistoren 12 und 14 nicht schädigt. Die Verlustleistung des bipolaren Transistors T ist um den Verstärkungsfaktor β des Transistors T größer als die Verlustleitung der pn+-Diode Dp. Der in Durchlaßrichtung geschaltete bipolare Transistor kann daher mehr Energie aufnehmen als eine in Sperrichtung von einem Lawinenstrom durchflossenen Diode. Die Zusammenschaltung von Transistor T und Diode Dp nimmt daher sicher weit mehr Energie auf, als die Diode Dp es allein könnte.
In ähnlicher Weise sichert die Schutzschaltung 22, daß die Spannung an der Ausgangsklemme 18 mit Rücksicht auf das Potential V^0 nicht positiver werden kann als der Durchlaßspannungsabfall an der Diode D. und nicht negativer werden kann als die Sperrdurchbruchsspannung an der Diode Dp zuzüglich der Basis-Emitter-Durchlaßspannung des Transistors T.
Schließlich stellt die Schutzschaltung 24 sicher, daß die negative Spannungsversorgung auf einen Wert zwischen Vjjp zuzüglich eines Durchlaßspannungsabfalls an der Diode D^ einerseits und auf einen Wert von Vjjp abzüglich der Sperrdurchbruchsspannung der Diode Dp und der Basis-Emitter-
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Spannung des Transistors T andererseits begrenzt wird. Daher schützt die Schaltung 24 das integrierte COS/MOS-Halbleiterbauelement, nämlich den Inverterkreis 10, gegenüber Einschaltstößen bzw. vorübergehenden Überspannungen, die Potentialdifferenzen zwischen den Ausgangsklemmen der Energieversorgung verursachen und die zulässigen Grenzen des integrierten COS/MOS Halbleiterbauelementes überschreiten.
In den Fig. 2 und 3 sind Draufsicht und Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung, zum Beispiel der Schutzschaltung 20, dargestellt. Das erfindungsgemäße Bauelement wird vorzugsweise in einem η-leitenden Träger 26 nach der MOS-Technik gebildet. Die Schutzschaltung 20 weist einen p-leitenden Trog 28 auf, in den ein zentraler p+-leitender Bereich 30, der von einem n+-leitenden Bereich 32 umgeben ist, eindiffundiert ist. Die Bereiche 30 und 32 sind vorzugsweise von einem zweiten p+-leitenden Bereich 34, der als eine Kanalsperre wirkt, umgeben. Der Bereich 34 ist wünschenswert, muß aber nicht Gegenstand der erfindungsgemäßen Schaltung sein. Ein weiterer n+-leitender Bereich 36 umgibt den p-leitenden Trog 28. Vorzugsweise ist der p-leitende Trog 28 vollkommen von dem n+-leitenden Bereich 36 umgeben.
Der Emitter, die Basis und der Kollektor des bipolaren Transistors T bestehen der Reihe nach aus dem zentralen n+-leitenden Bereich 32, dem Material des p-leitenden Trogs 28 und dem n~-leitenden Material des darunterliegenden Trägers 26. Die Kathode der pn"-Diode D1 besteht aus dem n~-leitenden Material des Trägers 26, während ihre Anode durch das p-leitende Material des Trogs 28 gebildet ist. Die Diode D. ist über den zentralen p+-leitenden Bereich 30 und eine Metallschicht 38 mit dem Emitter des Transistors T verbunden. Die pn+-Diode Dp besteht aus dem äußeren ring-
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— »Ρ —
förmigen n+-Bereich 36, der den p-leitenden Trog 28 um gibt. Der Widerstand R ist durch den Körper-Widerstand des schwach p-dotierten Trogs 28 gebildet, der den p+- Bereich 30 von der Anode der Diode D„ trennt. Der Wider stand R ist als Shunt für Kriechströme der pn+-Diode Dp vorgesehen und soll ein ungewolltes Einschalten des Transistors T verhindern. Auf dem n+-Bereich 36 sind ohmisch metallische Kontakte 35 vorgesehen.
Bei der Herstellung von erfindungsgemäß angewendeten COS/ MOS-integrierten Halbleiterschaltungen kann man von einem Halbleiterscheibchen 26 gemäß Fig. 4 ausgehen« Dieses kann aus leicht η-dotiertem Siliziur bestehen, dessen Oberfläche im wesentlichen parallel zu der kristallographischen (100)-Ebene orientiert ist. Auf dieser Oberfläche wird eine Oxidschicht 42 auf irgendeine Weise, z.B. durch thermische Oxidation des Halbleiterscheibchens 26 in einem Ofen auf eine in der MOS-Technik üblichen Art, erzeugt.
Gemäß Fig. 5 wird auf die Oxidschicht 42 eine Fotoresist schicht 44 aufgebracht und in dieser der Bereich für den p-leitenden Trog 28 genau bezeichnet. Nach der Entwicklung der Fotoresistschicht werden die freigelegten Teile der Oxidschicht 42 durch Ätzen beseitigt. Danach wird die Oberfläche des Halbleiterscheibchens 26, vorzugsweise durch Ionenimplantation, mit Akzeptoren, z.B. Bor, do tiert, um eine flache p-leitende Zone 28 S zu bilden.
Nach Entfernen der Fotoresistschicht 24 wird das Halbleiterscheibchen 26 in einen Ofen gesetzt, um die implantierten Dotierungsatome des Bereichs 28 S einzudiffundleren und den p-leitenden Trog 28 zu bilden. Dabei entsteht gleichzeitig wieder die Oxidschicht 42 auf der Oberfläche des
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Halbleiterscheibchens 26. Als nächstes werden mit Hilfe einer zweiten Fotomaske die Zonen begrenzt, in denen die p+-Bereiche 30 und 34 liegen sollen, und es werden in diese Zonen Akzeptordotierstoffe implantiert oder eindiffundiert, wodurch sich die Konfiguration gemäß Fig. 6 ergibt.
Gemäß Fig. 7 ist die Oxidschicht 42 erneut auf der Oberfläche des Halbleiterscheibchens 26 erzeugt und auf diese eine Fotoresistschicht 26 aufgebracht worden. Es wird dann eine dritte Fotomaske zum Festlegen der Zonen benutzt, an denen Donator-Dotierstoffe in das Halbleiterscheibchen eindiffundiert werden sollen, um die n+-Bereiche 32 und 36 zu bilden. Nachdem diese Diffusion ausgeführt worden ist, werden die Fotoresist- und Oxidschichten 46 und 42 entfernt, und es wird eine neue Oxidschicht 42 auf der ganzen Oberfläche des Halbleiterscheibchens 26 hergestellt.
In einem nächsten Verfahrensschritt werden eine neue Fotoresistschicht und eine vierte Fotomaske dazu benutzt, Kontaktierungsöffnungen in der Oxidschicht 42 zu erzeugen. Es wird dann auf die ganze Oxid^-Gberfläche eine Metallschicht aufgebracht und schließlich werden mit einer Fotoresistschicht und einer fünften Fotomaske in der Metallschicht die Anschlußleitungen festgelegt, um die gewünschte Schaltung herzustellen.
Die Erfindung ist bisher anhand der Fig. 1 bis 7 beschrieben worden. Natürlich sind hierbei zahlreiche dem Fachmann der Halbleitertechnik geläufige Abwandlungen möglich, ohne den Sinn und Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann in der Schutzschaltung ein pnp-Transistor anstelle des npn-Transistors verwendet werden. Dann sind die Anoden und Kathoden der Dioden D. und D2 auszu-
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wechseln und die Schutzschaltung ist zwischen den mit dem negativen Potential der integrierten Schaltung verbundenen Schaltungsknoten und den anderen gegen Überspannungen zu schützenden Klemmen des integrierten Bauelementes einzuschalten.
Es können auch weitere Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung ist das Bauelement 50 gemäß Fig. 8. Dieses weist einen η-leitenden Träger mit einem darin gebildeten p-leitenden Trog 54 auf. An der Grenze zwischen dem p-leitenden Trog 54 und einem ^-Bereich 56 ist ein pn-übergang 58 gebildet. Da dieses Bauelement nicht in der Draufsicht dargestellt ist, sei bemerkt, daß der Bereich 56 nicht rund um den Trog 54 sondern nur angrenzend an eine Seite des p-leitenden Trogs liegt. Ein zweiter n+-Bereich 60 erstreckt sich von der Oberfläche in den p-leitenden Trog 54 hinein und bildet einen pn-übergang 62 mit letzterem. Auf der dem n+-Bereich 56 abgewandten Seite des n+-Bereichs 60 ist dieser zusammen mit dem p-leitenden Trog 54 mit leitendem Material 64 elektrisch kontaktiert. Daher ist der Teil des Trogs 54, der durch das Material 64 kontaktiert ist, gegenüber dem n+- Bereich 56 durch den n+-Bereich 60 isoliert.
Fig. 8 zeigt auch ein schematisches Schaltbild der Schutzschaltung. Der Kontakt 64 ist auf der Seite des n+-Bereichs 60 angebracht, die dem n+-Bereich 56 angewandt ist, um einen Widerstand R herzustellen, welcher zum allergrößten Teil von dem unter dem n+-Bereich 60 liegenden Teil des p-leitenden Troges 54 herrührt. Wenn auch das Bauelement gemäß Fig. 8 nicht ganz so gut funktionieren mag wie das bevorzugte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 7, ist
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diese Alternative doch beschrieben worden, um zu zeigen, daß man Änderungen vorsehen kann ohne den Sinn oder den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Claims (10)

  1. 2722392
    RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
    Patentansprüche;
    \Λ .JHalbleiterbauelement mit einer Dioden aufweisenden Schutzschaltung zur Spannungsbegrenzung an den Anschlüssen von Metall-Oxid-Halbleiterbauelementen, dadurch gekennzeichnet , daß ein halbleitender Träger (26) des einen ,ersten Leitungstyps (n) vorgesehen ist, daß im Träger (26) ein sich von dessen Oberfläche aus in diesen hinein erstreckender Trog (28) des anderen, zweiten Leitungstyps (p) gebildet ist, daß im Trog (28) ein erster, von der Oberfläche aus in diesen hineinreichender Bereich (32) vom ersten Leitungstyp (n) und ein zweiter sich auch in den Träger (26) hineinerstreckender, höher als der Träger dotierter Bereich (36) vom ersten Leitungstyp (n) vorgesehen sind, daß der zweite Bereich (36) einen ersten elektrischen Anschluß (35) aufweist, daß dem genannten ersten Bereich (32) und einem Kontaktbereich (30) des Trogs (28) ein weiterer, zweiter elektrischer Anschluß (38) zugeordnet sind und daß der Kontaktbereich (30) des Trogs (28) durch den ersten Bereich (32) gegenüber dem zweiten Bereich (36) isoliert ist.
  2. 2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Anschluß (38) einen dritten, sich von der Oberfläche des Trogs (28) in diesen hineinerstreckenden, höher als der Trog dotierten Bereich (30) vom zweiten Leitungstyp (pn) umfaßt.
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    ORIGINAL INSPECTED
  3. 3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der den Kontaktbereich des Trogs (28) darstellende dritte Bereich (30) von dem ersten Bereich (32) des Trogs umgeben ist.
  4. 4. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet , daß im Trog (28) ein vierter, sich von der Oberfläche des Trogs in diesen hineinerstreckender und höher als der Trog dotierter Bereich (34) vorgesehen ist und daß dieser vierte Bereich (34) den ersten Bereich (32) umgibt.
  5. 5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Bereich (36) des Trogs den vierten Bereich (34) umgibt.
  6. 6. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (26) aus schwach dotiertem n-leitenden Material besteht.
  7. 7. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (26) aus schwach dotiertem p-leitendem Material besteht.
  8. 8. Schutzschaltung mit Dioden, insbesondere zur Spannungsbegrenzung gegenüber positiven und negativen Überspannungen, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Diode (D^) und eine zweite Diode (Dp) sowie ein Widerstand (R) und ein npn-Transistor (T) vorgesehen sind, daß die Kathoden der Dioden (D-, Dp) miteinander verbunden und auf den Kollektor des Transistors (T) ge-
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    schaltet sind, daß die Anode der ersten Diode (D.) und der Emitter des Transistors (T) gemeinsam mit einem Pol des Widerstandes (R) verbunden sind, daß der andere Pol des Widerstandes (R) und die Anode der zweiten Diode (Dg) gemeinsam mit der Basis des Transistors (T) ver bunden sind und daß die Bauelemente so ausgelegt sind, daß zwischen Kollektor und Emitter des Transistors (T) nur ein vorbestimmter Spannungsbereich abfallen kann.
  9. 9.Schutzschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kathode der ersten Diode (D1 ) aus schwach dotiertem η-leitenden Material besteht.
  10. 10. Schutzschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kathode der zweiten Diode (D_) aus so hoch dotiertem n-leitendem Material besteht, daß sie eine vorbestimmte Sperrdurch- bruchspannung aufweist.
    9 fu 709849/095?
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SE (1) SE7705500L (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130412A1 (de) * 1983-06-30 1985-01-09 Fujitsu Limited Halbleitervorrichtung mit einer Schutzschaltung
EP0488340A1 (de) * 1990-11-30 1992-06-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Halbleiterbauelement mit einer Eingangsschutzschaltung
US5684321A (en) * 1994-11-10 1997-11-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having an input protection circuit
US5936282A (en) * 1994-04-13 1999-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having input protection circuit

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2374742A1 (fr) * 1976-12-20 1978-07-13 Radiotechnique Compelec Transistor multicouche pour tensions elevees et son procede de fabrication
JPS574431Y2 (de) * 1977-05-20 1982-01-27
US4276555A (en) * 1978-07-13 1981-06-30 International Business Machines Corporation Controlled avalanche voltage transistor and magnetic sensor
US4264941A (en) * 1979-02-14 1981-04-28 National Semiconductor Corporation Protective circuit for insulated gate field effect transistor integrated circuits
US4295176A (en) * 1979-09-04 1981-10-13 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Semiconductor integrated circuit protection arrangement
SE8105041L (sv) * 1981-08-25 1983-02-26 Ericsson Telefon Ab L M Planartransistor med integrerat overspenningsskydd
JPS5967670A (ja) * 1982-10-12 1984-04-17 Toshiba Corp 半導体装置
JPS6068721A (ja) * 1983-09-22 1985-04-19 Fujitsu Ltd Ｅｃｌ回路
JPS60231356A (ja) * 1984-04-28 1985-11-16 Mitsubishi Electric Corp 相補形金属酸化膜半導体集積回路装置
JPS6153761A (ja) * 1984-08-24 1986-03-17 Hitachi Ltd 半導体装置
US4757363A (en) * 1984-09-14 1988-07-12 Harris Corporation ESD protection network for IGFET circuits with SCR prevention guard rings
GB2185621B (en) * 1985-10-29 1988-12-14 Plessey Co Plc Protection structures
US4990976A (en) * 1987-11-24 1991-02-05 Nec Corporation Semiconductor device including a field effect transistor having a protective diode between source and drain thereof
DE69022726T2 (de) * 1989-05-17 1996-03-07 Sarnoff David Res Center Scr-schutzanordnung mit niedriger zündspannung und struktur.
US5072273A (en) * 1990-05-04 1991-12-10 David Sarnoff Research Center, Inc. Low trigger voltage SCR protection device and structure
US5274262A (en) * 1989-05-17 1993-12-28 David Sarnoff Research Center, Inc. SCR protection structure and circuit with reduced trigger voltage
US5247201A (en) * 1990-02-15 1993-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Input protection structure for integrated circuits
US5359211A (en) * 1991-07-18 1994-10-25 Harris Corporation High voltage protection using SCRs
FR2687009B1 (fr) * 1992-01-31 1994-04-29 Sgs Thomson Microelectronics Composant de protection pour circuit automobile.
US5446302A (en) * 1993-12-14 1995-08-29 Analog Devices, Incorporated Integrated circuit with diode-connected transistor for reducing ESD damage
US5607867A (en) * 1994-07-15 1997-03-04 Texas Instruments Incorporated Method of forming a controlled low collector breakdown voltage transistor for ESD protection circuits
US5789785A (en) * 1995-02-28 1998-08-04 Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. Device for the protection of an integrated circuit against electrostatic discharges
US5629544A (en) * 1995-04-25 1997-05-13 International Business Machines Corporation Semiconductor diode with silicide films and trench isolation
US5731941A (en) * 1995-09-08 1998-03-24 International Business Machines Corporation Electrostatic discharge suppression circuit employing trench capacitor
AU6388796A (en) * 1995-09-11 1997-04-01 Analog Devices, Inc. Electrostatic discharge protection network and method
US5663860A (en) * 1996-06-28 1997-09-02 Harris Corporation High voltage protection circuits
KR100214566B1 (ko) * 1997-04-22 1999-08-02 구본준 입력 보호회로
TW399337B (en) * 1998-06-09 2000-07-21 Koninkl Philips Electronics Nv Semiconductor device
GB2388259B (en) * 2002-04-30 2006-03-29 Zarlink Semiconductor Inc Compact high voltage ESD protection diode
US20040028675A1 (en) * 2001-12-07 2004-02-12 Zarlink Semiconductor Ab Compositions for the treatment of lupus
DE102004007972B3 (de) * 2004-02-18 2005-09-01 Infineon Technologies Ag Halbleiterstruktur zum Schutz von integrierten Schaltungen vor ESD-Pulsen
US8557657B1 (en) * 2012-05-18 2013-10-15 International Business Machines Corporation Retrograde substrate for deep trench capacitors
US10411086B2 (en) 2014-04-07 2019-09-10 Semiconductor Components Industries, Llc High voltage capacitor and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS468255B1 (de) * 1967-11-13 1971-03-02
US3739238A (en) * 1969-09-24 1973-06-12 Tokyo Shibaura Electric Co Semiconductor device with a field effect transistor
US3806773A (en) * 1971-07-17 1974-04-23 Sony Corp Field effect transistor having back-to-back diodes connected to the gate electrode and having a protective layer between the source and the diodes to prevent thyristor action
US3787717A (en) * 1971-12-09 1974-01-22 Ibm Over voltage protection circuit lateral bipolar transistor with gated collector junction

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130412A1 (de) * 1983-06-30 1985-01-09 Fujitsu Limited Halbleitervorrichtung mit einer Schutzschaltung
US4720737A (en) * 1983-06-30 1988-01-19 Fujitsu Limited Semiconductor device having a protection circuit with lateral bipolar transistor
EP0488340A1 (de) * 1990-11-30 1992-06-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Halbleiterbauelement mit einer Eingangsschutzschaltung
US5594265A (en) * 1990-11-30 1997-01-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Input protection circuit formed in a semiconductor substrate
US5949109A (en) * 1990-11-30 1999-09-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having input protection circuit
US5936282A (en) * 1994-04-13 1999-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having input protection circuit
US5684321A (en) * 1994-11-10 1997-11-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having an input protection circuit

Also Published As

Publication number Publication date
SE7705500L (sv) 1977-11-25
JPS5519069B2 (de) 1980-05-23
US4100561A (en) 1978-07-11
JPS52144282A (en) 1977-12-01
GB1555155A (en) 1979-11-07

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