JP2001351988A - Protection circuit - Google Patents

Protection circuit

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JP2001351988A
JP2001351988A JP2000167906A JP2000167906A JP2001351988A JP 2001351988 A JP2001351988 A JP 2001351988A JP 2000167906 A JP2000167906 A JP 2000167906A JP 2000167906 A JP2000167906 A JP 2000167906A JP 2001351988 A JP2001351988 A JP 2001351988A
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impurity diffusion
diffusion region
region
protection circuit
electrode
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JP2000167906A
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Yoichi Sato
洋一 佐藤
Yasunori Tanaka
康規 田中
Hiroaki Suzuki
宏明 鈴木
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protection circuit that can prevent a signal inputted from the outside, when a power supply is off form flowing into the power supply and does not cause resistance against electrostatic breakdown to decrease. SOLUTION: This protection circuit is provided with a first conductivity impurity diffusion region 155, a first conductivity impurity diffusion region 156 that is located while being separated by a first conductivity channel region to the impurity diffusion region 155, an electrode 113 that is located while being separated by an insulating film facing the first channel region, a second conductivity impurity diffusion region 152 with high concentration being adjacent to the impurity diffusion region 156, a first conductivity impurity diffusion region 157 adjacent to the impurity diffusion region 152, a first conductivity impurity diffusion region 158 that is located, being separated by the first conductivity second channel region to the impurity diffusion region 157, and an electrode 133 that is located, being separated by the insulating film facing the second region. In the protection circuit, the impurity diffusion region 155 and the impurity diffusion region 58 are connected, the impurity diffusion region 156 and the electrode 133 are connected, and the impurity diffusion region 152 and the impurity diffusion region 157 are connected to the electrode 113.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気等による正
・負の過剰電圧から回路を保護し、かつ電源に電圧が印
加されていないときに外部から信号が入力された場合で
あっても電源に電流が流れることを防止しうる保護回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for protecting a circuit from positive / negative excessive voltages due to static electricity or the like, and a power supply even when a signal is externally input when no voltage is applied to the power supply. The present invention relates to a protection circuit that can prevent a current from flowing through the protection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、半導体集積回路等には、静電
放電による静電破壊から回路装置を保護するための保護
回路が搭載されている。しかし、近年の半導体装置の集
積度の上昇は、素子の微細化を促進し、回路の静電破壊
耐性の低下を招いている。このため、保護回路の高性能
化が重要視されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a protection circuit for protecting a circuit device from electrostatic breakdown due to electrostatic discharge is mounted on a semiconductor integrated circuit or the like. However, an increase in the degree of integration of semiconductor devices in recent years has promoted miniaturization of elements and has caused a decrease in electrostatic breakdown resistance of circuits. For this reason, high performance of the protection circuit is regarded as important.

【0003】図4に、MOSトランジスタを使用した従
来の保護回路の一例を示す。この保護回路は、図4に示
すように、入力端子1から印加された静電気を効果的に
逃がすために、入力端子1と電源(VCC)3との間、
入力端子1とグランド(GND)5との間にそれぞれ保
護回路を配置する。入力端子1と電源(VCC)3との
間にはPチャネルMOS保護回路7、入力端子1とグラ
ンド(GND)5との間にはNチャネルMOS保護回路
9を使用する。
FIG. 4 shows an example of a conventional protection circuit using MOS transistors. As shown in FIG. 4, this protection circuit is provided between the input terminal 1 and the power supply (VCC) 3 in order to effectively release static electricity applied from the input terminal 1.
A protection circuit is arranged between the input terminal 1 and the ground (GND) 5. A P-channel MOS protection circuit 7 is used between the input terminal 1 and the power supply (VCC) 3, and an N-channel MOS protection circuit 9 is used between the input terminal 1 and the ground (GND) 5.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示す保
護回路は、電源3がオフの時に入力端子1に他のLSI
(図示せず)から信号が加わると(電源がオフ状態の
時、電源の電圧は0Vと仮定する。)、電源3に電流が
流れたり、LSI(図示せず)を破壊したりすることが
ある。
However, the protection circuit shown in FIG. 4 has another LSI connected to the input terminal 1 when the power supply 3 is off.
When a signal is applied from the power supply (not shown) (when the power supply is off, the voltage of the power supply is assumed to be 0 V), a current may flow to the power supply 3 or the LSI (not shown) may be destroyed. is there.

【0005】これを防止するために、PチャネルMOS
保護回路7を配置しない場合がある。つまり、図5に示
すように、入力端子1とグランド5との間にのみNチャ
ネルMOS保護回路9を配置する。
In order to prevent this, a P-channel MOS
The protection circuit 7 may not be provided. That is, as shown in FIG. 5, the N-channel MOS protection circuit 9 is arranged only between the input terminal 1 and the ground 5.

【0006】しかし、この場合は、電源3への電流の流
れ込みは防止できるが、静電破壊に対する耐性が低下し
てしまうという欠点がある。
However, in this case, although the current can be prevented from flowing into the power supply 3, there is a drawback that the resistance to electrostatic breakdown is reduced.

【0007】電源への電流の流れ込みと、静電破壊に対
する耐性低下とを防止するために、図6に示すように、
入力端子1と電源3との間にNチャネルMOS保護回路
13を配置し、入力端子1とグランド5との間にNチャ
ネルMOS保護回路9を配置する場合がある。これによ
り、電源3への電流の流れ込みを防止しながら、静電破
壊に対する耐性を向上させることができる。
As shown in FIG. 6, in order to prevent a current from flowing into a power supply and a decrease in resistance to electrostatic breakdown, as shown in FIG.
There is a case where an N-channel MOS protection circuit 13 is arranged between the input terminal 1 and the power supply 3 and an N-channel MOS protection circuit 9 is arranged between the input terminal 1 and the ground 5. Thereby, it is possible to improve the resistance to the electrostatic breakdown while preventing the current from flowing into the power supply 3.

【0008】しかし、この場合は、NチャネルMOSト
ランジスタを多く使用することになり、保護回路の面積
が増加してしまう。
However, in this case, many N-channel MOS transistors are used, and the area of the protection circuit increases.

【0009】そこで、本発明は、前記した課題を解決す
べくなされたものであり、電源への電流の流れ込み、静
電破壊に対する耐性低下、及び保護回路の面積増加の全
てを防止可能な保護回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a protection circuit capable of preventing all of a current from flowing into a power supply, a reduction in resistance to electrostatic breakdown, and an increase in the area of the protection circuit. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、(1)
第1導電型の半導体基板内に位置する第2導電型のフロ
ーティングウェル領域と、(2)前記フローティングウ
ェル領域表面に位置する第1導電型の第1の不純物拡散
領域と、(3)前記フローティングウェル領域表面に位
置し、かつ前記第1の不純物拡散領域に対して第1導電
型の第1のチャネル領域を隔てて位置する第1導電型の
第2の不純物拡散領域と、(4)前記第1のチャネル領
域に対向して絶縁膜を隔てて位置する第1の電極と、
(5)前記フローティングウェル領域表面に位置し、か
つ前記第2の不純物拡散領域に隣接する高濃度の第2導
電型の第3の不純物拡散領域と、(6)前記フローティ
ングウェル領域表面に位置し、かつ前記第3の不純物拡
散領域に隣接する第1導電型の第4の不純物拡散領域
と、(7)前記フローティングウェル領域表面に位置
し、かつ前記第4の不純物拡散領域に対して第1導電型
の第2のチャネル領域を隔てて位置する第1導電型の第
5の不純物拡散領域と、(8)前記第2のチャネル領域
に対向して絶縁膜を隔てて位置する第2の電極とを備
え、(9)前記第1の不純物拡散領域と前記第5の不純
物拡散領域が接続され、(10)前記第2の不純物拡散
領域と前記第2の電極が接続され、(11)前記第3の
不純物拡散領域と前記第4の不純物拡散領域が前記第1
の電極に接続されていることにある。
The feature of the present invention is that (1)
A floating well region of a second conductivity type located in a semiconductor substrate of a first conductivity type; (2) a first impurity diffusion region of a first conductivity type located on a surface of the floating well region; (4) a second impurity diffusion region of the first conductivity type located on the surface of the well region and separated by a first channel region of the first conductivity type with respect to the first impurity diffusion region; A first electrode located opposite to the first channel region with an insulating film interposed therebetween;
(5) a high-concentration third impurity diffusion region of the second conductivity type located on the surface of the floating well region and adjacent to the second impurity diffusion region; and (6) located on the surface of the floating well region. And a fourth impurity diffusion region of a first conductivity type adjacent to the third impurity diffusion region; and (7) a first impurity diffusion region located on the surface of the floating well region and having a first position with respect to the fourth impurity diffusion region. A fifth impurity diffusion region of the first conductivity type located across the second channel region of the conductivity type, and (8) a second electrode located opposite the second channel region with the insulation film therebetween. (9) the first impurity diffusion region is connected to the fifth impurity diffusion region, (10) the second impurity diffusion region is connected to the second electrode, and (11) the A third impurity diffusion region and the third impurity diffusion region; The impurity diffusion region of the first
Is connected to the electrodes.

【0011】本発明の他の特徴は、(1)前記第1の不
純物拡散領域及び前記第5の不純物拡散領域が入力端子
及び入力回路に接続され、(2)前記第2の不純物拡散
領域及び前記第2の電極が電源に接続されていることに
ある。
Another feature of the present invention is that (1) the first impurity diffusion region and the fifth impurity diffusion region are connected to an input terminal and an input circuit, and (2) the second impurity diffusion region and The second electrode is connected to a power supply.

【0012】本発明の他の特徴は、(1)前記第1の不
純物拡散領域、前記第1のチャネル領域、前記第1の電
極、及び前記第2の不純物拡散領域が第1のMOSトラ
ンジスタを形成し、(2)前記第4の不純物拡散領域、
前記第2のチャネル領域、前記第2の電極、及び前記第
5の不純物拡散領域が第2のMOSトランジスタを形成
し、(3)前記第1のMOSトランジスタと前記第2の
MOSトランジスタが、前記第3の不純物拡散領域を隔
てて位置することにある。
Another feature of the present invention is that (1) the first impurity diffusion region, the first channel region, the first electrode, and the second impurity diffusion region form a first MOS transistor. (2) the fourth impurity diffusion region,
The second channel region, the second electrode, and the fifth impurity diffusion region form a second MOS transistor, and (3) the first MOS transistor and the second MOS transistor The third impurity diffusion region is located apart from the third impurity diffusion region.

【0013】本発明の他の特徴は、前記第1導電型がP
型であり、前記第2導電型がN型であることにある。
Another feature of the present invention is that the first conductivity type is P
And the second conductivity type is an N-type.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1〜図3は本発明の一実施形態を示し、
図1はNチャネルMOS保護回路90、及びフローティ
ングNウェル内にPチャネルMOSトランジスタが配置
された保護回路100を含む回路の全体図、図2は保護
回路100の断面図、図3は保護回路の適用例の概念図
である。
1 to 3 show one embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an overall view of a circuit including an N-channel MOS protection circuit 90 and a protection circuit 100 in which a P-channel MOS transistor is arranged in a floating N well. FIG. 2 is a sectional view of the protection circuit 100. FIG. It is a conceptual diagram of an application example.

【0016】図1において、入力端子1と電源3との間
に保護回路100が配置され、入力端子1とグランド5
との間にNチャネルMOS保護回路90が配置される。
保護回路100は、フローティングNウェル150と、
PチャネルMOSトランジスタ110と、PチャネルM
OSトランジスタ130とを備える。
In FIG. 1, a protection circuit 100 is arranged between an input terminal 1 and a power supply 3, and the input terminal 1 is connected to a ground 5.
An N channel MOS protection circuit 90 is arranged between the two.
The protection circuit 100 includes a floating N-well 150,
P channel MOS transistor 110 and P channel M
An OS transistor 130.

【0017】図2において、フローティングNウェル1
50内には、高濃度のN型不純物拡散領域151,15
2,153と、高濃度のP型不純物拡散領域155,1
56,157,158が形成されている。
In FIG. 2, a floating N well 1
50, high-concentration N-type impurity diffusion regions 151, 15
2,153 and the high-concentration P-type impurity diffusion regions 155,1
56, 157 and 158 are formed.

【0018】また、P型不純物拡散領域155,158
は、入力端子1と入力回路11に接続されている。P型
不純物拡散領域156と電極133は、電源3に接続さ
れている。N型不純物拡散領域152とP型不純物拡散
領域157は、電極113に接続されている。
Further, P-type impurity diffusion regions 155, 158
Are connected to the input terminal 1 and the input circuit 11. The P-type impurity diffusion region 156 and the electrode 133 are connected to the power supply 3. N-type impurity diffusion region 152 and P-type impurity diffusion region 157 are connected to electrode 113.

【0019】そして、P型不純物拡散領域155,15
6と電極113は、P型不純物拡散領域156をソー
ス、電極113をゲート、P型不純物拡散領域155を
ドレインとするPチャネルMOS110を形成する。
Then, the P-type impurity diffusion regions 155, 15
6 and the electrode 113 form a P-channel MOS 110 using the P-type impurity diffusion region 156 as a source, the electrode 113 as a gate, and the P-type impurity diffusion region 155 as a drain.

【0020】また、P型不純物拡散領域157,158
と電極133は、P型不純物拡散領域157をソース、
電極133をゲート、P型不純物拡散領域158をドレ
インとするPチャネルMOS130を形成する。
Further, P-type impurity diffusion regions 157 and 158
And the electrode 133 have a P-type impurity diffusion region 157 as a source,
A P-channel MOS 130 is formed using the electrode 133 as a gate and the P-type impurity diffusion region 158 as a drain.

【0021】(1)入力端子1に静電気が印加された場
合、PチャネルMOS110は、静電破壊対策用の保護
回路として動作する。つまり、入力端子1に印加された
静電気は、PチャネルMOS110を経由して電源3に
流れる。
(1) When static electricity is applied to the input terminal 1, the P-channel MOS 110 operates as a protection circuit for preventing electrostatic breakdown. That is, the static electricity applied to the input terminal 1 flows to the power supply 3 via the P-channel MOS 110.

【0022】(2)次に、電源3に電圧が印加されてい
ないが、入力端子1に他のLSI(図示せず)から信号
が入力される場合について説明する。
(2) Next, a case where no voltage is applied to the power supply 3 but a signal is input to the input terminal 1 from another LSI (not shown) will be described.

【0023】(21)入力端子1がPチャネルMOSト
ランジスタ130の素子閾値電圧未満のとき、P型不純
物拡散領域158からフローティングNウェル150へ
電流は流れない。つまり、入力端子1に入力された信号
は入力回路11へ流れる。
(21) When the input terminal 1 is lower than the element threshold voltage of the P-channel MOS transistor 130, no current flows from the P-type impurity diffusion region 158 to the floating N well 150. That is, the signal input to the input terminal 1 flows to the input circuit 11.

【0024】(22)入力端子1がPチャネルMOSト
ランジスタ130の素子閾値電圧以上のとき、P型不純
物拡散領域158からフローティングNウェル150へ
電流が流れ、フローティングNウェル150は入力端子
1に入力された電圧に上昇する。さらに、フローティン
グNウェル150からN型不純物拡散領域152へ、N
型不純物拡散領域152から電極113へ電流が流れ
る。これによって、P型不純物拡散領域158と、フロ
ーティングNウェル150と、N型不純物拡散領域15
2と、電極113が同電位となる。
(22) When the input terminal 1 is equal to or higher than the element threshold voltage of the P-channel MOS transistor 130, a current flows from the P-type impurity diffusion region 158 to the floating N well 150, and the floating N well 150 is input to the input terminal 1. Voltage rises. Further, the N-type impurity diffusion region 152
Current flows from type impurity diffusion region 152 to electrode 113. Thereby, the P-type impurity diffusion region 158, the floating N well 150, and the N-type impurity diffusion region 15
2 and the electrode 113 have the same potential.

【0025】また、P型不純物拡散領域155はP型不
純物拡散領域158と同電位であることから、電極11
3とP型不純物拡散領域155とフローティングNウェ
ル150が同電位となる。また、電源3がオフであるか
ら、P型不純物拡散領域156は0ボルトである。
Since the P-type impurity diffusion region 155 has the same potential as the P-type impurity diffusion region 158,
3, the P-type impurity diffusion region 155 and the floating N well 150 have the same potential. Since the power supply 3 is off, the voltage of the P-type impurity diffusion region 156 is 0 volt.

【0026】つまり、PチャネルMOSトランジスタ1
10のゲートと、ドレインと、Nウェルが同電位である
ため、PチャネルMOSトランジスタ110はオフであ
る。よって、入力端子1から電源3への電流経路は存在
しないため、入力端子1に入力された信号は入力回路1
1へ流れる。
That is, the P-channel MOS transistor 1
Since the gate, drain, and N-well of 10 have the same potential, P-channel MOS transistor 110 is off. Therefore, since there is no current path from the input terminal 1 to the power supply 3, the signal input to the input terminal 1
Flow to 1.

【0027】従って、電源3がオフのときに入力端子1
に他のLSIから信号が入力されても、電源3に電流が
流れることを防止できる。
Therefore, when the power supply 3 is off, the input terminal 1
Current can be prevented from flowing to the power supply 3 even if a signal is input from another LSI.

【0028】(3)次に、電源3に電圧が印加されてお
り、かつ入力端子1に他のLSIから電源3の電圧以上
の電圧を有する信号が入力される場合について説明す
る。
(3) Next, a case where a voltage is applied to the power supply 3 and a signal having a voltage higher than the voltage of the power supply 3 is input to the input terminal 1 from another LSI will be described.

【0029】(31)入力端子1が、電源3の電圧以上
であるが、PチャネルMOSトランジスタ130の素子
閾値電圧未満のとき、P型不純物拡散領域158からフ
ローティングNウェル150へ電流は流れない。つま
り、入力端子1に入力された信号は入力回路11へ流れ
る。
(31) When the input terminal 1 is higher than the voltage of the power supply 3 but lower than the element threshold voltage of the P-channel MOS transistor 130, no current flows from the P-type impurity diffusion region 158 to the floating N well 150. That is, the signal input to the input terminal 1 flows to the input circuit 11.

【0030】(32)入力端子1が、電源3の電圧以上
であり、かつPチャネルMOSトランジスタ130の素
子閾値電圧以上のとき、P型不純物拡散領域158から
フローティングNウェル150へ電流が流れ、フローテ
ィングNウェル150は入力端子1に入力された電圧に
上昇する。さらに、フローティングNウェル150から
N型不純物拡散領域152へ、N型不純物拡散領域15
2から電極113へ電流が流れる。これによって、P型
不純物拡散領域158と、フローティングNウェル15
0と、N型不純物拡散領域152と、電極113が同電
位となる。
(32) When the input terminal 1 is equal to or higher than the voltage of the power supply 3 and equal to or higher than the element threshold voltage of the P-channel MOS transistor 130, a current flows from the P-type impurity diffusion region 158 to the floating N well 150, N well 150 rises to the voltage input to input terminal 1. Further, the N-type impurity diffusion region 15 is transferred from the floating N-well 150 to the N-type impurity diffusion region 152.
A current flows from 2 to the electrode 113. Thereby, the P-type impurity diffusion region 158 and the floating N well 15
0, the N-type impurity diffusion region 152, and the electrode 113 have the same potential.

【0031】また、P型不純物拡散領域155はP型不
純物拡散領域158と同電位であることから、電極11
3とP型不純物拡散領域155とフローティングNウェ
ル150が同電位となる。また、P型不純物拡散領域1
56は電源3と同電位である。
Since the P-type impurity diffusion region 155 has the same potential as the P-type impurity diffusion region 158,
3, the P-type impurity diffusion region 155 and the floating N well 150 have the same potential. Further, the P-type impurity diffusion region 1
56 has the same potential as the power supply 3.

【0032】つまり、PチャネルMOSトランジスタ1
10のゲートと、ドレインと、Nウェルが同電位である
ため、PチャネルMOSトランジスタ110はオフであ
る。よって、入力端子1から電源3への電流経路は存在
しないため、入力端子1に入力された信号は入力回路1
1へ流れる。
That is, the P-channel MOS transistor 1
Since the gate, drain, and N-well of 10 have the same potential, P-channel MOS transistor 110 is off. Therefore, since there is no current path from the input terminal 1 to the power supply 3, the signal input to the input terminal 1
Flow to 1.

【0033】よって、電源3に電圧が印加されていると
きに入力端子1に他のLSIから信号が入力されても、
電源3に電流が流れることを防止できる。
Therefore, even if a signal is input to the input terminal 1 from another LSI while a voltage is applied to the power supply 3,
Current can be prevented from flowing through the power supply 3.

【0034】つまり、本実施形態の保護回路によれば、
(1)PチャネルMOSトランジスタ110によって静
電破壊を防止でき、かつ(2)電源3がオフのときに信
号が入力された場合であっても、電源3への電流の流
入、及びLSI(図示せず)の破壊を防止できる。
That is, according to the protection circuit of this embodiment,
(1) Electrostatic breakdown can be prevented by the P-channel MOS transistor 110, and (2) Even when a signal is input when the power supply 3 is off, current flows into the power supply 3 and an LSI (FIG. (Not shown) can be prevented.

【0035】かかる実施形態の保護回路は、例えば図3
に示すような、3V電源のLSI(図示せず)が、5V
入力回路200を有しているLSI間の異電位インター
フェースにおける保護回路として有効である。
The protection circuit of this embodiment is, for example, shown in FIG.
The 3V power supply LSI (not shown) as shown in FIG.
It is effective as a protection circuit in a different potential interface between LSIs having the input circuit 200.

【0036】また、特定用途向け集積回路(ASIC)
の構成方法の1つであるゲートアレイ方式ではトランジ
スタだけを予め作っておき、目的に合わせてトランジス
タ間の配線パターンを変える。つまり、保護回路として
使用しうるPチャネルMOSトランジスタとNチャネル
MOSトランジスタの数が予め決まっていることが多
い。
[0036] Application specific integrated circuits (ASICs)
In the gate array method, which is one of the configuration methods, only transistors are prepared in advance, and the wiring pattern between the transistors is changed according to the purpose. That is, the number of P-channel MOS transistors and N-channel MOS transistors that can be used as a protection circuit is often determined in advance.

【0037】図5に示した従来技術をゲートアレイ方式
のASICに適用すると、保護回路用として作られたP
チャネルMOSトランジスタに何ら配線がされない。つ
まり保護回路用として作られた全てのPチャネルMOS
トランジスタが一切使用されないという無駄が生じてし
まう。
When the prior art shown in FIG. 5 is applied to a gate array type ASIC, a P
No wiring is made to the channel MOS transistor. That is, all the P-channel MOSs made for the protection circuit
There is a waste that no transistor is used.

【0038】また、図6に示した従来技術をゲートアレ
イ方式のASICに適用すると、電源側保護回路とグラ
ンド側保護回路の両方にNチャネルMOSトランジスタ
を使用するため、グランド側保護回路にのみNチャネル
MOSトランジスタを使用する場合に比べて、使用可能
なNチャネルMOSトランジスタの数が半分になってし
まう。このため、全てのNチャネルMOSトランジスタ
をグランド側保護回路に使用する場合に比べて、耐性が
半分程度に低下してしまう。
When the conventional technique shown in FIG. 6 is applied to a gate array type ASIC, N-channel MOS transistors are used for both the power supply side protection circuit and the ground side protection circuit. The number of N-channel MOS transistors that can be used is halved compared to the case where channel MOS transistors are used. Therefore, the durability is reduced to about half as compared with the case where all the N-channel MOS transistors are used for the ground-side protection circuit.

【0039】しかし、本実施形態の保護回路は、(1)
PチャネルMOSトランジスタを無駄にすることなく電
源側保護回路として使用し、(2)また、全てのNチャ
ネルMOSトランジスタをグランド側保護回路として使
用しうるため、グランド側の耐性低下を招くこともな
い。
However, the protection circuit according to the present embodiment has (1)
P-channel MOS transistors can be used as a power-supply-side protection circuit without waste, and (2) all N-channel MOS transistors can be used as a ground-side protection circuit, so that resistance on the ground side does not decrease. .

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
(1)静電破壊を防止することが可能であるとともに、
(2)入力回路の電源に電圧が印加されていない場合で
あっても、入力端子から電源に電流が流れることを防止
することができる。
As described above, according to the present invention,
(1) While being able to prevent electrostatic breakdown,
(2) Even when no voltage is applied to the power supply of the input circuit, current can be prevented from flowing from the input terminal to the power supply.

【0041】しかも、ゲートアレイ方式のASICに適
用した場合に、電源側保護回路にはPチャネルMOSト
ランジスタを、一方、グランド側保護回路にはNチャネ
ルMOSトランジスタをそれぞれ使用するため、(1)
PチャネルMOSトランジスタが使用されることなく無
駄になったり、(2)グランド側に使用されるNチャネ
ルMOSトランジスタの数が半減して、耐性が低下して
しまったりすることもない。
Further, when the present invention is applied to a gate array type ASIC, a P-channel MOS transistor is used for the power supply side protection circuit and an N-channel MOS transistor is used for the ground side protection circuit.
The P-channel MOS transistor is not wasted and is not wasted, and (2) the number of N-channel MOS transistors used on the ground side is reduced by half and the durability is not reduced.

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

【図1】本発明の一実施形態を示し、NチャネルMOS
保護回路(グランド側)、及びフローティングNウェル
内にPチャネルMOSトランジスタが配置された保護回
路(電源側)を含む回路の全体図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which an N-channel MOS
FIG. 3 is an overall diagram of a circuit including a protection circuit (ground side) and a protection circuit (power supply side) in which a P-channel MOS transistor is arranged in a floating N well.

【図2】図1に示した保護回路(電源側)の断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of the protection circuit (power supply side) shown in FIG.

【図3】図1に示した保護回路の適用例の概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram of an application example of the protection circuit shown in FIG.

【図4】従来の保護回路の一例を示し、電源側にPチャ
ネルMOS保護回路を使用し、グランド側にNチャネル
MOS保護回路を使用した例である。
FIG. 4 shows an example of a conventional protection circuit, in which a P-channel MOS protection circuit is used on the power supply side and an N-channel MOS protection circuit is used on the ground side.

【図5】従来の保護回路の他の例を示し、グランド側に
のみNチャネルMOS保護回路を使用した例である。
FIG. 5 shows another example of a conventional protection circuit, in which an N-channel MOS protection circuit is used only on the ground side.

【図6】従来の保護回路の他の例を示し、電源側及びグ
ランド側ともにNチャネルMOS保護回路を使用した例
である。
FIG. 6 shows another example of a conventional protection circuit, in which an N-channel MOS protection circuit is used on both the power supply side and the ground side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 3 電源 5 グランド 11 入力回路 90 NチャネルMOS保護回路 110 PチャネルMOS保護回路 130 PチャネルMOS保護回路 150 フローティングNウェル Reference Signs List 1 input terminal 3 power supply 5 ground 11 input circuit 90 N-channel MOS protection circuit 110 P-channel MOS protection circuit 130 P-channel MOS protection circuit 150 floating N-well

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 康規 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 鈴木 宏明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Fターム(参考) 5F038 BH07 BH13 BH14 CA02 CA04 EZ12 EZ20 5F048 AA02 AB02 AB06 AC03 BE10 CC09 CC12 CC15 CC19  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasunori Tanaka 25-1, Ekimae Honcho, Kawasaki-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Microelectronics Co., Ltd. Address F-term in Toshiba Microelectronics Center (reference) 5F038 BH07 BH13 BH14 CA02 CA04 EZ12 EZ20 5F048 AA02 AB02 AB06 AC03 BE10 CC09 CC12 CC15 CC19

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板内に位置する第
2導電型のフローティングウェル領域と、 前記フローティングウェル領域表面に位置する第1導電
型の第1の不純物拡散領域と、 前記フローティングウェル領域表面に位置し、かつ前記
第1の不純物拡散領域に対して第1導電型の第1のチャ
ネル領域を隔てて位置する第1導電型の第2の不純物拡
散領域と、 前記第1のチャネル領域に対向して絶縁膜を隔てて位置
する第1の電極と、 前記フローティングウェル領域表面に位置し、かつ前記
第2の不純物拡散領域に隣接する高濃度の第2導電型の
第3の不純物拡散領域と、 前記フローティングウェル領域表面に位置し、かつ前記
第3の不純物拡散領域に隣接する第1導電型の第4の不
純物拡散領域と、 前記フローティングウェル領域表面に位置し、かつ前記
第4の不純物拡散領域に対して第1導電型の第2のチャ
ネル領域を隔てて位置する第1導電型の第5の不純物拡
散領域と、 前記第2のチャネル領域に対向して絶縁膜を隔てて位置
する第2の電極とを備え、 前記第1の不純物拡散領域と前記第5の不純物拡散領域
が接続され、 前記第2の不純物拡散領域と前記第2の電極が接続さ
れ、 前記第3の不純物拡散領域と前記第4の不純物拡散領域
が前記第1の電極に接続されていることを特徴とする保
護回路。
A first conductive type floating well region located in a first conductive type semiconductor substrate; a first conductive type first impurity diffusion region located on the surface of the floating well region; and the floating well A second impurity diffusion region of a first conductivity type located on a surface of the region and separated by a first channel region of a first conductivity type with respect to the first impurity diffusion region; A first electrode positioned opposite to the region with an insulating film interposed therebetween; and a high-concentration second conductive type third impurity positioned on the surface of the floating well region and adjacent to the second impurity diffusion region. A diffusion region; a fourth impurity diffusion region of a first conductivity type located on the surface of the floating well region and adjacent to the third impurity diffusion region; A fifth impurity diffusion region of a first conductivity type, which is located on a surface and is separated by a second channel region of a first conductivity type from the fourth impurity diffusion region; and the second channel region. A second electrode that is located opposite to the semiconductor device with an insulating film interposed therebetween, wherein the first impurity diffusion region and the fifth impurity diffusion region are connected, and the second impurity diffusion region and the second impurity diffusion region are connected to each other. An electrode is connected, and the third impurity diffusion region and the fourth impurity diffusion region are connected to the first electrode.
【請求項2】 前記第1の不純物拡散領域及び前記第5
の不純物拡散領域が入力端子及び入力回路に接続され、 前記第2の不純物拡散領域及び前記第2の電極が電源に
接続されていることを特徴とする請求項1記載の保護回
路。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first impurity diffusion region and the fifth
The protection circuit according to claim 1, wherein the impurity diffusion region is connected to an input terminal and an input circuit, and the second impurity diffusion region and the second electrode are connected to a power supply.
【請求項3】 前記第1の不純物拡散領域、前記第1の
チャネル領域、前記第1の電極、及び前記第2の不純物
拡散領域が第1のMOSトランジスタを形成し、 前記第4の不純物拡散領域、前記第2のチャネル領域、
前記第2の電極、及び前記第5の不純物拡散領域が第2
のMOSトランジスタを形成し、 前記第1のMOSトランジスタと前記第2のMOSトラ
ンジスタが、前記第3の不純物拡散領域を隔てて位置す
ることを特徴とする請求項1又は2記載の保護回路。
3. The first impurity diffusion region, the first channel region, the first electrode, and the second impurity diffusion region form a first MOS transistor, and the fourth impurity diffusion A region, the second channel region,
The second electrode and the fifth impurity diffusion region are formed by a second
3. The protection circuit according to claim 1, wherein the first MOS transistor and the second MOS transistor are located with the third impurity diffusion region being separated. 4.
【請求項4】 前記第1導電型がP型であり、前記第2
導電型がN型であることを特徴とする請求項1乃至3記
載の保護回路。
4. The method according to claim 1, wherein the first conductivity type is P-type, and the second conductivity type is P-type.
4. The protection circuit according to claim 1, wherein the conductivity type is N-type.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008192687A (en) * 2007-02-01 2008-08-21 Nec Electronics Corp Semiconductor integrated circuit device

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