JP2014041986A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体装置において、ESD印加時の放電経路を確保しつつレイアウト面積の増大を防ぐこと。
【解決手段】半導体装置は、第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている。
【選択図】図1
【解決手段】半導体装置は、第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置に関し、例えば、静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge)に対する保護回路を備えた半導体装置に関する。
近年、微細化に伴いゲート酸化膜が薄膜化するに従って、内部回路におけるゲート酸化膜の破壊が顕在化している。
図14は、異電源回路(デジタル回路11、12)を備えた半導体装置の構成を示すブロック図である。図14を参照すると、デジタル回路11は、電源電圧VDD1に基づいて動作する。一方、デジタル回路12は、電源電圧VDD1とは異なる電圧の電源電圧VDD2に基づいて動作する。また、デジタル回路11の保護回路として、VDD1−GND間保護回路21が設けられている。一方、デジタル回路12の保護回路として、VDD2−GND間保護回路22が設けられている。図14に示すように、特に、異なる電源のデジタル回路11、12間の入出力信号部におけるゲート酸化膜破壊が顕在化している。
図15は、電源が分離された回路(デジタル回路11、アナログ回路13)を備えた半導体装置の構成を示すブロック図である。図15を参照すると、デジタル回路11は、電源電圧DVDDおよび接地電圧DGNDに基づいて動作する。一方、アナログ回路13は、電源電圧AVDDおよび接地電圧AGNDに基づいて動作する。また、デジタル回路11の保護回路として、DVDD−DGND間保護回路131(第1の保護回路)が設けられている。一方、アナログ回路13の保護素子として、AVDD−AGND間保護回路132(第2の保護回路)が設けられている。さらに、接地電源DGND、AGND間には、DGND−AGND間保護回路133(第3の保護回路)が設けられている。
微細化が進展し、ゲート酸化膜が薄くなるに従って、ESD印加時の放電により、回路間の信号をやりとりする箇所で破壊が生じるケースが多くなってきている。この理由の一つとして、放電経路の抵抗が高くなると入力回路のゲートとソース間の電位差が大きくなることが挙げられる。この対策として、図16に示すように、DGND−AVDD間に保護素子として、AVDD−DGND間保回路134(第4の保護回路)を配置する手法が知られている(特許文献1)。
なお、関連技術として、特許文献2には、半導体装置においてESD電流の放電経路を短くするためのレイアウトが記載されている。また、特許文献3には、マルチフィンガ構造を有する半導体装置に対するESD保護回路が記載されている。
以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
ESD印加における放電電流経路のインピーダンスが重要になっており、放電経路の各ノード間に保護素子を配置する必要がある。保護素子は、回路特性上は不要な素子であるため、保護素子を追加することでレイアウト面積が増大し、ひいてはチップ面積の増大を招く。
図16に示したように、第4の保護回路(AVDD−DGND間保護回路134)を配置するには、その分だけ保護素子のレイアウト領域を確保する必要がある。また、各電源間保護回路131〜134は別々の領域にレイアウトされているため、第1の保護回路(DVDD−DGND間保護回路131)のGNDと、第4の保護回路(AVDD−DGND間保護回路134)のGND間の配線抵抗R1にも注意して、メタル(Metal)配線をレイアウトしなければならない。
そこで、ESD印加時の放電経路を確保しつつ、レイアウト面積の増大を防ぐことが課題となる。なお、その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記載および添付図面から明らかにされる。
一実施の形態によれば、半導体装置は、
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている。
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている。
前記一実施の形態に係る半導体装置によると、ESD印加時の放電経路を確保しつつ、レイアウト面積の増大を防ぐことが可能となる。
はじめに、本発明の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
図1、図2、図4および図5は、半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。図1、図2、図4および図5を参照すると、半導体装置は、第1導電型半導体基板(例えば、p型半導体基板)の表面に第1の方向(図1、図4の縦方向)に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D1)を有する第1トランジスタ(T1)と、第1導電型半導体基板(p型半導体基板)の表面に第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D2)を有する第2トランジスタ(T2)と、を備える。ここで、第1の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D1)は、第1電圧(電源電圧VDD1)が供給される第1電源線(L1)に接続され、第2の第2導電型拡散領域(D2)は、第2電圧(電源電圧VDD2)が供給される第2電源線(L2)に接続されている。また、第1トランジスタ(T1)のゲート電極(G1)およびバックゲート、ならびに、第2トランジスタ(T2)のゲート電極(G2)およびバックゲートは、第3電圧(接地電圧GND1)が供給される第3電源線(L3)に接続されている。なお、半導体装置の各領域の導電型は例示に過ぎず、本発明の半導体装置の各領域の導電型はここに例示した場合に限定されない。
図1および図2を参照すると、半導体装置は、第1導電型半導体基板(例えば、p型半導体基板)の表面、かつ、第1の第2導電型拡散領域(D1)と第2の第2導電型拡散領域(D2)の間に、第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D3)を備えていてもよい。ここで、第1トランジスタ(T1)および第2トランジスタ(T2)は、第3の第2導電型拡散領域(D3)を共有し、第3の第2導電型拡散領域(D3)は、第3電源線(L3)に接続されている。
図7は、半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図である。図7を参照すると、半導体装置は、第1導電型半導体基板(例えば、p型半導体基板)の表面に第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D4)と、第1導電型半導体基板(p型半導体基板)の表面に第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D5)と、を備えていてもよい。ここで、第3の第2導電型拡散領域(D3)は、第1の第2導電型拡散領域(D1)および第2の第2導電型拡散領域(D2)に対向する。また、第4の第2導電型拡散領域(D4)は、第1の第2導電型拡散領域(D1)に対向するとともに、第1入出力信号線(L4)に接続されている。さらに、第5の第2導電型拡散領域(D5)は、第2の第2導電型拡散領域(D2)に対向するとともに、第2入出力信号線(IO2)に接続されている。
図10は、半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図である。図10を参照すると、半導体装置は、第1導電型半導体基板(例えば、p型半導体基板)の表面、かつ、第1の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D1)と第3の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D3)の間に第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D4)と、第1導電型半導体基板(p型半導体基板)の表面、かつ、第2の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D2)と第3の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D3)の間に第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D5)と、を備えていてもよい。ここで、第4の第2導電型拡散領域(D4)は、第1入出力信号線(IO1)に接続されている。また、第5の第2導電型拡散領域(D5)は、第2入出力信号線(IO2)に接続されている。
図4および図5を参照すると、第1導電型半導体基板(例えば、p型半導体基板)の表面に第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D3)と、第1導電型半導体基板(p型半導体基板)の表面に第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D4)と、を備えていてもよい。ここで、第1の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D1)と第2の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D2)は、互いに対向している。また、第3の第2導電型拡散領域(D3)は、第1の第2導電型拡散領域(D1)と対向するとともに、第3電源線(L3)に接続されている。さらに、第4の第2導電型拡散領域(D4)は、第2の第2導電型拡散領域(D2)と対向するとともに、第3電源線(L3)に接続されている。
図13は、半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図である。図13を参照すると、半導体装置は、第1半導体装置(図7に示した半導体装置)と、第2半導体装置(図10に示した半導体装置)と、を備えていてもよい。ここで、第1半導体装置と第2半導体装置は、第2の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D2)および第5の第2導電型拡散領域(n型拡散領域D5)を互いに共有する。
かかる半導体装置によると、ESD印加時の放電経路を確保しつつ、レイアウト面積の増大を防ぐことが可能となる。
(実施形態1)
第1の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図1および図2は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
第1の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図1および図2は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
図1および図2を参照すると、本実施形態の半導体装置は、同一導電型の拡散層上に形成するマルチフィンガ構造のNMOSトランジスタのESD保護素子を有し、ドレイン(拡散領域D1)が第1電源電圧VDD1に接続され、ソース、ゲートG1およびバックゲートが接地電圧GND1に接続されたNMOSトランジスタT1(第1のトランジスタ)と、ドレイン(拡散領域D2)が第2電源電圧VDD2に接続され、ソース、ゲートG2およびバックゲートが接地電圧GND1に接続されたNMOSトランジスタT2(第2のトランジスタ)を形成する。ここで、NMOSトランジスタT1、T2は、ソース(拡散領域D3)を共有する。
図3は、本実施形態の半導体装置の回路図およびESDイベント時の放電経路を示す図である。図3を参照すると、同一導電型の拡散層内に第1電源電圧VDD1−接地電圧GND1間の保護素子(NMOSトランジスタT1)と、第2電源電圧VDD2−接地電圧GND1間の保護素子(NMOSトランジスタT2)の2系統の保護素子を設計することで、従来のように分割して配置した場合よりも小面積で保護素子をレイアウトすることが可能となる。また、放電経路に相当する保護素子間のメタル配線の抵抗をより小さくすることが可能ととなり、内部回路へのESDストレスが緩和され、ESD耐量が向上する。さらに、第1電源電圧VDD1に接続されたドレイン(拡散領域D1)と第2電源電圧VDD2に接続されたドレイン(拡散領域D2)との間で寄生のバイポーラトランジスタB3が形成される。これにより、第1電源電圧VDD1と第2電源電圧VDD2の間に、第1放電経路P1のみならず、第2放電経路P2も形成される。したがって、ESD耐量をさらに向上させることが可能となる。
(実施形態2)
第2の実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態に係る半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置において、第1MOSトランジスタT1のドレインが第1の電源電圧VDDに接続され、第2MOSトランジスタT2のドレインが入出力端子IOに接続された構成を有する。すなわち、本実施形態の半導体装置は、図1に示した第1の実施形態に係る半導体装置において、第2電源電圧VDD2を入出力端子IOに置き換えた構成を有する。
第2の実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態に係る半導体装置は、第1の実施形態の半導体装置において、第1MOSトランジスタT1のドレインが第1の電源電圧VDDに接続され、第2MOSトランジスタT2のドレインが入出力端子IOに接続された構成を有する。すなわち、本実施形態の半導体装置は、図1に示した第1の実施形態に係る半導体装置において、第2電源電圧VDD2を入出力端子IOに置き換えた構成を有する。
本実施形態に係る半導体装置においても、第1の実施形態に係る半導体装置と同様の効果がもたらされる。本実施形態の半導体装置は、特に、入出力端子IO−電源電圧VDD間に保護素子を挿入できない、フェイルセーフ(Fail−safe)対応の入出力端子IO(Nch Open Drain)において有効となる。
(実施形態3)
第3の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図4および図5は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
第3の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図4および図5は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
図4および図5を参照すると、本実施形態の半導体装置は、同一導電型の拡散層上に形成するマルチフィンガ構造のNMOSトランジスタのESD保護素子を有し、接地電圧GND1に接続された拡散領域D3と、第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1と、第2電源電圧VDD2に接続された拡散領域D2と、接地電圧GND1に接続された拡散領域D4を繰り返してトランジスタを形成する。図5を参照すると、半導体装置は、接地電圧GNDに接続された拡散領域D3および第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1を有する第1MOSトランジスタT1と、第2電源電圧VDD2に接続された拡散領域D2および接地電圧GNDに接続された拡散領域D4を有する第2MOSトランジスタT2と、第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1および第2電源電圧に接続された拡散領域D2を有する第3MOSトランジスタT3とを備える。
本実施形態の半導体装置によると、同一導電型の拡散層内に第1電源電圧VDD1−接地電圧GND間の保護素子(MOSトランジスタT1)と、第2電源電圧VDD2−接地電圧GND間の保護素子(MOSトランジスタT2)を設けることができるのみならず、第1電源電圧VDD1と第2電源電圧VDD2間にもMOS構造の保護素子(MOSトランジスタT3)を形成することができる。したがって、本実施形態の半導体装置によると、ESD耐量の向上が可能となる。
(実施形態4)
第4の実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態に係る半導体装置では、接地電圧GND1に接続された拡散領域D3と、第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1と、第1入出力端子IO1に接続された拡散領域D2と、接地電圧GND1に接続された拡散領域D4を繰り返してトランジスタを形成する。すなわち、本実施形態の半導体装置は、図4に示した第3の実施形態に係る半導体装置において、第2電源電圧VDD2を第1入出力端子IO1に置き換えた構成を有する。
第4の実施形態に係る半導体装置について説明する。本実施形態に係る半導体装置では、接地電圧GND1に接続された拡散領域D3と、第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1と、第1入出力端子IO1に接続された拡散領域D2と、接地電圧GND1に接続された拡散領域D4を繰り返してトランジスタを形成する。すなわち、本実施形態の半導体装置は、図4に示した第3の実施形態に係る半導体装置において、第2電源電圧VDD2を第1入出力端子IO1に置き換えた構成を有する。
本実施形態に係る半導体装置においても、第3の実施形態に係る半導体装置と同様の効果がもたらされる。
(実施形態5)
第5の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図7および図8(a)、(b)は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
第5の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図7および図8(a)、(b)は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
図7および図8(a)、(b)を参照すると、本実施形態の半導体装置では、接地電圧GNDに接続された拡散領域D7と、第1入出力信号線IO1に接続された拡散層D4と、第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1と、接地電圧GNDに接続された拡散領域D3と、第2電源電圧VDD2に接続された拡散領域D2と、第2入出力端子IO2に接続された拡散領域D5と、接地電圧GNDに接続された拡散領域D7の順でトランジスタを形成する。本実施形態の半導体装置では、2つの電源系(VDD1、VDD2)に亘って、トランジスタ構造の保護素子を配置することが可能となる。
図8(a)、(b)を参照すると、拡散領域D1−D7およびゲート電極G1−G6により、MOSトランジスタT1−T6が形成される。図9は、本実施形態に係る半導体装置の回路図およびESDイベント時の放電経路を示す図である。本実施形態の構成によると、図8(b)および図9に示すように、第1電源電圧VDD1−第2電源電圧VDD2間に寄生バイポーラ素子B7が形成される。したがって、第1電源電圧VDD1−第2電源電圧VDD2間でESDが印加された場合、図9に示すように、第1放電経路P1のみならず、第2放電経路P2も形成される。したがって、ESD耐量を向上させることが可能となる。
(実施形態6)
第6の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図10および図11は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
第6の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図10および図11は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
図10および図11を参照すると、本実施形態に係る半導体装置は、図7および図8(a)、(b)に示した第5の実施形態に係る半導体装置において、第1電源電圧VDD1と第1入出力信号IO1を入れ替えるとともに、第2電源電圧VDD2と第2入出力信号IO2を入れ替えた構成を有する。
図12は、本実施形態の半導体装置の回路図およびESDイベント時の放電経路を示す図である。本実施形態に係る半導体装置においても、第5の実施形態に係る半導体装置と同様の効果がもたらされる。
(実施形態7)
第7の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図13(a)および図13(b)は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
第7の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図13(a)および図13(b)は、本実施形態の半導体装置のレイアウトを一例として示す平面図および断面図である。
第5の実施形態に係る半導体装置では、図8(a)、(b)および図9に示すように、第1電源電圧VDD1−第2電源電圧VDD2間のESD放電において有効なバイポーラトランジスタB7が形成される。一方、第6の実施形態に係る半導体装置では、図11および図12に示すように、第1入出力信号IO1−第2入出力信号IO2間のESD放電において有効なバイポーラトランジスタB8が形成される。図13(a)、(b)を参照すると、本実施形態に係る半導体装置では、第5の実施形態の半導体装置と第6の実施形態の半導体装置を繰り返してトランジスタを形成することで、第1電源電圧VDD1−第2電源電圧VDD2間、および、第1入出力信号IO1−第2入出力信号IO2間のいずれのESD放電に対しても有効となるように、バイポーラトランジスタB7およびB8が形成される。
上記第1ないし第7の実施形態に係る半導体装置によると、同一導電型の拡散層上に形成したマルチフィンガトランジスタにおいて、2系統以上の放電経路を設けることが可能となる。また、バックゲートの電位はトランジスタを周回しているTAPリング(ガードリング)からとることで、ESD印加時にバックゲートの電位を上昇させる。これにより、第1電源電圧VDD1に接続された拡散領域D1と、第2電源電圧VDD2に接続された拡散領域D2と、バックゲートとの間で形成される寄生バイポーラトランジスタ(図2、図5のB3、図8、図13のB7)、または、第1信号線IO1に接続された拡散領域D4と、第2信号線IO2に接続された拡散領域D5と、バックゲートとの間で形成される寄生バイポーラトランジスタ(図11、図13のB8)を、動作させることができる。これらの半導体装置によると、ESDで顕在化してきている異電源間の信号部のトランジスタのゲート酸化膜破壊を防ぐことが可能となる。
なお、上記の特許文献等の先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
本発明によると、以下の形態が可能である。
[形態1]
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている、半導体装置。
[形態2]
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域の間に、前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域を備え、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは、前記第3の第2導電型拡散領域を共有し、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第3電源線に接続されている、形態1に記載の半導体装置。
[形態3]
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域および前記第2の第2導電型拡散領域に対向し、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域に対向するとともに、第1入出力信号線に接続され、
前記第5の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域に対向するとともに、第2入出力信号線に接続されている、形態2に記載の半導体装置。
[形態4]
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第3の第2導電型拡散領域の間に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第2の第2導電型拡散領域と前記第3の第2導電型拡散領域の間に前記第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第4の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第5の第2導電型拡散領域は、第2入出力信号線に接続されている、形態2に記載の半導体装置。
[形態5]
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域は、互いに対向し、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続され、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続されている、形態1に記載の半導体装置。
[形態6]
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域の間に、前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは、前記第3の第2導電型拡散領域を共有し、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第3の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、前記第2電源線に接続されている、半導体装置。
[形態7]
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域は、互いに対向し、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続され、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域と対向するとともに、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、前記第2電源線に接続されている、半導体装置。
[形態8]
形態3に記載の第1半導体装置と、
形態4に記載の第2半導体装置と、を備え、
前記第1半導体装置と前記第2半導体装置は、前記第2の第2導電型拡散領域および前記第5の第2導電型拡散領域を互いに共有する、半導体装置。
[形態1]
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている、半導体装置。
[形態2]
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域の間に、前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域を備え、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは、前記第3の第2導電型拡散領域を共有し、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第3電源線に接続されている、形態1に記載の半導体装置。
[形態3]
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域および前記第2の第2導電型拡散領域に対向し、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域に対向するとともに、第1入出力信号線に接続され、
前記第5の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域に対向するとともに、第2入出力信号線に接続されている、形態2に記載の半導体装置。
[形態4]
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第3の第2導電型拡散領域の間に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第2の第2導電型拡散領域と前記第3の第2導電型拡散領域の間に前記第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第4の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第5の第2導電型拡散領域は、第2入出力信号線に接続されている、形態2に記載の半導体装置。
[形態5]
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域は、互いに対向し、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続され、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続されている、形態1に記載の半導体装置。
[形態6]
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域の間に、前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは、前記第3の第2導電型拡散領域を共有し、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第3の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、前記第2電源線に接続されている、半導体装置。
[形態7]
第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域は、互いに対向し、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続され、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域と対向するとともに、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、前記第2電源線に接続されている、半導体装置。
[形態8]
形態3に記載の第1半導体装置と、
形態4に記載の第2半導体装置と、を備え、
前記第1半導体装置と前記第2半導体装置は、前記第2の第2導電型拡散領域および前記第5の第2導電型拡散領域を互いに共有する、半導体装置。
11、12 デジタル回路
13 アナログ回路
21 VDD1−GND間保護回路
22 VDD2−GND間保護回路
31 VDD1−GND1間保護回路
32 VDD2−GND2間保護回路
33 GND1−GND2間保護回路
34 VDD2−GND1間保護回路
131 DVDD−DGND間保護回路
132 AVDD−AGND間保護回路
133 DGND−AGND間保護回路
134 AVDD−DGND間保護回路
AVDD、DVDD 電源電圧
AGND、DGND 接地電圧
B1−B8 バイポーラトランジスタ
D1−D7 拡散領域
G1−G6 ゲート電極
GND、GND1、GND2 接地電圧
IO1、IO2 入出力端子
L1−L3 電源線
L4、L5 入出力信号線
P1、P2 放電経路
R1 配線抵抗
T1〜T6 MOSトランジスタ
VDD1、VDD2 電源電圧
13 アナログ回路
21 VDD1−GND間保護回路
22 VDD2−GND間保護回路
31 VDD1−GND1間保護回路
32 VDD2−GND2間保護回路
33 GND1−GND2間保護回路
34 VDD2−GND1間保護回路
131 DVDD−DGND間保護回路
132 AVDD−AGND間保護回路
133 DGND−AGND間保護回路
134 AVDD−DGND間保護回路
AVDD、DVDD 電源電圧
AGND、DGND 接地電圧
B1−B8 バイポーラトランジスタ
D1−D7 拡散領域
G1−G6 ゲート電極
GND、GND1、GND2 接地電圧
IO1、IO2 入出力端子
L1−L3 電源線
L4、L5 入出力信号線
P1、P2 放電経路
R1 配線抵抗
T1〜T6 MOSトランジスタ
VDD1、VDD2 電源電圧
Claims (5)
- 第1導電型半導体基板の表面に第1の方向に延伸するように形成された第1の第2導電型拡散領域を有する第1トランジスタと、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第2の第2導電型拡散領域を有する第2トランジスタと、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域は、第1電圧が供給される第1電源線に接続され、
前記第2の第2導電型拡散領域は、第2電圧が供給される第2電源線に接続され、
前記第1トランジスタのゲート電極およびバックゲート、ならびに、前記第2トランジスタのゲート電極およびバックゲートは、第3電圧が供給される第3電源線に接続されている、半導体装置。 - 前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域の間に、前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域を備え、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは、前記第3の第2導電型拡散領域を共有し、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第3電源線に接続されている、請求項1に記載半導体装置。 - 前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域および前記第2の第2導電型拡散領域に対向し、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域に対向するとともに、第1入出力信号線に接続され、
前記第5の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域に対向するとともに、第2入出力信号線に接続されている、請求項2に記載の半導体装置。 - 前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第1の第2導電型拡散領域と前記第3の第2導電型拡散領域の間に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面、かつ、前記第2の第2導電型拡散領域と前記第3の第2導電型拡散領域の間に前記第1の方向に延伸するように形成された第5の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第4の第2導電型拡散領域は、第1入出力信号線に接続され、
前記第5の第2導電型拡散領域は、第2入出力信号線に接続されている、請求項2に記載の半導体装置。 - 前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第3の第2導電型拡散領域と、
前記第1導電型半導体基板の表面に前記第1の方向に延伸するように形成された第4の第2導電型拡散領域と、を備え、
前記第1の第2導電型拡散領域と前記第2の第2導電型拡散領域は、互いに対向し、
前記第3の第2導電型拡散領域は、前記第1の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続され、
前記第4の第2導電型拡散領域は、前記第2の第2導電型拡散領域と対向するとともに、前記第3電源線に接続されている、請求項1に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012184720A JP2014041986A (ja) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | 半導体装置 |
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JP2012184720A JP2014041986A (ja) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | 半導体装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019163324A1 (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 保護素子及び半導体装置 |
-
2012
- 2012-08-24 JP JP2012184720A patent/JP2014041986A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019163324A1 (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 保護素子及び半導体装置 |
JPWO2019163324A1 (ja) * | 2018-02-21 | 2021-04-08 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 保護素子及び半導体装置 |
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