JP2792628B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2792628B2
JP2792628B2 JP63082853A JP8285388A JP2792628B2 JP 2792628 B2 JP2792628 B2 JP 2792628B2 JP 63082853 A JP63082853 A JP 63082853A JP 8285388 A JP8285388 A JP 8285388A JP 2792628 B2 JP2792628 B2 JP 2792628B2
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エヌ・ロウントリー ロバート
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【発明の詳細な説明】 本発明は、出力バッファに関するものであって、さら
に詳細には、CMOS(相補形金属酸化膜半導体)集積回路
における出力バッファに関するものである。
The present invention relates to an output buffer, and more particularly, to an output buffer in a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) integrated circuit.

[産業上の利用分野] 電子集積回路の故障の原因としてよく知られたものの
1つは、大量の急激な静電放電にさらされることであ
る。集積回路の製造と使用時に、装置および人間が、し
ばしば互に異なる物質の接触とその後の分離によつて蓄
積する摩擦電気により、かなり多量の電荷を帯電する。
この帯電した電荷は、帯電した物体が集積回路と接する
時に、特に回路のその部分が装置のアースを含む電源に
つながつている場合に、急速に放電する。この放電は、
酸化物及び他の薄膜の誘電破壊によつて、及びまた回路
上のp−n接合の逆方向破壊から生ずる回路の比較的小
さい領域を通しての高レベルの導電によつて、集積回路
に対して多大の損傷をもたらす。特に、もしダイオード
がそのダイオード崩壊特性の負抵抗領域に入つて、抵抗
加熱によつて多結晶シリコンやアルミニウム等の導電性
物質を溶融させるに十分な電流が流れる場合には、損傷
が大きい。溶融物質は電界に沿つて流動し、MOSFETのソ
ースとドレイン間短絡のような回路短絡を引き起こす。
この回路短絡は静電放電が終了した後にも残り、その集
積回路を使いものにならないものとする。
Industrial Applications One of the well-known causes of electronic integrated circuit failure is exposure to a large amount of rapid electrostatic discharge. In the manufacture and use of integrated circuits, devices and humans often charge a significant amount of charge due to triboelectricity that accumulates due to the contact and subsequent separation of different materials.
This charged charge is rapidly discharged when the charged object comes into contact with the integrated circuit, especially when that portion of the circuit is connected to a power source that includes the device ground. This discharge
Significantly for integrated circuits, due to dielectric breakdown of oxides and other thin films, and also to high levels of conduction through relatively small areas of the circuit resulting from reverse breakdown of pn junctions on the circuit. Cause damage. In particular, if the diode enters the negative resistance region of its diode collapse characteristics and a sufficient current flows to melt conductive materials such as polycrystalline silicon and aluminum due to resistance heating, damage will be severe. The molten material flows along the electric field, causing a short circuit such as a short circuit between the source and drain of the MOSFET.
It is assumed that the short circuit remains even after the completion of the electrostatic discharge, and the integrated circuit becomes useless.

集積回路の静電放電に対する感度を数量化すること
は、集積回路試料を、電荷量と放電特性が既知の方法で
制御されるような既知の静電放電状態に置いて測定する
ことによつて行われる。1つの試験方法が、米国国防省
から発行されたMIL−STD−883C、方法3015.3の規格「マ
イクロエレクトロニクスのための試験方法(Test Metho
d and Procedures for Microelectronics)」中に与え
られている。この方法は、1500Ωの抵抗と直列に接続さ
れた100pFのコンデンサから構成される「人体モデル」
を用いている。経験的に、集積回路をこの等価回路を通
して放電にさらすことが、人体からの静電放電のよい近
似となつていることをデータが示している。コンデンサ
が、その電荷を回路の端子へ放電する前に充電される電
圧をくりかえして昇圧することによつて、与えられた回
路設計の感度しきい値が測定される。故障しきい値が、
例えば2000ボルト以下と低い回路に対しては、その製造
者及び使用者の両者の製造コストに加えて、それの製造
及び使用時における取扱いに関して特別な用心が要求さ
れる。もちろん、より感度の高い回路に対しては、実際
の静電放電故障の回数はより多くなり、更に製造及び使
用のコストに加えられる。集積回路の製造者と使用者の
両者にとつて、故障しきい電圧はできるだけ高いことが
望ましい。
Quantifying the sensitivity of an integrated circuit to electrostatic discharge is based on measuring the integrated circuit sample in a known state of electrostatic discharge such that the charge and discharge characteristics are controlled in a known manner. Done. One test method is MIL-STD-883C, published by the U.S. Department of Defense, Method 3015.3, Standard "Test Methods for Microelectronics.
d and Procedures for Microelectronics). This method uses a "human body model" consisting of a 100pF capacitor connected in series with a 1500Ω resistor.
Is used. Experience has shown that exposing an integrated circuit to a discharge through this equivalent circuit is a good approximation of electrostatic discharge from the human body. The sensitivity threshold of a given circuit design is measured by the capacitor repeatedly boosting the voltage charged before discharging its charge to the terminals of the circuit. The failure threshold is
Circuits as low as 2000 volts or less, for example, require special precautions in their manufacture and handling during use, in addition to the manufacturing costs of both the manufacturer and the user. Of course, for more sensitive circuits, the actual number of electrostatic discharge failures will be higher, adding to the cost of manufacture and use. It is desirable that the fault threshold voltage be as high as possible for both the manufacturer and the user of the integrated circuit.

集積回路の静電放電(ESD)に対する感度を減らすた
めに、最新の集積回路は、その外部端子に保護装置をも
たせた設計に作られている。そのような保護装置を設け
る意図は、静電荷が安全に流れる経路を設けることであ
り、そのような安全経路設計のために、静電放電が帯電
物体が付属の端子へ流れても損傷が生じないようになつ
ている。そのような回路は、拡散抵抗体とパンチスルー
ダイオードを含んでいる。そのような保護装置の一例
は、米国特許第4,692,781号および特願昭60−122365号
(特開昭61−44471号)に述べられた厚いフイールド酸
化物トランジスタである。相補型金属−酸化物−半導体
(MOS)集積回路用の保護装置の一例は、テキサスイン
スツルメンツ社に譲渡された特願昭62−88589号(特開
昭62−295448号)に述べられている。
To reduce the sensitivity of integrated circuits to electrostatic discharge (ESD), modern integrated circuits are designed with protective devices on their external terminals. The intent of providing such a protective device is to provide a path for the static charge to flow safely, and such a safe path design may cause damage even if the electrostatic discharge flows to the attached terminals of the charged object. It's not like that. Such circuits include diffused resistors and punch-through diodes. An example of such a protection device is the thick field oxide transistor described in U.S. Pat. No. 4,692,781 and Japanese Patent Application No. 60-122365 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-44471). An example of a protection device for a complementary metal-oxide-semiconductor (MOS) integrated circuit is described in Japanese Patent Application No. 62-88589 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-295448) assigned to Texas Instruments.

伝統的に、出力バツフア回路は、多種の理由からその
ような装置を含んでいなかつた。十分大きい形状の集積
回路中では、プツシユ・プル出力バツフア中のトランジ
スタは十分大きいため、出力端子にかなり多量の静電放
電電流が存在しても安全に処理することができる。この
ように出力端子の静電放電保護に対する特性は、しばし
ば装置の入力端子の場合よりもすぐれていた。集積回路
内の静電放電保護はもはやそれの最も弱い端子のそれよ
りも劣るため、入力端子がプツシユプル駆動回路よりも
弱い限り、出力バツフアの特性改善の動機は見当らな
い。更に、集積回路の出力端子へ保護装置を付加するこ
とは、そのような保護装置のターンオン電圧がしばし
ば、ESD事象に関する出力駆動回路自体のターンオン電
圧よりも大きいために、しばしば保護にならない。
Traditionally, output buffer circuits have not included such devices for a variety of reasons. In a sufficiently large integrated circuit, the transistors in the push-pull output buffer are large enough to safely handle the presence of a significant amount of electrostatic discharge current at the output terminals. Thus, the characteristics of the output terminal against electrostatic discharge protection were often better than those of the input terminal of the device. Since the electrostatic discharge protection in an integrated circuit is no longer as good as that of its weakest terminal, there is no motivation to improve the performance of the output buffer as long as the input terminal is weaker than the push-pull drive circuit. Further, adding a protection device to the output terminal of the integrated circuit often does not provide protection because the turn-on voltage of such a protection device is often greater than the turn-on voltage of the output drive circuit itself for ESD events.

集積回路を製造する技術がより進歩して、集積回路内
へ部品を実現するのに用いられる形状がより小さくな
り、従つてその回路のシリコンのコストが減じ、それの
動作性能が増大してきた。しかし、トランジスタ寸法が
より小さくなるにつれて、プツシユプル出力ブツフアが
回路に損傷を与えることなく安全に静電荷を放電できる
能力が減じてきた。更に集積回路の入力端子に対する改
善がプツシユプル駆動回路によつて得られる保護よりも
進歩してきたため、いくつかの回路に対して、今では出
力バツフアに対する静電放電保護が重要となつてきた。
The technology for manufacturing integrated circuits has become more advanced, and the features used to implement components in integrated circuits have become smaller, thus reducing the cost of silicon in the circuit and increasing its operational performance. However, as transistor dimensions have become smaller, the ability of the push-pull output buffer to safely discharge static charge without damaging the circuit has decreased. In addition, electrostatic discharge protection for output buffers has become important for some circuits now, as improvements to the input terminals of the integrated circuit have advanced beyond the protections provided by push-pull drive circuits.

[発明の目的] 従つて、本発明の1つの目的は、進歩したESD感度を
持つ出力バツフアを得ることである。
OBJECTS OF THE INVENTION Accordingly, one object of the present invention is to obtain an output buffer with advanced ESD sensitivity.

更に本発明の他の1つの目的は、CMOS技術を用いてそ
のような出力バツフアを得ることである。
Yet another object of the present invention is to obtain such an output buffer using CMOS technology.

本発明の更に他の1つの目的は、端子電圧を上記端子
にあらわれる逆バイアスされたダイオードの崩壊しきい
値以下に保つような分岐電流経路を供給することによつ
て、そのような出力バツフアを得ることである。
Yet another object of the present invention is to provide such a branching output path by providing a branch current path that keeps the terminal voltage below the breakdown threshold of the reverse biased diode appearing at the terminal. Is to get.

本発明の他の目的は、以下の図面を参照した詳細な説
明から当業者には明らかとなるであろう。
Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description with reference to the drawings.

[発明の要約] 本発明は出力バツフアに適用されて、ESD事象の結果
生ずる、nチャネルプルダウントランジスタの逆バイア
ス崩壊に対する保護を行うものである。このnチャネル
プルダウントランジスタは基板のp型領域内に形成さ
れ、出力バツフアの出力へつながるドレイン、第1の基
準電源へつながるソース、出力バツフアへの入力によつ
て制御されるゲートを有している。CMOS技術によるnウ
エルのように、基板のn型領域内に形成されたp型拡散
によつてダイオードが形成される。このp型拡散は出力
バツフアの出力へつながれる。n井戸(ウエル)はp型
拡散に近い場所において第2の基準電源へ接続される。
この接続はn井戸内のn型拡散へ行われるのが望まし
い。p型拡散とn井戸への接続の間の距離は、十分小さ
い「オン」抵抗を与える距離に限定され、p型領域が第
2の基準電源に対して正にバイアスされている場合、n
チャネル装置のドレインによつて形成されたp−n接合
が逆バイアス崩壊に至らず、従つて回路への損傷を防止
する。このダイオードはCMOS出力バツフア中のpチヤネ
ルプルアツプ装置中に用いることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is applied to an output buffer to provide protection against reverse bias collapse of an n-channel pull-down transistor resulting from an ESD event. The n-channel pull-down transistor is formed in the p-type region of the substrate and has a drain connected to the output of the output buffer, a source connected to the first reference power supply, and a gate controlled by an input to the output buffer. . Like an n-well in CMOS technology, a diode is formed by p-type diffusion formed in an n-type region of a substrate. This p-type spreading is connected to the output of the output buffer. The n-well is connected to a second reference power source at a location near the p-type diffusion.
This connection is preferably made to an n-type diffusion in the n-well. The distance between the p-type diffusion and the connection to the n-well is limited to a distance that provides a sufficiently small "on" resistance, and if the p-type region is positively biased with respect to the second reference power supply, n
The pn junction formed by the drain of the channel device does not lead to reverse bias collapse, thus preventing damage to the circuit. This diode can be used in a p-channel pull-up device in a CMOS output buffer.

すなわち、本発明の出力バッファは、 半導体基板の表面に形成される出力バッファであっ
て、 複数の細長いエッジを有する第1の導電型のソース拡
散領域、複数の細長いチャネル領域、および第1の複数
の細長いコンタクト・エリアを介して出力端子に接続さ
れた前記第1の導電型の複数の細長いドレイン拡散領域
を含む第1のMOSトランジスタと、第2の導電型の複数
の細長い拡散領域とを備え、 前記複数の細長いチャネル領域の各々が、前記複数の細
長いエッジのうちの一つに隣接して配置されるととも
に、該各細長いチャネル領域の導電率を制御するための
前記表面の上方に形成されたゲート電極を有し、 前記複数の細長いドレイン拡散領域の各々が、前記複
数の細長いチャネル領域のうちの一つに隣接して配置さ
れており、 前記複数の細長い拡散領域の各々が、第2の複数の細
長いコンタクト・エリアの異なるコンタクト・エリアを
介して基準端子に接続されるとともに、前記複数の細長
いチャネル領域のうちの一つと反対側である前記複数の
細長いドレイン拡散領域のうちの一つの側から接近して
離されている。
That is, an output buffer according to the present invention is an output buffer formed on a surface of a semiconductor substrate, comprising: a first conductivity type source diffusion region having a plurality of elongated edges; a plurality of elongated channel regions; A first MOS transistor including a plurality of elongated drain diffusion regions of the first conductivity type connected to an output terminal through an elongated contact area of the first MOS transistor; and a plurality of elongated diffusion regions of a second conductivity type. Each of the plurality of elongate channel regions is disposed adjacent to one of the plurality of elongate edges and formed above the surface for controlling the conductivity of each of the elongate channel regions. Wherein each of the plurality of elongated drain diffusion regions is disposed adjacent to one of the plurality of elongated channel regions. Each of which is connected to a reference terminal via a different one of the second plurality of elongated contact areas and is opposite to one of the plurality of elongated channel regions. Are closely spaced from one side of the elongated drain diffusion region.

また、本発明の出力バッファは、 半導体基板の表面に形成される出力バッファであっ
て、 前記基板の第1の導電型の第1の領域に形成されたMO
Sトランジスタと、前記基板の第2の導電型の第2の領
域に少なくとも部分的に形成された低抵抗ダイオードと
を備え、 前記MOSトランジスタが、 前記第2の導電型のソース拡散領域と、 該ソース拡散領域に隣接して配置されたチャネル領域
であって、該チャネル領域の導電率を制御するための前
記表面の上方に形成されたゲート電極を有する前記チャ
ネル領域と、 出力端子に接続された前記第2の導電型のドレイン拡
散領域とを含み、 前記低抵抗ダイオードが、 第1の細長いコンタクト・エリアを介して前記出力端
子に接続された前記第1の導電型の第1の細長い拡散領
域と、 前記第2の導電型の複数の第2の細長い拡散領域であ
って、該第2の細長い拡散領域の各々が、第2の複数の
細長いコンタクト・エリアの異なる一つを介して基準端
子に接続されるとともに、前記複数の第2の細長い拡散
領域のうちの一つと反対側である前記第1の細長い拡散
領域の側から近接して隔設されている。
An output buffer according to the present invention is an output buffer formed on a surface of a semiconductor substrate, wherein the MO is formed in a first region of a first conductivity type of the substrate.
An S transistor; and a low-resistance diode formed at least partially in a second region of a second conductivity type of the substrate, wherein the MOS transistor has a source diffusion region of the second conductivity type; A channel region disposed adjacent to the source diffusion region, the channel region having a gate electrode formed above the surface for controlling the conductivity of the channel region, the channel region being connected to an output terminal; A drain diffusion region of the second conductivity type, wherein the low resistance diode is connected to the output terminal via a first elongated contact area. And a plurality of second elongate diffusion regions of the second conductivity type, each of the second elongate diffusion regions being via a different one of the second plurality of elongate contact areas. It is connected to the terminal and is spaced closely from the side of the one to be opposite to the first elongated diffusion region of the plurality of second elongated diffusion region.

[実施例] まず第1図を参照すると、nチヤネルトランジスタ10
が示され、従来技術に従うプツシユプル出力バツフア中
のプルダウン装置中に用いられている。トランジスタ10
はnチヤネルであるので、それはシリコンチツプのp型
基板5内に作製される。ボンドパツド2は出力端子であ
り、アルミニウムまたは他の金属線4によつてトランジ
スタ10のドレイン領域6へ接続される。ソース領域8も
また金属線4によつて、集積回路のアースを供給する基
準電源Vssへ接続される。ソース領域8とドレイン領域
6は各p型基板中へのn型拡散であつて、そのような拡
散は、イオン注入につづくドライブイン拡散というよく
知られた拡散工程によつて作製される。拡散6,8と金属
線4との間の接続はコンタクト12によつて行われ、その
ようなコンタクトは、拡散6,8を金属線4から絶縁して
いる誘電体膜13中にエツチングで孔あけしてパターン加
工されて形成される。ゲート電極14はソース領域8とド
レイン領域6との間の空間で重なりを有しており、それ
らから薄いゲート酸化物で絶縁されており、出力バツフ
アの入力節へつながれている。ゲート電極14は多結晶シ
リコンで構成され、一般にソース領域8とドレイン領域
6の拡散に先立つて堆積、パターン加工される。これは
当業者にはよく知られた自己整合MOSトランジスタを得
る方法である。第1a図は第1図のトランジスタ10の一部
分の断面図であつて、特にゲート酸化物15を示してい
る。
Embodiment First, referring to FIG. 1, an n-channel transistor 10 will be described.
Are used in a pull-down device in a push-pull output buffer according to the prior art. Transistor 10
Since is an n-channel, it is made in a silicon-chip p-type substrate 5. Bond pad 2 is an output terminal and is connected to drain region 6 of transistor 10 by aluminum or other metal line 4. The source region 8 is also connected by a metal line 4 to a reference power supply V ss which supplies the ground for the integrated circuit. The source region 8 and the drain region 6 are n-type diffusions into each p-type substrate, and such diffusions are made by a well-known diffusion process called ion implantation followed by drive-in diffusion. The connection between the diffusions 6, 8 and the metal lines 4 is made by contacts 12, such contacts being etched into the dielectric film 13 insulating the diffusions 6, 8 from the metal lines 4. It is formed by opening and pattern processing. Gate electrode 14 has an overlap in the space between source region 8 and drain region 6, is insulated therefrom by a thin gate oxide, and is connected to the input node of the output buffer. The gate electrode 14 is made of polycrystalline silicon, and is generally deposited and patterned before diffusion of the source region 8 and the drain region 6. This is a method of obtaining a self-aligned MOS transistor well known to those skilled in the art. FIG. 1a is a cross-sectional view of a portion of the transistor 10 of FIG.

もしVssに対して負の電位を有する静電荷がボンドパ
ツド2に供給されると、ドレイン領域6とp型基板5と
の間の界面におけるp−n接合は順方向にバイアスされ
る。この順方向バイアスされたダイオードは、基板5が
つながれた電源へ大きい電流を流す能力があり、また従
つてトランジスタ10を用いた出力バツフアは高い故障し
きい値を有する(トランジスタ10のチヤネル長が約2ミ
クロンの場合には、上述の引用方法3015.3に従えば一般
に8000ボルトを持つ)。
If an electrostatic charge having a negative potential with respect to V ss is applied to the bond pad 2, the pn junction at the interface between the drain region 6 and the p-type substrate 5 will be forward biased. This forward-biased diode has the ability to conduct large currents to the power supply to which substrate 5 is connected, and therefore the output buffer using transistor 10 has a high fault threshold (the channel length of transistor 10 is approximately In the case of 2 microns, it generally has 8000 volts according to the above cited reference 3015.3).

しかし、Vssに対して正電位を持つ静電荷に対しては
ドレイン領域6と基板5との間のダイオードは逆バイア
スされることになる。一旦、ESD事象によつてあらわれ
る電圧がこのダイオードの逆バイアス崩壊電圧を超える
と、ドレイン領域6から基板5を経由してソース領域8
へ電流が流れる。これは図示の構造中に、ドレイン領域
6をコレクタに、基板5をベースに、ソース領域8をエ
ミツタとして寄生n−p−nバイポーラトランジスタが
構成されるからである。この導電が放電のレベルに依存
して集積回路の残りの部分を保護する。しかし、崩壊し
た逆バイアスされたダイオードを流れる電流によつて多
量の熱が発生する。この抵抗加熱による熱の発生は、基
板5中の真性キヤリアの熱的発生によつて悪化され、寄
生n−p−nトランジスタの第2の崩壊をもたらし、ド
レイン領域6からソース領域8への電流を更に増加さ
せ、より多くの熱発生につながる。もしこの抵抗加熱に
よる熱発生が十分大きいと、コンタクト12内の金属4は
溶解し、電界に沿つて第1b図にフイラメント4′で示し
たように、ソース領域8へ流動する。更に、発生した熱
は薄いゲート酸化物15を通つてゲート電極14へ達し、多
結晶シリコンのフイラメント14′がゲート電極14をドレ
イン領域6へ短絡させ、あるいは更に、多結晶シリコン
フイラメント14″がゲート電極14をソース領域8へ短絡
させることを引き起こす。もちろんこのようなフイラメ
ントはトランジスタを動作不能とする。
However, for an electrostatic charge having a positive potential with respect to V ss , the diode between the drain region 6 and the substrate 5 will be reverse-biased. Once the voltage developed by the ESD event exceeds the reverse bias breakdown voltage of this diode, the source region 8 from the drain region 6 via the substrate 5
The current flows to This is because a parasitic npn bipolar transistor is formed in the structure shown in the figure using the drain region 6 as a collector, the substrate 5 as a base and the source region 8 as an emitter. This conduction protects the rest of the integrated circuit depending on the level of discharge. However, a large amount of heat is generated by the current flowing through the collapsed reverse-biased diode. The generation of heat due to this resistance heating is exacerbated by the thermal generation of the intrinsic carrier in the substrate 5, causing the second breakdown of the parasitic npn transistor, and the current from the drain region 6 to the source region 8. Is further increased, leading to more heat generation. If the heat generated by this resistance heating is large enough, the metal 4 in the contact 12 will melt and flow along the electric field to the source region 8, as shown by the filament 4 'in FIG. 1b. Further, the generated heat reaches the gate electrode 14 through the thin gate oxide 15, and the polycrystalline silicon filament 14 'shorts the gate electrode 14 to the drain region 6, or further, the polycrystalline silicon filament 14 " This causes the electrode 14 to be shorted to the source region 8. Of course, such a filament renders the transistor inoperable.

最新の集積回路製造技術の進歩は、その中に用いられ
る導電性材料の直列抵抗を減ずる方向に向けられてい
る。これらの進歩のうちに拡散及び多結晶導体にシリサ
イド膜を被着する「クラツド」技術がある。このクラツ
ドはチタン等の金属と下地の単結晶シリコンまたは多結
晶シリコン層との間の直接反応によつてシリコンの表面
上にチタンシリサイド層を得ることによつて行われる。
第1c図を参照すると、このクラツド拡散領域と多結晶シ
リコンによつて形成したトランジスタの断面が示されて
いる。シリサイド膜19はドレイン領域6、ソース領域
8、ゲート電極14の表面に示されている。第1c図はま
た、トランジスタ10の故障しきい値が、シリサイド膜19
がこれらの層の抵抗を下げるために用いられると、シリ
サイドのフイラメント19′が上述のように逆バイアス導
通によつて発生する熱のために形成されるので、減少す
ることを示している。フイラメント形成材料(ここでは
シイサイド19)と局部的な熱い部分(ドレイン領域6と
基板5との接合)との間の距離が、第1b図に示されたア
ルミニウム金属線4がフイラエント材料を供給する場合
よりも短かいために、故障しきい値は減ずる。
Recent advances in integrated circuit manufacturing technology have been directed toward reducing the series resistance of the conductive materials used therein. Among these advances is the "cladding" technique of depositing silicide films on diffusion and polycrystalline conductors. This cladding is performed by obtaining a titanium silicide layer on the surface of silicon by a direct reaction between a metal such as titanium and an underlying monocrystalline silicon or polycrystalline silicon layer.
Referring to FIG. 1c, there is shown a cross section of a transistor formed from this clad diffusion region and polycrystalline silicon. The silicide film 19 is shown on the surface of the drain region 6, the source region 8, and the gate electrode 14. FIG. 1c also shows that the failure threshold of transistor 10 is
When used to lower the resistance of these layers, it shows that the silicide filaments 19 'are reduced due to the heat generated by the reverse bias conduction as described above. The distance between the filament forming material (here silicide 19) and the local hot part (junction between the drain region 6 and the substrate 5) is such that the aluminum metal wire 4 shown in FIG. 1b supplies the filament material. Because it is shorter than in the case, the failure threshold is reduced.

nチヤネルトランジスタをプルダウン装置として用い
ることによつて出力バツフアのしきい値を改善するため
に、特定の方法が用いられてきた。第2図を参照する
と、従来技術において用いられた方法が示されており、
それは正にバイアスされたESD事象に対するトランジス
タ10の故障しきい値を増加させるものとして示されてい
る。トランジスタ10は「はしご」構造に従つて構成され
ており、各々間にゲート電極14を備えた複数個のドレイ
ン領域6とソース領域8を含んでいる。第2図に示され
たはしご構造は第1図のトランジスタ10の幅の4倍の等
価的トランジスタ幅を備えており(すべての他の寸法は
同じと仮定している)、そのため逆バイアス崩壊におい
てドレイン領域の端部にけるp−n接合での局部的電流
密度を低下させることになり、従つてそれに付随して局
部的な加熱を減ずることになる。更に、第1b図に示した
ような金属フイラメントの形成は、第2図に寸法DSで示
したようにコンタクト12をゲート電極14から十分大きい
距離離すことによつて最小化することができ、ドレイン
領域6の端部における局所的な熱は金属線4に達する前
に放散してしまう。
Certain methods have been used to improve the output buffer threshold by using n-channel transistors as pull-down devices. Referring to FIG. 2, the method used in the prior art is shown,
It is shown as increasing the fault threshold of transistor 10 for a positively biased ESD event. Transistor 10 is configured according to a "ladder" structure and includes a plurality of drain regions 6 and source regions 8 each having a gate electrode 14 therebetween. The ladder structure shown in FIG. 2 has an equivalent transistor width of four times the width of transistor 10 of FIG. 1 (assuming all other dimensions are the same), so that in reverse bias collapse The local current density at the pn junction at the end of the drain region will be reduced, thus reducing the associated local heating. Further, the formation of a metal filament as shown in FIG. 1b can be minimized by placing the contact 12 a sufficiently large distance from the gate electrode 14 as shown by the dimension DS in FIG. Local heat at the end of the region 6 is dissipated before reaching the metal wire 4.

同様な現象はCMOS出力バツフア回路のESD応力におい
ても発生する。CMOSによつて実現された反転プツシユプ
ルバツフア回路は第3図に模式的に示されている。この
構造において、pチヤネルトランジスタ20はプルアツプ
装置として働き、また上述のようにn−チヤネルトラン
ジスタ10はプルダウン装置として働く。pチヤネルトラ
ンジスタ20のソースからドレインへの経路は正の供給電
圧Vdd(トランジスタ20のソースへ)と出力端子OUT(ト
ランジスタ20のドレイン)との間に接続され、他方nチ
ヤネルトランジスタ10のソースからドレインへの経路は
基準電源Vss(トランジスタ10のソース)と出力端子OUT
(トランジスタ10のドレイン)との間に接続される。ト
ランジスタ10のゲートは出力バツフアへの入力IN10へつ
ながれ、トランジスタ20のゲートは出力バツフアへの入
力IN20へつながれる。入力IN10とIN20はその集積回路の
機能に従つて作られる。入力IN10は本質的には入力IN20
の論理補数であり、従つて第3図の出力バツフアは本質
的にCMOSインバータとして動作する。しかし入力IN10
IN20は端子OUTのスイツチングの間にトランジスタ10と
トランジスタ20とが同時に導通することのないように互
いにずれている。そのようなずれは、当業者はよく知ら
れたように、入力IN10とIN20を発生させるために用いら
れる前置駆動器の論理回路によつて得ることができる。
A similar phenomenon occurs in the ESD stress of the CMOS output buffer circuit. An inverting push-buffer circuit implemented by CMOS is shown schematically in FIG. In this configuration, p-channel transistor 20 acts as a pull-up device, and n-channel transistor 10 acts as a pull-down device, as described above. The path from the source to the drain of the p-channel transistor 20 is connected between the positive supply voltage V dd (to the source of the transistor 20) and the output terminal OUT (the drain of the transistor 20), while the path from the source of the n-channel transistor 10 The path to the drain is the reference power supply V ss (source of transistor 10) and the output terminal OUT
(Drain of the transistor 10). The gate of transistor 10 is connected to input IN 10 to the output buffer, and the gate of transistor 20 is connected to input IN 20 to the output buffer. Inputs IN 10 and IN 20 are made according to the function of the integrated circuit. Input IN 10 is essentially input IN 20
Therefore, the output buffer of FIG. 3 operates essentially as a CMOS inverter. But with input IN 10
IN 20 is offset from each other during switching of terminal OUT so that transistor 10 and transistor 20 do not conduct simultaneously. Such deviations, those skilled in the art as well known, can be obtained cowpea the logic circuit predriver used to generate the input IN 10 and IN 20.

第4図は、第3図の回路図に対応し、従来技術に従つ
て構成された典型的なCMOS出力バツフアの断面図であ
る。第4図の出力バツフアはp型エピタキシヤル層5′
中に作製され、この層5′はp型基板5上に成長された
軽くドープされたp型層である。エピタキシヤル層5′
を用いることは、当業者にはよく知られたように、CMOS
回路のラツチアツプ感度を減ずるために有用である。n
チヤネルトランジスタ10は第1図に関して上述したよう
に、ドレイン領域6を金属線4を通して出力端子へつな
ぎ、ソース領域8を金属線4を通してVssへつないで
(わかりやすいように両接続を第4図に模式的に示して
ある)、構成される。ソース領域8とドレイン領域6
は、上述のようにエピタキシヤル層5′中へ作られたn
型拡散である。ゲート電極14はここでもソース領域8と
ドレイン領域6の間のチヤネル領域に重なつており、そ
れからゲート酸化物15によつて分離されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a typical CMOS output buffer corresponding to the circuit diagram of FIG. 3 and constructed in accordance with the prior art. The output buffer of FIG. 4 is a p-type epitaxial layer 5 '.
Prepared therein, this layer 5 ′ is a lightly doped p-type layer grown on a p-type substrate 5. Epitaxy layer 5 '
The use of CMOS, as is well known to those skilled in the art,
Useful for reducing the latch-up sensitivity of the circuit. n
The channel transistor 10 connects the drain region 6 to the output terminal through the metal line 4 and connects the source region 8 to V ss through the metal line 4 as described above with reference to FIG. 1 (both connections are shown in FIG. 4 for clarity). ). Source region 8 and drain region 6
Is formed in the epitaxial layer 5 'as described above.
Type diffusion. The gate electrode 14 again overlaps the channel region between the source region 8 and the drain region 6 and is separated therefrom by a gate oxide 15.

pチヤネルトランジスタ20はn井戸22内に形成され、
n井戸22はエピタキシヤル層5′中へのn型拡散であ
る。pチヤネルトランジスタ20はそれのp型ドレイン領
域26を金属線4で出力端子へつながれ、またそれのp型
ソース領域28を別の金属線4でVddへつながれている。
ソース領域28とドレイン領域26は、当業者にはよく知ら
れた拡散とイオン注入法によつてn井戸22中へ作られた
p型拡散である。多結晶シリコンゲート電極24は、トラ
ンジスタ10の場合と同様に、ソース領域28とドレイン領
域26の間のチヤネル領域に重なり合つて、それから薄い
ゲート酸化物15で分離されている。pチヤネルトランジ
スタ20も、もちろんp型拡散26と28の形成の前にゲート
電極の堆積とパターン加工を行つて作成された自己整合
形トランジスタである。ゲート電極24はトランジスタ10
からのゲート電極14へつながつており、出力バツフアへ
の入力信号を受け取る。
A p-channel transistor 20 is formed in n-well 22;
N well 22 is an n-type diffusion into epitaxial layer 5 '. The p-channel transistor 20 has its p-type drain region 26 connected to the output terminal by a metal line 4 and its p-type source region 28 connected to Vdd by another metal line 4.
Source region 28 and drain region 26 are p-type diffusions made into n-well 22 by diffusion and ion implantation techniques well known to those skilled in the art. Polycrystalline silicon gate electrode 24 overlaps the channel region between source region 28 and drain region 26 and is separated therefrom by a thin gate oxide 15, as in transistor 10. The p-channel transistor 20 is, of course, a self-aligned transistor formed by depositing and patterning a gate electrode before forming the p-type diffusions 26 and 28. Gate electrode 24 is transistor 10
To the gate electrode 14 to receive an input signal to the output buffer.

n井戸22内に、付加的なn型拡散30が設けられてVdd
へつながれている。当業者にはよく知られているよう
に、もしn井戸22がn井戸22内の最も正にバイアスされ
たp型拡散と同じ電位に接続されれば、ラツチアツプは
本質的に防止することができる。第4図のn型拡散30は
金属4(図示されていない)へのオーミツク性接触を容
易に実現する目的で、n井戸22よりも高濃度ドープされ
ている。n井戸22のVddへの接続は、ソース領域28とn
井戸22との間のp−n接合が順バイアスされるのを防
ぎ、従つて第4図のCMOS出力バツフアのラツチアツプを
防止する。上記のn型拡散30の位置は、接続がn井戸22
内のどこかへなされている限り、CMOS出力バツフアの従
来の形状に従えば、厳密なものではなかつた。一般的
に、n型拡散30をn井戸22の外周へリング状に形成する
ことが行われてきた。このことは、レイアウトの衝突を
避けるためのみならず、n井戸22の外側の回路からの電
荷注入のために生ずるラツチアツプの可能性を減ずるた
めである。第4a図は第4図の出力バツフアの平面図であ
つて、ガードリング状の拡散30の存在を示している。
An additional n-type diffusion 30 is provided in the n-well 22 to provide V dd
Connected. As is well known to those skilled in the art, if n-well 22 is connected to the same potential as the most positively biased p-type diffusion in n-well 22, latch-up can be essentially prevented. . The n-type diffusion 30 in FIG. 4 is more heavily doped than the n-well 22 for the purpose of easily achieving ohmic contact to the metal 4 (not shown). The connection of n well 22 to V dd is connected to source region 28 and n dd
The pn junction to well 22 is prevented from being forward biased, thus preventing the CMOS output buffer of FIG. 4 from latching up. The position of the n-type diffusion 30 is such that the connection is at the n-well 22
According to the conventional shape of the CMOS output buffer, it has not been strict as long as it is made somewhere in. In general, it has been performed to form the n-type diffusion 30 in a ring shape around the n-well 22. This is done not only to avoid layout collisions, but also to reduce the possibility of latch-up caused by charge injection from circuits outside the n-well 22. FIG. 4a is a plan view of the output buffer of FIG. 4 and shows the presence of guard ring diffusion 30. FIG.

第3図、第4図のCMOS出力バツフアのための寄生等価
回路が第5図の示されている。この回路において、ダイ
オードDpはドレイン領域26とn井戸22の間のp−n接合
に対応し、Rpはこのダイオードの順バイアス抵抗に対応
している。n井戸22はドレイン領域26にくらべて一般に
軽度にドープされ、それのシート抵抗値は比較的高い
(ドレイン領域26内で平方当り数十Ωであるのに対し
て、平方当り数千Ωのオーダである)。従つて、Rpはp
型ドレイン拡散26内よりもむしろn井戸22内に本質的に
存在する。同様に、ダイオードDnはドレイン領域6とエ
ピタキシヤル層5′との間のp−n接合に対応し、Rn
このダイオードの順バイアス抵抗に対応し、それはRp
関して述べたのと同様の理由によつて、エピタキシヤル
層5′の抵抗率に依存する。ダイオードDvは電源VddとV
ssの間に存在する寄生ダイオードに対応し(例えば、n
井戸22とエピタキシヤル層5′の間のダイオードであ
り、基板5は一般的にVssにある)、容量Cvはそれらの
間の容量である。最近の集積回路において、特にCMOSを
使用したものでは、VddとVssを供給する十分な配線は拡
散領域に形成され、そのため容量Cvの値は2000pFから10
000pFの範囲になる。
A parasitic equivalent circuit for the CMOS output buffer of FIGS. 3 and 4 is shown in FIG. In this circuit, the diode D p corresponds to p-n junction between the drain region 26 and the n-well 22, R p corresponds to the forward bias resistance of the diode. The n-well 22 is generally lightly doped compared to the drain region 26, and has a relatively high sheet resistance (tens of ohms per square in the drain region 26, on the order of thousands of ohms per square). Is). Therefore, R p is p
It resides essentially in n-well 22 rather than in type drain diffusion 26. Similarly, the diode D n corresponds to p-n junction between the drain region 6 and the epitaxial layer 5 ', R n corresponds to the forward bias resistance of the diode, it is similar to that described with respect to R p For this reason, it depends on the resistivity of the epitaxial layer 5 '. Diodes D v are power supplies V dd and V
ss (for example, n
A diode between the well 22 and the epitaxial layer 5 ', the substrate 5 is generally in the V ss), the capacitance C v is the capacitance between them. In modern integrated circuits, especially those using CMOS, enough wiring to supply V dd and V ss is formed in the diffusion region, so that the value of the capacitance C v is increased from 2000 pF to 10 pF.
000 pF range.

次に第6図を参照すると、人体モデルのESD源49の第
5図の寄生等価回路へつないだ回路が示されている。MI
L−STD−883Cの方法3015.3に関して既に述べたように、
このモデルは100pFの容量を持つコンデンサ50が1500Ω
の値を持つ抵抗52と直列につながつたものであつて、ES
D源49による試験を受ける回路に対してコンデンサ50中
に蓄積された電荷を印加するために、それらの間にリレ
ー54がつながれている。第6図から明らかなように、寄
生容量Cvは等価回路から除去されている。Cvの値はコン
デンサ50の値100pFよりもかなり大きいので(そしてコ
ンデンサ50の充電電圧がVddの値と同程度の5ボルト程
度であるので)、出力バツフアのESD事象に応答するふ
るまいのモデル化のためにはVssとVddが共通であるとい
う仮定をしている。また、以下の議論から明らかになる
であろうが、ダイオードDnとDpの直列抵抗が放電経路を
制御するであろうことから、ダイオードDvの効果を無視
しても正確さは失なわれない。
Referring now to FIG. 6, there is shown a circuit of the ESD source 49 of the human body model connected to the parasitic equivalent circuit of FIG. MI
As already mentioned for method 3015.3 of L-STD-883C,
This model has a capacitor 50 with a capacitance of 100pF and 1500Ω
Is connected in series with a resistor 52 having a value of
A relay 54 is connected between them to apply the charge stored in the capacitor 50 to the circuit under test by the D source 49. As apparent from FIG. 6, the parasitic capacitance C v is removed from the equivalent circuit. Since the value of C v is much greater than the value of 100 pF for capacitor 50 (and because the charging voltage of capacitor 50 is on the order of 5 volts, which is comparable to the value of V dd ), a model of the behavior of the output buffer in response to ESD events For this purpose, it is assumed that V ss and V dd are common. Moreover, as it will become apparent from the following discussion, since the series resistance of the diode D n and D p would control the discharge path, even accuracy ignoring the effect of the diode D v is a loss I can't.

正の極性のESD事象においては、ダイオードDpは順バ
イアスされ、ダイオードDnは逆バイアスされる。しか
し、電圧降下は電流が抵抗体Rpを流れた場合に発生す
る。第6図から明らかなように、もし電流が十分高いレ
ベルであれば、逆バイアス方向のダイオードDnでの電圧
降下はそれの逆バイウス崩壊電圧を越すことがありう
る。上で第1b図に関して述べたように、寄生n−p−n
バイポーラトランジスタの効果によつて、ドレイン対基
板のダイオードが逆方向に崩壊する場合に、局所的な加
熱から損傷が生ずる。従つて、ESD感度の目的のために
はRpの値は特定のレベル以下に保つて、トランジスタ10
の逆バイアス崩壊が、特定の望みの故障しきい値以下で
回避されるようにすることが望ましい。
In the positive polarity ESD event, the diode D p is forward biased, the diode D n is reverse biased. However, a voltage drop occurs when a current flows through the resistor R p. As apparent from FIG. 6, if it current high enough level, the voltage drop in the reverse bias direction diode D n may sometimes in excess of reverse Baiusu collapse voltage of it. As described above with respect to FIG. 1b, the parasitic npn
Due to the effect of the bipolar transistor, damage results from local heating when the drain-to-substrate diode collapses in the opposite direction. Therefore, for the purpose of ESD sensitivity, the value of R p should be kept below a certain level and the transistor 10
Is desired to be avoided below a certain desired failure threshold.

抵抗体Rpに対するこの値は、与えられた望ましい故障
しきい値に対して、トランジスタ10の逆バイアス崩壊し
きい値を知ることによつて容易に計算できる。例えば、
上述の引用MIL−STD−883C方法3015.3の人体のモデルを
用いて望みの故障しきい値を6000ボルトと仮定する。そ
うするとボンドパツド2に現われるピーク電流は4アン
ペアとなる(6000ボルトを抵抗体52の抵抗1500Ωで割
る)。Rpの最大値は次の式から計算できる。
The value for resistor R p is for a given desired failure threshold can be readily calculated Te cowpea to knowing reverse bias decay threshold of the transistor 10. For example,
Assume that the desired failure threshold is 6000 volts using the human body model of the above cited MIL-STD-883C method 3015.3. The peak current appearing in bond pad 2 will then be 4 amps (6000 volts divided by the resistance of resistor 52, 1500Ω). The maximum value of R p can be calculated from the following equation.

VBn=Vonp+(Rp×4) ここで、VBnはダイオードDnの逆バイアス崩壊電圧、V
onpはダイオードDpの順バイアス電圧降下(シリコンダ
イオードに対して一般に0.7ボルト)である。例えば、
ダイオードDnの逆バイアス崩壊電圧が20ボルトであれ
ば、ダイオードDnの逆バイアス崩壊を回避するためのRp
の最大値は次のように計算できる。
V Bn = V onp + (R p × 4) where, V Bn is reverse biased collapse voltage of the diode D n, V
onp is the forward bias voltage drop of the diode D p (typically 0.7 volts for a silicon diode). For example,
If reverse bias collapse voltage of the diode D n is 20 volts, R p for avoiding a reverse bias collapse of the diode D n
Can be calculated as follows:

Rp=(20.0−0.7)ボルト/4アンペア=4.825Ωこのよ
うな寄生「オン」抵抗値は従来のCMOS出力バツフアでは
得られたことがない。従つて、そのような出力バツフア
はそれのESD感度を、逆バイアス崩壊で放電を安全に導
通させるトランジスタ10の能力によつて制限されてい
る。
R p = (20.0−0.7) volts / 4 amps = 4.825Ω Such a parasitic “on” resistance has never been obtained with a conventional CMOS output buffer. Thus, such an output buffer is limited in its ESD sensitivity by the ability of transistor 10 to conduct the discharge safely with reverse bias decay.

次に第7図を参照すると、本発明に従つて構成された
出力バツフアの平面図が示されている。この出力バツフ
アの一部分の断面図が第8図に示されている。nチヤネ
ルトランジスタ110は第4図に示されたトランジスタ10
と同様にして作製される。トランジスタ120はn井戸122
中へ、第4図のCMOS出力バツフアに対して示されたよう
に形成される。例えば、本発明の好適実施例に従つたn
井戸122のシート抵抗は典型的に1000から4000Ω/□の
範囲にある。ゲート電極124は4本の「指」を持ち、そ
の各々がドレイン領域126とソース領域128との間のn井
戸122の領域に重なつている。前のように、ドレイン領
域126とソース領域128はゲート電極124の堆積とパター
ン加工の後にn井戸122中へ形成されたp型拡散であ
り、従つて結果のトランジスタは自己整合型である。例
えば、ソース領域128とドレイン領域126のシート抵抗は
典型的には30から40Ω/□の間にある。ドレイン領域12
6は絶縁誘電体中のコンタクトを経由して金属線104へつ
ながれ、出力端子となるボンドパツド102(図示されて
いない)へつながれる。ソース領域もまたコンタクト11
2によつて金属線104を経て、Vss基準電源へつながれて
いる。ゲート電極124は前のように多結晶シリコででき
ており、出力バツフアへの入力IN120へつながれている
(第5図の回路図での端子IN20に対応している)。わか
りやすいように、第8図の断面図には金属線104による
電気接続が模式的に示されている。
Referring now to FIG. 7, there is shown a plan view of an output buffer constructed in accordance with the present invention. A sectional view of a portion of this output buffer is shown in FIG. The n-channel transistor 110 is the transistor 10 shown in FIG.
It is produced in the same manner as described above. Transistor 120 is an n-well 122
Inward, formed as shown for the CMOS output buffer of FIG. For example, n according to a preferred embodiment of the present invention.
The sheet resistance of well 122 is typically in the range of 1000 to 4000 Ω / □. Gate electrode 124 has four “fingers”, each of which overlaps the region of n-well 122 between drain region 126 and source region 128. As before, the drain region 126 and the source region 128 are p-type diffusions formed into the n-well 122 after deposition and patterning of the gate electrode 124, and thus the resulting transistor is self-aligned. For example, the sheet resistance of source region 128 and drain region 126 is typically between 30 and 40 ohms / square. Drain region 12
6 is connected to a metal wire 104 via a contact in an insulating dielectric, and is connected to a bond pad 102 (not shown) serving as an output terminal. Source area also contacts 11
2 through a metal wire 104 to a V ss reference power supply. The gate electrode 124 is made of polycrystalline silicon as before and is connected to the input IN 120 to the output buffer (corresponding to the terminal IN 20 in the circuit diagram of FIG. 5). For the sake of simplicity, the cross-sectional view of FIG. 8 schematically shows the electrical connection by the metal wire 104.

ドレイン領域126のソース領域と反対側にドレイン領
域126から短い距離Dだけ離れて、付加的n型拡散領域1
40がn井戸122の中に形成される。これら拡散領域140は
ソース領域128と共に、コンタクト112と金属線104によ
つてVdd基準電源へつながれている。第6図の寄生モデ
ルに関して上述したように、VssとVddはESD事象に対す
る出力バツフアの応答の目的に関しては共通に考えるこ
とができる。拡散領域140はn井戸120とくらべてより高
濃度にドープされたn型であり、nチヤネルトランジス
タ110中へソース領域108とドレイン領域106を形成する
同じイオン注入とその後の拡散によって作製することが
できる。例えば、拡散領域140(そしてまたソース領域1
08とドレイン領域106)の典型的なシート抵抗は20から3
0Ω/□の範囲にある。拡散領域140中の高濃度のドーピ
ング濃度は、もちろん、金属線104と拡散領域140との間
のすぐれたオーミツク接触を許容する。高濃度のドーピ
ングは更に拡散領域140内の抵抗、すなわちそれの端部
とコンタクト112の間の抵抗を、n井戸122にくらべて減
少させる。従つて、ドレイン領域126とコンタクト(Vdd
電位)との間の抵抗性電圧降下自体はドレイン領域126
の端部と拡散領域140の端部との間、距離Dの内で生じ
ている。各々の拡散領域140の幅Wは、この例ではソー
ス領域128とドレイン領域126の幅と同じであり、以下で
明らかになると思われるが、そのような幅はそれらの間
の直列抵抗を下げるのを助ける。
On the opposite side of the drain region 126 from the source region, at a short distance D from the drain region 126, an additional n-type diffusion region 1
40 are formed in n-well 122. These diffusion regions 140, together with the source regions 128, are connected to the Vdd reference power supply by contacts 112 and metal lines 104. As discussed above with respect to the parasitic model of FIG. 6, V ss and V dd can be considered in common for the purpose of the output buffer response to an ESD event. Diffusion region 140 is n-type, more heavily doped than n-well 120, and can be made by the same ion implantation and subsequent diffusion forming source region 108 and drain region 106 into n-channel transistor 110. it can. For example, the diffusion region 140 (and also the source region 1
08 and the typical sheet resistance of the drain region 106) is 20-3
It is in the range of 0Ω / □. The high doping concentration in the diffusion region 140, of course, allows for good ohmic contact between the metal line 104 and the diffusion region 140. The high doping further reduces the resistance in diffusion region 140, that is, the resistance between its end and contact 112, as compared to n-well 122. Therefore, the drain region 126 and the contact (V dd
Potential) between the drain region 126
Between the edge of the diffusion region 140 and the edge of the diffusion region 140 within a distance D. The width W of each diffusion region 140 is the same as the width of the source region 128 and the drain region 126 in this example, and as will become apparent below, such a width reduces the series resistance between them. Help.

距離Dは十分短かくなるように設計されており、その
ためドレイン領域126とVdd基準電源との間の抵抗は十分
小さく、nチヤネルトランジスタ110中のドレイン領域1
06とエピタキシヤル層105′との間のp−n接合は、第
6図に関して既に述べたように、正の極性のESD事象か
ら逆バイアスにおいて崩壊することがない。第6図のモ
デルにおいて上述したように、抵抗Rpはドレイン領域12
6とVdd基準電源(拡散領域140において)との間の抵抗
であつて次のように計算できる。
The distance D is designed to be sufficiently short so that the resistance between the drain region 126 and the Vdd reference power supply is sufficiently small, and the drain region 1 in the n-channel transistor 110 is
The pn junction between 06 and the epitaxial layer 105 'does not collapse at a reverse bias from a positive polarity ESD event, as described above with respect to FIG. As described above in a model of FIG. 6, the resistance R p is the drain region 12
The resistance between 6 and the Vdd reference supply (in diffusion region 140) can be calculated as follows:

Rp=(Rsheet122)×(D/Weff) 一例として、n井戸122のシート抵抗(Rsheet122)の
値が3000Ω/□である(上述の範囲内にある)とする。
この領域の各々の幅Wは、この実施例では約250ミクロ
ンである。既に第2図に関して述べたように、はしご構
造は各々のチヤネルの幅の4倍の等価的トランジスタ幅
を与える。同様に、ソース領域128と拡散領域140の間の
等価的幅もまた領域140の1つの幅Wの4倍であり、従
つてWeffは1000ミクロンである。本発明の好適実施例の
ような最新の集積回路に対しては、p型とn型拡散の間
の典型的な最小間隔は1.5ミクロンである(これはまた
トランジスタ110と120に)に対するチヤネル長として働
く)。上述の値を上記式に用いて、距離Dとして1.5ミ
クロンの値を用いるとRpの値として4.5Ωが得られる。
上述のように、この値は、20ボルトの逆方向崩壊電圧を
有するnチヤネルトランジスタの6000ボルト正極性ESD
事象(人体モデル)における逆方向崩壊を阻止するため
の要求に合致する。上に第4図及び第4a図に示したよう
に拡散領域30を用いることは、ドレイン領域28からの拡
散領域30の距離のために、第7図の拡散領域140で得ら
れた低抵抗は得られないであろう。従つて、第4図と第
4a図の構造は、nチヤネルトランジスタ110に対して第
7図に示された場合のようには、nチヤネルトランジス
タ10の逆バイアス崩壊を排除することはできないであろ
う。
R p = (R sheet122 ) × (D / W eff ) As an example, assume that the value of the sheet resistance (R sheet122 ) of the n-well 122 is 3000Ω / □ (within the above range).
The width W of each of the regions is about 250 microns in this example. As already described with respect to FIG. 2, the ladder structure provides an equivalent transistor width of four times the width of each channel. Similarly, the equivalent width between the source region 128 and the diffusion region 140 is also four times the width W of one of the regions 140, so Weff is 1000 microns. For modern integrated circuits, such as the preferred embodiment of the present invention, the typical minimum spacing between p-type and n-type diffusions is 1.5 microns (also for transistors 110 and 120). Work as). The values described above using the above equation, 4.5Omu obtain the distance D using the value of 1.5 microns as the as the value of R p.
As mentioned above, this value is the 6000 volt positive ESD of an n-channel transistor with a reverse decay voltage of 20 volts.
Meet the requirement to prevent backward collapse in events (human body model). Using the diffusion region 30 as shown in FIGS. 4 and 4a above, because of the distance of the diffusion region 30 from the drain region 28, the low resistance obtained in the diffusion region 140 of FIG. Will not get. Therefore, FIG. 4 and FIG.
The structure of FIG. 4a would not eliminate the reverse bias collapse of n-channel transistor 10 as in the case shown in FIG. 7 for n-channel transistor 110.

第7図から明らかなように、nチヤネルトランジスタ
110はトランジスタ120に関して既に述べた本発明に従つ
た配置にはなつていない。ポンドパツド102に現われる
負極性のESD事象に対しては、ドレンイン領域126とn井
戸122との間のp−n接合は逆バイアスで崩壊するが、
「第2の」崩壊領域には到達しないであろうということ
がわかつた。このことは、(エピタキシヤル層105′中
の電子の移動度にくらべて)n井戸122中の少数キヤリ
アの移動度が低いせいである。従つて、トランジスタ11
0の直列抵抗Rnを減らすための付加的なレイアウト間隔
は必要でなく、最新の集積回路に対して、ドレイン領域
126とn井戸122との間の接合は逆バイアス崩壊において
放電を安全に導通させることができる。nチヤネルトラ
ンジスタ110に対する望ましいレイアウトは第2図のは
しご構造であろう。その場合は第2図に関して述べたよ
うに、距離Dを決定した故障しきい値を越す事象が発生
した場にも、等価的装置幅が更に保護となろであろう。
しかし、pチヤネルトランジスタ120の構成を、pチヤ
ネルトランジスタ120が逆バイアス崩壊に入ることから
保護する必要が生ずるように行う場合には、nチヤネル
トランジスタ110の構成は、第7図に示したpチヤネル
トランジスタ120と同様に、単にソースとドレイン領域
のドーパントの型を逆にし、拡散領域140に対応する付
加的な拡散を行うことによつて行うことができるという
ことを注意しておく。
As is clear from FIG. 7, the n-channel transistor
110 is not in the arrangement according to the invention already described for transistor 120. For a negative ESD event appearing in the pond pad 102, the pn junction between the drain-in region 126 and the n-well 122 collapses with a reverse bias,
It has been found that the "second" collapse zone will not be reached. This is due to the lower mobility of the minority carriers in n-well 122 (compared to the mobility of electrons in epitaxial layer 105 '). Therefore, transistor 11
Additional layout intervals to reduce the series resistance R n of 0 is not required for modern integrated circuits, the drain region
The junction between 126 and n-well 122 can safely conduct the discharge in reverse bias collapse. The preferred layout for n-channel transistor 110 would be the ladder structure of FIG. In that case, as described with respect to FIG. 2, the equivalent device width would provide additional protection in the event that an event occurs that exceeds the failure threshold that determined the distance D.
However, if the configuration of the p-channel transistor 120 is such that it becomes necessary to protect the p-channel transistor 120 from entering reverse bias collapse, then the configuration of the n-channel transistor 110 will be similar to that of the p-channel transistor shown in FIG. Note that, like transistor 120, this can be done by simply reversing the type of dopant in the source and drain regions and performing an additional diffusion corresponding to diffusion region 140.

上述のように、集積回路中の拡散領域及び多結晶シリ
コン導体をクラツドするのにシリサイドを用いることに
よつて、逆バイアス崩壊が発生した時(とくに第1C図に
示されたnチヤネルトランジスタ10中で)、出力バツフ
アの故障を悪化させてしまう。第7図、第8図に示した
出力バツフアは、トランジスタ120内に適正に間隔を持
たせて拡散領域140を用いることによつて、そのような
集積回路内で使用するのに特に適したものとなつてい
る。第9図は、上で第1c図に関して述べたのと同様に、
その中の拡散領域と多結晶シリコンをクラツドするシリ
サイド膜119を用いて構成された第7図の出力バツフア
の断面図である。シリサイド膜119の典型的なシート抵
抗は1から2Ω/□である。従つて第7図のトランジス
タ120中の拡散領域140とドレイン領域126との間の抵抗
は、それらの間のn井戸122の領域へより限定されてい
る。上に第7図と第8図に関して述べたのと同様に、低
い直列抵抗値Rpは、端子OUTの電圧がトランジスタ120の
逆バイアスしきい値電圧以上に上昇しないように保つこ
とを助けている。従つて、ドレイン領域106とエピタキ
シヤル層105′との間のp−n接合が逆バイアスで崩壊
しない限り、シリサイド膜119の使用はESD事象に対する
装置の感度に悪影響を及ぼさない。上述のように、距離
Dは特にこの動作領域を避けるように設計されている。
As described above, the use of silicide to clad diffusion regions and polycrystalline silicon conductors in an integrated circuit causes a reverse bias collapse to occur (especially in the n-channel transistor 10 shown in FIG. 1C). ), Which worsens the failure of the output buffer. The output buffers shown in FIGS. 7 and 8 are particularly suited for use in such integrated circuits by using diffusion regions 140 with proper spacing in transistors 120. It has become. FIG. 9 is similar to that described above with respect to FIG. 1c,
FIG. 8 is a cross-sectional view of the output buffer of FIG. 7 constituted by using a diffusion region therein and a silicide film 119 for cladding polycrystalline silicon. Typical sheet resistance of the silicide film 119 is 1 to 2Ω / □. Accordingly, the resistance between diffusion region 140 and drain region 126 in transistor 120 of FIG. 7 is more limited to the region of n-well 122 therebetween. As discussed above with respect to FIGS. 7 and 8, the low series resistance R p helps to keep the voltage at terminal OUT from rising above the reverse bias threshold voltage of transistor 120. I have. Thus, as long as the pn junction between drain region 106 and epitaxial layer 105 'does not collapse under reverse bias, the use of silicide film 119 does not adversely affect the sensitivity of the device to ESD events. As mentioned above, the distance D is specifically designed to avoid this operating region.

トランジスタ120に対して第7図から第9図に示した
はしご構造は、抵抗Rpを計算された最大値以下にするた
めに必要な幅を作りだすために要求される集積回路の表
面積を減らすために用いられていることを注意してお
く。もちろん、はしご構造の使用(すなわち拡散領域14
0の一つの長さを用いる)なしでもプロセスと構造の他
の変更によつても抵抗Rpの値を望みの値にすることは可
変である。しかし、第7図のはしご構造は現在の集積回
路に対して望ましいものであることはわかつている。
The ladder structure shown in FIGS. 7-9 for the transistor 120 reduces the surface area of the integrated circuit required to create the width required to reduce the resistance R p below the calculated maximum. Note that it is used for Of course, the use of a ladder structure (ie
It is also possible to achieve the desired value of the resistance R p without using one length of 0) or by other changes in the process and structure. However, it has been found that the ladder structure of FIG. 7 is desirable for current integrated circuits.

上述の説明から、nチヤネルトランジスタ110は、ド
レイン領域126とn井戸122との間のダイオードの動作
と、拡散領域140によつて直列抵抗の減少とVdd電源への
それの接続によつて逆バイアス崩壊になることから阻止
されていることが明らかである。従つて、トランジスタ
120のトランジスタ動作はnチヤネルトランジスタ112の
ESD保護のために必要でなく、ただ第3図に示されたよ
うにCMOS出力バツフアに対するプルアツプ装置としての
み有用である。本発明は従つて、第7図、第8図に示さ
れた形状を用いることによつて、但しゲート電極124と
ソース領域128を取り除くことによつて、非CMOS出力バ
ツフア中へ採用することができる。
From the above description, the n-channel transistor 110 is inverted by the action of the diode between the drain region 126 and the n-well 122 and by reducing the series resistance by the diffusion region 140 and by connecting it to the Vdd supply. It is clear that it has been prevented from becoming a bias collapse. Therefore, the transistor
The transistor operation of 120 is the operation of the n-channel transistor 112.
It is not required for ESD protection and is only useful as a pull-up device for a CMOS output buffer, as shown in FIG. The present invention can therefore be employed in non-CMOS output buffers by using the shapes shown in FIGS. 7 and 8, but by removing the gate electrode 124 and the source region 128. it can.

第10a図は、集積回路内にプルアツプ装置を用いるこ
となく開放ドレイン構成としたそのような非CMOS出力バ
ツフアの例であり、それは本発明に従う低い直列抵抗ダ
イオードを用いることによつてESD事象から保護されて
いる。第10a図は、ダイオード120′(p型ドレイン領域
126とn井戸122に対応する)と抵抗体R120′(ダイオ
ード120′の順バイアス抵抗)を加えたものを示してい
る。ダイオード120′のカソードをn井戸122において電
源Vddへつなぐことによつて、ダイオード120′が第10a
図の出力バツフアの正常動作中に確実に逆バイアスされ
ることになる。
FIG. 10a is an example of such a non-CMOS output buffer in an open-drain configuration without using a pull-up device in an integrated circuit, which protects against ESD events by using a low series resistance diode according to the present invention. Have been. FIG. 10a shows a diode 120 '(p-type drain region).
126 and a resistor R 120 ′ (a forward bias resistance of the diode 120 ′). By connecting the cathode of diode 120 'to power supply Vdd at n-well 122, diode 120'
During the normal operation of the output buffer shown in the figure, it is surely reverse biased.

第10b図は非CMOS出力バツフアの別の例を示し、ここ
ではプルアツプ装置がnチヤネルトランジスタ130であ
る。この出力バツフアはダイオード120′とそれに付随
する抵抗R120′がトランジスタ130と並列につながれた
ものによつて保護されている。トランジスタ130のゲー
トは、上述のpチヤネルトランジスタと同様にして入力
IN130によつて制御される。上述のトランジスタ110と同
様にして、nチヤネルトランジスタ130もまた、ダイオ
ード120′とそれに付随する抵抗R120′の両端の電圧降
下がトランジスタ130のドレインから基板へのダイオー
ドの逆バイアス崩壊電圧以下に留まる限り、ダイオード
120′によつて保護される。第10c図は、本発明に従つて
構成されるダイオードによつて保護しうる別の出力駆動
回路を模式的に示しており、ここではプルアツプ装置は
抵抗体140である。抵抗体140は、多結晶シリコンや拡散
抵抗体のようなよく知られた集積回路抵抗体の任意のも
のでよく、抵抗体140はまたそのゲートをVdd電源へつな
がれた空乏モードnチヤネルトランジスタでもよい。こ
の回路は、R120′で示した直列抵抗が拡散抵抗や空乏
モードのトランジスタで構成されていて、その値がトラ
ンジスタ110の逆バイアス崩壊と抵抗体140の逆バイアス
崩壊を阻止するのに十分低い値に留まつている限り、ま
たその値が抵抗体140の値にくらべて十分小さく抵抗体1
40から取り出される電流がそれの電力消費容量以内に留
まる限り、保護される。
FIG. 10b shows another example of a non-CMOS output buffer, where the pull-up device is an n-channel transistor 130. The output buffer is protected by a diode 120 'and an associated resistor R 120' connected in parallel with transistor 130. The gate of the transistor 130 is input as in the case of the p-channel transistor described above.
Controlled by IN 130 . Similar to transistor 110 described above, n-channel transistor 130 also has a voltage drop across diode 120 'and associated resistor R 120' that is less than the reverse bias collapse voltage of the diode from the drain of transistor 130 to the substrate. As long as the diode
Protected by 120 '. FIG. 10c schematically illustrates another output drive circuit that may be protected by a diode constructed in accordance with the present invention, wherein the pull-up device is a resistor 140. Resistor 140 may be any of the well-known integrated circuit resistors, such as polysilicon or a diffused resistor, and resistor 140 may also be a depletion mode n-channel transistor whose gate is connected to a V dd power supply. Good. In this circuit, the series resistance, denoted by R 120 ′ , is comprised of a diffusion resistance or depletion mode transistor whose value is low enough to prevent reverse bias breakdown of transistor 110 and reverse bias breakdown of resistor 140. As long as it stays at the value, the value of resistor 1 is sufficiently smaller than the value of resistor 140.
As long as the current drawn from 40 stays within its power consumption capacity, it is protected.

第11図は、本発明のこの実施例に従つて構成された出
力バツフアの平面図を示し、それは第10a図に模式的に
示したのと同様のドレイン開放構造となつている。本発
明のこの実施例に従つたダイオード120′の構成は、第1
0b図から第10c図に従う出力バツフア構造中に用いられ
た場合には、同一のものとなる。プルアツプ装置はよく
知られた多数の構造のうちの任意のもので構成でき、電
気的にダイオード120′と並列に接続される。
FIG. 11 shows a plan view of an output buffer constructed in accordance with this embodiment of the present invention, which has an open drain structure similar to that shown schematically in FIG. 10a. The construction of the diode 120 'according to this embodiment of the invention is the first
When used in the output buffer structure according to FIGS. 0b to 10c, they are identical. The pull-up device can be comprised of any of a number of well-known structures and is electrically connected in parallel with diode 120 '.

トランジスタ110は第7図と第8図に示されたのと同
じようにして構成される。第11図のダイオード120′
は、上に第6図と第7図に関して述べたトランジスタ12
0と、ゲート電極124とソース領域128を除いて、同じ形
状寸法で同じようにして、n井戸122′中へ形成され
る。p型領域126′は、第7図と第8図に関して上述し
たドレイン領域126と同じようにしてn井戸122′中へ形
成された拡散である。p型領域126′は集積回路の出力
端子においてボンドパツド102(図示されていない)へ
接続される。n型拡散領域140′は、第7図と第8図の
トランジスタ110中のようにn井戸122′内にp型領域12
6′から距離Dだけ離れて位置しており、金属線104′を
経てVdd電源へつながれている。この例において、第7
図のように、拡散領域140′の幅Wはp型領域126′の幅
と同じである。上述のトランジスタ120と同じ寸法のW
とDを持つダイオード120′は約4.5Ωの直列抵抗R
120′(すなわち第6図のRp)を同様に持ち、人体モデ
ルに従つて6000ボルトまでの正極性のESD事象が発生し
た時に、トランジスタ110のドレイン−基板間のダイオ
ードが逆バイアス崩壊状態に入ることを阻止する。
Transistor 110 is constructed in a manner similar to that shown in FIGS. The diode 120 'in FIG.
Is the transistor 12 described above with respect to FIGS. 6 and 7.
Except for 0, the gate electrode 124 and the source region 128, they are formed in the same shape and the same manner in the n-well 122 'in the same manner. The p-type region 126 'is a diffusion formed in the n-well 122' in the same manner as the drain region 126 described above with reference to FIGS. The p-type region 126 'is connected to the bond pad 102 (not shown) at the output terminal of the integrated circuit. An n-type diffusion region 140 'is formed within an n-well 122', as in transistor 110 of FIGS.
It is located a distance D from 6 'and is connected to a Vdd power supply via a metal line 104'. In this example, the seventh
As shown, the width W of the diffusion region 140 'is the same as the width of the p-type region 126'. W of the same dimensions as the transistor 120 described above
And a diode 120 'having a series resistance R of about 4.5Ω.
120 '(i.e. a six view R p) Similarly has, when the positive polarity ESD event to follow connexion 6000 volts on the human body model is generated, the drain of the transistor 110 - to the diode reverse bias collapsed state between the substrate Prevent entry.

本発明はここに、それの好適実施例に関して詳細に説
明したが、この説明は一例としてのものであつて、本発
明をそれに限定するものではないことは理解されるであ
ろう。本発明の実施例の詳細についての変更及び本発明
の付加的な実施例が、この説明に関する当業界において
通常の知識を有する者に対しては明らかであり、またそ
のような者によつて得られるであろうことは理解される
べきである。そのような変更及び付加的実施例は特許請
求の範囲に述べられた本発明の本質及び範囲内に含まれ
ると考えられるべきである。
Although the present invention has been described in detail herein with reference to a preferred embodiment thereof, it will be understood that the description is by way of example and not limitation. Modifications to details of the embodiments of the invention and additional embodiments of the invention will be apparent to, and may be made by, those having ordinary skill in the art to which this description pertains. It should be understood that Such modifications and additional embodiments are to be considered within the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims.

以上の説明に関して更に以下の項を開示する。 The following items are further disclosed with respect to the above description.

(1) 基板の半導体表面中へ形成された出力バツフア
であつて、 第1の電界効果トランジスタであつて、 上記表面中にとりつけられ、第1の基準電源へつなが
れ、第1の導電型を有するソース領域、上記表面中に上
記ソース領域から離してとりつけられ、出力バツフアの
出力へつながれ、第1の導電型を有するドレイン領域、 上記表面上に上記ソース領域から離してとりつけられ
て、出力バツフアの入力へつながれた、ゲート電極、 を含む第1の電界効果トランジスタ、 上記表面中の、上記第1の導電型を有する第1のドープ
された領域、 上記第1のドープされた領域内にとりつけられ、上記
出力バツフアの上記出力へ電気的につながれた、第2の
導電型を有する、第2のドープされた領域、 上記第1のドープされた領域を、上記第2のドープさ
れた領域からあらかじめ定めらてた距離にある第2の基
準電源へつなぐための手段であつて、それによつて上記
第2のドープされた領域と上記第2の基準電源との間の
抵抗が十分低く、上記第1の電界効果トランジスタの上
記ドレイン領域と上記表面との間の接合が、上記第1の
基準電源と上記第2の基準電源よりも桁ちがいに大きい
電位にある電荷が上記出力バツフアの上記出力へ与えら
れた場合に、崩壊しないようにする手段、 を含む、出力バツフア。
(1) An output buffer formed in a semiconductor surface of a substrate, a first field-effect transistor, mounted in the surface, connected to a first reference power source, and having a first conductivity type. A source region, mounted in the surface away from the source region, connected to the output of the output buffer; a drain region having a first conductivity type; mounted on the surface, remote from the source region, to form an output buffer; A first field effect transistor including a gate electrode coupled to an input, a first doped region in the surface having the first conductivity type, mounted in the first doped region. A second doped region, electrically connected to the output of the output buffer, having a second conductivity type, the first doped region being connected to the second buffer. Means for coupling to a second reference power source at a predetermined distance from the doped region, whereby the resistance between the second doped region and the second reference power source is increased. Is sufficiently low, and the electric charge whose potential at the junction between the drain region and the surface of the first field-effect transistor is significantly higher than that of the first reference power supply and the second reference power supply, is Means for preventing collapse when applied to the output of the output buffer.

(2) 第1項の出力バツフアであつて、上記印加電荷
が静電気放電の結果の生ずるような、出力バツフア。
(2) An output buffer according to the first term, wherein the applied charge results in an electrostatic discharge.

(3) 第1項の出力バツフアであつて、上記あらかじ
め定められた距離が上記印加電荷のあらかじめ定められ
た上限に対して計算されるようになつた、出力バツフ
ア。
(3) The output buffer of item 1, wherein the predetermined distance is calculated with respect to a predetermined upper limit of the applied charge.

(4) 第1項の出力バツフアであつて、上記接続手段
が、 第3のドープされた領域であつて、上記第1のドープ
された領域内にとりつけられて、上記第2の基準電源へ
つながれて、上記第1のドープされた領域の不純物濃度
よりも多い不純物濃度を有し、上記第1の伝導型を有す
る、第3のドープされた領域、 を含むような、出力バツフア。
(4) The output buffer of paragraph (1), wherein said connection means is mounted in said third doped region and in said first doped region to said second reference power supply. An output buffer, comprising: a third doped region having an impurity concentration greater than that of the first doped region and having the first conductivity type.

(5) 第4項の出力バツフアであつて、上記第3のド
ープされた領域が、上記第3のドープされた領域から、
上記第2のドープされた領域の幅よりも本質的に小さい
距離だけ離れているような、出力バツフア。
(5) The output buffer of paragraph (4), wherein the third doped region is separated from the third doped region by:
An output buffer, such that the output buffer is separated by a distance that is substantially less than the width of the second doped region.

(6) 第5項の出力バツフアであつて、上記第3のド
ープされた領域の幅が上記第2のドープされた領域の幅
と本質的に等しいような、出力バツフア。
6. The output buffer of claim 5, wherein the width of the third doped region is substantially equal to the width of the second doped region.

(7) 第1項の出力バツフアであつて、上記第1の導
出型がn型であるような、出力バツフア。
(7) An output buffer according to the first term, wherein the first derivation type is an n-type.

(8) 基板上の半導体表面中に形成された出力バツフ
アであつて、 ソースを第1の基準電源へ、ドレインを出力バツフア
の出力へ、ゲートを出力バツフアの入力へそれぞれつな
がれた第1の電界効果トランジスタ、上記表面中にあつ
て、第1の導電型を有する第1のドープされた領域、 上記第1のドープされた領域内に配置されて、上記出
力バツフアの上記出力へ電気的に接続された、第2の導
電型を有する、第2のドープされた領域、上記第2のド
ープされた領域から、上記第2のドープされた領域の幅
よりも本質的に小さい距離だけ離れた位置において、第
2の基準電源へ上記第1のドープ領域を接続するための
手段、 を含む、出力バツフア。
(8) An output buffer formed in a semiconductor surface on a substrate, the first electric field having a source connected to a first reference power supply, a drain connected to an output of the output buffer, and a gate connected to an input of the output buffer. An effect transistor, a first doped region having a first conductivity type in the surface, disposed within the first doped region, and electrically connected to the output of the output buffer. A second doped region having a second conductivity type, a distance from the second doped region substantially less than a width of the second doped region. Means for connecting said first doped region to a second reference power supply.

(9) 第8項の出力バツフアであつて、上記第1の導
電型がn型であるような、出力バツフア。
(9) The output buffer according to item 8, wherein the first conductivity type is an n-type.

(10) 第8項の出力バツフアであつて、更に、上記第
1のドープされた領域内に、上記第2のドープされた領
域から離して配置され、上記第2の基準電源へ電気的に
接続された、上記第2の伝導型を有する、第3のドープ
された領域、上記出力バツフアの入力へ接続され、上記
第1のドープされた領域上へ配置されて、上記第2のド
ープされた領域を上記第3のドープされた領域から分離
している、第1のゲート電極、 を含む、出力バツフア。
(10) The output buffer of paragraph (8), further disposed within said first doped region and spaced apart from said second doped region and electrically connected to said second reference power supply. A third doped region having the second conductivity type connected thereto, connected to an input of the output buffer, disposed on the first doped region, and connected to the second doped region; A first gate electrode separating the third region from the third doped region.

(11) 第10項の出力バツフアであつて、更に、上記第
1のドープされた領域内に配置されて、上記出力バツフ
アの上記出力へ電気的につながれ、上記第2のドープさ
れた領域から離された、上記第2の導電型を有する第4
のドープされた領域、 上記第1のゲート電極へつながれて、上記第1のドー
プされた領域上に配置されて、上記第4のドープされた
領域を上記第3のドープされた領域から分離する、第2
のゲート電極、 上記第1のドープされた領域を上記第2の基準電源へ
つないで、上記第4のドープされた領域から上記第4の
ドープされた領域の幅よりも本質的に小さい距離だけ離
れた場所に、上記第2の基準電源の電位が現われるよう
にする、持続手段、 を含む、出力バツフア。
(11) The output buffer of paragraph 10, further disposed within said first doped region and electrically coupled to said output of said output buffer, from said second doped region. A fourth, spaced apart, of the second conductivity type,
A doped region coupled to the first gate electrode and disposed on the first doped region to separate the fourth doped region from the third doped region , Second
Connecting the first doped region to the second reference power source, wherein the fourth doped region is substantially less than the width of the fourth doped region from the fourth doped region. Sustaining means for causing the potential of the second reference power supply to appear at a remote location.

(12) 基板上の半導体表面中に作製されたCMOS出力バ
ツフアであつて、 ソースを第1の基準電源へ、ドレインを出力バツフア
の出力へ、ゲートを出力バツフアの入力へそれぞれつな
がれた、nチヤネルトランジスタ、上記表面の第1のn
型領域中へ作製されたnチヤネルトランジスタであつ
て、 上記第1のn型領域内に、上記出力バツフアの上記出
力へ電気的につながれて配置された第1のp型領域、 上記第1のn型領域内に、第2の基準電源へ電気的に
つながれて配置され、第1のチヤネル領域によつて上記
第1のp型領域から離された、第2のp型領域、 上記出力バツフアへつながれて、上記第1のチヤネル
領域の上に配置されたゲート電極、上記第1のn型領域
を上記第2の電源へつないで、上記第1のp型領域から
上記第1のp型領域の幅よりも本質的に小さい距離だけ
離れた場所に、上記第2の基準電源の電位が現われるよ
うにする、持続手段、 を含む、pチヤネルトランジスタ、 を含む、CMOS出力バツフア。
(12) An n-channel CMOS output buffer formed in a semiconductor surface on a substrate, wherein a source is connected to a first reference power supply, a drain is connected to an output of the output buffer, and a gate is connected to an input of the output buffer. Transistor, first n of said surface
An n-channel transistor fabricated in the mold region, wherein the first p-type region is electrically connected to the output of the output buffer in the first n-type region; a second p-type region disposed in the n-type region, electrically connected to a second reference power supply, and separated from the first p-type region by a first channel region; The first p-type region from the first p-type region by connecting the gate electrode disposed on the first channel region and the first n-type region to the second power supply. CMOS output buffers, comprising: p-channel transistors, including: sustaining means for causing the potential of the second reference power supply to appear at a distance substantially less than the width of the region.

(13) 第12項の出力バツフアであつて、上記接続手段
が、 上記第1のn型領域内に上記第2の基準電源へつなが
れて配置され、上記第1のn型領域よりも高濃度の不純
物濃度を有する、第2のn型領域、 を含む、出力バツフア。
(13) The output buffer according to the twelfth aspect, wherein the connection means is arranged in the first n-type region so as to be connected to the second reference power supply, and has a higher concentration than the first n-type region. An output buffer comprising: a second n-type region having an impurity concentration of

(14) 第13項の出力バツフアであつて、上記第2のn
型領域が、上記第1のp型領域から第2のチヤネル領域
によつて分離されており、上記第2のチヤネルの長さが
それの幅よりも本質的に小さくなつているような、出力
バツフア。
(14) The output buffer of the thirteenth term, wherein the second n
An output region such that a mold region is separated from the first p-type region by a second channel region and the length of the second channel is substantially less than its width. Batua.

(15) 第14項の出力バツフアであつて、上記第2のチ
ヤネル領域の幅が上記第1のチヤネル領域の幅と本質的
に同じであるような、出力バツフア。
15. The output buffer of claim 14, wherein the width of the second channel region is essentially the same as the width of the first channel region.

(16) 基板上のp型半導体表面中へ作製されたCMOS出
力バツフアであつて、 ソースを第1の基準電源へ、ドレインを出力バツフア
の出力へ、ゲートを出力バツフアの入力へそれぞれつな
がれ、上記ドレインが上記表面中のn型拡散を含んでい
るような、nチヤネルトランジスタ、 上記表面の第1のn型領域中に作製されたpチヤネル
トランジスタであつて、 上記第1のn型領域内に配置されて、上記出力バツフ
アの上記出力へ電気的に接続された第1のp型領域、 上記第1のn型領域内に配置され、第2の基準電源へ
電気的に接続されて、上記第1のp型領域から第1のチ
ヤネルによつて分離された第2のp型領域、 上記出力バツフアの入力へつながれて、上記第1のチ
ヤネル領域の上に配置されたゲート電極、 上記第1のn型領域を上記第2の基準電源へ接続し
て、上記第2の基準電源の電位が上記第1のp型領域か
らあらかじめ定められた距離の場所に現われるようにす
ることによつて、上記第1の基準電源と上記第2の基準
電源よりも桁ちがいに大きい電位の電荷が上記出力バツ
フアの出力に印加された場合に、上記第1のn型領域と
上記第2の基準電源との間の抵抗が十分小さくて、その
ため上記ドレイン領域上記表面との間の接合が崩壊しな
いようにするための、接続手段、 を含む、pチヤネルトランジスタ、 を含む、CMOS出力バツフア。
(16) A CMOS output buffer fabricated in a p-type semiconductor surface on a substrate, wherein a source is connected to a first reference power supply, a drain is connected to an output of the output buffer, and a gate is connected to an input of the output buffer. An n-channel transistor, the drain of which includes n-type diffusion in the surface, a p-channel transistor fabricated in a first n-type region of the surface, wherein the p-channel transistor is formed in the first n-type region. A first p-type region disposed and electrically connected to the output of the output buffer; a first p-type region disposed in the first n-type region and electrically connected to a second reference power supply; A second p-type region separated from the first p-type region by a first channel, a gate electrode connected to an input of the output buffer, and disposed on the first channel region, 1 n-type region The first reference power supply is connected to a second reference power supply so that the potential of the second reference power supply appears at a predetermined distance from the first p-type region. And when a charge having an order of magnitude higher than that of the second reference power supply is applied to the output of the output buffer, the resistance between the first n-type region and the second reference power supply is sufficient. A p-channel transistor, comprising: connecting means for preventing the junction between the drain region and the surface from being collapsed, the p-channel transistor being small.

(17) 第16項の出力バツフアであつて、上記印加電荷
が静電放電によるものであるような、出力バツフア。
(17) The output buffer according to paragraph 16, wherein the applied charge is due to electrostatic discharge.

(18) 第16項の出力バツフアであつて、上記あらかじ
め定められた距離が、上記印加電荷のあらかじめ定めら
れた上限値に対して計算されるようになつた、出力バツ
フア。
(18) The output buffer according to paragraph 16, wherein the predetermined distance is calculated with respect to a predetermined upper limit of the applied charge.

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

第1図は、従来技術に従つて構成された出力バツフア中
の、nチヤネルプルダウントランジスタの平面図であ
る。 第1a図は、第1図のトランジスタの断面図である。 第1b図は、第1図のトランジスタの断面図であつて、ES
D事象で生ずる典型的な故障モードを示している。 第1c図は、第1図のトランジスタの断面図であつて、導
体上にシリサイドの膜を併用しており、ESD事象で生ず
る別の典型的な故障モードを示している。 第2図は、従来技術に従つて構成された別の出力バツフ
ア中のnチヤネルプルダウントランジスタの平面図であ
る。 第3図は、CMOS出力バツフアの模式的回路図である。 第4図は、従来技術に従つて構成されたCMOS出力バツフ
アの断面図である。 第4a図は、第4図のCMOS出力バツフアの平面図である。 第5図は、CMOS出力バツフアの寄生等価回路を示す図、
模式的回路図である。 第6図は、ESD源へつながつた第5図の回路を示す、模
式的回路図である。 第7図は、本発明に従つて構成されたCMOS出力バツフア
の平面図である。 第8図は、第7図の出力バツフアの一部分の断面図であ
る。 第9図は、第7図の出力バツフアの一部分の断面図であ
つて、シリサイド導体の使用を示している。 第10a図から第10c図は、本発明の別の実施例に従つて構
成された非CMOS出力バツフアの模式的回路図である。 第11図は、本発明に従つて構成された第10a図の出力バ
ツフアの平面図である。 参照符号 2……ボンドパツド、4……金属線、5……基板、 6……ドレイン領域、8……ソース領域、 10……トランジスタ、12……コンタクト、 13……誘電体膜、14……ゲート電極、 15……ゲート酸化物、19……シリサイド膜、 20……pチヤネルトランジスタ、22……n井戸、 24……ゲート電極、26……ドレイン領域、 28……ソース領域、30……n型拡散、 49……ESD源、50……コンデンサ、 52……抵抗体、54……リレー、 102……ボンドパツド、104……金属線、 105′……エピタキシヤル層、 106……ドレイン領域、108……ソース領域、 110……トランジスタ、112……コンタクト、 119……シリサイド膜、120……トランジスタ、 120′……ダイオード、122……n井戸、 124……ゲート電極、126……ドレイン領域、 128……ソース領域、130……トランジスタ、 140……n型拡散領域
FIG. 1 is a plan view of an n-channel pull-down transistor in an output buffer constructed in accordance with the prior art. FIG. 1a is a cross-sectional view of the transistor of FIG. FIG. 1b is a cross-sectional view of the transistor of FIG.
Figure 4 shows a typical failure mode that occurs with a D event. FIG. 1c is a cross-sectional view of the transistor of FIG. 1, which uses a silicide film on a conductor to illustrate another typical failure mode caused by an ESD event. FIG. 2 is a plan view of an n-channel pull-down transistor in another output buffer constructed in accordance with the prior art. FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a CMOS output buffer. FIG. 4 is a cross-sectional view of a CMOS output buffer constructed according to the prior art. FIG. 4a is a plan view of the CMOS output buffer of FIG. FIG. 5 is a diagram showing a parasitic equivalent circuit of a CMOS output buffer;
It is a schematic circuit diagram. FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing the circuit of FIG. 5 connected to an ESD source. FIG. 7 is a plan view of a CMOS output buffer constructed in accordance with the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of a portion of the output buffer of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion of the output buffer of FIG. 7, illustrating the use of a silicide conductor. 10a to 10c are schematic circuit diagrams of a non-CMOS output buffer constructed according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a plan view of the output buffer of FIG. 10a constructed in accordance with the present invention. Reference numeral 2 ... bond pad, 4 ... metal wire, 5 ... substrate, 6 ... drain region, 8 ... source region, 10 ... transistor, 12 ... contact, 13 ... dielectric film, 14 ... Gate electrode, 15 gate oxide, 19 silicide film, 20 p-channel transistor, 22 n-well, 24 gate electrode, 26 drain region, 28 source region, 30 n-type diffusion, 49: ESD source, 50: capacitor, 52: resistor, 54: relay, 102: bond pad, 104: metal wire, 105 ': epitaxial layer, 106: drain region .., 108 source region, 110 transistor, 112 contact 112, silicide film, 120 transistor, 120 'diode, 122 well n 124, gate electrode 126 drain Region, 128, source region, 130, transistor, 1 40 ... n-type diffusion region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−260669(JP,A) 特開 昭60−123053(JP,A) 特開 昭61−29169(JP,A) 特開 昭59−169225(JP,A) 特開 昭58−197870(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-260669 (JP, A) JP-A-60-123053 (JP, A) JP-A-61-29169 (JP, A) JP-A 59-260 169225 (JP, A) JP-A-58-197870 (JP, A)

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板の表面に形成された半導体装置
であって、 複数の細長い縁を有する第1の導電型のソース拡散領
域、複数の細長いチャネル領域、および第1の複数の細
長いコンタクト・エリアを介してボンドパッドである端
子に電気的に接続された前記第1の導電型の複数の細長
いドレイン拡散領域を含む第1のMOSトランジスタと、
第2の導電型の複数の細長い拡散領域とを備え、 前記複数の細長いチャネル領域の各々が、前記複数の細
長い縁のうちの一つに隣接して配置されるとともに、該
各細長いチャネル領域の導電率を制御するための前記表
面の上方に形成されたゲート電極を有し、 前記複数の細長いドレイン拡散領域の各々が、前記複数
の細長いチャネル領域のうちの一つに隣接して配置され
ており、 前記複数の細長い拡散領域の各々が、第2の複数の細長
いコンタクト・エリアの各コンタクトエリアを介して基
準端子に接続されるとともに、前記複数の細長いドレイ
ン拡散領域のうちの一つのチャネル領域と反対側である
側から近接して配され、 前記第1の複数の細長いコンタクト・エリアの各々およ
び前記第2の複数の細長いコンタクト・エリアの各々
が、近接して配置された複数のコンタクトを含む、半導
体装置。
1. A semiconductor device formed on a surface of a semiconductor substrate, comprising: a first conductivity type source diffusion region having a plurality of elongated edges; a plurality of elongated channel regions; and a first plurality of elongated contacts. A first MOS transistor including a plurality of elongated drain diffusion regions of the first conductivity type electrically connected to a terminal serving as a bond pad via an area;
A plurality of elongate diffusion regions of a second conductivity type, wherein each of the plurality of elongate channel regions is disposed adjacent to one of the plurality of elongate edges; A gate electrode formed above the surface for controlling conductivity, wherein each of the plurality of elongate drain diffusion regions is disposed adjacent to one of the plurality of elongate channel regions. Each of the plurality of elongate diffusion regions is connected to a reference terminal via a respective one of the second plurality of elongate contact regions, and a channel region of one of the plurality of elongate drain diffusion regions. Each of the first plurality of elongate contact areas and each of the second plurality of elongate contact areas are disposed adjacently from a side opposite to A semiconductor device including a plurality of contacts arranged in close proximity.
【請求項2】前記第1のMOSトランジスタが、前記基板
の前記第2の導電型の第1の領域に形成されることによ
り、前記各細長いドレイン拡散領域と前記細長い拡散領
域のうちの一つとの間に、前記ボンドパッドである端子
と前記基準端子との間の順方向バイアス電流を導通する
低抵抗PN接合ダイオードを形成する、請求項1記載の半
導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein the first MOS transistor is formed in the first region of the second conductivity type on the substrate, so that each of the elongated drain diffusion region and one of the elongated diffusion regions is formed. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a low-resistance PN junction diode that conducts a forward bias current between the terminal serving as the bond pad and the reference terminal is formed between the two.
【請求項3】前記第2の導電型の少なくとも一つの拡張
された拡散領域をさらに備え、該拡張された拡散領域が
前記各細長い拡散領域の少なくとも一つの端に接続され
ている、請求項2記載の半導体装置。
3. The apparatus of claim 2, further comprising at least one extended diffusion region of the second conductivity type, wherein the extended diffusion region is connected to at least one end of each of the elongated diffusion regions. 13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】前記基板の前記第1の導電型の第2の領域
に形成された第2のMOSトランジスタをさらに備え、 該第2のMOSトランジスタが、 前記第2の導電型のソース拡散領域と、 該ソース拡散領域に隣接して配置されたチャネル領域で
あって、該チャネル領域の導電率を制御するための前記
表面の上方に形成されたゲート電極を有する前記チャネ
ル領域と、 前記ボンドパッドである端子に接続された前記第2の導
電型のドレイン拡散領域とを含む、請求項2記載の半導
体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a second MOS transistor formed in the second region of the first conductivity type on the substrate, wherein the second MOS transistor has a source diffusion region of the second conductivity type. A channel region disposed adjacent to the source diffusion region, the channel region having a gate electrode formed above the surface for controlling conductivity of the channel region; and the bond pad. 3. The semiconductor device according to claim 2, further comprising: a drain diffusion region of the second conductivity type connected to the terminal that is:
【請求項5】前記第1のMOSトランジスタがPチャネルM
OSトランジスタであり、前記第2のMOSトランジスタが
NチャネルMOSトランジスタである、請求項4記載の半
導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first MOS transistor is a P-channel transistor.
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is an OS transistor, and the second MOS transistor is an N-channel MOS transistor.
【請求項6】前記第1のMOSトランジスタがNチャネルM
OSトランジスタであり、前記第2のMOSトランジスタが
PチャネルMOSトランジスタである、請求項4記載の半
導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first MOS transistor is an N-channel transistor.
The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is an OS transistor, and the second MOS transistor is a P-channel MOS transistor.
【請求項7】半導体基板の表面に形成された半導体装置
であって、 前記基板の第1の導電型の第1の領域に形成されたMOS
トランジスタと、 前記基板の第2の導電型の第2の領域に少なくとも部分
的に形成された低抵抗PN接合ダイオードとを備え、 前記MOSトランジスタが、 前記第2の導電型のソース拡散領域と、 該ソース拡散領域に隣接して配置されたチャネル領域で
あって、該チャネル領域の導電率を制御するための前記
表面の上方に形成されたゲート電極を有する前記チャネ
ル領域と、 ボンドパッドである端子に電気的に接続された前記第2
の導電型のドレイン拡散領域とを含み、 前記低抵抗PN接合ダイオードが、 第1の細長いコンタクト・エリアを介して前記ボンドパ
ッドである端子に電気的に接続された前記第1の導電型
の第1の細長い拡散領域と、 前記第2の導電型の複数の第2の細長い拡散領域であっ
て、該第2の細長い拡散領域の各々が、第2の複数の細
長いコンタクト・エリアの各々を介して基準端子に接続
されるとともに、前記第1の細長い拡散領域から近接し
て配されている、半導体装置。
7. A semiconductor device formed on a surface of a semiconductor substrate, wherein the MOS device is formed in a first region of a first conductivity type of the substrate.
A low-resistance PN junction diode at least partially formed in a second region of a second conductivity type of the substrate, wherein the MOS transistor has a source diffusion region of the second conductivity type; A channel region disposed adjacent to the source diffusion region, the channel region having a gate electrode formed above the surface for controlling the conductivity of the channel region; and a terminal being a bond pad. The second electrically connected to
A drain diffusion region of the first conductivity type, wherein the low resistance PN junction diode is electrically connected to a terminal that is the bond pad via a first elongated contact area. An elongate diffusion region, and a plurality of second elongate diffusion regions of the second conductivity type, each of the second elongate diffusion regions passing through each of the second plurality of elongate contact areas. A semiconductor device, which is connected to the reference terminal and is disposed close to the first elongated diffusion region.
【請求項8】前記第2の導電型の少なくとも一つの拡張
された拡散領域をさらに備え、該拡張された拡散領域が
前記各細長い拡散領域の少なくとも一つの端に接続され
ている、請求項7記載の半導体装置。
8. The apparatus of claim 7, further comprising at least one extended diffusion region of the second conductivity type, wherein the extended diffusion region is connected to at least one end of each of the elongated diffusion regions. 13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項9】前記第1の細長いコンタクト・エリアおよ
び前記第2の複数の細長いコンタクト・エリアの各々
が、近接して配置された複数のコンタクトを含む、請求
項7記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 7, wherein each of said first elongated contact area and said second plurality of elongated contact areas includes a plurality of contacts arranged close to each other.
【請求項10】前記第1の複数の細長いコンタクト・エ
リアの各々が、前記各細長いドレイン拡散領域の長さの
少なくとも半分であり、前記第2の複数の細長いコンタ
クト・エリアの各々が、前記各細長い拡散領域の長さの
少なくとも半分である、請求項1記載の半導体装置。
10. Each of said first plurality of elongate contact areas is at least half the length of each of said elongate drain diffusion regions, and each of said second plurality of elongate contact areas is each 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the length is at least half the length of the elongated diffusion region.
【請求項11】前記複数の細長い拡散領域の各々が、該
細長い拡散領域の長さの10分の1よりも小さい距離だ
け、前記複数の細長いドレイン拡散領域の一つの側から
近接して配されている、請求項10記載の半導体装置。
11. The plurality of elongate diffusion regions are each disposed proximate one side of the plurality of elongate drain diffusion regions a distance less than one-tenth the length of the elongate diffusion regions. 11. The semiconductor device according to claim 10, wherein:
【請求項12】前記第1の細長いコンタクト・エリア
が、前記第1の細長い拡散領域の長さの少なくとも半分
であり、前記第2の複数の細長いコンタクト・エリアの
各々が、前記複数の第2の細長い拡散領域のそれぞれの
長さの少なくとも半分である、請求項7記載の半導体装
置。
12. The first elongate contact area is at least half the length of the first elongate diffusion region, and each of the second plurality of elongate contact areas is connected to the plurality of second elongate contact areas. 8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the length of each of the elongated diffusion regions is at least half.
【請求項13】前記複数の第2の細長い拡散領域の各々
が、該第2の細長い拡散領域の長さの10分の1よりも小
さい距離だけ、前記第1の細長い拡散領域の側から近接
して配されている、請求項12記載の半導体装置。
13. A method according to claim 1, wherein each of said plurality of second elongate diffusion regions is close to said first elongate diffusion region by a distance less than one tenth of a length of said second elongate diffusion region. 13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the semiconductor device is arranged in a manner as described above.
【請求項14】前記第1のMOSトランジスタが、前記基
板の前記第2の導電型の第1の領域に形成されることに
より、前記各細長いドレイン拡散領域と前記細長い拡散
領域のうちの一つとの間に、前記ボンドパッドである端
子と前記基準端子との間の順方向バイアス電流を導通す
る低抵抗PN接合ダイオードを形成する、請求項10または
請求項11記載の半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first MOS transistor is formed in the first region of the second conductivity type on the substrate, so that each of the elongated drain diffusion region and one of the elongated diffusion regions is formed. 12. The semiconductor device according to claim 10, wherein a low-resistance PN junction diode that conducts a forward bias current between the terminal serving as the bond pad and the reference terminal is formed between the two.
【請求項15】前記第1の複数の細長いコンタクト・エ
リアの各々および前記第2の複数の細長いコンタクト・
エリアの各々が、近接して配置された複数のコンタクト
を含む、請求項10または請求項11記載の半導体装置。
15. The method of claim 15, wherein each of the first plurality of elongated contact areas and the second plurality of elongated contact areas.
12. The semiconductor device according to claim 10, wherein each of the areas includes a plurality of contacts arranged close to each other.
【請求項16】前記第2の導電型の少なくとも一つの拡
張された拡散領域をさらに備え、該拡張された拡散領域
が前記各細長い拡散領域の少なくとも一つの端に接続さ
れている、請求項12または請求項13記載の半導体装置。
16. The apparatus of claim 12, further comprising at least one extended diffusion region of the second conductivity type, wherein the extended diffusion region is connected to at least one end of each of the elongated diffusion regions. 14. A semiconductor device according to claim 13.
【請求項17】前記第1の細長いコンタクト・エリアお
よび前記第2の複数の細長いコンタクト・エリアの各々
が、近接して配置された複数のコンタクトを含む、請求
項12または請求項13記載の半導体装置。
17. The semiconductor of claim 12, wherein each of the first elongated contact area and the second plurality of elongated contact areas includes a plurality of closely located contacts. apparatus.
【請求項18】半導体基板の表面に形成された半導体装
置であって、 少なくとも1つの第1導電型のソース領域、前記ソース
領域に隣接して配置され、それぞれ複数のゲート電極を
有する複数のチャンネル領域、前記ソース領域と反対側
の前記チャンネル領域にそれぞれ隣接して配置され、第
1の複数のコンタクト・エリアを介してボンドパッドで
ある端子に電気的に接続された前記第1導電型の複数の
ドレイン領域を含む第1のMOSトランジスタと、 少なくとも2つの第2導電型の拡散領域を備え、前記拡
散領域の各々は、第2のコンタクト・エリアを介して基
準端子に接続されるとともに、前記複数のドレイン領域
のうちの前記第1のMOSトランジスタの両側に位置する
ドレイン領域から近接して配され、 前記第1の複数のコンタクト・エリアおよび前記第2の
コンタクト・エリアの各々は、近接して配置された複数
のコンタクトを含む、半導体装置。
18. A semiconductor device formed on a surface of a semiconductor substrate, comprising: at least one source region of a first conductivity type; a plurality of channels arranged adjacent to the source region, each having a plurality of gate electrodes. A plurality of regions of the first conductivity type, each of which is disposed adjacent to the channel region opposite to the source region and electrically connected to a terminal which is a bond pad via a first plurality of contact areas. A first MOS transistor including a drain region of at least two diffusion regions of at least two second conductivity types, each of the diffusion regions being connected to a reference terminal via a second contact area, A plurality of drain regions located on both sides of the first MOS transistor of the plurality of drain regions, the first plurality of contact regions being disposed in close proximity to the first plurality of contact transistors; Each of A and the second contact area includes a plurality of contacts arranged in proximity to the semiconductor device.
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