JP3184168B2 - Semiconductor device protection device - Google Patents

Semiconductor device protection device

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JP3184168B2
JP3184168B2 JP00691399A JP691399A JP3184168B2 JP 3184168 B2 JP3184168 B2 JP 3184168B2 JP 00691399 A JP00691399 A JP 00691399A JP 691399 A JP691399 A JP 691399A JP 3184168 B2 JP3184168 B2 JP 3184168B2
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protection
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唯之 幅崎
孝善 藤白
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の
護装置に関し、特に、クロストーク、ラッチアップの発
生を抑制する半導体装置の保護装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to protection of a semiconductor device.
More particularly, the present invention relates to a semiconductor device protection device that suppresses occurrence of crosstalk and latch-up.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置は、図10に示すように、入
力端子に印加されたノイズによって保護対象の回路(内
部回路)41が静電破壊されるのを防止する静電保護装
置42を備える。静電保護装置42は、入力端子に印加
されたプラス極性のノイズが内部回路に入力されるのを
防止する静電保護装置42aと、マイナス極性のノイズ
が内部回路に入力されるのを防止するための静電保護装
置42bから構成される。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 10, a semiconductor device includes an electrostatic protection device 42 for preventing a circuit (internal circuit) 41 to be protected from being electrostatically damaged by noise applied to an input terminal. . The electrostatic protection device 42 prevents the positive polarity noise applied to the input terminal from being input to the internal circuit, and the electrostatic protection device 42a prevents the negative polarity noise from being input to the internal circuit. For protection from static electricity.

【0003】静電保護装置42aは、例えば、図11に
示すように、P型半導体基板1の上面に形成されている
ドレインNウェル11をドレインとし、ドレインNウェ
ル11の近傍に形成されているN型拡散層13をソース
とするNチャネルMOSトランジスタを備える。
As shown in FIG. 11, for example, the electrostatic protection device 42a is formed near the drain N well 11 with the drain N well 11 formed on the upper surface of the P-type semiconductor substrate 1 as a drain. An N-channel MOS transistor having the N-type diffusion layer 13 as a source is provided.

【0004】ドレインNウェル11には、内部回路の入
力端子T(T1,T2)に接続されたN型拡散層12が
形成されている。N型拡散層13はNチャネルMOSト
ランジスタのバックゲートバイアス用のP型拡散層14
と共にPウェル15内に形成されており、P型拡散層1
4とN型拡散層13は共にグランド電圧(接地電圧)V
GDが印加されている。
In the drain N well 11, an N type diffusion layer 12 connected to the input terminals T (T1, T2) of the internal circuit is formed. The N-type diffusion layer 13 is a P-type diffusion layer 14 for back gate bias of an N-channel MOS transistor.
Together with the P-type diffusion layer 1
4 and the N-type diffusion layer 13 are both ground voltage (ground voltage) V
GD is applied.

【0005】なお、P型拡散層14とN型拡散層13が
形成されているPウェル15は、1つのドレインNウェ
ル11に付き2つの割合で、ドレインNウェル11近傍
に形成されている。
The P-wells 15 in which the P-type diffusion layers 14 and the N-type diffusion layers 13 are formed are formed in the vicinity of the drain N-well 11 at a ratio of two per one drain N-well 11.

【0006】また、上記構成のNMOSトランジスタの
周囲には、N型拡散層16を備えるガードリングNウェ
ル17が形成されている。ガードリングNウェル17は
電源電圧VDDが印加されている。
A guard ring N-well 17 having an N-type diffusion layer 16 is formed around the NMOS transistor having the above structure. The power supply voltage VDD is applied to the guard ring N well 17.

【0007】上記構成の静電保護装置42aにおいて、
入力端子T(T1,T2)にノイズによるプラス極性の
電圧が印加された場合、NチャネルMOSトランジスタ
のドレインとして機能するドレインNウェル11の電位
はソースとして機能するN型拡散層13の電位より高く
なる。これにより、NMOSトランジスタの順方向に電
流が流れ、プラス極性のノイズ電流が内部回路に流れる
のを防止できる。
In the electrostatic protection device 42a having the above structure,
When a positive voltage due to noise is applied to the input terminals T (T1, T2), the potential of the drain N well 11 functioning as the drain of the N-channel MOS transistor is higher than the potential of the N-type diffusion layer 13 functioning as the source. Become. Thus, a current flows in the forward direction of the NMOS transistor, and a positive polarity noise current can be prevented from flowing to the internal circuit.

【0008】一方、入力端子T(例えば、T1)にノイ
ズによるマイナス極性の電圧が印加された場合、静電保
護装置42bが動作し、入力端子T1から内部回路にマ
イナス極性のノイズ電流が流れるのを防止できる。
On the other hand, when a negative polarity voltage due to noise is applied to the input terminal T (eg, T1), the electrostatic protection device 42b operates and a negative polarity noise current flows from the input terminal T1 to the internal circuit. Can be prevented.

【0009】しかし、この場合、静電保護装置42bが
動作して、入力端子T1の電位が適正値に戻るまでの
間、マイナス極性の電圧が静電保護装置42aに入力さ
れてしまう。このため、入力端子T2に接続されたドレ
インNウェル11をコレクタとし、入力端子T1に接続
されたドレインNウェルをエミッタとし、領域18をベ
ースとした寄生NPNトランジスタQ12が形成され、
入力端子T2から電流を引いてしまう場合があった。こ
のため、入力端子T2にクロストークノイズが発生して
しまう場合があった。
However, in this case, a negative voltage is input to the electrostatic protection device 42a until the electrostatic protection device 42b operates and the potential of the input terminal T1 returns to an appropriate value. Therefore, a parasitic NPN transistor Q12 having the drain N well 11 connected to the input terminal T2 as a collector, the drain N well connected to the input terminal T1 as an emitter, and the region 18 as a base is formed.
In some cases, current was drawn from the input terminal T2. Therefore, crosstalk noise may occur at the input terminal T2.

【0010】なお、上記構成の静電保護装置42aに
は、ガードリングNウェル17が設けられている。これ
により、Pウェル15をベースとし、入力端子T1に接
続されたドレインNウェル11をエミッタとし、ガード
リングNウェル17をコレクタとする寄生NPNトラン
ジスタQ11が形成されている。このため、入力端子T
1にマイナス極性のノイズ電圧が印加された場合、寄生
NPNトランジスタQ11からの電流と寄生NPNトラ
ンジスタQ12からの電流とが合成された合成電流が実
質的にドレインNウェル11から入力端子T1に流れ
る。
Note that the guard ring N-well 17 is provided in the electrostatic protection device 42a having the above configuration. As a result, a parasitic NPN transistor Q11 having the P well 15 as a base, the drain N well 11 connected to the input terminal T1 as an emitter, and the guard ring N well 17 as a collector is formed. Therefore, the input terminal T
When a negative polarity noise voltage is applied to 1, a combined current obtained by combining the current from the parasitic NPN transistor Q11 and the current from the parasitic NPN transistor Q12 substantially flows from the drain N well 11 to the input terminal T1.

【0011】寄生NPNトランジスタQ12が入力端子
T2から引く電流は、合成電流と寄生NPNトランジス
タQ12からの電流との差分に相当するため、寄生NP
NトランジスタQ11の電流増幅率を大きくすることに
より低減される。
The current drawn from the input terminal T2 by the parasitic NPN transistor Q12 corresponds to the difference between the combined current and the current from the parasitic NPN transistor Q12.
It is reduced by increasing the current amplification factor of N transistor Q11.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の静
電保護装置42では、寄生NPNトランジスタQ11の
コレクタ−エミッタ間に、バックゲートバイアス用のP
型拡散層14とNMOSトランジスタのソースとして機
能するN型拡散層13が配置されているため、寄生NP
NトランジスタQ11の電流増幅率を十分大きくするこ
とができない。このため、寄生NPNトランジスタQ1
2のコレクタが入力端子T2から引く電流を十分小さく
することが困難であり、入力端子T2に発生するクロス
トークノイズを低減することが困難であった。
However, in the electrostatic protection device 42 having the above-described structure, a back gate bias P is provided between the collector and the emitter of the parasitic NPN transistor Q11.
Since the N-type diffusion layer 14 and the N-type diffusion layer 13 functioning as the source of the NMOS transistor are arranged, the parasitic NP
The current amplification factor of N transistor Q11 cannot be made sufficiently large. Therefore, the parasitic NPN transistor Q1
It is difficult to sufficiently reduce the current drawn from the input terminal T2 by the collector of the input terminal T2, and it is difficult to reduce the crosstalk noise generated at the input terminal T2.

【0013】また、寄生NPNトランジスタQ12のベ
ース幅を広く形成する(P領域18の形成面積を大きく
する)ことにより寄生NPNトランジスタQ12の電流
増幅率を十分小さくし、入力端子T2に発生するクロス
トークノイズを減少させることが可能である。しかし、
寄生NPNトランジスタQ12のベース幅を広くすると
ベースに利用される面積が大きくなるため、静電保護
42が大型化し、コストが増大してしまう場合があっ
た。
Further, by increasing the base width of the parasitic NPN transistor Q12 (enlarging the formation area of the P region 18 ), the current amplification factor of the parasitic NPN transistor Q12 is sufficiently reduced, and the crosstalk generated at the input terminal T2 is reduced. It is possible to reduce noise. But,
Increasing the base width of the parasitic NPN transistor Q12 increases the area used for the base, so that the electrostatic protection circuit
In some cases, the road 42 becomes large and the cost increases.

【0014】また、寄生NPNトランジスタQ11の電
流増幅率を大きくすることができないため、ラッチアッ
プ、誤動作等の不具合の発生を抑制することができない
場合があった。
In addition, since the current amplification factor of the parasitic NPN transistor Q11 cannot be increased, the occurrence of problems such as latch-up and malfunction may not be suppressed.

【0015】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、半導体装置自体の面積を増大することなく、クロ
ストークを低減する半導体装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above situation, and has as its object to provide a semiconductor device that reduces crosstalk without increasing the area of the semiconductor device itself.

【0016】また、この発明は、半導体装置自体の面積
を増大することなく、ラッチアップ耐量が向上する半導
体装置を提供することを他の目的とする。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having improved latch-up capability without increasing the area of the semiconductor device itself.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の観点に係る半導体装置の保護装置
は、第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の一面
に形成された第1導電型のウェルと、前記ウェルに形成
され、保護対象の回路の端子に接続された第2導電型の
第1の領域と、前記ウェルに形成され、第1の電圧が印
加され、第2導電型の第2の領域と、前記ウェルを囲む
ように形成された第2導電型のガードリングと、前記半
導体基板内に形成され、前記ガードリングの深層部に接
触し、前記第1の領域に接触せずに隣接して形成された
第2導電型の深層領域と、を備え、前記第2導電型の第
1の領域は、前記ウェルの深さ以上の深さに形成されて
いることを特徴とする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object,
The semiconductor device according to the first aspect of the present inventionProtective equipment
Is a semiconductor substrate of the first conductivity type, and one surface of the semiconductor substrate
A first conductivity type well formed in the well;
Of the second conductivity type connected to the terminal of the circuit to be protected.
A first region, formed in the well and having a first voltage applied thereto;
And surrounds the second region of the second conductivity type and the well.
And a second conductive type guard ring formed as described above.
It is formed in a conductive substrate and contacts the deep part of the guard ring.
Formed adjacent to the first region without touching the first region
A deep region of the second conductivity type.
The first region is formed at a depth equal to or greater than the depth of the well.
It is characterized by being.

【0018】この構成によれば、ガードリングの深層部
に接触し、第1の領域に接触せずに隣接して形成された
第2導電型の深層領域を備える。このため、ウェルと第
1の領域と深層領域とが、それぞれ、ベース、エミッ
タ、コレクタを形成する寄生バイポーラトランジスタ
は、電流増幅率が十分大きく、電流の流出量が十分多
い。このため、例えば、第1の領域をエミッタとする他
の寄生バイポーラトランジスタが存在する場合、該他の
寄生バイポーラトランジスタが流す電流の流出量が相対
的に少なくなくなる。このため、例えば、他の寄生バイ
ポーラトランジスタのコレクタが保護対象の回路の他の
端子に接続されていた場合、該他のトランジスタがコレ
クタから引く電流の量が少なくなり、他の端子に発生す
るクロストークノイズを低減することができる。また、
他の寄生バイポーラトランジスタがオンする割合が減少
し、ラッチアップ、誤動作等の不具合を低減することが
できる。
According to this configuration, there is provided a deep region of the second conductivity type formed in contact with the deep portion of the guard ring and without being in contact with the first region. Therefore, a parasitic bipolar transistor in which the well, the first region, and the deep region form a base, an emitter, and a collector, respectively, has a sufficiently large current amplification factor and a sufficiently large outflow of current. For this reason, for example, when there is another parasitic bipolar transistor having the first region as an emitter, the outflow amount of the current flowing through the other parasitic bipolar transistor becomes relatively small. Therefore, for example, when the collector of another parasitic bipolar transistor is connected to another terminal of the circuit to be protected, the amount of current drawn from the collector by the other transistor is reduced, and cross-current generated at the other terminal is reduced. Talk noise can be reduced. Also,
The rate at which other parasitic bipolar transistors are turned on is reduced, and defects such as latch-up and malfunction can be reduced.

【0019】また、本発明の第2の観点に係る半導体装
置の保護装置は、第1導電型の半導体基板と、前記半導
体基板の一面に形成された第1導電型のウェルと、前記
ウェルに形成され、保護対象の回路の端子に接続された
第2導電型の第1の領域と、前記ウェルに形成され、第
1の電圧が印加され、第2導電型の第2の領域と、前記
ウェルを囲むように形成された第2導電型のガードリン
グと、前記半導体基板内に形成され、前記ガードリング
の深層部に接触し、前記第1の領域に接触せずに隣接し
て形成された第2導電型の深層領域と、を備え、前記第
1の領域と前記第2の領域とは、それぞれ、電界効果ト
ランジスタのソース又はドレインを形成し、第1の領域
は前記ウェルの深さ以上の深さに形成されている、こと
を特徴とする。
Further, a protection device for a semiconductor device according to a second aspect of the present invention includes a semiconductor substrate of a first conductivity type, a well of a first conductivity type formed on one surface of the semiconductor substrate, A first region of a second conductivity type formed and connected to a terminal of a circuit to be protected, and a second region of a second conductivity type formed in the well and applied with a first voltage; A second conductivity type guard ring formed so as to surround a well; and a second conductivity type guard ring formed in the semiconductor substrate, in contact with a deep portion of the guard ring, and formed adjacently without contacting the first region. A second conductive type deep region, wherein the first region and the second region respectively form a source or a drain of a field effect transistor , and the first region
Is formed at a depth equal to or greater than the depth of the well .

【0020】また、前記ウエルと前記第1の領域と前記
深層領域とは、寄生バイポーラトランジスタのベース、
エミッタ、コレクタを形成していることが望ましく、該
寄生トランジスタのエミッタとコレクタとは、隣接して
形成されていることが望ましい。
Further, the well, the first region, and the deep region include a base of a parasitic bipolar transistor,
Preferably, an emitter and a collector are formed, and the emitter and the collector of the parasitic transistor are preferably formed adjacent to each other.

【0021】この構成によれば、寄生トランジスタのエ
ミッタとコレクタとの距離が実質的に短いため、寄生ト
ランジスタの電流増幅率が大きくなる。
According to this configuration, since the distance between the emitter and the collector of the parasitic transistor is substantially short, the current amplification factor of the parasitic transistor increases.

【0022】前記第1の領域と第2の領域は、それぞ
れ、電界効果トランジスタのソース又はドレインを形成
することが望ましい。この場合、前記保護対象の回路の
入力端子に第1極性の電圧が印加された時に、前記電界
効果トランジスタを介して電流を流すことにより、該電
圧を低下させてもよく、第2の極性の電圧が印加された
時に、前記深層領域と前記ガードリングをコレクタと
し、前記ウェルをベースとし、前記第1の領域をエミッ
タとする寄生トランジスタを介して電流を流すことによ
り、該電圧を低下させてもよい。
It is preferable that the first region and the second region respectively form a source or a drain of a field effect transistor. In this case, when a voltage of the first polarity is applied to the input terminal of the circuit to be protected, the voltage may be reduced by flowing a current through the field-effect transistor. When a voltage is applied, a current flows through a parasitic transistor having the deep region and the guard ring as a collector, the well as a base, and the first region as an emitter, thereby lowering the voltage. Is also good.

【0023】前記ウェルに形成され、前記ウエルをバイ
アスするための第2の電圧が印加された第1導電型の第
3の領域をさらに備えてもよい。
The semiconductor device may further include a third region of the first conductivity type formed in the well and to which a second voltage for biasing the well is applied.

【0024】また、前記半導体基板上には保護対象の回
路と保護装置が複数形成されていてもよく、各保護装置
は保護対象の回路に前記第1の領域で接続されていても
よい。前記深層領域と前記ガードリングとは、例えば、
寄生バイポーラトランジスタのコレクタを形成する。ま
た、前記保護装置を2つ以上配置し、一方の保護装置
第1の領域に正極性の電圧、他方の保護装置の第1の領
域に負極性の電圧のノイズが印加された時に、前記寄生
バイポーラトランジスタにより、一方の保護装置の第1
の領域から他方の保護装置の第1の領域に流れる電流を
抑制するように構成してもよい。さらに、この発明の第
3の観点にかかる半導体装置の保護装置は、第1導電型
の半導体基板と、前記半導体基板に形成された第1導電
型のウェルと、前記ウェルに形成され、保護用端子に接
続された第2導電型の第1の領域から構成されるドレイ
ンと、前記ウェルに形成され、第2導電型の第2の領域
から構成されるソースと、前記ウェルに形成され、前記
ウェルを基準レベルにする第1導電型の拡散層と、前記
ウェル内に、該ウェルを囲むように形成された第2導電
型のガードリングと、前記ウェル内の深い部分あるいは
前記ウェルよりも深い部分に形成され、前記ガードリン
グの深層部に接触し、前記ドレイン領域に非接触で近接
して形成された第2導電型の深層領域と、を備え、前記
ドレインは、例えば、前記ウェルよりも深く形成され
る、ことを特徴とする。前記ウェルと、前記ドレイン
と、前記ガードリング及び前記深層領域とは、例えば、
寄生バイポーラトランジスタのベース、エミッタ、コレ
クタをそれぞれ形成し、該寄生トランジスタのエミッタ
とコレクタとは、隣接して形成されている。また、前記
保護装置を複数配置し、一の保護装置保護用端子に正
極性の電圧が印加され、他の保護装置保護用端子に負
極性の電圧が印加された時に、前記ウェルと、前記ドレ
インと、前記深層領域及びガードリングとが、ベース、
エミッタ、コレクタとなって形成する寄生バイポーラト
ランジスタがオンすることにより、一の保護装置保護
用端子から他の保護装置保護用端子に流れる電流を抑
制してもよい。
A plurality of circuits to be protected and a plurality of protection devices may be formed on the semiconductor substrate. Each of the protection devices is connected to the circuit to be protected in the first region. Is also good. The deep region and the guard ring, for example,
Form the collector of the parasitic bipolar transistor. Further, the protective device more than one place, when the first region to the positive voltage of one of the protection device, the noise of the first negative voltage to the region of the other protective device is applied, the the parasitic bipolar transistor, a first one of the protective device
It may be configured to suppress a current flowing from the area of the other protection device to the first area of the other protection device . Further, a protection device for a semiconductor device according to a third aspect of the present invention includes a semiconductor substrate of a first conductivity type, a well of a first conductivity type formed in the semiconductor substrate, and a protection substrate formed in the well . A drain formed of a first region of a second conductivity type connected to a terminal , a source formed in the well and formed of a second region of a second conductivity type, formed in the well, A first conductivity type diffusion layer having a well as a reference level; a second conductivity type guard ring formed in the well so as to surround the well; a deep portion in the well or deeper than the well A second conductive type deep region formed in a portion, in contact with a deep portion of the guard ring, and formed in non-contact and close proximity to the drain region ;
The drain is formed deeper than the well, for example.
That, characterized in that. The well, the drain, the guard ring and the deep region, for example,
A base, an emitter and a collector of the parasitic bipolar transistor are formed, respectively, and the emitter and the collector of the parasitic transistor are formed adjacent to each other. In addition,
The protective device is more disposed, a voltage of positive polarity is applied to the protective terminal of one protective device, when a negative voltage to the protective terminal of another protective device is applied, and the well, and the drain The deep region and the guard ring are a base,
Emitter, by the parasitic bipolar transistor formed by a collector is turned on, the protection of one protective device
The current flowing from the use terminal protecting terminals of other protective devices may be suppressed.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態に係
る半導体装置の静電保護装置について図面を参照しつつ
説明する。図1はこの発明の実施の形態に係る静電保護
装置の保護ダイオードの平面図であり、図2は図1のA
−A線での断面図である。図2に示すように、この発明
の実施の形態に係る静電保護装置は、図11に示す静電
保護装置のガードリングNウェル17の深層部に接触し
て形成された深層部Nウェル10を備える。深層部Nウ
ェル10は、対応するドレインNウェル11に接触せず
に隣接して配置されている。また、ドレインNウェル1
1は、Pウェル15の深さ以上の深さに形成されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electrostatic protection device for a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a protection diode of an electrostatic protection device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing in the -A line. As shown in FIG. 2, the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention includes a deep portion N well 10 formed in contact with a deep portion of guard ring N well 17 of the electrostatic protection device shown in FIG. Is provided. The deep portion N well 10 is arranged adjacent to and not in contact with the corresponding drain N well 11. Also, the drain N well 1
1 is formed at a depth equal to or greater than the depth of the P well 15.

【0026】上記構成の静電保護装置において、図2に
示すように、入力端子T1に接続されているドレインN
ウェル11をエミッタとし、Pウェル15をベースと
し、ガードリングNウェル17に接続された深層部Nウ
ェル10をコレクタとする寄生NPNトランジスタQ1
が形成される。また、入力端子T2に接続されているド
レインNウェル11をコレクタとし、P領域18をベー
スとし、入力端子T1に接続されているドレインNウェ
ル11をコレクタとする寄生NPNトランジスタQ2が
形成される。なお、ドレインNウェル11とPウェル1
5内に形成されているN型拡散層13は、それぞれ、N
MOSトランジスタのドレインとソースを形成してい
る。
In the electrostatic protection device having the above configuration, as shown in FIG. 2, the drain N connected to the input terminal T1
A parasitic NPN transistor Q1 having the well 11 as an emitter, the P well 15 as a base, and the deep N well 10 connected to the guard ring N well 17 as a collector.
Is formed. Further, a parasitic NPN transistor Q2 is formed in which the drain N well 11 connected to the input terminal T2 is a collector, the P region 18 is a base, and the drain N well 11 connected to the input terminal T1 is a collector. The drain N well 11 and the P well 1
Each of the N-type diffusion layers 13 formed in the
The drain and the source of the MOS transistor are formed.

【0027】次に、上記構成の静電保護装置の動作を説
明する。まず、ノイズによるプラス極性の電圧が入力端
子T1に印加された場合、静電保護装置のNMOSトラ
ンジスタのドレインとして機能するドレインNウェル1
1の電位はソースとして機能するN型拡散層13の電位
より高くなる。これにより、NMOSトランジスタの順
方向に電流が流れ、該電圧を低下(電圧の絶対値を低
下)させ、ノイズ電流が内部回路に流れるのを防止でき
る。
Next, the operation of the electrostatic protection device having the above configuration will be described. First, when a positive polarity voltage due to noise is applied to the input terminal T1, the drain N well 1 functioning as the drain of the NMOS transistor of the electrostatic protection device is provided.
The potential of 1 is higher than the potential of the N-type diffusion layer 13 functioning as a source. This allows a current to flow in the forward direction of the NMOS transistor, lowering the voltage (reducing the absolute value of the voltage), and preventing a noise current from flowing to the internal circuit.

【0028】一方、ノイズによるマイナス極性の電圧が
入力端子T1に印加された場合、図示せぬマイナス極性
用の静電保護装置が動作して、入力端子T1へのノイズ
電圧の印加が解消されるまでの間、静電保護装置におい
て形成されている寄生NPNトランジスタQ1、Q2が
動作する。
On the other hand, when a negative polarity voltage due to noise is applied to the input terminal T1, an electrostatic protection device for negative polarity (not shown) operates to cancel the application of the noise voltage to the input terminal T1. In the meantime, the parasitic NPN transistors Q1 and Q2 formed in the electrostatic protection device operate.

【0029】このとき、寄生NPNトランジスタQ1の
コレクタ−エミッタ間の距離は、図11に示す寄生NP
NトランジスタQ11のコレクタ−エミッタ間の距離よ
りも短い。このため、寄生NPNトランジスタQ1の電
流増幅率は、寄生NPNトランジスタQ11の電流増幅
率よりも大きくなる。このため、入力端子T1にマイナ
ス極性の電圧が印加された場合、入力端子T1に接続さ
れているドレインNウェル11に流れる電流のうち、寄
生NPNトランジスタQ1による電流の割合が多くなる
ため、相対的に寄生NPNトランジスタQ2による電流
の割合が少なくなる。従って、寄生NPNトランジスタ
Q2が入力端子T2から引く電流が少なくなり、入力端
子T1に発生したノイズ電流による入力端子T2のクロ
ストークが減少する。
At this time, the distance between the collector and the emitter of the parasitic NPN transistor Q1 is equal to the parasitic NP shown in FIG.
It is shorter than the distance between the collector and the emitter of the N transistor Q11. Therefore, the current amplification factor of the parasitic NPN transistor Q1 is larger than the current amplification factor of the parasitic NPN transistor Q11. For this reason, when a negative polarity voltage is applied to the input terminal T1, the proportion of the current flowing through the parasitic NPN transistor Q1 to the current flowing through the drain N well 11 connected to the input terminal T1 increases, so that Therefore, the ratio of the current due to the parasitic NPN transistor Q2 decreases. Therefore, the current drawn by the parasitic NPN transistor Q2 from the input terminal T2 decreases, and the crosstalk of the input terminal T2 due to the noise current generated at the input terminal T1 decreases.

【0030】図3は、本発明の実施の形態と従来の静電
保護装置において、ガードリングNウェル17−ドレイ
ンNウェル11間の距離に対するクロストーク電流の大
きさの関係を示すグラフである。図3に示すように、同
一距離において、本発明の実施の形態の静電保護装置の
クロストーク電流の大きさは、従来の構成のものと比較
して半分以下に減少していることがわかる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the distance between the guard ring N well 17 and the drain N well 11 and the magnitude of the crosstalk current in the embodiment of the present invention and the conventional electrostatic protection device. As shown in FIG. 3, at the same distance, the magnitude of the crosstalk current of the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention is less than half that of the conventional configuration. .

【0031】上述したように、本発明の実施の形態に係
る静電保護装置は、ガードリングNウェル17の深層部
に接触して形成された深層部Nウェル10を備える。深
層部Nウェル10は、ドレインNウェル11に接触せず
に隣接して配置されている。これにより、入力端子T1
にノイズによるマイナス極性の電圧が印加された場合、
寄生トランジスタQ1から入力端子T1に接続されてい
るドレインNウェル11に流れる電流により、寄生トラ
ンジスタQ2が入力端子T2から引く電流が少なくな
る。このため、入力端子T2に発生するクロストークノ
イズを低減することができる。
As described above, the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention includes the deep portion N well 10 formed in contact with the deep portion of the guard ring N well 17. The deep N-well 10 is arranged adjacent to and not in contact with the drain N-well 11. Thereby, the input terminal T1
When a negative polarity voltage due to noise is applied to
The current flowing from the parasitic transistor Q1 to the drain N well 11 connected to the input terminal T1 reduces the current drawn by the parasitic transistor Q2 from the input terminal T2. Therefore, crosstalk noise generated at the input terminal T2 can be reduced.

【0032】なお、深層部Nウェル10は、P型半導体
基板1の表面から、イオン注入法により、約0.7〜
1.0MeVのエネルギーでN型半導体となる不純物
(例えば、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(S
b)等)を打ち込むことによって形成される。
The deep N-well 10 is formed from the surface of the P-type semiconductor substrate 1 to about 0.7 to
Impurities (for example, phosphorus (P), arsenic (As), antimony (S
b) etc.).

【0033】なお、上記説明では、本発明の実施の形態
の静電保護装置をクロストーク対策に適用したが、本発
明の実施の形態の静電保護装置はラッチアップ対策に適
用することも可能である。本発明の実施の形態の静電保
護装置をラッチアップ対策に適用した場合の静電保護装
置の構成の一例を図4に示す。ラッチアップ対策用の静
電保護装置は、図示するように、ガードリング17によ
り周囲を囲まれたNMOSトランジスタの近傍にNウェ
ル21が形成されている。Nウェル21には、P型拡散
層22,23とN型拡散層24が形成されており、P型
拡散層22をドレインとし、P型拡散層23をソースと
するPチャネルMOSトランジスタが形成されている。
なお、N型拡散層24は、このPチャネルMOSトラン
ジスタのP型拡散層23にバックゲートバイアスする機
能を有する。
In the above description, the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention is applied to measures against crosstalk. However, the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention can also be applied to measures against latch-up. It is. FIG. 4 shows an example of the configuration of an electrostatic protection device when the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention is applied to latch-up measures. As shown in the drawing, an N-well 21 is formed in the vicinity of an NMOS transistor surrounded by a guard ring 17 in the electrostatic protection device for preventing latch-up. P-type diffusion layers 22, 23 and an N-type diffusion layer 24 are formed in the N-well 21, and a P-channel MOS transistor having the P-type diffusion layer 22 as a drain and the P-type diffusion layer 23 as a source is formed. ing.
The N-type diffusion layer 24 has a function of back gate biasing the P-type diffusion layer 23 of the P-channel MOS transistor.

【0034】この場合、ドレインNウェル11をエミッ
タとし、Pウェル15をベースとし、Nウェル21をコ
レクタとする寄生NPNトランジスタQ3と、P型拡散
層23をエミッタとし、Nウェル21をベースとし、P
ウェル15をコレクタとする寄生PNPトランジスタQ
4が形成される。また、Nウェル21とN型拡散層24
から構成される寄生抵抗R1が形成される。なお、クロ
ストーク対策用の静電保護装置と同様にPウェル15を
ベースとし、深層部Nウェル10をコレクタとし、ドレ
インNウェル11をエミッタとする寄生NPNトランジ
スタQ1も形成される。
In this case, a parasitic NPN transistor Q3 having the drain N well 11 as an emitter, the P well 15 as a base and the N well 21 as a collector, the P type diffusion layer 23 as an emitter, the N well 21 as a base, P
Parasitic PNP transistor Q with well 15 as collector
4 are formed. Further, the N well 21 and the N type diffusion layer 24
Is formed. A parasitic NPN transistor Q1 having a P-well 15 as a base, a deep N-well 10 as a collector, and a drain N-well 11 as an emitter is also formed similarly to the electrostatic protection device for preventing crosstalk.

【0035】図5は、上記構成のラッチアップ対策用の
静電保護装置の等価回路図である。図5に示すように、
端子にノイズによるマイナス極性の電圧が印加された場
合、寄生抵抗R1に電流が流れる。深層部Nウェル10
を備えていない従来の静電保護装置は、寄生抵抗R1に
流れる電流により寄生PNPトランジスタQ4がオン
し、寄生NPNトランジスタQ3と寄生PNPトランジ
スタQ4からなるサイリスタが動作し、ラッチアップを
おこす。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the above-structured electrostatic protection device for preventing latch-up. As shown in FIG.
When a negative voltage due to noise is applied to the terminal, a current flows through the parasitic resistance R1. Deep part N well 10
In the conventional electrostatic protection device not provided with the above, the parasitic PNP transistor Q4 is turned on by the current flowing through the parasitic resistor R1, the thyristor composed of the parasitic NPN transistor Q3 and the parasitic PNP transistor Q4 operates, and latch-up occurs.

【0036】一方、図4に示す深層部Nウェル10を備
える静電保護装置は、寄生トランジスタQ1の電流増幅
率が従来の寄生Q11よりも十分大きいため、寄生NP
NトランジスタQ3に流れ込む電流の電流量が少なくな
り、寄生PNPトランジスタQ4がオンするような大き
さの電流が寄生抵抗R1に流れない。すなわち、ラッチ
アップ耐量が向上する。
On the other hand, in the electrostatic protection device provided with the deep N-well 10 shown in FIG. 4, the parasitic transistor Q1 has a sufficiently larger current amplification factor than the conventional parasitic Q11.
The amount of current flowing into the N-transistor Q3 is reduced, and a current large enough to turn on the parasitic PNP transistor Q4 does not flow through the parasitic resistor R1. That is, the latch-up resistance is improved.

【0037】図6は、従来の静電保護装置のラッチアッ
プ耐量と本発明の実施の形態に係る静電保護装置のラッ
チアップ耐量を示すグラフである。図6に示すように、
本発明の実施の形態に係る静電保護装置のラッチアップ
耐量は、従来のものと比較して格段に向上している。
FIG. 6 is a graph showing the latch-up tolerance of the conventional electrostatic protection device and the latch-up tolerance of the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The latch-up resistance of the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention is remarkably improved as compared with the conventional one.

【0038】なお、本発明の実施の形態にかかる静電保
護装置は、図7に示すように、ガードリングNウェル1
7の近傍にN型MOSトランジスタを備える静電保護装
置にも適用することができる。この場合、N型MOSト
ランジスタのドレインとして機能するN型拡散層31を
コレクタとし、Pウェル15をベースとし、ドレインN
ウェル11をエミッタとする寄生NPNトランジスタQ
5と、図2に示した寄生NPNトランジスタQ1が形成
される。寄生NPNトランジスタQ1のコレクタ−エミ
ッタ間の距離は寄生NPNトランジスタQ5のコレクタ
−エミッタ間の距離より十分に短いため、寄生NPNト
ランジスタQ1の電流増幅率は寄生NPNトランジスタ
Q5の電流増幅率より十分に大きい。
The electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention has a guard ring N well 1 as shown in FIG.
7 can be applied to an electrostatic protection device including an N-type MOS transistor in the vicinity. In this case, the N-type diffusion layer 31 functioning as the drain of the N-type MOS transistor is used as a collector, the P-well 15 is used as a base, and the drain N
Parasitic NPN transistor Q having well 11 as emitter
5 and the parasitic NPN transistor Q1 shown in FIG. Since the distance between the collector and the emitter of the parasitic NPN transistor Q1 is sufficiently shorter than the distance between the collector and the emitter of the parasitic NPN transistor Q5, the current amplification factor of the parasitic NPN transistor Q1 is sufficiently larger than the current amplification factor of the parasitic NPN transistor Q5. .

【0039】このため、入力端子T1にマイナス極性の
電圧が印加された場合、入力端子T1に接続されている
ドレインNウェル11に流れる電流のうち、寄生NPN
トランジスタQ1による電流の割合が多くなるため、相
対的に寄生NPNトランジスタQ5による電流の割合が
少なくなる。従って、寄生NPNトランジスタQ5がN
型MOSトランジスタのN型拡散層31から引く電流が
少なくなり、入力端子T1に発生したノイズ電流による
N型MOSトランジスタのN型拡散層31へのクロスト
ークが減少する。
For this reason, when a negative polarity voltage is applied to the input terminal T1, the parasitic NPN of the current flowing through the drain N well 11 connected to the input terminal T1.
Since the ratio of the current by the transistor Q1 increases, the ratio of the current by the parasitic NPN transistor Q5 relatively decreases. Therefore, the parasitic NPN transistor Q5 becomes N
The current drawn from the N-type diffusion layer 31 of the N-type MOS transistor decreases, and the crosstalk to the N-type diffusion layer 31 of the N-type MOS transistor due to the noise current generated at the input terminal T1 decreases.

【0040】また、本発明の実施の形態にかかる静電保
護装置は、図8に示すように、ロジックのインバータ回
路に適用することができる。この場合、保護ダイオード
をインバータ回路の近傍に形成することにより、図8に
示す等価回路を得ることができる。深層部Nウェル10
が形成されていない従来の静電保護装置では、インバー
タの寄生NPNトランジスタQ6が動作し、図8に示す
インバータの出力がハイレベルの時にローレベルになっ
てしまう誤動作が発生する。しかし、本発明の実施の形
態の静電保護装置は、寄生トランジスタQ1の電流増幅
率が大きいため、寄生トランジスタQ6に流れる電流が
低減する。このため、誤動作が発生しなくなる。
The electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention can be applied to a logic inverter circuit as shown in FIG. In this case, by forming the protection diode near the inverter circuit, the equivalent circuit shown in FIG. 8 can be obtained. Deep part N well 10
In the conventional electrostatic protection device in which is not formed, the parasitic NPN transistor Q6 of the inverter operates, and a malfunction occurs in which the output of the inverter shown in FIG. 8 goes low when the output is high. However, in the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention, the current flowing through the parasitic transistor Q6 is reduced because the current amplification factor of the parasitic transistor Q1 is large. Therefore, malfunction does not occur.

【0041】また、本発明の実施の形態にかかる静電保
護装置は、図9に示すように、カレントミラー回路に適
用することができる。この場合、保護ダイオードをカレ
ントミラー回路の近傍に形成することにより、図9に示
す等価回路を得ることができる。深層部Nウェル10が
形成されていない従来の静電保護装置では、出力される
電流値が寄生トランジスタQ7に流れる分増加するた
め、回路特性が悪化するという不具合が発生する。しか
し、本発明の実施の形態の静電保護装置は、寄生トラン
ジスタQ1の電流増幅率が大きいため、寄生トランジス
タQ7に流れる電流が小さい。このため、回路特性の悪
化を防止することができる。
Further, the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention can be applied to a current mirror circuit as shown in FIG. In this case, by forming the protection diode near the current mirror circuit, the equivalent circuit shown in FIG. 9 can be obtained. In the conventional electrostatic protection device in which the deep-layer N-well 10 is not formed, the output current value increases by the amount flowing through the parasitic transistor Q7, which causes a problem that circuit characteristics deteriorate. However, in the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention, the current flowing through the parasitic transistor Q7 is small because the current amplification factor of the parasitic transistor Q1 is large. For this reason, deterioration of the circuit characteristics can be prevented.

【0042】上述したように、アナログ、ロジックどち
らのLSIにおいても、また、アナログとロジックが混
在するLSIにおいても入力端子からのノイズによる誤
動作、特性の悪化を防止するという格別の効果を奏す
る。
As described above, an exceptional effect of preventing malfunctions and deterioration of characteristics due to noise from the input terminal is obtained in both analog and logic LSIs and in an LSI in which analog and logic are mixed.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば
第2導電型のガードリングの深層部に接触し、第2導電
型の第1の領域に接触せずに第1の領域に隣接して形成
された第2導電型の深層領域を備える。このため、端子
から第1の領域にマイナス極性の電圧が印加された場
合、深層領域をコレクタとし、第1の領域をエミッタと
し、ウェルをベースとする寄生トランジスタが該入力端
子に多く電流を流すため、他の入力端子にコレクタが接
続され、該第1の領域をエミッタとする寄生トランジス
タが該他の入力端子から引く電流が少なくなる。このた
め、装置を大型化することなく、他の入力端子に発生す
るクロストークノイズを低減することができる。
As described above , according to the present invention ,
A second conductive type deep region formed in contact with the deep portion of the second conductive type guard ring and not adjacent to the second conductive type first region but adjacent to the first region; Therefore, when a negative polarity voltage is applied from the terminal to the first region, a deep region serves as a collector, the first region serves as an emitter, and a well-based parasitic transistor causes a large current to flow through the input terminal. Therefore, the collector is connected to the other input terminal, and the current drawn from the other input terminal by the parasitic transistor having the first region as the emitter is reduced. For this reason, crosstalk noise generated at other input terminals can be reduced without increasing the size of the device.

【0044】また、深層領域をコレクタとし、第1の領
域をエミッタとし、ウェルをベースとする寄生トランジ
スタの電流増幅率が大きいため、ラッチアップ、誤動作
等の不具合の発生を抑制することができる。
In addition, since the deep region serves as a collector, the first region serves as an emitter, and a well-based parasitic transistor has a large current amplification factor, the occurrence of problems such as latch-up and malfunction can be suppressed.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る静電保護装置の構成
を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an electrostatic protection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】本発明の実施の形態に係る静電保護装置の寄生
NPNトランジスタQ1とクロストークノイズの大きさ
の関係と、従来の静電保護装置の寄生NPNトランジス
タQ11とクロストークノイズ大きさとの関係を示す図
である。
FIG. 3 shows the relationship between the parasitic NPN transistor Q1 of the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention and the magnitude of crosstalk noise, and the relationship between the parasitic NPN transistor Q11 of the conventional electrostatic protection device and the magnitude of crosstalk noise. It is a figure showing a relation.

【図4】本発明の実施の形態の静電保護装置をラッチア
ップ対策に適用した場合の静電保護装置の構成の変形例
である。
FIG. 4 is a modified example of the configuration of the electrostatic protection device in the case where the electrostatic protection device according to the embodiment of the present invention is applied to latch-up measures.

【図5】図4に示す静電保護装置の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the electrostatic protection device shown in FIG.

【図6】図4の静電保護装置のラッチアップ耐量と、従
来の静電保護装置のラッチッアップ耐量を示す図であ
る。
6 is a diagram showing a latch-up tolerance of the electrostatic protection device of FIG. 4 and a latch-up tolerance of a conventional electrostatic protection device.

【図7】静電保護装置の構成の変形例である。FIG. 7 is a modification of the configuration of the electrostatic protection device.

【図8】本発明の静電保護装置をロジックのインバータ
回路に適用した場合の等価回路図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram when the electrostatic protection device of the present invention is applied to a logic inverter circuit.

【図9】本発明の静電保護装置をカレントミラー回路に
適用した場合の等価回路図である。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram when the electrostatic protection device of the present invention is applied to a current mirror circuit.

【図10】半導体装置の構成を説明するための図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor device.

【図11】従来の静電保護装置の構成を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a conventional electrostatic protection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ドレインNウェル 12、13、16 N型拡散層14 P型拡散層 15 Pウェル 17 ガードリングNウェル Q1〜Q12 寄生NPNトランジスタ 41 保護対象回路Reference Signs List 11 drain N well 12, 13 , 16 N type diffusion layer 14 P type diffusion layer 15 P well 17 guard ring N well Q1 to Q12 parasitic NPN transistor 41 circuit to be protected

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−206387(JP,A) 特開 平9−191080(JP,A) 特開 平3−157968(JP,A) 特開 平7−66370(JP,A) 特開 平10−41469(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822 H01L 21/8249 H01L 27/06 Continuation of front page (56) References JP-A-5-206387 (JP, A) JP-A-9-191080 (JP, A) JP-A-3-157968 (JP, A) JP-A-7-66370 (JP) , A) JP-A-10-41469 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 27/04 H01L 21/822 H01L 21/8249 H01L 27/06

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の一面に形成された第1導電型のウェル
と、 前記ウェルに形成され、保護対象の回路の端子に接続さ
れた第2導電型の第1の領域と、 前記ウェルに形成され、第1の電圧が印加される、第2
導電型の第2の領域と、 前記ウェルを囲むように形成された第2導電型のガード
リングと、 前記半導体基板内に形成され、前記ガードリングの深層
部に接触し、前記第1の領域に接触せずに隣接して形成
された第2導電型の深層領域と、 を備え、 前記第2導電型の第1の領域は、前記ウェルの深さ以上
の深さに形成されていることを特徴とする半導体装置の
保護装置
A first conductive type semiconductor substrate; a first conductive type well formed on one surface of the semiconductor substrate; and a second conductive type formed in the well and connected to a terminal of a circuit to be protected. A first region of the mold; and a second region formed in the well and to which a first voltage is applied.
A second region of a conductivity type; a guard ring of a second conductivity type formed so as to surround the well; and a first region formed in the semiconductor substrate and in contact with a deep portion of the guard ring. And a deep region of the second conductivity type formed adjacently without contacting the first region. The first region of the second conductivity type is formed at a depth equal to or greater than the depth of the well. Of a semiconductor device characterized by the following:
Protective equipment .
【請求項2】第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の一面に形成された第1導電型のウェル
と、 前記ウェルに形成され、保護対象の回路の端子に接続さ
れた第2導電型の第1の領域と、 前記ウェルに形成され、第1の電圧が印加され、第2導
電型の第2の領域と、 前記ウェルを囲むように形成された第2導電型のガード
リングと、 前記半導体基板内に形成され、前記ガードリングの深層
部に接触し、前記第1の領域に接触せずに隣接して形成
された第2導電型の深層領域と、 を備え、 前記第1の領域と前記第2の領域とは、それぞれ、電界
効果トランジスタのソース又はドレインを形成し、 前記第2導電型の第1の領域は、前記ウェルの深さ以上
の深さに形成されている ことを特徴とする半導体装置の
保護装置
2. A semiconductor substrate of a first conductivity type, a well of a first conductivity type formed on one surface of the semiconductor substrate, and a second conductivity formed in the well and connected to a terminal of a circuit to be protected. A first region of a mold, a second region of a second conductivity type formed in the well and to which a first voltage is applied, and a guard ring of a second conductivity type formed to surround the well. A second conductivity type deep region formed in the semiconductor substrate, in contact with a deep portion of the guard ring, and formed adjacently without contacting the first region; region and the and the second region of each source or of the field effect transistor to form a drain, a first region of the second conductivity type, over the depth of the well
Of a semiconductor device characterized by being formed at a depth of
Protective equipment .
【請求項3】前記ウェルと前記第1の領域と前記深層領
域とは、寄生バイポーラトランジスタのベース、エミッ
タ、コレクタを形成し、該寄生トランジスタのエミッタ
とコレクタとは、隣接して形成されている、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の
保護装置
3. The well, the first region, and the deep region form a base, an emitter, and a collector of a parasitic bipolar transistor, and the emitter and the collector of the parasitic transistor are formed adjacent to each other. The semiconductor device according to claim 1 , wherein
Protective equipment .
【請求項4】前記保護対象の回路の入力端子に第1極性
の電圧が印加された時に、前記電界効果トランジスタを
介して電流を流すことにより、該電圧を低下させ、 第2の極性の電圧が印加された時に、前記深層領域と前
記ガードリングをコレクタとし、前記ウェルをベースと
し、前記第1の領域をエミッタとする寄生トランジスタ
を介して電流を流すことにより、該電圧を低下させる、 ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載
の半導体装置の保護装置
4. When a voltage of a first polarity is applied to an input terminal of the circuit to be protected, a current flows through the field effect transistor to reduce the voltage, and a voltage of a second polarity is applied. Applying a current through a parasitic transistor having the deep region and the guard ring as a collector, the well as a base, and the first region as an emitter when the voltage is applied, thereby reducing the voltage. protection apparatus for a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein.
【請求項5】前記ウェルに形成され、前記ウェルをバイ
アスするための第2の電圧が印加された第1導電型の第
3の領域をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至
のいずれか1項に記載の半導体装置の保護装置
5. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a third region of a first conductivity type formed in said well and to which a second voltage for biasing said well is applied.
5. The protection device for a semiconductor device according to claim 4 .
【請求項6】前記半導体基板上には保護対象の回路と
護装置が複数形成されており、 各保護装置は、保護対象の回路に前記第2導電型の第1
の領域で接続されている、 ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載
の半導体装置の保護装置
Wherein said circuit to be protected in the semiconductor substrate and the coercive
A plurality of protection devices are formed, and each protection device is provided with a first conductive type of the second conductivity type on a circuit to be protected.
They are connected by a region, that protection device of a semiconductor device according to any one of claims 1 to 5, characterized in.
【請求項7】前記深層領域と前記ガードリングとは、寄
生バイポーラトランジスタのコレクタを形成する、 ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載
の半導体装置の保護装置
And wherein said deep region and the guard ring forms the collector of the parasitic bipolar transistor, it protective device for a semiconductor device according to any one of claims 1 to 6, wherein.
【請求項8】前記保護装置が2つ配置され、 一方の保護装置の第1の領域に正極性の電圧、他方の
護装置の第1の領域に負極性の電圧のノイズが印加され
た時に、前記寄生バイポーラトランジスタにより、一方
保護装置の第1の領域から他方の保護装置の第1の領
域に流れる電流を抑制する、 ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載
の半導体装置の保護装置
Wherein said protection device are arranged two, positive voltage to the first region of one of the protective device, the other holding
When a negative voltage noise is applied to the first region of the protection device , the parasitic bipolar transistor suppresses a current flowing from the first region of one protection device to the first region of the other protection device . to the protection apparatus for a semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that.
【請求項9】第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板に形成された第1導電型のウェルと、 前記ウェルに形成され、保護用端子に接続された第2導
電型の第1の領域から構成されるドレインと、 前記ウェルに形成され、第2導電型の第2の領域から構
成されるソースと、 前記ウェルに形成され、前記ウェルを基準レベルにする
第1導電型の拡散層と、 該ウェルを囲むように形成された第2導電型のガードリ
ングと、 前記ウェル内の深い部分あるいは前記ウェルよりも深い
部分に形成され、前記ガードリングの深層部に接触し、
前記ドレイン領域に非接触で近接して形成された第2導
電型の深層領域と、 を備え 前記ドレインは、前記ウェルよりも深く形成されてい
る、 ことを特徴とする半導体装置の保護装置
9. A semiconductor substrate of a first conductivity type, a well of a first conductivity type formed in the semiconductor substrate, and a first conductivity type of a second conductivity type formed in the well and connected to a protection terminal . A drain formed of a region, a source formed in the well and formed of a second region of the second conductivity type, and a first conductivity type diffusion layer formed in the well and having the well as a reference level A second conductive type guard ring formed so as to surround the well; and a deeper part in the well or a part deeper than the well, which is in contact with a deeper part of the guard ring,
A deep region of the second conductivity type formed in non-contact proximity to the drain region , wherein the drain is formed deeper than the well.
That the protection device wherein a.
【請求項10】前記ウェルと、前記ドレインと、前記ガ
ードリング及び前記深層領域とは、寄生バイポーラトラ
ンジスタのベース、エミッタ、コレクタをそれぞれ形成
し、該寄生トランジスタのエミッタとコレクタとは、隣
接して形成されている、 ことを特徴とする請求項に記載の半導体装置の保護装
10. The well, the drain, the guard ring, and the deep region form a base, an emitter, and a collector of a parasitic bipolar transistor, respectively, and the emitter and the collector of the parasitic transistor are adjacent to each other. 10. The protection device for a semiconductor device according to claim 9 , wherein the protection device is formed.
Place .
【請求項11】前記保護装置が複数配置され、一の保護
装置保護用端子に正極性の電圧が印加され、他の保護
装置保護用端子に負極性の電圧が印加された時に、 前記ウェルと、前記ドレインと、前記深層領域及びガー
ドリングとが、ベース、エミッタ、コレクタとなって形
成する寄生バイポーラトランジスタがオンすることによ
り、一の保護装置保護用端子から他の保護装置保護
用端子に流れる電流を抑制する、 ことを特徴とする請求項9又は10に記載の半導体装置
保護装置
Wherein said protective device is more disposed, the protection one
A positive voltage of the protection pin of the device is applied, other protected
When a negative voltage is applied to the protection terminal of the device , a parasitic bipolar transistor formed by the well, the drain, the deep region and the guard ring serving as a base, an emitter, and a collector is turned on. the protection of other protective device from its protective terminal of one protective device
The protection device for a semiconductor device according to claim 9 , wherein a current flowing through the terminal for use is suppressed.
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