JP6420786B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
本発明は、サージ保護回路を備えた半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit including a surge protection circuit.
下記特許文献1には、サージ吸収回路を備えた半導体集積回路が開示されている。サージ吸収回路は、外部電源端子と内部回路素子との間に挿入されたサイリスタを含んで構成されている。内部回路素子は、例えばMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含んで構成されている。外部電源端子にサージが印加されると、サージ吸収回路のサイリスタが動作を開始し、サージが吸収される。これにより、内部回路素子のサージによる破壊、例えばトランジスタのソース領域の接合破壊を防止することができる。 Patent Document 1 below discloses a semiconductor integrated circuit including a surge absorbing circuit. The surge absorption circuit includes a thyristor inserted between the external power supply terminal and the internal circuit element. The internal circuit element includes, for example, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor. When a surge is applied to the external power supply terminal, the thyristor of the surge absorption circuit starts operating, and the surge is absorbed. This can prevent internal circuit element breakdown due to surge, for example, junction breakdown of the source region of the transistor.
ところで、上記サージ吸収回路では、サージの入力からサイリスタの動作が開始されるまでの速度が、トランジスタのソース領域の接合部におけるブレークダウンが開始されるまでの速度と同等である。このため、高周波成分を持つ高電界のサージが外部電源端子に入力されると、サージ吸収回路ではサージを吸収しきれずに、トランジスタの接合部にサージの高周波成分が流れ、内部回路素子が破壊される虞がある。一方、半導体集積回路に外付け電子部品を装着して、この電子部品を用いてサージの高周波成分を減衰させることが可能である。しかしながら、半導体集積回路に外付け電子部品を加えると、半導体集積回路を含むシステム全体の回路規模が大きくなり、システムの集積度が低下する。このため、改善の余地があった。 By the way, in the surge absorbing circuit, the speed from the input of the surge to the start of the thyristor operation is equal to the speed until the breakdown at the junction of the source region of the transistor is started. For this reason, when a high-field surge having a high-frequency component is input to the external power supply terminal, the surge absorption circuit cannot absorb the surge, and the surge high-frequency component flows to the junction of the transistor, destroying the internal circuit elements. There is a risk. On the other hand, an external electronic component can be mounted on the semiconductor integrated circuit, and the high frequency component of the surge can be attenuated using this electronic component. However, when an external electronic component is added to the semiconductor integrated circuit, the circuit scale of the entire system including the semiconductor integrated circuit increases, and the degree of system integration decreases. For this reason, there was room for improvement.
本発明は、上記事実を考慮し、サージに対する内部回路の保護耐力を向上させることができ、かつ、実装部品点数を削減してシステムの集積度を向上させることができる半導体集積回路を提供する。 In consideration of the above facts, the present invention provides a semiconductor integrated circuit that can improve the protection tolerance of an internal circuit against a surge, and can reduce the number of mounted components to improve the degree of system integration.
上記課題を解決するため、本発明の第1実施態様に係る半導体集積回路は、第1電源電圧が印加される第1外部電源端子と、第1電源電圧と異なる第2電源電圧が印加される第2外部電源端子と、第1外部電源端子から第1電源配線を介して第1電源電圧が供給され、かつ、第2外部電源端子から第2電源配線を介して第2電源電圧が供給される内部回路と、第1電源配線と第2電源配線との間に挿入され、かつ、pn接合部を有し、第1外部電源端子、第2外部電源端子のいずれか一方に入力されるサージをいずれか他方に吸収させる保護素子と、第1電源配線及び第2電源配線の少なくとも一方に電気的に直列に接続されたコイルと、を備えている。 In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention is applied with a first external power supply terminal to which a first power supply voltage is applied and a second power supply voltage different from the first power supply voltage. A first power supply voltage is supplied from the second external power supply terminal and the first external power supply terminal via the first power supply wiring, and a second power supply voltage is supplied from the second external power supply terminal via the second power supply wiring. And a surge that is inserted between the first external power supply terminal and the second external power supply terminal and has a pn junction between the first power supply wiring and the second power supply wiring. And a coil electrically connected in series to at least one of the first power supply wiring and the second power supply wiring.
第1実施態様に係る半導体集積回路では、第1電源配線と第2電源配線との間に保護素子が挿入され、第1電源配線及び第2電源配線の少なくとも一方にコイルが電気的に直列に接続される。保護素子はpn接合部を有しているので、このpn接合部には寄生の容量が付加される。このため、容量とコイルとの結合によりLCフィルタが構成されるので、このLCフィルタによりサージの高周波成分を減衰させることができる。一方、コイルは、第1電源配線及び第2電源配線の少なくとも一方に電気的に直列に接続され、半導体集積回路に集積化される。このため、内部回路の保護耐力を向上させる外付け電子部品をシステムに実装する必要が無いので、システムの回路規模を小さくすることができる。 In the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, a protection element is inserted between the first power supply wiring and the second power supply wiring, and a coil is electrically connected in series with at least one of the first power supply wiring and the second power supply wiring. Connected. Since the protective element has a pn junction, parasitic capacitance is added to the pn junction. For this reason, since the LC filter is configured by coupling the capacitor and the coil, the high frequency component of the surge can be attenuated by this LC filter. On the other hand, the coil is electrically connected in series to at least one of the first power supply wiring and the second power supply wiring, and is integrated in the semiconductor integrated circuit. For this reason, it is not necessary to mount an external electronic component for improving the protection strength of the internal circuit in the system, so that the circuit scale of the system can be reduced.
本発明の第2実施態様に係る半導体集積回路では、第1実施態様に係る半導体集積回路において、保護素子は、pnpバイポーラトランジスタとnpnバイポーラトランジスタとを含んで構成されるサイリスタである。 In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, the protection element is a thyristor including a pnp bipolar transistor and an npn bipolar transistor.
第2実施態様に係る半導体集積回路によれば、保護素子がサイリスタとされているので、サイリスタはpn接合部を有し、pn接合部には寄生の容量が付加される。このため、別途、容量素子を設けることなく、LCフィルタを構築することができるので、集積度を向上させることができる。 In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, since the protective element is a thyristor, the thyristor has a pn junction, and a parasitic capacitance is added to the pn junction. For this reason, an LC filter can be constructed without separately providing a capacitor, so that the degree of integration can be improved.
本発明の第3実施態様に係る半導体集積回路では、第1実施態様に係る半導体集積回路において、保護素子は、逆方向に接続されたダイオードである。 In the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, the protection element is a diode connected in the reverse direction.
第3実施態様に係る半導体集積回路によれば、ダイオードは、アノード領域とカソード領域とを含んで構成され、アノード領域とカソード領域とのpn接合部を有する。このため、ダイオードでもサイリスタと同様に、別途、容量素子を設けることなく、LCフィルタを構築することができるので、内部回路の保護耐力を向上させることができ、かつ、集積度を向上させることができる。 According to the semiconductor integrated circuit of the third embodiment, the diode includes the anode region and the cathode region, and has a pn junction between the anode region and the cathode region. For this reason, as in the thyristor, since the LC filter can be constructed without providing a separate capacitive element, the protection strength of the internal circuit can be improved and the degree of integration can be improved. it can.
本発明の第4実施態様に係る半導体集積回路では、第1実施態様〜第3実施態様のいずれか1つに係る半導体集積回路において、コイルは、平面視において渦巻き形状の配線により構成されている。 In the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to any one of the first to third embodiments, the coil is configured by a spiral wiring in a plan view. .
第4実施態様に係る半導体集積回路によれば、コイルが渦巻き形状の配線により構成されるので、多層の配線を使用することなく、コイルを簡易に構成することができる。 According to the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment, since the coil is formed by spiral wiring, the coil can be easily configured without using a multilayer wiring.
本発明の第5実施態様に係る半導体集積回路では、第1実施態様〜第4実施態様のいずれか1つの半導体集積回路において、コイルは、第1電源配線又は第2電源配線と同一導電層、かつ、同一導電材料により形成されている。 In the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to any one of the first to fourth embodiments, the coil has the same conductive layer as the first power supply wiring or the second power supply wiring, And it is formed of the same conductive material.
第5実施態様に係る半導体集積回路によれば、別途、配線層及びこの配線層に配置される配線を設けることなく、コイルを簡易に構成することができる。 According to the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment, the coil can be easily configured without separately providing the wiring layer and the wiring arranged in the wiring layer.
本発明によれば、サージに対する内部回路の保護耐力を向上させることができ、かつ、実装部品点数を削減してシステムの集積度を向上させることができる半導体集積回路を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor integrated circuit which can improve the protection tolerance of the internal circuit with respect to a surge and can reduce the number of mounting components and can improve the integration degree of a system can be provided.
[第1実施の形態]
以下、図1〜図5を用いて、本発明の第1実施の形態に係るサージ保護回路を備えた半導体集積回路を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a semiconductor integrated circuit including a surge protection circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(半導体集積回路の回路構成)
図1に示されるように、本実施の形態に係る半導体集積回路10は、半導体基板(半導体チップ)12の主面中央部に内部回路14を備えている。内部回路14の周囲であって、半導体基板12の主面上には第1外部電源端子20、第2外部電源端子22及び外部信号端子24が配置されている。ここでは、主要な外部端子のみが示されているが、半導体基板12には上記以外に多数の外部端子が配置されている。
(Circuit configuration of semiconductor integrated circuit)
As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated
第1外部電源端子20は第1電源配線20Lを通して内部回路14に接続されている。第1外部電源端子20には半導体集積回路10の外部の電源26から回路動作に必要とされる電源電圧Vccが印加される。本実施の形態に係る半導体集積回路10は自動車等の車両に実装されるので、電源26は車両に積載されたバッテリである。電源26は、例えば直流12V又は直流24Vを、直接、又は図示省略の電源回路等を経て半導体集積回路10へ供給される。
The first external
第2外部電源端子22は第2電源配線22Lを通して内部回路14に接続されている。第2外部電源端子22には電源26から回路動作に必要とされ、かつ、電源電圧Vccとは異なる電源電圧Vssが印加される。電源電圧Vssは、電源電圧Vccよりも低い電源電圧、ここでは0V(接地電圧)である。
The second external
外部信号端子24は、入力信号用端子として使用され、信号配線24Lを通して内部回路14の初段回路16に接続されている。回路構成は特に限定されないが、本実施の形態では、初段回路16が相補型トランジスタにより構成されている。詳しく説明すると、初段回路16はpチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ(IGFET:Insulated Gate Field Effect Transistor。以下、単に「トランジスタ」という。)Qpとnチャネル型トランジスタQnとにより構成されている。トランジスタQp及びトランジスタQnの双方のゲート電極は信号配線24Lを通して外部信号端子24に接続されている。外部信号端子24には半導体集積回路10の外部から信号INが入力され、入力された信号INに応じて初段回路16の動作が制御される。なお、トランジスタQp及びトランジスタQnの双方の主電極領域としてのドレイン領域は出力端子18を経て図示省略の次段回路に接続されている。初段回路16は次段回路へ信号OUTを出力する。トランジスタQpの主電極領域としてのソース領域には第1電源配線20Lから電源電圧Vccが印加される。また、トランジスタQnの主電極領域としてのソース領域には第2電源配線22Lから電源電圧Vssが印加される。
The
本実施の形態に係る半導体集積回路10は、第1外部電源端子20及び第2外部電源端子22と内部回路14との間にサージ保護回路30を備えている。サージ保護回路30は、保護素子32と、コイル34とを含んで構成されている。
The semiconductor integrated
詳しく説明すると、まず保護素子32は、第1電源配線20Lと第2電源配線22Lとの間に電気的に並列に接続されたサイリスタ(Thyristor)により構成されている。サイリスタは、pnpバイポーラトランジスタT1と、npnバイポーラトランジスタT2とを含んで構成されている。バイポーラトランジスタT1のエミッタ領域(アノード領域)は第1電源配線20Lに接続され、コレクタ領域(ゲート領域)は第2電源配線22Lに接続されている。バイポーラトランジスタT1のベース領域はバイポーラトランジスタT2のコレクタ領域に接続されている。バイポーラトランジスタT2のエミッタ領域(カソード領域)は第2電源配線22Lに接続され、ベース領域はバイポーラトランジスタT1のエミッタ領域及び第2電源配線22Lに接続されている。保護素子32は、第1外部電源端子20、第2外部電源端子22のいずれか一方に入力されるサージをいずれか他方に吸収させる。
More specifically, the
ここで、バイポーラトランジスタT1において、エミッタ領域とベース領域との間にはpn接合部が構成されている(図2参照)。pn接合部には空乏層が形成されるので、エミッタ領域とコレクタ領域との間に寄生の容量Cが付加される。 Here, in the bipolar transistor T1, a pn junction is formed between the emitter region and the base region (see FIG. 2). Since a depletion layer is formed at the pn junction, a parasitic capacitance C is added between the emitter region and the collector region.
一方、コイル34は、第1電源配線20Lに電気的に直列に挿入されている。すなわち、コイル34の一端は保護素子32を介して第1外部電源端子20に接続され、コイル34の他端は内部回路14に接続されている。
On the other hand, the
サージ保護回路30では、保護素子32のpn接合部によって付加される容量Cと、コイル34とによりL型LCフィルタが構成されている。このLCフィルタでは、例えば第1外部電源端子20に高電界のサージが入力されたときに、サージの高周波成分を減衰させることができる。
In the
(半導体集積回路のデバイス構造)
本実施の形態に係る上記半導体集積回路10の具体的デバイス構造について説明する。図2及び図3に示されるように、半導体集積回路10は、半導体基板12を含んで構成されている。半導体基板12は、第1導電型のp型に設定され、かつ、低い不純物密度に設定された単結晶シリコン基板により形成されている。半導体基板12には電源電圧Vssが印加される。
(Device structure of semiconductor integrated circuit)
A specific device structure of the semiconductor integrated
まず最初に、内部回路14の初段回路16を構成するトランジスタQpは、図3に示されるように、第2導電型のn型ウエル領域(n型半導体領域)40に形成されている。n型ウエル領域40は、半導体基板12の主面部に形成され、半導体基板12の不純物密度よりも高い不純物密度に設定されている。また、トランジスタQnはp型ウエル領域(p型半導体領域)42に形成されている。p型ウエル領域42は、半導体基板12の主面部にn型ウエル領域40とは異なる位置に形成され、半導体基板12の不純物密度よりも高い不純物密度に設定されている。
First, the transistor Qp constituting the
トランジスタQpは、素子分離領域46により周囲を囲まれた領域内において、n型ウエル領域40の主面部をチャネル形成領域とし、一対のp型半導体領域48と、ゲート絶縁膜52と、ゲート電極54とを含んで構成されている。一対のp型半導体領域48は、ソース領域及びドレイン領域であり、トランジスタQpの主電極領域を構成している。p型半導体領域48はp型ウエル領域42よりも高い不純物密度に設定されている。ゲート絶縁膜52は、一対のp型半導体領域48間において、n型ウエル領域40の主面上に形成されている。ゲート絶縁膜52には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを組み合わせた複合膜が使用されている。ゲート電極54はゲート絶縁膜52上に形成されている。ゲート電極54には、例えば多結晶シリコン膜、高融点金属シリサイド膜、高融点金属膜、又はそれらの複合膜が使用されている。多結晶シリコン膜には、抵抗値を低減する不純物が添加されている。
In the region surrounded by the
p型半導体領域48には第1層目の配線58が電気的に接続されている。配線58は、トランジスタQp上に層間絶縁膜56を介して形成され、層間絶縁膜56に形成された接続孔(符号は省略する)を通してp型半導体領域48に接続されている。配線58には、例えばアルミニウム合金膜を主体とした複合膜が使用されている。また、配線58には第2層目の配線62が電気的に接続されている。配線62は、配線58上に層間絶縁膜60を介して形成され、層間絶縁膜60に形成された接続孔60Hを通して配線58に接続されている。配線62は配線58と同一導電材料により形成されている。
A
トランジスタQpに離間された領域において、n型ウエル領域40の主面部にはn型半導体領域50Cが形成されている。n型半導体領域50Cは、n型半導体領域50と同一不純物密度に設定され、n型ウエル領域40に電源電圧Vccを供給するウエルコンタクト領域として使用されている。
In the region separated from the transistor Qp, an n-
トランジスタQnは、素子分離領域46により周囲を囲まれた領域内において、p型ウエル領域42の主面部をチャネル形成領域とし、一対のn型半導体領域50と、ゲート絶縁膜52と、ゲート電極54とを含んで構成されている。一対のn型半導体領域50は、ソース領域及びドレイン領域であり、トランジスタQnの主電極領域を構成している。n型半導体領域50はn型ウエル領域40よりも高い不純物密度に設定されている。ゲート絶縁膜52は、一対のn型半導体領域50間において、p型ウエル領域42の主面上に形成されている。ゲート電極54はゲート絶縁膜52上に形成されている。
In the region surrounded by the
n型半導体領域50には配線58が電気的に接続されている。配線58には配線62が電気的に接続されている。また、トランジスタQnに離間された領域において、p型ウエル領域42の主面部にはp型半導体領域48Cが形成されている。p型半導体領域48Cは、p型半導体領域48と同一不純物密度に設定され、p型ウエル領域42に電源電圧Vssを供給するウエルコンタクト領域として使用されている。
A
一方、サージ保護回路30の保護素子32を構成するバイポーラトランジスタT1は、図2に示されるように、n型ウエル領域40をベース領域とし、p型半導体領域48をエミッタ領域とし、p型ウエル領域44をコレクタ領域として構成されている。つまり、バイポーラトランジスタT1は横型構造とされている。p型ウエル領域44は、n型ウエル領域40の主面部に形成され、p型ウエル領域42よりも高い不純物密度を有し、かつ、p型ウエル領域42の深さよりも浅い接合深さを有する。p型半導体領域48に離間された領域において、n型ウエル領域40の主面部にはウエルコンタクト領域としてのn型半導体領域50Cが形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the bipolar transistor T1 constituting the
バイポーラトランジスタT2は、n型ウエル領域40をコレクタ領域とし、p型ウエル領域44をベース領域とし、n型半導体領域50をエミッタ領域として構成されている。つまり、バイポーラトランジスタT2は縦型構造とされている。n型半導体領域50に離間された領域において、p型ウエル領域44の主面部にはウエルコンタクト領域としてのp型半導体領域48Cが形成されている。
The bipolar transistor T2 includes an n-
サージ保護回路30のコイル34は、図2に示されるように、配線62を利用して形成され、配線62と同一導電層に配置され(同一製造工程により形成され)、かつ、同一導電材料により形成された配線62Cによって構成されている。すなわち、配線62Cは層間絶縁膜60上に配置されている。コイル34の配線62Cは、図4に示されるように、平面視において、全体としては方形状に形成されているが、旋回するに従って中心から遠ざかる渦巻き形状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図4において保護素子32の平面構造を省略しているが、本実施の形態では、保護素子32の一方向の長さL1に対して、コイル34の同一方向の長さL2は短い設定とされている。また、コイル34の一方向と直交する長さL3は、保護素子32の同一方向の長さと同等とされて、レイアウトの最適化を図っている。ここで、例えば、保護素子32の長さL1は650μmに設定される。コイル34の長さL2は350μm及び長さL3は350μmに設定される。このような寸法に設定されるコイル34では、0.8[μH]〜1.0[μH]のインダクタンスを得ることができる。
In FIG. 4, the planar structure of the
(本実施の形態の作用及び効果)
本実施の形態に係る半導体集積回路10は図1に示されるようにサージ保護回路30を備え、サージ保護回路30は保護素子32とコイル34とを備える。保護素子32は、第1電源配線20Lと第2電源配線22Lとの間に挿入され、第1電源配線20Lにコイル34が電気的に直列に接続される。保護素子32はpn接合部を有するので、このpn接合部には寄生の容量Cが付加される。このため、容量Cとコイル34との結合によりLCフィルタが構築されるので、このLCフィルタによりサージの高周波成分を減衰させることができる。
(Operation and effect of the present embodiment)
As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated
図5はコイル34のインダクタンスの値とサージ保護耐力との関係を示す。横軸はインダクタンス[μH]、縦軸はサージ保護耐力[kV]である。サージ保護回路としてサイリスタのみでコイルを設けていない比較例に係る半導体集積回路(符号A)に対して、1.0[μH]のインダクタンスに設定されたコイル34を有するサージ保護回路30は4倍のサージ保護耐力になる結果(符号B)を得た。
FIG. 5 shows the relationship between the inductance value of the
一方、サージ保護回路30のコイル34は、第1電源配線20Lに電気的に直列に接続され、半導体集積回路10に集積化される。このため、内部回路14の保護耐力を向上させる外付け電子部品をシステムに実装する必要が無いので、システムの回路規模を小さくすることができる。
On the other hand, the
従って、サージに対する内部回路14の保護耐力を向上させることができ、かつ、実装部品点数を削減してシステムの集積度を向上させることができる半導体集積回路10を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide the semiconductor integrated
また、本実施の形態に係る半導体集積回路10では、図1及び図2に示されるように、サージ保護回路30の保護素子32は、バイポーラトランジスタT1及びバイポーラトランジスタT2を含んで構成されるサイリスタである。サイリスタはpn接合部を有し、pn接合部には寄生の容量Cが付加される。このため、別途、容量素子を設けることなく、LCフィルタを構築することができるので、内部回路14の保護耐力を向上させることができ、かつ、集積度を向上させることができる。
In the semiconductor integrated
さらに、本実施の形態に係る半導体集積回路10では、図2及び図4に示されるように、サージ保護回路30のコイル34は、平面視において渦巻き形状の配線62Cにより構成される。単層の配線62Cが渦巻き形状に引き回されることにより、多層の配線が使用されないので、コイル34を簡易に構成することができる。
Furthermore, in the semiconductor integrated
また、本実施の形態に係る半導体集積回路10では、図2に示されるように、サージ保護回路30のコイル34(配線62C)は、第1電源配線22Lとしての第2層目の配線62と同一導電層、かつ、同一導電材料により形成されている。このため、別途、配線層及びこの配線層に配置される配線を設けることなく、配線62を利用してコイル34を簡易に構成することができる。なお、コイル34は、第1層目の配線58を利用して、配線58と同一導電層、かつ、同一導電材料により形成してもよい。
In the semiconductor integrated
[第2実施の形態]
以下、図6〜図8を用いて、本発明の第2実施の形態に係るサージ保護回路を備えた半導体集積回路を説明する。なお、本実施の形態において、第1実施の形態に係る半導体集積回路10の構成要素と同一又は実質的同一の構成要素には同一符号を付け、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a semiconductor integrated circuit including a surge protection circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same or substantially the same components as those of the semiconductor integrated
本実施の形態に係る半導体集積回路10では、図6に示されるように、第1外部電源端子20とサージ保護回路30の保護素子32との間であって、第1電源配線20Lに電気的に直列にサージ保護回路30のコイル34が挿入されている。図6に示される半導体集積回路10によれば、第1実施の形態に係る半導体集積回路10により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
In the semiconductor integrated
図7に示される半導体集積回路10は、本実施の形態の第1変形例であり、第2外部電源端子22とサージ保護回路30の保護素子32との間であって、第2電源配線22Lに電気的に直列にサージ保護回路30のコイル34が挿入されている。図7に示される半導体集積回路10でも、第1実施の形態に係る半導体集積回路10により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
The semiconductor integrated
図8に示される半導体集積回路10は、本実施の形態の第2変形例であり、サージ保護回路30の保護素子32と内部回路14との間であって、第2電源配線22Lに電気的に直列にサージ保護回路30のコイル34が挿入されている。図8に示される半導体集積回路10でも、第1実施の形態に係る半導体集積回路10により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
A semiconductor integrated
[上記実施の形態の補足説明]
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において例えば以下の通り変形可能である。例えば、本発明は、外部電源端子とサージ保護回路の保護素子との間、保護素子と内部回路との間のそれぞれにおいて、電源配線にコイルを電気的に直列に接続し、T型LCフィルタを構築してもよい。また、本発明は、サージ保護回路の保護素子に、逆方向に接続されたツェナダイオード(ダイオード)を使用してもよい。ツェナダイオードは、アノード領域とカソード領域とを含んで構成され、アノード領域とカソード領域とのpn接合部を有する。このため、ツェナダイオードでもサイリスタと同様に、別途、容量素子を設けることなく、LCフィルタを構築することができるので、内部回路の保護耐力を向上させることができ、かつ、集積度を向上させることができる。また、本発明は、サージ保護回路の保護素子に、トランジスタを使用してもよい。トランジスタのソース領域又はドレイン領域とウエル領域とのpn接合部が形成され、このpn接合部には寄生の容量が付加されるので、容量を利用してLCフィルタを構築することができる。
[Supplementary explanation of the above embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows, for example, without departing from the gist thereof. For example, in the present invention, a coil is electrically connected in series to a power supply wiring between an external power supply terminal and a protection element of a surge protection circuit, and between a protection element and an internal circuit, May be built. Moreover, you may use the Zener diode (diode) connected to the reverse direction for the protection element of a surge protection circuit. The Zener diode is configured to include an anode region and a cathode region, and has a pn junction between the anode region and the cathode region. For this reason, as with thyristors, it is possible to construct an LC filter without providing a separate capacitive element even with a zener diode, so that the protection strength of the internal circuit can be improved and the degree of integration can be improved. Can do. In the present invention, a transistor may be used as the protection element of the surge protection circuit. Since a pn junction between the source or drain region of the transistor and the well region is formed, and a parasitic capacitance is added to the pn junction, an LC filter can be constructed using the capacitance.
10 半導体集積回路
12 半導体基板
14 内部回路
20 第1外部電源端子
20L 第1電源配線
22 第2外部電源端子
22L 第2電源配線
30 サージ保護回路
32 保護素子
34 コイル
T1、T2 バイポーラトランジスタ
Qp、Qn トランジスタ
C 容量
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1電源電圧と異なる第2電源電圧が印加される第2外部電源端子と、
前記第1外部電源端子から第1電源配線を介して前記第1電源電圧が供給され、かつ、前記第2外部電源端子から第2電源配線を介して前記第2電源電圧が供給される内部回路と、
前記第1電源配線と前記第2電源配線との間に挿入され、かつ、pn接合部を有し、前記第1外部電源端子、前記第2外部電源端子のいずれか一方に入力されるサージをいずれか他方に吸収させる保護素子と、
前記第1電源配線及び前記第2電源配線の少なくとも一方に電気的に直列に接続されたコイルと、
を備え、
前記保護素子は、pnpバイポーラトランジスタとnpnバイポーラトランジスタとを有するサイリスタにより構成され、
前記pnpバイポーラトランジスタは、エミッタ領域を前記第1電源配線に接続し、コレクタ領域を前記第2電源配線に接続し、ベース領域を前記npnバイポーラトランジスタのコレクタ領域に接続して構成され、
前記npnバイポーラトランジスタは、エミッタ領域を前記第2電源配線に接続し、ベース領域を前記pnpバイポーラトランジスタのエミッタ領域及び前記第2電源配線に接続して構成され、
前記pnpバイポーラトランジスタの前記エミッタ領域と前記ベース領域との前記pn接合部に形成される容量と前記コイルとを含んで構成されるLCフィルタを更に備えている半導体集積回路。 A first external power supply terminal to which a first power supply voltage is applied;
A second external power supply terminal to which a second power supply voltage different from the first power supply voltage is applied;
An internal circuit in which the first power supply voltage is supplied from the first external power supply terminal via a first power supply wiring, and the second power supply voltage is supplied from the second external power supply terminal via a second power supply wiring. When,
A surge that is inserted between the first power supply wiring and the second power supply wiring, has a pn junction, and is input to either the first external power supply terminal or the second external power supply terminal. A protective element to be absorbed by either of the other,
A coil electrically connected in series to at least one of the first power supply wiring and the second power supply wiring;
Equipped with a,
The protection element includes a thyristor having a pnp bipolar transistor and an npn bipolar transistor,
The pnp bipolar transistor has an emitter region connected to the first power supply wiring, a collector region connected to the second power supply wiring, and a base region connected to the collector region of the npn bipolar transistor,
The npn bipolar transistor has an emitter region connected to the second power supply line, and a base region connected to the emitter region of the pnp bipolar transistor and the second power supply line.
A semiconductor integrated circuit further comprising an LC filter including a capacitor and a coil formed at the pn junction between the emitter region and the base region of the pnp bipolar transistor .
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