JPH0196959A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0196959A
JPH0196959A JP25361587A JP25361587A JPH0196959A JP H0196959 A JPH0196959 A JP H0196959A JP 25361587 A JP25361587 A JP 25361587A JP 25361587 A JP25361587 A JP 25361587A JP H0196959 A JPH0196959 A JP H0196959A
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conductive layer
layer
mosfet
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孝一郎 石橋
Osamu Minato
湊 修
Shigeru Honjo
本城 繁
Toshio Sasaki
敏夫 佐々木
Toshiaki Masuhara
増原 利明
Osamu Takahashi
収 高橋
Akira Yamamoto
昌 山本
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Abstract

PURPOSE:To protect the gate insulating film of a MOSFET against high voltage static electricity and to obtain a protecting device in which the gate oxide film of a protecting element does not break down by employing an inter layer film as the gate insulating film, forming a resistor of the same N-type high concentration impurity layer as that of the drain electrode of a first protecting device, and further forming a surface breakdown type MOSFET of the impurity layer. CONSTITUTION:An N-type high concentration impurity layer 107 is connected to a conductive layer 101 of an input terminal, and the adjacent region of the layers 107 and 108 is covered with the layer 101, thereby forming a parasitic MOSFET of a thick gate oxide film. Further, an N-type high concentration impurity layer 108 is connected to a conductive layer 103 secured to a ground potential. The gate electrode of a MOSFET for surface breaking down a thin gate oxide film 100 is provided on the other region of the layer 107, and fixed to the ground potential. A gate electrode 110 is connected to a conductive layer 102. A P-well 109 is connected through a P-type high concentration impurity layer 106 to the layer 103, and fixed to the ground potential. Further, an N-type substrate is connected to a conductive layer 104 fixed to a power source potential.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置、特に絶縁ゲート型電界トランジ
スタ(以下MOSトランジスタ)などのM T S (
Metal In5u1.ator Sem1.con
ductor)型索子における保護装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to semiconductor devices, particularly MTS (hereinafter referred to as MOS transistors) such as insulated gate field transistors (hereinafter referred to as MOS transistors).
Metal In5u1. ator Sem1. con
The present invention relates to a protection device for a ductor-type cord.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から知られている保護装置では、特願昭58−10
7678号に記載のように、ゲートを接触電位に固定し
たMOSFETのソースを接地電位にし、ドレインを保
護抵抗を介して出力端子につなぐ方法を用いていた。
Conventionally known protection devices include the patent application 1986-10
As described in No. 7678, a method was used in which the source of a MOSFET whose gate was fixed at a contact potential was grounded, and its drain was connected to an output terminal via a protective resistor.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

以下、従来の技術の問題点を第2図、第3図。 The problems with the conventional technology are shown in Figures 2 and 3 below.

第4図を用いて説明する。第2図は従来の技術の回路図
である。従来の技術では、端子24に印加される静電気
により、23なるMOSFETのゲート酸化膜が破壊さ
れるのを、21なる保護抵抗と、22なろMOSFET
の組み合せにより防ごうとするものである。ここで22
なるMOSFETは1通常の回路動作の場合には働かな
いが、高電圧が印加されると、いわゆる表面ブレークダ
ウンを起こすのでドレイン・ソース間に大電流が流れる
。したがって24なる端子に印加された静電気は21を
通り。
This will be explained using FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of the prior art. In the conventional technology, a protective resistor 21 and a MOSFET 22 prevent the gate oxide film of the MOSFET 23 from being destroyed due to static electricity applied to the terminal 24.
The aim is to prevent this by a combination of the following. Here 22
MOSFETs do not work during normal circuit operation, but when a high voltage is applied, so-called surface breakdown occurs, causing a large current to flow between the drain and source. Therefore, static electricity applied to terminal 24 passes through 21.

22なるMOSFETによりバイパスされるので、23
なるMOSFETのゲート絶縁膜の高電圧が印加される
のを防ぐことができる。ここで21なる保護抵抗は、2
2なるMOSFETに流れる電流を小さくする働きをす
る。
Since it is bypassed by MOSFET 22, 23
This can prevent high voltage from being applied to the gate insulating film of the MOSFET. Here, the protective resistance of 21 is 2
It works to reduce the current flowing to the second MOSFET.

第3図は、22なるM OS FE Tの断面構造図を
示したものである。36なるn型基板の表面には35な
るpウェルが設けられ、そのまた表面には31゜32な
るn型の高濃度不純物領域がある。またJ、(体上部に
は37なる電極と38なる絶縁膜があり、31.37.
32をそれぞれドレイン、ゲート。
FIG. 3 shows a cross-sectional structural diagram of MOS FET 22. A p-well 35 is provided on the surface of an n-type substrate 36, and an n-type high concentration impurity region 31.degree. 32 is located on the surface thereof. Also, J, (there is an electrode 37 and an insulating film 38 on the upper part of the body, 31.37.
32 as drain and gate, respectively.

ソースとするMOSFETを形成している。一方、33
はn型の高濃度不純物層で、35なるpウェルの電位を
接地電位に固定するために、34なるn型の高濃度不純
物層は、36なるn型基体の電位を固定するために設け
られている。
A MOSFET used as a source is formed. On the other hand, 33
is an n-type high concentration impurity layer, which is provided to fix the potential of the p-well 35 to the ground potential, and the n-type high concentration impurity layer 34 is provided to fix the potential of the n-type substrate 36. ing.

第4図は第3図の素子のドレイン端子39の接地電位に
対する電圧電流特性を示したものである。
FIG. 4 shows the voltage-current characteristics of the drain terminal 39 of the device shown in FIG. 3 relative to the ground potential.

39なる端子に電圧が印加されると31及び35よりな
る接合が降伏するのがAで示される点である。31及び
35よりなる接合はその表面が37及び38なるゲート
電極構造におおわれており、そのため、接合の降伏は通
常の接合よりも低い電圧で起こるいわゆる表面ブレーク
ダウンを起こす。
When a voltage is applied to the terminal 39, the junction consisting of 31 and 35 breaks down at a point indicated by A. The surface of the junction 31 and 35 is covered with the gate electrode structure 37 and 38, so that breakdown of the junction occurs at a lower voltage than in a normal junction, so-called surface breakdown.

−度表面ブレークダウンを起こした後は、Bで示すよう
に31.35.32なるnpn構造がバイポーラ動作を
起こし、ドレイン電圧が低下する。
After surface breakdown occurs, the 31.35.32 npn structure exhibits bipolar operation as shown by B, and the drain voltage decreases.

さらに電流を増加すると0点で示すようにソース。Further increasing the current causes the source as shown by the 0 point.

ドレインの寄生抵抗その他の影響で電圧が増加する。The voltage increases due to drain parasitic resistance and other effects.

また、第3図で31.35.36なる不純物層も縦方向
のnpn構造となっており、端子39に端子41を接地
電位とした電圧を印加すると電源端子41との間で寄生
バイポーラ動作を起こし、第4図で示した、接地端子と
の間で起こす■−■特性と同様の特性を示す6通常電源
端子と接地端子間には1000pF程度以上の大きな容
量で接続されており、過渡的には導通していることにな
るので、この縦方向のバイポーラ動作電流は、静電気を
バイパスするために重要な働きをしている。
Further, the impurity layers 31, 35, 36 in FIG. 3 also have a vertical npn structure, and when a voltage is applied to the terminal 39 with the terminal 41 at the ground potential, a parasitic bipolar operation occurs between the terminal 39 and the power supply terminal 41. 6 Normally, the power supply terminal and the ground terminal are connected with a large capacitance of about 1000 pF or more, and the transient This vertical bipolar operating current plays an important role in bypassing static electricity.

以上述べたように、従来の方法は表面ブレークダウンの
利用により優れた方法であるといえるが近年のMOSF
ETのゲート酸化膜の薄膜化に対して以下のような問題
が生じている。
As mentioned above, the conventional method can be said to be superior due to the use of surface breakdown, but in recent years MOSFET
The following problems have arisen with regard to thinning of the gate oxide film of ET.

まず第1図に、第2図の22なるMOSFET端子24
に印加した静電気により大電流が流れると、0点で示し
たような内部抵抗により25なる端子の電圧が増加し、
23なるMOSFETのゲート絶縁膜を破壊することが
あることである。これを防ぐためには21なる抵抗を増
加させる方法があるが、抵抗体を大きくする必要が生じ
るので、占有面積が増大し、しかも1本来の回路動作に
おいて、端子24から端子25へ信号伝搬速度が増加す
るという問題が生ずる。
First, in Fig. 1, the MOSFET terminal 22 shown in Fig. 2 is connected.
When a large current flows due to static electricity applied to the terminal, the voltage at the terminal 25 increases due to the internal resistance shown at point 0,
The problem is that the gate insulating film of MOSFET No. 23 may be destroyed. In order to prevent this, there is a method of increasing the resistance by 21, but this requires increasing the size of the resistor, which increases the occupied area and also reduces the signal propagation speed from terminal 24 to terminal 25 in the original circuit operation. The problem arises of increasing

第2の問題点は、22なる保護素子のMOSFETその
ものが第3図の38なる薄いゲート絶縁膜を用いている
ために、静電気により保護素子のゲートト絶縁膜を破壊
してしまうことである。
The second problem is that because the MOSFET of the protection element 22 itself uses a thin gate insulating film 38 in FIG. 3, the gate insulating film of the protection element is destroyed by static electricity.

本発明の目的は上記問題点を解決し、高い電圧の静電気
に対してMOSFETのゲート絶縁膜を保護し、また、
保護素子そのもののゲート酸化膜を破壊しない保護装置
を提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve the above problems, protect the gate insulating film of MOSFET from high voltage static electricity, and
It is an object of the present invention to provide a protection device that does not destroy the gate oxide film of the protection element itself.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は以下の手段を講じることにより達成される。 The above objective is achieved by taking the following measures.

第1に、保護装置の初段のゲート電極は、配線のための
電極を用い、またゲート絶縁膜はその層間膜を用いる。
First, the first-stage gate electrode of the protection device uses an electrode for wiring, and the gate insulating film uses its interlayer film.

第2に、第1の保護装置のドレイン電極と同じn型高濃
度不純物層を用いて抵抗体を作る。
Second, a resistor is made using the same n-type high concentration impurity layer as the drain electrode of the first protection device.

第3に、上記n型高濃度不純物層を用いた表面ブレーク
ダウン型のMOSFETを作る。
Third, a surface breakdown type MOSFET using the above n-type high concentration impurity layer is fabricated.

第4に、第1の保護装置と入力端子間に導電層から成る
抵抗体を入れる。
Fourth, a resistor made of a conductive layer is inserted between the first protection device and the input terminal.

第5に、ウェル外側に設ける高濃度不純物層を導電層に
より低抵抗化することである。
Fifth, the resistance of the high concentration impurity layer provided outside the well is reduced by a conductive layer.

〔作用〕[Effect]

上記手段は、以下に述べるような効果がある。 The above means has the following effects.

第1のR’I間膜を用いたMOSFETは、保護素子の
ゲート絶縁膜が厚いので、保護素子そのもののゲート絶
縁膜破壊を防ぐことができる。しかしながら、第1の素
子は表面ブレークダウン型ではないので、ドレイン端子
の電圧を十分に下げることはできない。そこで、第2の
不純物層抵抗を用いて抵抗体を作り、さらに第3の表面
ブレークダウン型のMOSFETを作ることにより、M
OSFETのドレインでの電圧を十分下げることができ
る。この際第2の不純物層抵抗は、第3の表面ブレーク
ダウン型のMOSFETに流れる電流を小さく、第3の
MOSFETのゲート酸化膜にかかる電圧を小さくする
効果がある。
In the MOSFET using the first R'I interlayer, the gate insulating film of the protection element is thick, so that breakdown of the gate insulating film of the protection element itself can be prevented. However, since the first element is not of the surface breakdown type, the voltage at the drain terminal cannot be lowered sufficiently. Therefore, by creating a resistor using the second impurity layer resistor and further creating a third surface breakdown type MOSFET, M
The voltage at the drain of the OSFET can be lowered sufficiently. At this time, the second impurity layer resistance has the effect of reducing the current flowing through the third surface breakdown type MOSFET and reducing the voltage applied to the gate oxide film of the third MOSFET.

また、この抵抗を第1及び第3のMO3FIETのドレ
インと共通にすることにより、小さな面積で十分大きな
抵抗体を得ることができる。
Further, by making this resistor common to the drains of the first and third MO3FIETs, a sufficiently large resistor can be obtained with a small area.

第4の導電層による抵抗は、第1のMOSFF、Tに大
きな電流が流れてドレインの接合が熱的に破壊すること
を防ぐ効果がある。
The resistance provided by the fourth conductive layer has the effect of preventing the drain junction from being thermally destroyed due to a large current flowing through the first MOSFF, T.

また、第5のウェル外側に設ける高濃度不純物層を低抵
抗化することにより、電源端子側に流れる電流と高濃度
不純物層の抵抗とによるドレイン端子の電位上昇を防ぐ
ことができる。
Further, by lowering the resistance of the heavily doped impurity layer provided outside the fifth well, it is possible to prevent the potential of the drain terminal from rising due to the current flowing toward the power supply terminal and the resistance of the heavily doped impurity layer.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例のレイアウト図である。FIG. 1 is a layout diagram of a first embodiment of the present invention.

本実施例では説明を簡illにするために、n型基体上
にpウェルが形成される場合について説明する。同図で
109はpウェル領域である。
In this embodiment, in order to simplify the explanation, a case will be described in which a p-well is formed on an n-type substrate. In the figure, 109 is a p-well region.

107.108はn型の高濃度不純物層であり、107
の一部と108は隣接している。、n型高濃度不純物層
107は、コンタクトホール114を通して、入力端子
の導電層101に接続されており、導電層101は、1
07と108の隣接領域をおおい、厚いゲート酸化膜の
寄生MO3FETを形成している。また、n型高濃度不
純物領域108はコンタクトホール113を通して接地
電位に固定されている導電層103に接続されている。
107 and 108 are n-type high concentration impurity layers, and 107
108 are adjacent to each other. , the n-type high concentration impurity layer 107 is connected to the conductive layer 101 of the input terminal through the contact hole 114.
The adjacent regions of 07 and 108 are covered to form a parasitic MO3FET with a thick gate oxide film. Further, the n-type high concentration impurity region 108 is connected to the conductive layer 103 fixed at a ground potential through a contact hole 113.

一方、導fIlt層107の他の領域では110なるM
いゲート酸化膜の表面ブレークダウン動作を行うMOS
FETのゲート電極が設けられており、コンタクトホー
ル117を通して接地電位に固定されている。ゲート化
tf411の近傍にはコンタクトホール123が設けら
れ、導電層102に接続されている。pウェル109は
p型の高濃度不純物層106及びコンタクトホール12
1,118,116,112を通して導電層103に接
続され、接地電位に固定されている。また、n型基体は
コンタクトホール122,110,115,111を通
して電源電位に固定された導電層104に接続されてい
る。
On the other hand, in other regions of the conductive fllt layer 107, M is 110.
MOS that performs surface breakdown operation of thin gate oxide film
A gate electrode of the FET is provided and fixed to the ground potential through a contact hole 117. A contact hole 123 is provided near the gated tf 411 and connected to the conductive layer 102 . The p-well 109 includes a p-type high concentration impurity layer 106 and a contact hole 12.
It is connected to the conductive layer 103 through 1, 118, 116, and 112, and is fixed to the ground potential. Further, the n-type substrate is connected to a conductive layer 104 fixed at a power supply potential through contact holes 122, 110, 115, and 111.

本実施例の場合1通常動作では、入力信号は入力端子か
ら導tti層101を通り、高濃度不純物層107を通
って導電層102に伝わることになる。
In the case of this embodiment 1, in normal operation, an input signal is transmitted from the input terminal through the conductive tti layer 101, through the high concentration impurity layer 107, and to the conductive layer 102.

第5図は第1の実施例の断面図を示したものである。そ
れぞれの符号は第1図の符号に対応している。導電層1
01に静電気が印加されると。
FIG. 5 shows a sectional view of the first embodiment. Each symbol corresponds to the symbol in FIG. Conductive layer 1
When static electricity is applied to 01.

107.109,108から成るn p n構造及び1
07.109,124から成るnpn構造がバイポーラ
動作を起こし、j^及びjBなる電流が流れる。
107. n p n structure consisting of 109, 108 and 1
The npn structure consisting of 07.109 and 124 causes bipolar operation, and currents j^ and jB flow.

位の時間変化及びバイポーラ動作電流i^及び1口の時
間変化を示したものである。ノードAにある一定の電荷
斌を持った静電気が印加されると1.07,109,1
08からなるnpn構造がバイポーラ動作を行なうので
非常に大きな電流i^が流れる。この時バイポーラ素子
には寄生抵抗が存在し、i^との間で電位差を生じるた
めに、ノードAはかなり高い電位となる。この部分のゲ
ート絶縁膜は、導電層の層間絶縁膜であるために、十分
絶縁耐圧が確保されており、この部分がこゎ(A) れることばない。しかし、第6に示したように、A点の
電圧はゲート酸化膜の耐圧を上まわるので、ゲート酸化
膜の保護デバイスとしては不十分である。そこで、ゲー
ト電極を110とするMO5FIETを設ける。この際
、MOSFETに流れる電流は107なる不純物層によ
る抵抗により制限されているので。
It shows the time change of the current level, the bipolar operating current i^, and the time change of the bipolar operating current i^. When static electricity with a certain charge is applied to node A, 1.07,109,1
Since the npn structure consisting of 08 performs bipolar operation, a very large current i^ flows. At this time, a parasitic resistance exists in the bipolar element and a potential difference is generated between it and i^, so that the node A has a considerably high potential. Since the gate insulating film in this part is an interlayer insulating film between conductive layers, sufficient dielectric strength is ensured, and this part will not be damaged (A). However, as shown in No. 6, the voltage at point A exceeds the withstand voltage of the gate oxide film, so it is insufficient as a protection device for the gate oxide film. Therefore, a MO5FIET with a gate electrode of 110 is provided. At this time, the current flowing through the MOSFET is limited by the resistance caused by the impurity layer 107.

ノードBの電位は低くおさえられ、B点の電位も低くお
さえられる。本実施例では107の不純物層による抵抗
は上記にように重要な役割をはたしている。この抵抗は
導電層による抵抗体にしてもよいが、大きな面積を必要
とする。しかし、第5図のように、抵抗となるn型高鴻
度不純物層を2つのM (l S F ETのドレイン
と共通とすることで、必要な面積を減少させる効果があ
る。一方、−船釣には電源電位端子と接地電位端子間に
は、大きな寄生容量がついており、基体の電位は過渡的
には交流的に接地されている。したがって、107゜1
09、基体からなるnpn摺造によりicなる電流が導
電層105に流れ込むことになる。このjcはi^及び
iBを減少させる働きがあるので、icを流れやすくす
る構造は保護素子を強くする働きがある。本実施例では
不純物層105を4 ri層104で低抵抗化してjc
を流れやすくすることにより保護素子を強くできる効果
がある。
The potential at node B is kept low, and the potential at point B is also kept low. In this embodiment, the resistance due to the impurity layer 107 plays an important role as described above. This resistor may be a resistor made of a conductive layer, but this requires a large area. However, as shown in FIG. 5, by making the n-type high-density impurity layer that serves as a resistor common to the drains of the two M(l SFETs), there is an effect of reducing the required area.On the other hand, - In boat fishing, there is a large parasitic capacitance between the power supply potential terminal and the ground potential terminal, and the potential of the base body is transiently grounded in an alternating current manner.Therefore, 107°1
09, a current ic flows into the conductive layer 105 due to the npn sliding structure made of the base. Since this jc has the function of reducing i^ and iB, the structure that makes it easier to flow through IC has the function of strengthening the protection element. In this embodiment, the resistance of the impurity layer 105 is reduced by the 4 ri layer 104, and the jc
This has the effect of making the protective element stronger by making it easier to flow.

本発明の第2の実施例のレイアウト図を第7図に示す。A layout diagram of a second embodiment of the present invention is shown in FIG.

本実施例では、入力端子125がら、導電層から成る抵
抗体124を通して導電層101に接続される0本実施
例の場合、124なる抵抗により、保護素子に流れる電
流をへらせるので、第1の実施例よりよりいっそうノー
ド端子電圧を減少させる効果がある。
In this embodiment, the input terminal 125 is connected to the conductive layer 101 through the resistor 124 made of a conductive layer. This has the effect of reducing the node terminal voltage even more than the embodiment.

本発明の第3の実施例のレイアウト図を第8図に、等価
回路を第9図に示す。本実施例では、不純物層1.07
と不純物層108の境界及び不純物層107と不純物層
127の境界にそれぞれ寄生MO5FIETを設けてお
り、前者のゲートは入力導電層101であり、後者のゲ
ートは、fri源電位を与える導N、層104である。
A layout diagram of the third embodiment of the present invention is shown in FIG. 8, and an equivalent circuit is shown in FIG. 9. In this example, the impurity layer is 1.07
A parasitic MO5 FIET is provided at the boundary between the impurity layer 108 and the impurity layer 107, and the boundary between the impurity layer 107 and the impurity layer 127, the gate of the former is the input conductive layer 101, and the gate of the latter is the conductive N, layer that provides the fri source potential. It is 104.

また、不純物層108は接地電位を与える導電層103
に接続され、不純物層127は電源電位を与える導電層
104に接続されている。一方、不純物層107の他の
部分には、導電層110をゲート電極とするN08FI
ETが形成されており、そのソースは接地電位に固定さ
れている。この導電層110は導電層自身が抵抗体とな
り、この抵抗を通して接地電位に固定されている。この
MOSFETの領域と寄生MO3FETの領域の間には
くびれを生じており、抵抗体を形成している。またMO
SFETのドレインの電位は124なる導ff1Wによ
り外部にとり出される。
Further, the impurity layer 108 is a conductive layer 103 that provides a ground potential.
The impurity layer 127 is connected to the conductive layer 104 that provides a power supply potential. On the other hand, in the other part of the impurity layer 107, there is an N08FI layer with the conductive layer 110 as a gate electrode.
An ET is formed, the source of which is fixed at ground potential. The conductive layer 110 itself serves as a resistor, and is fixed to the ground potential through this resistor. A constriction is formed between the MOSFET region and the parasitic MO3FET region, forming a resistor. Also MO
The potential of the drain of the SFET is taken out to the outside by a conductor ff1W 124.

第9図の等価回路では、入力端子200から静電気が印
加されると、寄生MO5201及び202を通して電流
が接地端子及び電源端子に流れる。静電気はさらに不純
物層抵抗204を通してMO8FET205に流れるこ
とになる。
In the equivalent circuit of FIG. 9, when static electricity is applied from the input terminal 200, current flows through the parasitic MOs 5201 and 202 to the ground terminal and the power supply terminal. The static electricity will further flow to the MO8FET 205 through the impurity layer resistor 204.

本実施例では、寄生MO3FETが接地端子だけでなく
、電源端子に対しても接続されているため、接地端子に
接続されている寄生MO5FHTに流れる電流が少なく
なり、ノード208の電位上昇をおさえることができる
。また、抵抗204は不純物層107のくびれを利用し
て作るので、小さな面積で必要な抵抗値を実現できる。
In this embodiment, since the parasitic MO3FET is connected not only to the ground terminal but also to the power supply terminal, the current flowing through the parasitic MO5FHT connected to the ground terminal is reduced, suppressing the rise in potential of the node 208. Can be done. Furthermore, since the resistor 204 is formed by utilizing the constriction of the impurity layer 107, the required resistance value can be achieved with a small area.

また、抵抗値209は205なるMOSFETのゲート
絶縁膜が破壊することを防ぐ目的でそう入しであるが、
通常の回路動作には何ら影響を与えることなく、ゲート
電極を接地電位に固定できる。第10図に本実施例の寄
生MO8の部10の断面図を示す。ノード200に静電
気が印加されると不純物層107,109゜130のn
 p n 構造により接地端子に、不純物層107.1
09,108のnpn構造により電源端子にそれぞれバ
イパスされる。
Also, the resistance value 209 is set to prevent the gate insulating film of the MOSFET 205 from being destroyed.
The gate electrode can be fixed at ground potential without affecting normal circuit operation. FIG. 10 shows a sectional view of a portion 10 of the parasitic MO 8 of this embodiment. When static electricity is applied to the node 200, the n of the impurity layers 107, 109°130
Due to the p n structure, an impurity layer 107.1 is added to the ground terminal.
They are bypassed to the power supply terminals by the npn structures of 09 and 108, respectively.

第11図に、本発明の第4の実施例を示す。本実施例で
は、寄生MnS2旧のソース側及び寄生NO5のドレイ
ン側にそれぞれ抵抗211,210が直列に接続されて
いる。これらの抵抗はそれぞれ不純物層の抵抗を取るな
どしてつけることができる。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, resistors 211 and 210 are connected in series to the source side of the parasitic MnS2 and the drain side of the parasitic NO5, respectively. These resistances can be provided by adjusting the resistance of each impurity layer.

本実施例の場合、抵抗210,21.1があるために、
寄生MO8FET201 、202に流れる電流が少な
くなり、寄生MO5FET201 、202が熱的に破
壊することを防ぐ効果がある。
In the case of this embodiment, since there are resistors 210 and 21.1,
The current flowing through the parasitic MO8FETs 201 and 202 is reduced, which has the effect of preventing the parasitic MO5FETs 201 and 202 from being thermally destroyed.

第12図に本発明の第5の実施例を示す。”本実施例で
は寄生MO5FF、T 202のゲート電極のtd位は
入力端子200あるいは接地電位に固定されている。し
かしながら、寄生MO5FIET 202のドレイン電
極は電源端子に接続され、静電気を電源端子側にバイパ
スできるため、第3の実施例と同様の効果で、静電破壊
に対して強い構造となる。
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention. "In this embodiment, the td level of the gate electrode of the parasitic MO5FF T 202 is fixed to the input terminal 200 or the ground potential. However, the drain electrode of the parasitic MO5FIET 202 is connected to the power supply terminal, and static electricity is transferred to the power supply terminal side. Since it can be bypassed, it has the same effect as the third embodiment, resulting in a structure that is resistant to electrostatic damage.

第13図に本発明の第6の実施例の回路図、第14図に
本発明の第7の実施例の回路図を示す。
FIG. 13 shows a circuit diagram of a sixth embodiment of the invention, and FIG. 14 shows a circuit diagram of a seventh embodiment of the invention.

いずれの方法も寄生MO520]及び2o2のゲート電
極の電位が異なるが、寄生MO8201のソースが接地
端子に、寄生MQS202のドレインがijy源端子端
子続されているために、第3の実施例と同様の効果で静
電破壊に対して強い構造となる。
In both methods, the potentials of the gate electrodes of the parasitic MO520] and 2o2 are different, but the source of the parasitic MO8201 is connected to the ground terminal, and the drain of the parasitic MQS202 is connected to the ijy source terminal terminal, so they are similar to the third embodiment. This makes the structure resistant to electrostatic damage.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

保護素子の静電破壊に対する方法として、1.5にΩの
抵抗を通して1000pFの容量に充電された電荷を保
護素子に印加する方法が広く行なわれている。
As a method for preventing electrostatic damage of a protection element, a method is widely used in which a charge charged to a capacitance of 1000 pF is applied to the protection element through a resistor of 1.5 Ω.

本発明によれば、従来の方法とほぼ同じ面積で約2倍の
電荷に対して耐性を有する保護素子を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a protection element that has approximately the same area as the conventional method and is resistant to about twice as much charge.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例のレイアウト図、第2図
は従来の方法の回路図、第3図は従来の方法の断面図、
第4図は従来の方法の動作を示す図。 第5図は本発明の第1の実施例の断面図、第6図は本発
明の動作を示す図、第7図は本発明の第2の実施例のレ
イアウト図、第8図は本発明の第3の実施例のレイアウ
ト図、第9図は本発明の第3の実施例の回路図、第10
図は本発明の第3の実施例の寄生MO8部分の断面図、
第11図は本発明の第4の実施例の回路図、第12図は
本発明の第5の実施例の回路図、第13図は本発明の第
6の実施例の回路図、第14図は本発明の第7の実施例
の回路図である。 101・・・心電層、102・・・導電層、104・・
・導電層、107,108−n型高濃不純物層、109
第 1 図 第2図 第3図 第4図 D 第5図 第4図 第 7121 第 8 図 /29 淳 9 図 茅 )1図 cc 芽 12 I¥1 V131¥1 rA) (巳) 第  14 図 CB)
FIG. 1 is a layout diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional method, and FIG. 3 is a sectional view of a conventional method.
FIG. 4 is a diagram showing the operation of the conventional method. FIG. 5 is a sectional view of the first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing the operation of the present invention, FIG. 7 is a layout diagram of the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram of the present invention. FIG. 9 is a layout diagram of the third embodiment of the present invention, FIG. 9 is a circuit diagram of the third embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a cross-sectional view of the parasitic MO8 part of the third embodiment of the present invention,
11 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention, FIG. 12 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention, FIG. 13 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention, and FIG. The figure is a circuit diagram of a seventh embodiment of the present invention. 101... Electrocardiographic layer, 102... Conductive layer, 104...
・Conductive layer, 107, 108-n type highly concentrated impurity layer, 109
Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 D Figure 5 Figure 4 7121 Figure 8/29 Jun 9 Figure Kaya ) 1 Figure cc Bud 12 I\1 V131\1 rA) (Snake) Figure 14 CB)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1導電型の半導体基体と、該半導体基体の表面領
域に設けられた第2導電型の第1のウェル領域と、該第
1のウェル領域に設けられた第1の絶縁膜を有する第1
導電型の第1の絶縁ゲートトランジスタと、上記半導体
基体の表面領域に形成された第2導電型の第1の絶縁膜
を有する第2の絶縁ゲートトランジスタと、第2の絶縁
膜を介して設けられる配線のための第2の導電層を有し
て成る半導体装置において、該第1のウェル領域のさら
に表面に設けられめ第1導電型の第1の不純物領域は接
地電位又は電源電位に固定され、第1の不純物領域に隣
接する第1導電型の第2の不純物領域は外部端子に接続
し、第1の不純物領域と第2の不純物領域の一部との境
界上に第2の導電層が設けられて寄生MOSFETが形
成され、該第2の導電層が該外部端子電位あるいは接地
電位あるいは電源電位に固定され第2の不純物領域の他
の一部は、第2導電型の第3のMOSFETのドレイン
となり、第1導電型の第3の不純物領域が該第3のMO
SFETのソース電極で接地電位に固定され、第3の MOSFETのゲート電極は接地電位に固定されている
ことを特徴とする半導体装置。 2、上記第1項記載の不純物領域と外部端子との間に、
導電層による抵抗を具してなることを特徴とする半導体
装置。 3、上記第1項記載のウェル領域の周辺の半導体基体の
表面に、第1導電型の第3の不純物領域があり、第3の
不純物領域上に電源電位に固定された低抵抗導電層があ
り、該低抵抗導電層と第3の不純物領域が接属してなる
ことを特徴とする半導体装置。 4、上記第3項記載のMOSFETのゲート電極が、ゲ
ート電極と同じ導電層より成る抵抗体を通して接地電位
に固定されることを特徴とする半導体装置。
[Claims] 1. A semiconductor substrate of a first conductivity type, a first well region of a second conductivity type provided in a surface region of the semiconductor substrate, and a first well region provided in the first well region. a first insulating film having one insulating film;
a first insulated gate transistor of a conductivity type; a second insulated gate transistor having a first insulating film of a second conductivity type formed on a surface region of the semiconductor substrate; and a second insulated gate transistor provided through a second insulating film. In a semiconductor device comprising a second conductive layer for interconnection, a first impurity region of a first conductivity type provided on a further surface of the first well region is fixed at a ground potential or a power supply potential. A second impurity region of the first conductivity type adjacent to the first impurity region is connected to an external terminal, and a second conductivity type is connected to the boundary between the first impurity region and a part of the second impurity region. A parasitic MOSFET is formed by forming a parasitic MOSFET, the second conductive layer is fixed to the external terminal potential, the ground potential, or the power supply potential, and the other part of the second impurity region is a third conductive layer of the second conductivity type. The third impurity region of the first conductivity type becomes the drain of the third MOSFET.
A semiconductor device characterized in that a source electrode of an SFET is fixed to a ground potential, and a gate electrode of a third MOSFET is fixed to a ground potential. 2. Between the impurity region described in item 1 above and the external terminal,
A semiconductor device characterized by comprising a resistance formed by a conductive layer. 3. A third impurity region of the first conductivity type is provided on the surface of the semiconductor substrate around the well region described in item 1 above, and a low resistance conductive layer fixed to a power supply potential is provided on the third impurity region. A semiconductor device characterized in that the low resistance conductive layer and a third impurity region are in contact with each other. 4. A semiconductor device characterized in that the gate electrode of the MOSFET according to item 3 above is fixed to a ground potential through a resistor made of the same conductive layer as the gate electrode.
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