JPH05299589A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH05299589A
JPH05299589A JP9659192A JP9659192A JPH05299589A JP H05299589 A JPH05299589 A JP H05299589A JP 9659192 A JP9659192 A JP 9659192A JP 9659192 A JP9659192 A JP 9659192A JP H05299589 A JPH05299589 A JP H05299589A
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JP
Japan
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wiring
circuit
semiconductor device
mosfet
signal
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JP9659192A
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Japanese (ja)
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Koji Miyashita
幸司 宮下
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To protect the gate oxide film of a MOSFET against breakdown so as to prevent a semiconductor device from decreasing in yield by a method wherein a protective circuit is inserted into a point where a long wiring pattern is used in a semiconductor device. CONSTITUTION:Input signal is amplified through a drive circuit 1, and signal S outputted from the circuit 1 is built up to be higher than a power supply voltage by the effect of the inductance L of a wiring A before it reaches to an inverter circuit 2. Diodes 3 and 4 are inserted at a point just before the inverter circuit 2, whereby the charge of signal S built up higher than a power supply voltage is absorbed through the intermediary of the diodes 3 and 4 and limited to a power supply potential. Therefore, the gate oxide film of the input gate of a MOSFET which forms an inverter circuit 2 can be protected against breakdown.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置における内
部回路のトランジスタ保護手段に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor protection means for an internal circuit in a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体装置は図3に示すような長
い配線Aを介して接続された回路におけるインダクタン
スの影響については考慮されていなかった。図3、図4
を参照しながら以下にその詳細の一例を説明する。図3
において1は、入力信号1を増幅し次段のインバータ回
路2を駆動するための駆動回路である。lは前記駆動回
路1と前記インバータ回路2を接続する配線Aの配線長
を示す。Rは配線抵抗、Cは配線容量及び前記インバー
タ回路2のゲート容量、Lは配線Aの自己インダクタン
スを示している。図4は、配線Aの配線長lの増大に伴
って増加する自己インダクタンスLの影響を受ける前記
インバータ2に入力波形、すなわち信号Sの変化を示し
たものである。信号Sのところで実線で示されているの
が、配線長lが短くインダクタンスLが小さい時の波形
を示し、破線で示されているのが配線長lが長くインダ
クタンスLが大きい時の波形を示している。図4からわ
かるように配線Aの自己インダクタンスLの増加により
前記入力波形の電位も上昇しているのがわかる。つまり
配線長lが増大することにより、自己インダクタンスL
が増大する。その結果、前記インバータ2のゲート酸化
膜の破壊を引きお越し、半導体装置の歩留まりを低下さ
せる。従来までの小規模な半導体装置においては長い配
線を使用する必要性がなっかたため、自己インダクタン
スLの影響を考慮する必要は少なかったが、今後の大規
模な半導体装置においては配線長を長くしなければなら
ない可能性が十分にあり、自己インダクタンスLの影響
を考慮する必要性がある。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor device has not taken into consideration the influence of inductance in a circuit connected via a long wiring A as shown in FIG. 3 and 4
An example of the details will be described below with reference to. Figure 3
1 is a drive circuit for amplifying the input signal 1 and driving the inverter circuit 2 in the next stage. 1 represents the wiring length of the wiring A connecting the drive circuit 1 and the inverter circuit 2. R is the wiring resistance, C is the wiring capacitance and the gate capacitance of the inverter circuit 2, and L is the self-inductance of the wiring A. FIG. 4 shows a change in the input waveform, that is, the signal S, to the inverter 2 which is influenced by the self-inductance L which increases as the wiring length 1 of the wiring A increases. The solid line at the signal S shows the waveform when the wiring length 1 is short and the inductance L is small, and the broken line shows the waveform when the wiring length 1 is long and the inductance L is large. ing. As can be seen from FIG. 4, the potential of the input waveform also rises as the self-inductance L of the wiring A increases. In other words, as the wiring length l increases, the self-inductance L
Will increase. As a result, the breakdown of the gate oxide film of the inverter 2 is caused and the yield of the semiconductor device is reduced. It was not necessary to consider the influence of the self-inductance L because it was not necessary to use long wiring in the conventional small-scale semiconductor device, but in the future large-scale semiconductor device, the wiring length should be increased. It is necessary to consider the influence of the self-inductance L.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、半導体装置内部回路において長い配線を使用した場
合の自己インダクタンスLの影響に対する対策を考慮し
ていなかった。そのため、駆動回路と前記駆動回路の次
段に接続されるMOSFET1のゲートが、長い配線を
介して接続されるパターンを有する箇所において、電位
の上昇によりMOSFETのゲート酸化膜破壊が起こ
り、半導体装置の歩留まりを低下させるという問題点が
あった。
In the prior art, no measures were taken against the influence of the self-inductance L when a long wiring is used in the internal circuit of the semiconductor device. Therefore, the gate oxide film breakdown of the MOSFET occurs due to the rise of the potential at the location where the drive circuit and the gate of the MOSFET 1 connected to the next stage of the drive circuit have a pattern connected through a long wiring, and the gate oxide film of the semiconductor device There is a problem that the yield is reduced.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】半導体装置内における駆
動回路と前記駆動回路の次段に接続されるMOSFET
1のゲートが、長い配線を介して接続されるパターンを
有する半導体装置において、前記MOSFET1の入力
付近にダイオードもしくはMOSFETを介して電源に
接続する回路を有する事を特徴とし、半導体装置内にお
ける駆動回路と前記駆動回路の次段に接続されるMOS
FET1のゲートが、長い配線Aを介して接続されるパ
ターンを有する半導体装置において、前記長い配線Aの
区間にダイオードもしくはMOSFETを介して電源に
接続する回路をN個に分布させて配置する回路を有する
事を特徴とする。
A drive circuit in a semiconductor device and a MOSFET connected to the next stage of the drive circuit
In a semiconductor device having a pattern in which the gate of 1 is connected through a long wiring, a drive circuit in the semiconductor device is characterized in that it has a circuit connected to a power source through a diode or MOSFET near the input of the MOSFET 1. And a MOS connected to the next stage of the drive circuit
In a semiconductor device having a pattern in which the gate of the FET 1 is connected through a long wiring A, a circuit in which N circuits connected to a power source through a diode or a MOSFET are arranged in a distributed manner in the section of the long wiring A is provided. It is characterized by having.

【0005】[0005]

【作用】本発明において、駆動回路と前記駆動回路の次
段に接続されるMOSFET1の入力付近にダイオード
もしくは、MOSFETを介して電源に接続する回路を
接続する事により、配線のインダクタンスLによる電位
の上昇分の電荷を吸収する。また、長い配線内でダイオ
ードもしくはMOSFETをn個に分布して配置し、配
置箇所毎に配線のインダクタンスlによる電位の上昇分
の電荷を吸収する。なおかつ、n個に分布して配置する
ダイオードもしくはMOSFETのそれぞれのサイズ比
を変化させる。
In the present invention, by connecting a diode or a circuit connected to a power source through the MOSFET near the input of the MOSFET 1 connected to the next stage of the drive circuit, the potential due to the inductance L of the wiring is Absorb the rising charge. Also, n or more diodes or MOSFETs are distributed and arranged in a long wiring, and the electric charges corresponding to the increase in potential due to the inductance l of the wiring are absorbed at each arranged position. Moreover, the size ratio of each of the diodes or MOSFETs distributed and arranged in n pieces is changed.

【0006】[0006]

【実施例】(実施例1)本発明の請求項1に対する実施
例を図1を参照しながら以下に説明する。図1(a)に
おける1は、入力信号を増幅し次段のMOSFETを駆
動するための駆動回路である。2は前記駆動回路1から
の信号Sを受けるインバータ回路である。ここで信号S
は前記配線AによるインダクタンスLの影響を含んでい
るものとする。3はダイオードでありPチャネル側が接
地され、Nチャネル側は電源に接続される。3、4の接
続位置は前記インバータの入力付近に接続するものとす
る。L、R、Cは、それぞれ前記配線Aのインダクタン
ス、配線抵抗、配線容量である。図1(a)の回路の動
作を説明する。入力信号を受けて前記駆動回路1は、入
力信号を増幅し、信号Sの出力を行なう。ここで前記信
号2のレベルは、次段のインバータ回路2に到達するま
でに前記配線Aが含むインダクタンスLの影響を受け、
図4の破線に示されるように電源電圧以上にまで上昇す
る。このため、従来に技術では前記インバータ回路2を
構成するMOSFETの入力ゲートのゲート酸化膜を破
壊する結果となったわけであるが、本発明においては前
記ダイオード3、4を前記インバータ回路2の入力直前
の位置に挿入しているため電源電圧以上にまで上昇した
信号2の電荷は、前記ダイオード3、4を介して吸収さ
れ、電源電位に抑える事が可能となるため、前記インバ
ータ回路2を構成するMOSFETの入力ゲートのゲー
ト酸化膜の破壊を防ぐ事が可能となる。前記ダイオード
3、4はどちらか一方のみでも上記の効果を得る事が可
能である。また、図1(b)に示されるようなPチャネ
ルMOSFET5及びNチャネルMOSFET6のそれ
ぞれのゲート及びソースを電源に、それぞれのドレイン
を前記配線Aに接続された回路を前記ダイオード3、4
の代わりに挿入しても同様の効果が得られる。前記Pチ
ャネル型MOSFET及びNチャネル型MOSFET6
のどちらか一方のみでもゲート酸化膜破壊を防ぐ効果が
あるのはいうまでもない。
(Embodiment 1) An embodiment for claim 1 of the present invention will be described below with reference to FIG. Reference numeral 1 in FIG. 1A is a drive circuit for amplifying an input signal and driving the MOSFET in the next stage. Reference numeral 2 is an inverter circuit that receives the signal S from the drive circuit 1. Where signal S
Is assumed to include the influence of the inductance L due to the wiring A. 3 is a diode, the P channel side is grounded and the N channel side is connected to a power supply. The connection positions of 3 and 4 are connected near the input of the inverter. L, R, and C are the inductance, wiring resistance, and wiring capacitance of the wiring A, respectively. The operation of the circuit shown in FIG. 1A will be described. Receiving the input signal, the drive circuit 1 amplifies the input signal and outputs the signal S. Here, the level of the signal 2 is affected by the inductance L included in the wiring A before reaching the inverter circuit 2 of the next stage,
As shown by the broken line in FIG. 4, the voltage rises above the power supply voltage. For this reason, in the conventional technique, the gate oxide film of the input gate of the MOSFET forming the inverter circuit 2 is destroyed. However, in the present invention, the diodes 3 and 4 are connected immediately before the input to the inverter circuit 2. Since the electric charge of the signal 2 that has risen above the power supply voltage is absorbed by the diodes 3 and 4 and can be suppressed to the power supply potential, the inverter circuit 2 is configured. It is possible to prevent the gate oxide film of the input gate of the MOSFET from being destroyed. The above effect can be obtained even if only one of the diodes 3 and 4 is used. Further, as shown in FIG. 1B, a circuit in which the gates and sources of the P-channel MOSFET 5 and the N-channel MOSFET 6 are used as power sources and the drains thereof are connected to the wiring A is used as the diodes 3, 4
The same effect can be obtained by inserting instead of. The P-channel MOSFET and the N-channel MOSFET 6
Needless to say, either one of them has the effect of preventing the gate oxide film from being destroyed.

【0007】(実施例2)図2を参照しながら請求項2
の実施例を以下に示す。図2(a)において1は入力信
号を増幅して次段の回路を増幅するための駆動回路であ
る。2は前記駆動回路1の出力信号Sを受けるインバー
タ回路。R1〜Rn、C1〜Cn、L1〜Lnはそれぞ
れ配線Aに分布する配線抵抗、配線容量、インダクタン
スである。7ー1〜7ーnはPチャネルMOSFETの
ゲート及びソースを電源に接続し、ドレインを配線Aに
接続している。ここで7ー1〜7ーnは配線Aに分布さ
せてn個接続しているものとする。また、8ー1〜8ー
nはNチャネルMOSFETのゲート及びソースをグラ
ンドに接続し、ドレインを配線Aに接続している。8ー
1〜8ーnも7ー1〜7ーnと同様に配線Aに分布させ
てn個接続している。以下に本実施例の動作の説明を行
なう。入力信号を受けて前記駆動回路1は、入力信号を
増幅し、信号Sの出力を行なう。ここで前記信号2のレ
ベルは、次段のインバータ回路2に到達するまでに前記
配線Aが含むインダクタンスLの影響を受け、図4の破
線に示されるように電源電圧以上にまで上昇する。この
ため、従来に技術では前記インバータ回路2を構成する
MOSFETの入力ゲートのゲート酸化膜を破壊する結
果となったわけであるが、本発明においては前記Pチャ
ネルMOSFET7ー1〜7ーn及びNチャネルMOS
FET8ー1〜8ーnをn個に分布させて配置している
ため、電源電圧以上にまで上昇した信号2の電荷は、前
記PチャネルMOSFET7ー1〜7ーn及びNチャネ
ルMOSFET8ー1〜8ーnを介して吸収され、電源
電位に抑える事が可能となる。このように7ー1〜7ー
n、8ー1〜8ーnを配線Aに分布してn個配置してい
ることにより、インダクタンスL1〜Lnの効果により
電源電圧以上に上昇した前記信号Sの電圧上昇分の電荷
を前記7ー1〜7ーn、8ー1〜8ーnが接続されてい
るそれぞれの部分で吸収することが可能となり、前記7
ー1〜7ーn、8ー1〜8ーnを配置したそれぞれの電
源電位に抑える事が出来る。以上の構成を採ることによ
り前記インバータ回路2を構成するMOSFETのゲー
ト酸化膜の破壊を防ぐ事が可能となる。また、前記7ー
1〜7ーnのみを分布して配置あるいは前記8ー1〜8
ーnのみを分布して配置する事も可能であることは言う
までもない。さらに、図2(b)のダイオード10ー1
〜10ーn及び11ー1〜11ーnを分布して前記配線
Aに配置し、同様の効果を得る事も可能である。
(Embodiment 2) Claim 2 with reference to FIG.
Examples of are shown below. In FIG. 2A, reference numeral 1 is a drive circuit for amplifying the input signal and amplifying the circuit of the next stage. An inverter circuit 2 receives the output signal S of the drive circuit 1. R1 to Rn, C1 to Cn, and L1 to Ln are wiring resistance, wiring capacitance, and inductance distributed in the wiring A, respectively. 7-1 to 7-n connect the gate and the source of the P-channel MOSFET to the power supply, and connect the drain to the wiring A. Here, it is assumed that 7-1 to 7-n are distributed in the wiring A and connected by n pieces. In addition, 8-1 to 8-n connect the gate and source of the N-channel MOSFET to the ground, and connect the drain to the wiring A. Similarly to 7-1 to 7-n, 8-1 to 8-n are distributed in the wiring A and connected to n pieces. The operation of this embodiment will be described below. Receiving the input signal, the drive circuit 1 amplifies the input signal and outputs the signal S. Here, the level of the signal 2 is affected by the inductance L included in the wiring A before reaching the inverter circuit 2 of the next stage, and rises to the power supply voltage or more as shown by the broken line in FIG. Therefore, in the prior art, the gate oxide film of the input gate of the MOSFET forming the inverter circuit 2 is destroyed, but in the present invention, the P channel MOSFETs 7-1 to 7-n and the N channel are formed. MOS
Since the FETs 8-1 to 8-n are arranged so as to be distributed in n pieces, the electric charge of the signal 2 that has risen to the power supply voltage or more is generated by the P-channel MOSFETs 7-1 to 7-n and the N-channel MOSFET 8-1 to It is absorbed via 8-n and can be suppressed to the power supply potential. By arranging n pieces of 7-1 to 7-n and 8-1 to 8-n in the wiring A and arranging them in this way, the signal S increased above the power supply voltage by the effect of the inductances L1 to Ln. It becomes possible to absorb the electric charge corresponding to the voltage rise of 7-1 to 7-n and 8-1 to 8-n at the respective portions connected to each other.
It is possible to suppress the respective power supply potentials in which -1 to 7-n and 8-1 to 8-n are arranged. By adopting the above configuration, it is possible to prevent the gate oxide film of the MOSFET forming the inverter circuit 2 from being destroyed. In addition, only the above 7-1 to 7-n are distributed and arranged or the above 7-1 to 8
It goes without saying that it is also possible to dispose only -n. Furthermore, the diode 10-1 of FIG.
It is also possible to distribute 10 to 10-n and 11-1 to 11-n and arrange them on the wiring A to obtain the same effect.

【0008】[0008]

【発明の効果】本発明によれば、半導体装置内で長い配
線パターンを使用する箇所において、保護回路(ダイオ
ード、MOSFET)を挿入する事により、MOSFE
Tのゲート酸化膜破壊を防止する事が可能であり、半導
体装置の歩留まりの低下を防止する事が可能である。ま
た、保護回路の挿入方法として同一配線内で分割して挿
入する事により保護効果を上げ、かつレイアウトの自在
性を得る事が可能となる。
According to the present invention, by inserting a protection circuit (diode, MOSFET) at a place where a long wiring pattern is used in a semiconductor device, a MOSFE can be obtained.
It is possible to prevent the breakdown of the gate oxide film of T, and it is possible to prevent the yield of the semiconductor device from decreasing. Further, as a method of inserting the protection circuit, the protection effect can be enhanced and the layout can be freely obtained by dividing and inserting the protection circuit in the same wiring.

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

【図1】本発明の請求項1における一実施例を示す回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項2における一実施例を示す回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of claim 2 of the present invention.

【図3】本発明の従来例を説明する回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a conventional example of the present invention.

【図4】配線長lの変化により変化するインダクタンス
Lの影響を示すタイミング図。
FIG. 4 is a timing chart showing an influence of an inductance L that changes with a change in wiring length l.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...駆動回路 2...インバータ回路 3、4、10ー1〜10ーn、11ー1〜11ー
n...ダイオード 5、7ー1〜7ーn...PチャネルMOSFET 6、8ー1〜8ーn...NチャネルMOSFET R、R1〜Rn...配線抵抗 C、C1〜Cn...配線容量 L、L1〜Ln...配線の自己インダクタンス
1. . . Drive circuit 2. . . Inverter circuit 3, 4, 10-1 to 10-n, 11-1 to 11-n. . . Diode 5, 7-1 to 7-n. . . P-channel MOSFET 6, 8-1 to 8-n. . . N-channel MOSFETs R, R1 to Rn. . . Wiring resistance C, C1 to Cn. . . Wiring capacitance L, L1 to Ln. . . Wiring self-inductance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体装置内における駆動回路と前記駆動
回路の次段に接続されるMOSFET1のゲートが、長
い配線を介して接続されるパターンを有する半導体装置
において、前記MOSFET1の入力付近にダイオード
もしくはMOSFETを介して電源に接続する回路を有
する事を特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device having a pattern in which a drive circuit in a semiconductor device and a gate of a MOSFET1 connected to the next stage of the drive circuit are connected through a long wiring, and a diode or a diode is provided near the input of the MOSFET1. A semiconductor device having a circuit connected to a power supply through a MOSFET.
【請求項2】半導体装置内における駆動回路と前記駆動
回路の次段に接続されるMOSFET1のゲートが、長
い配線Aを介して接続されるパターンを有する半導体装
置において、前記長い配線Aの区間にダイオードもしく
はMOSFETを介して電源に接続する回路をN個に分
布させて配置する回路を有する事を特徴とする半導体装
置。
2. In a semiconductor device having a pattern in which a drive circuit in a semiconductor device and a gate of a MOSFET 1 connected to the next stage of the drive circuit are connected through a long wiring A, a section of the long wiring A is provided. A semiconductor device having a circuit in which N circuits connected to a power source through a diode or a MOSFET are distributed and arranged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004075405A3 (en) * 2003-02-18 2006-09-14 Siemens Ag Operating a half-bridge, especially a field effect transistor half-bridge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004075405A3 (en) * 2003-02-18 2006-09-14 Siemens Ag Operating a half-bridge, especially a field effect transistor half-bridge
US7332942B2 (en) 2003-02-18 2008-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Operation of a half-bridge, in particular a field-effect transistor half-bridge

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