JPH07105472B2 - 入力保護回路 - Google Patents

入力保護回路

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JPH07105472B2
JPH07105472B2 JP63190251A JP19025188A JPH07105472B2 JP H07105472 B2 JPH07105472 B2 JP H07105472B2 JP 63190251 A JP63190251 A JP 63190251A JP 19025188 A JP19025188 A JP 19025188A JP H07105472 B2 JPH07105472 B2 JP H07105472B2
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満 清水
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置に用いられる入力保護回路に関す
る。
(従来の技術) MOSデバイスのゲートは、ゲート・基板間のキャパシタ
の誘電体を形成するSiO2層(酸化膜)によって、デバイ
スの残りの部分と隔てられている。酸化膜は寸法が小さ
く、品質が高いため、他の誘電体材料と同じように、あ
まりにも高い電圧がゲートに加えられると、ゲートと基
板が短絡してデバイスは永久に破壊される。したがっ
て、ゲートが静電荷にさらされないように特別な注意を
しなくてはならない。
従来の保護デバイス構造である入力保護回路を第2図に
示す。入力パッド1と、拡散層あるいはポリシリコンで
生成された抵抗(R)2の一端が接続され、この抵抗2
の他端と寄生バイポーラ・トランジスタ3のエミッタが
接続され、この寄生バイポーラ・トランジスタ3のコレ
クタはVSS(接地電位)に、ベースはVBB(基板電位)に
それぞれ接続されている。抵抗2の他端は入力バッファ
回路4内のゲートに接続されている。5は配線の寄生容
量(C)である。
(発明が解決しようとする課題) このような、従来の回路構成で、静電荷や偶発的に加わ
る電圧によるMOSデバイスのゲート酸化膜の損傷を防ぐ
には、能力不足の場合がある。第2図で説明すると、寄
生バイポーラ・トランジスタ3は、入力パッド1の近く
にあり、入力バッファ回路4までの配線は長い。したが
って、この配線の寄生容量(C)5は大きい。寄生容量
(C)5が大きいため、波形形成の面から抵抗(R)2
はあまり大きくできない(RCにより波形がなまる)。し
たがって、寄生バイポーラ・トランジスタ3を大きくし
なくてはならない。
上記したように、能力不足を解消するためには、寄生バ
イポーラ・トランジスタのパターンを大きくしなくては
ならないという問題があった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、従来の寄
生バイポーラ・トランジスタのパターンを大きくするこ
となく、静電荷や偶発的に加わる電圧によるMOSデバイ
スのゲート酸化膜の損傷を防ぐ能力を向上し得る入力保
護回路を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は上記目的を達成するために、入力パッドに一端
が接続された第1の抵抗と、この第1の抵抗の他端にエ
ミッタが接続されコレクタが接地電位に接続されると共
にベースが基板電位に接続された第1の寄生バイポーラ
・トランジスタと、この第1の寄生バイポーラ・トラジ
スタのエミッタに一端が接続された第2の抵抗と、この
第2の抵抗の他端にエミッタが接続されコレクタが接地
電位に接続されると共にベースが基板電位に接続された
第2の寄生バイポーラ・トランジスタと、この第2の寄
生バイポーラ・トランジスタのエミッタに接続された入
力バッファ回路とを具備することを特徴とするもので、
来の回路構成に抵抗と小さな寄生パイポーラ・トランジ
スタを付加することにより従来の寄生バイポーラ・トラ
ンジスタのパターンを大きくせず能力を上げることがで
きる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図を参照して詳細に説明
する。即ち、入力パッド11には拡散層やポリシリコンあ
るいは種々の配線等の材料から生成された例えば100Ω
等の第1の抵抗(R1)12の一端が接続され、第1の抵抗
12の他端は第1の寄生バイポーラ・トランジスタ13のエ
ミッタと接続されている。第1の寄生バイポーラ・トラ
ンジスタ13は、コレクタがVSS(接地電位)とベースがV
BB(基板電位)とそれぞれ接続されている。上記第1の
抵抗12の他端は拡散層やポリシリコンあるいは種々の配
線等の材料から生成された例えば1kΩ等の第2の抵抗
(R2)16の一端と接続され、この第2の抵抗16の他端は
第2の寄生バイポーラ・トランジスタ17のエミッタと接
続され、第2の寄生バイポーラ・トランジスタ17は、コ
レクタがVSSに、ベースがVBBにそれぞれ接続される。上
記第2の抵抗16の他端は入力バッファ回路14に接続され
ている。15は例えば2PF等の配線の寄生容量(C1)であ
り、18は例えば200fF等の配線の寄生容量(C2)であ
る。しかして、本発明の目的である偶発的に発生してス
トレスのかかる電圧に対して、第1の寄生バイポーラ・
トランジスタ13のパターンを大きくせずに能力をアップ
したい。そこで、入力バッファ回路14の直前にもう1つ
の拡散層やポリシリコンあるいは、種々の配線等の材料
から生成された例えば1kΩ等の第2の抵抗(R2)16と小
さな第2の寄生バイポーラ・トランジスタ17を入れる。
この第2の寄生バイポーラ・トランジスタ17を導入する
にあたり、第2の抵抗16を用いるが、第2の寄生バイポ
ーラ・トランジスタ17から入力バッファ回路14までの配
線の寄生容量(C2=200fF)18は第1の寄生バイポーラ
・トランジスタ13から第2の寄生バイポーラ・トランジ
スタ17までの配線の寄生容量(C1=2PF)15に比べ、1
桁小さい。そのため第2の抵抗(R2=1kΩ)16は大きく
できる。したがって第2の寄生バイポーラ・トランジス
タ17は第1の寄生バイポーラ・トランジスタ13ほど電流
を流せる必要がなくなり、第2の寄生バイポーラ・トラ
ンジスタ17は小さなパターンで実現できる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、従来の回路構
成において偶発的に発生してストレスのかかる電圧に対
して、寄生バイポーラ・トランジスタのパターンを大き
くしなくてはならないというものを入力バッファ回路の
直前に抵抗と小さな寄生バイポーラ・トランジスタを介
在することにより、従来の寄生バイポーラ・トランジス
タを大きくせずにMOSデバイスのゲート酸化膜の損傷を
防ぐ能力をアップすることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第2図は
従来の入力保護回路を示す構成説明図である。 11……入力パッド、12……第1の抵抗、13……第1の寄
生バイポーラ・トランジスタ、14……入力バッファ回
路、15,18……配線の寄生容量、16……第2の抵抗、17
……第2の寄生バイポーラ・トランジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 芳夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−152160(JP,A) 特開 昭55−91171(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力パッドに一端が接続された第1の抵抗
    と、 この第1の抵抗の他端に第1の非制御電極が接続され、
    第2の非制御電極が接地電位に接続され、制御電極が基
    板電位に接続された第1の寄生バイポーラ・トランジス
    タと、 この第1の寄生バイポーラ・トランジスタの第1の非制
    御電極に一端が接続された第2の抵抗と、 この第2の抵抗の他端に第1の非制御電極が接続され、
    第2の非制御電極が接地電位に接続され、制御電極が基
    板電位に接続された第2の寄生バイポーラ・トランジス
    タと、 この第2の寄生バイポーラ・トランジスタの第1の非制
    御電極に接続された入力バッファ回路と を具備し、前記第1の寄生バイポーラ・トランジスタが
    前記入力パッドの近くに接続され、前記第2の寄生バイ
    ポーラ・トランジスタが前記入力バッファ回路の近くに
    接続され、前記第2の寄生バイポーラ・トランジスタか
    ら前記入力バッファ回路までの配線の寄生容量の容量値
    が前記第1の寄生バイポーラ・トランジスタから前記第
    2の寄生バイポーラ・トランジスタまでの配線の寄生容
    量の容量値より小さく、前記第2の抵抗の抵抗値が前記
    第1の抵抗の抵抗値より大きくなるように構成したこと
    を特徴とする入力保護回路。
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