JPH11251533A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and its manufacture

Info

Publication number
JPH11251533A
JPH11251533A JP4787998A JP4787998A JPH11251533A JP H11251533 A JPH11251533 A JP H11251533A JP 4787998 A JP4787998 A JP 4787998A JP 4787998 A JP4787998 A JP 4787998A JP H11251533 A JPH11251533 A JP H11251533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
type
bipolar transistor
circuit
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4787998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Rieko Akimoto
理恵子 秋元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4787998A priority Critical patent/JPH11251533A/en
Publication of JPH11251533A publication Critical patent/JPH11251533A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device in which the occupied area by an electrostatic breakdown preventing circuit can be reduced, while electrostatic breakdown voltage of the electrostatic breakdown preventing circuit is improved, and to provide a manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device which is able to reduce the number of manufacturing processes. SOLUTION: An electrostatic breakdown preventing circuit is constituted of a bipolar transistor Tr. The collector region of the bipolar transistor Tr is connected with an external part connecting terminal BP, and the emitter region is connected with power sources (a circuit reference power source and a circuit operation power source). The base region and the collector region are connected, and a resistance element 21R is interposed in series between the base region and the collector region. A surge current is absorbed by the power sources through bipolar operation and absorbed by the power sources via a diode element formed of the collector region and the base region. The resistance element 21R is formed is the same manufacturing process as the electrode of the transistor of an internal integrated circuit.

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】本発明は、半導体集積回路装
置及びその製造方法に関し、特に外部接続端子と内部集
積回路との間に静電気破壊防止回路(静電気破壊保護回
路)を備えた半導体集積回路装置及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit device having an electrostatic discharge protection circuit (electrostatic discharge protection circuit) between an external connection terminal and an internal integrated circuit. And its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】製造プロセス中に、又は製品の取扱中に
人為的要因で発生する予期せぬ静電気により内部集積回
路が破壊されることを防止するために、半導体集積回路
装置には静電気破壊防止回路が具備される。図14は従
来技術に係る静電気破壊防止回路の回路図である。
2. Description of the Related Art In order to prevent the internal integrated circuit from being destroyed by unexpected static electricity generated by a man-made factor during a manufacturing process or during the handling of a product, a semiconductor integrated circuit device is provided with electrostatic discharge protection. A circuit is provided. FIG. 14 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit according to the related art.

【0003】静電気破壊防止回路PCは入力信号用外部
接続端子(ボンディングパッド)BPと内部集積回路I
Cとの間に配置される。静電気破壊防止回路PCは抵抗
素子Rと2個のダイオード素子D1及びD2とを備え
る。抵抗素子Rは、外部接続端子BPから内部集積回路
ICに至る信号経路に直列的に挿入され、静電気破壊を
生じるサージ電流をなまらせる機能を有する。ダイオー
ド素子D1は、信号経路と回路基準電源(例えば0V)
Vssとの間に挿入され、正のサージ電流を逆方向降伏
電流により負のサージ電流を順方向電流として回路基準
電源Vssに吸収する。ダイオード素子D2は、信号経
路と回路動作電源(例えば5V)Vccとの間に挿入さ
れ、正のサージ電流を順方向電流として負のサージ電流
を逆方向降伏電流により回路動作電源Vccに吸収す
る。
An electrostatic discharge protection circuit PC includes an external connection terminal (bonding pad) BP for input signals and an internal integrated circuit I.
And C. The electrostatic breakdown prevention circuit PC includes a resistance element R and two diode elements D1 and D2. The resistance element R is inserted in series in a signal path from the external connection terminal BP to the internal integrated circuit IC, and has a function of smoothing a surge current that causes electrostatic breakdown. The diode element D1 has a signal path and a circuit reference power supply (for example, 0 V).
A positive surge current is absorbed by the circuit reference power supply Vss as a forward current with a negative surge current as a forward current by a reverse breakdown current. The diode element D2 is inserted between the signal path and a circuit operation power supply (for example, 5 V) Vcc, and absorbs a negative surge current into a circuit operation power supply Vcc by using a positive surge current as a forward current and a reverse breakdown current.

【0004】図15は静電気破壊防止回路PCの要部の
縦断面構造図、図16は静電気破壊防止回路PCの要部
の平面図である。半導体集積回路装置は低不純物濃度の
p型単結晶珪素基板1A及びその表面上に成長させた低
不純物濃度のn型エピタキシャル層1Bを有する半導体
基板1で形成される。静電気破壊防止回路PCのダイオ
ード素子D1、D2はそれぞれ素子間分離領域で囲まれ
た領域内において半導体基板1の主面部に形成される。
素子間分離領域はp型単結晶珪素基板1A及び高不純物
濃度のp型半導体領域3で形成される。
FIG. 15 is a longitudinal sectional structural view of a main part of the electrostatic discharge prevention circuit PC, and FIG. 16 is a plan view of a main part of the electrostatic discharge prevention circuit PC. The semiconductor integrated circuit device is formed of a semiconductor substrate 1 having a low impurity concentration p-type single crystal silicon substrate 1A and a low impurity concentration n-type epitaxial layer 1B grown on the surface thereof. The diode elements D1 and D2 of the electrostatic discharge protection circuit PC are formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 in a region surrounded by the element isolation region.
The element isolation region is formed by the p-type single crystal silicon substrate 1A and the p-type semiconductor region 3 having a high impurity concentration.

【0005】ダイオード素子D1は、アノード領域とし
て使用される高不純物濃度のp型半導体領域5とカソー
ド領域として使用されるn型エピタキシャル層1Bとで
形成される。アノード領域は回路基準電源Vssに接続
される。カソード領域は高不純物濃度のn型埋込型半導
体領域2、高不純物濃度のn型半導体領域4のそれぞれ
を通して入力信号用外部接続端子BPに接続される。
The diode element D1 is formed by a p-type semiconductor region 5 having a high impurity concentration used as an anode region and an n-type epitaxial layer 1B used as a cathode region. The anode region is connected to a circuit reference power supply Vss. The cathode region is connected to the input signal external connection terminal BP through each of the high impurity concentration n-type buried semiconductor region 2 and the high impurity concentration n-type semiconductor region 4.

【0006】ダイオード素子D2は、アノード領域とし
て使用される高不純物濃度のp型半導体領域5とカソー
ド領域として使用されるn型エピタキシャル層1Bとで
形成される。アノード領域は入力信号用外部接続端子B
Pに接続される。カソード領域は高不純物濃度のn型埋
込型半導体領域2、高不純物濃度のn型半導体領域4の
それぞれを通して回路動作電源Vccに接続される。
The diode element D2 is formed by a p-type semiconductor region 5 having a high impurity concentration used as an anode region and an n-type epitaxial layer 1B used as a cathode region. The anode region is the external connection terminal B for the input signal.
Connected to P. The cathode region is connected to the circuit operating power supply Vcc through each of the high impurity concentration n-type buried semiconductor region 2 and the high impurity concentration n-type semiconductor region 4.

【0007】図17は他の構造を説明する静電気破壊防
止回路PCの要部の平面図、図18は静電気破壊防止回
路PCの要部の縦断面構造図である。図17に示すよう
に、静電気破壊防止回路PCを構成する一方のダイオー
ド素子D1は、入力信号用外部接続端子(BP)7の下
部に配置される。入信号用外部接続端子7には例えば同
図に示すようにボンディングワイヤ8がボンディングさ
れる。ダイオード素子D1は、図18に示すように、ア
ノード領域として使用されるp型半導体領域(素子間分
離領域としても使用される。)3とカソード領域として
使用されるn型エピタキシャル層1Bとで形成される。
カソード領域はn型半導体領域4を通して入力信号用外
部接続端子7に接続される。n型半導体領域4はボンデ
ィングによるダメージを受けにくい入力信号用外部接続
端子7の角部分に4カ所配置され、この4カ所のそれぞ
れに配置されたn型半導体領域4と入力信号用外部接続
端子7との間で接続が行われる。アノード領域は、この
アノード領域を形成するp型半導体領域3の表面部分に
形成された高不純物濃度のp型半導体領域5を通して回
路基準電源Vssに接続される。
FIG. 17 is a plan view of a main part of an electrostatic discharge prevention circuit PC for explaining another structure, and FIG. 18 is a longitudinal sectional structural view of a main part of the electrostatic discharge prevention circuit PC. As shown in FIG. 17, one diode element D1 constituting the electrostatic discharge protection circuit PC is arranged below the input signal external connection terminal (BP) 7. For example, a bonding wire 8 is bonded to the incoming signal external connection terminal 7 as shown in FIG. As shown in FIG. 18, the diode element D1 is formed of a p-type semiconductor region (also used as an element isolation region) 3 used as an anode region and an n-type epitaxial layer 1B used as a cathode region. Is done.
The cathode region is connected to the input signal external connection terminal 7 through the n-type semiconductor region 4. The n-type semiconductor region 4 is disposed at four corners of the input signal external connection terminal 7 which is not easily damaged by bonding, and the n-type semiconductor region 4 and the input signal external connection terminal 7 disposed at each of these four positions are provided. A connection is made between and. The anode region is connected to a circuit reference power supply Vss through a high impurity concentration p-type semiconductor region 5 formed on a surface portion of the p-type semiconductor region 3 forming the anode region.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述の半導体集積回路
装置においては、以下の点について配慮がなされていな
い。半導体集積回路装置は高集積化の傾向にあり、内部
集積回路ICを構築するトランジスタは微細化される。
このトランジスタの微細化に伴い、静電気破壊防止回路
PCのダイオード素子D1、D2のそれぞれにおいてア
ノード領域として使用されるp型半導体領域5がシャロ
ー拡散層化される。このため、アノード領域とカソード
領域とのpn接合面積が減少し、静電気破壊防止回路P
Cで充分にサージ電流が吸収できないので、内部集積回
路ICのトランジスタに静電気破壊が発生し、静電気破
壊耐圧が低下する。
In the above-mentioned semiconductor integrated circuit device, no consideration is given to the following points. 2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuit devices tend to be highly integrated, and transistors constituting an internal integrated circuit IC are miniaturized.
With the miniaturization of the transistor, the p-type semiconductor region 5 used as an anode region in each of the diode elements D1 and D2 of the electrostatic discharge protection circuit PC is formed as a shallow diffusion layer. For this reason, the pn junction area between the anode region and the cathode region is reduced, and the electrostatic discharge protection circuit P
Since the surge current cannot be sufficiently absorbed by C, electrostatic breakdown occurs in the transistors of the internal integrated circuit IC, and the electrostatic breakdown withstand voltage decreases.

【0009】そこで、静電気破壊防止回路PCのサージ
電流の吸収能力を高める手法として、アノード領域の平
面面積を増加し、ダイオード素子D1、D2のそれぞれ
のpn接合面積を単純に増加する方法が採用されてい
る。また、結果として同様にpn接合面積の増加になる
が、図16に示すように、アノード領域として使用され
るp型半導体領域5とカソード領域のカソード電位取り
出し領域として使用されるn型半導体領域4との対向長
Lを増加する方法が採用されている。いずれの方法もp
n接合面積の増加によりサージ電流の吸収能力が高まる
が、静電気破壊防止回路PCの占有面積が増大し、半導
体集積回路装置の集積度が低下するという問題点があっ
た。
Therefore, as a method of increasing the surge current absorbing capability of the electrostatic discharge protection circuit PC, a method of increasing the plane area of the anode region and simply increasing the respective pn junction areas of the diode elements D1 and D2 is adopted. ing. As a result, the pn junction area similarly increases, but as shown in FIG. 16, the p-type semiconductor region 5 used as the anode region and the n-type semiconductor region 4 used as the cathode potential take-out region of the cathode region. A method of increasing the opposing length L is adopted. Both methods are p
Although the ability to absorb surge current increases due to the increase in the n-junction area, there is a problem that the area occupied by the electrostatic breakdown prevention circuit PC increases and the degree of integration of the semiconductor integrated circuit device decreases.

【0010】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明の目的は、静電気破壊防
止回路の静電気破壊防止能力を向上しつつ、静電気破壊
防止回路の占有面積を減少し、静電気破壊耐圧が高くか
つ集積度の向上が実現できる半導体集積回路装置を提供
することである。
The present invention has been made to solve the above problems. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device which can reduce the area occupied by an electrostatic breakdown prevention circuit, improve the electrostatic breakdown withstand voltage and improve the degree of integration while improving the electrostatic breakdown prevention capability of the electrostatic breakdown prevention circuit. It is to provide.

【0011】さらに、本発明の他の目的は、上記目的を
達成しつつ、製造工程数が削減できる半導体集積回路装
置の製造方法を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which can achieve the above object and reduce the number of manufacturing steps.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明は、外部接続端子と内部集積回路との間
に静電気破壊防止回路を備えた半導体集積回路装置にお
いて、静電気破壊防止回路に、外部接続端子に入力され
たサージ電流をバイポーラ動作により電源に吸収するバ
イポーラトランジスタを備えたことを特徴する。バイポ
ーラトランジスタは、回路基準電源側、回路動作電源側
の少なくともいずれか一方に、又は双方に挿入されるこ
とが好ましい。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device having an electrostatic discharge protection circuit between an external connection terminal and an internal integrated circuit. The circuit includes a bipolar transistor that absorbs a surge current input to an external connection terminal into a power supply by a bipolar operation. It is preferable that the bipolar transistor is inserted into at least one of the circuit reference power supply side and the circuit operation power supply side, or both.

【0013】このように構成される半導体集積回路装置
においては、静電気破壊防止回路のバイポーラトランジ
スタによるバイポーラ動作でサージ電流が大量にかつ即
座に電源に吸収できる。この結果、内部集積回路の素子
の静電気破壊が防止でき、しかもサージ電流の吸収能力
が高いので、バイポーラトランジスタの素子サイズが減
少でき、静電気破壊防止回路の占有面積が減少できる。
従って、半導体集積回路装置において、静電気破壊耐圧
を向上しつつ、集積度が向上できる。
In the semiconductor integrated circuit device configured as described above, a large amount of surge current can be instantaneously absorbed by the power supply by the bipolar operation of the bipolar transistor of the electrostatic breakdown prevention circuit. As a result, electrostatic breakdown of the elements of the internal integrated circuit can be prevented, and the surge current absorption ability is high. Therefore, the element size of the bipolar transistor can be reduced, and the area occupied by the electrostatic breakdown prevention circuit can be reduced.
Therefore, in the semiconductor integrated circuit device, the integration degree can be improved while improving the electrostatic breakdown voltage.

【0014】第2の発明は、バイポーラトランジスタの
ベース領域とエミッタ領域との間が短絡されたことを特
徴とする。また、バイポーラトランジスタのベース領域
とエミッタ領域との間に静電気破壊耐圧を下げる抵抗素
子が直列に挿入されたことを特徴とする。抵抗素子の抵
抗値は数KΩ乃至数十KΩの範囲に設定される、ことが
好ましい。
A second invention is characterized in that the base region and the emitter region of the bipolar transistor are short-circuited. Further, a resistance element for reducing the electrostatic breakdown voltage is inserted in series between the base region and the emitter region of the bipolar transistor. It is preferable that the resistance value of the resistance element is set in a range of several KΩ to several tens KΩ.

【0015】このように構成される半導体集積回路装置
においては、静電気破壊防止回路のバイポーラトランジ
スタ自体の静電気破壊耐圧が、ベース領域とエミッタ領
域との間の短絡又は双方の間に挿入された抵抗素子によ
り減少できる。従って、内部集積回路を構築するトラン
ジスタの静電気破壊耐圧よりも静電気破壊防止回路の静
電気破壊耐圧が小さく設定できるので、内部集積回路を
構築するトランジスタの静電気破壊が防止できる。
In the semiconductor integrated circuit device configured as described above, the electrostatic breakdown voltage of the bipolar transistor in the electrostatic breakdown prevention circuit is determined by the resistance element inserted between the base region and the emitter region or between the base region and the emitter region. Can be reduced by Accordingly, the electrostatic breakdown withstand voltage of the electrostatic breakdown prevention circuit can be set to be smaller than the electrostatic breakdown withstand voltage of the transistor forming the internal integrated circuit, and thus, the electrostatic breakdown of the transistor forming the internal integrated circuit can be prevented.

【0016】第3の発明は、バイポーラトランジスタの
エミッタ領域が、複数に分割されたことを特徴とする。
A third invention is characterized in that the emitter region of the bipolar transistor is divided into a plurality.

【0017】このように構成される半導体集積回路装置
においては、静電気破壊防止回路のバイポーラトランジ
スタの複数に分割されたエミッタ領域間にベース電位取
り出し領域が形成できるので、ベース領域のキャリアが
即座に吸収できる。従って、バイポーラトランジスタの
コレクタ領域又はエミッタ領域に入力されたサージ電流
が即座に電源に吸収できるので、静電気破壊耐圧が向上
できる。
In the semiconductor integrated circuit device configured as described above, a base potential extraction region can be formed between a plurality of divided emitter regions of the bipolar transistor of the electrostatic breakdown prevention circuit, so that carriers in the base region are immediately absorbed. it can. Therefore, the surge current input to the collector region or the emitter region of the bipolar transistor can be immediately absorbed by the power supply, so that the electrostatic breakdown voltage can be improved.

【0018】第4の発明は、外部接続端子と内部集積回
路との間に静電気破壊防止回路を備えた半導体集積回路
装置の製造方法において、まず、内部集積回路を構築す
るトランジスタを形成するとともに、外部接続端子に入
力したサージ電流をバイポーラ動作により電源に吸収す
る静電気破壊防止回路のバイポーラトランジスタを形成
する。次に、内部集積回路を構築するトランジスタの電
極を形成するとともに、静電気破壊防止回路のバイポー
ラトランジスタのベース領域とエミッタ領域との間に静
電気破壊耐圧を減少する抵抗素子を電極と同一導電層で
形成する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an electrostatic discharge protection circuit between an external connection terminal and an internal integrated circuit. First, a transistor for forming an internal integrated circuit is formed. A bipolar transistor of an electrostatic breakdown prevention circuit for absorbing a surge current input to an external connection terminal into a power supply by a bipolar operation is formed. Next, the electrodes of the transistors forming the internal integrated circuit are formed, and a resistive element for reducing the electrostatic breakdown voltage is formed between the base region and the emitter region of the bipolar transistor of the electrostatic discharge prevention circuit in the same conductive layer as the electrodes. I do.

【0019】内部集積回路にトランジスタとしてMISFET
が形成される場合には、MISFETのゲート電極と同一製造
工程により抵抗素子が形成される。また、内部集積回路
にトランジスタとしてバイポーラトランジスタが形成さ
れる場合には、バイポーラトランジスタのエミッタ電極
と同一製造工程により抵抗素子が形成される。
MISFET as transistor in internal integrated circuit
Is formed, the resistance element is formed by the same manufacturing process as that of the gate electrode of the MISFET. When a bipolar transistor is formed as a transistor in an internal integrated circuit, a resistance element is formed by the same manufacturing process as that of the emitter electrode of the bipolar transistor.

【0020】このように構成される半導体集積回路装置
の製造方法においては、内部集積回路を構築するトラン
ジスタの電極と静電気破壊防止回路の抵抗素子とが同一
製造工程により形成され、抵抗素子を形成する工程が減
少できるので、製造工程数が削減できる。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device configured as described above, the electrode of the transistor constituting the internal integrated circuit and the resistance element of the electrostatic discharge protection circuit are formed in the same manufacturing process, thereby forming the resistance element. Since the number of steps can be reduced, the number of manufacturing steps can be reduced.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】(第1の実施の形態)図2は本発明の第1
の実施の形態に係る半導体集積回路装置の入力側に配置
された静電気破壊防止回路の回路図である。
(First Embodiment) FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit arranged on the input side of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment.

【0023】静電気破壊防止回路PCは入力信号用外部
接続端子BPと内部集積回路ICとの間に配置される。
静電気破壊防止回路PCは抵抗素子Rと2個のバイポー
ラトランジスタTr1及びTr2とを備える。
The electrostatic discharge protection circuit PC is arranged between the input signal external connection terminal BP and the internal integrated circuit IC.
The electrostatic breakdown prevention circuit PC includes a resistance element R and two bipolar transistors Tr1 and Tr2.

【0024】抵抗素子Rは、外部接続端子BPから内部
集積回路ICに至る信号経路に直列的に挿入され、静電
気破壊を生じるサージ電流をなまらせる機能を有する。
The resistance element R is inserted in series in a signal path from the external connection terminal BP to the internal integrated circuit IC, and has a function of smoothing a surge current that causes electrostatic breakdown.

【0025】バイポーラトランジスタTr1は、信号経
路と回路基準電源(例えば0V)Vssとの間に挿入さ
れ、npn型で構成される。バイポーラトランジスタT
r1のコレクタ領域は外部接続端子BPに接続され、エ
ミッタ領域は回路基準電源Vssに接続される。ベース
領域とエミッタ領域との間は電気的に接続されており、
このベース領域とエミッタ領域との間には抵抗素子R1
が電気的に直列に挿入される。このバイポーラトランジ
スタTr1は、バイポーラ動作により、外部接続端子B
Pに入力された正のサージ電流を回路基準電源Vssに
吸収させる。サージ電流は大量にかつ即座に回路基準電
源Vssに吸収される。さらに、バイポーラトランジス
タTr1のコレクタ領域とベース領域とのpn接合部は
ダイオード素子を形成し、正のサージ電流はこのダイオ
ード素子による逆方向降伏電流で回路基準電源Vssに
吸収される。また、外部接続端子BPに負のサージ電流
が入力された場合、バイポーラトランジスタTr1は、
バイポーラ動作により、回路基準電源Vssから外部接
続端子BP側に負のサージ電流を相殺するような電流を
供給する。電子の流れとして見れば、負のサージ電流に
伴うコレクタ領域側の電子は回路基準電源Vssに大量
にかつ即座に吸収される、と表現できる。さらに、バイ
ポーラトランジスタTr1のコレクタ領域とベース領域
とのpn接合部で形成されたダイオード素子は、負のサ
ージ電流を相殺するような順方向電流を回路基準電源V
ssからコレクタ領域側に供給する。
The bipolar transistor Tr1 is inserted between a signal path and a circuit reference power supply (for example, 0 V) Vss, and has an npn type. Bipolar transistor T
The collector region of r1 is connected to the external connection terminal BP, and the emitter region is connected to the circuit reference power supply Vss. The base region and the emitter region are electrically connected,
A resistor R1 is provided between the base region and the emitter region.
Are electrically connected in series. The bipolar transistor Tr1 is connected to the external connection terminal B by the bipolar operation.
The positive surge current input to P is absorbed by the circuit reference power supply Vss. A large amount of the surge current is immediately absorbed by the circuit reference power supply Vss. Further, a pn junction between the collector region and the base region of the bipolar transistor Tr1 forms a diode element, and a positive surge current is absorbed by the circuit reference power supply Vss as a reverse breakdown current caused by the diode element. When a negative surge current is input to the external connection terminal BP, the bipolar transistor Tr1
By the bipolar operation, a current is supplied from the circuit reference power supply Vss to the external connection terminal BP side to offset the negative surge current. In terms of the flow of electrons, it can be said that a large amount of electrons in the collector region due to the negative surge current are immediately absorbed by the circuit reference power supply Vss. Further, the diode element formed at the pn junction between the collector region and the base region of the bipolar transistor Tr1 supplies a forward current that cancels a negative surge current to the circuit reference power supply V.
Supply from ss to the collector region side.

【0026】バイポーラトランジスタTr2は、信号経
路と回路動作電源(例えば5V)Vccとの間に挿入さ
れ、pnp型で構成される。バイポーラトランジスタT
r2のコレクタ領域は外部接続端子BPに接続され、エ
ミッタ領域は回路動作電源Vccに接続される。ベース
領域とエミッタ領域との間は電気的に接続されており、
このベース領域とエミッタ領域との間には抵抗素子R2
が電気的に直列に挿入される。このバイポーラトランジ
スタTr2は、バイポーラ動作により、外部接続端子B
Pに入力された正のサージ電流を回路動作電源Vccに
吸収させる。サージ電流は大量にかつ即座に回路動作電
源Vccに吸収される。さらに、バイポーラトランジス
タTr2のコレクタ領域とベース領域とのpn接合部は
ダイオード素子を形成し、正のサージ電流はこのダイオ
ード素子による順方向電流で回路動作電源Vccに吸収
される。また、外部接続端子BPに負のサージ電流が入
力された場合、バイポーラトランジスタTr2は、バイ
ポーラ動作により、回路動作電源Vccから外部接続端
子BP側に負のサージ電流を相殺するような電流を供給
する。電子の流れとして見れば、負のサージ電流に伴う
コレクタ領域側の電子は回路動作電源Vccに大量にか
つ即座に吸収される、と表現できる。さらに、バイポー
ラトランジスタTr2のコレクタ領域とベース領域との
pn接合部で形成されたダイオード素子は、負のサージ
電流を相殺するような逆方向降伏電流を回路動作電源V
ccからコレクタ領域側に供給する。
The bipolar transistor Tr2 is inserted between a signal path and a circuit operation power supply (for example, 5 V) Vcc, and is of a pnp type. Bipolar transistor T
The collector region of r2 is connected to the external connection terminal BP, and the emitter region is connected to the circuit operation power supply Vcc. The base region and the emitter region are electrically connected,
A resistor R2 is provided between the base region and the emitter region.
Are electrically connected in series. The bipolar transistor Tr2 is connected to the external connection terminal B by the bipolar operation.
The positive surge current input to P is absorbed by the circuit operating power supply Vcc. A large amount of surge current is immediately absorbed by the circuit operation power supply Vcc. Further, a pn junction between the collector region and the base region of the bipolar transistor Tr2 forms a diode element, and a positive surge current is absorbed by the circuit operation power supply Vcc as a forward current generated by the diode element. When a negative surge current is input to the external connection terminal BP, the bipolar transistor Tr2 supplies a current that cancels the negative surge current from the circuit operating power supply Vcc to the external connection terminal BP due to the bipolar operation. . In terms of the flow of electrons, it can be said that a large amount of electrons in the collector region due to the negative surge current are immediately absorbed by the circuit operating power supply Vcc. Further, the diode element formed at the pn junction between the collector region and the base region of the bipolar transistor Tr2 generates a reverse breakdown current that offsets a negative surge current by the circuit operation power supply V.
Supply from cc to the collector region side.

【0027】図1は前述の外部接続端子BP、静電気破
壊防止回路PC、内部集積回路ICのそれぞれを示す半
導体集積回路装置の要部の縦断面構造図である。半導体
集積回路装置は低不純物濃度のp型単結晶珪素基板10
Aとその表面上に成長させた低不純物濃度のn型エピタ
キシャル層10Bとからなる半導体基板10で構成され
る。p型単結晶珪素基板10Aは例えば数Ωcm−数十Ω
cmの抵抗値に設定される。n型エピタキシャル層10B
は例えば1015−1016atoms/cm3の不純物濃度に設定され
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a semiconductor integrated circuit device showing the external connection terminal BP, the electrostatic discharge protection circuit PC, and the internal integrated circuit IC. The semiconductor integrated circuit device is a p-type single crystal silicon substrate 10 having a low impurity concentration.
The semiconductor substrate 10 includes A and a low impurity concentration n-type epitaxial layer 10B grown on the surface thereof. The p-type single crystal silicon substrate 10A is, for example, several Ωcm to several tens Ω.
Set to a resistance value of cm. n-type epitaxial layer 10B
Is set to, for example, an impurity concentration of 10 15 -10 16 atoms / cm 3 .

【0028】内部集積回路ICは、本実施の形態に係る
半導体集積回路装置において、相補型MISFET(Metal Ins
ulator Semiconductor Field Effect Transistor)、バ
イポーラトランジスタのそれぞれを有する。内部集積回
路ICはこれらの半導体素子を基礎として論理回路を構
築する。図1に示すように、各半導体素子は素子間分離
領域で周囲を囲まれた領域内に形成される。素子間分離
領域は、p型単結晶珪素基板10A、高不純物濃度のp
型埋込型半導体領域12及び高不純物濃度のp型半導体
領域16で形成される。p型埋込型半導体領域12は、
p型単結晶珪素基板10Aとn型エピタキシャル層10
Bとの間に埋め込まれ、例えば1018atoms/cm3の不純物
濃度に設定される。p型半導体領域16は、p型埋込型
半導体領域12に電気的に接続するようにn型エピタキ
シャル層10Bに形成され、例えば1018atoms/cm3の不
純物濃度に設定される。なお、図示しないが、n型エピ
タキシャル層10Bの表面上において各半導体素子間に
は素子間分離用絶縁膜(例えば、酸化珪素膜)が形成さ
れる。
In the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment, the internal integrated circuit IC is a complementary MISFET (Metal Ins
ulator Semiconductor Field Effect Transistor) and bipolar transistors. The internal integrated circuit IC constructs a logic circuit based on these semiconductor elements. As shown in FIG. 1, each semiconductor element is formed in a region surrounded by an element isolation region. The element isolation region includes a p-type single crystal silicon substrate 10A, a high impurity concentration p
The buried semiconductor region 12 and the p-type semiconductor region 16 having a high impurity concentration are formed. The p-type buried semiconductor region 12 is
P-type single crystal silicon substrate 10A and n-type epitaxial layer 10
B and is set to an impurity concentration of, for example, 10 18 atoms / cm 3 . The p-type semiconductor region 16 is formed in the n-type epitaxial layer 10B so as to be electrically connected to the p-type buried semiconductor region 12, and is set to an impurity concentration of, for example, 10 18 atoms / cm 3 . Although not shown, an inter-element isolation insulating film (for example, a silicon oxide film) is formed between the semiconductor elements on the surface of the n-type epitaxial layer 10B.

【0029】相補型MISFETのnチャネルMISFETQnは、
図1中、中央右側に示すように、低不純物濃度のp型ウ
エル領域13の主面部に形成される。p型ウエル領域1
3は、n型エピタキシャル層10Bに形成され、例えば
1015−1016atoms/cm3の不純物濃度に設定される。nチ
ャネルMISFETQnはゲート絶縁膜20、ゲート電極2
1、ソース領域及びドレイン領域として使用される高不
純物濃度の一対のn型半導体領域23を備える。ゲート
絶縁膜20は例えば酸化珪素膜の単層膜、又は酸化珪素
膜と窒化珪素膜とを組み合わせた複合膜で形成される。
ゲート電極21は、ゲート絶縁膜20の表面上に形成さ
れ、例えば300−500nmの膜厚を有し抵抗値を低減する不
純物(例えば隣又は砒素)がドープされた多結晶珪素膜
で形成される。また、ゲート電極21は、珪素と高融点
金属との化合物であるシリサイド膜若しくは高融点金属
膜の単層膜、又は多結晶珪素膜上にシリサイド膜若しく
は高融点金属膜を積層した複合膜で形成してもよい。n
型半導体領域23は、p型ウエル領域13Bの表面部分
に形成され、例えば1020atoms/cm3の不純物濃度に設定
される。n型半導体領域23は、ゲート電極21をマス
クとして使用したイオン打ち込み法により不純物が導入
され、ゲート電極21に対してセルフアライメントで形
成される。
The n-channel MISFET Qn of the complementary MISFET is
In FIG. 1, as shown on the right side of the center, it is formed on the main surface of the p-type well region 13 having a low impurity concentration. p-type well region 1
3 is formed on the n-type epitaxial layer 10B, for example,
The impurity concentration is set to 10 15 -10 16 atoms / cm 3 . The n-channel MISFET Qn has a gate insulating film 20 and a gate electrode 2
1, a pair of high impurity concentration n-type semiconductor regions 23 used as a source region and a drain region. The gate insulating film 20 is formed of, for example, a single-layer film of a silicon oxide film or a composite film in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are combined.
The gate electrode 21 is formed on the surface of the gate insulating film 20 and is formed of, for example, a polycrystalline silicon film having a thickness of 300 to 500 nm and doped with an impurity (for example, adjacent or arsenic) for reducing a resistance value. . The gate electrode 21 is formed of a single layer of a silicide film or a refractory metal film, which is a compound of silicon and a refractory metal, or a composite film in which a silicide film or a refractory metal film is stacked on a polycrystalline silicon film. May be. n
The type semiconductor region 23 is formed on the surface of the p-type well region 13B, and is set to, for example, an impurity concentration of 10 20 atoms / cm 3 . Impurities are introduced into the n-type semiconductor region 23 by an ion implantation method using the gate electrode 21 as a mask, and are formed by self-alignment with the gate electrode 21.

【0030】nチャネルMISFETQnの型半導体領域23
には第1層目の配線26が電気的に接続される。配線2
6は、層間絶縁膜25の表面上に形成され、層間絶縁膜
25に形成された接続孔(符号は付けない。)を通して
n型半導体領域23に接続される。配線26は例えばア
ルミニウム合金膜の単層膜又はこのアルミニウム合金膜
を主体とする複合膜で形成される。配線26には第2層
目の配線28が電気的に接続される。配線28は、層間
絶縁膜27の表面上に形成され、層間絶縁膜27に形成
された接続孔(符号は付けない。)を通して配線26に
接続される。配線28は配線26と同様な材料で形成さ
れる。
Type semiconductor region 23 of n-channel MISFET Qn
Is electrically connected to the first layer wiring 26. Wiring 2
6 is formed on the surface of the interlayer insulating film 25 and is connected to the n-type semiconductor region 23 through a connection hole (not numbered) formed in the interlayer insulating film 25. The wiring 26 is formed of, for example, a single layer film of an aluminum alloy film or a composite film mainly including the aluminum alloy film. The wiring 26 is electrically connected to a second-layer wiring 28. The wiring 28 is formed on the surface of the interlayer insulating film 27, and is connected to the wiring 26 through a connection hole (not denoted by a reference numeral) formed in the interlayer insulating film 27. The wiring 28 is formed of the same material as the wiring 26.

【0031】相補型MISFETのpチャネルMISFETQpは、
図1中、中央右側に示すように、低不純物濃度のn型ウ
エル領域14の主面部に形成される。n型ウエル領域1
4は、n型エピタキシャル層10Bに形成され、例えば
1015−1016atoms/cm3の不純物濃度に設定される。pチ
ャネルMISFETQpはゲート絶縁膜20、ゲート電極2
1、ソース領域及びドレイン領域として使用される高不
純物濃度の一対のp型半導体領域24を備える。ゲート
絶縁膜20、ゲート電極21のそれぞれはnチャネルMI
SFETQnのゲート絶縁膜20、ゲート電極21のそれぞ
れと同一材料により同一製造工程で形成される。p型半
導体領域24は、n型ウエル領域14の表面部分に形成
され、例えば1020atoms/cm3の不純物濃度に設定され
る。同様に、p型半導体領域24は、ゲート電極21に
対してセルフアライメントで形成される。
The p-channel MISFET Qp of the complementary MISFET is:
In FIG. 1, as shown on the right side of the center, it is formed on the main surface of the n-type well region 14 having a low impurity concentration. n-type well region 1
4 is formed on the n-type epitaxial layer 10B, for example,
The impurity concentration is set to 10 15 -10 16 atoms / cm 3 . The p-channel MISFET Qp has a gate insulating film 20 and a gate electrode 2
1. A pair of high impurity concentration p-type semiconductor regions 24 used as a source region and a drain region. Each of the gate insulating film 20 and the gate electrode 21 is an n-channel MI
The gate insulating film 20 and the gate electrode 21 of the SFET Qn are formed of the same material and in the same manufacturing process. The p-type semiconductor region 24 is formed on the surface of the n-type well region 14 and has an impurity concentration of, for example, 10 20 atoms / cm 3 . Similarly, p-type semiconductor region 24 is formed by self-alignment with gate electrode 21.

【0032】pチャネルMISFETQpのp型半導体領域2
4には第1層目の配線26が電気的に接続され、配線2
6には第2層目の配線28が電気的に接続される。
P-type semiconductor region 2 of p-channel MISFET Qp
4 is electrically connected to a first layer wiring 26,
6 is electrically connected to a second layer wiring 28.

【0033】内部集積回路ICのバイポーラトランジス
タTrは、図1中、右端に示すように、n型コレクタ領
域、p型ベース領域及びn型エミッタ領域を備えた縦型
構造のnpn型で構成される。
The bipolar transistor Tr of the internal integrated circuit IC is formed of a vertical npn type having an n-type collector region, a p-type base region and an n-type emitter region, as shown at the right end in FIG. .

【0034】n型コレクタ領域は、真性コレクタ領域と
して使用されるn型エピタキシャル層10B、コレクタ
電位取り出し領域として使用されるn型埋込型半導体領
域11及びn型半導体領域15のそれぞれで形成され
る。n型埋込型半導体領域11は、p型単結晶珪素基板
10Aとn型エピタキシャル層10Bとの間に埋め込ま
れ、例えば1018atoms/cm3の不純物濃度に設定される。
n型半導体領域15は、n型埋込型半導体領域11に電
気的に接続するようにn型エピタキシャル層10Bに形
成され、例えば1018atoms/cm3の不純物濃度に設定され
る。n型半導体領域15には第1層目の配線26が電気
的に接続される。
The n-type collector region is formed of an n-type epitaxial layer 10B used as an intrinsic collector region, an n-type buried semiconductor region 11 and an n-type semiconductor region 15 used as a collector potential extracting region. . The n-type buried semiconductor region 11 is buried between the p-type single crystal silicon substrate 10A and the n-type epitaxial layer 10B, and is set to an impurity concentration of, for example, 10 18 atoms / cm 3 .
The n-type semiconductor region 15 is formed in the n-type epitaxial layer 10B so as to be electrically connected to the n-type buried semiconductor region 11, and is set to, for example, an impurity concentration of 10 18 atoms / cm 3 . The first layer wiring 26 is electrically connected to the n-type semiconductor region 15.

【0035】p型ベース領域は、真性ベース領域として
使用される中不純物濃度のp型半導体領域17、ベース
電位取り出し領域として使用されるp型半導体領域24
のそれぞれで形成される。p型半導体領域17は、n型
エピタキシャル層11の表面部分に形成され、例えば10
18atoms/cm3の不純物濃度に設定される。p型半導体領
域24はpチャネルMISFETQpのp型半導体領域24と
同一製造工程で形成される。p型半導体領域24には第
1層目の配線26が電気的に接続される。
The p-type base region includes a p-type semiconductor region 17 having a medium impurity concentration used as an intrinsic base region and a p-type semiconductor region 24 used as a base potential extraction region.
Is formed in each of. The p-type semiconductor region 17 is formed on the surface of the n-type epitaxial layer 11,
The impurity concentration is set to 18 atoms / cm 3 . The p-type semiconductor region 24 is formed in the same manufacturing process as the p-type semiconductor region 24 of the p-channel MISFET Qp. The first-layer wiring 26 is electrically connected to the p-type semiconductor region 24.

【0036】n型エミッタ領域は、真性ベース領域とし
て使用されるp型半導体領域17の表面部分に形成さ
れ、高不純物濃度のn型半導体領域22で形成される。
本実施の形態において、バイポーラトランジスタTrの
n型エミッタ領域すなわちn型半導体領域22はエミッ
タ電極21からn型不純物をドープして形成したエミッ
タ拡散型構造で形成される。エミッタ拡散型構造を採用
するバイポーラトランジスタTrはn型エミッタ領域の
シャロー拡散層化を実現できる。n型半導体領域22は
例えば1020atoms/cm3の不純物濃度に設定される。
The n-type emitter region is formed on the surface of p-type semiconductor region 17 used as an intrinsic base region, and is formed of n-type semiconductor region 22 having a high impurity concentration.
In the present embodiment, the n-type emitter region of the bipolar transistor Tr, that is, the n-type semiconductor region 22 is formed with an emitter diffusion type structure formed by doping an n-type impurity from the emitter electrode 21. The bipolar transistor Tr employing the emitter diffusion type structure can realize a shallow diffusion layer of the n-type emitter region. The n-type semiconductor region 22 is set to, for example, an impurity concentration of 10 20 atoms / cm 3 .

【0037】エミッタ電極21はn型不純物の拡散源と
なる例えば多結晶珪素膜で形成される。本実施の形態に
おいて、エミッタ電極21は、nチャネルMISFETQn、
pチャネルMISFETQpのそれぞれのゲート電極21と同
一材料で形成されるとともに同一製造工程により形成さ
れる。なお、エミッタ電極21はゲート電極21と別の
製造工程で、またゲート電極21と異なる電極材料で形
成してもよい。エミッタ電極21には第1層目の配線2
6が電気的に接続される。
The emitter electrode 21 is formed of, for example, a polycrystalline silicon film serving as a diffusion source of an n-type impurity. In the present embodiment, the emitter electrode 21 is an n-channel MISFET Qn,
The gate electrode 21 of the p-channel MISFET Qp is formed of the same material as the gate electrode 21 and formed by the same manufacturing process. Note that the emitter electrode 21 may be formed in a different manufacturing process from that of the gate electrode 21 or may be formed of an electrode material different from that of the gate electrode 21. The emitter electrode 21 has a first layer wiring 2
6 are electrically connected.

【0038】図3は静電気破壊防止回路PCの平面図で
ある。図1中、中央左側及び図3に示すように、静電気
破壊防止回路PCのバイポーラトランジスタTr1は、
基本的には内部集積回路ICのバイポーラトランジスタ
Trに類似した構造で構成される。すなわち、バイポー
ラトランジスタTr1はn型コレクタ領域、p型ベース
領域、n型エミッタ領域を備えた縦型構造のnpn型で
構成される。
FIG. 3 is a plan view of the electrostatic discharge protection circuit PC. In FIG. 1, as shown in the center left and FIG. 3, the bipolar transistor Tr1 of the electrostatic discharge protection circuit PC is
Basically, it has a structure similar to the bipolar transistor Tr of the internal integrated circuit IC. That is, the bipolar transistor Tr1 is formed of a vertical npn type having an n-type collector region, a p-type base region, and an n-type emitter region.

【0039】n型コレクタ領域は、真性コレクタ領域と
して使用されるn型エピタキシャル層10B、コレクタ
電位取り出し領域として使用されるn型埋込型半導体領
域11及びn型半導体領域15のそれぞれで形成され
る。n型半導体領域15は、第1層目の配線26、第2
層目の配線28のそれぞれを通して、この第2層目の配
線28と同一配線層に形成されかつ同一材料で形成され
た入力信号用外部接続端子BP(図1中、左端に示
す。)に電気的に接続される。
The n-type collector region is formed of an n-type epitaxial layer 10B used as an intrinsic collector region, an n-type buried semiconductor region 11 and an n-type semiconductor region 15 used as a collector potential take-out region. . The n-type semiconductor region 15 includes a first layer wiring 26, a second layer
Through each of the wirings 28 of the layer, electricity is supplied to the input signal external connection terminal BP (shown on the left end in FIG. 1) formed in the same wiring layer and made of the same material as the wiring 28 of the second layer. Connected.

【0040】p型ベース領域は、真性ベース領域として
使用される中不純物濃度のp型半導体領域17、ベース
電位取り出し領域として使用されるp型半導体領域24
のそれぞれで形成される。
The p-type base region includes a p-type semiconductor region 17 having a medium impurity concentration used as an intrinsic base region and a p-type semiconductor region 24 used as a base potential extraction region.
Is formed in each of.

【0041】n型エミッタ領域は、真性ベース領域とし
て使用されるp型半導体領域17の表面部分に形成さ
れ、高不純物濃度のn型半導体領域23で形成される。
本実施の形態において、バイポーラトランジスタTrの
n型エミッタ領域すなわちn型半導体領域23は、nチ
ャネルMISFETQnのソース領域、ドレイン領域のそれぞ
れとして使用されるn型半導体領域23と同一製造工程
で形成され、同一不純物濃度で形成される。n型半導体
領域23は製造プロセスにおいてイオン打ち込み法で形
成され、前述のエミッタ拡散型構造におけるn型半導体
領域22に比べて若干拡散層深さが深くできる。従っ
て、n型半導体領域23は、p型半導体領域17との間
で形成されるpn接合面積を増加でき、サージ電流の通
過経路の断面面積を増加できる。なお、n型エミッタ領
域は、前述のバイポーラトランジスタTrのn型エミッ
タ領域と同様に、エミッタ拡散型構造で形成してもよ
い。
The n-type emitter region is formed on the surface of p-type semiconductor region 17 used as an intrinsic base region, and is formed of n-type semiconductor region 23 having a high impurity concentration.
In the present embodiment, the n-type emitter region of the bipolar transistor Tr, that is, the n-type semiconductor region 23 is formed in the same manufacturing process as the n-type semiconductor region 23 used as each of the source region and the drain region of the n-channel MISFET Qn. It is formed with the same impurity concentration. The n-type semiconductor region 23 is formed by an ion implantation method in the manufacturing process, and the depth of the diffusion layer can be slightly deeper than that of the n-type semiconductor region 22 in the above-described emitter diffusion type structure. Therefore, the n-type semiconductor region 23 can increase the pn junction area formed between the n-type semiconductor region 23 and the p-type semiconductor region 17, and can increase the cross-sectional area of the passage path of the surge current. Note that the n-type emitter region may be formed with an emitter diffusion type structure, similarly to the n-type emitter region of the bipolar transistor Tr described above.

【0042】p型ベース領域のp型半導体領域24とn
型エミッタ領域のn型半導体領域23との間は基本的に
は第1層目の配線26により電気的に接続(短絡)され
ており、このp型半導体領域24とn型半導体領域23
との間には抵抗素子21R(R1)が電気的に直列的に
挿入される。抵抗素子21Rはバイポーラトランジスタ
Tr1に近接したその周囲に配設される。抵抗素子21
Rの一端側が配線26を通してn型半導体領域23に接
続され、抵抗素子21Rの他端側が配線26を通してp
型半導体領域24に接続される。
The p-type semiconductor region 24 of the p-type base region and n
The p-type semiconductor region 24 and the n-type semiconductor region 23 are basically electrically connected (short-circuited) to the n-type semiconductor region 23 of the type emitter region by the first-layer wiring 26.
A resistance element 21R (R1) is electrically inserted in series. The resistance element 21R is provided near and around the bipolar transistor Tr1. Resistance element 21
One end of R is connected to n-type semiconductor region 23 through wiring 26, and the other end of resistance element 21R is connected to n-type semiconductor region 23 through wiring 26.
Is connected to the type semiconductor region 24.

【0043】図4(A)、図4(B)はそれぞれ静電気
破壊防止動作を説明するバイポーラトランジスタTr1
の回路図である。図4(A)に示すように、内部集積回
路ICを構築する入力初段のトランジスタに静電気破壊
を生じさせるような予期せぬ正のサージ電流が入力信号
用外部接続端子BPに入力した場合、バイポーラトラン
ジスタTr1はバイポーラ動作によりn型コレクタ領域
からn型エミッタ領域に正のサージ電流を流し、この正
のサージ電流は回路基準電源Vssに吸収される。さら
に、バイポーラトランジスタTr1は、p型ベース領域
とn型エミッタ領域との間を電気的に接続しているの
で、n型コレクタ領域のn型エピタキシャル層10B
(真性コレクタ領域)とp型ベース領域のp型半導体領
域17(真性ベース領域)とのpn接合で形成されるダ
イオード素子を通して、正のサージ電流を流せる。この
ダイオード素子を通して流れた正のサージ電流は回路基
準電源Vssに吸収される。ダイオード素子において、
正のサージ電流は逆方向降伏電流として流れる。すなわ
ち、バイポーラトランジスタTr1はサージ電流が流れ
る2系統の経路を有し、大量のサージ電流は即座に回路
基準電源Vssに吸収される。さらに、ダイオード素子
はn型エピタキシャル層10Bとp型半導体領域17と
の比較的低不純物濃度同士のpn接合で形成されるの
で、ダイオード素子自体の静電気破壊耐圧は高まる。
FIGS. 4A and 4B respectively show a bipolar transistor Tr1 for explaining an electrostatic breakdown preventing operation.
FIG. As shown in FIG. 4A, when an unexpected positive surge current that causes electrostatic discharge damage to the transistor at the first input stage that constitutes the internal integrated circuit IC is input to the input signal external connection terminal BP, a bipolar transistor is used. The transistor Tr1 causes a positive surge current to flow from the n-type collector region to the n-type emitter region by a bipolar operation, and this positive surge current is absorbed by the circuit reference power supply Vss. Further, since the bipolar transistor Tr1 electrically connects the p-type base region and the n-type emitter region, the n-type epitaxial layer 10B of the n-type collector region
A positive surge current can flow through a diode element formed by a pn junction between the (intrinsic collector region) and the p-type semiconductor region 17 (intrinsic base region) of the p-type base region. The positive surge current flowing through this diode element is absorbed by the circuit reference power supply Vss. In the diode element,
The positive surge current flows as a reverse breakdown current. That is, the bipolar transistor Tr1 has two paths through which a surge current flows, and a large amount of surge current is immediately absorbed by the circuit reference power supply Vss. Further, since the diode element is formed by a pn junction having a relatively low impurity concentration between the n-type epitaxial layer 10B and the p-type semiconductor region 17, the electrostatic breakdown voltage of the diode element itself is increased.

【0044】一方、図4(B)に示すように、負のサー
ジ電流が入力信号用外部接続端子BPに入力した場合、
バイポーラトランジスタTr1は、バイポーラ動作によ
り、負のサージ電流を相殺するような電流を回路基準電
源Vssから外部接続端子BP側に供給する。前述と同
様に、さらにバイポーラトランジスタTr1は、n型コ
レクタ領域とp型ベース領域とのpn接合で形成される
ダイオード素子を通して、負のサージ電流を相殺するよ
うな電流を回路基準電源Vssから外部接続端子BP側
に供給する。ダイオード素子において、負のサージ電流
は順方向電流として流れる。電子の流れとして見たと
き、負のサージ電流で発生する電子はバイポーラトラン
ジスタTr1を通して回路基準電源Vssに吸収され
る、と表現できる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when a negative surge current is input to the input signal external connection terminal BP,
The bipolar transistor Tr1 supplies a current that cancels a negative surge current from the circuit reference power supply Vss to the external connection terminal BP side by a bipolar operation. Similarly to the above, the bipolar transistor Tr1 is connected to the circuit reference power supply Vss through a diode element formed by a pn junction between the n-type collector region and the p-type base region. Supply to terminal BP side. In the diode element, the negative surge current flows as a forward current. When viewed as a flow of electrons, it can be expressed that electrons generated by a negative surge current are absorbed by the circuit reference power supply Vss through the bipolar transistor Tr1.

【0045】図4(C)はバイポーラトランジスタTr
1のp型ベース領域とn型エミッタ領域との間に挿入さ
れた抵抗素子21Rの抵抗値(KΩ)と静電気破壊耐圧
(V)との関係を示す図である。前述のように、バイポ
ーラトランジスタTr1のp型ベース領域とn型エミッ
タ領域との間を電気的に接続することにより、この接続
経路をサージ電流の吸収経路として使用でき、サージ電
流を大量にかつ即座に吸収できる。本実施の形態におい
ては、さらにダイオード素子を含むサージ電流の吸収経
路に抵抗素子21Rが挿入される。図4(C)に示すよ
うに、正のサージ電流に対しては、抵抗素子21Rの抵
抗値の増加に従ってバイポーラトランジスタTr1自体
の静電気破壊耐圧が向上する。逆に、負のサージ電流に
対しては、抵抗素子21Rの抵抗値の増加に従ってバイ
ポーラトランジスタTr1自体の静電気破壊耐圧が低下
する。本実施の形態においては、正のサージ電流、負の
サージ電流のそれぞれに対して同等の静電気破壊耐圧を
確保しつつ、内部集積回路ICの入力初段のトランジス
タの静電気破壊耐圧よりも静電気破壊防止回路PCの静
電気破壊耐圧を下げて入力初段のトランジスタの保護を
図るために、抵抗素子21Rの抵抗値は約8−12KΩに
設定される。好ましくは、抵抗素子21Rは約10KΩに
設定される。
FIG. 4C shows a bipolar transistor Tr.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a resistance value (KΩ) of a resistance element 21R inserted between a p-type base region and an n-type emitter region and an electrostatic breakdown voltage (V). As described above, by electrically connecting the p-type base region and the n-type emitter region of the bipolar transistor Tr1, this connection path can be used as a surge current absorption path, and a large amount of surge current can be instantaneously provided. Can be absorbed. In the present embodiment, a resistance element 21R is further inserted into a surge current absorption path including a diode element. As shown in FIG. 4C, with respect to a positive surge current, the electrostatic breakdown voltage of the bipolar transistor Tr1 itself improves as the resistance value of the resistance element 21R increases. Conversely, for a negative surge current, the electrostatic breakdown voltage of the bipolar transistor Tr1 itself decreases as the resistance value of the resistance element 21R increases. In the present embodiment, while maintaining the same electrostatic breakdown voltage with respect to each of the positive surge current and the negative surge current, the electrostatic breakdown protection circuit is more than the electrostatic breakdown voltage of the first input transistor of the internal integrated circuit IC. To reduce the electrostatic breakdown voltage of the PC and protect the transistor at the first input stage, the resistance value of the resistance element 21R is set to about 8-12 KΩ. Preferably, resistance element 21R is set to about 10 KΩ.

【0046】図1中、中央左側及び図3に示すように、
静電気破壊防止回路PCのバイポーラトランジスタTr
2は、p型コレクタ領域、n型ベース領域、p型エミッ
タ領域を備えた横型構造のpnp型で構成される。
In FIG. 1, as shown in the left side of the center and in FIG.
Bipolar transistor Tr of static electricity prevention circuit PC
Reference numeral 2 denotes a pnp type transistor having a lateral structure including a p-type collector region, an n-type base region, and a p-type emitter region.

【0047】p型コレクタ領域は、真性コレクタ領域と
して使用される高不純物濃度のp型半導体領域24で形
成される。p型コレクタ領域は平面形状がn型ベース領
域を介在しp型エミッタ領域を取り囲むリング形状で形
成される。このような平面形状を有するバイポーラトラ
ンジスタTr2は、特にp型コレクタ領域とn型ベース
領域との間のpn接合面積が大きくできる(pn接合長
が長くできる)ので、静電気破壊耐圧を向上できる。p
型半導体領域24はpチャネルMISFETQpのソース領
域、ドレイン領域のそれぞれとして使用されるp型半導
体領域24と同一の製造工程で形成され、同一の不純物
濃度で形成される。p型半導体領域24は、第1層目の
配線26、第2層目の配線28のそれぞれを通して、こ
の第2層目の配線28で形成された入力信号用外部接続
端子BPに電気的に接続される。
The p-type collector region is formed of a high impurity concentration p-type semiconductor region 24 used as an intrinsic collector region. The p-type collector region has a planar shape formed in a ring shape surrounding the p-type emitter region with the n-type base region interposed therebetween. In the bipolar transistor Tr2 having such a planar shape, in particular, the pn junction area between the p-type collector region and the n-type base region can be increased (the pn junction length can be increased), so that the electrostatic breakdown voltage can be improved. p
The p-type semiconductor region 24 is formed in the same manufacturing process as the p-type semiconductor region 24 used as each of the source region and the drain region of the p-channel MISFET Qp, and is formed with the same impurity concentration. The p-type semiconductor region 24 is electrically connected to the input signal external connection terminal BP formed by the second layer wiring 28 through each of the first layer wiring 26 and the second layer wiring 28. Is done.

【0048】n型ベース領域は、真性ベース領域として
使用されるn型エピタキシャル層10B、ベース電位取
り出し領域として使用されるn型埋込型半導体領域11
及びn型半導体領域23のそれぞれで形成される。
The n-type base region includes an n-type epitaxial layer 10B used as an intrinsic base region, and an n-type buried semiconductor region 11 used as a base potential extraction region.
And n-type semiconductor region 23.

【0049】p型エミッタ領域は、高不純物濃度のn型
半導体領域23で形成される。p型コレクタ領域、p型
エミッタ領域はいずれも真性ベース領域として使用され
るn型エピタキシャル層10Bの表面部分に形成され
る。
The p-type emitter region is formed of a high impurity concentration n-type semiconductor region 23. Both the p-type collector region and the p-type emitter region are formed on the surface of the n-type epitaxial layer 10B used as the intrinsic base region.

【0050】n型ベース領域のn型半導体領域23とp
型エミッタ領域のp型半導体領域24との間はバイポー
ラトランジスタTr1と同様に基本的には第1層目の配
線26により電気的に接続されるとともに、抵抗素子2
1R(R2)が電気的に直列的に挿入される。抵抗素子
21RはバイポーラトランジスタTr2に近接したその
周囲に配設される。抵抗素子21Rの一端側が配線26
を通してp型半導体領域24に接続され、抵抗素子21
Rの他端側が配線26を通してn型半導体領域23に接
続される。
The n-type semiconductor region 23 of the n-type base region and p
The p-type semiconductor region 24 of the type emitter region is basically electrically connected to the p-type semiconductor region 24 by the first layer wiring 26 in the same manner as the bipolar transistor Tr1.
1R (R2) is electrically inserted in series. The resistance element 21R is provided near and around the bipolar transistor Tr2. One end of the resistance element 21R is connected to the wiring 26.
Through the resistance element 21
The other end of R is connected to n-type semiconductor region 23 through wiring 26.

【0051】バイポーラトランジスタTr2は、入力信
号用外部接続端子BPに回路動作電源Vccの電位より
も高い正のサージ電流が入力した場合、前述のバイポー
ラトランジスタTr1と同様に、正のサージ電流を回路
動作電源Vcc側に流す。この正のサージ電流は回路動
作電源Vccに吸収される。さらに、図2に示すよう
に、n型ベース領域とp型エミッタ領域との間が電気的
に接続されているので、p型コレクタ領域のp型半導体
領域24とn型ベース領域のn型エピタキシャル層10
Bとのpn接合で形成されるダイオード素子を通して正
のサージ電流は流れ、この正のサージ電流は回路動作電
源Vccに吸収される。ダイオード素子において、正の
サージ電流は順方向電流として流れる。すなわち、バイ
ポーラトランジスタTr2は、サージ電流が流れる2系
統の経路を有し、大量のサージ電流を即座に回路動作電
源Vccに吸収させることができる。
When a positive surge current higher than the potential of the circuit operating power supply Vcc is input to the input signal external connection terminal BP, the bipolar transistor Tr2 operates in the same manner as the above-described bipolar transistor Tr1. Flow to the power supply Vcc side. This positive surge current is absorbed by the circuit operation power supply Vcc. Further, as shown in FIG. 2, since the n-type base region and the p-type emitter region are electrically connected, the p-type semiconductor region 24 of the p-type collector region and the n-type epitaxial region of the n-type base region are electrically connected. Layer 10
A positive surge current flows through a diode element formed by a pn junction with B, and the positive surge current is absorbed by the circuit operation power supply Vcc. In the diode element, a positive surge current flows as a forward current. That is, the bipolar transistor Tr2 has two paths through which a surge current flows, and a large amount of surge current can be immediately absorbed by the circuit operation power supply Vcc.

【0052】一方、負のサージ電流が入力信号用外部接
続端子BPに入力した場合、バイポーラトランジスタT
r2は、バイポーラ動作により、負のサージ電流を相殺
するような電流を回路動作電源Vccから外部接続端子
BP側に供給する。前述と同様に、さらにバイポーラト
ランジスタTr2は、p型コレクタ領域とn型ベース領
域とのpn接合で形成されるダイオード素子を通して、
負のサージ電流を相殺するような電流を回路動作電源V
ccから外部接続端子BP側に供給する。ダイオード素
子において、負のサージ電流は逆方向降伏電流として流
れる。電子の流れとして見たとき、負のサージ電流で発
生する電子はバイポーラトランジスタTr2を通して回
路動作電源Vccに吸収される、と表現できる。
On the other hand, when a negative surge current is input to the input signal external connection terminal BP, the bipolar transistor T
r2 supplies a current that cancels the negative surge current from the circuit operation power supply Vcc to the external connection terminal BP side by the bipolar operation. As described above, the bipolar transistor Tr2 further passes through a diode element formed by a pn junction between the p-type collector region and the n-type base region.
The circuit operating power supply V
cc to the external connection terminal BP. In the diode element, the negative surge current flows as a reverse breakdown current. When viewed as a flow of electrons, it can be expressed that electrons generated by a negative surge current are absorbed by the circuit operating power supply Vcc through the bipolar transistor Tr2.

【0053】さらに、バイポーラトランジスタTr2の
n型ベース領域とp型エミッタ領域との間に適正な抵抗
値に設定された抵抗素子21Rが挿入されているので、
内部集積回路ICの入力初段のトランジスタにおいて静
電気破壊が防止できる。
Further, since the resistance element 21R having an appropriate resistance value is inserted between the n-type base region and the p-type emitter region of the bipolar transistor Tr2,
Electrostatic breakdown can be prevented in the first input transistor of the internal integrated circuit IC.

【0054】次に、前述の静電気破壊防止回路PCのバ
イポーラトランジスタTr1、Tr2のそれぞれに付加
される抵抗素子21Rの製造方法について、簡単に説明
する。図5(A)、図5(B)はそれぞれ抵抗素子21
Rの製造方法を説明する各製造工程毎に示す半導体集積
回路装置の縦断面構造図である。
Next, a brief description will be given of a method of manufacturing the resistance element 21R to be added to each of the bipolar transistors Tr1 and Tr2 of the above-described electrostatic breakdown prevention circuit PC. FIGS. 5A and 5B respectively show the resistance element 21.
It is a longitudinal section structural view of a semiconductor integrated circuit device shown for every manufacturing process explaining a manufacturing method of R.

【0055】(1)図5(A)に示すように、半導体基
板1の主面部において、内部集積回路ICの形成領域
に、p型ウエル領域13及びn型ウエル領域14を形成
するとともに、バイポーラトランジスタTrのn型コレ
クタ領域、p型ベース領域の真性ベース領域(p型半導
体領域17)のそれぞれを形成する。さらに、内部集積
回路ICのバイポーラトランジスタTrの各動作領域と
同一の製造工程により、静電気破壊防止回路PCの形成
領域にバイポーラトランジスタTr1のn型コレクタ領
域、p型ベース領域の真性ベース領域(p型半導体領域
17)、バイポーラトランジスタTr2のn型ベース領
域の真性ベース領域(n型エピタキシャル10B)のそ
れぞれを形成する。
(1) As shown in FIG. 5A, a p-type well region 13 and an n-type well region 14 are formed in a main surface portion of a semiconductor substrate 1 in a region where an internal integrated circuit IC is to be formed. An n-type collector region and an intrinsic base region (p-type semiconductor region 17) of a p-type base region of the transistor Tr are formed. Further, the n-type collector region of the bipolar transistor Tr1 and the intrinsic base region (p-type base region) of the p-type base region are formed in the formation region of the electrostatic discharge protection circuit PC by the same manufacturing process as the respective operation regions of the bipolar transistor Tr of the internal integrated circuit IC. The semiconductor region 17) and the intrinsic base region (n-type epitaxial 10B) of the n-type base region of the bipolar transistor Tr2 are formed.

【0056】(2)内部集積回路ICの形成領域におい
て、p型ウエル領域13の表面上に、n型ウエル領域1
4の表面上にそれぞれゲート絶縁膜20及びゲート電極
21を形成する(図5(B)参照)。このゲート電極2
1を形成する工程と同一製造工程でバイポーラトランジ
スタTrのエミッタ電極21を形成する。ゲート電極2
1、エミッタ電極21のそれぞれは例えばCVD法で形成
された多結晶珪素膜で形成され、この多結晶珪素膜には
抵抗値を調節するn型不純物がドープされる。バイポー
ラトランジスタTrの形成領域においては、エミッタ電
極21から真性ベース領域にn型不純物が拡散され、n
型エミッタ領域として使用されるn型半導体領域22が
形成される。
(2) In the formation region of the internal integrated circuit IC, the n-type well region 1 is formed on the surface of the p-type well region 13.
Then, a gate insulating film 20 and a gate electrode 21 are formed on the surface of the substrate 4 (see FIG. 5B). This gate electrode 2
The emitter electrode 21 of the bipolar transistor Tr is formed in the same manufacturing process as the process for forming the transistor 1. Gate electrode 2
1. Each of the emitter electrodes 21 is formed of, for example, a polycrystalline silicon film formed by a CVD method, and this polycrystalline silicon film is doped with an n-type impurity for adjusting a resistance value. In the formation region of the bipolar transistor Tr, an n-type impurity is diffused from the emitter electrode 21 to the intrinsic base region.
An n-type semiconductor region 22 used as a type emitter region is formed.

【0057】さらに、ゲート電極21を形成する工程、
又はエミッタ電極21を形成する工程と同一製造工程に
より、静電気破壊防止回路PCの形成領域においてバイ
ポーラトランジスタTr1、Tr2のそれぞれのベース
領域とエミッタ領域との間に挿入される抵抗素子21R
が形成される。すなわち、抵抗素子21Rは例えば多結
晶珪素膜で形成される。抵抗素子21Rの抵抗値は、サ
イズを調節する(例えば、抵抗長、断面積等を調節す
る)ことにより、またn型不純物のドープ量を調節する
ことにより設定される。
Further, a step of forming a gate electrode 21;
Alternatively, the resistance element 21R inserted between the base region and the emitter region of each of the bipolar transistors Tr1 and Tr2 in the formation region of the electrostatic discharge protection circuit PC by the same manufacturing process as the process of forming the emitter electrode 21.
Is formed. That is, resistance element 21R is formed of, for example, a polycrystalline silicon film. The resistance value of the resistance element 21R is set by adjusting the size (for example, adjusting the resistance length, the cross-sectional area, etc.) and by adjusting the doping amount of the n-type impurity.

【0058】(3)図5(B)に示すように、内部集積
回路ICの形成領域において、p型ウエル領域13に一
対のn型半導体領域23を形成し、n型ウエル領域14
に一対のp型半導体領域24を形成する。n型半導体領
域23の形成により、nチャネルMISFETQnが完成す
る。p型半導体領域24の形成により、pチャネルMISF
ETQpが完成する。p型半導体領域24を形成する工程
と同一製造工程により、内部集積回路ICのバイポーラ
トランジスタTrの形成領域においてp型ベース領域の
p型半導体領域24が形成される。このp型半導体領域
24の形成により、バイポーラトランジスタTrが完成
する。
(3) As shown in FIG. 5B, in the formation region of the internal integrated circuit IC, a pair of n-type semiconductor regions 23 are formed in the p-type well region 13 and the n-type well region 14 is formed.
Then, a pair of p-type semiconductor regions 24 are formed. The formation of the n-type semiconductor region 23 completes the n-channel MISFET Qn. By forming the p-type semiconductor region 24, the p-channel MISF
ETQp is completed. By the same manufacturing process as that of forming the p-type semiconductor region 24, the p-type semiconductor region 24 of the p-type base region is formed in the formation region of the bipolar transistor Tr of the internal integrated circuit IC. By forming the p-type semiconductor region 24, the bipolar transistor Tr is completed.

【0059】さらに、静電気破壊防止回路PCのバイポ
ーラトランジスタTr1の形成領域において、n型半導
体領域23を形成する工程と同一製造工程でn型エミッ
タ領域のn型半導体領域23が形成され、p型半導体領
域24を形成する工程と同一製造工程でp型ベース領域
のp型半導体領域24が形成される。このn型半導体領
域23、p型半導体領域24のそれぞれの形成により、
バイポーラトランジスタTr1が完成する。バイポーラ
トランジスタTr2の形成領域においては、n型半導体
領域23を形成する工程と同一製造工程でn型ベース領
域のn型半導体領域23が形成され、p型半導体領域2
4を形成する工程と同一製造工程でp型コレクタ領域、
p型エミッタ領域のそれぞれのp型半導体領域24が形
成される。このn型半導体領域23、p型半導体領域2
4のそれぞれの形成により、バイポーラトランジスタT
r2が完成する。
Further, in the formation region of the bipolar transistor Tr1 of the electrostatic breakdown prevention circuit PC, the n-type semiconductor region 23 of the n-type emitter region is formed in the same manufacturing process as the process of forming the n-type semiconductor region 23, and the p-type semiconductor is formed. The p-type semiconductor region 24 of the p-type base region is formed in the same manufacturing process as the process of forming the region 24. By forming each of the n-type semiconductor region 23 and the p-type semiconductor region 24,
The bipolar transistor Tr1 is completed. In the formation region of the bipolar transistor Tr2, the n-type semiconductor region 23 of the n-type base region is formed in the same manufacturing process as the process of forming the n-type semiconductor region 23, and the p-type semiconductor region 2 is formed.
4, a p-type collector region in the same manufacturing process as the process of forming
Each p-type semiconductor region 24 of the p-type emitter region is formed. The n-type semiconductor region 23 and the p-type semiconductor region 2
4, the bipolar transistor T
r2 is completed.

【0060】(4)前述の図1に示すように、層間絶縁
膜25、第1層目の配線26、層間絶縁膜27、第2層
目の配線28のそれぞれを順次形成し、最後に図示しな
い保護膜を形成することにより、本実施の形態に係る半
導体集積回路装置が完成する。
(4) As shown in FIG. 1 described above, an interlayer insulating film 25, a first layer wiring 26, an interlayer insulating film 27, and a second layer wiring 28 are sequentially formed. By forming a protective film that is not used, the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment is completed.

【0061】なお、本発明は、内部集積回路ICにMISF
ETQとバイポーラトランジスタTrとが混在する半導体
集積回路装置(Bipola-Complementary MISFET 型半導体
集積回路装置)について説明したが、バイポーラトラン
ジスタTrで内部集積回路ICを構築する半導体集積回
路装置(pure Bipola 型半導体集積回路装置)に適用し
てもよい。この場合、内部集積回路ICのバイポーラト
ランジスタTr1は集積度向上のために前述のようにエ
ミッタ拡散型構造を採用することが好ましく、このエミ
ッタ拡散型構造で使用するエミッタ電極21と同一製造
工程により静電気破壊防止回路PCで使用される抵抗素
子21Rが形成される。
It is to be noted that the present invention relates to an integrated
The semiconductor integrated circuit device (Bipola-Complementary MISFET type semiconductor integrated circuit device) in which the ETQ and the bipolar transistor Tr are mixed has been described. However, the semiconductor integrated circuit device (pure Bipola type semiconductor integrated device) in which the internal integrated circuit IC is constructed by the bipolar transistor Tr Circuit device). In this case, the bipolar transistor Tr1 of the internal integrated circuit IC preferably employs the emitter diffusion type structure as described above in order to improve the degree of integration, and the same manufacturing process as that of the emitter electrode 21 used in the emitter diffusion type structure is employed. The resistance element 21R used in the destruction prevention circuit PC is formed.

【0062】さらに、本発明は、MISFETQのゲート電極
21、バイポーラトランジスタTrのエミッタ電極21
のそれぞれとは別の製造工程により、静電気破壊防止回
路PCで使用される抵抗素子21Rを形成してもよい。
この場合、抵抗素子21Rの抵抗値は独立にかつ最適に
設定できる。
Further, according to the present invention, the gate electrode 21 of the MISFET Q and the emitter electrode 21 of the bipolar transistor Tr are provided.
The resistance element 21R used in the electrostatic discharge protection circuit PC may be formed by a manufacturing process different from the above.
In this case, the resistance value of the resistance element 21R can be set independently and optimally.

【0063】このように構成される半導体集積回路装置
においては、静電気破壊防止回路PCにバイポーラトラ
ンジスタTr1及びTr2を備え、このバイポーラトラ
ンジスタTr1、Tr2のそれぞれのバイポーラ動作で
サージ電流が大量にかつ即座に回路基準電源Vss、回
路動作電源Vccのそれぞれに吸収できる。サージ電流
が大量にかつ即座に吸収できるので内部集積回路ICの
入力初段のトランジスタの静電気破壊が防止できる。す
なわち、サージ電流の吸収能力が高いので、バイポーラ
トランジスタTr1、Tr2のそれぞれの素子サイズが
減少でき、静電気破壊防止回路PCの占有面積が減少で
きる。従って、半導体集積回路装置において、静電気破
壊耐圧を向上しつつ、集積度が向上できる。
In the semiconductor integrated circuit device configured as described above, the electrostatic breakdown prevention circuit PC includes the bipolar transistors Tr1 and Tr2, and the bipolar operation of each of the bipolar transistors Tr1 and Tr2 generates a large amount of surge current immediately. It can be absorbed by each of the circuit reference power supply Vss and the circuit operation power supply Vcc. Since a large amount of surge current can be instantaneously absorbed, electrostatic breakdown of the transistor at the first input stage of the internal integrated circuit IC can be prevented. That is, since the surge current absorbing ability is high, the element size of each of the bipolar transistors Tr1 and Tr2 can be reduced, and the area occupied by the electrostatic discharge protection circuit PC can be reduced. Therefore, in the semiconductor integrated circuit device, the integration degree can be improved while improving the electrostatic breakdown voltage.

【0064】さらに、静電気破壊防止回路PCのバイポ
ーラトランジスタTr1、Tr2のそれぞれにおいて、
ベース領域とエミッタ領域との間が電気的に接続され、
又はベース領域とエミッタ領域との間に抵抗素子21R
が直列に挿入されたので、静電気破壊防止回路PCの静
電気破壊耐圧が下げられる。従って、内部集積回路IC
の入力初段のトランジスタの静電気破壊が防止できる。
Further, in each of the bipolar transistors Tr1 and Tr2 of the electrostatic discharge protection circuit PC,
The base region and the emitter region are electrically connected,
Alternatively, a resistor 21R may be provided between the base region and the emitter region.
Are inserted in series, the electrostatic breakdown withstand voltage of the electrostatic breakdown prevention circuit PC is reduced. Therefore, the internal integrated circuit IC
Of the first input transistor can be prevented from being destroyed by static electricity.

【0065】さらに、内部集積回路ICにトランジスタ
としてMISFETQが形成される場合には、MISFETQのゲー
ト電極21と同一製造工程により静電気破壊防止回路P
Cの抵抗素子21Rが形成できる。また、内部集積回路
ICにトランジスタとしてバイポーラトランジスタTr
が形成される場合には、バイポーラトランジスタTrの
エミッタ電極21と同一製造工程により抵抗素子21R
が形成できる。従って、抵抗素子21Rを形成する工程
が減少できるので、半導体集積回路装置の製造工程数が
削減できる。
Further, when the MISFET Q is formed as a transistor in the internal integrated circuit IC, the electrostatic discharge protection circuit P is formed by the same manufacturing process as the gate electrode 21 of the MISFET Q.
C resistance element 21R can be formed. Further, a bipolar transistor Tr is used as a transistor in the internal integrated circuit IC.
Is formed, the resistance element 21R is formed by the same manufacturing process as the emitter electrode 21 of the bipolar transistor Tr.
Can be formed. Therefore, the number of steps for forming the resistance element 21R can be reduced, and the number of manufacturing steps of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.

【0066】第1の応用例 第1の応用例は、静電気破壊防止回路PCのpnp型バ
イポーラトランジスタTr2が縦型構造で形成された場
合を説明する。図6は本発明の第1の実施の形態におい
て第1の応用例に係るバイポーラトランジスタの縦断面
構造図である。
First Application Example A first application example describes a case where the pnp bipolar transistor Tr2 of the electrostatic discharge protection circuit PC is formed in a vertical structure. FIG. 6 is a longitudinal sectional structural view of a bipolar transistor according to a first application example in the first embodiment of the present invention.

【0067】静電気破壊防止回路PCのバイポーラトラ
ンジスタTr2は、素子間分離領域で周囲を囲まれた領
域内において、p型コレクタ領域、n型ベース領域、p
型エミッタ領域を備えた縦型構造のpnp型で構成され
る。素子間分離領域は、p型単結晶珪素基板10Aの表
面部分に形成された低不純物濃度のn型埋込型半導体領
域30、n型エピタキシャル層10B及びこのn型エピ
タキシャル層10Bの表面部分に形成され電位取り出し
領域として使用されるn型半導体領域23で形成され
る。なお、これ以後の説明において、前述の第1の実施
の形態に係る半導体集積回路装置で説明した構成に付し
た符号と同一符号を付した構成は同一の機能を有し、同
一の不純物濃度を有し、又は同一の製造工程により形成
される。
The bipolar transistor Tr2 of the electrostatic breakdown prevention circuit PC has a p-type collector region, an n-type base region, and a p-type collector region within a region surrounded by an element isolation region.
It has a pnp type with a vertical structure having a type emitter region. The element isolation region is formed in the low impurity concentration n-type buried semiconductor region 30, the n-type epitaxial layer 10B, and the surface portion of the n-type epitaxial layer 10B formed on the surface of the p-type single crystal silicon substrate 10A. And is formed of an n-type semiconductor region 23 used as a potential extraction region. Note that, in the following description, the components denoted by the same reference numerals as those of the configuration described in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment have the same functions, and have the same impurity concentration. Or formed by the same manufacturing process.

【0068】バイポーラトランジスタTr2のp型コレ
クタ領域は、真性コレクタ領域として使用されるp型ウ
エル領域13、コレクタ電位引き出し領域として使用さ
れるp型埋込型半導体領域12及びp型半導体領域16
で形成される。p型半導体領域16は入力信号用外部接
続端子BPに接続される。
The p-type collector region of the bipolar transistor Tr2 includes a p-type well region 13 used as an intrinsic collector region, a p-type buried semiconductor region 12 and a p-type semiconductor region 16 used as a collector potential extraction region.
Is formed. The p-type semiconductor region 16 is connected to the input signal external connection terminal BP.

【0069】n型ベース領域は、真性ベース領域として
使用される中不純物濃度のn型半導体領域31及びベー
ス電位取り出し領域として使用されるn型半導体領域2
3で形成される。
The n-type base region includes an n-type semiconductor region 31 having a medium impurity concentration used as an intrinsic base region and an n-type semiconductor region 2 used as a base potential extraction region.
3 is formed.

【0070】p型エミッタ領域はp型半導体領域24で
形成される。このp型半導体領域24は、n型ベース領
域のn型半導体領域23と電気的に接続されるととも
に、回路動作電源Vccに接続される。さらにp型エミ
ッタ領域とn型ベース領域との間には抵抗素子21R
(R2)が電気的に直列に挿入される。
The p-type emitter region is formed by the p-type semiconductor region 24. The p-type semiconductor region 24 is electrically connected to the n-type semiconductor region 23 of the n-type base region and is connected to a circuit operation power supply Vcc. Further, a resistor 21R is provided between the p-type emitter region and the n-type base region.
(R2) is electrically inserted in series.

【0071】このように構成される静電気破壊防止回路
PCにおいては、回路動作電源Vcc側に縦型構造のバ
イポーラトランジスタTr2を備え、真性ベース領域の
底面及び側面を含む広いpn接合面を通してサージ電流
が流れる。従って、サージ電流の吸収能力が向上でき、
静電気破壊防止回路PCの静電気破壊耐圧が向上でき
る。
In the electrostatic breakdown prevention circuit PC thus configured, a vertical bipolar transistor Tr2 is provided on the side of the circuit operating power supply Vcc, and a surge current flows through a wide pn junction including the bottom and side surfaces of the intrinsic base region. Flows. Therefore, the ability to absorb surge current can be improved,
The electrostatic breakdown prevention voltage of the electrostatic breakdown prevention circuit PC can be improved.

【0072】第2の応用例 第2の応用例は、静電気破壊防止回路PCにおいて、回
路動作電源Vcc側のバイポーラトランジスタTr2を
npn型構造で形成し、回路基準電源Vss側、回路動
作電源Vcc側の双方のバイポーラトランジスタTr
1、Tr2がいずれもnpn型構造で形成された場合を
説明する。図7は本発明の第1の実施の形態において第
2の応用例に係る静電気破壊防止回路PCの回路図であ
る。
Second Application Example In a second application example, in the electrostatic discharge protection circuit PC, the bipolar transistor Tr2 on the circuit operation power supply Vcc side is formed in an npn type structure, and the circuit reference power supply Vss side and the circuit operation power supply Vcc side Of both bipolar transistors Tr
The case where both Tr1 and Tr2 are formed in an npn-type structure will be described. FIG. 7 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a second application example in the first embodiment of the present invention.

【0073】図7に示すように、静電気破壊防止回路P
Cにおいて、回路動作電源Vcc側のバイポーラトラン
ジスタTr2がnpn型構造で形成される。このバイポ
ーラトランジスタTr2は、前述の図1に示すバイポー
ラトランジスタTr1の構造と同一構造で形成される。
バイポーラトランジスタTr2のn型コレクタ領域は回
路動作電源Vccに電気的に接続される。p型ベース領
域とn型エミッタ領域との間は電気的に接続され、この
p型ベース領域、n型エミッタ領域はいずれも入力信号
用外部接続端子BPに電気的に接続される。p型ベース
領域とn型エミッタ領域との間には抵抗素子21R(R
2)が電気的に直列に挿入される。つまり、静電気破壊
防止回路PCの回路基準電源Vss側、回路動作電源V
cc側の双方のバイポーラトランジスタTr1、Tr2
はいずれもnpn型構造で形成される。
As shown in FIG. 7, the electrostatic discharge protection circuit P
In C, the bipolar transistor Tr2 on the side of the circuit operation power supply Vcc is formed in an npn type structure. The bipolar transistor Tr2 has the same structure as the structure of the bipolar transistor Tr1 shown in FIG.
The n-type collector region of bipolar transistor Tr2 is electrically connected to circuit operation power supply Vcc. The p-type base region and the n-type emitter region are electrically connected, and both the p-type base region and the n-type emitter region are electrically connected to the input signal external connection terminal BP. Between the p-type base region and the n-type emitter region, a resistance element 21R (R
2) are inserted electrically in series. That is, the circuit reference power supply Vss side of the electrostatic breakdown prevention circuit PC and the circuit operation power supply V
Both bipolar transistors Tr1 and Tr2 on the cc side
Are formed with an npn-type structure.

【0074】このように構成される静電気破壊防止回路
PCにおいては、前述の第1の実施の形態で説明した静
電気破壊防止回路PCと同様な効果が得られる。
In the electrostatic breakdown prevention circuit PC configured as described above, the same effects as those of the electrostatic breakdown prevention circuit PC described in the first embodiment can be obtained.

【0075】第3の応用例 第3の応用例は、静電気破壊防止回路PCにおいて、回
路基準電源Vss側のバイポーラトランジスタTr1を
横型構造のpnp型で形成し、回路基準電源Vss側、
回路動作電源Vcc側の双方のバイポーラトランジスタ
Tr1、Tr2がいずれもpnp型構造で形成された場
合を説明する。図8は本発明の第1の実施の形態におい
て第3の応用例に係る静電気破壊防止回路PCの回路図
である。
Third Application Example In a third application example, in the electrostatic discharge protection circuit PC, the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side is formed of a pnp type having a horizontal structure, and the circuit reference power supply Vss side is used.
A case where both of the bipolar transistors Tr1 and Tr2 on the circuit operation power supply Vcc side are formed in a pnp type structure will be described. FIG. 8 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a third application example in the first embodiment of the present invention.

【0076】図8に示すように、静電気破壊防止回路P
Cにおいて、回路基準電源Vss側のバイポーラトラン
ジスタTr1がpnp型構造で形成される。バイポーラ
トランジスタTr2は、前述の図1又は図6に示すバイ
ポーラトランジスタTr2の構造と同一構造で形成され
る。バイポーラトランジスタTr1のp型コレクタ領域
は回路基準電源Vssに電気的に接続される。n型ベー
ス領域とp型エミッタ領域との間は電気的に接続され、
このn型ベース領域、p型エミッタ領域はいずれも入力
信号用外部接続端子BPに電気的に接続される。n型ベ
ース領域とp型エミッタ領域との間には抵抗素子21R
(R1)が電気的に直列に挿入される。つまり、静電気
破壊防止回路PCの回路基準電源Vss側、回路動作電
源Vcc側の双方のバイポーラトランジスタTr1、T
r2はいずれもpnp型構造で形成される。
As shown in FIG. 8, the electrostatic discharge protection circuit P
In C, the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side is formed in a pnp type structure. The bipolar transistor Tr2 has the same structure as the structure of the bipolar transistor Tr2 shown in FIG. 1 or FIG. The p-type collector region of bipolar transistor Tr1 is electrically connected to circuit reference power supply Vss. The n-type base region and the p-type emitter region are electrically connected,
Both the n-type base region and the p-type emitter region are electrically connected to the input signal external connection terminal BP. A resistor 21R is provided between the n-type base region and the p-type emitter region.
(R1) is inserted electrically in series. That is, the bipolar transistors Tr1 and T2 on both the circuit reference power supply Vss side and the circuit operation power supply Vcc side of the electrostatic discharge protection circuit PC.
Each of r2 has a pnp type structure.

【0077】図9は静電気破壊防止回路PCの回路基準
電源側のバイポーラトランジスタTr1の縦断面構造図
である。バイポーラトランジスタTr1は、素子間分離
領域で周囲を囲まれた領域内において、p型コレクタ領
域、n型ベース領域、p型エミッタ領域を備えた横型構
造のpnp型で構成される。素子間分離領域は、p型単
結晶珪素基板10A、p型半導体領域16及びp型半導
体領域24で形成される。
FIG. 9 is a longitudinal sectional structural view of the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply side of the electrostatic discharge protection circuit PC. The bipolar transistor Tr1 is formed of a lateral pnp type having a p-type collector region, an n-type base region, and a p-type emitter region in a region surrounded by an element isolation region. The element isolation region is formed by the p-type single crystal silicon substrate 10A, the p-type semiconductor region 16, and the p-type semiconductor region 24.

【0078】バイポーラトランジスタTr1のp型コレ
クタ領域は、真性コレクタ領域として使用されるp型半
導体領域16及びコレクタ電位取り出し領域として使用
されるp型半導体領域24で形成される。
The p-type collector region of the bipolar transistor Tr1 is formed by a p-type semiconductor region 16 used as an intrinsic collector region and a p-type semiconductor region 24 used as a collector potential extraction region.

【0079】n型ベース領域は、真性ベース領域として
使用されるn型エピタキシャル層10B、n型エピタキ
シャル層10B間を接続する接続配線として使用される
n型埋込型半導体領域30及びベース電位取り出し領域
として使用されるn型半導体領域23で形成される。
The n-type base region includes an n-type epitaxial layer 10B used as an intrinsic base region, an n-type buried semiconductor region 30 used as a connection wiring connecting the n-type epitaxial layers 10B, and a base potential extraction region. It is formed of an n-type semiconductor region 23 used as a semiconductor device.

【0080】p型エミッタ領域は、真性エミッタ領域と
して使用されエミッタ電位引き出し領域として使用され
るp型半導体領域16及びp型半導体領域16間を接続
する接続配線として使用されるp型埋込型半導体領域1
2で形成される。p型半導体領域16は入力信号用外部
接続端子BPに接続される。
The p-type emitter region is a p-type semiconductor region 16 used as an intrinsic emitter region and used as an emitter potential extraction region, and a p-type buried semiconductor used as a connection wiring connecting between the p-type semiconductor regions 16. Area 1
2 are formed. The p-type semiconductor region 16 is connected to the input signal external connection terminal BP.

【0081】バイポーラトランジスタTr1は横型で形
成されており、サージ電流の通過経路を拡大するため
に、p型エミッタ領域の平面形状がリング形状で形成さ
れ、n型ベース領域、p型コレクタ領域のそれぞれもp
型エミッタ領域の周囲を取り囲むように平面形状がリン
グ形状で形成される。
The bipolar transistor Tr1 is formed in a horizontal type, and in order to enlarge the passage of the surge current, the planar shape of the p-type emitter region is formed in a ring shape. Each of the n-type base region and the p-type collector region is formed. Also p
The planar shape is formed in a ring shape so as to surround the periphery of the mold emitter region.

【0082】このように構成される静電気破壊防止回路
PCにおいては、前述の第1の実施の形態で説明した静
電気破壊防止回路PCと同様な効果が得られる。
In the electrostatic discharge protection circuit PC thus configured, the same effects as those of the electrostatic discharge prevention circuit PC described in the first embodiment can be obtained.

【0083】第4の応用例 第4の応用例は、静電気破壊防止回路PCにおいて、回
路基準電源Vss側のバイポーラトランジスタTr1を
pnp構造で形成し、回路動作電源Vcc側のバイポー
ラトランジスタTr2をnpn型構造で形成した場合を
説明する。図10は本発明の第1の実施の形態において
第4の応用例に係る静電気破壊防止回路PCの回路図で
ある。
Fourth Application Example In a fourth application example, in the electrostatic discharge protection circuit PC, the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side is formed in a pnp structure, and the bipolar transistor Tr2 on the circuit operation power supply Vcc side is npn-type. The case of forming with a structure will be described. FIG. 10 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a fourth application example in the first embodiment of the present invention.

【0084】図10に示すように、静電気破壊防止回路
PCにおいて、回路基準電源Vss側のバイポーラトラ
ンジスタTr1がpnp構造で形成されるとともに、回
路動作電源Vcc側のバイポーラトランジスタTr2が
npn型構造で形成される。バイポーラトランジスタT
r1は、前述の図1に示すバイポーラトランジスタTr
2、図6に示すバイポーラトランジスタTr2、図9に
示すバイポーラトランジスタTr1のいずれかの構造と
同一構造で形成される。バイポーラトランジスタTr2
は、前述の図1に示すバイポーラトランジスタTr1の
構造と同一構造で形成される。
As shown in FIG. 10, in the electrostatic discharge protection circuit PC, the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side has a pnp structure, and the bipolar transistor Tr2 on the circuit operation power supply Vcc side has an npn structure. Is done. Bipolar transistor T
r1 is the bipolar transistor Tr shown in FIG.
2. It is formed with the same structure as any one of the bipolar transistor Tr2 shown in FIG. 6 and the bipolar transistor Tr1 shown in FIG. Bipolar transistor Tr2
Is formed with the same structure as the structure of the bipolar transistor Tr1 shown in FIG.

【0085】このように構成される静電気破壊防止回路
PCにおいては、前述の第1の実施の形態で説明した静
電気破壊防止回路PCと同様な効果が得られる。
In the electrostatic breakdown prevention circuit PC configured as described above, the same effects as those of the electrostatic breakdown prevention circuit PC described in the first embodiment can be obtained.

【0086】第5の応用例 第5の応用例は、静電気破壊防止回路PCにおいて、回
路基準電源Vss側のバイポーラトランジスタTr1だ
けを形成した場合を説明する。図11は本発明の第1の
実施の形態において第5の応用例に係る静電気破壊防止
回路PCの回路図である。
Fifth Application Example A fifth application example describes a case where only the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side is formed in the electrostatic discharge protection circuit PC. FIG. 11 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a fifth application example in the first embodiment of the present invention.

【0087】図11に示すように、静電気破壊防止回路
PCには回路基準電源Vss側のバイポーラトランジス
タTr1だけが形成される。このバイポーラトランジス
タTr1は例えば縦型構造のnpn型で構成される。バ
イポーラトランジスタTr1は正のサージ電流、負のサ
ージ電流のいずれも吸収できるので、静電気破壊防止回
路PCには最低限1個のバイポーラトランジスタTr1
が形成されていればよい。しかも、バイポーラトランジ
スタTr1はp型ベース領域とn型のエミッタ領域との
間を電気的に接続し、かつ双方の間に抵抗素子21Rを
挿入しているので、サージ電流の吸収能力が高い。
As shown in FIG. 11, only the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side is formed in the electrostatic breakdown prevention circuit PC. The bipolar transistor Tr1 is formed of, for example, an npn type having a vertical structure. Since the bipolar transistor Tr1 can absorb both the positive surge current and the negative surge current, at least one bipolar transistor Tr1 is included in the electrostatic breakdown prevention circuit PC.
What is necessary is just to be formed. Moreover, since the bipolar transistor Tr1 electrically connects the p-type base region and the n-type emitter region and the resistor 21R is inserted between the two, the surge current absorbing capability is high.

【0088】このように構成される静電気破壊防止回路
PCにおいては、前述の第1の実施の形態で説明した静
電気破壊防止回路PCと同様な効果が得られ、さらに1
個のバイポーラトランジスタTr1で静電気破壊防止回
路PCが構築できるので、静電気破壊防止回路PCの占
有面積がより一層減少できる。
In the electrostatic breakdown prevention circuit PC thus configured, the same effect as the electrostatic breakdown prevention circuit PC described in the first embodiment can be obtained.
Since the electrostatic breakdown prevention circuit PC can be constructed with the bipolar transistors Tr1, the area occupied by the electrostatic breakdown prevention circuit PC can be further reduced.

【0089】(第2の実施の形態)第2の実施の形態
は、前述の第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置
の静電気破壊防止回路PCにおいて、サージ電流の吸収
速度を速くし、さらに静電気破壊耐圧を向上した場合を
説明する。図12は本発明の第2の実施の形態に係る静
電気破壊防止回路PCのバイポーラトランジスタTr1
の縦断面構造図、図13はバイポーラトランジスタTr
1の平面図である。
(Second Embodiment) In the second embodiment, the surge current absorption speed is increased in the electrostatic discharge protection circuit PC of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment. A case where the electrostatic breakdown voltage is further improved will be described. FIG. 12 shows a bipolar transistor Tr1 of the electrostatic discharge protection circuit PC according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows a bipolar transistor Tr.
1 is a plan view of FIG.

【0090】図12及び図13に示すように、静電気破
壊防止回路PCの回路基準電源Vss側のバイポーラト
ランジスタTr1において、n型エミッタ領域が複数に
分割されたn型半導体領域23で形成される。すなわ
ち、p型ベース領域の真性ベース領域として使用される
p型半導体領域17の表面部分に適度な間隔をもってn
型エミッタ領域を形成する複数のn型半導体領域23が
配列される。
As shown in FIGS. 12 and 13, in the bipolar transistor Tr1 on the circuit reference power supply Vss side of the electrostatic discharge protection circuit PC, the n-type emitter region is formed by the divided n-type semiconductor region 23. That is, n is provided at an appropriate interval on the surface of the p-type semiconductor region 17 used as the intrinsic base region of the p-type base region.
A plurality of n-type semiconductor regions 23 forming a type emitter region are arranged.

【0091】n型エミッタ領域の複数に分割されたn型
半導体領域23間はp型半導体領域17が存在し、この
n型半導体領域23間のp型半導体領域17はベース電
位取り出し領域として使用されp型半導体領域24に至
るベースキャリアの引き抜き経路17Pを構築する。n
型エミッタ領域直下の真性ベース領域においてn型エミ
ッタ領域の平面面積の拡大やベース幅の縮小によりベー
ス抵抗が増大し、ベースキャリアの抜きが悪くなるが、
引き抜き経路17Pを備えることによって、ベースキャ
リアの引き抜きがスムースに行われる。従って、バイポ
ーラトランジスタTr1のバイポーラ動作が確実に行わ
れるので、サージ電流が即座に回路基準電源Vssに吸
収できる。
A p-type semiconductor region 17 exists between the n-type semiconductor regions 23 divided into a plurality of n-type emitter regions, and the p-type semiconductor region 17 between the n-type semiconductor regions 23 is used as a base potential extraction region. A base carrier extraction path 17P reaching the p-type semiconductor region 24 is constructed. n
In the intrinsic base region immediately below the n-type emitter region, the base area is increased due to the increase of the planar area of the n-type emitter region and the reduction of the base width, and the extraction of the base carrier is deteriorated.
With the provision of the extraction path 17P, the extraction of the base carrier is performed smoothly. Therefore, the bipolar operation of the bipolar transistor Tr1 is reliably performed, so that the surge current can be immediately absorbed by the circuit reference power supply Vss.

【0092】なお、エミッタ領域の分割による引き抜き
経路17Pの形成は特に縦型構造のバイポーラトランジ
スタに有効で、前述の第1の実施の形態に係る半導体集
積回路装置において図6に示す縦型構造のpnp型のバ
イポーラトランジスタTr2(第1の応用例)にも引き
抜き経路17Pが形成できる。勿論、本実施の形態は、
前述の第1の実施の形態の第1の応用例から第5の応用
例で説明したそれぞれの静電気破壊防止回路PCにも適
用できる。
The formation of the extraction path 17P by dividing the emitter region is particularly effective for a bipolar transistor having a vertical structure. In the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, the vertical structure shown in FIG. The extraction path 17P can be formed also in the pnp type bipolar transistor Tr2 (first application example). Of course, this embodiment is
The present invention is also applicable to the respective electrostatic breakdown prevention circuits PC described in the first to fifth application examples of the first embodiment.

【0093】このように構成される静電気破壊防止回路
PCにおいては、前述の第1の実施の形態に係る半導体
集積回路装置で得られる効果と同様な効果が得られる。
さらに、静電気破壊防止回路PCのバイポーラトランジ
スタTr1において、n型エミッタ領域の複数に分割さ
れたn型半導体領域23間に引き抜き経路17Pでベー
ス取り出し領域が形成されたので、p型ベース領域のキ
ャリアが即座に吸収できる。従って、バイポーラトラン
ジスタTr1のn型コレクタ領域又はn型エミッタ領域
に入力されたサージ電流が即座に回路基準電源Vssに
吸収できるので、静電気破壊耐圧が向上できる。
In the electrostatic breakdown prevention circuit PC configured as described above, the same effects as those obtained by the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment can be obtained.
Further, in the bipolar transistor Tr1 of the electrostatic discharge protection circuit PC, the base extraction region is formed along the extraction path 17P between the n-type semiconductor regions 23 divided into a plurality of n-type emitter regions, so that carriers in the p-type base region are reduced. Can be absorbed immediately. Therefore, the surge current input to the n-type collector region or the n-type emitter region of the bipolar transistor Tr1 can be immediately absorbed by the circuit reference power supply Vss, so that the electrostatic breakdown voltage can be improved.

【0094】なお、本発明は前述の実施の形態に限定さ
れない。例えば、本発明は、出力信号用外部接続端子と
内部集積回路ICの最終出力段のトランジスタとの間に
配置された静電気破壊防止回路にも適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the present invention is also applicable to an electrostatic discharge protection circuit arranged between an output signal external connection terminal and a transistor at the final output stage of the internal integrated circuit IC.

【0095】[0095]

【発明の効果】本発明は、静電気破壊防止回路の静電気
破壊耐圧を向上しつつ、静電気破壊防止回路の占有面積
を減少し、静電気破壊耐圧が向上できかつ集積度の向上
が実現できる半導体集積回路装置を提供できる。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit capable of reducing the occupation area of the electrostatic breakdown prevention circuit while improving the electrostatic breakdown resistance of the electrostatic breakdown prevention circuit, improving the electrostatic breakdown resistance, and realizing an improvement in the degree of integration. Equipment can be provided.

【0096】さらに、本発明は、上記効果が得られると
ともに、製造工程数が削減できる半導体集積回路装置の
製造方法を提供できる。
Further, the present invention can provide a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which can obtain the above-described effects and can reduce the number of manufacturing steps.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る静電気破壊防
止回路を有する半導体集積回路装置の縦断面構造図であ
る。
FIG. 1 is a vertical sectional structural view of a semiconductor integrated circuit device having an electrostatic discharge protection circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】静電気破壊防止回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit.

【図3】静電気破壊防止回路の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an electrostatic discharge protection circuit.

【図4】(A)、(B)はそれぞれ静電気破壊防止動作
を説明するバイポーラトランジスタTr1の回路図、
(C)は静電気破壊防止回路において抵抗素子の抵抗値
と静電気破壊耐圧との関係を示す図である。
FIGS. 4A and 4B are circuit diagrams of a bipolar transistor Tr1 for explaining an electrostatic breakdown prevention operation, respectively.
(C) is a diagram showing the relationship between the resistance value of the resistance element and the electrostatic breakdown voltage in the electrostatic breakdown prevention circuit.

【図5】(A)、(B)はそれぞれ静電気破壊防止回路
の抵抗素子の製造方法を説明する各製造工程毎に示す半
導体集積回路装置の縦断面構造図である。
FIGS. 5A and 5B are longitudinal sectional structural views of a semiconductor integrated circuit device showing respective manufacturing steps for explaining a method of manufacturing a resistance element of an electrostatic discharge protection circuit.

【図6】本発明の第1の実施の形態において第1の応用
例に係るバイポーラトランジスタの縦断面構造図であ
る。
FIG. 6 is a longitudinal sectional structural view of a bipolar transistor according to a first application example in the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態において第2の応用
例に係る静電気破壊防止回路の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit according to a second application example in the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態において第3の応用
例に係る静電気破壊防止回路PCの回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a third application example in the first embodiment of the present invention.

【図9】静電気破壊防止回路の回路基準電源側のバイポ
ーラトランジスタの縦断面構造である。
FIG. 9 is a vertical sectional view of a bipolar transistor on the circuit reference power supply side of the electrostatic breakdown prevention circuit.

【図10】本発明の第1の実施の形態において第4の応
用例に係る静電気破壊防止回路PCの回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a fourth application example in the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1の実施の形態において第5の応
用例に係る静電気破壊防止回路PCの回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit PC according to a fifth application example in the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施の形態に係る静電気破壊
防止回路のバイポーラトランジスタの縦断面構造図であ
る。
FIG. 12 is a longitudinal sectional structural view of a bipolar transistor of an electrostatic discharge protection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図13】静電気破壊防止回路のバイポーラトランジス
タの平面図である。
FIG. 13 is a plan view of a bipolar transistor of the electrostatic discharge protection circuit.

【図14】従来技術に係る静電気破壊防止回路の回路図
である。
FIG. 14 is a circuit diagram of an electrostatic discharge protection circuit according to the related art.

【図15】従来技術に係る静電気破壊防止回路の要部の
縦断面構造図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional structural view of a main part of an electrostatic discharge protection circuit according to a conventional technique.

【図16】従来技術に係る静電気破壊防止回路の要部の
平面図である。
FIG. 16 is a plan view of a main part of an electrostatic discharge protection circuit according to the related art.

【図17】従来技術に係る他の構造を説明する静電気破
壊防止回路の要部の平面図である。
FIG. 17 is a plan view of a main part of an electrostatic discharge protection circuit illustrating another structure according to the related art.

【図18】従来技術に係る他の構造を説明する静電気破
壊防止回路の要部の縦断面構造図である。
FIG. 18 is a longitudinal sectional structural view of a main part of an electrostatic discharge protection circuit illustrating another structure according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 10A 単結晶珪素基板 10B エピタキシャル層 11、12、15、16、17、22、23、24、3
1 半導体領域 13、14 ウエル領域 21 ゲート電極又はエミッタ電極 21R、R、R1、R2 抵抗素子 26、28 配線 17P 引き抜き経路 BP 外部接続端子 PC 静電気破壊防止回路 IC 内部集積回路 Tr バイポーラトランジスタ Q MISFET
Reference Signs List 10 semiconductor substrate 10A single-crystal silicon substrate 10B epitaxial layer 11, 12, 15, 16, 17, 22, 23, 24, 3
Reference Signs List 1 semiconductor region 13, 14 well region 21 gate electrode or emitter electrode 21R, R, R1, R2 resistance element 26, 28 wiring 17P extraction path BP external connection terminal PC electrostatic discharge prevention circuit IC internal integrated circuit Tr bipolar transistor Q MISFET

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部接続端子と内部集積回路との間に静
電気破壊防止回路を備えた半導体集積回路装置におい
て、 前記静電気破壊防止回路に、前記外部接続端子に入力さ
れたサージ電流をバイポーラ動作により電源に吸収する
バイポーラトランジスタを備えたことを特徴する半導体
集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device having an electrostatic breakdown prevention circuit between an external connection terminal and an internal integrated circuit, wherein a surge current input to the external connection terminal is supplied to the electrostatic breakdown prevention circuit by a bipolar operation. A semiconductor integrated circuit device comprising a bipolar transistor that absorbs power.
【請求項2】 前記バイポーラトランジスタは、 前記外部接続端子と回路基準電源との間、外部接続端子
と回路動作電源との間の少なくともいずれか一方に、又
は双方に挿入されたことを特徴とする請求項1に記載の
半導体集積回路装置。
2. The bipolar transistor is inserted between at least one of the external connection terminal and a circuit reference power supply, at least one of the external connection terminal and a circuit operation power supply, or both. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項3】 前記バイポーラトランジスタのベース領
域とエミッタ領域との間が短絡された、又はベース領域
とエミッタ領域との間に静電気破壊耐圧を下げる抵抗素
子が直列に挿入されたことを特徴とする請求項1又は請
求項2に記載の半導体集積回路装置。
3. The bipolar transistor according to claim 1, wherein the base region and the emitter region of the bipolar transistor are short-circuited, or a resistance element for reducing electrostatic breakdown voltage is inserted in series between the base region and the emitter region. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項4】 前記バイポーラトランジスタのエミッタ
領域が、複数に分割されたことを特徴とする請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein an emitter region of said bipolar transistor is divided into a plurality.
【請求項5】 外部接続端子と内部集積回路との間に静
電気破壊防止回路を備えた半導体集積回路装置の製造方
法において、 前記内部集積回路を構築するトランジスタを形成すると
ともに、前記外部接続端子に入力したサージ電流をバイ
ポーラ動作により電源に吸収する静電気破壊防止回路の
バイポーラトランジスタを形成する工程と、 前記内部集積回路を構築するトランジスタの電極を形成
するとともに、前記静電気破壊防止回路のバイポーラト
ランジスタのベース領域とエミッタ領域との間に静電気
破壊耐圧を下げる抵抗素子を前記電極と同一導電層で形
成する工程と、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
5. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device provided with an electrostatic discharge protection circuit between an external connection terminal and an internal integrated circuit, wherein a transistor for constructing the internal integrated circuit is formed and the external connection terminal is connected to the external connection terminal. Forming a bipolar transistor of an electrostatic discharge prevention circuit that absorbs an input surge current into a power supply by a bipolar operation; forming an electrode of a transistor constituting the internal integrated circuit; and forming a base of the bipolar transistor of the electrostatic discharge prevention circuit. Forming a resistor between the region and the emitter region to reduce the electrostatic breakdown voltage with the same conductive layer as the electrode.
JP4787998A 1998-02-27 1998-02-27 Semiconductor integrated circuit device and its manufacture Pending JPH11251533A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4787998A JPH11251533A (en) 1998-02-27 1998-02-27 Semiconductor integrated circuit device and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4787998A JPH11251533A (en) 1998-02-27 1998-02-27 Semiconductor integrated circuit device and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11251533A true JPH11251533A (en) 1999-09-17

Family

ID=12787682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4787998A Pending JPH11251533A (en) 1998-02-27 1998-02-27 Semiconductor integrated circuit device and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11251533A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007081206A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007242899A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device
US7294542B2 (en) 2000-05-15 2007-11-13 Nec Electronics Corporation Method of fabricating a semiconductor device having CMOS transistors and a bipolar transistor
JP2008091940A (en) * 2007-11-19 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor integrated circuit device having diode element that suppresses parasitic effect
US7629210B2 (en) 2000-05-15 2009-12-08 Nec Corporation Method for fabricating an ESD protection apparatus for discharging electric charge in a depth direction
CN109062311A (en) * 2018-08-18 2018-12-21 卢国安 The novel application method of PN junction schottky junction

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7294542B2 (en) 2000-05-15 2007-11-13 Nec Electronics Corporation Method of fabricating a semiconductor device having CMOS transistors and a bipolar transistor
US7629210B2 (en) 2000-05-15 2009-12-08 Nec Corporation Method for fabricating an ESD protection apparatus for discharging electric charge in a depth direction
JP2007081206A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
US8324706B2 (en) 2005-09-15 2012-12-04 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and a method of manufacturing the same
TWI395330B (en) * 2005-09-15 2013-05-01 Renesas Electronics Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR101264433B1 (en) * 2005-09-15 2013-05-14 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 A semiconductor device and a method of manufacturing the same
JP2007242899A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device
JP2008091940A (en) * 2007-11-19 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor integrated circuit device having diode element that suppresses parasitic effect
CN109062311A (en) * 2018-08-18 2018-12-21 卢国安 The novel application method of PN junction schottky junction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100431066B1 (en) Semiconductor device having electro-static discharge circuit
JP3400215B2 (en) Semiconductor device
JP2959528B2 (en) Protection circuit
US7755143B2 (en) Semiconductor device
US6777721B1 (en) SCR device for ESD protection
JP5265951B2 (en) Protection circuit
JP3144330B2 (en) Semiconductor device
KR20040081055A (en) Semiconductor device
US5828110A (en) Latchup-proof I/O circuit implementation
US7456440B2 (en) Electrostatic protection device
JP2005045016A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3169844B2 (en) Semiconductor device
JPH1065020A (en) Semiconductor device
JP3320872B2 (en) CMOS integrated circuit device
TWI665805B (en) Electrostatic discharge protection apparatus and applications thereof
JP4215482B2 (en) Electrostatic protection circuit and semiconductor device
JPH1084098A (en) Esd protection of high-density dram using triple well tehchnology
JPH11251533A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JP2003060059A (en) Protective circuit and protective element
JP3521321B2 (en) Semiconductor device
JPH09321150A (en) Semiconductor device
US20040120085A1 (en) Semiconductor device with surge protection circuit
JP3425574B2 (en) I / O protection device for semiconductor integrated circuit
JP3211871B2 (en) I / O protection circuit
JPS6058657A (en) Semiconductor integrated circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041115

A977 Report on retrieval

Effective date: 20070228

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070507

A02 Decision of refusal

Effective date: 20070529

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02