JPS61194765A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPS61194765A
JPS61194765A JP60034314A JP3431485A JPS61194765A JP S61194765 A JPS61194765 A JP S61194765A JP 60034314 A JP60034314 A JP 60034314A JP 3431485 A JP3431485 A JP 3431485A JP S61194765 A JPS61194765 A JP S61194765A
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JP
Japan
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type
potential
resistor
substrate
type resistor
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Pending
Application number
JP60034314A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Oka
岡 則昭
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS61194765A publication Critical patent/JPS61194765A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0214Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L
    • H01L27/0229Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L of bipolar structures

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Abstract

PURPOSE:To fix substrate potential in the vicinity of an N-type resistor stably at minimum supply potential, to inhibit the rise of substrate potential and to prevent the triggering of a parasitic thyristor formed between the N-type resistor and an input transistor by the inhibition of the rise of substrate potential by shaping the N-type resistor and an electrode for a connection with minimum supply potential extending over a P-type semiconductor substrate section. CONSTITUTION:The potential of a P<-> type substrate 1 under an N-type resistor R3 is fixed at approximately stable -Vee potential because -Vee potential connected at one terminal P2 of the resistor is transmitted through a P<++> layer 51 shaped adjoined to the N-type resistor R3 and a P<+> layer 20. That is, even when an input transistor Q1 for an ECL (an emitter coupled logic) is saturated and a parasitic P-N-P transistor Qp is turned ON and currents I0 flow, the I0 is absorbed to a -Vee line connected at one terminal P2 of the N-type resistor R3, the P<-> substrate and an N<-> epitaxial layer under the N-type resistor R3 are not forward-biassed, and a parasitic N-P-N transistor Qn is not turned ON. Another sub-contact region A1 is also shaped to a section extremely near to the N-type resistor R3, thus also resulting in contribution to a stable holding at a -Vee level of substrate potential.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関する。[Detailed description of the invention] (Technical field〕 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device.

〔背景技術〕[Background technology]

多様化した市場でのシステムに対する要求は、より高速
な機能を求める傾向が強いが、市場で冥績を持っている
高速ロジックICの1つとしてECL(エミッタ カッ
プルド ロジック)がある。
Demand for systems in the diversified market has a strong tendency for higher-speed functions, and ECL (emitter coupled logic) is one of the high-speed logic ICs that has been successful in the market.

ECLの基本回路構成が第5図に示される。The basic circuit configuration of ECL is shown in FIG.

同図に示すようにECLは、npnバイポーラトランジ
スタQ1.Q2.Q3および抵抗R1゜R2、R3によ
って構成される。トランジスタQ1.Q2は差動対をな
す。その一方(Ql )のベースは入力inに接続され
、他方(Q2)のベースは基準電位vbbに接続される
。また、Ql。
As shown in the figure, ECL consists of npn bipolar transistors Q1. Q2. It is composed of Q3 and resistors R1, R2, and R3. Transistor Q1. Q2 forms a differential pair. The base of one of them (Ql) is connected to the input in, and the base of the other (Q2) is connected to the reference potential vbb. Also, Ql.

Q2の各コレクタはそれぞれ負荷抵抗R1,R2を介し
て正側電源電位(接地電位GND)Vccに接続される
。さらに、Ql、Q2の各エミッタは共通接続され、こ
の共通接続点がトランジスタQ3および抵抗R3をそれ
ぞれ経て負側電源電位VeeK接続されている。Q3と
R3は定電流回路を構成する。Q3は、そのベースに一
定の制御電圧Vcsを与えられることにより、Vcsと
R3とによって定められる一定電流を流す。これにより
、QlとQ2が入力inに与えられる電圧に応じて相補
的にスイッチング動作する。そして、その動作出力o 
u tはQl、Q2の各コレクタから取出されるように
なっている。ここで、pl、p2は抵抗R3の端子であ
って、その−万(pl)はQ3のエミッタに接続され、
その他方(p2)は最低電位である負側電源電位−Ve
eに接続される。また、Ieeは上記ECLに流れる回
路電流を示す。
Each collector of Q2 is connected to the positive power supply potential (ground potential GND) Vcc via load resistors R1 and R2, respectively. Further, the emitters of Ql and Q2 are commonly connected, and this common connection point is connected to the negative power supply potential VeeK through a transistor Q3 and a resistor R3, respectively. Q3 and R3 constitute a constant current circuit. Q3 is given a constant control voltage Vcs to its base, thereby causing a constant current determined by Vcs and R3 to flow. As a result, Ql and Q2 perform complementary switching operations depending on the voltage applied to the input in. And its operating output o
u t is taken out from each collector Ql and Q2. Here, pl and p2 are terminals of resistor R3, and -10,000 (pl) is connected to the emitter of Q3,
The other side (p2) is the lowest potential, the negative power supply potential -Ve
connected to e. Further, Iee indicates a circuit current flowing through the ECL.

なお、ECLについては、例えばコロナ社発行「集積回
路工学(2)」柳井 久義、永1)接着、昭和54年6
月20日発行、77〜87頁などに記載されている。
Regarding ECL, for example, "Integrated Circuit Engineering (2)" published by Corona Publishing, Hisayoshi Yanai, Ei 1) Adhesion, June 1970.
Published on May 20th, pages 77-87.

ところで、本発明者は、第6図に示すように、Q3とv
eeとの間に接続される抵抗R3をn型拡散層で形成す
ることにより、その抵抗値を小さくし、ECLに流す定
電流量を大としてこれによりECLの動作速度を速める
ことを検討した。
By the way, as shown in FIG. 6, the inventor has determined that Q3 and v
We have considered forming the resistor R3 connected between the ECL and ee of an n-type diffusion layer to reduce its resistance value and increase the amount of constant current flowing through the ECL, thereby increasing the operating speed of the ECL.

第6図は上述したECLが形成された半導体集積回路装
置の一部分を示す。
FIG. 6 shows a portion of a semiconductor integrated circuit device in which the above-mentioned ECL is formed.

同図には、第5図にて示したECLO中のトランジスタ
Q1および抵抗R3の部分が示されている。第6図にお
いて、1はp−型半導体基板、2はp+型分離拡散層、
31.32はn−型エピタキシャル層、4はn+型埋込
層、5は基板接続用p+“型拡散層、6はp型ベース拡
散層、7はn+型コレクタ拡散層、8はn+型エミッタ
拡散層、9.10は抵抗接続用n+型拡散層、11は酸
化膜、12は接続用電極をそれぞれ示す。また、C1B
、EはトランジスタQlのコレクタ、ベース。
This figure shows the transistor Q1 and resistor R3 in the ECLO shown in FIG. In FIG. 6, 1 is a p- type semiconductor substrate, 2 is a p+ type isolation diffusion layer,
31.32 is an n-type epitaxial layer, 4 is an n+-type buried layer, 5 is a p+"-type diffusion layer for substrate connection, 6 is a p-type base diffusion layer, 7 is an n+-type collector diffusion layer, and 8 is an n+-type emitter. A diffusion layer, 9.10 an n+ type diffusion layer for resistance connection, 11 an oxide film, and 12 a connection electrode.
, E are the collector and base of the transistor Ql.

エミッタをそれぞれ示す。Each emitter is shown.

ここで、n型抵抗R3は、n″″型エピタキシャル層3
2の島に形成され、該エピタキシャル層32の抵抗を利
用して形成されている。pl、p2は抵抗R3の端子で
あって、その片側(p2)は、接続用電極12および基
板1上の配線(図示省略)を介して最低電位である負側
電源電位−Veeに接続される。
Here, the n-type resistance R3 is the n″″ type epitaxial layer 3
2, and is formed using the resistance of the epitaxial layer 32. pl and p2 are terminals of the resistor R3, one side (p2) of which is connected to the lowest potential, the negative power supply potential -Vee, via the connection electrode 12 and wiring on the substrate 1 (not shown). .

また、p−型半導体基板1は、上記抵抗R3とは別に、
p+型分離拡散層2、p++型接続用拡散層5、および
接続用電極12を介して最低電位である負側電源電位V
eeに接続されている。Aはその接続個所を示す。この
接続個所Aはn型抵抗R3の位置とは関係なく配置され
ていた。
In addition, the p-type semiconductor substrate 1 includes, apart from the resistor R3,
The negative side power supply potential V, which is the lowest potential, is applied via the p+ type isolation diffusion layer 2, the p++ type connection diffusion layer 5, and the connection electrode 12.
connected to ee. A indicates the connection point. This connection point A was arranged regardless of the position of the n-type resistor R3.

ところが、上述した半導体集積回路装置には、第7図に
示すように、負側電源電位−Veeが負側に高くなって
、その値が一定以上になると、回路電流Ieeが急激に
増大し、さらにその増大した回路電流Ieeは、Vee
を正常な範囲にまで戻しても正常値に復帰せず、これに
より回路が熱暴走状態に陥って破壊されるようKなる、
という問題が生じることが本発明者によって明らかとさ
れた。
However, in the above-mentioned semiconductor integrated circuit device, as shown in FIG. 7, when the negative power supply potential -Vee increases to the negative side and its value exceeds a certain value, the circuit current Iee rapidly increases. Furthermore, the increased circuit current Iee is Vee
Even if it returns to the normal range, it does not return to the normal value, and this causes the circuit to go into a thermal runaway state and be destroyed.
The inventor has found that this problem arises.

さらに、上述した問題が、以下に述べるようK。Furthermore, the above-mentioned problems can be overcome as discussed below.

上記n型抵抗R3に原因していることが、本発明者によ
って明らかとされた。
The inventor has clarified that this is caused by the n-type resistor R3.

すなわち、第6図に示すように、n型抵抗R3の領域に
あるn−型エピタキシャル層32、p−型半導体基板1
、npnバイポーラトランジスタQ1のコレクタ領域と
なるn−型エピタキシャル層31、およびトランジスタ
Q1のp型ベース拡散層6によって、寄生pnpバイポ
ーラトランジスタQpと寄生npnバイポーラトランジ
スタQnが生じ、この2つの寄生バイポーラトランジス
タQpとQnが寄生サイリスタを構成する。ここで、ト
ランジスタQ1が一時的にでも飽和状態になると、ベー
スからコレクタに向ってキャリアの注入がおこり、寄生
PNP)ランジスタQpがオンし、電流IOがこのトラ
ンジスタQ1のベースからコレクタを介して−Veeに
向って流れるようになる。電流■0が流れると基板の等
価抵抗Rsが存在するためにIO,Rs分だけ電圧降下
が発生し、この電圧降下分だけ基板電位がもちあがり、
このIO,Rsが寄生npn)ランジスタQnのベース
・エミッタ間電圧に達するとこれがオンする。この結果
第6図中太線で示される寄生トランジスタQp 、Qn
で構成された寄生サイリスタがトリガーされる。この結
果として、第7図に示したようなヒステリシスを伴う異
常な回路電流Iee  が流れるようになってしまう、
ということが本発明者によって明らかとされた。以上述
べたように本発明はECLの高速化を図る過程で異常電
流が流れるという不良モードを発見し、これを対策する
過程で生まれたものである。
That is, as shown in FIG. 6, the n-type epitaxial layer 32 in the region of the n-type resistor R3 and the p-type semiconductor substrate 1
, a parasitic pnp bipolar transistor Qp and a parasitic npn bipolar transistor Qn are generated by the n-type epitaxial layer 31 which becomes the collector region of the npn bipolar transistor Q1, and the p-type base diffusion layer 6 of the transistor Q1, and these two parasitic bipolar transistors Qp and Qn constitute a parasitic thyristor. When the transistor Q1 becomes saturated even temporarily, carriers are injected from the base to the collector, turning on the parasitic PNP transistor Qp, and the current IO flows from the base of the transistor Q1 through the collector to - It starts to flow towards Vee. When current ■0 flows, a voltage drop occurs by IO, Rs due to the existence of the equivalent resistance Rs of the substrate, and the substrate potential rises by this voltage drop,
When this IO, Rs reaches the base-emitter voltage of the parasitic npn transistor Qn, it turns on. As a result, parasitic transistors Qp and Qn shown by thick lines in FIG.
A parasitic thyristor consisting of is triggered. As a result, an abnormal circuit current Iee with hysteresis as shown in FIG. 7 begins to flow.
This was clarified by the inventor. As described above, the present invention was created in the process of increasing the speed of ECL by discovering a failure mode in which abnormal current flows, and in the process of taking countermeasures against this failure mode.

し発明の目的〕 この発明の目的は、上述したような、ECLの動作電流
を増やした場合に起こる。寄生サイリスタの発生を確実
に防止し、広い電源範囲にわたり確実に動作可能な高速
ECLを提供することにある。
OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention occurs when the operating current of the ECL is increased as described above. The object of the present invention is to provide a high-speed ECL that can reliably prevent the generation of parasitic thyristors and can reliably operate over a wide power supply range.

この発明の前記ならびKそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

(発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
(Summary of the Invention) A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、n型抵抗を用いるICであってそのn型抵抗
の一端が最低電位ラインに接続する場合、基板コンタク
ト領域とN型抵抗のコンタクト領域を一体的に形成しn
型抵抗と負側電源電位とを接続する電極を基板部分にも
跨がらせて形成することKより、n型抵抗付近の基板電
位を最低電源電位に安定に固定させ、基板電位の上昇を
おさえこれによりn型抵抗と入力トランジスタとの間に
形成される寄生サイリスタをトリガーされ難くして上記
目的を達成するものである。
That is, when an IC uses an n-type resistor and one end of the n-type resistor is connected to the lowest potential line, the substrate contact region and the contact region of the n-type resistor are integrally formed.
By forming the electrode that connects the type resistor and the negative power supply potential across the substrate part, the substrate potential near the n-type resistor is stably fixed at the lowest power supply potential, suppressing the increase in the substrate potential. This makes it difficult for the parasitic thyristor formed between the n-type resistor and the input transistor to be triggered, thereby achieving the above object.

し実施例〕 以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
Embodiments] Representative embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、図面において同一符号は同一あるいは相当部分を
示す。
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

第1図はこの発明による半導体集積回路装置の要部にお
ける一実施例を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of a main part of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

また、第2図は第1図に示した半導体集積回路装置の平
面レイアウト状態を示し、lI部分が第1図の部分に相
当する。
2 shows a planar layout state of the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 1, and the II portion corresponds to the portion shown in FIG.

先ず、第1図および第2図において、同図には、第3図
に示すECLの中のトランジスタQ1および抵抗R3の
部分が示されている。第1図において、1はp−型半導
体基板、2はp+型分離拡散層、31.32はn−型エ
ピタキシャル層、4はn+型埋込層、5は基板接続用p
+“型拡散層、6はp型ベース拡散層、7はn中型コレ
クタ拡散層、8はn+型エミッタ拡散層、9,10は抵
抗接続用n“型拡散層、11は酸化膜、12.12aは
接続用電極をそれぞれ示す。また、C,B、Eはトラン
ジスタQ1のコレクタ、ペース、エミッタをそれぞれ示
す。
First, in FIGS. 1 and 2, the transistor Q1 and resistor R3 in the ECL shown in FIG. 3 are shown. In FIG. 1, 1 is a p-type semiconductor substrate, 2 is a p+ type isolation diffusion layer, 31.32 is an n-type epitaxial layer, 4 is an n+ type buried layer, and 5 is a p-type substrate connection layer.
+" type diffusion layer, 6 is a p type base diffusion layer, 7 is an n medium collector diffusion layer, 8 is an n + type emitter diffusion layer, 9 and 10 are n" type diffusion layers for resistance connection, 11 is an oxide film, 12. Reference numeral 12a indicates connection electrodes. Further, C, B, and E indicate the collector, pace, and emitter of the transistor Q1, respectively.

n型抵抗R3は、n−型エピタキシャル層32の島に形
成され、n″″型拡散拡散層10用して形成されている
。このn型抵抗R3は、必ずしもn型拡散層を利用した
ものである必要はなく、インプラ抵抗層やエピタキシャ
ル層32の抵抗を利用して形成されたものであってもよ
い。pi 、 p2は抵抗R3の端子であって、その片
側(p2)は、アルミニウムなどによる接続用電極12
aおよび基板1上の配線(図示省略)を介して最低電位
である負側電源電位−VeeK接続される。
The n-type resistor R3 is formed on an island of the n-type epitaxial layer 32, and is formed for the n'''' type diffusion layer 10. This n-type resistor R3 does not necessarily need to be formed using an n-type diffusion layer, and may be formed using the resistance of an implant resistance layer or epitaxial layer 32. pi and p2 are terminals of the resistor R3, and one side (p2) of the terminal is connected to a connecting electrode 12 made of aluminum or the like.
a and a wiring (not shown) on the substrate 1 to be connected to the negative power supply potential -VeeK, which is the lowest potential.

また、p−型半導体基板lは、上記抵抗R3とは別に、
p+型分離拡散層2.p+“型接続用拡散層5、および
接続用電極12を介して最低電位である負側電源電位V
eeに接続されている。Aはその接続個所を示す。
In addition, the p-type semiconductor substrate l has, apart from the above-mentioned resistor R3,
p+ type separation diffusion layer 2. The negative side power supply potential V, which is the lowest potential, is applied via the p+“ type connection diffusion layer 5 and the connection electrode 12.
connected to ee. A indicates the connection point.

第3図は、第1図および第2図に示したn型抵抗R3と
トランジスタQ1を用いて構成されるECLを示す。
FIG. 3 shows an ECL constructed using the n-type resistor R3 and transistor Q1 shown in FIGS. 1 and 2.

同図に示すECLは、第5図に示したものと同様、np
nバイポーラトランジスタQ1.Q2゜Q3および抵抗
R1,R2,R3によって構成される。トランジスタQ
1.Q2は差動対をなす。
The ECL shown in the same figure is similar to that shown in FIG.
n bipolar transistor Q1. It is composed of Q2°Q3 and resistors R1, R2, and R3. transistor Q
1. Q2 forms a differential pair.

その一方(Ql)のペースは入力inに接続され、他方
(Q2)のペースは基準電位vbbに接続される。また
、Ql、Q2の各コレクタはそれぞれ負荷抵抗R1,R
2を介して正側電源電位(接地電位GND ) Vcc
lC接続サレル。すラニ、Ql、Q2の各エミッタは共
通接続され、この共通接続点がトランジスタQ3および
抵抗R3をそれぞれ経て負側電源電位Veeに接続され
ている。Q3とR3は定電流回路を構成する。Q3は、
そのペースに一定の制御電圧Vcsを与えられることに
より、VcsとR3とによって定められる一定電流を流
す。
One pace (Ql) is connected to the input in, and the other pace (Q2) is connected to the reference potential vbb. In addition, the collectors of Ql and Q2 are connected to load resistances R1 and R, respectively.
2 to the positive power supply potential (ground potential GND) Vcc
LC connection salel. The emitters of the transistors Q1, Q2, and Q2 are commonly connected, and this common connection point is connected to the negative power supply potential Vee through the transistor Q3 and the resistor R3, respectively. Q3 and R3 constitute a constant current circuit. Q3 is
By applying a constant control voltage Vcs to the pace, a constant current determined by Vcs and R3 flows.

これKより、QlとQ2が入力inに与えられる電圧に
応じて相補的にスイッチング動作する。そして、その動
作出力outはQl、Q2の各コレクタから取出される
ようになっている。ここで、pl。
From this K, Ql and Q2 perform complementary switching operations depending on the voltage applied to the input in. The operational output out is taken out from each collector of Ql and Q2. Here, pl.

p2は抵抗R3の端子であって、その一方(pl)はQ
3のエミッタに接続され、その他方(p2)は最低電位
である負側電源電位Veeに接続される。
p2 is the terminal of resistor R3, one of which (pl) is Q
The other (p2) is connected to the negative power supply potential Vee, which is the lowest potential.

また、Iceは上記ECLに流れる回路電流を示す。Furthermore, Ice indicates the circuit current flowing through the ECL.

さらに、上述した構成に加えて、第1図および第2図に
示すようK、上記n型抵抗R3の負電曽電位側端子p2
における接続用電極12aが上記p型半導体基板10部
分に跨がって形成されている。電極12aの下側の基板
1の部分にはsp1型分離拡散層2および接続用p++
型拡散拡散層が形成されている。これにより、その電極
12aの部分にも、基板lと負側電源電位Veeとの接
続個所Aが形成されている。なお、接続用p++型拡散
拡散層はトランジスタQ1のp型ベース拡散層6と同時
に形成されたものでよい。
Furthermore, in addition to the configuration described above, as shown in FIGS. 1 and 2, K, the negative voltage potential side terminal p2 of the n-type resistor R3,
A connection electrode 12a is formed across the p-type semiconductor substrate 10 portion. In the part of the substrate 1 below the electrode 12a, there is an sp1 type separation diffusion layer 2 and a p++ for connection.
A type diffusion diffusion layer is formed. As a result, a connection point A between the substrate 1 and the negative power supply potential Vee is also formed at the electrode 12a. Note that the connection p++ type diffusion layer may be formed at the same time as the p type base diffusion layer 6 of the transistor Q1.

以上のような構造であると、n型抵抗R3下のp−型基
板1の電位は、該抵抗の一端p2に接続される一Vee
電位がn型抵抗R3に近接して設けられたp+1層51
.p+膚20を介して伝達され、はぼ安定な−Vee電
位に固定される。すなわち、ECLの入力トランジスタ
Q1が飽和し、寄生pnp)ランジスタQpがオンして
電流IOが流れても、第1図に示す如くこのIOはn型
抵抗R3の一端P2に接続されたーVeeラインに吸収
され、n型抵抗R3下におけるp−基板とn−エピタキ
シャル層が順バイアスされることがなく、寄生npnト
ランジスタQnがオンしない。ゆえに寄生サイリスタが
動作しないのである。
With the above structure, the potential of the p-type substrate 1 under the n-type resistor R3 is the same as that of the one Vee connected to one end p2 of the resistor.
A p+1 layer 51 whose potential is provided close to the n-type resistor R3
.. It is transmitted through the p+ skin 20 and is fixed at a nearly stable −Vee potential. That is, even if the input transistor Q1 of the ECL is saturated and the parasitic pnp transistor Qp is turned on and current IO flows, this IO is connected to one end P2 of the n-type resistor R3 as shown in Figure 1. As a result, the p-substrate and n-epitaxial layer under the n-type resistor R3 are not forward biased, and the parasitic npn transistor Qn is not turned on. Therefore, the parasitic thyristor does not operate.

また、もうひとつのサブコンタクト領域A1も第2図か
らもわかるようにn型抵抗R3のごく近傍に設けられて
おり、このことも基板電位を安定に−Veeレベルに保
持することに寄与している。
Furthermore, as can be seen from FIG. 2, another sub-contact region A1 is also provided very close to the n-type resistor R3, which also contributes to stably maintaining the substrate potential at the -Vee level. There is.

以上の説明から、この実施例ではn型抵抗R3が形成さ
れる同じ島領域内に−Veeラインとのコンタクト領域
A2を設けるとともに、さらにn型抵抗R3の近傍にも
別の−Veeラインとのコンタクト領域A1が設けられ
、2重にサブ電位の上昇がおさえられていることがわか
る。
From the above explanation, in this embodiment, a contact region A2 with the -Vee line is provided in the same island region where the n-type resistor R3 is formed, and a contact region A2 with another -Vee line is also provided in the vicinity of the n-type resistor R3. It can be seen that the contact region A1 is provided, and the increase in sub-potential is doubly suppressed.

しかしながら本発明は、この実施例に限定されるもので
なく、寄生npn)ランジスタのベース・エミッタ間電
圧がある一定レベル以上にならないように、基板電位を
最低電位に安定に保つために効果的に最低電位ラインと
基板とのコンタクト領域を設げるという本発明の思想か
らすれば糧々変形例が考えられることはいうまでもない
However, the present invention is not limited to this embodiment, but is effective in keeping the substrate potential stably at the lowest potential so that the voltage between the base and emitter of the parasitic npn (npn) transistor does not exceed a certain level. It goes without saying that many variations are possible from the idea of the present invention of providing a contact region between the lowest potential line and the substrate.

以上本発明によれば、第4図に示すように、負側電源電
位Veeを負側に高くしたときに生じる回路電流Iee
の異状が軽減され、仮にIceが大きく増大しても、V
eeを下げることによって、ただちに元の正常値に復帰
させることができるようになる。従って、回路破壊を伴
う熱暴走も防止することができるようになる。
According to the present invention, as shown in FIG. 4, the circuit current Iee generated when the negative power supply potential Vee is increased to the negative side.
Even if the abnormality of V is reduced and Ice increases greatly, V
By lowering ee, it becomes possible to immediately return it to its original normal value. Therefore, it becomes possible to prevent thermal runaway accompanied by circuit destruction.

(効果〕 tll  n型抵抗と負側電源電位側とを接続する電極
を基板部分に跨がって形成することにより、n型抵抗付
近の基板電位を負側電源電位に近付けさせることができ
、これによりn型抵抗の周りに形成される寄生サイリス
タをトリガーさね難くして、負側電源電位を負側に高く
したときに生じる回路電流の異常を防止することができ
るようになる、という効果が得られる。
(Effect) By forming an electrode connecting the n-type resistor and the negative power supply potential side across the substrate portion, the substrate potential near the n-type resistor can be brought closer to the negative power supply potential, This has the effect of making it difficult to trigger the parasitic thyristor formed around the n-type resistor, and making it possible to prevent circuit current abnormalities that occur when the negative side power supply potential is raised to the negative side. is obtained.

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

(利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるECL技術に適用し
た場合について説明したが、それに限定されるものでは
なく、例えば、アナログ技術などにも適用できる。少な
くとも拡散層抵抗を有し、この抵抗の一端が基板と同じ
最低電鯨電位に接続される条件のものには適用できる。
(Field of Application) In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to the ECL technology, which is the field of application that forms the background of the invention, but it is not limited to this, and for example, analog technology, etc. It can also be applied to devices that have at least a diffusion layer resistance, and one end of this resistance is connected to the same minimum electric potential as the substrate.

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

第1図はこの発明による半導体集積回路装置の一実施例
を示す要部断面図、 第2図は第1図に示した半導体集積回路装置の平面レイ
アウト状態を示す図、 第3図は第1図および第2図に示した部分を含むECL
の回路図、 第4図は第3図に示したECLの電源電圧と電流との関
係を示す特性図、 第5図は半導体集積回路装置に形成されるECLを示す
回路図、 第6図は従来の半導体集積回路装置の構成を示す部分断
面図、 第7図は従来の半導体集積回路装置の電源電圧と電流と
の関係を示す特性図である。 Ql、Q2.Q3・・・ECL (エミッタ会カップル
ドやロジック)を構成するnpnバイポーラトランジス
タ、R1,R2・・・負荷抵抗、R3・・・n型抵抗、
Vcc(GND )・・・正側電源電位、vbb・・・
基準電圧、Vcs・・・制御電圧、in・・・入力、o
ut・・・出力、pl+p2・・・n型抵抗R3の端子
、1・・・p″″型半導体基板、2・・・ダ型分離拡散
層、31・・・32・・・n−型エピタキシャル層、4
・・・n++埋込層、5.51・・・基板接続用p+十
梨型拡散層6・・・p型ベース拡散層、7・・・n++
コレクタ拡散層、8・・・n++エミッタ拡散層、9,
10・・・抵抗接続用n 型拡散層、11・・・酸化膜
、12,12a・・・電極、A・・・基板接続個所、Q
p 、Qn・・・寄生サイリスタを構成する寄生バイポ
ーラトランジスタ、Vee・・・n型抵抗R3付近の基
板電位。 代理人 弁理士  J、jll  、ヵ ど−一・又−
2 第  2  図 第  3  図 ee  − 第  4  図 第  5  図
FIG. 1 is a sectional view of essential parts showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a planar layout state of the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 1, and FIG. ECL including the parts shown in Figures and Figure 2
4 is a characteristic diagram showing the relationship between the power supply voltage and current of the ECL shown in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram showing the ECL formed in a semiconductor integrated circuit device, and FIG. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a conventional semiconductor integrated circuit device. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between power supply voltage and current of the conventional semiconductor integrated circuit device. Ql, Q2. Q3...npn bipolar transistor constituting ECL (emitter couple or logic), R1, R2... load resistance, R3... n-type resistance,
Vcc (GND)...Positive power supply potential, vbb...
Reference voltage, Vcs...control voltage, in...input, o
ut...output, pl+p2...terminal of n-type resistor R3, 1...p'''' type semiconductor substrate, 2...da-type isolation diffusion layer, 31...32...n-type epitaxial layer, 4
. . . n++ buried layer, 5.51 . . . p+ p+ type diffusion layer for substrate connection 6 .
Collector diffusion layer, 8...n++ emitter diffusion layer, 9,
10... N-type diffusion layer for resistor connection, 11... Oxide film, 12, 12a... Electrode, A... Substrate connection point, Q
p, Qn...parasitic bipolar transistor constituting a parasitic thyristor, Vee...substrate potential near n-type resistor R3. Agent Patent Attorney J, Jll, Kado-1/Mata-
2 Figure 2 Figure 3 ee - Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、p型半導体基板にnpnバイポーラトランジスタお
よびn型不純物導入領域よりなる抵抗が形成され、さら
に上記p型半導体基板および上記n型抵抗の一端がそれ
ぞれに最低電源電位に接続される半導体集積回路装置で
あって、上記n型抵抗と最低電源電位との接続用電極を
上記p型半導体基板部分に跨がって形成したことを特徴
とする半導体集積回路装置。 2、上記npnバイポーラトランジスタと上記n型抵抗
がECL(エミッタ・カップルド・ロジック)の一部を
形成することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
半導体集積回路装置。
[Claims] 1. A resistor consisting of an npn bipolar transistor and an n-type impurity doped region is formed on a p-type semiconductor substrate, and one end of the p-type semiconductor substrate and one end of the n-type resistor are each connected to a lowest power supply potential. 1. A semiconductor integrated circuit device characterized in that an electrode for connecting the n-type resistor and the lowest power supply potential is formed across the p-type semiconductor substrate portion. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the npn bipolar transistor and the n-type resistor form a part of ECL (emitter coupled logic).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108280U (en) * 1991-03-05 1992-09-18 富士電機株式会社 vending machine

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