WO2011101943A1 - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to an internal circuit, an electrode pad formed in an upper layer of a circuit block, and an ESD protection circuit for protecting the internal circuit from destruction caused by ESD (Electrostatic Discharge). Connection structure.
- ESD Electrostatic Discharge
- Patent Document 1 proposes a technique of arranging electrode pads in a matrix.
- an ESD protection circuit is disposed below the electrode pad. For this reason, when a large number of electrode pads are arranged on the upper layer of the circuit block, the ESD protection circuit hinders the circuit arrangement in the circuit block, causing problems such as an increase in circuit area and wiring congestion.
- Patent Document 2 discloses a configuration in which the ESD protection circuit is moved from the lower layer of the electrode pad and disposed at the peripheral edge of the semiconductor integrated circuit device.
- the input / output circuit connected to the electrode pad is usually located under the electrode pad. For this reason, when the ESD protection circuit is arranged at the peripheral portion of the semiconductor integrated circuit device as in Patent Document 2, the circuit arrangement is not hindered, but on the other hand, the electrode pad and the ESD protection circuit are electrically connected. The wiring length for connection increases. For this reason, there arises a problem that a sufficient surge current does not flow in the ESD protection circuit, and the input / output circuit is easily destroyed.
- a semiconductor integrated circuit device includes: A circuit block having an internal circuit which is an input circuit, an output circuit or an input / output circuit; An electrode pad provided in an upper layer of the circuit block and electrically connected to the internal circuit; An ESD protection circuit electrically connected to the electrode pad, A branch point is provided in the connection wiring between the electrode pad and the internal circuit and the ESD protection circuit, The connection wiring is A first wiring connecting the electrode pad and the branch point; A second wiring connecting the branch point and the internal circuit; A third wiring connecting the branch point and the ESD protection circuit; The branch point is disposed at a position closer to the ESD protection circuit than the electrode pad.
- the first wiring connecting the electrode pad and the branch point includes the connection between the electrode pad and the internal circuit, and the electrode pad Common wiring for connection to the ESD protection circuit. Since the branch point is disposed at a position closer to the ESD protection circuit than the electrode pad, the resistance value of the third wiring connecting the branch point and the ESD protection circuit becomes small. As a result, the surge current applied to the electrode pad is likely to flow to the ESD protection circuit side, so that destruction of the internal circuit can be prevented.
- the surge current applied to the electrode pad is likely to flow to the ESD protection circuit side, thereby preventing the destruction of the internal circuit. it can.
- FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment. It is a graph which shows the characteristic of an ESD protection circuit.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment. It is explanatory drawing regarding the electrode pad of the outermost periphery.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a third embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a modification of the third embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a fourth embodiment.
- FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing the configuration of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment.
- the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment is provided with a circuit block in which an input circuit 105 as an internal circuit is disposed, an electrode pad 101 provided in an upper layer of the circuit block, and electrically connected to the input circuit 105;
- a GND electrode pad 112 and an ESD protection circuit 108 that is electrically connected to the electrode pad 101 and the GND electrode pad 112 and protects the circuit block from destruction due to ESD (Electrostatic Discharge) are provided.
- the ESD protection circuit 108 is configured by an N-type MOS transistor.
- a branch point A103 is provided in the connection wiring between the electrode pad 101 and the input circuit 105 and the ESD protection circuit 108, and the connection wiring between the GND electrode pad 112 and the input circuit 105 and the ESD protection circuit 108 is provided. Further, a branch point B109 is provided.
- the drain region of the ESD protection circuit 108 configured by the electrode pad 101 and the N-type MOS transistor includes the wiring 102 as the first wiring connecting the electrode pad 101 and the branch point A103, and the ESD protection circuit and the branch point A103.
- the wiring is connected via a wiring 106 as a third wiring connecting the circuit 108.
- the GND electrode pad 112 and the source region of the ESD protection circuit 108 include a wiring 111 as a first wiring that connects the GND electrode pad 112 and the branch point B 109, and a third line that connects the branch point B 109 and the ESD protection circuit 108. It is connected via a wiring 107 as a wiring.
- the gate of the input circuit 105 is connected to the electrode pad 101 via a wiring 102 connecting the electrode pad 101 and the branch point A103 and a wiring 104 as a second wiring connecting the branch point A103 and the input circuit 105.
- the source region of the input circuit 105 is connected to the GND electrode via a wiring 111 connecting the GND electrode pad 112 and the branch point B109 and a wiring 110 as a second wiring connecting the branch point B109 and the input circuit 105. It is connected to the pad 112.
- the branch point A103 is disposed closer to the ESD protection circuit 108 than the electrode pad 101, and the branch point B109 is disposed closer to the ESD protection circuit 108 than the GND power supply pad 112.
- FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the ESD protection circuit 108.
- the voltage applied to the ESD protection circuit 108 and the input circuit 105 (hereinafter referred to as internal voltage) is the X axis, and the current flowing at that time is the Y axis.
- the ESD protection circuit 108 when a surge voltage is applied to the electrode pad 101, the ESD protection circuit 108 is turned on when the internal voltage rises to “4 A” V, and the ESD protection circuit 108 is suddenly turned on by the breakdown characteristics. Current flows through At this time, the characteristic of the current flowing through the ESD protection circuit 108 is the total resistance value of the wirings 106 and 107, that is, the wiring from the branch point A103 and the branch point B109 to the ESD protection circuit 108 (hereinafter referred to as the ESD protection resistance value). Dependent. In the present embodiment, the upper limit of the ESD protection resistance value to be satisfied is referred to as a reference resistance value.
- the wirings 102 and 111 are common wirings in the connection between the electrode pad 101 and the GND electrode pad 112, the input circuit 105, and the ESD protection circuit 108. For this reason, it is clear that it can be excluded.
- the wirings 104 and 110 are considered as follows. As for the transistor size of the ESD protection circuit 108, normally, if the ESD protection resistance value is equal to or less than the reference resistance value, the operating voltage (approximately equal to the internal voltage) when the reference surge voltage is applied is the gate of the input circuit 105. It is adjusted so that it is less than the oxide film breakdown voltage. For this reason, even if the resistance values of the wirings 104 and 110 are 0 ⁇ , if the ESD protection resistance value is equal to or less than the reference resistance value, the input circuit 105 is not destroyed even if a reference surge voltage is applied. That is, the wirings 104 and 110 can be excluded and considered.
- the slope G1 indicates the current characteristic of the ESD protection circuit 108 when the ESD protection resistance value is lower than the reference resistance value.
- the internal voltage is “4C” V, which is lower than the gate oxide film breakdown voltage “4B” V of the input circuit 105, so the input circuit 105 is not destroyed.
- the gradient G2 indicates current characteristics when the ESD protection resistance value is higher than the reference resistance value.
- the internal voltage when a surge voltage of 1000 V is applied is “4D” V, which exceeds the gate oxide breakdown voltage “4B” V, and the input circuit 105 is destroyed.
- the provisional surge voltage is set to 1000 V.
- the allowable surge voltage also increases.
- the resistance values of the wirings 102 and 111 can be excluded from the calculation target of the ESD protection resistance value. Further, by providing the branch point A103 and the branch point B109 closer to the ESD protection circuit 108 than the electrode pad 101 and the GND electrode pad 112, the wirings 106 and 107, that is, the branch points A103 and the branch point B109 to the ESD protection circuit 108 are provided. The wiring length of the wiring is shortened. Since the corresponding resistance value decreases, the ESD protection resistance value can be reduced and the allowable surge voltage increases.
- the first wiring connecting the electrode pad and the branch point, the second wiring connecting the branch point and the input circuit, and the third wiring connecting the branch point and the ESD protection circuit Since the ESD protection resistance value is reduced by making the branch point closer to the ESD protection circuit than the electrode pad, it is easy to satisfy the reference resistance value, and a higher surge voltage can be allowed.
- the ESD protection circuit 108 causes a larger amount of current to flow when a surge is applied as the resistance values of the wirings 106 and 107 are smaller.
- the voltage applied to the input circuit 105 decreases as the resistance value of the wirings 104 and 110 increases, a higher surge voltage is acceptable. That is, according to this embodiment, Resistance value from branch point to input circuit> Resistance value from branch point to ESD protection circuit (Resistance value of second wiring> Resistance value of third wiring) By satisfying this relationship, a higher surge voltage becomes acceptable.
- wire length and resistance value are generally proportional, Wiring length from branch point to input circuit> Wiring length from branch point to ESD protection circuit (Wiring length of second wiring> Wiring length of third wiring) If the above relationship is satisfied, a higher surge voltage is acceptable without checking the resistance value.
- FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment.
- the electrode pads 22 are arranged in the upper layer of the circuit block 21.
- An enlarged view of the region 2A is 2B.
- the ESD protection circuit 206 is disposed closer to the peripheral end of the semiconductor integrated circuit device 201 than the electrode pad 202, the GND electrode pad 213, and the input circuit 208.
- a branch point A204 is provided in the connection wiring between the electrode pad 202 and the input circuit 208 and the ESD protection circuit 206, and the connection wiring between the GND electrode pad 213 and the input circuit 208 and the ESD protection circuit 206
- a branch point B212 is provided.
- the drain region of the ESD protection circuit 206 composed of the electrode pad 202 and the N-type MOS transistor includes the wiring 203 as the first wiring connecting the electrode pad 202 and the branch point A 204, and the ESD protection circuit 206 and the ESD protection circuit 206. Connection is made via a wiring 205 serving as a third wiring connecting the circuit 206.
- the GND electrode pad 213 and the source region of the ESD protection circuit 206 are a wiring 214 as a first wiring that connects the GND electrode pad 213 and the branch point B212, and a third region that connects the branch point B212 and the ESD protection circuit 206. It is connected via a wiring 210 as a wiring.
- the gate of the input circuit 208 is connected to the electrode pad 202 through a wiring 203 connecting the electrode pad 202 and the branch point A 204 and a wiring 207 as a second wiring connecting the branch point A 204 and the input circuit 208.
- the source region of the input circuit 208 is connected to the GND electrode via a wiring 214 connecting the GND electrode pad 213 and the branch point B212 and a wiring 215 as a second wiring connecting the branch point B212 and the input circuit 208. It is connected to the pad 213.
- the branch point A 204 and the branch point B 212 are located between the ESD protection circuit 206 and the input circuit 208. Further, the branch point A 204 and the branch point B 212 are provided near the periphery of the semiconductor integrated circuit device 201, that is, closer to the ESD protection circuit 206 than the input circuit 208. As a result, the wirings 207 and 215 are routed in the sections W1 and W2, but compared with the case where the electrode pad 202 and the GND electrode pad 213 and the input circuit 208 are connected in the shortest time, the branch points A204 and B212 are connected. The wirings 205 and 211 to the ESD protection circuit 206 are shortened. Therefore, the wiring resistance of the sections W1 and W2 for the wirings 205 and 211 is reduced, and the ESD protection resistance value can be reduced.
- the first wiring that connects the electrode pad and the branch point the second wiring that connects the branch point and the input circuit
- the third wiring that connects the branch point and the ESD protection circuit.
- the ESD protection circuit is arranged at the peripheral portion of the semiconductor integrated circuit device, the branch point is provided between the input circuit and the ESD protection circuit, and the second wiring is routed to generate the ESD protection. The resistance value can be reduced.
- the wirings for which the ESD protection resistance value is calculated are the wirings 205 and 210.
- the outermost electrode pad among the electrode pads of the semiconductor integrated circuit device 201 is assigned to the GND electrode pad 213 to which the ESD protection circuit 206 is connected. Since the outermost electrode pads are closest to the peripheral edge of the semiconductor integrated circuit device 201, the wirings 210 and 214 can be shortened as compared with the case where electrode pads other than the outermost electrode are assigned. Thereby, not only the ESD protection resistance value can be reduced, but also the wiring congestion of the semiconductor integrated circuit device 201 can be suppressed.
- the electrode pad 25 arranged in the upper layer of the circuit block 23 is to be connected to the ESD protection circuit.
- the electrode pad 24 arranged at the peripheral edge of the semiconductor integrated circuit device 221 is an inspection-dedicated electrode pad that is used only during inspection, and therefore does not normally connect an ESD protection circuit.
- the “outermost electrode pad” here refers to the electrode pad located on the outermost periphery among the electrode pads arranged in the upper layer of the circuit block.
- the electrode pads 22 are arranged in a matrix, but it is not always necessary to arrange them in a complete matrix. For example, some electrode pad positions may be shifted or missing. It doesn't matter.
- FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment.
- the electrode pads 32 are arranged in the upper layer of the circuit block 31.
- An enlarged view of the region 3A is 3B.
- the ESD protection circuit 306 is arranged in a position different from the internal circuit region 304 to which the input circuit 305 belongs in the circuit block 31.
- a branch point A308 is provided in the connection wiring between the electrode pad 303 and the input circuit 305 and the ESD protection circuit 306.
- a branch point B312 is provided in the connection wiring between the GND electrode pad 313 and the input circuit 305 and the ESD protection circuit 306, A branch point B312 is provided.
- the electrode pad 303 and the drain region of the ESD protection circuit 306 composed of the N-type MOS transistor are the wiring 307 as the first wiring connecting the electrode pad 303 and the branch point A 308, and the branch point A 308 and the ESD protection. They are connected via a wiring 310 as a third wiring connecting the circuit 306.
- the GND electrode pad 313 and the source region of the ESD protection circuit 306 include a wiring 314 as a first wiring that connects the GND electrode pad 313 and the branch point B 312, and a third line that connects the branch point B 312 and the ESD protection circuit 306. They are connected via a wiring 311 as a wiring.
- the gate of the input circuit 305 is connected to the electrode pad 303 via a wiring 307 connecting the electrode pad 303 and the branch point A 308 and a wiring 309 as a second wiring connecting the branch point A 308 and the input circuit 305.
- the source region of the input circuit 305 includes a GND electrode via a wiring 314 that connects the GND electrode pad 313 and the branch point B 312 and a wiring 315 that serves as a second wiring that connects the branch point B 312 and the input circuit 305. It is connected to the pad 313.
- the ESD protection circuit 306 is arranged in the same circuit block 31 as the input circuit 305 and at a position different from the internal circuit region 304 to which the input circuit 305 belongs, thereby The ESD protection circuit 306 can be arranged near the branch point A308 and the branch point B312 without disturbing the arrangement and wiring of the internal circuit. Further, the ESD protection circuit 306 can be disposed near the electrode pad 303 and the GND electrode pad 313 as compared with the case where the ESD protection circuit is disposed in the peripheral portion of the semiconductor integrated circuit device. As a result, the routing of the wirings 310 and 311 can be shortened, so that the ESD protection resistance value can be reduced and a higher surge voltage can be allowed.
- Wiring is provided, and the ESD protection circuit is arranged in the circuit block.
- the third wiring can be accommodated in the circuit block, so that the wiring length can be shortened as compared with the case where the ESD protection circuit is arranged at the peripheral edge of the semiconductor integrated circuit device. Therefore, the ESD protection resistance value can be reduced.
- the ESD protection circuit 306 is preferably disposed outside the internal circuit region 304 inside the circuit block 31. As a result, the ESD protection circuit 306 is unlikely to interfere with the internal circuit.
- FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a modification of the present embodiment.
- an electrode pad 321 adjacent to the ESD protection circuit 306 is used as the GND electrode pad instead of the GND electrode pad 313.
- the wiring length of the source connection wiring 311 of the ESD protection circuit 306 can be further reduced as compared with the configuration in FIG. Thereby, since the ESD protection resistance value can be reduced, a higher surge voltage can be allowed.
- the GND electrode pad 321 is in the upper layer of the circuit block 31, but may be located anywhere as long as it is adjacent to the ESD protection circuit 306 or overlaps the ESD protection circuit 306.
- the electrode pads 32 are arranged in a matrix.
- the electrode pads 32 do not necessarily have to be arranged in a complete matrix. For example, some electrode pad positions are shifted or missing. There is no problem.
- FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment.
- the electrode pads 42 are arranged in the upper layer of the circuit block 41.
- An enlarged view of the region 4A is 4B.
- the ESD protection circuit 404 is disposed adjacent to the input circuit 405.
- FIG. A branch point A407 is provided in the connection wiring between the electrode pad 403 and the input circuit 405 and the ESD protection circuit 404, and the connection wiring between the GND electrode pad 410 and the input circuit 405 and the ESD protection circuit 404 is provided in A branch point B412 is provided.
- the electrode pad 403 and the drain region of the ESD protection circuit 404 composed of the N-type MOS transistor are the wiring 406 as the first wiring connecting the electrode pad 403 and the branch point A407, and the branch point A407 and the ESD protection. They are connected via a wiring 408 serving as a third wiring connecting the circuit 404.
- the GND electrode pad 410 and the source region of the ESD protection circuit 404 include a wiring 413 as a first wiring that connects the GND electrode pad 410 and the branch point B 412, and a third region that connects the branch point B 412 and the ESD protection circuit 404. They are connected via a wiring 411 as a wiring.
- the gate of the input circuit 405 is connected to the electrode pad 403 through a wiring 406 connecting the electrode pad 403 and the branch point A 407 and a wiring 409 as a second wiring connecting the branch point A 407 and the input circuit 405.
- the source region of the input circuit 405 includes a GND electrode via a wiring 413 connecting the GND electrode pad 410 and the branch point B 412 and a wiring 414 serving as a second wiring connecting the branch point B 412 and the input circuit 405. It is connected to the pad 410.
- the routing distance of the wirings 411 and 414 and the wirings 408 and 409 can be shortened. That is, the distance from the electrode pad to the input circuit and the distance from the electrode pad to the ESD protection circuit are both shorter than in the third embodiment. Therefore, not only the ESD protection resistance value can be reduced, but also the resistance value to the input circuit can be reduced, and the necessary wiring resources can be reduced.
- the first wiring that connects the electrode pad and the branch point the second wiring that connects the branch point and the input circuit, and the third wiring that connects the branch point and the ESD protection circuit.
- the ESD protection circuit is disposed adjacent to the input circuit in the circuit block. As a result, not only the ESD protection resistance value can be reduced, but also the resistance value up to the input circuit can be reduced, and the necessary wiring resources can be reduced.
- branch point A and branch point B branch point A and branch point B
- the ESD protection circuit is composed of an N-type MOS transistor whose gate potential is fixed to the ground potential, but may be composed of a P-type MOS transistor. In this case, it goes without saying that the GND electrode pad becomes the power electrode pad.
- an input circuit including a MOS transistor in which a wiring from an external connection terminal is connected to the gate electrode is shown.
- the same effect can be obtained when an output circuit composed of a MOS transistor whose drain region is connected to the external connection terminal is used as an internal circuit connected to the electrode pad.
- the input / output circuit may be an internal circuit.
- the same effect can be obtained even when the ESD protection circuit is configured by, for example, a diode other than the MOS transistor, or when the internal circuit is configured by another element other than the MOS transistor.
- Electrode pad 101 Electrode pads 102, 111 First wiring 104, 110 Second wiring 106, 107 Third wiring 103 Branch point A 105 Input circuit (internal circuit) 108 ESD protection circuit 109 Branch point B 112 GND electrode pads 201, 301, 401 Semiconductor integrated circuit devices 202, 303, 403 Electrode pads 203, 214, 307, 314, 406, 413 First wirings 204, 308, 407 Branch point A 205, 210, 310, 311, 408, 411 Third wiring 206, 306, 404 ESD protection circuit 207, 215, 309, 315, 409, 414 Second wiring 208, 305, 405 Input circuit (internal circuit) 212, 312, 412 Branch point B 213, 313, 321, 410 GND electrode pad
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Abstract
半導体集積回路装置(201)の回路ブロック(21)の上層に、電極パッド(22)が設けられている。電極パッド(202,213)と、内部回路(208)およびESD(Electrostatice Discharge)保護回路(206)との間の接続配線に、分岐点A(204),分岐点B(212)が設けられている。分岐点A(204),分岐点B(212)は、電極パッド(202,213)よりもESD保護回路(206)に近い位置に、配置されている。
Description
本発明は、半導体集積回路装置に関するものであり、特に、内部回路と、回路ブロックの上層に形成された電極パッドと、内部回路をESD(Electrostatice Discharge)による破壊から保護するためのESD保護回路との接続構造に関する。
近年、回路の大規模化に伴い、半導体集積回路装置のピン数が増大する傾向にある。このような多ピン化に対応するために、例えば特許文献1では、電極パッドをマトリックス状に配置する技術が提案されている。
一般に、電極パッドの下層にはESD保護回路が配置される。このため、回路ブロックの上層に多数の電極パッドを配置した場合、ESD保護回路が回路ブロック内の回路配置の妨げになり、回路面積の増大や配線混雑という問題を引き起こす。
このような問題を解消するために、例えば特許文献2では、ESD保護回路を電極パッドの下層から移動させ、半導体集積回路装置の周縁部に配置する構成が開示されている。
電極パッドと接続される入出力回路は、通常、電極パッドの下に位置する。このため、特許文献2のように、ESD保護回路を半導体集積回路装置の周縁部に配置した場合、回路配置の妨げにはならないが、その一方で、電極パッドとESD保護回路とを電気的に接続するための配線長が増大してしまう。このため、ESD保護回路に十分なサージ電流が流れず、入出力回路が破壊されやすくなる、という問題が生じる。
本発明の一態様では、半導体集積回路装置は、
入力回路、出力回路または入出力回路である内部回路を備えた回路ブロックと、
前記回路ブロックの上層に設けられており、前記内部回路と電気的に接続された電極パッドと、
前記電極パッドと電気的に接続されたESD保護回路とを備え、
前記電極パッドと前記内部回路および前記ESD保護回路との間の接続配線に、分岐点が設けられており、
前記接続配線は、
前記電極パッドと前記分岐点とを結ぶ第1の配線と、
前記分岐点と前記内部回路とを結ぶ第2の配線と、
前記分岐点と前記ESD保護回路とを結ぶ第3の配線とを有し、
前記分岐点は、前記電極パッドよりも前記ESD保護回路に近い位置に、配置されている。
入力回路、出力回路または入出力回路である内部回路を備えた回路ブロックと、
前記回路ブロックの上層に設けられており、前記内部回路と電気的に接続された電極パッドと、
前記電極パッドと電気的に接続されたESD保護回路とを備え、
前記電極パッドと前記内部回路および前記ESD保護回路との間の接続配線に、分岐点が設けられており、
前記接続配線は、
前記電極パッドと前記分岐点とを結ぶ第1の配線と、
前記分岐点と前記内部回路とを結ぶ第2の配線と、
前記分岐点と前記ESD保護回路とを結ぶ第3の配線とを有し、
前記分岐点は、前記電極パッドよりも前記ESD保護回路に近い位置に、配置されている。
この態様によると、電極パッドと内部回路およびESD保護回路との間の接続配線において、電極パッドと分岐点とを結ぶ第1の配線は、電極パッドと内部回路との接続、および、電極パッドとESD保護回路との接続における共通配線となる。そして、分岐点が電極パッドよりもESD保護回路に近い位置に配置されているため、分岐点とESD保護回路とを結ぶ第3の配線の抵抗値が小さくなる。これにより、電極パッドに印加されたサージ電流がESD保護回路側に流れやすくなるので、内部回路の破壊を防ぐことができる。
本発明によると、電極パッドが回路ブロックの上層に配置された半導体集積回路装置において、電極パッドに印加されたサージ電流が、ESD保護回路側に流れやすくなるので、内部回路の破壊を防ぐことができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は実施形態1に係る半導体集積回路装置の構成を示す模式的回路図である。本実施形態に係る半導体集積回路装置は、内部回路としての入力回路105が配置された回路ブロックと、回路ブロックの上層に設けられており、入力回路105と電気的に接続された電極パッド101およびGND電極パッド112と、電極パッド101およびGND電極パッド112と電気的に接続されており、回路ブロックをESD(Electrostatic Discharge)による破壊から保護するためのESD保護回路108とを備えている。図1の構成では、ESD保護回路108はN型MOSトランジスタによって構成されている。
図1は実施形態1に係る半導体集積回路装置の構成を示す模式的回路図である。本実施形態に係る半導体集積回路装置は、内部回路としての入力回路105が配置された回路ブロックと、回路ブロックの上層に設けられており、入力回路105と電気的に接続された電極パッド101およびGND電極パッド112と、電極パッド101およびGND電極パッド112と電気的に接続されており、回路ブロックをESD(Electrostatic Discharge)による破壊から保護するためのESD保護回路108とを備えている。図1の構成では、ESD保護回路108はN型MOSトランジスタによって構成されている。
そして、電極パッド101と入力回路105およびESD保護回路108との間の接続配線に、分岐点A103が設けられており、GND電極パッド112と入力回路105およびESD保護回路108との間の接続配線に、分岐点B109が設けられている。
すなわち、電極パッド101とN型MOSトランジスタで構成されるESD保護回路108のドレイン領域とは、電極パッド101と分岐点A103とを結ぶ第1の配線としての配線102と、分岐点A103とESD保護回路108とを結ぶ第3の配線としての配線106とを介して接続されている。GND電極パッド112とESD保護回路108のソース領域とは、GND電極パッド112と分岐点B109とを結ぶ第1の配線としての配線111と、分岐点B109とESD保護回路108とを結ぶ第3の配線としての配線107とを介して接続されている。
また入力回路105のゲートは、電極パッド101と分岐点A103とを結ぶ配線102と、分岐点A103と入力回路105とを結ぶ第2の配線としての配線104とを介して、電極パッド101と接続されている。また、入力回路105のソース領域は、GND電極パッド112と分岐点B109とを結ぶ配線111と、分岐点B109と入力回路105とを結ぶ第2の配線としての配線110とを介して、GND電極パッド112と接続されている。
そして、分岐点A103は、電極パッド101よりもESD保護回路108に近い位置に配置されており、分岐点B109は、GND電源パッド112よりもESD保護回路108に近い位置に配置されている。
図2はESD保護回路108の特性を示すグラフである。図2では、電極パッド101にサージ電圧が印加された場合にESD保護回路108と入力回路105にかかる電圧(以下、内部電圧と呼ぶ)をX軸、そのときに流れる電流をY軸としている。
図2に示すように、電極パッド101にサージ電圧が印加された場合において、内部電圧が「4A」Vまで上がったときにESD保護回路108がオンし、ブレークダウン特性によってESD保護回路108に急激に電流が流れる。このとき、ESD保護回路108に流れる電流の特性は、配線106,107、すなわち分岐点A103、分岐点B109からESD保護回路108までの配線の合計抵抗値(以下、ESD保護抵抗値と呼ぶ)に依存する。また本実施形態では、満たすべきESD保護抵抗値の上限を、基準抵抗値と呼ぶ。
ここで、ESD保護抵抗値の算出対象となる配線について説明する。
配線102,111は、電極パッド101およびGND電極パッド112と、入力回路105との接続、およびESD保護回路108との接続における共通配線である。このたため、除外して考えてよいことは明らかである。
配線104,110については、次のように考えられる。ESD保護回路108のトランジスタサイズは、通常、ESD保護抵抗値が基準抵抗値以下であれば、基準となるサージ電圧が印加された場合の動作電圧(内部電圧とほぼ等しい)が入力回路105のゲート酸化膜耐圧未満になるように、調整されている。このため、配線104,110の抵抗値がたとえ0Ωであっても、ESD保護抵抗値が基準抵抗値以下であれば、基準となるサージ電圧が印加されても入力回路105は破壊されない。すなわち、配線104,110も除外して考えることができる。
図2において、傾きG1はESD保護抵抗値が基準抵抗値よりも低い場合におけるESD保護回路108の電流特性を示す。傾きG1の場合、例えば1000Vのサージ電圧を印加した場合の内部電圧は「4C」Vであり、入力回路105のゲート酸化膜耐圧「4B」Vよりも低いため、入力回路105は破壊されない。これに対して、傾きG2はESD保護抵抗値が基準抵抗値よりも高い場合の電流特性を示す。傾きG2の場合、同様に1000Vのサージ電圧を印加した場合の内部電圧は「4D」Vであり、ゲート酸化膜耐圧「4B」Vを超えるため、入力回路105が破壊される。なおここでは、仮のサージ電圧を1000Vとしたが、ESD保護抵抗値が小さいほどESD保護回路108に流れる電流量が増加するため、許容可能なサージ電圧も上昇する。
すなわち、図1に示すように分岐点A103や分岐点B109を設けることによって、配線102,111の抵抗値をESD保護抵抗値の算出対象から除くことができる。さらに、分岐点A103、分岐点B109を電極パッド101、GND電極パッド112よりもESD保護回路108寄りに設けることによって、配線106,107、すなわち分岐点A103、分岐点B109からESD保護回路108までの配線の配線長が短くなる。この分の抵抗値が下がるので、ESD保護抵抗値を小さくでき、許容可能なサージ電圧が上昇する。
以上のように本実施形態によると、電極パッドと分岐点とを結ぶ第1の配線と、分岐点と入力回路とを結ぶ第2の配線と、分岐点とESD保護回路を結ぶ第3の配線とを設けて、分岐点を電極パッドよりもESD保護回路寄りにすることによって、ESD保護抵抗値が小さくなるので、基準抵抗値を満たしやすく、更にはより高いサージ電圧が許容可能になる。
また、ESD保護回路108は、配線106,107の抵抗値が小さいほど、サージ印加時に多くの電流を流す。これに対して、配線104,110については抵抗値が大きいほど、入力回路105にかかる電圧が下がるため、より高いサージ電圧が許容可能になる。すなわち、本実施形態によれば、
分岐点から入力回路までの抵抗値 > 分岐点からESD保護回路までの抵抗値
(第2の配線の抵抗値 > 第3の配線の抵抗値)
という関係を満たすことによって、より高いサージ電圧が許容可能になる。さらに、一般的に配線長と抵抗値は比例の関係にあるので、
分岐点から入力回路までの配線長 > 分岐点からESD保護回路までの配線長
(第2の配線の配線長 > 第3の配線の配線長)
という関係を満たせば、抵抗値を確認するまでもなく、より高いサージ電圧が許容可能である。
分岐点から入力回路までの抵抗値 > 分岐点からESD保護回路までの抵抗値
(第2の配線の抵抗値 > 第3の配線の抵抗値)
という関係を満たすことによって、より高いサージ電圧が許容可能になる。さらに、一般的に配線長と抵抗値は比例の関係にあるので、
分岐点から入力回路までの配線長 > 分岐点からESD保護回路までの配線長
(第2の配線の配線長 > 第3の配線の配線長)
という関係を満たせば、抵抗値を確認するまでもなく、より高いサージ電圧が許容可能である。
(実施形態2)
図3は実施形態2に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図3に示す半導体集積回路装置201では、回路ブロック21の上層に電極パッド22が並んでいる。領域2Aの拡大図が2Bである。拡大図2Bにおいて、ESD保護回路206は、電極パッド202、GND電極パッド213および入力回路208よりも、半導体集積回路装置201の周端部寄りに配置されている。電極パッド202と入力回路208およびESD保護回路206との間の接続配線に、分岐点A204が設けられており、GND電極パッド213と入力回路208およびESD保護回路206との間の接続配線に、分岐点B212が設けられている。
図3は実施形態2に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図3に示す半導体集積回路装置201では、回路ブロック21の上層に電極パッド22が並んでいる。領域2Aの拡大図が2Bである。拡大図2Bにおいて、ESD保護回路206は、電極パッド202、GND電極パッド213および入力回路208よりも、半導体集積回路装置201の周端部寄りに配置されている。電極パッド202と入力回路208およびESD保護回路206との間の接続配線に、分岐点A204が設けられており、GND電極パッド213と入力回路208およびESD保護回路206との間の接続配線に、分岐点B212が設けられている。
すなわち、電極パッド202とN型MOSトランジスタで構成されるESD保護回路206のドレイン領域とは、電極パッド202と分岐点A204とを結ぶ第1の配線としての配線203と、分岐点A204とESD保護回路206とを結ぶ第3の配線としての配線205とを介して接続されている。GND電極パッド213とESD保護回路206のソース領域とは、GND電極パッド213と分岐点B212とを結ぶ第1の配線としての配線214と、分岐点B212とESD保護回路206とを結ぶ第3の配線としての配線210とを介して接続されている。
また入力回路208のゲートは、電極パッド202と分岐点A204とを結ぶ配線203と、分岐点A204と入力回路208とを結ぶ第2の配線としての配線207とを介して、電極パッド202と接続されている。また、入力回路208のソース領域は、GND電極パッド213と分岐点B212とを結ぶ配線214と、分岐点B212と入力回路208とを結ぶ第2の配線としての配線215とを介して、GND電極パッド213と接続されている。
そして、分岐点A204および分岐点B212は、ESD保護回路206と入力回路208との間に位置している。さらに、分岐点A204、分岐点B212は、半導体集積回路装置201の周縁部近く、すなわち入力回路208よりもESD保護回路206寄りに設けられている。これにより、区間W1,W2では配線207,215の引き回しが発生するが、電極パッド202およびGND電極パッド213と入力回路208とを最短で接続した場合に比べて、分岐点A204、分岐点B212からESD保護回路206までの配線205,211が短くなる。したがって、配線205,211について区間W1,W2の配線抵抗分が削減され、ESD保護抵抗値を削減できる。
以上のように本実施形態によると、電極パッドと分岐点とを結ぶ第1の配線と、分岐点と入力回路とを結ぶ第2の配線と、分岐点とESD保護回路とを結ぶ第3の配線とを設けて、ESD保護回路を半導体集積回路装置の周縁部に配置し、分岐点を入力回路とESD保護回路との間に設け、第2の配線の引き回しを発生させることによって、ESD保護抵抗値を削減することができる。
また、図3において、ESD保護抵抗値の算出対象となる配線は、配線205,210である。図3において、ESD保護回路206の接続先であるGND電極パッド213は、半導体集積回路装置201の電極パッドのうち、最外周の電極パッドが割り当てられている。最外周の電極パッドは半導体集積回路装置201の周縁部に最も近いため、最外周以外の電極パッドを割り当てる場合に比べて配線210,214を短くできる。これにより、ESD保護抵抗値を削減できるだけでなく、半導体集積回路装置201の配線混雑も抑制できる。
図4を用いて、上述した「最外周の電極パッド」について補足説明する。
図4において、半導体集積回路装置221の上層に並んでいる電極パッドのうち、ESD保護回路の接続対象となるのは、回路ブロック23の上層に配置された電極パッド25である。これに対して、半導体集積回路装置221の周縁部に配置された電極パッド24は、検査時のみに使用する検査専用電極パッドなので、通常ESD保護回路を接続しない。すなわち、ここでの「最外周の電極パッド」とは、回路ブロックの上層に配置された電極パッドのうち最外周に位置するもののことをいう。
また、図3では、電極パッド22はマトリクス状に配置されているが、完全なマトリクスで配置されている必要は必ずしもなく、例えば、一部の電極パッド位置がずれていたり、抜けがあったりしてもかまわない。
(実施形態3)
図5は実施形態3に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図5に示す半導体集積回路装置301では、回路ブロック31の上層に電極パッド32が並んでいる。領域3Aの拡大図が3Bである。拡大図3Bにおいて、ESD保護回路306は、回路ブロック31内の、入力回路305が属する内部回路領域304とは異なる位置に配置されている。電極パッド303と入力回路305およびESD保護回路306との間の接続配線に、分岐点A308が設けられており、GND電極パッド313と入力回路305およびESD保護回路306との間の接続配線に、分岐点B312が設けられている。
図5は実施形態3に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図5に示す半導体集積回路装置301では、回路ブロック31の上層に電極パッド32が並んでいる。領域3Aの拡大図が3Bである。拡大図3Bにおいて、ESD保護回路306は、回路ブロック31内の、入力回路305が属する内部回路領域304とは異なる位置に配置されている。電極パッド303と入力回路305およびESD保護回路306との間の接続配線に、分岐点A308が設けられており、GND電極パッド313と入力回路305およびESD保護回路306との間の接続配線に、分岐点B312が設けられている。
すなわち、電極パッド303とN型MOSトランジスタで構成されるESD保護回路306のドレイン領域とは、電極パッド303と分岐点A308とを結ぶ第1の配線としての配線307と、分岐点A308とESD保護回路306とを結ぶ第3の配線としての配線310とを介して接続されている。GND電極パッド313とESD保護回路306のソース領域とは、GND電極パッド313と分岐点B312とを結ぶ第1の配線としての配線314と、分岐点B312とESD保護回路306とを結ぶ第3の配線としての配線311とを介して接続されている。
また入力回路305のゲートは、電極パッド303と分岐点A308とを結ぶ配線307と、分岐点A308と入力回路305とを結ぶ第2の配線としての配線309とを介して、電極パッド303と接続されている。また、入力回路305のソース領域は、GND電極パッド313と分岐点B312とを結ぶ配線314と、分岐点B312と入力回路305とを結ぶ第2の配線としての配線315とを介して、GND電極パッド313と接続されている。
図5に示すように、ESD保護回路306を、入力回路305と同じ回路ブロック31内に配置し、かつ入力回路305が属する内部回路領域304とは異なる位置に配置することによって、回路ブロック31の内部回路の配置・配線を邪魔することなく、ESD保護回路306を分岐点A308、分岐点B312の近くに配置できる。さらに、ESD保護回路を半導体集積回路装置の周縁部に配置する場合に比べて、ESD保護回路306を電極パッド303、GND電極パッド313の近くに配置することができる。これにより、配線310、311の引き回しも短くできるので、ESD保護抵抗値を削減することができ、より高いサージ電圧が許容可能になる。
以上のように本実施形態によると、電極パッドと分岐点とを結ぶ第1の配線と、分岐点と入力回路とを結ぶ第2の配線と、分岐点とESD保護回路とを結ぶ第3の配線とを設けて、ESD保護回路を回路ブロック内に配置する。これにより、第3の配線を回路ブロック内に収めることができるため、ESD保護回路を半導体集積回路装置の周縁部に配置する場合に比べて配線長を短くできる。したがって、ESD保護抵抗値を削減することができる。
さらに、一般的には、回路ブロック31の中心付近は内部回路が密に存在しているが、回路ブロック31の枠付近は内部回路の密度が低い。したがって、本実施形態において、ESD保護回路306は、回路ブロック31内部において、内部回路領域304よりも外側に配置するのが好ましい。これにより、ESD保護回路306が内部回路の邪魔になりにくい。
図6は本実施形態の変形例に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図6の構成では、GND電極パッド313に代えて、ESD保護回路306に隣接する電極パッド321が、GND電極パッドとして用いられている。この構成により、図5の構成と比べて、ESD保護回路306のソース接続配線311の配線長をより短くすることができる。これにより、ESD保護抵抗値を削減できるため、より高いサージ電圧が許容可能になる。
なお、図6では、GND電極パッド321は回路ブロック31の上層にあるが、ESD保護回路306に隣接した、もしくはESD保護回路306と重なる位置の電極パッドであればどこにあってもよい。
なお、図5および図6では、電極パッド32はマトリクス状に配置されているが、完全なマトリクスで配置されている必要は必ずしもなく、例えば、一部の電極パッド位置がずれていたり、抜けがあったりしてもかまわない。
(実施形態4)
図7は実施形態4に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図7に示す半導体集積回路装置401では、回路ブロック41の上層に電極パッド42が並んでいる。領域4Aの拡大図が4Bである。拡大図4Bにおいて、ESD保護回路404は、入力回路405と隣接して配置されている。電極パッド403と入力回路405およびESD保護回路404との間の接続配線に、分岐点A407が設けられており、GND電極パッド410と入力回路405およびESD保護回路404との間の接続配線に、分岐点B412が設けられている。
図7は実施形態4に係る半導体集積回路装置の構成を示す図である。図7に示す半導体集積回路装置401では、回路ブロック41の上層に電極パッド42が並んでいる。領域4Aの拡大図が4Bである。拡大図4Bにおいて、ESD保護回路404は、入力回路405と隣接して配置されている。電極パッド403と入力回路405およびESD保護回路404との間の接続配線に、分岐点A407が設けられており、GND電極パッド410と入力回路405およびESD保護回路404との間の接続配線に、分岐点B412が設けられている。
すなわち、電極パッド403とN型MOSトランジスタで構成されるESD保護回路404のドレイン領域とは、電極パッド403と分岐点A407とを結ぶ第1の配線としての配線406と、分岐点A407とESD保護回路404とを結ぶ第3の配線としての配線408とを介して接続されている。GND電極パッド410とESD保護回路404のソース領域とは、GND電極パッド410と分岐点B412とを結ぶ第1の配線としての配線413と、分岐点B412とESD保護回路404とを結ぶ第3の配線としての配線411とを介して接続されている。
また入力回路405のゲートは、電極パッド403と分岐点A407とを結ぶ配線406と、分岐点A407と入力回路405とを結ぶ第2の配線としての配線409とを介して、電極パッド403と接続されている。また、入力回路405のソース領域は、GND電極パッド410と分岐点B412とを結ぶ配線413と、分岐点B412と入力回路405とを結ぶ第2の配線としての配線414とを介して、GND電極パッド410と接続されている。
図7に示すように、ESD保護回路404を入力回路405と隣接して配置することによって、配線411,414や配線408,409の引き回し距離を短くできる。すなわち、実施形態3と比べて、電極パッドから入力回路までの距離、および電極パッドからESD保護回路までの距離がともに短くなる。したがって、ESD保護抵抗値を削減できるだけでなく、入力回路までの抵抗値も小さくできるとともに、必要な配線リソースも少なくて済む。
以上のように本実施形態によると、電極パッドと分岐点とを結ぶ第1の配線と、分岐点と入力回路とを結ぶ第2の配線と、分岐点とESD保護回路とを結ぶ第3の配線とを設けて、ESD保護回路を回路ブロック内において入力回路と隣接して配置する。これにより、ESD保護抵抗値を削減できるだけでなく、入力回路までの抵抗値も小さくできるとともに、必要な配線リソースも少なくできる。
なお、上述の各実施形態では、分岐点を2箇所(分岐点A、分岐点B)に設けた構成を例示したが、いずれか一方の分岐点だけであっても、同様の効果が得られる。
また、上述の各実施形態では、ESD保護回路は、ゲート電位をグランド電位に固定したN型MOSトランジスタで構成されているものとしたが、P型MOSトランジスタで構成してもよい。この場合は、GND電極パッドが電源電極パッドになることは言うまでもない。
また、上述の各実施形態では、電極パッドと接続される内部回路の例として、外部接続端子からの配線がゲート電極に接続されるMOSトランジスタからなる入力回路を示した。これに代えて例えば、ドレイン領域が外部接続端子に接続されるMOSトランジスタからなる出力回路を、電極パッドと接続される内部回路としても、同様の効果が得られる。また、入力回路、出力回路の他に、入出力回路を内部回路としてもかまわない。
また、ESD保護回路が、MOSトランジスタ以外の例えばダイオードなどによって構成されていたり、内部回路が、MOSトランジスタ以外の別の素子によって構成されている場合でも、同様の効果が得られる。
本発明では、サージ電圧による内部回路破壊を防ぐことができるので、例えば、半導体集積回路装置の耐久性向上に有効である。
21,31,41 回路ブロック
22,32,42 電極パッド
101 電極パッド
102,111 第1の配線
104,110 第2の配線
106,107 第3の配線
103 分岐点A
105 入力回路(内部回路)
108 ESD保護回路
109 分岐点B
112 GND電極パッド
201,301,401 半導体集積回路装置
202,303,403 電極パッド
203,214,307,314,406,413 第1の配線
204,308,407 分岐点A
205,210,310,311,408,411 第3の配線
206,306,404 ESD保護回路
207,215,309,315,409,414 第2の配線
208,305,405 入力回路(内部回路)
212,312,412 分岐点B
213,313,321,410 GND電極パッド
22,32,42 電極パッド
101 電極パッド
102,111 第1の配線
104,110 第2の配線
106,107 第3の配線
103 分岐点A
105 入力回路(内部回路)
108 ESD保護回路
109 分岐点B
112 GND電極パッド
201,301,401 半導体集積回路装置
202,303,403 電極パッド
203,214,307,314,406,413 第1の配線
204,308,407 分岐点A
205,210,310,311,408,411 第3の配線
206,306,404 ESD保護回路
207,215,309,315,409,414 第2の配線
208,305,405 入力回路(内部回路)
212,312,412 分岐点B
213,313,321,410 GND電極パッド
Claims (9)
- 入力回路、出力回路または入出力回路である内部回路を備えた回路ブロックと、
前記回路ブロックの上層に設けられており、前記内部回路と電気的に接続された電極パッドと、
前記電極パッドと電気的に接続されたESD(Electrostatice Discharge)保護回路とを備え、
前記電極パッドと前記内部回路および前記ESD保護回路との間の接続配線に、分岐点が設けられており、
前記接続配線は、
前記電極パッドと前記分岐点とを結ぶ第1の配線と、
前記分岐点と前記内部回路とを結ぶ第2の配線と、
前記分岐点と前記ESD保護回路とを結ぶ第3の配線とを有し、
前記分岐点は、前記電極パッドよりも前記ESD保護回路に近い位置に、配置されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記第3の配線の抵抗値は、前記第2の配線の抵抗値よりも小さい
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1または2記載の半導体集積回路装置において、
前記第2の配線は、前記第3の配線よりも長い
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1~3のうちいずれか1項記載の半導体集積回路装置において、
前記ESD保護回路は、
前記電極パッドおよび前記内部回路よりも、前記半導体集積回路装置の周縁部寄りに配置されており、
前記分岐点は、前記ESD保護回路と前記内部回路との間に位置している
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項4記載の半導体集積回路装置において、
前記ESD保護回路に接続される前記電極パッドは、前記回路ブロックの上層に設けられた電極パッドのうち最外周に位置するものである
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1~3のうちいずれか1項記載の半導体集積回路装置において、
前記ESD保護回路は、前記回路ブロック内に配置されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項6記載の半導体集積回路装置において、
前記ESD保護回路は、前記内部回路が属する内部回路領域よりも、前記回路ブロックにおける外側寄りに配置されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項6記載の半導体集積回路装置において、
前記ESD保護回路に接続される前記電極パッドは、前記ESD保護回路と隣接するもの、または、前記ESD保護回路と重なる位置にあるものである
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項6記載の半導体集積回路装置において、
前記ESD保護回路は、前記内部回路と隣接して配置されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016063459A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 株式会社ソシオネクスト | 半導体集積回路装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6211772B2 (ja) * | 2013-02-14 | 2017-10-11 | ローム株式会社 | Lsiのesd保護回路および半導体装置 |
JP2015005626A (ja) | 2013-06-21 | 2015-01-08 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエルPS4 Luxco S.a.r.l. | 半導体装置 |
JP6163393B2 (ja) * | 2013-09-10 | 2017-07-12 | 株式会社メガチップス | Esd保護回路 |
US9431065B2 (en) * | 2014-04-04 | 2016-08-30 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06350082A (ja) * | 1993-06-02 | 1994-12-22 | Rohm Co Ltd | 入力保護回路およびic |
JP2002170929A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JP2004056087A (ja) * | 2002-05-29 | 2004-02-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
JP2007165800A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Rohm Co Ltd | 半導体チップ |
JP2008177491A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05218204A (ja) | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路 |
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US6727533B2 (en) | 2000-11-29 | 2004-04-27 | Fujitsu Limited | Semiconductor apparatus having a large-size bus connection |
TWI222208B (en) | 2002-05-29 | 2004-10-11 | Sanyo Electric Co | Semiconductor integrated circuit device |
US6849479B2 (en) * | 2002-12-03 | 2005-02-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Substrate based ESD network protection method for flip chip design |
JP2007042718A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
US7518230B2 (en) | 2005-12-14 | 2009-04-14 | Rohm Co., Ltd | Semiconductor chip and semiconductor device |
JP2008091808A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
JP5097096B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | 半導体集積回路 |
US8373953B2 (en) * | 2008-12-29 | 2013-02-12 | Freescale Semiconductor, Inc. | Distribution of electrostatic discharge (ESD) circuitry within an integrated circuit |
-
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-
2014
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06350082A (ja) * | 1993-06-02 | 1994-12-22 | Rohm Co Ltd | 入力保護回路およびic |
JP2002170929A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JP2004056087A (ja) * | 2002-05-29 | 2004-02-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
JP2007165800A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Rohm Co Ltd | 半導体チップ |
JP2008177491A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016063459A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 株式会社ソシオネクスト | 半導体集積回路装置 |
JPWO2016063459A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2017-08-03 | 株式会社ソシオネクスト | 半導体集積回路装置 |
US10186504B2 (en) | 2014-10-24 | 2019-01-22 | Socionext Inc. | Semiconductor integrated circuit device |
US10438939B2 (en) | 2014-10-24 | 2019-10-08 | Socionext Inc. | Semiconductor integrated circuit device |
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