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JP2004193601A - Semiconductor integrated circuit device and electronic card using it - Google Patents

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JP2004193601A JP2003402063A JP2003402063A JP2004193601A JP 2004193601 A JP2004193601 A JP 2004193601A JP 2003402063 A JP2003402063 A JP 2003402063A JP 2003402063 A JP2003402063 A JP 2003402063A JP 2004193601 A JP2004193601 A JP 2004193601A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device that can protect an integrated circuit from teardown even in the case that there is no ground connection or no connection to a power supply. <P>SOLUTION: Air bag equipment for a vehicle comprises a primary semiconductor region (PSUB) of a primary conduction type, a source/drain region (D) of a secondary conduction type formed in the primary semiconductor region (PSUB), a transistor (N1) with a gate electrode (G) formed through gate insulating film on a channel region between the source region and the drain region, an output terminal (PAD) electrically connected to the drain region (D) of the transistor, and a secondary semiconductor region (DN) of the secondary conduction type connected to the gate electrode of the transistor (N1). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

この発明は半導体集積回路装置及びそれを用いた電子カードに係わり、特に半導体集積回路装置自身への充電、及び半導体集積回路装置自身からの放電に起因した破壊対策に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and an electronic card using the same, and more particularly, to a measure against destruction caused by charging the semiconductor integrated circuit device itself and discharging from the semiconductor integrated circuit device itself.

半導体集積回路装置は、出力端子に印加された過大な電流から集積回路を保護するための保護回路や保護機能を持つ。この試験規格は、MIL(Military Standards)やEIAJ(Electronic Industries Association of Japan)により制定されている。   The semiconductor integrated circuit device has a protection circuit and a protection function for protecting the integrated circuit from an excessive current applied to an output terminal. This test standard is established by MIL (Military Standards) and EIAJ (Electronic Industries Association of Japan).

半導体集積回路装置はそれ単体で使用されることはなく、通常、電子製品に組み込まれて使用される。このため、市場において半導体集積回路装置は常時接地点、もしくは電源に接続されている、と考えることができる。MILやEIAJによる試験規格では、ニードルを出力端子に接触させ、過大な電流を数十nsec〜数μsecという時間をかけて半導体集積回路装置に流す。この試験中、半導体集積回路装置は接地点や電源に接続された状態である。この状態で保護回路や保護機能は、半導体集積回路装置は過大な電流を接地点や電源に逃がし、集積回路を保護する。これにより、半導体集積回路装置は過大な電流が不慮に与えられても破壊し難くなり、半導体集積回路装置を組み込んでいる電子製品の信頼性や耐久性が向上する。   The semiconductor integrated circuit device is not used alone, but is usually used by being incorporated in an electronic product. Therefore, it can be considered that the semiconductor integrated circuit device is always connected to the ground point or the power supply in the market. In the test standard according to MIL or EIAJ, a needle is brought into contact with an output terminal, and an excessive current is caused to flow through the semiconductor integrated circuit device over a period of several tens of nsec to several μsec. During this test, the semiconductor integrated circuit device is connected to a ground point and a power supply. In this state, the protection circuit and the protection function allow the semiconductor integrated circuit device to release an excessive current to the ground point and the power supply, thereby protecting the integrated circuit. This makes it difficult for the semiconductor integrated circuit device to be broken even when an excessive current is accidentally applied, and improves the reliability and durability of an electronic product incorporating the semiconductor integrated circuit device.

近時、半導体集積回路装置の応用は電子製品ばかりでなく、様々なメディア、例えば、記録メディア、情報メディアにも広がりを見せてきた。従来の記録メディア、情報メディアは、磁気カード、磁気ディスクであり、情報を磁気によって記憶する。この磁気記憶部分を、不揮発性半導体記憶装置により置換する。これにより、磁気カード、磁気ディスクに比較して、情報記憶量、情報保持性、情報機密性等を向上させることが可能になる。このような記録メディアの例は、メモリカード、ICカードと呼ばれ、市場に広く出まわっている。メモリカードを紹介した文献としては、例えば、非特許文献1がある。本明細書では、これら半導体集積回路装置を利用したあらゆる記録メディア、情報メディアを電子カードと呼ぶ。
Shigeo Araki, “The Memory Stick”, http://www.ece.umd.edu/courses/enee759m.S2002/papers/araki2000-micro20-4.pdf pp40-46.
Recently, applications of semiconductor integrated circuit devices have been spreading not only to electronic products but also to various media such as recording media and information media. Conventional recording media and information media are magnetic cards and magnetic disks, and magnetically store information. This magnetic storage part is replaced by a nonvolatile semiconductor storage device. This makes it possible to improve the information storage amount, information retention, information confidentiality, and the like, as compared with magnetic cards and magnetic disks. Examples of such a recording medium are called a memory card and an IC card, and are widely used in the market. As a document that introduces a memory card, there is, for example, Non-Patent Document 1. In this specification, any recording media and information media using these semiconductor integrated circuit devices are referred to as electronic cards.
Shigeo Araki, “The Memory Stick”, http://www.ece.umd.edu/courses/enee759m.S2002/papers/araki2000-micro20-4.pdf pp40-46.

電子カードは、磁気カード、磁気ディスクと同様に、常に電子製品に組み込まれて使用されるものではない。人間によって持ち運ばれ、あるいは携帯されるものである。つまり、電子カード内の半導体集積回路装置は、電気的に接地点や電源に接続されていない状態が多い。接地点や電源に未接続のまま、半導体集積回路装置が過酷な環境に遭遇すると、過大な電流を接地点や電源に逃がすという従来の保護回路や保護機能では、集積回路を十分に保護できなくなる可能性がでてきた。   Electronic cards, like magnetic cards and magnetic disks, are not always incorporated into electronic products for use. It is carried or carried by humans. That is, the semiconductor integrated circuit device in the electronic card is often not electrically connected to the ground point or the power supply. When a semiconductor integrated circuit device encounters a severe environment without being connected to a ground point or a power supply, the conventional protection circuit or protection function that releases excessive current to the ground point or the power supply cannot sufficiently protect the integrated circuit. Possibilities are emerging.

この発明は上記事情に鑑み為されたもので、その目的は、集積回路が接地点や電源に未接続の状態でも、この集積回路を破壊から保護することが可能な半導体集積回路装置及びそれを用いた電子カードを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of protecting an integrated circuit from destruction even when the integrated circuit is not connected to a ground point or a power supply, and a semiconductor integrated circuit device. It is to provide an electronic card used.

上記目的を達成するために、この発明の第1態様に係る半導体集積回路装置及び電子カードは、第1導電型の半導体領域と、前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記ソース/ドレイン領域に隣接して前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型の半導体領域とを具備することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit device and an electronic card according to a first aspect of the present invention are formed in a semiconductor region of a first conductivity type, and formed in the semiconductor region of the first conductivity type and connected to an output terminal. A first insulated gate field effect transistor having a second conductivity type source / drain region, and an insulated gate electric field formed in the first conductivity type semiconductor region adjacent to the source / drain region. A second conductivity type semiconductor region connected to the gate of the effect transistor.

この発明の第2態様に係る半導体集積回路装置及び電子カードは、第1導電型の半導体領域と、前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記第1導電型の半導体領域をアノード及びカソードの一方とし、前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるアノード及びカソードの他方を持つダイオードとを具備する。そして、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記アノード及びカソードの他方までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短いことを特徴とする。   A semiconductor integrated circuit device and an electronic card according to a second aspect of the present invention include a semiconductor region of a first conductivity type and a source of a second conductivity type formed in the semiconductor region of the first conductivity type and connected to an output terminal. And a first insulated gate field effect transistor having a drain region and a second conductivity type source formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. And a second insulated gate field effect transistor having a first / second drain region and a first insulated gate field effect transistor for driving the first insulated gate field effect transistor. And a diode having the other of an anode and a cathode connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. To. The distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the other of the anode and the cathode is equal to the distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the second. Wherein the distance to the source / drain region of the insulated gate field effect transistor is shorter.

この発明の第3態様に係る半導体集積回路装置及び電子カードは、第1導電型の半導体領域と、前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記第1導電型の半導体領域に形成され、自身のゲートに短絡されるソース/ドレイン領域と、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるソース/ドレイン領域とを持つ第3の絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを具備する。そして、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第3の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるソース/ドレイン領域までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短いことを特徴とする。   A semiconductor integrated circuit device and an electronic card according to a third aspect of the present invention include a semiconductor region of a first conductivity type and a source of a second conductivity type formed in the semiconductor region of the first conductivity type and connected to an output terminal. And a first insulated gate field effect transistor having a drain region and a second conductivity type source formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. And a second insulated-gate field-effect transistor having a drain / region and driving the first insulated-gate field-effect transistor; and a source formed in the first-conductivity-type semiconductor region and short-circuited to its own gate. / Drain region and a source / drain region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. ; And a register. And a source / drain region connected from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to a gate of the first insulated gate field effect transistor of the third insulated gate field effect transistor A distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the source / drain region of the second insulated gate field effect transistor.

この発明の第4態様に係る半導体集積回路装置及び電子カードは、第1導電型の半導体領域と、前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、前記第1導電型の半導体領域をベースとし、このベースに短絡されるエミッタ/コレクタ領域と、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるエミッタ/コレクタ領域とを持つバイポーラトランジスタとを具備する。そして、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記バイポーラトランジスタの前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるエミッタ/コレクタ領域までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短いことを特徴とする。   A semiconductor integrated circuit device and an electronic card according to a fourth aspect of the present invention include a semiconductor region of a first conductivity type and a source of a second conductivity type formed in the semiconductor region of the first conductivity type and connected to an output terminal. And a first insulated gate field effect transistor having a drain region and a second conductivity type source formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. And a second insulated gate field effect transistor having a drain region and driving the first insulated gate field effect transistor; and an emitter / short-circuited to the base based on the first conductivity type semiconductor region. A bipolar transistor having a collector region and an emitter / collector region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. To. The distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the emitter / collector region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor of the bipolar transistor is equal to the distance The distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the source / drain region of the second insulated gate field effect transistor may be shorter.

この発明によれば、集積回路が接地点や電源に未接続の状態でも、この集積回路を破壊から保護することが可能な半導体集積回路装置及びそれを用いた電子カードを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device capable of protecting the integrated circuit from destruction even when the integrated circuit is not connected to a ground point or a power supply, and an electronic card using the same.

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings.

実施形態の説明に先立ち、半導体集積回路装置が接地点や電源に未接続の状態で想定される、不測の事態を説明する。   Prior to the description of the embodiment, an unexpected situation assumed when the semiconductor integrated circuit device is not connected to a ground point or a power supply will be described.

図1A、図1Bは不測の事態の一例を説明するための図である。   1A and 1B are diagrams for explaining an example of an unexpected situation.

図1Aに示すように、電子カード1は、接地された導体(CONDUCTOR)上に置かれている。電子カード1内の半導体集積回路装置チップ2は接地点や電源に未接続である。このような状態の電子カード1に、例えば、“正”に帯電した帯電体、例えば、指先が近づいてきたとする。指先と電子カード1との間の距離が、ある距離になると、図1Bに示すように、指先と電子カード1との間に気中放電(Aerial Discharge)が起こる。この結果、電子カード1及び又はチップ2が充電され、“正”に帯電する。   As shown in FIG. 1A, the electronic card 1 is placed on a grounded conductor (CONDUCTOR). The semiconductor integrated circuit device chip 2 in the electronic card 1 is not connected to a ground point or a power supply. It is assumed that, for example, a positively charged body, for example, a fingertip approaches the electronic card 1 in such a state. When the distance between the fingertip and the electronic card 1 becomes a certain distance, an aerial discharge occurs between the fingertip and the electronic card 1 as shown in FIG. 1B. As a result, the electronic card 1 and / or the chip 2 are charged and charged “positively”.

図2A、図2Bは不測の事態の他例を説明するための図である。   2A and 2B are diagrams for explaining another example of the unexpected situation.

また、図2Aに示すように、電子カード1が、例えば、“正”に帯電していたとする。この電子カード1を、例えば、接地された導体(CONDUCTOR)上に落としてしまったとする。電子カード1内のチップ2は図1A、図1Bと同様に接地点や電源に未接続である。この場合にも、電子カード1と接地された導体との間の距離が、ある距離になると、電子カード1と接地された導体との間に気中放電が起こる。この結果、図1A、図1Bに示した状況とは反対に、電子カード1が放電する。   Further, as shown in FIG. 2A, it is assumed that the electronic card 1 is, for example, positively charged. It is assumed that the electronic card 1 is dropped on, for example, a grounded conductor (CONDUCTOR). The chip 2 in the electronic card 1 is not connected to a ground point or a power source as in FIGS. 1A and 1B. Also in this case, when the distance between the electronic card 1 and the grounded conductor reaches a certain distance, air discharge occurs between the electronic card 1 and the grounded conductor. As a result, the electronic card 1 is discharged, contrary to the situation shown in FIGS. 1A and 1B.

上記事態はチップ2が接地点や電源に未接続である以上、過大な電流を接地点や電源に逃がすという保護回路や保護機能を用いて集積回路を保護することには限界がある。例えば、MILやEIAJによる試験規格はニードルを出力端子に接触させ、数十nsec〜数μsecという時間をかけて過大な電流を半導体集積回路装置に流す。そのような規格を満足するために、保護回路や保護機能は数十nsec〜数μsecという時間をかけて過大な電流を接地点や電源に逃がす。図3Aに、ニードルを出力端子に接触させた場合の電流Iと時間tとの関係を示す。   In the above situation, as long as the chip 2 is not connected to the ground point or the power supply, there is a limit in protecting the integrated circuit by using a protection circuit or a protection function of releasing an excessive current to the ground point or the power supply. For example, in a test standard according to MIL or EIAJ, a needle is brought into contact with an output terminal, and an excessive current flows through the semiconductor integrated circuit device over a period of several tens of nsec to several μsec. In order to satisfy such a standard, the protection circuit and the protection function release an excessive current to the ground point and the power supply over a period of several tens of nanoseconds to several microseconds. FIG. 3A shows the relationship between the current I and the time t when the needle is brought into contact with the output terminal.

しかし、上記事態は、チップ2が接地点や電源に未接続のまま、過大な電圧が電子カード1及び/又はチップ2に与えられ、その結果、電子カード1自身及び/又はチップ2と帯電体、もしくは接地点との間に気中放電が起こるものである。このような気中放電は、数nsec以下、一般的には1nsec以下で終息すると考えられ、MILやEIAJによる試験時間よりもはるかに短い。しかも、その電圧は、過大な電流が流れる場合に比較してはるかに高い。図3Bに、気中放電が起こった場合の電圧Vと時間tとの関係を示す。図3Bには、比較のために、ニードルを出力端子に接触させた場合の電圧Vと時間tとの関係を点線で示しておく。このような不測の事態は、MILやEIAJの試験規格を満足する保護回路や保護機能のみで克服することは難しい。   However, the above situation occurs when an excessive voltage is applied to the electronic card 1 and / or the chip 2 while the chip 2 is not connected to the ground point or the power supply, and as a result, the electronic card 1 itself and / or the chip 2 Or, an air discharge occurs between the contact point and the ground point. Such aerial discharge is considered to end in a few nsec or less, generally 1 nsec or less, and is much shorter than the test time by MIL or EIAJ. Moreover, the voltage is much higher than when an excessive current flows. FIG. 3B shows the relationship between voltage V and time t when air discharge occurs. FIG. 3B shows the relationship between the voltage V and the time t when the needle is brought into contact with the output terminal by a dotted line for comparison. It is difficult to overcome such an unexpected situation only with a protection circuit or a protection function that satisfies the MIL or EIAJ test standard.

図4A、図4Bはこの発明の参考例に係る半導体集積回路装置を示す回路図である。   4A and 4B are circuit diagrams showing a semiconductor integrated circuit device according to a reference example of the present invention.

図4A、図4Bはチップ2の出力回路の部分を示しており、かつチップ2が接地点GND及び電源VCCに接続されている状態を示している。この出力回路は、過大な電流が出力端子PADに流れたとき、次のようにして、集積回路を保護する。   4A and 4B show an output circuit portion of the chip 2 and show a state in which the chip 2 is connected to the ground point GND and the power supply VCC. This output circuit protects the integrated circuit when an excessive current flows to the output terminal PAD as follows.

まず、図4Aに示すように、正の電位が与えられたニードル17を出力端子PADに接触させ、出力回路のNチャネル型MOSFET N1のドレインD、及びPチャネル型MOSFET P1のドレインDに向かって過大な電流Iを流す。この場合、トランジスタP1のドレインと、このドレインが形成されているN型ウェル(又はN型半導体基板)とのPN接合が順方向バイアスされ、過大な電流Iは電源VCCに流れる。   First, as shown in FIG. 4A, the needle 17 to which a positive potential is applied is brought into contact with the output terminal PAD, and is directed toward the drain D of the N-channel MOSFET N1 and the drain D of the P-channel MOSFET P1 of the output circuit. An excessive current I flows. In this case, the PN junction between the drain of the transistor P1 and the N-type well (or N-type semiconductor substrate) where the drain is formed is forward-biased, and an excessive current I flows to the power supply VCC.

反対に、負の電位が与えられたニードル17を出力端子PADに接触させる。この場合、図4Bに示すように、トランジスタN1のドレインDとこのドレインが形成されているP型半導体基板(又はP型ウェル)とのPN接合が順方向バイアスされ、過大な電流Iは接地点VSSから出力端子PADに流れる。   Conversely, the needle 17 to which a negative potential is applied is brought into contact with the output terminal PAD. In this case, as shown in FIG. 4B, the PN junction between the drain D of the transistor N1 and the P-type semiconductor substrate (or P-type well) on which this drain is formed is forward-biased, and the excessive current I is applied to the ground point. It flows from VSS to the output terminal PAD.

このようにして参考例に係る半導体集積回路装置は、MILやEIAJの試験規格を満たし、集積回路を過大な電流Iから保護する。   Thus, the semiconductor integrated circuit device according to the reference example satisfies the MIL and EIAJ test standards and protects the integrated circuit from excessive current I.

しかし、図5A、図5Bに示すように、チップ2が接地点GND及び電源VCCに未接続の場合、次のような破壊モードがあることが、本件発明者により見出された。   However, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the chip 2 is not connected to the ground point GND and the power supply VCC, the present inventor has found that the following destruction mode exists.

図5A、図5Bに示すように、チップ2が何らかの原因で正に帯電している、と仮定する。正に帯電したチップ2の出力端子PADに、接地したニードル17を近づける。すると、出力端子PADとニードル17との間に気中放電が起こる(1)。これにより、トランジスタN1のドレインDの電位が低下し、P型半導体基板Psubが順バイアスされ、ドレインDとP型半導体基板との間に電流が流れる。この結果、ドレインDの周囲の基板電位が低下する(2)。この電位低下は、接地点GNDに接続される配線(接地線GND)を介して基板内部に広がっていく(3)。接地線GNDは、抵抗RGNDを持つためである。この電位低下は、やがてトランジスタN1を駆動する駆動回路に達する。駆動回路にはNチャネル型MOSトランジスタN2が含まれている。電位低下がトランジスタN2のドレインDの周囲に達すると、このドレインDとP型半導体基板とがブレークダウンする(4)。トランジスタN2のドレインDはトランジスタのN1のゲートに接続されている。このため、トランジスタN1のゲートが放電され、トランジスタN1のゲートの電位が低下する(5)。   Assume that the chip 2 is positively charged for some reason as shown in FIGS. 5A and 5B. The grounded needle 17 is brought close to the output terminal PAD of the positively charged chip 2. Then, air discharge occurs between the output terminal PAD and the needle 17 (1). As a result, the potential of the drain D of the transistor N1 decreases, the P-type semiconductor substrate Psub is forward-biased, and a current flows between the drain D and the P-type semiconductor substrate. As a result, the substrate potential around the drain D decreases (2). This potential drop spreads inside the substrate via a wiring (ground line GND) connected to the ground point GND (3). This is because the ground line GND has the resistance RGND. This potential drop eventually reaches the drive circuit that drives the transistor N1. The drive circuit includes an N-channel MOS transistor N2. When the potential drop reaches around the drain D of the transistor N2, the drain D and the P-type semiconductor substrate break down (4). The drain D of the transistor N2 is connected to the gate of the transistor N1. Therefore, the gate of the transistor N1 is discharged, and the potential of the gate of the transistor N1 decreases (5).

この際、トランジスタN1のドレインDの電位低下と、そのゲートの電位低下との間には時間差が生ずる。この原因は、接地線GNDに抵抗RGNDが存在し、かつトランジスタN2のドレインとトランジスタN1のゲートとを接続する配線にも抵抗RNが存在するためである。このため、ゲートの電位低下が遅れ、トランジスタN1のドレインDと、そのゲートGに図5Bに示すように電位差Aが一時的に生じる。トランジスタN1のゲート絶縁膜は、電位差Aに耐え得ることが必要となるが、気中放電の場合の電位差は数千Vに達すると見込まれ、破壊は避けられない。   At this time, there is a time difference between the decrease in the potential of the drain D of the transistor N1 and the decrease in the potential of its gate. This is because the resistance RGND exists in the ground line GND, and the resistance RN also exists in the wiring connecting the drain of the transistor N2 and the gate of the transistor N1. As a result, the potential drop of the gate is delayed, and a potential difference A is temporarily generated between the drain D of the transistor N1 and the gate G thereof as shown in FIG. 5B. The gate insulating film of the transistor N1 needs to be able to withstand the potential difference A, but the potential difference in the case of air discharge is expected to reach several thousand volts, and destruction is inevitable.

このようにして、チップ2が接地点GND及び電源VCCに未接続の場合に、不測の事態が発生すると、集積回路が破壊されてしまう。   In this way, if the chip 2 is not connected to the ground point GND and the power supply VCC, and an unexpected event occurs, the integrated circuit is destroyed.

以下、上記不測の事態を克服することが可能な半導体集積回路装置を、この発明の第1実施形態〜第4実施形態として説明する。   Hereinafter, semiconductor integrated circuit devices capable of overcoming the unexpected situation will be described as first to fourth embodiments of the present invention.

(第1実施形態)
図6Aはこの発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置を示す回路図である。
(1st Embodiment)
FIG. 6A is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

図6Aに示すように、第1実施形態に係る半導体集積回路装置は出力回路である。この出力回路は、出力端子PADを駆動する出力バッファ21と、出力バッファ21を、集積回路内部からの信号に基づき駆動する駆動回路22とを含む。   As shown in FIG. 6A, the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment is an output circuit. This output circuit includes an output buffer 21 that drives the output terminal PAD, and a drive circuit 22 that drives the output buffer 21 based on a signal from inside the integrated circuit.

出力バッファ21は、ドレインを出力端子PADに接続し、ソース及びバックゲートを接地点GNDに接続したNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタN1と、ドレインを出力端子PADに接続し、ソース及びバックゲートを電源VCCに接続したPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタP1とを含む。絶縁ゲート型電界効果トランジスタの一例はMOSFETである。トランジスタP1のゲート、及びトランジスタN1のゲートはそれぞれ駆動回路22に接続されている。   The output buffer 21 has an N-channel insulated gate field effect transistor N1 having a drain connected to the output terminal PAD, a source and a back gate connected to the ground point GND, a drain connected to the output terminal PAD, and a source and a back gate. And a P-channel insulated gate field effect transistor P1 connected to the power supply VCC. An example of an insulated gate field effect transistor is a MOSFET. The gate of the transistor P1 and the gate of the transistor N1 are connected to the drive circuit 22, respectively.

駆動回路22は、ドレインをトランジスタN1のゲートに接続し、ソース及びバックゲートを接地点GNDに接続したNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタN2、及びドレインをトランジスタN1のゲートに接続し、ソース及びバックゲートを電源VCCに接続したPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタP2を含む。トランジスタN2、P2は、図示せぬ内部の集積回路からの信号に基づき、出力バッファ21のトランジスタN1を駆動する。   The drive circuit 22 has an N-channel insulated gate field effect transistor N2 having a drain connected to the gate of the transistor N1, a source and a back gate connected to the ground GND, and a drain connected to the gate of the transistor N1, and a source and a back. Includes a P-channel insulated gate field effect transistor P2 whose gate is connected to power supply VCC. The transistors N2 and P2 drive the transistor N1 of the output buffer 21 based on a signal from an internal integrated circuit (not shown).

また、駆動回路22は、ドレインをトランジスタP1のゲートに接続し、ソース及びバックゲートを接地点GNDに接続したNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタN3、及びドレインをトランジスタP2のゲートに接続し、ソース及びバックゲートを電源VCCに接続したPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタP3を含む。トランジスタN3、P3も、トランジスタN2、P2と同様に、図示せぬ内部の集積回路からの信号に基づき、出力バッファ21のトランジスタP1を駆動する。   The drive circuit 22 has an N-channel insulated gate field effect transistor N3 having a drain connected to the gate of the transistor P1, a source and a back gate connected to the ground point GND, and a drain connected to the gate of the transistor P2. And a P-channel insulated gate field effect transistor P3 having a back gate connected to the power supply VCC. Similarly to the transistors N2 and P2, the transistors N3 and P3 drive the transistor P1 of the output buffer 21 based on a signal from an internal integrated circuit (not shown).

さらに本実施形態に係る出力回路は、カソードをトランジスタN1のゲートに接続し、アノードを接地点GNDに接続したダイオードDNと、アノードをトランジスタP1のゲートに接続し、カソードを電源VCCに接続したダイオードDPとを備える。ダイオードDNのカソードはトランジスタN1のドレインに隣接して形成され、ダイオードDPのアノードはトランジスタP2のドレインに隣接して形成される。そのパターン平面の一例を、図6Bに示す。   Further, the output circuit according to the present embodiment includes a diode DN having a cathode connected to the gate of the transistor N1, an anode connected to the ground GND, a diode connected to the anode of the transistor P1, and a cathode connected to the power supply VCC. DP. The cathode of the diode DN is formed adjacent to the drain of the transistor N1, and the anode of the diode DP is formed adjacent to the drain of the transistor P2. FIG. 6B shows an example of the pattern plane.

図6Bに示すように、一例に係るパターン平面では、トランジスタN1、P1、出力端子PADが、接地線GNDと電源線VCCとの間の領域に配置される。接地線GND及び電源線VCCは、例えば、第2層メタルで形成される。出力端子PADは、トランジスタN1とP1との間に配置される。ダイオードDNのカソードは、例えば、接地線GND下のP型半導体基板Psubに形成され、第2層メタルよりも基板側にある第1層メタルにより、トランジスタN1のゲートに接続される。同様に、ダイオードDPのアノードは、例えば、電源線VCC下のN型ウェルNwellに形成され、第1層メタルにより、トランジスタP1のゲートに接続される。トランジスタN2、P2、N3、P3は、特に図示しないが、トランジスタN1、P1が配置される領域以外の領域に配置される。これにより、トランジスタN1のドレインからダイオードDNのカソードまでの距離は、トランジスタN1のドレインからトランジスタN2のドレインまでの距離よりも短くなる。同様に、トランジスタP1のドレインからダイオードDPのアノードまでの距離は、トランジスタP1のドレインからトランジスタP3のドレインまでの距離よりも短くなる。   As shown in FIG. 6B, in the pattern plane according to the example, the transistors N1 and P1 and the output terminal PAD are arranged in a region between the ground line GND and the power supply line VCC. The ground line GND and the power supply line VCC are formed, for example, of a second layer metal. Output terminal PAD is arranged between transistors N1 and P1. The cathode of the diode DN is formed, for example, on the P-type semiconductor substrate Psub below the ground line GND, and is connected to the gate of the transistor N1 by a first layer metal closer to the substrate than the second layer metal. Similarly, the anode of the diode DP is formed in, for example, an N-type well Nwell below the power supply line VCC, and is connected to the gate of the transistor P1 by a first layer metal. Although not shown, the transistors N2, P2, N3, and P3 are arranged in regions other than the region where the transistors N1 and P1 are arranged. As a result, the distance from the drain of the transistor N1 to the cathode of the diode DN is shorter than the distance from the drain of the transistor N1 to the drain of the transistor N2. Similarly, the distance from the drain of the transistor P1 to the anode of the diode DP is shorter than the distance from the drain of the transistor P1 to the drain of the transistor P3.

このようなダイオードDN、DPを備えることにより、上記不測の事態を克服することが可能となる。以下、これにつき、詳細に説明する。   By providing such diodes DN and DP, it is possible to overcome the unexpected situation. Hereinafter, this will be described in detail.

図7A、図7Bはそれぞれ、この発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置の保護動作の一例を示す図である。本一例は、チップ2が正に帯電している場合を想定する。   7A and 7B are diagrams illustrating an example of the protection operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. In this example, it is assumed that the chip 2 is positively charged.

図7A、図7Bに示すように、正に帯電したチップ2の出力端子PADに、接地したニードル17を近づけ、出力端子PADとニードル17との間に気中放電を起こす(1)。トランジスタN1のドレインDの電位が低下し、ドレインDとP型半導体基板Psubが順バイアスされ、ドレインDとP型半導体基板との間に電流が流れ、ドレインDの周囲の基板電位が低下する(2)。この基板電位の低下に伴い、基板Psubをアノードとし、ドレインDに隣接して形成されたN型半導体領域N+をカソードとするダイオードDNがブレークダウンする(3)。これにより、トランジスタN1のゲート電位が低下する。このブレークダウンはダイオードDNの逆方向のリバース電圧、一般には約15Vの電位差が生じた後に起こるが、上述した通り、気中放電による電圧は数千Vに及ぶ。このため、ブレークダウンは瞬時に起きる。また、カソードは、トランジスタN1のドレインに隣接して形成されているために、トランジスタN1からカソードまでの距離は十分に小さい。このため、参考例に比較して、トランジスタN1のドレインの電位低下と、そのゲートの電位低下との間の時間差を、より短くすることができる。この結果、トランジスタN1のドレインDとそのゲートGとの間に電位差が、事実上生じない、と考えることができる。よって、チップ2が接地点GND及び電源VCCに未接続の状態で、チップ2が気中放電した場合でも、トランジスタN1のゲート絶縁膜が破壊されることはなく、集積回路を保護することができる。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the grounded needle 17 is brought close to the output terminal PAD of the positively charged chip 2 to cause air discharge between the output terminal PAD and the needle 17 (1). The potential of the drain D of the transistor N1 decreases, the drain D and the P-type semiconductor substrate Psub are forward biased, a current flows between the drain D and the P-type semiconductor substrate, and the substrate potential around the drain D decreases ( 2). With the decrease in the substrate potential, the diode DN having the substrate Psub as an anode and the N-type semiconductor region N + formed adjacent to the drain D as a cathode breaks down (3). As a result, the gate potential of the transistor N1 decreases. This breakdown occurs after a reverse voltage in the reverse direction of the diode DN, generally a potential difference of about 15 V, but as described above, the voltage due to air discharge reaches several thousand volts. Therefore, breakdown occurs instantaneously. Further, since the cathode is formed adjacent to the drain of the transistor N1, the distance from the transistor N1 to the cathode is sufficiently small. Therefore, as compared with the reference example, the time difference between the decrease in the potential of the drain of the transistor N1 and the decrease in the potential of the gate of the transistor N1 can be further reduced. As a result, it can be considered that there is practically no potential difference between the drain D of the transistor N1 and its gate G. Therefore, even when the chip 2 is discharged in the air while the chip 2 is not connected to the ground point GND and the power supply VCC, the gate insulating film of the transistor N1 is not broken and the integrated circuit can be protected. .

図8A、図8Bはそれぞれこの発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置の保護動作の他例を示す図である。本他例は、チップ2に、正に帯電した帯電体が近づいた場合を想定する。   8A and 8B are diagrams showing another example of the protection operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. In this other example, it is assumed that a positively charged member approaches the chip 2.

図8A、図8Bに示すように、チップ2の出力端子PADに、正に帯電したニードル17を近づけ、出力端子PADとニードル17との間に気中放電を起こす(1)。トランジスタP1のドレインDの電位が上昇し、ドレインDとN型ウェルNwellが順バイアスされ、ドレインDとN型ウェルとの間に電流が流れ、ドレインDの周囲のウェル電位が上昇する(2)。このウェル電位の上昇に伴い、ウェルNwellをカソードとし、ドレインDに隣接して形成されたP型半導体領域P+をアノードとするダイオードDPがブレークダウンする(3)。これにより、トランジスタP1のゲート電位が上昇する。このように、図7A、図7Bとは逆の保護動作により、チップ2が接地点GND及び電源VCCに未接続の状態で、チップに向かって気中放電が起こった場合でも、トランジスタP1のゲート絶縁膜が破壊されることはなく、集積回路を保護することができる。   As shown in FIGS. 8A and 8B, a positively charged needle 17 is brought close to the output terminal PAD of the chip 2 to cause air discharge between the output terminal PAD and the needle 17 (1). The potential of the drain D of the transistor P1 rises, the drain D and the N-type well Nwell are forward-biased, a current flows between the drain D and the N-type well, and the well potential around the drain D rises (2). . With the rise of the well potential, the diode DP having the well Nwell as a cathode and the P-type semiconductor region P + formed adjacent to the drain D as an anode breaks down (3). As a result, the gate potential of the transistor P1 increases. 7A and 7B, even if air discharge occurs toward the chip 2 while the chip 2 is not connected to the ground point GND and the power supply VCC, the gate of the transistor P1 is protected. The insulating film is not destroyed and the integrated circuit can be protected.

MILやEIAJの試験規格については、参考例に係る半導体集積回路装置と同様の保護動作により満足することができる。   The MIL and EIAJ test standards can be satisfied by the same protection operation as the semiconductor integrated circuit device according to the reference example.

なお、本実施形態においては、ダイオードをPN接合ダイオードとしたが、PN接合ダイオード以外のダイオードを使用することもできる。   In the present embodiment, the diode is a PN junction diode, but a diode other than a PN junction diode can be used.

(第2実施形態)
図9は、この発明の第2実施形態に係る半導体集積回路装置を示す回路図である。
(2nd Embodiment)
FIG. 9 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

図9に示すように、本第2実施形態は、第1実施形態で説明したダイオードDN、DPをそれぞれ、絶縁ゲート型電界効果トランジスタNFET、PFETに置き換えたものである。絶縁ゲート型電界効果トランジスタの例は、例えば、MOSFETである。気中放電によりチップ2が放電されたり、充電されたりするメカニズムは第1実施形態と同じである。本例は、MOSFETのチャネル部のサーフェースブレークダウン特性を利用することで、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the diodes DN and DP described in the first embodiment are replaced with insulated gate field effect transistors NFET and PFET, respectively. An example of the insulated gate field effect transistor is, for example, a MOSFET. The mechanism by which the chip 2 is discharged or charged by air discharge is the same as in the first embodiment. In this example, the same effect as in the first embodiment can be obtained by utilizing the surface breakdown characteristics of the channel portion of the MOSFET.

サーフェースブレークダウンは、PN接合のブレークダウンよりも低い電圧で起こる。第2実施形態によれば、第1実施形態に比較して、保護マージンのうち、特に、電圧に関係した保護マージンが、さらに拡がる、という利点を得ることができる。   Surface breakdown occurs at a lower voltage than PN junction breakdown. According to the second embodiment, as compared with the first embodiment, it is possible to obtain an advantage that, among the protection margins, in particular, the protection margin related to the voltage is further expanded.

(第3実施形態)
図10は、この発明の第3実施形態に係る半導体集積回路装置を示す回路図である。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention.

図10に示すように、本第3実施形態は、第1実施形態で説明したダイオードDN、DPをそれぞれ、バイポーラトランジスタQNPN、QPNPに置き換えたものである。本実施形態においても、気中放電によりチップ2が放電されたり、充電されたりするメカニズムは第1実施形態と同じである。本例は、バイポーラトランジスタのパンチスルー特性を利用することで、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   As shown in FIG. 10, in the third embodiment, the diodes DN and DP described in the first embodiment are replaced with bipolar transistors QNPN and QPNP, respectively. Also in this embodiment, the mechanism by which the chip 2 is discharged or charged by air discharge is the same as in the first embodiment. In this example, the same effect as in the first embodiment can be obtained by utilizing the punch-through characteristics of the bipolar transistor.

第3実施形態では、バイポーラトランジスタQNPN、QPNPがオンするので、大電流を流すのに有利である。第3実施形態によれば、第1実施形態に比較して、保護マージンのうち、特に、電流に関係した保護マージンが、さらに拡がる、という利点を得ることができる。   In the third embodiment, since the bipolar transistors QNPN and QPNP are turned on, it is advantageous to flow a large current. According to the third embodiment, it is possible to obtain an advantage that, among the protection margins, in particular, the protection margin related to the current is further expanded as compared with the first embodiment.

(第4実施形態)
次に、第2実施形態に係る半導体集積回路装置のレイアウト例のいくつかを、それらの構造とともに、第4実施形態として説明する。
(Fourth embodiment)
Next, some layout examples of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment will be described together with their structures as a fourth embodiment.

(第1レイアウト例)
図11はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第1レイアウト例を示す平面図、図12は図11中の12−12線に沿う断面図、図13は図11中の13−13線に沿う断面図である。図14は図11に示す平面から、第1層メタル層及び第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図、図15は同じく第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図である。
(First layout example)
11 is a plan view showing a first layout example of a semiconductor integrated circuit device according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line 12-12 in FIG. 11, and FIG. It is sectional drawing which follows the -13 line. FIG. 14 is a plan view showing a state where the first metal layer and the second metal layer are removed from the plane shown in FIG. 11, and FIG. 15 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed.

図11〜図15に示すように、P型半導体基板(P-substrate)、例えば、P型シリコン基板100内には、N型ウェル(N-well)102が形成されている。N型ウェル102が形成されたP型シリコン基板100の表面領域内には、例えば、シリコン酸化膜からなる素子分離領域104が形成されている。本例において、素子分離領域104は、P型シリコン基板100に、活性領域106及び108を分離し、N型ウェル102上に、活性領域110及び112を分離する。活性領域106及び108は、P型シリコン基板100の表面を露呈させ、活性領域110及び112は、N型ウェル102の表面を露呈させる。第2実施形態において説明したトランジスタN1のN型ソース/ドレイン拡散層114は活性領域106に形成され、トランジスタP1のソース/ドレイン拡散層116は活性領域110に形成される。同様に第2実施形態において説明したトランジスタNFETのソース/ドレイン拡散層118は活性領域108に形成され、トランジスタPFETのソース/ドレイン拡散層120は活性領域112に形成される。   As shown in FIGS. 11 to 15, an N-type well (N-well) 102 is formed in a P-type semiconductor substrate (P-substrate), for example, a P-type silicon substrate 100. An element isolation region 104 made of, for example, a silicon oxide film is formed in a surface region of the P-type silicon substrate 100 in which the N-type well 102 is formed. In this example, the element isolation region 104 separates the active regions 106 and 108 on the P-type silicon substrate 100 and separates the active regions 110 and 112 on the N-type well 102. The active regions 106 and 108 expose the surface of the P-type silicon substrate 100, and the active regions 110 and 112 expose the surface of the N-type well 102. The N-type source / drain diffusion layer 114 of the transistor N1 described in the second embodiment is formed in the active region 106, and the source / drain diffusion layer 116 of the transistor P1 is formed in the active region 110. Similarly, the source / drain diffusion layer 118 of the transistor NFET described in the second embodiment is formed in the active region 108, and the source / drain diffusion layer 120 of the transistor PFET is formed in the active region 112.

活性領域106、108、110及び112上には、例えば、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜122が形成され、ゲート絶縁膜122上には、ゲート層124が形成されている。ゲート層124は、例えば、導電性ポリシリコン膜の、導電性ポリシリコン膜とシリサイド膜との積層構造膜、導電性ポリシリコン膜とメタル膜との積層構造膜、あるいはメタル膜からなる。本例において、ゲート層124は、トランジスタN1のゲート電極124-N1、トランジスタP1のゲート電極124-P1、トランジスタNFETのゲート電極124-NFET、トランジスタPFETのゲート電極124-PFETを含む。さらに、ゲート電極124-N1の平面形状はU字型であり、トランジスタN1は、電源線VCCと出力端子PADとの間に並列接続された2個のトランジスタを含む構造である。トランジスタN1が並列接続された2個のトランジスタを含むことで、トランジスタN1が1個のトランジスタである場合に比較し、トランジスタN1のチャネル幅が拡大される。チャネル幅を拡大することによって、出力端子PADを駆動するために必要な駆動能力が得られる。なお、ゲート電極P1も、ゲートパターン-N1と同様な平面形状を有しており、トランジスタP1も、トランジスタN1と同様な工夫が為されている。   A gate insulating film 122 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the active regions 106, 108, 110, and 112, and a gate layer 124 is formed on the gate insulating film 122. The gate layer 124 is made of, for example, a conductive polysilicon film, a stacked structure film of a conductive polysilicon film and a silicide film, a stacked structure film of a conductive polysilicon film and a metal film, or a metal film. In this example, the gate layer 124 includes a gate electrode 124-N1 of the transistor N1, a gate electrode 124-P1 of the transistor P1, a gate electrode 124-NFET of the transistor NFET, and a gate electrode 124-PFET of the transistor PFET. Further, the planar shape of the gate electrode 124-N1 is U-shaped, and the transistor N1 has a structure including two transistors connected in parallel between the power supply line VCC and the output terminal PAD. Since the transistor N1 includes two transistors connected in parallel, the channel width of the transistor N1 is increased as compared with the case where the transistor N1 is a single transistor. By enlarging the channel width, the driving capability required to drive the output terminal PAD can be obtained. Note that the gate electrode P1 also has the same planar shape as the gate pattern -N1, and the transistor P1 has the same contrivance as the transistor N1.

素子分離領域104、活性領域106、108、110、112、ゲート電極124-N1、124-P1、124-NFET及び124-PFETが形成されたP型シリコン基板100上には、例えば、シリコン酸化膜からなる第1層層間絶縁膜126が形成されている。第1層層間絶縁膜126上には、第1層メタル層128が形成される。本例において、第1層メタル層128は、配線128-N及び配線128-Pを含む。配線128-Nは、駆動回路22のトランジスタN2もしくはP2から出力された信号を、トランジスタN1のゲート電極124-Nに伝え、配線128-Pは、駆動回路22のトランジスタN3もしくはP3から出力された信号を、トランジスタP1のゲート電極124-Pに伝える。   For example, a silicon oxide film is formed on the P-type silicon substrate 100 on which the element isolation region 104, the active regions 106, 108, 110, 112, the gate electrodes 124-N1, 124-P1, 124-NFET, and 124-PFET are formed. A first-layer interlayer insulating film 126 is formed. On the first interlayer insulating film 126, a first metal layer 128 is formed. In this example, the first metal layer 128 includes a wiring 128-N and a wiring 128-P. The wiring 128-N transmits a signal output from the transistor N2 or P2 of the driving circuit 22 to the gate electrode 124-N of the transistor N1, and the wiring 128-P is output from the transistor N3 or P3 of the driving circuit 22. The signal is transmitted to the gate electrode 124-P of the transistor P1.

配線128-Nは、第1層層間絶縁膜126に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ130を介して、トランジスタNFETのソース/ドレイン拡散層118のうち、ドレインに接続される。さらに、配線128-Nは、第1層層間絶縁膜126に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ132を介して、トランジスタN1のゲート電極124-N1に接続される。コンタクト孔、もしくはプラグ130は、配線128-Nの、駆動回路22の出力ノード(図示せず)、本例では、トランジスタN2及びトランジスタP2の共通出力ノード(図示せず)と、コンタクト孔、もしくはプラグ132との間の部分に形成される。これにより、トランジスタNFETのドレインは、駆動回路22の出力ノードと、トランジスタN1のゲート電極124-N1との間に接続され、上記実施形態において説明した保護効果を得ることができる。   The wiring 128-N is connected to a drain of the source / drain diffusion layer 118 of the transistor NFET via a contact hole formed in the first interlayer insulating film 126 or a plug 130. Further, the wiring 128-N is connected to the gate electrode 124-N1 of the transistor N1 via a contact hole or a plug 132 formed in the first interlayer insulating film 126. The contact hole or plug 130 is connected to an output node (not shown) of the drive circuit 22 of the wiring 128-N, in this example, a common output node (not shown) of the transistor N2 and the transistor P2, and a contact hole or It is formed in a portion between the plug 132. Thereby, the drain of the transistor NFET is connected between the output node of the drive circuit 22 and the gate electrode 124-N1 of the transistor N1, and the protection effect described in the above embodiment can be obtained.

同様に、配線128-Pは、第1層層間絶縁膜126に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ134を介して、トランジスタPFETのソース/ドレイン拡散層120のうち、ドレインに接続される。さらに、配線128-Pは、第1層層間絶縁膜126に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ136を介して、トランジスタP1のゲート電極124-P1に接続される。コンタクト孔、もしくはプラグ134は、配線128-Pの、駆動回路22の出力ノード(図示せず)、本例では、トランジスタN3及びトランジスタP3の共通出力ノード(図示せず)と、コンタクト孔、もしくはプラグ136との間の部分に形成される。これにより、上記実施形態において説明した保護効果が得られる。   Similarly, the wiring 128-P is connected to the drain of the source / drain diffusion layer 120 of the transistor PFET via a contact hole or a plug 134 formed in the first interlayer insulating film 126. Further, the wiring 128-P is connected to the gate electrode 124-P1 of the transistor P1 via a contact hole or a plug 136 formed in the first interlayer insulating film 126. The contact hole or plug 134 is connected to an output node (not shown) of the drive circuit 22 of the wiring 128-P, in this example, a common output node (not shown) of the transistor N3 and the transistor P3, It is formed in a portion between the plug 136 and the plug 136. Thereby, the protection effect described in the above embodiment can be obtained.

第1層メタル層128が形成された第1層層間絶縁膜126上には、例えば、シリコン酸化膜からなる第2層層間絶縁膜138が形成されている。第1層層間絶縁膜138上には、第2層メタル層140が形成される。本例において、第2層メタル層140は、配線140-GND、140-VCC及び配線140-PADを含む。配線140-GNDは、半導体集積回路装置チップ内の回路に対して、接地電位GNDを供給し、配線140-VCCは、半導体集積回路装置チップ内の回路に対して、電源電位VCCを供給する。配線140-PADは、出力バッファ21のトランジスタN1もしくはP1から出力された信号を、出力端子PADに伝える。   On the first interlayer insulating film 126 on which the first metal layer 128 is formed, a second interlayer insulating film 138 made of, for example, a silicon oxide film is formed. On the first interlayer insulating film 138, a second metal layer 140 is formed. In this example, the second metal layer 140 includes the wirings 140-GND, 140-VCC and the wirings 140-PAD. The wiring 140-GND supplies the ground potential GND to the circuits in the semiconductor integrated circuit device chip, and the wiring 140-VCC supplies the power supply potential VCC to the circuits in the semiconductor integrated circuit device chip. The wiring 140-PAD transmits a signal output from the transistor N1 or P1 of the output buffer 21 to the output terminal PAD.

配線140-GNDは、第1層層間絶縁膜126及び第2層層間絶縁膜138に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ142を介して、トランジスタNFETのソース/ドレイン拡散層118のうち、ソースに接続されるとともに、コンタクト孔、もしくはプラグ144を介して、トランジスタNFETの、ゲート電極124-NFETに接続される。トランジスタNFETのゲート電極124-NFETの電位及びソースの電位は、通電時、接地電位GNDとなり、オフとなる。通電時に、トランジスタNFETがオフする結果、通常動作時において、配線128-Nが接地電位に接続されることはなく、集積回路の誤動作は抑制される。さらに、配線140-GNDは、第1層層間絶縁膜126及び第2層層間絶縁膜138に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ146を介して、トランジスタN1のソース/ドレイン拡散層114のうち、ソースに接続される。   The wiring 140-GND is connected to a source of the source / drain diffusion layer 118 of the transistor NFET through a contact hole formed in the first interlayer insulating film 126 and the second interlayer insulating film 138 or a plug 142. At the same time, the transistor NFET is connected to the gate electrode 124-NFET of the transistor NFET via the contact hole or the plug 144. The potential of the gate electrode 124-NFET of the transistor NFET and the potential of the source become the ground potential GND when energized, and are turned off. As a result of turning off the transistor NFET during energization, the wiring 128-N is not connected to the ground potential during normal operation, and malfunction of the integrated circuit is suppressed. Further, the wiring 140-GND is connected to the source / drain diffusion layer 114 of the transistor N1 via a contact hole or a plug 146 formed in the first interlayer insulating film 126 and the second interlayer insulating film 138. Connected to.

配線140-VCCは、第1層層間絶縁膜126及び第2層層間絶縁膜138に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ148を介して、トランジスタPFETのソース/ドレイン拡散層120のうち、ソースに接続されるとともに、コンタクト孔、もしくはプラグ150を介して、トランジスタPFETの、ゲート電極124-PFETに接続される。トランジスタPFETのゲート電極124-PFETの電位及びソースの電位は、通電時、電源電位VCCとなり、オフとなる。通電時に、トランジスタPFETがオフする結果、通常動作時において、配線128-Pが接地電位に接続されることはなく、集積回路の誤動作は抑制される。さらに、配線140-VCCは、第1層層間絶縁膜126及び第2層層間絶縁膜138に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ152を介して、トランジスタP1のソース/ドレイン拡散層116のうち、ソースに接続される。   The wiring 140-VCC is connected to the source of the source / drain diffusion layer 120 of the transistor PFET through a contact hole or a plug 148 formed in the first interlayer insulating film 126 and the second interlayer insulating film 138. At the same time, it is connected to the gate electrode 124-PFET of the transistor PFET via the contact hole or the plug 150. The potential of the gate electrode 124-PFET and the potential of the source of the transistor PFET become the power supply potential VCC when energized and are turned off. As a result of turning off the transistor PFET during energization, the wiring 128-P is not connected to the ground potential during normal operation, and malfunction of the integrated circuit is suppressed. Further, the wiring 140-VCC is connected to the source / drain diffusion layer 116 of the transistor P1 through a contact hole or a plug 152 formed in the first interlayer insulating film 126 and the second interlayer insulating film 138. Connected to.

配線140-PADは、第1層層間絶縁膜126及び第2層層間絶縁膜138に形成されたコンタクト孔、もしくはプラグ154を介して、トランジスタN1のソース/ドレイン拡散層114のうち、ドレインに接続されるとともに、トランジスタP1のソース/ドレイン拡散層116のうち、ドレインに接続される。配線140-PADの、コンタクト孔、もしくはプラグ154間には、パッド領域156が設けられている。パッド領域156の部分は、配線140-PADの、パッド領域156以外の部分よりも幅が広くされ、フリンジ状になっている。   The wiring 140-PAD is connected to the drain of the source / drain diffusion layer 114 of the transistor N1 via a contact hole or a plug 154 formed in the first interlayer insulating film 126 and the second interlayer insulating film 138. At the same time, it is connected to the drain of the source / drain diffusion layer 116 of the transistor P1. A pad region 156 is provided between the contact hole or the plug 154 of the wiring 140-PAD. The portion of the pad region 156 is wider than the portion of the wiring 140-PAD other than the pad region 156, and has a fringe shape.

第2層メタル140が形成された第2層層間絶縁膜138上には、例えば、シリコン酸化膜、もしくはシリコン窒化膜、もしくは絶縁性ポリイミド膜からなるパッシベーション膜158が形成されている。パッド領域156上に位置するパッシベーション膜158の部分には、開孔160が形成され、パッド領域156が露呈している。露呈した部分には、例えば、ボンディングパッド、もしくははんだボール電極等が形成され、出力端子PADとして機能する。   On the second interlayer insulating film 138 on which the second metal layer 140 is formed, a passivation film 158 made of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an insulating polyimide film is formed. An opening 160 is formed in a portion of the passivation film 158 located on the pad region 156, and the pad region 156 is exposed. For example, a bonding pad, a solder ball electrode, or the like is formed on the exposed portion, and functions as an output terminal PAD.

第1レイアウト例では、トランジスタN1のゲート電極124-N1と駆動回路22の出力ノード(図示せず)との間に、活性領域108を形成し、活性領域108に、トランジスタNFETを形成する(特に、図14参照)。さらに、トランジスタのNFETのドレインを、配線128-N1のうち、駆動回路22の出力ノードと、コンタクト孔、もしくはプラグ132との間の部分に接続する(特に、図15参照)。これにより、トランジスタNFETのドレインは、駆動回路22の出力ノードと、トランジスタN1のゲート電極124−N1との間に接続される。トランジスタPFETの配置及び構造についても、トランジスタNFETの配置及び構造と同様である。   In the first layout example, an active region 108 is formed between the gate electrode 124-N1 of the transistor N1 and an output node (not shown) of the drive circuit 22, and a transistor NFET is formed in the active region 108 (particularly, , FIG. 14). Further, the drain of the NFET of the transistor is connected to a portion of the wiring 128-N1 between the output node of the drive circuit 22 and the contact hole or the plug 132 (particularly, see FIG. 15). Thereby, the drain of the transistor NFET is connected between the output node of the drive circuit 22 and the gate electrode 124-N1 of the transistor N1. The arrangement and structure of the transistor PFET are the same as the arrangement and structure of the transistor NFET.

従って、第1レイアウト例によれば、上記実施形態で説明したように、チップ2が接地点GND及び電源VCCに未接続の状態で、チップ2に対して、あるいはチップ2から、例えば、気中放電が起こった場合でも、トランジスタN1のゲート絶縁膜122、及びトランジスタP1のゲート絶縁膜122それぞれを、破壊から保護することができる。   Therefore, according to the first layout example, as described in the above embodiment, the chip 2 is not connected to the ground point GND and the power supply VCC, and is connected to the chip 2 or from the chip 2, for example, in the air. Even when a discharge occurs, each of the gate insulating film 122 of the transistor N1 and the gate insulating film 122 of the transistor P1 can be protected from destruction.

(第2レイアウト例)
図16はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第2レイアウト例を示す平面図、図17は図16中の17−17線に沿う断面図である。図18は、図16に示す平面から、第1層メタル層及び第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図、図19は同じく第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図である。第2レイアウト例において、第1レイアウト例と同様の部分については、同様の参照符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Second layout example)
FIG. 16 is a plan view showing a second layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a sectional view taken along line 17-17 in FIG. FIG. 18 is a plan view showing a state where the first metal layer and the second metal layer are removed from the plane shown in FIG. 16, and FIG. 19 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed. . In the second layout example, the same parts as those in the first layout example are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.

第2レイアウト例が、第1レイアウト例に対して、特に、異なる部分は、トランジスタNFETを、トランジスタN1が形成される活性領域106に形成し、トランジスタPFETを、トランジスタP1が形成される活性領域110に形成したことにある。   The second layout example differs from the first layout example particularly in that the transistor NFET is formed in the active region 106 where the transistor N1 is formed, and the transistor PFET is formed in the active region 110 where the transistor P1 is formed. It was formed in.

さらに、第2レイアウト例では、トランジスタNFETのソース/ドレイン拡散層118のうち、ソースを、トランジスタN1のソースと共有させ、トランジスタPFETのソース/ドレイン拡散層120のうち、ソースを、トランジスタP1のソースと共有させる。共有されたソース/ドレイン拡散層には、それぞれ参照符号114/118、116/120を付す。   Further, in the second layout example, the source of the source / drain diffusion layer 118 of the transistor NFET is shared with the source of the transistor N1, and the source of the source / drain diffusion layer 120 of the transistor PFET is set to the source of the transistor P1. Share with. The shared source / drain diffusion layers are labeled 114/118 and 116/120, respectively.

さらに、トランジスタNFETのソース/ドレイン拡散層118のうち、ドレインを、コンタクト孔、もしくはプラグ130、配線128-Nを介して、コンタクト孔、もしくはプラグ132に接続する。第1レイアウト例では、コンタクト孔、もしくはプラグ130を、配線128-Nのうち、駆動回路22の出力ノード(図示せず)とコンタクト孔、もしくはプラグ132との間に形成したが、第2レイアウト例のように、ゲート電極124-N1に達するコンタクト孔、もしくはプラグ132を、配線128-Nのうち、駆動回路22の出力ノード(図示せず)と、トランジスタNFETのドレインに達するコンタクト孔、もしくはプラグ130との間に形成しても良い。トランジスタPFETも同様であり、ゲート電極124-P1に達するコンタクト孔、もしくはプラグ136を、配線128-Pのうち、駆動回路22の出力ノード(図示せず)と、トランジスタPFETのドレインに達するコンタクト孔、もしくはプラグ134との間に形成しても良い。   Further, the drain of the source / drain diffusion layer 118 of the transistor NFET is connected to the contact hole or the plug 132 via the contact hole or the plug 130 and the wiring 128-N. In the first layout example, the contact hole or plug 130 is formed between the output node (not shown) of the drive circuit 22 and the contact hole or plug 132 in the wiring 128-N. As in the example, the contact hole or plug 132 reaching the gate electrode 124-N1 is connected to the output hole (not shown) of the drive circuit 22 and the contact hole reaching the drain of the transistor NFET in the wiring 128-N. It may be formed between the plug 130. The same applies to the transistor PFET. A contact hole or a plug 136 reaching the gate electrode 124-P1 is connected to an output node (not shown) of the drive circuit 22 of the wiring 128-P and a contact hole reaching the drain of the transistor PFET. Or, it may be formed between the plug 134.

第2レイアウト例では、トランジスタNFET、PFETを、それぞれ活性領域106、110に形成する(特に、図18参照)。さらに、トランジスタNFETのドレインを、コンタクト孔、もしくはプラグ130、及び配線128-N1を介して、コンタクト孔、もしくはプラグ132に接続する(特に、図19参照)。これにより、トランジスタNFETのドレインは、トランジスタN1のゲート電極124−N1に接続される。同様に、トランジスタPFETのドレインを、コンタクト孔、もしくはプラグ134、及び配線128-Pを介して、コンタクト孔、もしくはプラグ136に接続する。これにより、トランジスタPFETのドレインは、トランジスタP1のゲート電極124-P1に接続される。   In the second layout example, transistors NFET and PFET are formed in the active regions 106 and 110, respectively (particularly, see FIG. 18). Further, the drain of the transistor NFET is connected to the contact hole or plug 132 via the contact hole or plug 130 and the wiring 128-N1 (particularly, see FIG. 19). Thereby, the drain of the transistor NFET is connected to the gate electrode 124-N1 of the transistor N1. Similarly, the drain of the transistor PFET is connected to the contact hole or plug 136 via the contact hole or plug 134 and the wiring 128-P. Thus, the drain of the transistor PFET is connected to the gate electrode 124-P1 of the transistor P1.

従って、第2レイアウト例によれば、第1レイアウト例と同様に、チップ2が接地点GND及び電源VCCに未接続の状態で、チップ2に対して、あるいはチップ2から、例えば、気中放電が起こった場合でも、トランジスタN1のゲート絶縁膜122、及びトランジスタP1のゲート絶縁膜122それぞれを、破壊から保護することができる。   Therefore, according to the second layout example, similarly to the first layout example, for example, air discharge to or from the chip 2 in a state where the chip 2 is not connected to the ground point GND and the power supply VCC. Even when the above occurs, the gate insulating film 122 of the transistor N1 and the gate insulating film 122 of the transistor P1 can be protected from destruction.

さらに、第2レイアウト例によれば、トランジスタNFET、PFETを、それぞれ活性領域106、110に形成するので、第1レイアウト例に比較して、活性領域108、112を削除することができる。即ち、第2レイアウト例によれば、活性領域108、112が無くなることで、第1レイアウト例に比較して、トランジスタNFET、PFETを、新たに設けることによるチップ面積の増大を抑制することができる、という利点を得ることができる。   Further, according to the second layout example, the transistors NFET and PFET are formed in the active regions 106 and 110, respectively, so that the active regions 108 and 112 can be eliminated as compared with the first layout example. That is, according to the second layout example, since the active regions 108 and 112 are eliminated, an increase in the chip area due to the provision of the new transistors NFET and PFET can be suppressed as compared with the first layout example. , Can be obtained.

さらに、第2レイアウト例によれば、トランジスタNFET、PFETのソースを、トランジスタN1、P1のソースと共有させるので、活性領域106、110の面積の増大も抑制できる。   Further, according to the second layout example, since the sources of the transistors NFET and PFET are shared with the sources of the transistors N1 and P1, an increase in the area of the active regions 106 and 110 can be suppressed.

(第3レイアウト例)
図20はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第3レイアウト例を示す平面図、図21は、図20に示す平面から、第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図である。第3レイアウト例において、第2レイアウト例と同様の部分については、同様の参照符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Third layout example)
FIG. 20 is a plan view showing a third layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed from the plane shown in FIG. It is. In the third layout example, the same parts as those in the second layout example are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.

第3レイアウト例が、第2レイアウト例に対して、特に、異なる部分は、トランジスタNFET、PFETを、それぞれ複数のトランジスタを含むことにある。本例では、複数の一例として、トランジスタNFETは、2個のトランジスタNFET1、NFET2を含み、トランジスタPFETも、2個のトランジスタPFET1、PFET2を含む例を示す。   The third layout example differs from the second layout example, in particular, in that transistors NFET and PFET each include a plurality of transistors. In this example, as an example of a plurality, the transistor NFET includes two transistors NFET1 and NFET2, and the transistor PFET includes two transistors PFET1 and PFET2.

トランジスタNFET1、NFET2は、駆動回路22のトランジスタN2、P2の共通出力ノード(駆動回路22の出力ノード)と、接地線GNDとの間に並列接続されている。トランジスタNFET1のゲート電極124−NFET1は、配線140-GND(接地線GND)に接続され、同様に、トランジスタNFET2のゲート電極124−NFET2は、配線140-GND(接地線GND)に接続されている。トランジスタNFET1、NFET2のソース/ドレイン拡散層118のうち、ドレインは共有されている。トランジスタNFET1のゲート幅(チャネル幅)、NFET2のゲート幅(チャネル幅)は、ともに“WG”である(図21参照)。   The transistors NFET1 and NFET2 are connected in parallel between the common output node of the transistors N2 and P2 of the drive circuit 22 (the output node of the drive circuit 22) and the ground line GND. The gate electrode 124-NFET1 of the transistor NFET1 is connected to the wiring 140-GND (ground line GND), and similarly, the gate electrode 124-NFET2 of the transistor NFET2 is connected to the wiring 140-GND (ground line GND). . The drains of the source / drain diffusion layers 118 of the transistors NFET1 and NFET2 are shared. The gate width (channel width) of the transistor NFET1 and the gate width (channel width) of the NFET2 are both "WG" (see FIG. 21).

トランジスタPFET1、PFET2は、駆動回路22のトランジスタN3、P3の共通出力ノード(駆動回路22の出力ノード)と、電源線VCCとの間に並列接続されている。トランジスタPFET1のゲート電極124−PFET1は、配線140-VCC(電源線VCC)に接続され、同様に、トランジスタPFET2のゲート電極124−PFET2は、配線140-VCC(電源線VCC)に接続されている。トランジスタPFET1、PFET2のソース/ドレイン拡散層120のうち、ドレインは共有されている。トランジスタPFET1のゲート幅(チャネル幅)、PFET2のゲート幅(チャネル幅)は、ともにWGである(図21参照)。   The transistors PFET1 and PFET2 are connected in parallel between the common output node of the transistors N3 and P3 of the drive circuit 22 (the output node of the drive circuit 22) and the power supply line VCC. The gate electrode 124-PFET1 of the transistor PFET1 is connected to the wiring 140-VCC (power supply line VCC), and similarly, the gate electrode 124-PFET2 of the transistor PFET2 is connected to the wiring 140-VCC (power supply line VCC). . The drains of the source / drain diffusion layers 120 of the transistors PFET1 and PFET2 are shared. The gate width (channel width) of the transistor PFET1 and the gate width (channel width) of the PFET2 are both WG (see FIG. 21).

なお、トランジスタN1、P1も、それぞれ複数のトランジスタ、例えば、2個のトランジスタを含み、そのレイアウトパターンは、第1、第2レイアウト例と同じである。しかし、第3レイアウト例では、便宜上、より詳細に、トランジスタN1は、2個のトランジスタN11、N12を含み、トランジスタP1も同様に、2個のトランジスタP11、P12を含む、と説明する。トランジスタN11、N12、P11、P12のゲート幅(チャネル幅)も、ともにWGである。本例では、トランジスタN11、N12、NFET1、NFET2は、活性領域106に、アレイ状に並んで配置され、トランジスタP11、P12、PFET1、PFET2は、活性領域110に、アレイ状に並んで配置されている。   The transistors N1 and P1 also include a plurality of transistors, for example, two transistors, and the layout pattern is the same as the first and second layout examples. However, in the third layout example, for convenience, the transistor N1 will be described in more detail as including the two transistors N11 and N12, and the transistor P1 similarly including the two transistors P11 and P12. The gate width (channel width) of each of the transistors N11, N12, P11, and P12 is also WG. In this example, the transistors N11, N12, NFET1, and NFET2 are arranged in the active region 106 in an array, and the transistors P11, P12, PFET1, and PFET2 are arranged in the active region 110 in an array. I have.

図22は、第3レイアウト例の等価回路を示す等価回路図である。   FIG. 22 is an equivalent circuit diagram showing an equivalent circuit of the third layout example.

図22に示すように、第3レイアウト例を等価回路で示すと、トランジスタN11とNFET1との共通ソース拡散層114/118は、接地線140-GNDに接続され、トランジスタN12のソース拡散層114は、接地線140-GNDに接続され、トランジスタNFET2のソース拡散層118は、接地線140-GNDに接続される。   As shown in FIG. 22, when the third layout example is represented by an equivalent circuit, the common source diffusion layers 114/118 of the transistors N11 and NFET1 are connected to the ground line 140-GND, and the source diffusion layer 114 of the transistor N12 is , Is connected to the ground line 140-GND, and the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 is connected to the ground line 140-GND.

同様に、トランジスタP11とPFET1との共通ソース拡散層116/120は、電源線140-VCCに接続され、トランジスタP12のソース拡散層116は、電源線140-VCCに接続され、トランジスタPFET2のソース拡散層120は、電源線140-VCCに接続される。   Similarly, the common source diffusion layer 116/120 of the transistors P11 and PFET1 is connected to the power supply line 140-VCC, the source diffusion layer 116 of the transistor P12 is connected to the power supply line 140-VCC, and the source diffusion of the transistor PFET2. The layer 120 is connected to the power line 140-VCC.

ここで、トランジスタN12のソース拡散層114、及びトランジスタNFET2のソース拡散層118は、接地線140-GNDに対して“常時接続”と考えても良いが、ソース拡散層114、及び118は、接地線140-GNDに対して“任意接続”と考えることが可能である。同様に、トランジスタP12のソース拡散層116、及びトランジスタPFET2のソース拡散層120についても、電源線140-VCCに対して“任意接続”と考えることができる。“任意接続”とすることで、トランジスタN1は、1個のトランジスタN11の場合、及び2個のトランジスタN11、N12の場合を、必要に応じて選択できる。同様に、トランジスタNFETについても、1個のトランジスタN11の場合、及び2個のトランジスタN11、N12の場合を、必要に応じて選択できる。同様に、トランジスタP1についても、1個のトランジスタP11の場合、及び2個のトランジスタP11、N12の場合を、必要に応じて選択できる。同様に、トランジスタPFETについても、1個のトランジスタPFET1の場合、及び2個のトランジスタPFET1、PFET2の場合を、必要に応じて選択できる。この結果、出力バッファ21のトランジスタN1、P1の電流駆動能力の調節、基板〜ゲート間を短絡させる短絡素子、例えば、トランジスタNFET、PFETの短絡能力(以下保護能力という)の調節が可能になる。   Here, the source diffusion layer 114 of the transistor N12 and the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 may be considered to be “always connected” to the ground line 140-GND, but the source diffusion layers 114 and 118 are connected to the ground. It can be considered "arbitrary connection" for line 140-GND. Similarly, the source diffusion layer 116 of the transistor P12 and the source diffusion layer 120 of the transistor PFET2 can be considered as “arbitrarily connected” to the power supply line 140-VCC. With “arbitrary connection”, the transistor N1 can select one transistor N11 and two transistors N11 and N12 as necessary. Similarly, for the transistor NFET, the case of one transistor N11 and the case of two transistors N11 and N12 can be selected as necessary. Similarly, for the transistor P1, the case of one transistor P11 and the case of two transistors P11 and N12 can be selected as necessary. Similarly, for the transistor PFET, the case of one transistor PFET1 and the case of two transistors PFET1 and PFET2 can be selected as necessary. As a result, it becomes possible to adjust the current driving capability of the transistors N1 and P1 of the output buffer 21, and to adjust the short-circuiting capability (hereinafter referred to as protection capability) of a short-circuit element for short-circuiting between the substrate and the gate, for example, transistors NFET and PFET.

保護能力や電流駆動能力を調節する理由は、本実施形態に係る装置を、様々な電子製品に対してフレキシブルに対応させたい、との要求に応えるためである。   The reason why the protection capability and the current driving capability are adjusted is to meet the demand that the device according to the present embodiment flexibly cope with various electronic products.

この発明において課題提起している“気中放電”に伴って発生する大電力は、例えば、電子カードに充電/蓄積される電荷量に大きさによって変わる。蓄積された電荷量が多大であれば、“気中放電”に発生した電力は大きくなりやすい。蓄積電荷量は、例えば、電子カードのサイズ、あるいは電子カードの材料等によって、様々に変化するであろう。つまり、蓄積電荷量は、電子製品毎に異なる。この蓄積電荷量のばらつきに対応するために、トランジスタNFET、PFETの保護能力の調節を可能にしておく。   The large amount of electric power generated by the "air discharge" proposed in the present invention varies depending on, for example, the amount of charge charged / stored in the electronic card. If the amount of accumulated charge is large, the power generated in "air discharge" tends to be large. The amount of accumulated charge will vary in various ways depending on, for example, the size of the electronic card or the material of the electronic card. That is, the amount of accumulated charge differs for each electronic product. In order to cope with the variation in the accumulated charge amount, the protection capability of the transistors NFET and PFET can be adjusted.

本例における保護能力の調節は、トランジスタNFET、PFETの数の増減で対応する。簡単には、高い保護能力を要求する電子製品に対しては、トランジスタNFET、PFETを、それぞれ複数に増やす。本例では、2個にすれば良い。高い保護能力を要求しない電子製品に対しては、トランジスタN1、P1に含まれるトランジスタを減らす。本例では、1個にすれば良い。   The adjustment of the protection capability in this example corresponds to the increase or decrease in the number of transistors NFET and PFET. Briefly, for electronic products requiring high protection capability, the number of transistors NFET and PFET is increased to a plurality. In this example, the number may be two. For electronic products that do not require high protection capability, the number of transistors included in the transistors N1 and P1 is reduced. In this example, the number may be one.

同様に、出力バッファ21に要求される電流駆動能力は、電子製品毎に様々である。高い電流駆動能力を要求する電子製品に対しては、トランジスタN1、P1を、それぞれ複数、例えば、2個にすれば良く、高い電流駆動能力を要求しない電子製品に対しては、トランジスタN1、P1に含まれるトランジスタを減らす、例えば、1個にすれば良い。   Similarly, the current driving capability required for the output buffer 21 varies for each electronic product. For electronic products that require high current driving capability, the number of transistors N1 and P1 may be plural, for example, two. For electronic products that do not require high current driving capability, transistors N1 and P1 may be used. May be reduced, for example, the number of transistors may be reduced to one.

“任意接続”とする場合の一例は、ソース拡散層114、118を、接地線140-GNDに対して“接続可能”とし、ソース拡散層116、120を、電源線140-VCCに対して“接続可能”とすれば良い。“接続可能”とする一例として、本例では、図22に示すように、ソース拡散層114と接地線140-GNDとの間、ソース拡散層118と接地線140-GNDとの間、ソース拡散層116と電源線140-VCCとの間、及びソース拡散層120との間それぞれに、ヒューズF1、F2、F3、及びF4を配置する。   An example of “arbitrary connection” is that the source diffusion layers 114 and 118 are “connectable” to the ground line 140-GND, and the source diffusion layers 116 and 120 are “connected” to the power supply line 140-VCC. "Connectable". As an example of “connectable”, in this example, as shown in FIG. 22, between the source diffusion layer 114 and the ground line 140-GND, between the source diffusion layer 118 and the ground line 140-GND, Fuses F1, F2, F3, and F4 are arranged between the layer 116 and the power supply line 140-VCC and between the layer 116 and the source diffusion layer 120, respectively.

本明細書例で述べる“ヒューズ”とは、例えば、レーザーあるいは大電流を使って、電気的な接続を機械的に破壊するヒューズだけでなく、配線及びコンタクトの少なくとも一方を形成しないことで電気的な接続を構造的に断つもの、電気的な接続が断たれた状態を、電気的に接続した状態に復活させるもの、これら以外の電気的に接続/非接続の状態を決定/変更できる手法の全てを含む、と定義する。   The term “fuse” described in the present specification means not only a fuse that mechanically breaks an electrical connection by using a laser or a large current, but also an electrical connection by not forming at least one of a wiring and a contact. Methods that can structurally break an electrical connection, restore an electrically disconnected state to an electrically connected state, and determine / change other electrically connected / disconnected states. It is defined as including all.

図23は、ヒューズF1、F2、F3、及びF4の、接続/非接続の状態と、保護能力及び電流駆動能力との関係を示す図である。なお、保護能力及び電流駆動能力については、ゲート幅(チャネル幅)WGの大きさとして示す。   FIG. 23 is a diagram illustrating a relationship between the connection / non-connection state of the fuses F1, F2, F3, and F4, and the protection capability and the current driving capability. Note that the protection capability and the current driving capability are shown as the gate width (channel width) WG.

図23に示すように、本例では、保護能力と電流駆動能力との組み合わせに、16通りの組み合わせ(42=16)を得ることができる。 As shown in FIG. 23, in this example, 16 combinations (4 2 = 16) can be obtained for the combination of the protection capability and the current driving capability.

なお、本例では、トランジスタN1、P1、NFET、及びPFETを、それぞれ最大2個まで“任意接続”可能としたが、トランジスタの数は、最大2個に限られるものではなく、その数は任意である。例えば、トランジスタN1に含まれるトランジスタの数を増やしたい場合には、図20及び図21に示すトランジスタN11、N12のパターンを繰り返していけば良い。同様に、トランジスタNFETに含まれるトランジスタの数を増やしたい場合には、トランジスタNFET1、NFET2のパターンを繰り返していけば良い。トランジスタP1、PFETについても、トランジスタN1、NFETの場合と同様にして、増やすことができる。   In this example, up to two transistors N1, P1, NFET, and PFET can be “arbitrarily connected”, but the number of transistors is not limited to two, and the number is arbitrary. It is. For example, when it is desired to increase the number of transistors included in the transistor N1, the patterns of the transistors N11 and N12 shown in FIGS. 20 and 21 may be repeated. Similarly, when it is desired to increase the number of transistors included in the transistor NFET, the patterns of the transistors NFET1 and NFET2 may be repeated. The number of transistors P1 and PFET can be increased similarly to the case of transistors N1 and NFET.

次に、トランジスタを、電気的に非接続/接続とする、いくつかの例を説明する。なお、この説明においては、トランジスタNFET2を電気的に非接続/接続とする例、即ち、ヒューズF3を非接続状態/接続状態にする例を示すが、ヒューズF1、F2、F4についても、以下の例を適用できる。   Next, some examples in which a transistor is electrically disconnected / connected will be described. Note that, in this description, an example in which the transistor NFET2 is electrically disconnected / connected, that is, an example in which the fuse F3 is disconnected / connected, is shown. However, the following description also applies to the fuses F1, F2, and F4. Examples can be applied.

(第1の例)
図24は、非接続の第1の例を示す平面図である。
(First example)
FIG. 24 is a plan view showing a first example of non-connection.

図24に示すように、第1の例は、接地線140-VCCのうち、トランジスタNFET2のソース拡散層118に接続される部分と、接地線140-VCCをソース拡散層118に接続するコンタクト孔、もしくはプラグ146との双方を構造的に無くした例である。図24に示すレイアウトパターンでは、トランジスタNFET2のソース拡散層118が、接地線140-VCCに接続されなくなるので、トランジスタNFET2を、電気的に非接続とすることができる。   As shown in FIG. 24, in the first example, a portion of the ground line 140-VCC connected to the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 and a contact hole connecting the ground line 140-VCC to the source diffusion layer 118 Or the plug 146 is structurally eliminated. In the layout pattern shown in FIG. 24, the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 is not connected to the ground line 140-VCC, so that the transistor NFET2 can be electrically disconnected.

第1の例では、トランジスタNFET2を、電気的に接続とするか、電気的に非接続とするかは、例えば、コンタクト孔形成用フォトマスク、及び第2層メタルパターニング用フォトマスクを取り替えるだけで良い。   In the first example, whether the transistor NFET2 is electrically connected or not electrically connected is determined, for example, only by replacing a contact hole forming photomask and a second layer metal patterning photomask. good.

(第2の例)
図25は、非接続の第2の例を示す平面図である。
(Second example)
FIG. 25 is a plan view showing a second example of non-connection.

図25に示すように、第2の例は、接地線140-VCCのうち、トランジスタNFET2のソース拡散層118に接続される部分を構造的に無くした例である。接地線140-VCCをソース拡散層118に接続するコンタクト孔、もしくはプラグ146は、存在する。この構造でも、トランジスタNFET2を、電気的に非接続とすることができる。   As shown in FIG. 25, the second example is an example in which a portion of the ground line 140-VCC connected to the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 is structurally eliminated. There is a contact hole or plug 146 connecting the ground line 140-VCC to the source diffusion layer 118. Also in this structure, the transistor NFET2 can be electrically disconnected.

第2の例では、トランジスタNFET2を、電気的に接続とするか、電気的に非接続とするかは、例えば、第2層メタルパターニング用フォトマスクのみを取り替えるだけで良い。第2の例の利点は、第1の例に比較して、取り替えるべきフォトマスクが、少なくとも1枚減ることである。   In the second example, whether the transistor NFET2 is to be electrically connected or not to be electrically connected can be determined, for example, only by replacing the second-layer metal patterning photomask. The advantage of the second example is that the number of photomasks to be replaced is reduced by at least one compared to the first example.

(第3の例)
図26は、非接続の第3の例を示す平面図である。
(Third example)
FIG. 26 is a plan view showing a third example of non-connection.

図26に示すように、第3の例は、接地線140-VCCをソース拡散層118に接続するコンタクト孔、もしくはプラグ146を構造的に無くした例である。接地線140-VCCのパターンは、トランジスタNFET2を接続する場合と同じである。この構造でも、トランジスタNFET2を、電気的に非接続とすることができる。   As shown in FIG. 26, the third example is an example in which the contact hole or plug 146 connecting the ground line 140-VCC to the source diffusion layer 118 is structurally eliminated. The pattern of the ground line 140-VCC is the same as the case where the transistor NFET2 is connected. Also in this structure, the transistor NFET2 can be electrically disconnected.

第3の例では、トランジスタNFET2を、電気的に接続とするか、電気的に非接続とするかは、例えば、第1層層間絶縁膜126及び第2層層間絶縁膜128を貫通するコンタクト孔形成用フォトマスクのみを取り替えるだけで良い。第3の例の利点は、第2の例と同様に、第1の例に比較して、取り替えるべきフォトマスクが、少なくとも1枚減ることである。   In the third example, whether the transistor NFET2 is electrically connected or not electrically connected is determined by, for example, a contact hole penetrating the first interlayer insulating film 126 and the second interlayer insulating film 128. Only the forming photomask needs to be replaced. The advantage of the third example is that, like the second example, at least one photomask to be replaced is reduced as compared with the first example.

(第4の例)
図27は、非接続の第4の例を示す平面図である。
(Fourth example)
FIG. 27 is a plan view showing a fourth example of non-connection.

図27に示すように、第4の例は、トランジスタNFET2を接続する場合と同じ構造のまま、接地線140-VCCのうち、トランジスタNFET2のソース拡散層118に接続される部分(以下局所接地線140-VCC´という)を、機械的に破壊した例である。局所接地線140-VCC´の破壊は、例えば、半導体集積回路装置のヒューズブロー工程で使われている、レーザーや、集束イオンビーム等を用いれば良い。これでも、トランジスタNFET2を、電気的に非接続とすることができる。   As shown in FIG. 27, in the fourth example, a portion of the ground line 140-VCC connected to the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 (hereinafter referred to as a local ground line) has the same structure as the case of connecting the transistor NFET2. 140-VCC ') was mechanically broken. The local ground line 140-VCC 'can be destroyed by using, for example, a laser or a focused ion beam used in a fuse blowing step of a semiconductor integrated circuit device. Even in this case, the transistor NFET2 can be electrically disconnected.

第4の例では、半導体製造用フォトマスクを取り替える必要は無い。局所接地線140-VCCの破壊は、ヒューズブロー工程で、もしくはウェーハプロセス中の最終段階で破壊すれば良い。これが、第4の例の利点である。   In the fourth example, there is no need to replace the semiconductor manufacturing photomask. The local ground line 140-VCC may be destroyed in the fuse blowing step or at the final stage in the wafer process. This is an advantage of the fourth example.

(第5の例)
図28は、非接続の第5の例を示す平面図である。
(Fifth example)
FIG. 28 is a plan view showing a fifth example of non-connection.

図28に示すように、第5の例は、接地線140-VCCと、接地線140-VCCのうち、トランジスタNFET2のソース拡散層118に接続される部分(以下局所接地線140-VCC´という)とを、構造的に切り離した例である。最終構造としては、第4の例に酷似する。異なるところは、第4の例では、局所接地線140-VCC´を機械的に破壊することで、局所接地線140-VCC´を接地線140-VCCから切り離す。対して、第5の例は、例えば、第2層メタルパターニング用フォトマスクを用いて、局所接地線140-VCC´を接地線140-VCCから切り離した状態で形成する。   As shown in FIG. 28, in the fifth example, a ground line 140-VCC and a portion of the ground line 140-VCC connected to the source diffusion layer 118 of the transistor NFET2 (hereinafter referred to as a local ground line 140-VCC ') ) Are structurally separated from each other. The final structure is very similar to the fourth example. The difference is that in the fourth example, the local ground line 140-VCC 'is separated from the ground line 140-VCC' by mechanically breaking the local ground line 140-VCC '. On the other hand, in the fifth example, the local ground line 140-VCC 'is formed in a state separated from the ground line 140-VCC using, for example, a photomask for second layer metal patterning.

第5の例では、第2の例と同様に、第2層メタルパターニング用フォトマスクのみを取り替えるだけで、トランジスタNFET2を、電気的に非接続とすることができる。   In the fifth example, as in the second example, the transistor NFET2 can be electrically disconnected only by replacing the second-layer metal patterning photomask alone.

さらに、第5の例では、次のような使い方ができる。   Further, in the fifth example, the following usage can be performed.

装置の完成状態を、局所接地線140-VCC´を接地線140-VCCから切り離した状態とする。切り離した状態が完成状態であるので、保護能力を調節する際には、局所接地線140-VCC´を接地線140-VCCに接続すれば良い。つまり、第5の例は、局所接地線140-VCC´を接地線140-VCCに接続可能な状態として使うことができる。   The completed state of the device is a state where the local ground line 140-VCC 'is separated from the ground line 140-VCC. Since the separated state is a completed state, when adjusting the protection capability, the local ground line 140-VCC 'may be connected to the ground line 140-VCC. That is, in the fifth example, the local ground line 140-VCC 'can be used as a state connectable to the ground line 140-VCC'.

局所接地線140-VCC´を接地線140-VCCに接続する際には、例えば、図29に示すように、切り離された部分に対して、別の導電層200を形成し、電気的な接続を復活させれば良い。   When connecting the local ground line 140-VCC 'to the ground line 140-VCC, for example, as shown in FIG. 29, another conductive layer 200 is formed on the separated portion, and the electrical connection is made. I just want to revive.

電気的な接続を復活させる例の利点は、完成後において、万が一、保護能力不足が判明した場合でも、装置を破棄することなく、救済できることにある。トランジスタN1、P1の駆動能力不足の場合にも、同様に救済できる。   An advantage of the example in which the electrical connection is restored is that even if the protection capability is found to be insufficient after completion, the device can be rescued without destroying the device. Even when the driving capability of the transistors N1 and P1 is insufficient, the same can be relieved.

また、電気的な接続を復活させる例は、第5の例だけでなく、第4の例にも使うことができる。第4の例に使った場合の利点は、局所接地線140-VCC´を、誤って破壊した場合でも、誤破壊された装置を救済できることにある。トランジスタN1、P1の誤破壊の場合にも、同様に救済できる。   Further, the example of restoring the electrical connection can be used not only in the fifth example but also in the fourth example. The advantage of using the fourth example is that even if the local ground line 140-VCC 'is erroneously destroyed, the erroneously destroyed device can be rescued. In the case of erroneous destruction of the transistors N1 and P1, it can be similarly rescued.

なお、第1の例〜第5の例は、様々に組み合わせて適用することができる。   Note that the first to fifth examples can be applied in various combinations.

(第4レイアウト例)
図30はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の、第3レイアウト例の基本レイアウトを示す図、図31はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の、第4レイアウト例の基本レイアウトを示す図である。
(Fourth layout example)
FIG. 30 is a diagram showing a basic layout of a third layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 31 is a fourth layout of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention. It is a figure showing the basic layout of an example.

図30に示すように、第3レイアウト例では、ゲート幅(チャネル幅)WGのトランジスタN11、N12、NFET1、NFET2、P11、P12、PFET1、及びPFET2を、つまり、複数のトランジスタを、ゲート長方向に沿ってアレイ状に並べることが、基本レイアウトである。   As shown in FIG. 30, in the third layout example, transistors N11, N12, NFET1, NFET2, P11, P12, PFET1, and PFET2 having a gate width (channel width) WG, that is, a plurality of transistors are connected in the gate length direction. Is arranged in an array along the basic layout.

対して、第4レイアウト例では、図31に示すように、トランジスタN11、N12、NFET1、NFET2、P11、P12、PFET1、及びPFET2を、ゲート長方向に沿ってアレイ状に並べ、かつこれらトランジスタを、ゲート幅方向に沿って、複数に切り離すことが、基本レイアウトである。第4レイアウト例では、トランジスタN1が4個のトランジスタN111、N112、N121、N122を含む。以下、同様に、トランジスタNFETが4個のトランジスタNFET11、NFET12、NFET21、NFET22を含み、トランジスタP1が4個のトランジスタP111、P112、P121、P122を含み、トランジスタPFETが4個のトランジスタPFET11、PFET12、PFET21、PFET22を含む。これら16個のトランジスタのゲート幅(チャネル幅)は、本例ではそれぞれ“WG/2”である。   On the other hand, in the fourth layout example, as shown in FIG. 31, the transistors N11, N12, NFET1, NFET2, P11, P12, PFET1, and PFET2 are arranged in an array along the gate length direction. The basic layout is to separate a plurality of pieces along the gate width direction. In the fourth layout example, the transistor N1 includes four transistors N111, N112, N121, and N122. Hereinafter, similarly, the transistor NFET includes four transistors NFET11, NFET12, NFET21, and NFET22, the transistor P1 includes four transistors P111, P112, P121, and P122, and the transistor PFET includes four transistors PFET11, PFET12, and PFET21 and PFET22 are included. The gate width (channel width) of each of these 16 transistors is “WG / 2” in this example.

第4レイアウト例では、ゲート幅(チャネル幅)WG/2のトランジスタN111、N112、N121、N122、NFET11、NFET12、NFET21、NFET22、P111、P112、P121、P122、PFET11、PFET12、PFET21、及びPFET22を、つまり、複数のトランジスタを、ゲート長方向と、ゲート長方向に交差するゲート幅方向とに沿って、マトリクス状に並べることが、基本レイアウトである。   In the fourth layout example, transistors N111, N112, N121, N122, NFET11, NFET12, NFET21, NFET22, P111, P112, P121, P122, P122, PFET11, PFET12, PFET21, and PFET22 having a gate width (channel width) WG / 2 are formed. That is, the basic layout is to arrange a plurality of transistors in a matrix along the gate length direction and the gate width direction crossing the gate length direction.

図32はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第4レイアウト例を示す平面図、図33は、図32に示す平面から、第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図である。第4レイアウト例と第3レイアウト例との相違は、上述の通りである。図32、図33において、図20、図21と同様の部分については同様の参照符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 32 is a plan view showing a fourth layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 33 is a plan view showing a state where a second metal layer is removed from the plane shown in FIG. It is. The difference between the fourth layout example and the third layout example is as described above. 32 and 33, the same portions as those in FIGS. 20 and 21 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図34は、第4レイアウト例の等価回路を示す等価回路図である。   FIG. 34 is an equivalent circuit diagram showing an equivalent circuit of the fourth layout example.

図34に示すように、第4レイアウト例を等価回路で示すと、トランジスタN111とNFET11との共通ソース拡散層114/118は、接地線140-GNDに接続される。トランジスタN121のソース拡散層114は、ヒューズF12を介して接地線140-GNDに接続される。トランジスタNFET21のソース拡散層118は、ヒューズF32を介して接地線140-GNDに接続される。トランジスタNFET11とNFET21との共通ドレイン拡散層118は、トランジスタN2、もしくはP2から出力された信号が伝えられる配線128−Nに接続される。トランジスタN111とN121との共通ドレイン拡散層114は、パッドに接続される配線140-PADに接続される。   As shown in FIG. 34, when the fourth layout example is represented by an equivalent circuit, the common source diffusion layers 114/118 of the transistors N111 and NFET11 are connected to the ground line 140-GND. Source diffusion layer 114 of transistor N121 is connected to ground line 140-GND via fuse F12. Source diffusion layer 118 of transistor NFET 21 is connected to ground line 140-GND via fuse F32. The common drain diffusion layer 118 of the transistors NFET11 and NFET21 is connected to a wiring 128-N to which a signal output from the transistor N2 or P2 is transmitted. The common drain diffusion layer 114 of the transistors N111 and N121 is connected to a wiring 140-PAD connected to a pad.

トランジスタN112とNFET12との共通ソース拡散層114/118は、接地線140-GNDに接続される。トランジスタN122のソース拡散層114は、ヒューズF12を介して接地線140-GNDに接続される。トランジスタNFET22のソース拡散層118は、ヒューズF32を介して接地線140-GNDに接続される。トランジスタNFET22のソース拡散層118は、ヒューズF32を介して接地線140-GNDに接続される。トランジスタNFET12とNFET22との共通ドレイン拡散層118は、ヒューズF31を介して配線128−Nに接続される。トランジスタN112とN122との共通ドレイン拡散層114は、ヒューズF11を介して配線140-PADに接続される。   The common source diffusion layers 114/118 of the transistors N112 and NFET12 are connected to the ground line 140-GND. Source diffusion layer 114 of transistor N122 is connected to ground line 140-GND via fuse F12. Source diffusion layer 118 of transistor NFET 22 is connected to ground line 140-GND via fuse F32. Source diffusion layer 118 of transistor NFET 22 is connected to ground line 140-GND via fuse F32. The common drain diffusion layer 118 of the transistors NFET12 and NFET22 is connected to the wiring 128-N via the fuse F31. The common drain diffusion layer 114 of the transistors N112 and N122 is connected to the wiring 140-PAD via the fuse F11.

なお、トランジスタP111、P121、P112、P122、PFET11、PFET12、PFET21、及びPFET22の接続については、接地線140-GNDを電源線140-VCCに読み替え、配線128-Nを配線128-Pに読み替えれば、ほぼ良いので、その説明は、図面を参照することとして省略する。   Note that regarding the connection of the transistors P111, P121, P112, P122, PFET11, PFET12, PFET21, and PFET22, the ground line 140-GND is replaced with the power supply line 140-VCC, and the wiring 128-N is replaced with the wiring 128-P. If it is almost good, the description will be omitted with reference to the drawings.

図35は、ヒューズF11、F12、F21、F22、F31、F32,F41、F42の、接続/非接続の状態と、保護能力及び電流駆動能力との関係を示す図である。なお、保護能力及び電流駆動能力については、ゲート幅(チャネル幅)WGの大きさとして示す。   FIG. 35 is a diagram showing the relationship between the connection / non-connection state of the fuses F11, F12, F21, F22, F31, F32, F41, and F42, and the protection capability and the current driving capability. Note that the protection capability and the current driving capability are shown as the gate width (channel width) WG.

本例では、保護能力と電流駆動能力との組み合わせに、64通りの組み合わせ(82=64)を得ることができる。ただし、図35には、主要な16通りの組み合わせのみを示す。 In this example, 64 combinations (8 2 = 64) can be obtained for the combination of the protection capability and the current driving capability. However, FIG. 35 shows only the 16 main combinations.

本例による利点は、保護能力を、第3レイアウト例に比較して、より細かく調節できることにある。例えば、第3レイアウト例では、保護能力の調節最小単位が“WG”であったが、第4レイアウト例では、調節最小単位が“WG/2”まで小さくなる。図35中のヒューズF41、F42のカラム、及び保護能力のPFETのカラムを参照する。ヒューズF41、F42の、接続(0)/非接続(1)の組み合わせに従って、PFETの保護能力は、2WG、1.5WG、0.5WGの四段階に調節できる。   The advantage of this example is that the protection capability can be adjusted more finely than in the third layout example. For example, in the third layout example, the minimum adjustment unit of the protection capability is “WG”, but in the fourth layout example, the minimum adjustment unit is reduced to “WG / 2”. Reference is made to the columns of the fuses F41 and F42 and the column of the protection capability PFET in FIG. According to the combination of connection (0) / non-connection (1) of the fuses F41 and F42, the protection capability of the PFET can be adjusted in four stages of 2WG, 1.5WG and 0.5WG.

なお、本例では、トランジスタN1、もしくはP1、もしくはNFET、もしくはPFET1個当り、ゲート幅方向に“2”、ゲート長方向に“2”、即ち、2カラム×2ロウの行列としたが、カラムの数、及びロウの数は、それぞれ“2”に限られるものではない。例えば、ゲート幅方向に“4”にした場合には、調節最小単位が“WG/4”となり、調節精度が高まる。調節精度を高めたい場合には、ゲート幅方向に沿って並ぶトランジスタの数を増やせば良い。また、ゲート長方向に“4”にした場合には、最大保護能力が“4WG”となり、調節可能範囲が拡がる。調節可能範囲を拡げたい場合には、ゲート長方向に沿って並ぶトランジスタの数を増やせば良い。これらを適宜組み合わせれば良い。   In this example, the transistor N1, P1, NFET, or PFET is a matrix of "2" in the gate width direction and "2" in the gate length direction, that is, a matrix of 2 columns × 2 rows. And the number of rows are not limited to “2”. For example, when “4” is set in the gate width direction, the minimum adjustment unit is “WG / 4”, and the adjustment accuracy is increased. To increase the adjustment accuracy, the number of transistors arranged in the gate width direction may be increased. Further, when the value is set to "4" in the gate length direction, the maximum protection capability becomes "4WG", and the adjustable range is expanded. To increase the adjustable range, the number of transistors arranged in the gate length direction may be increased. These may be appropriately combined.

第3、第4レイアウト例に共通な事項であるが、保護能力の調節と電流駆動能力の調節とを同時に達成しても良いが、保護能力のみの調節、電流駆動能力のみの調節を達成するようにしても良い。   As is common to the third and fourth layout examples, the adjustment of the protection capability and the adjustment of the current driving capability may be achieved at the same time, but the adjustment of only the protection capability and the adjustment of only the current driving capability are achieved. You may do it.

次に、トランジスタを、電気的に非接続/接続とする、いくつかの例を説明する。なお、この説明においては、トランジスタNFET22を電気的に非接続とする例、即ち、ヒューズF31を非接続状態/接続状態にする例を示すが、ヒューズF11、F12、F21、F22、F31、F32、F41、F42についても、以下の例を適用できる。   Next, some examples in which a transistor is electrically disconnected / connected will be described. In this description, an example in which the transistor NFET 22 is electrically disconnected, that is, an example in which the fuse F31 is disconnected / connected, is shown. However, the fuses F11, F12, F21, F22, F31, F32, The following example can be applied to F41 and F42.

(第1の例)
図36は、非接続の第1の例を示す平面図である。
(First example)
FIG. 36 is a plan view showing a first example of non-connection.

図36に示す例は、図24に示した第1の例を、第4実施形態に係る装置に適用したものである。図36において、図24と同様の部分については同様の参照符号を付し、その説明は省略する。   The example shown in FIG. 36 is obtained by applying the first example shown in FIG. 24 to the device according to the fourth embodiment. In FIG. 36, the same parts as those in FIG. 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

(第2の例)
図37は、非接続の第2の例を示す平面図である。
(Second example)
FIG. 37 is a plan view showing a second example of non-connection.

図37に示す例は、図25に示した第2の例を、第4実施形態に係る装置に適用したものである。図37において、図25と同様の部分については同様の参照符号を付し、その説明は省略する。   The example shown in FIG. 37 is obtained by applying the second example shown in FIG. 25 to the device according to the fourth embodiment. In FIG. 37, the same portions as those in FIG. 25 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

(第3の例)
図38は、非接続の第3の例を示す平面図である。
(Third example)
FIG. 38 is a plan view showing a third example of non-connection.

図38に示す例は、図26に示した第3の例を、第4実施形態に係る装置に適用したものである。図38において、図26と同様の部分については同様の参照符号を付し、その説明は省略する。   The example shown in FIG. 38 is obtained by applying the third example shown in FIG. 26 to the device according to the fourth embodiment. In FIG. 38, the same portions as those in FIG. 26 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

(第4の例)
図39は、非接続の第4の例を示す平面図である。
(Fourth example)
FIG. 39 is a plan view showing a fourth example of non-connection.

図39に示す例は、図27に示した第4の例を、第4実施形態に係る装置に適用したものである。図39において、図27と同様の部分については同様の参照符号を付し、その説明は省略する。   The example shown in FIG. 39 is obtained by applying the fourth example shown in FIG. 27 to the device according to the fourth embodiment. In FIG. 39, the same portions as those in FIG. 27 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

(第5の例)
図40は、非接続の第5の例を示す平面図である。図41は、接続の一例を示す平面図である。
(Fifth example)
FIG. 40 is a plan view showing a fifth example of non-connection. FIG. 41 is a plan view showing an example of the connection.

図40、図41に示す例は、図28、図29に示した第4の例を、第4実施形態に係る装置に適用したものである。図40、図41において、図28、図29と同様の部分については同様の参照符号を付し、その説明は省略する。   The examples shown in FIGS. 40 and 41 are obtained by applying the fourth example shown in FIGS. 28 and 29 to the device according to the fourth embodiment. 40 and 41, the same parts as those in FIGS. 28 and 29 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

なお、第3、第4のレイアウト例では、ゲート幅WGの調節を示したが、ゲート幅WGの調節の例は、上記の例に限られるものでは無い。また、ゲート幅WGの調節の他、ゲート長を調節するようにしても良い。また、配線層の層の数も、上記の第1〜第4のレイアウト例に限られるものでは無い。   Although the third and fourth layout examples show the adjustment of the gate width WG, the example of the adjustment of the gate width WG is not limited to the above example. In addition to the adjustment of the gate width WG, the gate length may be adjusted. Further, the number of wiring layers is not limited to the above-described first to fourth layout examples.

(試験例)
次に、図1A、図1B、図2A、図2Bに示した不測の事態を再現する電子カードの試験例を説明する。
(Test example)
Next, a test example of an electronic card that reproduces the unexpected situation shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, and 2B will be described.

図42Aは、電子カード及び/又はチップを充電する充電試験を示す図である。   FIG. 42A is a diagram illustrating a charging test for charging an electronic card and / or a chip.

図42Aに示すように、絶縁体(insulator)11上に導電板(conducting plate)12を置き、電子カード1を導電板12上に置く。導電板12は接地する。次に、電源13を、蓄電器14に継電器15を介して接続し、蓄電器14を充電する。電源13は数十kVの電圧、例えば、15kVの電圧を発生させる。蓄電器14は数百pFの容量、例えば100pFの容量を持つ。充電が完了したら、蓄電器12を抵抗16の一端に、継電器15を介して接続する。抵抗16は数kΩの抵抗、例えば1.5kΩの抵抗を持ち、その他端はニードル17に接続されている。ニードル17を電子カード1に近づける。ニードル17と電子カード1との間の距離がある距離になると、ニードル17と電子カード1との間に気中放電が起こり、電子カード1及び/又はカード内のチップが充電される。これにより、図1A、図1Bに示した不測の事態が再現される。   As shown in FIG. 42A, a conductive plate (conductive plate) 12 is placed on an insulator (insulator) 11, and the electronic card 1 is placed on the conductive plate 12. The conductive plate 12 is grounded. Next, the power supply 13 is connected to the battery 14 via the relay 15, and the battery 14 is charged. The power supply 13 generates a voltage of several tens of kV, for example, a voltage of 15 kV. The battery 14 has a capacity of several hundred pF, for example, a capacity of 100 pF. When charging is completed, the battery 12 is connected to one end of the resistor 16 via the relay 15. The resistor 16 has a resistance of several kΩ, for example, 1.5 kΩ, and the other end is connected to the needle 17. The needle 17 is moved closer to the electronic card 1. When the distance between the needle 17 and the electronic card 1 reaches a certain distance, air discharge occurs between the needle 17 and the electronic card 1, and the electronic card 1 and / or a chip in the card are charged. Thus, the unexpected situation shown in FIGS. 1A and 1B is reproduced.

図42Bは、電子カード及び/又はチップを放電させる放電試験を示す図である。   FIG. 42B is a diagram showing a discharge test for discharging an electronic card and / or a chip.

図42Bに示すように、例えば、図42Aの試験により充電した電子カード1を、絶縁体11上に置く。今度は、接地されたニードル17を電子カード1に近づける。ニードル17と電子カード1との間の距離がある距離になると、ニードル17と電子カード1との間に気中放電が起こり、電子カード1及び/又はカード内のチップが放電する。これにより、図2A、図2Bに示した不測の事態が再現される。   As shown in FIG. 42B, for example, the electronic card 1 charged by the test of FIG. 42A is placed on the insulator 11. This time, the grounded needle 17 is brought closer to the electronic card 1. When the distance between the needle 17 and the electronic card 1 reaches a certain distance, air discharge occurs between the needle 17 and the electronic card 1, and the electronic card 1 and / or a chip in the card are discharged. Thereby, the unexpected situation shown in FIGS. 2A and 2B is reproduced.

なお、本充電試験例及び放電試験例では、ニードル17を電子カード1の外部端子3に近づける例を示しているが、試験は外部端子3に対してだけでなく、図42A及び図42B中、点線円に示すように、電子カード1の側面や、電子カードの表面、裏面に対しても行った。市場において、気中放電は電子カード1のどの個所に発生するかは予測できないためである。   In addition, in the present charge test example and discharge test example, an example is shown in which the needle 17 is brought closer to the external terminal 3 of the electronic card 1. However, the test is performed not only on the external terminal 3 but also in FIGS. 42A and 42B. As shown by the dotted circle, the measurement was performed on the side surface of the electronic card 1 and the front and back surfaces of the electronic card. This is because it is impossible to predict where in the market the air discharge occurs in the electronic card 1.

いずれの試験においても、第1〜第3の実施形態に係る半導体集積回路装置を具備した電子カード1は破壊されることはなく、正常に動作した。   In each of the tests, the electronic card 1 including the semiconductor integrated circuit devices according to the first to third embodiments did not break down and operated normally.

従って、第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置及びそれを用いた電子カードは、集積回路が接地点や電源に未接続の状態でも、この集積回路を破壊から保護することができる、という利点を得ることができる。   Therefore, the semiconductor integrated circuit devices according to the first to fourth embodiments and the electronic card using the same can protect the integrated circuit from destruction even when the integrated circuit is not connected to a ground point or a power supply. The advantage can be obtained.

(応用例1)
上記第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置は、もちろん、電子製品に組み込まれても良いが、電子カードに組み込まれることが特に良い。電子カードは、人間によって持ち運ばれ、あるいは携帯されるものである。このため、上述した不測の事態に遭遇する可能性が高い。
(Application Example 1)
The semiconductor integrated circuit devices according to the first to fourth embodiments may, of course, be incorporated in an electronic product, but are particularly preferably incorporated in an electronic card. Electronic cards are carried or carried by humans. For this reason, there is a high possibility that the aforementioned unexpected situation will be encountered.

電子カードの一例としては、メモリカードがある。メモリカードは、その主記憶部として、不揮発性半導体記憶装置を有する。不揮発性半導体記憶装置の例としては、NAND型フラッシュメモリ、AND型フラッシュメモリを挙げることができる。上記第1〜第4実施形態により説明した出力回路は、NAND型フラッシュメモリ、AND型フラッシュメモリの出力回路に使うことができる。図43A、図43BにNAND型フラッシュメモリの一例を示す。   One example of an electronic card is a memory card. The memory card has a nonvolatile semiconductor storage device as a main storage unit. Examples of the nonvolatile semiconductor memory device include a NAND flash memory and an AND flash memory. The output circuits described in the first to fourth embodiments can be used for output circuits of a NAND flash memory and an AND flash memory. 43A and 43B show an example of a NAND flash memory.

図43AはNAND型EEPROMの一例を示すブロック図、図43BはNAND型EEPROMのメモリセルアレイの一例を示す回路図である。   FIG. 43A is a block diagram showing an example of a NAND EEPROM, and FIG. 43B is a circuit diagram showing an example of a memory cell array of the NAND EEPROM.

上記第1〜第4実施形態により説明した出力回路は、例えば、図43Aに示すI/Oピン(I/O1〜I/O8)に接続される出力回路に使用することができる。   The output circuits described in the first to fourth embodiments can be used, for example, as output circuits connected to I / O pins (I / O1 to I / O8) shown in FIG. 43A.

また、メモリカードには、主記憶としての不揮発性半導体記憶装置だけでなく、不揮発性半導体記憶装置を制御するメモリコントローラを内蔵しているものもある。上記第1〜第4実施形態により説明した出力回路は、このメモリコントローラのI/Oピンに接続される出力回路にも使用することができる。   Further, some memory cards incorporate not only a nonvolatile semiconductor memory device as a main memory but also a memory controller for controlling the nonvolatile semiconductor memory device. The output circuits described in the first to fourth embodiments can also be used for output circuits connected to I / O pins of the memory controller.

以下、メモリカードの具体的な例を説明する。   Hereinafter, a specific example of the memory card will be described.

(メモリカードの第1例)
図44はメモリカードの第1例を示すブロック図である。
(First example of memory card)
FIG. 44 is a block diagram showing a first example of the memory card.

図44に示すように、第1例に係るメモリカードは、不揮発性半導体記憶装置300のみを有する。不揮発性半導体記憶装置300のパッドPADは、カード端子302に接続されている。第1〜第4実施形態において説明した保護機能付き出力回路304は、不揮発性半導体記憶装置300の、カード端子302に接続されたPADに接続される。   As shown in FIG. 44, the memory card according to the first example includes only the nonvolatile semiconductor memory device 300. The pad PAD of the nonvolatile semiconductor memory device 300 is connected to the card terminal 302. The output circuit with protection function 304 described in the first to fourth embodiments is connected to the PAD of the nonvolatile semiconductor memory device 300 connected to the card terminal 302.

(メモリカードの第2例)
図45はメモリカードの第2例を示すブロック図である。
(Second example of memory card)
FIG. 45 is a block diagram showing a second example of the memory card.

図45に示すように、第2例に係るメモリカードは、不揮発性半導体記憶装置300と、コントローラ306とを有する。不揮発性半導体記憶装置300のパッドPADは、コントローラ306のPADに接続されている。コントローラ306の、例えば、別のパッドPADは、カード端子302に接続されている。保護機能付き出力回路304は、コントローラ306の、カード端子302に接続されたPADに接続される。   As shown in FIG. 45, the memory card according to the second example includes a nonvolatile semiconductor memory device 300 and a controller 306. The pad PAD of the nonvolatile semiconductor memory device 300 is connected to the PAD of the controller 306. For example, another pad PAD of the controller 306 is connected to the card terminal 302. The output circuit with protection function 304 is connected to the PAD of the controller 306 connected to the card terminal 302.

(メモリカードの第3例)
図46はメモリカードの第3例を示すブロック図である。
(Third example of memory card)
FIG. 46 is a block diagram showing a third example of the memory card.

図46に示すように、第3例に係るメモリカードは、第2例と同様に、不揮発性半導体記憶装置300と、コントローラ306とを有する。第3例が、第2例と異なるところは、保護機能付き出力回路304が、不揮発性半導体記憶装置300の、コントローラ306に接続されたPADにも、接続されることにある。不揮発性半導体記憶装置300、及びコントローラ306は、回路基板308上の配線に接続され、一つのシステムになっている。回路基板308の配線には、例えば、電源配線VCC、及び接地配線GNDがあり、不揮発性半導体記憶装置300、及びコントローラ306は、電源配線VCC、及び接地配線GNDを介して電気的に結合されている。カード端子302に対して気中放電が起こると、コントローラ306の出力回路304に大電流が流れる。この大電流は半導体基板、もしくはウェルにも流れるので、電源配線VCC、もしくは接地配線GNDを介して、不揮発性半導体記憶装置300の半導体基板、もしくはウェルに達する可能性がある。不測の事態を考慮すれば、第3例のように、不揮発性半導体記憶装置300が、カード端子302に直接に接続されないシステムにおいても、不揮発性半導体記憶装置300に、保護機能付き出力回路304を設けておくのが良いだろう。   As shown in FIG. 46, the memory card according to the third example includes a nonvolatile semiconductor memory device 300 and a controller 306 as in the second example. The third example is different from the second example in that the output circuit with protection function 304 is also connected to the PAD of the nonvolatile semiconductor memory device 300 connected to the controller 306. The nonvolatile semiconductor memory device 300 and the controller 306 are connected to wiring on the circuit board 308 to form one system. The wiring of the circuit board 308 includes, for example, a power supply wiring VCC and a ground wiring GND. The nonvolatile semiconductor memory device 300 and the controller 306 are electrically coupled to each other through the power supply wiring VCC and the ground wiring GND. I have. When air discharge occurs in the card terminal 302, a large current flows through the output circuit 304 of the controller 306. Since this large current also flows through the semiconductor substrate or the well, there is a possibility that the large current reaches the semiconductor substrate or the well of the nonvolatile semiconductor memory device 300 via the power supply wiring VCC or the ground wiring GND. Considering an unexpected situation, even in a system in which the nonvolatile semiconductor memory device 300 is not directly connected to the card terminal 302 as in the third example, the output circuit 304 with the protection function is provided in the nonvolatile semiconductor memory device 300. It would be good to have it.

なお、第2例、及び第3例では、コントローラ306を示したが、コントローラ306は、例えば、不揮発性半導体記憶装置300を、電子製品に電気的に接続させるための、インターフェース回路に置き換えられても良い。また、全てのシステムを、1つの半導体集積回路装置チップに集積してしまっても良い。   Although the controller 306 is shown in the second and third examples, the controller 306 may be replaced with, for example, an interface circuit for electrically connecting the nonvolatile semiconductor memory device 300 to an electronic product. Is also good. Further, all the systems may be integrated on one semiconductor integrated circuit device chip.

(メモリカードの第4例)
メモリカードの第1例〜第3例では、メモリカードをシステム的に分類した。以下の例では、メモリカードを構造的に分類する。
(Fourth example of memory card)
In the first to third examples of the memory card, the memory cards are systematically classified. In the following example, memory cards are structurally classified.

図47はメモリカードの第4例を示す分解断面図である。   FIG. 47 is an exploded sectional view showing a fourth example of the memory card.

図47に示すように、第4例に係るメモリカードは、カードベース310に設けたパッケージ搭載孔312の底に、不揮発性半導体メモリパッケージ、もしくは不揮発性半導体メモリモジュールパッケージ314を、直接に貼り付けた例である。パッケージ314中には、半導体集積回路装置チップ316が収容されている。チップ316は、第1例〜第3例で説明した不揮発性半導体記憶装置300、もしくは第2例及び第3例で説明したコントローラである。即ち、チップ316は、第1〜第4実施形態において説明した半導体集積回路装置である。   As shown in FIG. 47, in the memory card according to the fourth example, the nonvolatile semiconductor memory package or the nonvolatile semiconductor memory module package 314 is directly attached to the bottom of the package mounting hole 312 provided in the card base 310. This is an example. A semiconductor integrated circuit device chip 316 is housed in the package 314. The chip 316 is the nonvolatile semiconductor memory device 300 described in the first to third examples, or the controller described in the second and third examples. That is, the chip 316 is the semiconductor integrated circuit device described in the first to fourth embodiments.

第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置は、パッケージ314を、搭載孔312の底に、直接に貼り付けた構造の、メモリカードに使用できる。   The semiconductor integrated circuit devices according to the first to fourth embodiments can be used for a memory card having a structure in which the package 314 is directly attached to the bottom of the mounting hole 312.

(メモリカードの第5例)
図48はメモリカードの第5例を示す分解断面図である。
(Fifth example of memory card)
FIG. 48 is an exploded sectional view showing a fifth example of the memory card.

図48に示すように、第5例に係るメモリカードは、カードベース310に設けたパッケージ搭載孔312、この搭載孔312の周囲にステップ状に形成された接着部318に、パッケージ314の周囲に形成されたフリンジ320を、貼り付けた例である。パッケージ314中の、チップ316は、第1〜第4実施形態において説明した半導体集積回路装置である。   As shown in FIG. 48, the memory card according to the fifth example includes a package mounting hole 312 provided in the card base 310, an adhesive portion 318 formed in a step shape around the mounting hole 312, and a package 314. This is an example in which the formed fringe 320 is attached. A chip 316 in the package 314 is the semiconductor integrated circuit device described in the first to fourth embodiments.

第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置は、パッケージ314のフリンジ320を、搭載孔312の周囲に形成した接着部318に貼り付けた構造の、メモリカードに使用できる。   The semiconductor integrated circuit devices according to the first to fourth embodiments can be used for a memory card having a structure in which the fringe 320 of the package 314 is attached to an adhesive portion 318 formed around the mounting hole 312.

(メモリカードの第6例)
図49はメモリカードの第5例を示す分解断面図である。
(Sixth example of memory card)
FIG. 49 is an exploded sectional view showing a fifth example of the memory card.

図50に示すように、第6例に係るメモリカードは、パッケージ314を回路基板308に接続し、回路基板308をカードベース310に接着し、回路基板308をカードベース310に設けたカード端子302にボンディングドワイヤ322を用いて電気的に接続した例である。さらに、カードベース310にカバー324を接着して、パッケージ314を外界から遮蔽する。パッケージ314中の、チップ316は、第1〜第4実施形態において説明した半導体集積回路装置である。   As shown in FIG. 50, in the memory card according to the sixth example, the package 314 is connected to the circuit board 308, the circuit board 308 is adhered to the card base 310, and the circuit board 308 is provided on the card base 310. Are electrically connected to each other using a bonded wire 322. Further, a cover 324 is adhered to the card base 310 to shield the package 314 from the outside. A chip 316 in the package 314 is the semiconductor integrated circuit device described in the first to fourth embodiments.

第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置は、パッケージ314を、外界から遮蔽した構造の、メモリカードに使用できる。   The semiconductor integrated circuit devices according to the first to fourth embodiments can be used for a memory card having a structure in which the package 314 is shielded from the outside.

(応用例2)
応用例2では、この発明の実施形態に係る電子カードを利用したアプリケーションの、いくつかの例を説明する。
(Application 2)
In application example 2, some examples of an application using the electronic card according to the embodiment of the present invention will be described.

図50は、この発明の実施形態に係るICカードを利用する電子機器の一例を示す斜視図である。図50には、電子機器の一例として、携帯電子機器、例えば、デジタルスチルカメラが示されている。実施形態に係るICカードは、例えば、メモリカードであり、例えば、デジタルスチルカメラの記録メディアとして利用される。   FIG. 50 is a perspective view showing an example of an electronic device using the IC card according to the embodiment of the present invention. FIG. 50 illustrates a portable electronic device, for example, a digital still camera, as an example of the electronic device. The IC card according to the embodiment is, for example, a memory card, and is used, for example, as a recording medium of a digital still camera.

図50に示すように、デジタルスチルカメラ71の筐体(ケース)には、カードスロット72、及びこのカードスロット72に接続される回路基板が収容されている。なお、回路基板は、図50ではその図示を省略している。メモリカード70は、デジタルスチルカメラ71のカードスロット72に取り外し可能な状態で装着される。メモリカード70は、カードスロット72に装着されることで、回路基板上の電子回路に、電気的に接続される。   As shown in FIG. 50, a housing of the digital still camera 71 houses a card slot 72 and a circuit board connected to the card slot 72. The circuit board is not shown in FIG. The memory card 70 is detachably attached to a card slot 72 of a digital still camera 71. The memory card 70 is electrically connected to an electronic circuit on a circuit board by being inserted into the card slot 72.

図51は、デジタルスチルカメラの基本システムを示すブロック図である。   FIG. 51 is a block diagram showing a basic system of a digital still camera.

被写体からの光はレンズ73により集光されて撮像装置74に入力される。撮像装置74は、入力された光を光電変換して、例えば、アナログ信号とする。撮像装置74の一例は、CMOSイメージセンサである。アナログ信号は、アナログ増幅器(AMP.)で増幅された後、A/Dコンバータ(A/D)でデジタル信号に変換される。デジタル化された信号は、カメラ信号処理回路75に入力され、例えば、自動露出制御(AE)、自動ホワイトバランス制御(AWB)、及び色分離処理を行った後、輝度信号と色差信号に変換される。   Light from the subject is collected by the lens 73 and input to the imaging device 74. The imaging device 74 photoelectrically converts the input light into, for example, an analog signal. One example of the imaging device 74 is a CMOS image sensor. The analog signal is amplified by an analog amplifier (AMP.) And then converted into a digital signal by an A / D converter (A / D). The digitized signal is input to the camera signal processing circuit 75, and after being subjected to, for example, automatic exposure control (AE), automatic white balance control (AWB), and color separation processing, is converted into a luminance signal and a color difference signal. You.

画像をモニタする場合、カメラ信号処理回路75から出力された信号がビデオ信号処理回路76に入力され、ビデオ信号に変換される。ビデオ信号の方式としては、例えば、NTSC(National Television System Committee)を挙げることができる。ビデオ信号は、表示信号処理回路77を介して、デジタルスチルカメラ71に取り付けられた表示部78に出力される。表示部78の一例は液晶モニタである。また、ビデオ信号は、ビデオドライバ79を介して、ビデオ出力端子80に出力される。デジタルスチルカメラ71により撮像した画像は、ビデオ出力端子80を介して、画像機器、例えばパーソナルコンピュータのディスプレイやテレビジョンに出力することができ、撮像した画像を表示部78以外でも楽しむことができる。撮像装置74、アナログ増幅器(AMP.)、A/Dコンバータ(A/D)、カメラ信号処理回路75は、マイクロコンピュータ81により制御される。   When monitoring an image, a signal output from the camera signal processing circuit 75 is input to a video signal processing circuit 76 and converted into a video signal. Examples of the video signal format include the NTSC (National Television System Committee). The video signal is output to a display unit 78 attached to the digital still camera 71 via a display signal processing circuit 77. One example of the display unit 78 is a liquid crystal monitor. The video signal is output to a video output terminal 80 via a video driver 79. An image captured by the digital still camera 71 can be output to an image device, for example, a display or a television of a personal computer, via the video output terminal 80, and the captured image can be enjoyed outside the display unit 78. The microcomputer 81 controls the imaging device 74, the analog amplifier (AMP.), The A / D converter (A / D), and the camera signal processing circuit 75.

画像をキャプチャする場合、操作ボタン、例えばシャッタボタン82を押す。これにより、マイクロコンピュータ81は、メモリコントローラ83を制御し、カメラ信号処理回路75から出力された信号がフレーム画像としてビデオメモリ84に書き込まれる。ビデオメモリ84に書き込まれたフレーム画像は、圧縮/伸張処理回路85により、所定の圧縮フォーマットに基づき圧縮され、カードインターフェース86を介してカードスロット72に装着されているメモリカード70に記録される。   When capturing an image, an operation button, for example, a shutter button 82 is pressed. Thus, the microcomputer 81 controls the memory controller 83, and the signal output from the camera signal processing circuit 75 is written to the video memory 84 as a frame image. The frame image written in the video memory 84 is compressed by a compression / decompression processing circuit 85 based on a predetermined compression format, and is recorded on a memory card 70 mounted in a card slot 72 via a card interface 86.

記録した画像を再生する場合、メモリカード70に記録されている画像を、カードインターフェース86を介して読み出し、圧縮/伸張処理回路85により、伸張した後、ビデオメモリ84に書き込む。書き込まれた画像はビデオ信号処理回路76に入力され、画像をモニタする場合と同様に、表示部78や、画像機器に映し出される。   When playing back the recorded image, the image recorded on the memory card 70 is read out via the card interface 86, expanded by the compression / expansion processing circuit 85, and then written into the video memory 84. The written image is input to the video signal processing circuit 76, and is displayed on the display unit 78 and an image device as in the case of monitoring the image.

なお、本基本システム例では、回路基板89上に、カードスロット72、撮像装置74、アナログ増幅器(AMP.)、A/Dコンバータ(A/D)、カメラ信号処理回路75、ビデオ信号処理回路76、表示信号処理回路77、ビデオドライバ79、マイクロコンピュータ81、メモリコントローラ83、ビデオメモリ84、圧縮/伸張処理回路85、及びカードインターフェース86が実装される例を示している。なお、カードスロット72については、回路基板89上に実装される必要はなく、コネクタケーブル等により、回路基板89に接続されても良い。また、本例では、回路基板89上には、さらに、電源回路87が実装される。電源回路87は、外部電源、あるいは電池から電源の供給を受け、デジタルスチルカメラ71の内部で使用する内部電源を発生する。電源回路87の一例は、DC−DCコンバータである。内部電源は、上記各回路に動作電源として供給される他、ストロボ88の電源、及び表示部78の電源として供給される。   In the basic system example, a card slot 72, an imaging device 74, an analog amplifier (AMP.), An A / D converter (A / D), a camera signal processing circuit 75, and a video signal processing circuit 76 are provided on a circuit board 89. , A display signal processing circuit 77, a video driver 79, a microcomputer 81, a memory controller 83, a video memory 84, a compression / decompression processing circuit 85, and a card interface 86. Note that the card slot 72 does not need to be mounted on the circuit board 89, and may be connected to the circuit board 89 by a connector cable or the like. In this example, a power supply circuit 87 is further mounted on the circuit board 89. The power supply circuit 87 receives power supply from an external power supply or a battery and generates an internal power supply used inside the digital still camera 71. One example of the power supply circuit 87 is a DC-DC converter. The internal power is supplied to each of the above circuits as an operating power, a power for the strobe 88, and a power for the display unit 78.

このように、この発明の実施形態に係るICカードは、携帯電子機器、例えば、デジタルスチルカメラに利用することができる。   As described above, the IC card according to the embodiment of the present invention can be used for a portable electronic device, for example, a digital still camera.

この発明の実施形態に係るICカードは、デジタルスチルカメラに利用されるばかりでなく、図52A〜図52F、図53A〜図52Fに示すように、例えば、ビデオカメラ(図52A)、テレビジョン(図52B)、オーディオ/ビジュアル機器(図52C)、オーディオ機器(図52D)、ゲーム機器(図52E)、電子楽器(図52F)、携帯電話(図53A)、パーソナルコンピュータ(図53B)、パーソナルデジタルアシスタント(PDA、図53C)、ボイスレコーダ(図53D)、PCカード(図53E)、電子書籍端末(図53F)等にも利用することができる。   The IC card according to the embodiment of the present invention is used not only for a digital still camera but also for a video camera (FIG. 52A) and a television (FIG. 52A) as shown in FIGS. 52A to 52F and 53A to 52F. 52B), audio / visual equipment (FIG. 52C), audio equipment (FIG. 52D), game equipment (FIG. 52E), electronic musical instrument (FIG. 52F), mobile phone (FIG. 53A), personal computer (FIG. 53B), personal digital It can also be used for an assistant (PDA, FIG. 53C), a voice recorder (FIG. 53D), a PC card (FIG. 53E), an electronic book terminal (FIG. 53F), and the like.

また、電子カード1は、例えば、外部端子3が有る接触式電子カードと、外部端子3が無い非接触式電子カードとに大別することができる。上記第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置は、接触式電子カード、非接触式カードのどちらにも組み込むことができるが、気中放電は、接触式電子カードにおいて起こりやすい現象である、と推測される。接触式電子カードは、導電物である外部端子3がカード表面から露出しているためである。試験例の欄にて説明したように、市場において、気中放電が電子カードのどの個所に発生するかを完全に予測することはできないが、一般に絶縁物であるカード外装体よりは、導電物である外部端子3に対して発生する可能性が高い。外部端子3はチップ2の出力端子PADに接続される。このため、外部端子3に気中放電が発生した場合には、実施形態の欄において説明したような不測の事態が起こる。従って、上記実施形態による利点は、接触式電子カードにおいて、有効に得ることができる。   The electronic card 1 can be roughly classified into, for example, a contact electronic card having the external terminal 3 and a non-contact electronic card having no external terminal 3. The semiconductor integrated circuit devices according to the above-described first to fourth embodiments can be incorporated into either a contact-type electronic card or a non-contact-type card, but air discharge is a phenomenon that tends to occur in a contact-type electronic card. It is guessed. This is because, in the contact-type electronic card, the external terminals 3 that are conductive are exposed from the card surface. As described in the test example section, it is not possible to completely predict where on the electronic card the air discharge will occur in the market, but it is generally more conductive than a card outer body that is an insulator. Is likely to occur for the external terminal 3 which is The external terminal 3 is connected to the output terminal PAD of the chip 2. Therefore, when air discharge occurs in the external terminal 3, an unexpected situation as described in the section of the embodiment occurs. Therefore, the advantages of the above embodiment can be effectively obtained in a contact-type electronic card.

さらに、接触式電子カードにおいて気中放電が起こる可能性は、カードサイズに占める外部端子3の面積の割合にも依存するだろう。カードサイズに占める外部端子3の面積が大きければ、カード表面から導電物が広く露出していることになり、気中放電が起こる可能性は高まる。例えば、電子カード1では、カードサイズに占める外部端子3の面積の割合が25%を超えるものもある(例えば、図38A、図38Bの斜視図参照)。このように、カードサイズに占める外部端子3の面積の割合が25%を超える電子カード1において、上記実施形態による利点は、さらに有効に得ることができる。   Furthermore, the possibility of air discharge occurring in the contact-type electronic card will also depend on the ratio of the area of the external terminals 3 to the card size. If the area of the external terminals 3 occupying the card size is large, the conductive material is widely exposed from the card surface, and the possibility of air discharge is increased. For example, in the electronic card 1, there is a case where the ratio of the area of the external terminal 3 to the card size exceeds 25% (for example, see the perspective views of FIGS. 38A and 38B). As described above, in the electronic card 1 in which the area ratio of the external terminals 3 to the card size exceeds 25%, the advantages of the above embodiment can be more effectively obtained.

もちろん、上記第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置は、接触式電子カードや、カードサイズに占める外部端子3の面積の割合が25%を超える接触式電子カードに限って用いられるものではなく、非接触式電子カード、カードサイズに占める外部端子3の面積の割合が25%以下の接触式電子カードにも用いることができる。これらのカードにおいても、上記不測の事態が発生しない、とは断言できないからである。従って、上記第1〜第4実施形態に係る半導体集積回路装置を、非接触式電子カードや、カードサイズに占める外部端子3の面積の割合が25%以下の接触式電子カードにも用いた場合でも、上記実施形態による利点を得ることができる。   Of course, the semiconductor integrated circuit devices according to the first to fourth embodiments are used only for contact electronic cards and contact electronic cards in which the area of the external terminals 3 in the card size exceeds 25%. Instead, the present invention can be used for a non-contact type electronic card and a contact type electronic card in which the area ratio of the external terminal 3 to the card size is 25% or less. This is because it cannot be asserted that the unexpected situation does not occur in these cards. Therefore, the semiconductor integrated circuit device according to the first to fourth embodiments is also used for a non-contact type electronic card and a contact type electronic card in which the area of the external terminals 3 in the card size is 25% or less. However, the advantages of the above embodiment can be obtained.

以上、この発明を第1〜第4実施形態により説明したが、この発明は、これら実施形態それぞれに限定されるものではなく、その実施にあたっては、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。   As described above, the present invention has been described with reference to the first to fourth embodiments. However, the present invention is not limited to each of the embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It is possible.

上記実施形態はそれぞれ、単独で実施することが可能であるが、適宜組み合わせて実施することも、もちろん可能である。   Each of the above embodiments can be implemented alone, but can be implemented in combination as appropriate.

上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、各実施形態において開示した複数の構成要件の適宜な組み合わせにより、種々の段階の発明を抽出することも可能である。   The above embodiments include various stages of the invention, and various stages of the invention can be extracted by appropriately combining a plurality of components disclosed in each embodiment.

図1A、図1Bは不測の事態の一例を説明するための図1A and 1B are diagrams for explaining an example of an unexpected situation. 図2A、図2Bは不測の事態の他例を説明するための図2A and 2B are diagrams for explaining another example of an unexpected situation. 図3Aはニードルを出力端子に接触させた場合の電流Iと時間tとの関係を示す図、図3Bは気中放電が起こった場合の電圧Vと時間tとの関係を示す図FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the current I and the time t when the needle is brought into contact with the output terminal, and FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the voltage V and the time t when air discharge occurs. 図4A、図4Bはこの発明の参考例に係る半導体集積回路装置を示す回路図4A and 4B are circuit diagrams showing a semiconductor integrated circuit device according to a reference example of the present invention. 図5Aはこの発明の参考例に係る半導体集積回路装置を示す回路図、図5Bはその断面図FIG. 5A is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to a reference example of the present invention, and FIG. 5B is a sectional view thereof. 図6Aはこの発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置を示す回路図、図6Bはその平面パターンの一例を示す平面図FIG. 6A is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a plan view showing an example of a plane pattern thereof. 図7A、図7Bはそれぞれこの発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置の保護動作の一例を示す図7A and 7B are diagrams showing an example of a protection operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention, respectively. 図8A、図8Bはそれぞれこの発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置の保護動作の他例を示す図8A and 8B are diagrams showing another example of the protection operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. 図9はこの発明の第2実施形態に係る半導体集積回路装置を示す回路図FIG. 9 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention. 図10はこの発明の第3実施形態に係る半導体集積回路装置を示す回路図FIG. 10 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to a third embodiment of the present invention. 図11はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第1レイアウト例を示す平面図FIG. 11 is a plan view showing a first layout example of a semiconductor integrated circuit device according to a fourth embodiment of the present invention. 図12は図11中の12−12線に沿う断面図FIG. 12 is a sectional view taken along line 12-12 in FIG. 図13は図11中の13−13線に沿う断面図FIG. 13 is a sectional view taken along line 13-13 in FIG. 図14は図11に示す平面から、第1層メタル層及び第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図FIG. 14 is a plan view showing a state where the first metal layer and the second metal layer are removed from the plane shown in FIG. 図15は図11に示す平面から、第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図FIG. 15 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed from the plane shown in FIG. 図16はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第2レイアウト例を示す平面図FIG. 16 is a plan view showing a second layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention. 図17は図16中の17−17線に沿う断面図FIG. 17 is a sectional view taken along the line 17-17 in FIG. 図18は図16に示す平面から、第1層メタル層及び第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図FIG. 18 is a plan view showing a state where the first metal layer and the second metal layer are removed from the plane shown in FIG. 図19は図16に示す平面から、第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図FIG. 19 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed from the plane shown in FIG. 図20はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第3レイアウト例を示す平面図FIG. 20 is a plan view showing a third layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention. 図21は図20に示す平面から、第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図FIG. 21 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed from the plane shown in FIG. 図22は第3レイアウト例の等価回路を示す等価回路図FIG. 22 is an equivalent circuit diagram showing an equivalent circuit of the third layout example. 図23はヒューズの接続/非接続の状態と、保護能力及び電流駆動能力との関係を示す図FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the connection / non-connection state of the fuse, the protection capability, and the current driving capability. 図24は非接続の第1の例を示す平面図FIG. 24 is a plan view showing a first example of non-connection. 図25は非接続の第2の例を示す平面図FIG. 25 is a plan view showing a second example of non-connection. 図26は非接続の第3の例を示す平面図FIG. 26 is a plan view showing a third example of non-connection. 図27は非接続の第4の例を示す平面図FIG. 27 is a plan view showing a fourth example of non-connection. 図28は非接続の第5の例を示す平面図FIG. 28 is a plan view showing a fifth example of non-connection. 図29は接続の一例を示す平面図FIG. 29 is a plan view showing an example of connection 図30はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第3レイアウト例の基本レイアウトを示す図FIG. 30 is a diagram showing a basic layout of a third layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention. 図31はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第4レイアウト例の基本レイアウトを示す図FIG. 31 is a diagram showing a basic layout of a fourth layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention. 図32はこの発明の第4実施形態に係る半導体集積回路装置の第4レイアウト例を示す平面図FIG. 32 is a plan view showing a fourth layout example of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention. 図33は図32に示す平面から、第2層メタル層を取り除いた状態を示す平面図FIG. 33 is a plan view showing a state where the second metal layer is removed from the plane shown in FIG. 図34は第4レイアウト例の等価回路を示す等価回路図FIG. 34 is an equivalent circuit diagram showing an equivalent circuit of the fourth layout example. 図35はヒューズの接続/非接続の状態と、保護能力及び電流駆動能力との関係を示す図FIG. 35 is a diagram showing a relationship between the connection / non-connection state of the fuse and the protection capability and the current driving capability. 図36は非接続の第1の例を示す平面図FIG. 36 is a plan view showing a first example of non-connection 図37は非接続の第2の例を示す平面図FIG. 37 is a plan view showing a second example of non-connection. 図38は非接続の第3の例を示す平面図FIG. 38 is a plan view showing a third example of non-connection. 図39は非接続の第4の例を示す平面図FIG. 39 is a plan view showing a fourth example of non-connection. 図40は非接続の第5の例を示す平面図FIG. 40 is a plan view showing a fifth example of non-connection. 図41は接続の一例を示す平面図FIG. 41 is a plan view showing an example of connection 図42Aは充電試験例を示す斜視図、図42Bは放電試験例を示す斜視図FIG. 42A is a perspective view showing a charge test example, and FIG. 42B is a perspective view showing a discharge test example. 図43AはNAND型EEPROMの一例を示すブロック図、図43BはNAND型EEPROMのメモリセルアレイの一例を示す回路図FIG. 43A is a block diagram showing an example of a NAND EEPROM, and FIG. 43B is a circuit diagram showing an example of a memory cell array of the NAND EEPROM. 図44はメモリカードの第1例を示すブロック図FIG. 44 is a block diagram showing a first example of a memory card. 図45はメモリカードの第2例を示すブロック図FIG. 45 is a block diagram showing a second example of the memory card. 図46はメモリカードの第3例を示すブロック図FIG. 46 is a block diagram showing a third example of the memory card. 図47はメモリカードの第4例を示す分解断面図FIG. 47 is an exploded sectional view showing a fourth example of the memory card. 図48はメモリカードの第5例を示す分解断面図FIG. 48 is an exploded sectional view showing a fifth example of the memory card. 図49はメモリカードの第6例を示す分解断面図FIG. 49 is an exploded sectional view showing a sixth example of the memory card. 図50はこの発明の一実施形態に係るICカードを利用する電子機器の一例を示す斜視図。FIG. 50 is a perspective view showing an example of an electronic device using the IC card according to one embodiment of the present invention. 図51は、デジタルスチルカメラの基本システムを示すブロック図。FIG. 51 is a block diagram showing a basic system of a digital still camera. 図52A〜図52Fはそれぞれこの発明の一実施形態に係るICカードを利用する電子機器の他例を示す図。FIGS. 52A to 52F are diagrams showing other examples of an electronic device using an IC card according to an embodiment of the present invention. 図53A〜図53Fはそれぞれこの発明の一実施形態に係るICカードを利用する電子機器の他例を示す図。53A to 53F are views showing other examples of the electronic device using the IC card according to one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…電子カード、2…半導体集積回路装置チップ、3…カード外部端子、21…出力バッファ、22…出力バッファ駆動回路、P1〜P3、PFET…Pチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ、N1〜N3、NFET…Nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ、QPNP…PNP型バイポーラトランジスタ、QNPN…NPN型バイポーラトランジスタ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic card, 2 ... Semiconductor integrated circuit device chip, 3 ... Card external terminal, 21 ... Output buffer, 22 ... Output buffer drive circuit, P1-P3, PFET ... P-channel insulated gate field effect transistor, N1-N3, NFET: N-channel insulated gate field effect transistor, QPNP: PNP bipolar transistor, QNPN: NPN bipolar transistor

Claims (12)

第1導電型の半導体領域と、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記ソース/ドレイン領域に隣接して前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型の半導体領域と
を具備することを特徴とする半導体集積回路装置。
A first conductivity type semiconductor region;
A first insulated gate field effect transistor formed in the first conductivity type semiconductor region and having a second conductivity type source / drain region connected to an output terminal;
A second conductivity type semiconductor region formed in the first conductivity type semiconductor region adjacent to the source / drain region and connected to a gate of the insulated gate field effect transistor. Semiconductor integrated circuit device.
前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを、さらに具備し、
前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2導電型の半導体領域までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短い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。
The first insulated gate field effect transistor having a second conductivity type source / drain region formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor; Further comprising a second insulated gate field effect transistor that drives
The distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the semiconductor region of the second conductivity type is the distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the second region. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the distance is shorter than the distance to the source / drain region of the insulated gate field effect transistor.
第1導電型の半導体領域と、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記第1導電型の半導体領域をアノード及びカソードの一方とし、前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるアノード及びカソードの他方を持つダイオードとを具備し、
前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記アノード及びカソードの他方までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短いことを特徴とする半導体集積回路装置。
A first conductivity type semiconductor region;
A first insulated gate field effect transistor formed in the first conductivity type semiconductor region and having a second conductivity type source / drain region connected to an output terminal;
The first insulated gate field effect transistor having a second conductivity type source / drain region formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor; A second insulated gate field effect transistor that drives
The semiconductor region of the first conductivity type is one of an anode and a cathode, and the other of the anode and the cathode formed in the semiconductor region of the first conductivity type and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor is used. Having a diode with
The distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the other of the anode and the cathode is equal to the distance between the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor and the second insulation. A semiconductor integrated circuit device, wherein the distance between the gate type field effect transistor and the source / drain region is shorter.
第1導電型の半導体領域と、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、自身のゲートに短絡されるソース/ドレイン領域と、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるソース/ドレイン領域とを持つ第3の絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを具備し、
前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第3の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるソース/ドレイン領域までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短いことを特徴とする半導体集積回路装置。
A first conductivity type semiconductor region;
A first insulated gate field effect transistor formed in the first conductivity type semiconductor region and having a second conductivity type source / drain region connected to an output terminal;
The first insulated gate field effect transistor having a second conductivity type source / drain region formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor; A second insulated gate field effect transistor that drives
A third source / drain region formed in the first conductivity type semiconductor region and short-circuited to its own gate; and a source / drain region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor. And an insulated gate field effect transistor of
From the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the source / drain region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor of the third insulated gate field effect transistor A semiconductor integrated circuit, wherein a distance is shorter than a distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the source / drain region of the second insulated gate field effect transistor. apparatus.
第1導電型の半導体領域と、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、出力端子に接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持つ第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記第1導電型の半導体領域に形成され、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続される第2導電型のソース/ドレイン領域を持ち、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを駆動する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
前記第1導電型の半導体領域をベースとし、このベースに短絡されるエミッタ/コレクタ領域と、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるエミッタ/コレクタ領域とを持つバイポーラトランジスタとを具備し、
前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記バイポーラトランジスタの前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続されるエミッタ/コレクタ領域までの距離が、前記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域から前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの前記ソース/ドレイン領域までの距離よりも短いことを特徴とする半導体集積回路装置。
A first conductivity type semiconductor region;
A first insulated gate field effect transistor formed in the first conductivity type semiconductor region and having a second conductivity type source / drain region connected to an output terminal;
The first insulated gate field effect transistor having a second conductivity type source / drain region formed in the first conductivity type semiconductor region and connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor; A second insulated gate field effect transistor that drives
A bipolar transistor having a semiconductor region of the first conductivity type as a base and having an emitter / collector region short-circuited to the base and an emitter / collector region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor; With
The distance from the source / drain region of the first insulated gate field effect transistor to the emitter / collector region connected to the gate of the first insulated gate field effect transistor of the bipolar transistor is the first distance. A semiconductor integrated circuit device, wherein a distance from the source / drain region of the insulated gate field effect transistor to the source / drain region of the second insulated gate field effect transistor is shorter.
前記第1、第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタは出力回路を構成し、
前記出力回路は、不揮発性半導体記憶装置の出力回路であることを特徴とする請求項2乃至請求項5いずれか一項に記載の半導体集積回路装置。
The first and second insulated gate field effect transistors constitute an output circuit;
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein said output circuit is an output circuit of a nonvolatile semiconductor memory device.
前記第1、第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタは出力回路を構成し、
前記出力回路は、コントローラの出力回路であることを特徴とする請求項2乃至請求項5いずれか一項に記載の半導体集積回路装置。
The first and second insulated gate field effect transistors constitute an output circuit;
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the output circuit is an output circuit of a controller.
前記不揮発性半導体記憶装置は、NAND型、AND型のいずれかであることを特徴とする請求項6に記載の半導体集積回路装置。 7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the nonvolatile semiconductor memory device is one of a NAND type and an AND type. 請求項1に記載の半導体集積回路装置を用いた電子カード。 An electronic card using the semiconductor integrated circuit device according to claim 1. 請求項3に記載の半導体集積回路装置を用いた電子カード。 An electronic card using the semiconductor integrated circuit device according to claim 3. 請求項4に記載の半導体集積回路装置を用いた電子カード。 An electronic card using the semiconductor integrated circuit device according to claim 4. 請求項5に記載の半導体集積回路装置を用いた電子カード。 An electronic card using the semiconductor integrated circuit device according to claim 5.
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