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JP3732908B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP3732908B2
JP3732908B2 JP35053296A JP35053296A JP3732908B2 JP 3732908 B2 JP3732908 B2 JP 3732908B2 JP 35053296 A JP35053296 A JP 35053296A JP 35053296 A JP35053296 A JP 35053296A JP 3732908 B2 JP3732908 B2 JP 3732908B2
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Japan
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island
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resistance
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哲夫 島村
由里子 大竹
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本の抵抗素子を組み込んだ集積回路に、抵抗素子間の抵抗値の比率の変動を防止しながら静電破壊保護を行うことができる集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
集積回路に組み込まれる受動素子として抵抗素子を組み込む場合、多くは所望の不純物濃度の拡散領域を形成し該拡散領域の比抵抗を用いて構成するのが一般的である。抵抗素子は回路的に単体で利用される場合はそれほどの精度は必要ないが、回路的に分圧抵抗を利用する場合などでは、各抵抗素子の絶対値ではなく、抵抗素子間の抵抗比が重要視される場合がある。
【0003】
例えば図5に示したLCD用分割電源等の回路では、電源電位VCCと接地電位GNDとの間に抵抗1〜4を直列に配置し、更に抵抗2と抵抗3との間に分圧抵抗R、2R、3R、4R、8Rを配置している。尚、分圧抵抗R〜8Rの数字は倍数を示すもので、例えば分圧抵抗4Rは分圧抵抗Rに相当する抵抗を4ヶ直列接続することで分圧抵抗Rの4倍の抵抗値を持つことを示す。また、抵抗1〜4の値も分圧抵抗Rと同じ値を持つ。
【0004】
この回路は抵抗体が全部で22本存在するのと等価であるから、例えば電源電位VCCを22Vとすると、各抵抗の両端電圧は1Vとなる。従って、分圧抵抗R〜8Rの入力端R×1〜R×6をどのように短絡するかによって、各オペアンプOP1、OP2、OP3、OP4の出力端V1〜V4に所望の出力電圧を発生させるようになっている。
【0005】
この時、各抵抗1〜4の抵抗値の比がずれると、ある出力端の出力電位を設計値に固定しても他の出力端の出力電位が設計値からずれて、全ての出力端を設計値に合致させることができなくなる。このため、抵抗1〜4の抵抗比は厳密に設計・管理しなければならない。
さらに、ユーザ側からすれば得られる出力電圧を任意の値に設定できるICの方がそれを組み込む電子機器の設計が容易である。そこで、入力端子R×1〜R×6ばかりでなく、他の入力端子R1〜R4、およびIN1〜IN4を全て外部接続パッドに導出しすることにより、例えばIC外部で入力端子間に外付け抵抗を挿入したり短絡することによって、得られる出力電圧の組み合わせを倍増できるような要求がなされていた。
【0006】
一方、半導体集積回路の設計においては、外部接続パッドからの外乱ノイズから内部素子を保護するために、図6(A)(B)に示すような静電破壊防止用の素子を挿入したいものである。この静電破壊防止素子は、パッド5と接地電位GNDとの間に接続された保護ダイオード6と、パッド5と内部回路7との間に接続された制限抵抗8からなり、パッド5に接地電位以下の電位が印加された場合には保護ダイオードをONして電流を逃がし、パッド6に電源電位VCC以上の電位が印加された場合には、図6(B)に示したように制限抵抗8を構成するP型の拡散領域9とN型のエピタキシャル層10からなる寄生保護ダイオード11をONさせてエピタキシャル層10に印加された電源電位VCCに電流を逃がすような構造となる。
【0007】
しかしながら、図6(B)の構造は、エピタキシャル層10に電源電位VCCを印加するので、パッド5に印加された電位との電位差により拡散領域9とエピタキシャル層10との間に空乏層が生じ、該空乏層が拡散領域9の実効的な断面積を狭めるので、制限抵抗8の抵抗値がパッド5に印加された電位によって変動することを意味する。このような制限抵抗8を抵抗比の精度が求められる抵抗素子に直列接続しては、抵抗値のバランスを狂わせる要因を付加することになるので、接続することができない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このように、抵抗値のバランスの精度が求められる抵抗素子を外部接続用のパッドに接続する場合、静電破壊保護素子を接続することが困難である欠点があった。
また、抵抗素子の本数分に相当する数の外部接続端子を設け、しかもその各々に図6に示した静電破壊保護素子を設けることは、例えば200×200μもの大面積を要するパッド5を多数個設け更に比較的大面積を要する独立アイランドを各々に形成することであるから、チップサイズが増大してコスト高になる欠点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる従来の課題に鑑みなされたもので、抵抗素子を形成したアイランドに、PNPN型のサイリスタを形成し、該サイリスタ素子をパットと接地電位間に接続するような構成とすることにより、パッドに電源電位を超えるノイズが重畳したときでも電流を逃がすことが可能で、且つ抵抗値のバランスを狂わせることのない半導体集積回路を提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明による半導体集積回路装置を示す断面図である。
図1において、21はP型のシリコン半導体チップ、22は半導体チップの周辺部分に形成した外部接続用のパッド、23は能動、受動回路素子を形成して所望の回路機能を達成するための回路ブロック、24は図5の分圧回路を構成するための多数の抵抗素子である。抵抗素子24は半導体チップ21の中心付近に密集して配置されており、しかも互いに同一サイズで平行に配置されている。また、抵抗素子24の両端は、図示せぬ電極配線により各々対応するパッド22もしくは内部回路に接続されている。このように抵抗素子をまとめて半導体チップ21の中心部分に配置することにより、チップに加わる機械的ストレスによる抵抗値変動を最小にしている。
【0011】
図2は抵抗素子の一部を拡大して示す(A)平面図、(B)断面図である。尚、同図で示した抵抗素子は図5の回路図の抵抗1、2に該当する。
同図において、25はP型のシリコン半導体基板、26は基板25上に形成したN型のエピタキシャル層を貫通するP+型の分離領域、27は分離領域26によって接合分離されたアイランド、28は選択拡散によってアイランド27表面に形成したP型の拡散領域であり、該拡散領域28が抵抗素子24を構成する。29は拡散領域28を取り囲むN+型のチャネルストッパ領域、30はサイリスタを構成するためのP型の拡散領域、31はP型拡散領域30の表面に形成した、同じくサイリスタを構成するためのN+型拡散領域である。
【0012】
チャネルストッパ領域29は、拡散領域28と分離領域26との間のアイランド27表面に形成され、拡散領域28を囲むのと同様に、P型の拡散領域30をも取り囲むように配置される。但しP型の拡散領域30の一部を細い線幅で延長して(図示30a)分離領域と重畳させており、この細い線幅で延長する部分30aが横断する部分はチャネルストッパ領域29を切断している。
【0013】
拡散領域28の一方の端は、電極配線33aにより入力端子となる外部接続パッド32aに接続され、他方の端は電極配線33bで内部回路及び他の入力端子となるパッド32bに接続される。前記他方の端に近いチャネル領域29の一部は拡張されており、前記一方の端に接続する電極33aが酸化膜34上を延在して前記拡張した部分にコンタクトする。これで抵抗素子24の高電位側の電位でアイランド27をバイアスする。このように高電位側の電位でバイアスすることにより、入力電圧に関わらずアイランド27と拡散領域28とのPN接合に形成される空乏層の形状、大きさを各抵抗素子24の各々で一定にでき、抵抗値のバランスが崩れることを防止する。一方の端に接続する電極33aは又、酸化膜34上で少なくともチャネル領域29より外側およびP型の拡散領域30の上部まで拡張されてフィールド電極33cを構成する。フィールド電極33cは、拡散領域28の上部を電極配線が横断し、該電極配線の電位によって拡散領域の空乏層が変化して抵抗値がずれることを防止している。また、チャネル領域29はアイランド27と酸化膜34との界面に生じるp型のチャネルが分離領域26まで達することを防止し、拡散領域28を流れる電流が前記チャネルを介して漏れることによって抵抗値が変化することを防止している。
【0014】
N+型拡散領域31には電極配線33dによって接地電位GNDが印加されている。分離領域26と半導体基板25にも図示せぬ電極配線により接地電位GNDが印加されている。
一方のパッド32aから見た場合、パッド32aにP型拡散領域28からなる抵抗素子が接続されると共に、接地電位との間にサイリスタ素子SCRが接続される。サイリスタ素子SCRは、P型拡散領域28のP、アイランド27のN、P型の拡散領域30のPからなるPNPトランジスタTR1と、アイランド27のN、P型の拡散領域30のP、およびN+型拡散領域31のNからなるNPNトランジスタTR2との組み合わせによって構成される。また、チャネル領域20を延在させることによりPNPトランジスタTR1のEB間バイアス用抵抗r1を構成し、P型拡散領域30細い線幅で延長した部分30aでNPNトランジスタTR2のEB間バイアス用抵抗r2を形成している。
【0015】
一方のパッド32aに接地電位GNDより低いサージ電圧が印加された場合は、パッド32a近傍またはその直下に独立アイランドで形成した保護ダイオード6(図示せず)がONして内部回路を保護する。保護ダイオード6は、アイランド27のN型領域をカソードとし分離領域26と基板25のP型領域をアノードとして構成する。この構造と動作は図6(A)に示した従来例と同じである。
【0016】
一方のパッド32aに電源電位VCCより高いサージ電圧が印加された場合、先ず抵抗r1の発生する電位差によりPNPトランジスタTr1がONし、そのコレクタ電流がNPNトランジスタTR2のベース電流を供給するとともに微少抵抗r2の発生する電位差によりNPNトランジスタTR2がONし、サイリスタ素子SCRがターンオンしてN+拡散領域31から電極を介してサージ電流を接地電位GNDに流すようになっている。ターンオンする電位はP型の拡散領域28とP型の拡散領域30との距離によって所望の値に設定できる。ターンオン電圧はアイランド27と分離領域26とが形成するダイオードの逆方向耐圧(約100V)より小さくなければならず、約50V程度に設定する。このとき、P型拡散領域30の細い線幅で延在する部分30a、即ち抵抗r2によりP型拡散領域3のでにを固定しておかないと、単純にPNPトランジスタTR1のコレクタ電流でNPNトランジスタTR2がONしてしまい、リークが始まる電位が不安定となる。故にある一定以上の電圧が印加されたときにONさせたい静電破壊保護動作としては不都合が生じる。
【0017】
他方のパッド32bに接地電位GNDより低いサージ電圧が印加された場合は、パッド32b近傍またはその直下に独立アイランドで形成した保護ダイオード6(図示せず)がONして内部回路を保護する。この動作は図6(A)のものと同じである。
他方のパッド32bに電源電位VCCより高いサージ電圧が印加された場合は、図3に示したように、他端のP型拡散領域28をアノード、アイランド27をカソードとするPNダイオード35がONしてPNPトランジスタTR1にベース電流を供給し、サイリスタ素子SCRをターンオンさせる。ターンオンした後はP型拡散領域28の抵抗分36を介して電流を供給する。また、他方のパッド32bが隣の抵抗素子の一方のパッド32aに短絡されている場合は、隣の抵抗素子にて上述した図2(B)の動作による保護動作も並立する。
【0018】
図4に本発明の第2の実施の形態を示した。同じ箇所には同じ符号を付して説明を省略する。異なるのは、PNPトランジスタTR1のエミッタ・コレクタとなる部分にP型拡散領域28、30より拡散深さが深いP+型領域37を形成したことにある。
P型拡散領域28は高精度の抵抗素子とするために比較的浅い拡散領域とした方がよい。一方、サイリスタ素子SCRをターンオンしたときの電流容量を確保するためにはP型拡散領域28とP型拡散領域30の対向面積は大きい方がよい。
また、P型拡散領域28とP型拡散領域30との間のN+チャネルストッパ領域29は、定常状態でPNPトランジスタTR1がONして漏れ電流が発生することを防止する意味を併せ持っているが、これは同時にPNPトランジスタTR1の電流増幅率を低下させ、サイリスタ素子SCRのターンオン電流を抑制する方向に働く事を意味する。
【0019】
そこで本実施の形態では、図示したようにN+チャネルストッパ領域29より深い(エミッタ拡散より深い)P+型拡散領域35を電極とのコンタクト部分に設ける、深さ方向に対向面積を増大させることにより、サイリスタ素子SCRの電流容量を確保している。と同時に形成した部分は電極配線33aがコンタクトする部分であるので、深い拡散領域を配置したことによりアルミ電極のアルミスパイクによる耐圧劣化を防止する効果もある。
【0020】
斯様に、本発明の構造では、抵抗素子24と同じアイランド27内にサイリスタ素子SCRを形成したので、抵抗素子24の抵抗値の変動を防止することと静電破壊の保護とを両立させることができるものである。しかも、静電破壊保護素子を同じアイランド27に形成したことから、個別のアイランドに形成したよりもチップサイズを縮小できる。さらに、一方のパッド32a、他方のパッド32bのどちらに印加された場合でも1つのサイリスタ素子SCRで対応できるので、更なるチップサイズ低減の効果がある。
【0021】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明によれば、抵抗素子24の抵抗値の変動要因を増大させることなく、静電破壊保護素子を組み込むことができる利点を有する。しかも、静電破壊保護素子を抵抗素子24と同じアイランド内の形成できるので、チップサイズを縮小できる利点を有する。
【0022】
更に、抵抗素子24の両端がパッドに接続される場合でも1ヶのサイリスタ素子SCRで対応できるので、更にチップサイズを縮小できる利点をも有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積回路装置を説明するための平面図である。
【図2】図1の(A)要部拡大平面図、(B)断面図である。
【図3】図1の要部拡大断面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を説明するための断面図である。
【図5】従来例を説明するための回路図である。
【図6】従来例を説明するための断面図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an integrated circuit capable of performing electrostatic breakdown protection on an integrated circuit incorporating a plurality of resistance elements while preventing fluctuations in the ratio of resistance values between the resistance elements.
[0002]
[Prior art]
In general, when a resistance element is incorporated as a passive element incorporated in an integrated circuit, a diffusion region having a desired impurity concentration is formed and a specific resistance of the diffusion region is used. When a resistive element is used as a single circuit, the accuracy is not required. However, when using a voltage dividing resistor as a circuit, the resistance ratio between the resistive elements is not the absolute value of each resistive element. May be considered important.
[0003]
For example, in a circuit such as a divided power supply for LCD shown in FIG. 5, resistors 1 to 4 are arranged in series between the power supply potential VCC and the ground potential GND, and further a voltage dividing resistor R between the resistors 2 and 3. 2R, 3R, 4R, 8R are arranged. Note that the numbers of the voltage dividing resistors R to 8R indicate multiples. For example, the voltage dividing resistor 4R has a resistance value four times that of the voltage dividing resistor R by connecting four resistors corresponding to the voltage dividing resistor R in series. Show that you have. The values of the resistors 1 to 4 have the same value as the voltage dividing resistor R.
[0004]
Since this circuit is equivalent to a total of 22 resistors, for example, when the power supply potential VCC is 22V, the voltage across each resistor is 1V. Therefore, a desired output voltage is generated at the output terminals V1 to V4 of the operational amplifiers OP1, OP2, OP3, and OP4 depending on how the input terminals R × 1 to R × 6 of the voltage dividing resistors R to 8R are short-circuited. It is like that.
[0005]
At this time, if the ratio of the resistance values of the resistors 1 to 4 is deviated, even if the output potential of a certain output terminal is fixed to the design value, the output potential of other output terminals deviates from the design value, and all output terminals are It becomes impossible to match the design value. For this reason, the resistance ratio of the resistors 1 to 4 must be strictly designed and managed.
Further, an IC that can set the output voltage obtained from the user side to an arbitrary value is easier to design an electronic device incorporating the IC. Therefore, not only the input terminals R × 1 to R × 6 but also all the other input terminals R1 to R4 and IN1 to IN4 are led to the external connection pads, for example, external resistors between the input terminals outside the IC. There has been a demand for doubling the combination of output voltages obtained by inserting or shorting.
[0006]
On the other hand, in the design of a semiconductor integrated circuit, an element for preventing electrostatic breakdown as shown in FIGS. 6A and 6B is to be inserted in order to protect internal elements from disturbance noise from external connection pads. is there. This electrostatic breakdown preventing element includes a protection diode 6 connected between the pad 5 and the ground potential GND, and a limiting resistor 8 connected between the pad 5 and the internal circuit 7. When the following potential is applied, the protective diode is turned on to release the current, and when a potential equal to or higher than the power supply potential VCC is applied to the pad 6, the limiting resistor 8 is applied as shown in FIG. The structure is such that the parasitic protection diode 11 composed of the P type diffusion region 9 and the N type epitaxial layer 10 constituting the structure is turned on to allow current to escape to the power supply potential VCC applied to the epitaxial layer 10.
[0007]
However, in the structure of FIG. 6B, since the power supply potential VCC is applied to the epitaxial layer 10, a depletion layer is generated between the diffusion region 9 and the epitaxial layer 10 due to the potential difference with the potential applied to the pad 5. Since the depletion layer narrows the effective cross-sectional area of the diffusion region 9, this means that the resistance value of the limiting resistor 8 varies depending on the potential applied to the pad 5. If such a limiting resistor 8 is connected in series to a resistance element that requires the accuracy of the resistance ratio, a factor that deviates the balance of the resistance value is added, so that it cannot be connected.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when connecting a resistance element that requires accuracy of resistance value balance to an external connection pad, it is difficult to connect an electrostatic breakdown protection element.
Also, providing the external connection terminals corresponding to the number of resistance elements, and providing the electrostatic breakdown protection elements shown in FIG. 6 for each of them, requires a large number of pads 5 that require a large area of, for example, 200 × 200 μm. Since the individual islands are formed separately, and each island is required to have a relatively large area, there is a disadvantage that the chip size increases and the cost increases.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of such a conventional problem. By forming a PNPN thyristor on an island in which a resistance element is formed, and connecting the thyristor element between a pad and a ground potential, The present invention provides a semiconductor integrated circuit that can release a current even when noise exceeding a power supply potential is superimposed on a pad and does not disturb the balance of resistance values.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention.
In FIG. 1, 21 is a P-type silicon semiconductor chip, 22 is a pad for external connection formed in the peripheral portion of the semiconductor chip, and 23 is a circuit for forming active and passive circuit elements to achieve a desired circuit function. A block 24 is a number of resistance elements for constituting the voltage dividing circuit of FIG. The resistance elements 24 are densely arranged near the center of the semiconductor chip 21 and are arranged in parallel with each other in the same size. Further, both ends of the resistance element 24 are connected to the corresponding pads 22 or internal circuits by electrode wirings (not shown). Thus, by arranging the resistance elements together in the central portion of the semiconductor chip 21, the resistance value variation due to mechanical stress applied to the chip is minimized.
[0011]
2A is an enlarged plan view of a part of the resistance element, and FIG. Note that the resistance elements shown in the figure correspond to the resistors 1 and 2 in the circuit diagram of FIG.
In this figure, 25 is a P-type silicon semiconductor substrate, 26 is a P + type isolation region penetrating an N-type epitaxial layer formed on the substrate 25, 27 is an island junction-separated by the isolation region 26, and 28 is a selection. This is a P-type diffusion region formed on the surface of the island 27 by diffusion, and the diffusion region 28 constitutes the resistance element 24. 29 is an N + type channel stopper region surrounding the diffusion region 28, 30 is a P type diffusion region for forming a thyristor, and 31 is an N + type for forming a thyristor formed on the surface of the P type diffusion region 30. It is a diffusion region.
[0012]
The channel stopper region 29 is formed on the surface of the island 27 between the diffusion region 28 and the isolation region 26, and is disposed so as to surround the P type diffusion region 30 as well as surrounding the diffusion region 28. However, a part of the P-type diffusion region 30 is extended with a thin line width (30a in the figure) and overlapped with the separation region, and a portion where the portion 30a extending with the thin line width crosses the channel stopper region 29 is cut. is doing.
[0013]
One end of the diffusion region 28 is connected to an external connection pad 32a serving as an input terminal by an electrode wiring 33a, and the other end is connected to a pad 32b serving as an internal circuit and another input terminal by an electrode wiring 33b. A part of the channel region 29 near the other end is expanded, and an electrode 33a connected to the one end extends on the oxide film 34 and contacts the expanded portion. Thus, the island 27 is biased by the potential on the high potential side of the resistance element 24. By biasing at the high potential side in this way, the shape and size of the depletion layer formed at the PN junction between the island 27 and the diffusion region 28 are made constant in each resistance element 24 regardless of the input voltage. It is possible to prevent the balance of resistance values from being lost. The electrode 33a connected to one end is also extended on the oxide film 34 to at least the outside of the channel region 29 and the upper part of the P-type diffusion region 30 to form a field electrode 33c. In the field electrode 33c, the electrode wiring crosses the upper part of the diffusion region 28, and the depletion layer of the diffusion region is changed by the potential of the electrode wiring, thereby preventing the resistance value from shifting. Further, the channel region 29 prevents the p-type channel generated at the interface between the island 27 and the oxide film 34 from reaching the isolation region 26, and the resistance value is reduced by the current flowing through the diffusion region 28 leaking through the channel. Preventing changes.
[0014]
The ground potential GND is applied to the N + type diffusion region 31 by the electrode wiring 33d. The ground potential GND is also applied to the isolation region 26 and the semiconductor substrate 25 by electrode wiring (not shown).
When viewed from one of the pads 32a, a resistance element composed of the P-type diffusion region 28 is connected to the pad 32a, and a thyristor element SCR is connected to the ground potential. The thyristor element SCR includes a PNP transistor TR1 composed of P in the P-type diffusion region 28, N in the island 27, P in the P-type diffusion region 30, and N in the island 27, P in the P-type diffusion region 30, and N + type. It is configured by a combination with NPN transistor TR2 made of N in diffusion region 31. Further, the EB bias resistor r1 of the PNP transistor TR1 is formed by extending the channel region 20, and the EB bias resistor r2 of the NPN transistor TR2 is formed by the portion 30a extended with a thin line width of the P-type diffusion region 30. Forming.
[0015]
When a surge voltage lower than the ground potential GND is applied to one pad 32a, a protection diode 6 (not shown) formed of an independent island near or directly below the pad 32a is turned on to protect the internal circuit. The protection diode 6 is configured with the N-type region of the island 27 as a cathode and the isolation region 26 and the P-type region of the substrate 25 as an anode. This structure and operation are the same as those of the conventional example shown in FIG.
[0016]
When a surge voltage higher than the power supply potential VCC is applied to one pad 32a, first, the PNP transistor Tr1 is turned on by the potential difference generated by the resistor r1, the collector current supplies the base current of the NPN transistor TR2, and the minute resistance r2 The NPN transistor TR2 is turned on by the potential difference generated by the thyristor element SCR, the thyristor element SCR is turned on, and a surge current flows from the N + diffusion region 31 to the ground potential GND through the electrode. The turn-on potential can be set to a desired value depending on the distance between the P-type diffusion region 28 and the P-type diffusion region 30. The turn-on voltage must be smaller than the reverse breakdown voltage (about 100V) of the diode formed by the island 27 and the isolation region 26, and is set to about 50V. At this time, unless the portion 30a of the P-type diffusion region 30 extending with a narrow line width, that is, the resistance of the P-type diffusion region 3 is fixed by the resistor r2, the NPN transistor TR2 is simply obtained by the collector current of the PNP transistor TR1. Is turned on, and the potential at which leakage begins becomes unstable. Therefore, an inconvenience arises as an electrostatic breakdown protection operation that is desired to be turned on when a certain voltage or more is applied.
[0017]
When a surge voltage lower than the ground potential GND is applied to the other pad 32b, a protection diode 6 (not shown) formed of an independent island near or directly below the pad 32b is turned on to protect the internal circuit. This operation is the same as that in FIG.
When a surge voltage higher than the power supply potential VCC is applied to the other pad 32b, as shown in FIG. 3, the PN diode 35 having the P-type diffusion region 28 at the other end as the anode and the island 27 as the cathode is turned on. Then, a base current is supplied to the PNP transistor TR1 to turn on the thyristor element SCR. After the turn-on, a current is supplied through the resistance component 36 of the P-type diffusion region 28. Further, when the other pad 32b is short-circuited to one pad 32a of the adjacent resistance element, the protection operation by the operation of FIG.
[0018]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference lies in that a P + type region 37 having a diffusion depth deeper than that of the P type diffusion regions 28 and 30 is formed in the portion that becomes the emitter / collector of the PNP transistor TR1.
The P-type diffusion region 28 is preferably a relatively shallow diffusion region in order to obtain a highly accurate resistance element. On the other hand, in order to secure a current capacity when the thyristor element SCR is turned on, it is preferable that the opposing area of the P-type diffusion region 28 and the P-type diffusion region 30 is large.
The N + channel stopper region 29 between the P-type diffusion region 28 and the P-type diffusion region 30 also has the meaning of preventing the PNP transistor TR1 from turning on in a steady state and generating a leakage current. This means that the current amplification factor of the PNP transistor TR1 is lowered at the same time and the turn-on current of the thyristor element SCR is suppressed.
[0019]
Therefore, in the present embodiment, as shown in the drawing, a P + type diffusion region 35 deeper than the N + channel stopper region 29 (deeper than the emitter diffusion) is provided in the contact portion with the electrode, and by increasing the facing area in the depth direction, The current capacity of the thyristor element SCR is ensured. Since the portion formed at the same time is a portion in contact with the electrode wiring 33a, the arrangement of the deep diffusion region also has an effect of preventing the breakdown voltage deterioration due to the aluminum spike of the aluminum electrode.
[0020]
Thus, in the structure of the present invention, since the thyristor element SCR is formed in the same island 27 as the resistance element 24, it is possible to achieve both prevention of fluctuations in the resistance value of the resistance element 24 and protection of electrostatic breakdown. It is possible to do. In addition, since the electrostatic breakdown protection elements are formed on the same island 27, the chip size can be reduced as compared with the case where they are formed on individual islands. Furthermore, even if applied to one of the pads 32a and the other pad 32b, one thyristor element SCR can cope with it, so that there is a further effect of reducing the chip size.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an advantage that the electrostatic breakdown protection element can be incorporated without increasing the variation factor of the resistance value of the resistance element 24. In addition, since the electrostatic breakdown protection element can be formed in the same island as the resistance element 24, there is an advantage that the chip size can be reduced.
[0022]
Further, even when both ends of the resistance element 24 are connected to the pad, the single thyristor element SCR can cope with it, so that the chip size can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view for explaining a semiconductor integrated circuit device of the present invention.
2A is an enlarged plan view of a main part of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining a conventional example.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a conventional example.

Claims (5)

型の半導体基板の上に形成した型のエピタキシャル層と、
前記エピタキシャル層を貫通して複数のアイランドを形成する型の分離領域と、
前記アイランドの表面に形成した型の抵抗領域と、
前記抵抗領域の一方の端部の電位を前記アイランドに印加する手段と、
前記抵抗領域の周囲を囲む様に前記アイランドの表面に形成した型のチャネルストッパ領域と、
前記抵抗領域の他方の端部を外部接続端子に接続する手段と、
前記抵抗領域とは離間して前記アイランドの表面に形成した型の拡散領域と、
前記型の拡散領域の表面に形成した型の拡散領域と、
前記N型の拡散領域上に設けられた電極配線と、
前記型の拡散領域から延長されて前記分離領域に重畳する前型の延在部分と、を具備し、前記抵抗領域の前記他方の端部よりも高電位である前記一方の端部の電位で前記アイランドをバイアスし、前記N型の拡散領域に接地電位を印加したことを特徴とする半導体集積回路。
An N- type epitaxial layer formed on a P- type semiconductor substrate;
A P- type isolation region that penetrates the epitaxial layer to form a plurality of islands;
A P- type resistance region formed on the surface of the island;
Means for applying a potential at one end of the resistance region to the island ;
An N- type channel stopper region formed on the surface of the island so as to surround the periphery of the resistance region;
Means for connecting the other end of the resistance region to an external connection terminal ;
A P- type diffusion region formed on the surface of the island apart from the resistance region;
An N type diffusion region formed on the surface of the P type diffusion region;
An electrode wiring provided on the N-type diffusion region;
Anda extending portion of the front Symbol P type you overlap the separation region is extended from the P-type diffusion region, said one end said a higher potential than the other end of the resistor region A semiconductor integrated circuit , wherein the island is biased by a potential of a portion and a ground potential is applied to the N-type diffusion region .
前記抵抗領域の周囲を型のチャネルストッパ領域が取り囲むことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein an N- type channel stopper region surrounds the resistance region. 前記抵抗領域と前記チャネルストッパ領域の間のアイランド上にフィールド電極を設け、該フィールド電極に前記抵抗領域の高電位側の電位を印加したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。  2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a field electrode is provided on an island between the resistance region and the channel stopper region, and a potential on the high potential side of the resistance region is applied to the field electrode. 前記抵抗領域を形成したアイランドを多数本併設したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。  2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a plurality of islands in which the resistance region is formed are provided side by side. 前記抵抗領域を形成したアイランドを半導体チップの中心部に集中して配置したことを特徴とする請求項記載の半導体集積回路。5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4 , wherein the island in which the resistance region is formed is arranged in a concentrated manner at the center of the semiconductor chip.
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