JPH01137647A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH01137647A JPH01137647A JP62295230A JP29523087A JPH01137647A JP H01137647 A JPH01137647 A JP H01137647A JP 62295230 A JP62295230 A JP 62295230A JP 29523087 A JP29523087 A JP 29523087A JP H01137647 A JPH01137647 A JP H01137647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- potential
- output buffer
- ground potential
- barrier diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D89/00—Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
- H10D89/211—Design considerations for internal polarisation
- H10D89/213—Design considerations for internal polarisation in field-effect devices
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
- Dram (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、MISFETを有する半導体集積回路装置に
関するものであり、特に、P型基板を用いた半導体集積
回路装置に関するものである。
関するものであり、特に、P型基板を用いた半導体集積
回路装置に関するものである。
ゲートアレイ等の論理LSIの高集積化を図る上では1
回路をM I S FETで構成した方が有利である。
回路をM I S FETで構成した方が有利である。
さらに、低消費電力化を進める上では、PチャネルMI
SFETとNチャネルMISFET (C−MISFE
T)とで回路を構成した方が良い。しかし、回路動作の
高速化及び高駆動能力化を図るためにはNPNバイポー
ラトランジスタを用いた方が有利である。そこで、近年
では、出力バッファ等のように大きな駆動能力が要求さ
れる回路では、C−MISFETとNPNバイポーラト
ランジスタとで構成するようにしている。そして、NP
Nバイポーラトランジスタを構成するため、基板はP型
シリコン基板が用いられる。
SFETとNチャネルMISFET (C−MISFE
T)とで回路を構成した方が良い。しかし、回路動作の
高速化及び高駆動能力化を図るためにはNPNバイポー
ラトランジスタを用いた方が有利である。そこで、近年
では、出力バッファ等のように大きな駆動能力が要求さ
れる回路では、C−MISFETとNPNバイポーラト
ランジスタとで構成するようにしている。そして、NP
Nバイポーラトランジスタを構成するため、基板はP型
シリコン基板が用いられる。
ところで、論理LSIでは、複数の情報を同時に処理す
るいわゆる並行処理が行われる。このため、入出力バッ
ファでは、8ビツト、16ビツトあるいは32ビツトと
いうように、多くの入出力バッファが同時にオン、オフ
動作をする。このとき、入出力バッファに高レベルの基
準電位V c c、例えば5vを給電する電源配線や、
低レベルの基準電位V s s 、例えばOvを給電す
る電源配線の電位が変動する。特に、出力バッファでは
大きな電流をr入」 「切」するので、出力バッファの
動作による電位変動が大きい。そこで、出力バッファに
電位V c cを給電する電源配線(以下、単に、電源
配線という)と、W1位Vssを給電する電源配線(以
下、接地電位配線という)は、他の回路に電位vccを
給電する電源配線及び電位Vssを給電する接地電位配
線と分て、専用に設けている。
るいわゆる並行処理が行われる。このため、入出力バッ
ファでは、8ビツト、16ビツトあるいは32ビツトと
いうように、多くの入出力バッファが同時にオン、オフ
動作をする。このとき、入出力バッファに高レベルの基
準電位V c c、例えば5vを給電する電源配線や、
低レベルの基準電位V s s 、例えばOvを給電す
る電源配線の電位が変動する。特に、出力バッファでは
大きな電流をr入」 「切」するので、出力バッファの
動作による電位変動が大きい。そこで、出力バッファに
電位V c cを給電する電源配線(以下、単に、電源
配線という)と、W1位Vssを給電する電源配線(以
下、接地電位配線という)は、他の回路に電位vccを
給電する電源配線及び電位Vssを給電する接地電位配
線と分て、専用に設けている。
本発明者は、前記論理LSIを検討した結果、次の問題
点を見出した。
点を見出した。
前記接地電位配線は基板に接続されているため。
多くの出力バッファが同時にオンからオフに切換ると、
大きな電流が基板に流れ込み、基板電位を上昇させる。
大きな電流が基板に流れ込み、基板電位を上昇させる。
このとき、基板には、PチャネルMI 5FETを構成
するためのN−ウェル領域と、P−基板と、Nチャネル
MISFETのN1ソース、ドレインとによって寄生の
NPNトランジスタが構成されているので、この寄生の
トランジスタが前記基板に流れ込んだ電流によってオン
してラッチアップを起すという問題がある。このラッチ
アップを防止するために、前記出力バッファの接地電位
配線を他の回路の接地電位配線に接続して、出力バッフ
ァがオンからオフに切換ったときの電流を、前記他の回
路の接地電位配線に逃すことにより、基板電位の上昇を
防ぐことが考えられる。しかし、これでは、出力バッフ
ァがオンからオフに切換ったときに、出力バッファ以外
の回路に接続している接地電位配線の電位が上昇するの
で、内部の論理ゲートや入カバソファ等が誤動作を起す
という問題がある。
するためのN−ウェル領域と、P−基板と、Nチャネル
MISFETのN1ソース、ドレインとによって寄生の
NPNトランジスタが構成されているので、この寄生の
トランジスタが前記基板に流れ込んだ電流によってオン
してラッチアップを起すという問題がある。このラッチ
アップを防止するために、前記出力バッファの接地電位
配線を他の回路の接地電位配線に接続して、出力バッフ
ァがオンからオフに切換ったときの電流を、前記他の回
路の接地電位配線に逃すことにより、基板電位の上昇を
防ぐことが考えられる。しかし、これでは、出力バッフ
ァがオンからオフに切換ったときに、出力バッファ以外
の回路に接続している接地電位配線の電位が上昇するの
で、内部の論理ゲートや入カバソファ等が誤動作を起す
という問題がある。
本発明の目的は、ラッチアップを防止し、また回路の誤
動作を防止して、半導体集積回路装置の信頼性を高める
ことにある。
動作を防止して、半導体集積回路装置の信頼性を高める
ことにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、半魂体集積回路の出力バッファに低位の基準
電位を給電する第1接地電位配線を半導体チップ上に延
在して設け、第1接地電位配線と・別に、前記出力バッ
ファに接続されない第2接地電位配線を前記半導体チッ
プ上に設け、第1接地電位配線と第2接地電位配線を、
ショットキーバリアダイオードを介して接続したもので
ある。
電位を給電する第1接地電位配線を半導体チップ上に延
在して設け、第1接地電位配線と・別に、前記出力バッ
ファに接続されない第2接地電位配線を前記半導体チッ
プ上に設け、第1接地電位配線と第2接地電位配線を、
ショットキーバリアダイオードを介して接続したもので
ある。
上述した手段によれば、ショットキーバリアダイオード
が、寄生トランジスタのしきい値より低い0.3〜0.
5Vでオンして、出力バッファの接地電位配線を流れる
電流を他の接地電位配線に逃すので、寄生のトランジス
タがオンしてラッチアップを起すことがない。また、こ
のとき出力バッファ以外の回路に接続している接地電位
配線の電位上昇が0.3〜0.5v以下というように低
く抑えられるので、回路の誤動作を起すことがない。
が、寄生トランジスタのしきい値より低い0.3〜0.
5Vでオンして、出力バッファの接地電位配線を流れる
電流を他の接地電位配線に逃すので、寄生のトランジス
タがオンしてラッチアップを起すことがない。また、こ
のとき出力バッファ以外の回路に接続している接地電位
配線の電位上昇が0.3〜0.5v以下というように低
く抑えられるので、回路の誤動作を起すことがない。
これらのことから、半導体集積回路装置の信頼性を高め
ることができる。
ることができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は、本発明の実施例■の半導体集積回路装置を構
成している半導体チップの平面図である。
成している半導体チップの平面図である。
第1図において、1はP−型単結晶シリコンからなる基
板であり、周辺部に例えば第2層目のアルミニウム膜で
形成したポンディングパッド2.2A。
板であり、周辺部に例えば第2層目のアルミニウム膜で
形成したポンディングパッド2.2A。
2B、2G、2Dが設けられている。ポンディングパッ
ド2は、信号の入力、出力用のものである。
ド2は、信号の入力、出力用のものである。
ポンディングパッド2Aは、電位Vcc例えば5Vを出
力バッファ7Aに給電するためのものである。ポンディ
ングパッド2Bは、電位Vss例えばOvを出力バッフ
ァ7Aに給電するためのものである。ポンディングパッ
ド2Cは、入カバソファ7B、基本セル8Aに電位Vc
c例えば5vを給電するためのものである。ポンディン
グパッド2Dは、入力バッファ7B、基本セル8Aに電
位Vss例えばOvを給電するためのものである。
力バッファ7Aに給電するためのものである。ポンディ
ングパッド2Bは、電位Vss例えばOvを出力バッフ
ァ7Aに給電するためのものである。ポンディングパッ
ド2Cは、入カバソファ7B、基本セル8Aに電位Vc
c例えば5vを給電するためのものである。ポンディン
グパッド2Dは、入力バッファ7B、基本セル8Aに電
位Vss例えばOvを給電するためのものである。
出力バッファ7A、入力バツファ7Bは、PチャネルM
ISFET、NチャネルMISFET、NPNバイポー
ラトランジスタ等で構成されている。
ISFET、NチャネルMISFET、NPNバイポー
ラトランジスタ等で構成されている。
出力バッファ7Aは、他の出力バッファ7Aのオン、オ
フ動作と無関係に動作するものもあり、8個、16個、
32個あるいはそれ以上が同時にオン、オフ動作するも
のもある。そして、出力バッファ7A、入カバソファ7
Bの上には、例えば第2層目のアルミニウム膜からなり
、電位vccを給電する電源配線3,5及び電位Vss
を給電する接地電位配線4,6が延在している。配線3
が出力バッファ7Aに電位Vccを給電するためのもの
であり、配線5が入力バッファ7B及び基本セル8Aに
電位Vccを給電するためのものである。この配m3.
sは、PチャネルMISFETが設けられるN−型ウェ
ル領域に接続されている。
フ動作と無関係に動作するものもあり、8個、16個、
32個あるいはそれ以上が同時にオン、オフ動作するも
のもある。そして、出力バッファ7A、入カバソファ7
Bの上には、例えば第2層目のアルミニウム膜からなり
、電位vccを給電する電源配線3,5及び電位Vss
を給電する接地電位配線4,6が延在している。配線3
が出力バッファ7Aに電位Vccを給電するためのもの
であり、配線5が入力バッファ7B及び基本セル8Aに
電位Vccを給電するためのものである。この配m3.
sは、PチャネルMISFETが設けられるN−型ウェ
ル領域に接続されている。
また、配線4が出力バッファ7Aに電位Vssを給電す
るためのものであり、配線6が入力バッファ7B及び基
本セル8Aに電位Vssを給電するためのものである。
るためのものであり、配線6が入力バッファ7B及び基
本セル8Aに電位Vssを給電するためのものである。
この配線4,6は、NチャネルM I S FETの近
傍において、基板(P−領域)1に接続されている。配
線3,4,5.6及び出力バッファ7A、入カバツフア
7Bによって囲まれた領域が内部論理領域であり、基本
セル8Aが多数配置されている。8は基本セル8Aを列
状に配置してなる基本セル列である。基本セル8Aは。
傍において、基板(P−領域)1に接続されている。配
線3,4,5.6及び出力バッファ7A、入カバツフア
7Bによって囲まれた領域が内部論理領域であり、基本
セル8Aが多数配置されている。8は基本セル8Aを列
状に配置してなる基本セル列である。基本セル8Aは。
例えば2個のPチャネルMISFETと2個のNチャネ
ルMI 5FETとからなっている。
ルMI 5FETとからなっている。
複数の出力バッファ7Aが同時にオンからオフに切り換
ると、大きな電流が配線4を通って基板1へ流れ込み、
基板電位を上昇させるので、第2図に示すように、配線
4と配線6の間をショットキーバリアダイオードSBD
で接続して、配線4の電流を配線6へ逃すようにしてい
る。第2図において、Cは出力バッファ7Aの出力端子
に接続されるボンディングワイヤ、リード、配線基板上
の配線、LSIの出力端子につながる別のLSIの入力
容量の総和等が有する容量である。Liは配線4及びそ
れに接続されたボンディングワイヤ。
ると、大きな電流が配線4を通って基板1へ流れ込み、
基板電位を上昇させるので、第2図に示すように、配線
4と配線6の間をショットキーバリアダイオードSBD
で接続して、配線4の電流を配線6へ逃すようにしてい
る。第2図において、Cは出力バッファ7Aの出力端子
に接続されるボンディングワイヤ、リード、配線基板上
の配線、LSIの出力端子につながる別のLSIの入力
容量の総和等が有する容量である。Liは配線4及びそ
れに接続されたボンディングワイヤ。
リードのインダクタンスであり、L2は配線6及びそれ
に接続されたボンディングワイヤ、リードのインダクタ
ンスである。9,10は基本セル8Aに構成されたイン
バータと2人力NANDである。
に接続されたボンディングワイヤ、リードのインダクタ
ンスである。9,10は基本セル8Aに構成されたイン
バータと2人力NANDである。
出力バッファ7Aは、例えば第3図に示したように、2
個のPチャネルMISFET、2個のNチャネルMIS
FET、2個のバイポーラトランジスタ、2個の抵抗素
子Rとで構成されている。インバータ9は1例えば第4
図に示したように、1個のPチャネルMISFETと1
個のNチャネルMISFETとで構成されている。2人
力NANDは、例えば第5図に示したように、2個のP
チャネルMISFETと2個のNチャネルMISFET
とで構成されている。
個のPチャネルMISFET、2個のNチャネルMIS
FET、2個のバイポーラトランジスタ、2個の抵抗素
子Rとで構成されている。インバータ9は1例えば第4
図に示したように、1個のPチャネルMISFETと1
個のNチャネルMISFETとで構成されている。2人
力NANDは、例えば第5図に示したように、2個のP
チャネルMISFETと2個のNチャネルMISFET
とで構成されている。
8個、16個あるいは32個の出力バッファ7Aが同時
に切換ると、それぞれの負荷容量Cに蓄えられていた電
荷が放出されるため、配線4に瞬間的に大きな電流が流
れる。このとき、インダクタンスL工によって逆起電力
が発生するため、配線4の電位が上昇する。しかし、配
線4がショットキーバリアダイオードSBDを介して配
線6に接続されており、またショットキーバリアダイオ
ードSBDのしきい値が0.3〜0.5vと低いため、
基板1の配線4が接続されている部分の電位が0.3〜
0.5V以上になる以前に、配線4の電流がショットキ
ーバリアダイオードSBDを通って配線6へ流れる。一
方、シ1ットキーバリアダイオードSBDを通して配線
6に加えられた電位が0.3〜0.5v以下であるので
、配線6の電位が0.3〜0.5Vよりも高くなる゛こ
とがない。0゜3〜0.5vという値は、インバータ9
や2人力NANDIOのしきい値(1/2Vcc)より
も充分に低い値であるので、誤動作することがない。
に切換ると、それぞれの負荷容量Cに蓄えられていた電
荷が放出されるため、配線4に瞬間的に大きな電流が流
れる。このとき、インダクタンスL工によって逆起電力
が発生するため、配線4の電位が上昇する。しかし、配
線4がショットキーバリアダイオードSBDを介して配
線6に接続されており、またショットキーバリアダイオ
ードSBDのしきい値が0.3〜0.5vと低いため、
基板1の配線4が接続されている部分の電位が0.3〜
0.5V以上になる以前に、配線4の電流がショットキ
ーバリアダイオードSBDを通って配線6へ流れる。一
方、シ1ットキーバリアダイオードSBDを通して配線
6に加えられた電位が0.3〜0.5v以下であるので
、配線6の電位が0.3〜0.5Vよりも高くなる゛こ
とがない。0゜3〜0.5vという値は、インバータ9
や2人力NANDIOのしきい値(1/2Vcc)より
も充分に低い値であるので、誤動作することがない。
また、出力バッファ7A自体においても、配線4の電位
が上昇すると出力が反転することが起り得えるが、配線
4の電位が低く抑えられることから出力バッファ7Aの
誤動作をなくすことができる。
が上昇すると出力が反転することが起り得えるが、配線
4の電位が低く抑えられることから出力バッファ7Aの
誤動作をなくすことができる。
次に、ショットキーバリアダイオードSBDの断面構造
を説明する。
を説明する。
第6図は、ショットキーバリアダイオードSBD及びそ
の近傍の断面図である。
の近傍の断面図である。
まず、種々の素子の構造の概要を説明する。第6図にお
いて、11はP゛型埋込み層、12はN゛型埋込み層、
13はP−型ウェル領域、14はN−型ウェル領域であ
る。P−型ウェル領域13にはNチャネル型MISFE
Tや図示していないNPNバイポーラトランジスタが構
成される。N−型ウェル領域14にはPチャネルMIS
FET及びショットキーバリアダイオードSBDを構成
している。15はPチャネルストッパ領域、20はフィ
ールド絶縁膜である。NチャネルMISFETは、N1
型ソース、ドレイン16、ゲート絶縁膜21、ゲート電
極22からなっている。出力バッファ7AのNチャネル
MI S FETの周囲には、このNチャネルMISF
ETのほぼ全周を囲むように、P°型半導体領域18が
形成しである。このP゛型半導体領域18は、P−型ウ
ェル領域13と、これに電位Vssを印加するためのア
ルミニウム配線25をオーミックコンタクトさせるため
のものである。PチャネルMISFETは、P°型ソー
ス、ドレイン17、ゲート絶縁膜21、ゲート電極22
とで構成しである。そして、PチャネルMISFETの
近傍には、N゛型半導体領域19が形成しである。N゛
型半導体領域19は、N°型ウェル領域14と、これに
電位vccを給電するためのアルミニウム配線29とを
オーミックコンタクトさせるためのものである。なお1
図示していないが、出力バッファ7Aを構成しているP
チャネルMISFETの周囲には、このPチャネルMI
SFETのほぼ全周を囲むように、N゛型半導体領域1
9を設けている。23は第1層目の層間絶縁膜であり、
例えば低圧CVDによる酸化シリコン膜からなっている
。
いて、11はP゛型埋込み層、12はN゛型埋込み層、
13はP−型ウェル領域、14はN−型ウェル領域であ
る。P−型ウェル領域13にはNチャネル型MISFE
Tや図示していないNPNバイポーラトランジスタが構
成される。N−型ウェル領域14にはPチャネルMIS
FET及びショットキーバリアダイオードSBDを構成
している。15はPチャネルストッパ領域、20はフィ
ールド絶縁膜である。NチャネルMISFETは、N1
型ソース、ドレイン16、ゲート絶縁膜21、ゲート電
極22からなっている。出力バッファ7AのNチャネル
MI S FETの周囲には、このNチャネルMISF
ETのほぼ全周を囲むように、P°型半導体領域18が
形成しである。このP゛型半導体領域18は、P−型ウ
ェル領域13と、これに電位Vssを印加するためのア
ルミニウム配線25をオーミックコンタクトさせるため
のものである。PチャネルMISFETは、P°型ソー
ス、ドレイン17、ゲート絶縁膜21、ゲート電極22
とで構成しである。そして、PチャネルMISFETの
近傍には、N゛型半導体領域19が形成しである。N゛
型半導体領域19は、N°型ウェル領域14と、これに
電位vccを給電するためのアルミニウム配線29とを
オーミックコンタクトさせるためのものである。なお1
図示していないが、出力バッファ7Aを構成しているP
チャネルMISFETの周囲には、このPチャネルMI
SFETのほぼ全周を囲むように、N゛型半導体領域1
9を設けている。23は第1層目の層間絶縁膜であり、
例えば低圧CVDによる酸化シリコン膜からなっている
。
絶縁膜23の上に第1層目のアルミニウム膜からなる配
線25.26.27.28.29が延在している。配線
25は出力バッファのNチャネルMISFETのソース
及びこのNチャネルMISFETが設けられているP−
型ウェル領域13に電位Vssを給電するものである。
線25.26.27.28.29が延在している。配線
25は出力バッファのNチャネルMISFETのソース
及びこのNチャネルMISFETが設けられているP−
型ウェル領域13に電位Vssを給電するものである。
また、配線25は、後述するショットキーバリアダイオ
ードSBDと、出力バッファ7Aに電位Vssを給電す
る第2層目のアルミニウム配a4の間を接続している。
ードSBDと、出力バッファ7Aに電位Vssを給電す
る第2層目のアルミニウム配a4の間を接続している。
配線26は、出力バッファ7Aの出力端子であり、第2
Fl目のアルミニウム配線32とNチャネルMISFE
Tのドレインの間を接続している。配線27は、基本セ
ル8Aに形成したNチャネルMISFETのソース及び
このNチャネルMISFETが設けられているP−型ウ
ェル領域13に電位Vssを給電するものである。また
、配線27は、ショットキーバリアダイオードSBDが
形成されているN−型ウェル領域14と、入力バッファ
7Bや基本セル8Aに電位vssを給電する第2層目の
アルミニウム配線6を接続している。配線28は、基本
セル8Aに構成した論理回路の出力端子であり、第2層
目のアルミニウム配線33に接続している。配線29は
、基本セル8AのPチャネルMISFETのソース及び
このPチャネルMISFETが設けられているN−型ウ
ェル領域14に電位vccを給電するためのものであり
。
Fl目のアルミニウム配線32とNチャネルMISFE
Tのドレインの間を接続している。配線27は、基本セ
ル8Aに形成したNチャネルMISFETのソース及び
このNチャネルMISFETが設けられているP−型ウ
ェル領域13に電位Vssを給電するものである。また
、配線27は、ショットキーバリアダイオードSBDが
形成されているN−型ウェル領域14と、入力バッファ
7Bや基本セル8Aに電位vssを給電する第2層目の
アルミニウム配線6を接続している。配線28は、基本
セル8Aに構成した論理回路の出力端子であり、第2層
目のアルミニウム配線33に接続している。配線29は
、基本セル8AのPチャネルMISFETのソース及び
このPチャネルMISFETが設けられているN−型ウ
ェル領域14に電位vccを給電するためのものであり
。
第2層目のアルミニウム配線5に接続している。
30は第2層目の層間絶縁膜であり、例えばプラズマC
vDによる酸化シリコン膜の上にリンシリケートガラス
(PSG)膜を積層して形成したものである。24は第
1層目の絶縁膜23を除去してなる接続孔であり、31
は第2層目の絶縁膜を除去してなる接続孔である。
vDによる酸化シリコン膜の上にリンシリケートガラス
(PSG)膜を積層して形成したものである。24は第
1層目の絶縁膜23を除去してなる接続孔であり、31
は第2層目の絶縁膜を除去してなる接続孔である。
ショットキーバリアダイオードSBDは、N−型ウェル
領域14と、この表面に形成した白金シリサイド(Pt
−5i)50とからなっている。限定されるものではな
いが2本実施例では、ショットキ−バリアダイオードS
BDは、それぞれの出力バッファ7Aごとに、の周囲の
一部に形成しである。
領域14と、この表面に形成した白金シリサイド(Pt
−5i)50とからなっている。限定されるものではな
いが2本実施例では、ショットキ−バリアダイオードS
BDは、それぞれの出力バッファ7Aごとに、の周囲の
一部に形成しである。
基板1の表面の白金シリサイド50が被着している部分
に、NチャネルMI 5FETの周囲を囲んでいるP+
型半導体領域18の一部が現れている。
に、NチャネルMI 5FETの周囲を囲んでいるP+
型半導体領域18の一部が現れている。
出力バッファ7Aがオンからオフに切換ることによって
配線4の電位が0.3〜0.5v以上に上昇すると、シ
ョットキーバリアダイオードSBDが導通する。すると
、配1IA4に放出された出力バッファ7Aからの電流
は、配線25、ショットキーバリアダイオードSBD、
N−型ウェル領域14、N゛型半導体領域19、配線2
7を通って配線6へ流れ出。
配線4の電位が0.3〜0.5v以上に上昇すると、シ
ョットキーバリアダイオードSBDが導通する。すると
、配1IA4に放出された出力バッファ7Aからの電流
は、配線25、ショットキーバリアダイオードSBD、
N−型ウェル領域14、N゛型半導体領域19、配線2
7を通って配線6へ流れ出。
る。すなわち、基板1においては、N−型ウェル領域1
4の中だけを電流工が流れることになる。したがって、
−点鎖線で示したような電流が流れない。
4の中だけを電流工が流れることになる。したがって、
−点鎖線で示したような電流が流れない。
ショットキーバリアダイオードSBDが導通するまでは
、配線4の電流は、基板1中へ流れ込むことになるが、
寄生のバイポーラトランジスタQに達するまでには、基
板1の抵抗によってほぼ“0″まで低下する。したがっ
て、寄生トランジスタQがオンすることがなく、ラッチ
アップを起すことがない。
、配線4の電流は、基板1中へ流れ込むことになるが、
寄生のバイポーラトランジスタQに達するまでには、基
板1の抵抗によってほぼ“0″まで低下する。したがっ
て、寄生トランジスタQがオンすることがなく、ラッチ
アップを起すことがない。
P゛型半導体領域18の白金シリサイド膜50に被着す
る部分は、レジスト膜からなるマスクでその領域を規定
して形成したものである。白金シリサイド膜50は、第
1層目絶縁膜23を形成し、接続孔22を形成した後、
スパッタリングによって白金を全面に形成し、アニール
してシリサイド化して形成したものである。このため、
ショットキーバリアダイオードSBDの部分だけでなく
、基板1の接続孔24から露出している表面にも白金シ
リサイド1摸50が形成されている。さらに、図示して
いないが、ゲート電極22の第1層目アルミニウム配線
が接続する表面には、白金シリサイド膜50が形成され
ている。
る部分は、レジスト膜からなるマスクでその領域を規定
して形成したものである。白金シリサイド膜50は、第
1層目絶縁膜23を形成し、接続孔22を形成した後、
スパッタリングによって白金を全面に形成し、アニール
してシリサイド化して形成したものである。このため、
ショットキーバリアダイオードSBDの部分だけでなく
、基板1の接続孔24から露出している表面にも白金シ
リサイド1摸50が形成されている。さらに、図示して
いないが、ゲート電極22の第1層目アルミニウム配線
が接続する表面には、白金シリサイド膜50が形成され
ている。
以上、説明したように、本実施例■によれば、出力バッ
ファ7がオンからオフに切換ったときに、寄生トランジ
スタQが動作することがなく、また。
ファ7がオンからオフに切換ったときに、寄生トランジ
スタQが動作することがなく、また。
入カバソファ7Bや基本セル8Aのゲートに接続してい
る接地電位配線6の電位が大きく上昇することがなく、
それら入力バッファ7Bや基本セル8Aのゲートが誤動
作を起すことがないので、信頼性を高めることができる
。
る接地電位配線6の電位が大きく上昇することがなく、
それら入力バッファ7Bや基本セル8Aのゲートが誤動
作を起すことがないので、信頼性を高めることができる
。
第7図は、実施例■におけるショットキーバリアダイオ
ードSBDの平面図、 第8図は、第7図のX−X切断線における断面図である
。
ードSBDの平面図、 第8図は、第7図のX−X切断線における断面図である
。
実施例■は、出力バッファ7Aを構成するNチャネルM
I S FETの周囲を、NチャネルMISFETご
とにショットキーバリアダイオードSBDで囲ったもの
である。これにより、ショットキーバリアダイオードS
BDのスイッチングスピードが速くなり、また電流容量
が大きくなるので、基板1へ流れ込む電流が少くなり、
したがって基板電位の上昇を低く抑えることができる。
I S FETの周囲を、NチャネルMISFETご
とにショットキーバリアダイオードSBDで囲ったもの
である。これにより、ショットキーバリアダイオードS
BDのスイッチングスピードが速くなり、また電流容量
が大きくなるので、基板1へ流れ込む電流が少くなり、
したがって基板電位の上昇を低く抑えることができる。
第7図に示した35は第2層目のアルミニウム膜からな
る配線であり、接続孔31を通してその下の第1層目の
アルミニウム膜36に接続し、さらにこのアルミニウム
膜36が接続孔24を通してゲート電極22に接続して
いる。
る配線であり、接続孔31を通してその下の第1層目の
アルミニウム膜36に接続し、さらにこのアルミニウム
膜36が接続孔24を通してゲート電極22に接続して
いる。
第9図は、実施例■における半導体チップ1の平面図、
第10図は、基本セルの論理ゲートが、出力バッファの
オン、オフ動作の影響を受けないことを説明するための
図である。
オン、オフ動作の影響を受けないことを説明するための
図である。
第9図に示したように、本実施例■は、出力バッファ7
Aに電位V c cを給電する配線3、出力バッファ7
Aに電位V s sを給電する配線4、入力バッファ7
B及び基本セル8Aに電位Vccを給電する配線5、入
力バッファ7B及び基本セル8Aに電位V s sを給
電する配線6の他に、どの回路にも接続されない接地電
位配線40を入出力バッファ回路?A、7Bの上に延在
させたものである。配線40は、例えば第2層目のアル
ミニウム膜からなっている。配線40は、専用のポンデ
ィングパッド2Eに接続する。このポンディングパッド
2Eは、パッケージに、他のポンディングパッド2.2
A、2B、2C,2Dに接続されない専用のリードを設
け、これに接続するようにしてもよい。そして、配線4
0は、第6図あるいは第8図に示されているショットキ
ーバリアダイオードSRDが設けられるN−型ウェル領
域14の表面のN゛型半導体領域19に接続するように
する。したがって。
Aに電位V c cを給電する配線3、出力バッファ7
Aに電位V s sを給電する配線4、入力バッファ7
B及び基本セル8Aに電位Vccを給電する配線5、入
力バッファ7B及び基本セル8Aに電位V s sを給
電する配線6の他に、どの回路にも接続されない接地電
位配線40を入出力バッファ回路?A、7Bの上に延在
させたものである。配線40は、例えば第2層目のアル
ミニウム膜からなっている。配線40は、専用のポンデ
ィングパッド2Eに接続する。このポンディングパッド
2Eは、パッケージに、他のポンディングパッド2.2
A、2B、2C,2Dに接続されない専用のリードを設
け、これに接続するようにしてもよい。そして、配線4
0は、第6図あるいは第8図に示されているショットキ
ーバリアダイオードSRDが設けられるN−型ウェル領
域14の表面のN゛型半導体領域19に接続するように
する。したがって。
第10図に示すように、ショットキーバリアダイオード
SBDは、陽極側が配線4に接続され、陰極側が配線4
0に接続されることになる。第3図において、L、は配
線40が接続されるボンディングワイヤ及びリードのイ
ンダクタンスである。出力バッファ7Aがオンからオフ
に切り換って配線4の電位が上昇すると、ショットキー
バリアダイオードSBDが導通して配線4の電流を配線
40に放出する。このとき、配線6は前記配線4及び4
0のいずれにも接続していないので、配線6に接続して
いる入力バッファ7Bや基本セル8Aのゲートが、出力
バッファ7Aの動作の影響を受けることがない。したが
って、論理ゲート9,10の誤動作を完全に防止できる
。
SBDは、陽極側が配線4に接続され、陰極側が配線4
0に接続されることになる。第3図において、L、は配
線40が接続されるボンディングワイヤ及びリードのイ
ンダクタンスである。出力バッファ7Aがオンからオフ
に切り換って配線4の電位が上昇すると、ショットキー
バリアダイオードSBDが導通して配線4の電流を配線
40に放出する。このとき、配線6は前記配線4及び4
0のいずれにも接続していないので、配線6に接続して
いる入力バッファ7Bや基本セル8Aのゲートが、出力
バッファ7Aの動作の影響を受けることがない。したが
って、論理ゲート9,10の誤動作を完全に防止できる
。
〔発明の実施例■〕
第11図は、実施例■における出力バッファのNチャネ
ルMISFET部分の断面図である。
ルMISFET部分の断面図である。
実施例■は、第11図に示したように、ショットキーバ
リアダイオードSBDを設けるとともに。
リアダイオードSBDを設けるとともに。
出力バッファ7AのNチャネルMISFETの周囲を囲
んでいるP゛型半導体領域18の下にP°型半導体領域
41を設けたものである。このようにすると。
んでいるP゛型半導体領域18の下にP°型半導体領域
41を設けたものである。このようにすると。
NチャネルMISFETは、P1型型半体領域18.4
1、11によって側部及び低部を取り囲まれることにな
り、出力バッファ7Aのオンからオフへの切換り時に、
N°型ソース、ドレイン16からP−型ウニいル領域1
3中へリークした電流は、これより外へ流れ出ていかな
いようになる。したがって、ラッチアップを起すことが
なくなる。前記P゛型半導体領域41は、バイポーラト
ランジスタのP“型ベース引き出し領域42と同一工程
で形成することができる。
1、11によって側部及び低部を取り囲まれることにな
り、出力バッファ7Aのオンからオフへの切換り時に、
N°型ソース、ドレイン16からP−型ウニいル領域1
3中へリークした電流は、これより外へ流れ出ていかな
いようになる。したがって、ラッチアップを起すことが
なくなる。前記P゛型半導体領域41は、バイポーラト
ランジスタのP“型ベース引き出し領域42と同一工程
で形成することができる。
なお、このバイポーラトランジスタは、N′″型埋型埋
層12.N−型コレクタ領域14.P”型ベース引き出
し領域42.N”型コレクタ引出し領域43.N”型半
導体領域44.P−型真性ベース領域45.N”型エミ
ッタ領域46からなっている。47は第1層目の多結晶
シリコン膜からなるベース電極、49は第2層目の多結
晶シリコン膜からなるエミッタ電極、48はベース電極
47とエミッタ電極49の間を絶縁している酸化シリコ
ン膜からなる絶縁膜、51はエミッタ電極49に接続し
ている第1層目のアルミニウム膜からなる配線、52は
N゛型半導体領域44へ接続している第1層目のアルミ
ニウム膜からなる配線である。
層12.N−型コレクタ領域14.P”型ベース引き出
し領域42.N”型コレクタ引出し領域43.N”型半
導体領域44.P−型真性ベース領域45.N”型エミ
ッタ領域46からなっている。47は第1層目の多結晶
シリコン膜からなるベース電極、49は第2層目の多結
晶シリコン膜からなるエミッタ電極、48はベース電極
47とエミッタ電極49の間を絶縁している酸化シリコ
ン膜からなる絶縁膜、51はエミッタ電極49に接続し
ている第1層目のアルミニウム膜からなる配線、52は
N゛型半導体領域44へ接続している第1層目のアルミ
ニウム膜からなる配線である。
MISFETのゲート電極22は、エミッタ電極49と
同層の第2層目の多結晶シリコン膜で形成している。
同層の第2層目の多結晶シリコン膜で形成している。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記−のとおりで
ある。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記−のとおりで
ある。
ショットキーバリアダイオードが、寄生トランジスタの
しきい値より低い0.3〜0.5Vでオンして、出力バ
ッファの接地電位配線を流れる電流を他の接地電位配線
に逃すので、寄生のトランジスタがオンしてラッチアッ
プを起すことがない。
しきい値より低い0.3〜0.5Vでオンして、出力バ
ッファの接地電位配線を流れる電流を他の接地電位配線
に逃すので、寄生のトランジスタがオンしてラッチアッ
プを起すことがない。
また、出力バッファ以外の回路に接続している接地電位
配線の電位上昇も0.3〜0.5V以下というように低
いので、回路の誤動作を起すことがない。これらのこと
から、半導体集積回路装置の信頼性を高めることができ
る。
配線の電位上昇も0.3〜0.5V以下というように低
いので、回路の誤動作を起すことがない。これらのこと
から、半導体集積回路装置の信頼性を高めることができ
る。
第1図は、半導体チップの平面図、
第2図は、出力バッファがオンからオフに切り換ったと
きの電流の流れを説明するための回路図。 第3図乃至第5図は、ゲートの回路図。 第6図は、ショットキーバリアダイオード付近の断面図
、 第7図は−MISFETを囲んでいるショットキーバリ
アダイオードの平面図。 第8図は、第7図のX−X切断における断面図。 第9図は、半導体チップの平面図、 第10図は、出力バッファがオンからオフに切り換った
ときの電流の流れを説明するための回路図、 第11図は、ショットキーバリアダイオードの付近のM
ISFET及びバイポーラトランジスタの断面図である
。 図中、SBD・・・ショットキーバリアダイオード、3
.4,5,6,40・・・アルミニウム配線、2,2A
、2B、2G、2D、2F・・・ポンディングパッド、
7A・・・出力バッファ、7B・・・入カパッファ、1
3・・・P−型ウェル領域、14・・・N°型ウェル領
域、11・・・P1型埋込み層、12・・・N゛型埋込
み層。 第2図 第3図 第4図 cc
きの電流の流れを説明するための回路図。 第3図乃至第5図は、ゲートの回路図。 第6図は、ショットキーバリアダイオード付近の断面図
、 第7図は−MISFETを囲んでいるショットキーバリ
アダイオードの平面図。 第8図は、第7図のX−X切断における断面図。 第9図は、半導体チップの平面図、 第10図は、出力バッファがオンからオフに切り換った
ときの電流の流れを説明するための回路図、 第11図は、ショットキーバリアダイオードの付近のM
ISFET及びバイポーラトランジスタの断面図である
。 図中、SBD・・・ショットキーバリアダイオード、3
.4,5,6,40・・・アルミニウム配線、2,2A
、2B、2G、2D、2F・・・ポンディングパッド、
7A・・・出力バッファ、7B・・・入カパッファ、1
3・・・P−型ウェル領域、14・・・N°型ウェル領
域、11・・・P1型埋込み層、12・・・N゛型埋込
み層。 第2図 第3図 第4図 cc
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体集積回路の出力バッファに低位の基準電位を
給電する第1接地電位配線を半導体チップ上に延在して
設け、第1接地電位配線と別に、前記出力バッファに接
続されない第2接地電位配線を前記半導体チップ上に延
在して設け、第1接地電位配線と第2接地電位配線をシ
ョットキーバリアダイオードを介して接続したことを特
徴とする半導体集積回路装置。 2、前記第2接地電位配線は、出力バッファ以外の回路
に低位の基準電位を給電することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、前記第2接地電位配線は、出力バッファに低位の基
準電位を給電する第1接地電位配線および出力バッファ
以外の回路に低位の基準電位を給電する接地電位配線と
別に、どの回路にも接続されることなく半導体チップ上
に延在して設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 4、前記半導体チップ上には、PチャネルMISFET
、NチャネルMISFET、NPNバイポーラトランジ
スタのそれぞれが形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62295230A JPH01137647A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62295230A JPH01137647A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01137647A true JPH01137647A (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=17817895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62295230A Pending JPH01137647A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01137647A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04151856A (ja) * | 1990-10-15 | 1992-05-25 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | ゲートアレイ型半導体集積回路装置 |
US5883427A (en) * | 1996-09-10 | 1999-03-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device power supply wiring structure |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP62295230A patent/JPH01137647A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04151856A (ja) * | 1990-10-15 | 1992-05-25 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | ゲートアレイ型半導体集積回路装置 |
US5883427A (en) * | 1996-09-10 | 1999-03-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device power supply wiring structure |
US6181005B1 (en) | 1996-09-10 | 2001-01-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device wiring structure |
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