JPH0360152A - 半導体装置の入力保護回路 - Google Patents

半導体装置の入力保護回路

Info

Publication number
JPH0360152A
JPH0360152A JP1196000A JP19600089A JPH0360152A JP H0360152 A JPH0360152 A JP H0360152A JP 1196000 A JP1196000 A JP 1196000A JP 19600089 A JP19600089 A JP 19600089A JP H0360152 A JPH0360152 A JP H0360152A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
semiconductor layer
type semiconductor
conductivity type
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.)
Granted
Application number
JP1196000A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2557984B2 (ja
Inventor
Yutaka Tajima
豊 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP1196000A priority Critical patent/JP2557984B2/ja
Publication of JPH0360152A publication Critical patent/JPH0360152A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2557984B2 publication Critical patent/JP2557984B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体装置の入力保護回路に関する。
(従来の技術) 従来、この秤の回路としては第6図に示すものが知られ
ている(特廓昭62−259595号参照)。
同図において、1はN型基板であり、N型基板1の主面
には、P+拡散層2.N4基板コンタク!・領域3およ
び2個のPウェル4,5が形成されているとともにPウ
ェル4の表面部一端側の部分にはP1ウェルコンタクト
領域6が形成されている。また、Pウェル4内にはダイ
オード用のN1拡散層7が形成されており、他のPウェ
ル5内にはN4拡散層8が形成され、このN4拡散層8
の1−に絶縁膜9を介して多結術シリコン電極11が形
成されている。また、12はシリコン酸化膜である。
一方、第7図は第6図の等価回路図であるが、P′拡散
層2で抵抗13が形成され、その一端に入力端子14が
接続されている。
また、P+拡散層2とN型基板1とのPN接合で、第1
のダイ−オード15が構成され、そのカソードがN+基
板コンタクト領域3を介して電源VDDに接続されてい
る。
Pウェル4とN′拡散層7とのPN接合で第2のダイオ
ード16が構成され、そのカソードは抵抗13の他端に
接続され、アノードはP+ウェルコンタク領域6を介し
て低電位点VSSに接続されている。また、N+拡散層
8.絶縁膜9および多結晶シリコン電極11のMOSキ
ャパシタによりコンデンサ17が構成され、その一端は
抵抗173の他端に接続され、コンデンサ17の他端は
低電位点Vssに接続されている。そして、このコンデ
ンサ17と抵抗13とでフィルタ回路が構成され、その
出力線路18が、出力端子20を介してN型基板1の他
の部位に形成された図示省略のCMO5に接続されてい
る。
そして通常の動作時には、入力端子14から入った信号
は、抵抗13を介して0MO3に伝わる。
この時、第1.第2のダイオード15.16は、共に逆
バイアスされていて非導通状態とされている。
入力端子14から電源電圧VDDよりも高い電汗のノイ
ズ等が入力された場合は、第1のダイオード15が順バ
イアスされ、ノイズはN型基板1中を通って電源VDD
にバイパスされる。
また、低電位VSSよりも低い電圧のノイズ等が入力さ
れた場合は、第2のダイオード16が順バイアスされ、
ノイズはPウェル4を通って低電位点VSSにバイパス
される。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の如き従来の半導体装置の入力保護
回路にあっては、入力端子14から電源電圧VDDより
も高い電圧のノイズ等が入力された場合、上記の如くP
+拡散層2とN型基板1とのPN接合で形成される第1
のダイオード15が順バイアスされ、ノイズはN型基板
1中を通って電源側VC)Dにバイパスされるが、この
時、P+拡散層2からN型基板1に向かって多量の正孔
(少数キャリア)が注入される。この注入された正孔は
、N型基板1中を拡散し、他のPウェルに到達してその
Pウェルの電化変動を引き起こし、寄生バイポーラトラ
ンジスタ、または寄生サイリスタをON状態に転じさせ
るいわゆるラッチアップ現象のトリガとなるおそれがあ
る。
このラッチアップ現象の発生を防止するためには、P+
拡散層2はN型基板1上においてCMO8等の半導体装
置の形成部位から十分離れた(I′1.置に形成する等
の手段を講じて寄生バイポーラトランジスタ等を動作し
に<<シてやる必要があるが、このような手段をとると
、チップ面積の増大をもたらすという問題点があった。
この発明は、上記課題に鑑み、ラッチアップ現象の発生
を防止でき、かつチップ面積を小さくすることができる
半導体装置の入力保護回路を提(J’−することを目的
とす−る。
(課題を解決するための手段) この発明は、上記課題を達成するために、半導体基板1
−に形成される半導体装置の入力保護回路において、 第1導電型の半導体基板主面に形成された第1導電型高
濃度拡散層と、 上記第1導電型高濃度拡散層上に形成され、かつ入出力
端子が接続される第2導電型の半導体層と、 上記第2導電型の半導体層内であって上記第1導電型高
濃度拡散層との接合面側に形成された第1導電型の半導
体層と、を有し、 4二記第2導電型の半導体層に接続された出力端r−に
半導体装置を接続することにより1つの系板1−に入力
保護回路と半導体装置が形成されることを特徴とする (作用) この発明では、第2導電型の半導体層内であって第1導
電型高濃度拡散層との接合面側には第1導電型の半導体
層が形成され、電源電圧より高い電圧のノイズが入力さ
れた場合、」二記第1導電型半導体層内に正孔(少数キ
ャリア)の拡散を妨げる向きの内蔵電界が発生する。こ
のため、第1導電型高濃度拡散層領域へ注入される正孔
の量が低くおさえられ、ラッチアップ現象のトリガとな
ることが抑止される。
(実施例の説III″I) 次に本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図は本発明が適用された第1の実施例の縦断面図で
あり、第2図は第1図の等価回路図である。
第1図においてN型基板1の主面−側端部にはN中波散
層30が形成され、このN中波散層30上にはさらに選
択エピタキシャル法等によりP型車導体層31が形成さ
れている。そして、このP型車導体層31中であってN
中波散層30との接合面側には、N中波散層30内のN
型不純物を上方拡散させることにより、N型半導体層3
1Aが形成されている。
また、この例では、上記P型半導体層31で抵抗34が
形成され、その一端は入力端子14側に接続されるとと
もに、上記抵抗34を形成するP型車導体層31とN型
半導体層31AとのPN接合で第1のダイオード35が
形成され、そのカソードがN子基板コンタクト領域3を
介して電源V11Dに接続されている。
なお、上記以外の他の構成は上記従来例と全く同一なの
で同一符号を付し、その説明を省略する。
ところで、この実施例では、通常の動作時には、入力端
−子14から入力された信号は、1氏抗34を介してC
MO3に伝わる。このとき、第1.第2のダイオード3
5.16はともに逆バイアスされて非導通状態とされて
いる。
一方、入力端子14から電源電圧VDDよりも高い電圧
のノイズ等が入力された場合、第1のダイオード35が
順バイアスされ、ノイズはN型基板1中を通って電源側
VDDにバイパスされる。
ところで、この場合、P型車導体層31をエミッタ、N
型半導体層31AおよびN中波散層30をベース、内部
ロジックのPウェルをコレクタとする寄生ラテラルPN
Pトランジスタ40が形成される。
この場合、まず寄生PNPI−ランジスタ40のエミッ
タを形成するP型車導体層31の不純物濃度を下げるこ
とは容易である。これによりまずN型基板1中に注入さ
れる正孔の量を制限することができる。
また、寄生PNPI−ランジスタ40のベース領域を構
成するN型半導体層31A内であってP型車導体層31
の接合部近傍にはN中型の高濃度領域が存在し、エミッ
タを構成するP型車導体層31から注入された正孔の拡
散を妨げる向きの内蔵電界が発生する。そして、」二記
N十型の高濃度領域によって、P型エミッタからベース
側へ注入された正孔は再結合されてしまう。このため、
エミッタを単結品で形成し、エミッタ・ベース接合部近
傍のベース領域中に高濃度領域がない上記従来例に比し
て、エミッタ領域からベース領域への正孔の移動が妨げ
られ、エミッタ電流の内に、11める正孔電流の割合す
なわちエミッタ注入効率が下がり、電流増幅率hFEが
小さくなる。
このため、第1のダイオード35が順バイアスされても
内部ロジックのPウェルへ流れる正孔の偵、すなわち寄
生ラテラルPNPI−ランジスタのコレクタ電流が低く
抑えられ、ラッチアップ現象のトリガとなることが抑止
される。また、これにより入力保護回路とCMO3等の
半導体装置の形成部位との間隔を短くすることができ、
同一基板Hに入力保護回路とCMO8等の半導体装置を
形成できるとともにチップ面積も小さくできる。
次に、本発明の第2の実施例を説明する。
第3図は第2の実施fF1の縦断面図であり、第4図は
第3図の等価回路図である。
ところで、この第2の実施例がに記第1の実施例と異な
るのは、N中波散層30上には、P型多結昂シリコン4
1が形成されて、このP型多結品シリコン41中であっ
てN中波散層30との接合面flll+にはN型多結晶
シリコン41Aが形成されていることである。
そして、このf+1では、P型多枯品シリコン41で祇
抗44が形成され、このP型多結品シリコン41とN型
多結晶シリコン41AとのPN接合で第1のダイオード
(過電圧バイパスダイオード)45が形成されている。
ところで、この実施例では、P型多結品シリコン41を
エミッタ、N型多結品シリコン41AおよびN中波散層
30をベース、内部ロジックのPウェルをコレクタとす
る寄生ラテラルPNPトランジスタ50が形成され、エ
ミッタ・ベース接合は多結品シリコン中にある。一方、
多結品シリコンより形成されるエミッタ・ベース接合近
傍には、」二記第1の実施例の場合に比して正孔の再結
合中心が多く存在する。このためP型エミッタからベー
スへ注入された正孔は」二記第1の実施例に比べてより
多く再結合されてしまい、本実施例によって形成される
寄生ラテラルPNPI−ランジスタ50では、さらにエ
ミッタ領域からベース領域への正孔の移動が妨げられ、
電磁増幅率りやもさらに小さくなる。このため、この実
施例では第1の実施例に比してよりラッチアップ現象が
抑止され、チップ面積も小さくすることができる。
次に、上記実施例に示した半導体装置の入力保護回路の
製造方法について説明するが、ここでは第2の実施例に
示した入力保護回路の製造方法について第5図を参照し
ながら説明する。
まず、同図(a)に示す如く、N型基板1の主面1−に
シリコン酸化膜12を形成する。次に、該形成されたシ
リコン酸化膜12のうち、拡散層形成部分30. 3.
 7.6.8の部分のシリコン酸化膜12を除去する。
その後、N型基板1の主面に2つのPウェル4.5を形
成し、さらに上記シリコン酸化膜12の除去部分にN中
波散層30゜3、 7.8およびP中波散層6を設ける
。また、N中波散層8上には絶縁膜9を介して多結品シ
リコン電極11を蒸着形成する。
次に、同図(b)に示す如く、N中波散層30にに多結
品シリコン層を選択エピタキシャル法によって形成し、
さらに該多1i’i品シリコン層にP型不純物を注入し
てP型多結晶シリコン41を形成する。
こうして、N中波散層30上にP型多結品シリコン41
が形成されると、この状態で熱処理を行ない、N中波散
層30中のN型不純物をP型多結昂シリコン41中に上
方拡散させ、同図(C)に示す如く、P型多結晶シリコ
ン41中であってN+拡散層30との接合面側にN型多
結品シリコン41Aを形成する。
最後に、同図(d)に示す如く、P型多結品シリコン4
1の一側を入力端子14に、他側を出力線路18を介し
て出力端子20に接続し、該出力線路18にN中波散層
7.多結品シリコン電極11を接続する。また、N中波
散層3を電源側v1)Dに、P中波散層6とN中波散層
8を低電(,7点v5sに接続する。
こうして、第2の実施例に示した入力保護回路が製造さ
れることになる。
なお、第1の実施例に示した入力保護回路を製造するに
は、第5図(C)において、N中波散層30上にP型多
結品シリコン41を形成する代わりにP型半導体層31
を形成し、しかる後に熱処理を行ない、これによってN
中波散層30中のN型不純物をP型半導体31中に」三
方拡散し、N+拡散層30との接合面側にN型半導体層
31Aを形成すれば良い。
(発明の効果) 本発明に係る半導体装置の入力保護回路は、上記の如く
、第1導電型の半導体基板主面に形成された第1導電型
高濃度拡散屑と、この第1導電型高濃度拡散層上に形成
され入出力端子が接続される第2導電型の半導体層と、
この第2導電型の半導体層内であって上記第1導電型高
濃度拡散層との接合面側に形成された第1導電型の半導
体層とを備え、上記出力端子に半導体装置を接続するこ
とにより1つの基板上に入力保護回路と半導体装置が形
成されるよう構成したので、ラッチアップ現象の発生を
防止でき、かつチップ面積を小さくすることができ半導
体装置の入力保護回路を得ることができる等の効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は木兄nJ1が適用された第1の実施例の縦断面
図、第2図は第1図の等価回路図、第3図は第2の実施
例の縦断面図、第4図は第3図の等価回路図、第5図は
第2の実施例に係る半導体装置の入力保護回路の製造方
法の説明園、第6図は従来例の縦断面図、第7図は第6
図の等価園路図である。 1・・・N型基板 3・・・N子基板コンタクト領域 4.5・・・Pウェル 6・・・P’ ウェルコンタクト領域 7.8・・・N“拡散層 9・・・絶縁膜 11・・・多結1’ii’lシリコン電極12・・・シ
リコン酸化膜 14・・・入力端子 16・・・第2のダイオード 18・・・出力線路 20・・・出力端子 30・・・N中波散層 31・・・P型半導体層 31A・・・N型半導体層 13.34.44・・・抵抗 15、 35.45・・・第1のダイオード40.50
・・・寄生ラテラルPNPトランジスタ41・・・P型
多結昂シリコン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に形成される半導体装置の入力保護回
    路において、 第1導電型の半導体基板主面に形成された第1導電型高
    濃度拡散層と、 上記第1導電型高濃度拡散層上に形成され、かつ入出力
    端子が接続される第2導電型の半導体層と、 上記第2導電型の半導体層内であって上記第1導電型高
    濃度拡散層との接合面側に形成された第1導電型の半導
    体層と、を有し、 上記第2導電型の半導体層に接続された出力端子に半導
    体装置を接続することにより1つの基板上に入力保護回
    路と半導体装置が形成されることを特徴とする半導体装
    置の入力保護回路。
JP1196000A 1989-07-28 1989-07-28 半導体装置の入力保護回路 Expired - Fee Related JP2557984B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1196000A JP2557984B2 (ja) 1989-07-28 1989-07-28 半導体装置の入力保護回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1196000A JP2557984B2 (ja) 1989-07-28 1989-07-28 半導体装置の入力保護回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0360152A true JPH0360152A (ja) 1991-03-15
JP2557984B2 JP2557984B2 (ja) 1996-11-27

Family

ID=16350554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1196000A Expired - Fee Related JP2557984B2 (ja) 1989-07-28 1989-07-28 半導体装置の入力保護回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2557984B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006111319A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd サックバックノズル
JP2010123796A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5431289A (en) * 1977-08-15 1979-03-08 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JPS6364358A (ja) * 1986-09-05 1988-03-22 Nissan Motor Co Ltd Cmos半導体装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5431289A (en) * 1977-08-15 1979-03-08 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JPS6364358A (ja) * 1986-09-05 1988-03-22 Nissan Motor Co Ltd Cmos半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006111319A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd サックバックノズル
JP2010123796A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2557984B2 (ja) 1996-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4920396A (en) CMOS having buried layer for carrier recombination
US6590273B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
US6236087B1 (en) SCR cell for electrical overstress protection of electronic circuits
US5646433A (en) Pad protection diode structure
KR100208632B1 (ko) 반도체 집적 회로 및 그 제조 방법
US6747294B1 (en) Guard ring structure for reducing crosstalk and latch-up in integrated circuits
KR0159451B1 (ko) 반도체장치의 보호회로
JPS6358380B2 (ja)
US4543593A (en) Semiconductor protective device
US20020079555A1 (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
JPH08316471A (ja) 半導体装置
JPS6132464A (ja) Cmos型集積回路装置
US20070241421A1 (en) Semiconductor structure and method of manufacture
TWI665805B (zh) 靜電放電保護裝置及其應用
JPH1084098A (ja) 三重井戸技術を用いた高密度dramのesd保護
JPH0360152A (ja) 半導体装置の入力保護回路
JP3425574B2 (ja) 半導体集積回路の入出力保護装置
KR900006354B1 (ko) 수직형 퓨즈
JPS58186959A (ja) 半導体装置
US6624502B2 (en) Method and device for limiting the substrate potential in junction isolated integrated circuits
JP3057698B2 (ja) 半導体装置
JP2901275B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH0629466A (ja) 半導体集積回路
JPH09116021A (ja) 半導体集積回路とその製造方法
JPS6089960A (ja) 半導体集積回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees