JPH0661439A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0661439A
JPH0661439A JP4124808A JP12480892A JPH0661439A JP H0661439 A JPH0661439 A JP H0661439A JP 4124808 A JP4124808 A JP 4124808A JP 12480892 A JP12480892 A JP 12480892A JP H0661439 A JPH0661439 A JP H0661439A
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JP
Japan
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type
diffusion layer
transistor
wiring
type diffusion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4124808A
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English (en)
Inventor
Rieko Ito
理恵子 伊藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】保護回路を有するCMOS出力回路におけるレ
イアウトの改善によるチップの縮小化を図る。 【構成】Nchトランジスタ3のN+ 型ドレイン12に
対向並列にVSS線7に接続したP+ 型拡散層13を形
成して保護ダイオード5を構成し、Pchトランジスタ
4のP+ 型ドレイン22に対向並列にN+ 型拡散層23
を形成して保護ダイオード6を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に係
わり、特に半導体集積回路装置における保護回路のレイ
アウトに関する。
【0002】
【従来の技術】CMOSおよび保護ダイオードを有する
従来技術の半導体集積回路装置のレイアウトを図3に示
し、断面および回路を図4に示す。尚、これらの図面に
おいて、トランジスタのドレインはDで示し、ソースは
Sで示し、ゲートはGで示してある。
【0003】N- 型のシリコン基板1に第1および第2
のP- 型ウエル41,42をたがいに分離して形成し、
第1のP- 型ウエル41にはコンタクト用のP+ 型領域
14が形成され、さらにN+ 型ドレイン12およびN+
型ソース11が形成され両者間のチャンネル上にはゲー
ト絶縁膜(図示省略)を介してゲートGが形成されてN
チャンネル型トランジスタ(以下、Nchトランジスタ
と略す)3を構成している。一方、第2のP- 型ウエル
42にはP+ 型領域33およびN+ 型領域32が形成さ
れてNchトランジスタ用の保護ダイオード45を構成
している。また、シリコン基板1のN- 型の主表面に
は、コンタクト用のN+ 型領域24が形成され、さらに
+ 型ドレイン22およびP+ 型ソース21が形成され
両者間のチャンネル上にはゲート絶縁膜(図示省略)を
介してゲートGが形成されてPチャンネル型トランジス
タ(以下、Pchトランジスタと略す)4を構成し、シ
リコン基板1のN- 型の主表面の他の箇所には、N+
領域34およびP+ 型領域35が形成されてPchトラ
ンジスタ用の保護ダイオード46を構成している。出力
パッド10に接続する出力配線49はNchトランジス
タ3のドレイン12,Pchトランジスタ4のドレイン
22,保護ダイオード45のN+ 型領域32および保護
ダイオード46のP+ 型領域35に接続している。高電
位側の配線であるVDD線48は、Pchトランジスタ
4のソース21,コンタクト用のN+ 型領域24および
保護ダイオード46のN+ 型領域34に接続している。
低電位側の配線であるVSS線47は、Nchトランジ
スタ3のソース11,コンタクト用のP+ 型領域14お
よび保護ダイオード45のP+ 型領域33に接続してい
る。各配線と各基板領域との接続はそれぞれ複数のコン
タクトホール31(図3で■で示してある)を通して行
われる。
【0004】図3に示すように、従来技術の保護ダイオ
ード45は、出力線49にブランチを形成した箇所にN
chトランジスタの形成とは別にP- 型ウエル42を設
けそこにたがいに並行対向するP+ 型領域33およびN
+ 型領域32を形成することによって構成し、また同様
に、従来技術の保護ダイオード46は、出力線49にブ
ランチを形成した箇所にたがいに並行対向するP+ 型領
域35およびN+ 型領域34を形成することによって構
成している。
【0005】以上によって構成された保護ダイオード4
5はVSS線47から出力パッド10の方向を順方向と
し、保護ダイオード46は出力パッド10からVDD線
48の方向を順方向とするため、出力部に過電圧が印加
しても保護ダイオードの順方向特性により出力回路を保
護している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術ではNc
hトランジスタを形成するP- 型ウエルとは別に保護ダ
イオード形成用のP- 型ウエルを設け、出力配線にブラ
ンチを設けて対の保護ダイオード形成しているから、レ
イアウトの面積が大きくなり、したがってチップサイズ
が大きくなるという問題点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板のN型領域に形成されたPチャンネル型トランジス
タと、該半導体基板のP型領域に形成されたNチャンネ
ル型トランジスタと、これら両トランジスタのドレイン
どうしを共通接続した出力配線と、前記出力配線に接続
し出力を外部へ取り出す出力パッドと、前記Pチャンネ
ル型トランジスタのソースに接続した高電位側の配線
と、前記Nチャンネル型トランジスタのソースに接続し
た低電位側の配線と、第1および第2の保護ダイオード
とを有する半導体集積回路装置において、前記第1の保
護ダイオードは、前記Pチャンネル型トランジスタの長
方形状のドレインと、該ドレインの長辺に並行に対向配
置されて前記N型領域内に形成されかつ前記高電位側の
配線が接続された長方形状で高不純物濃度のN+ 型拡散
層とを具備して構成され、前記第2の保護ダイオード
は、前記Nチャンネル型トランジスタの長方形状のドレ
インと、該ドレインの長辺に並行に対向配置されて前記
P型領域内に形成されかつ前記低電位側の配線が接続さ
れた長方形状で高不純物濃度のP+ 型拡散層とを具備し
て構成された半導体集積回路装置にある。ここで、前記
半導体基板はN型であり、前記Pチャンネル型トランジ
スタと前記N+ 型拡散層とを共に形成する前記N型領域
は該半導体基板自体の主表面箇所であり、前記Nチャン
ネル型トランジスタと前記P+ 型拡散層とを共に形成す
る前記P型領域は該半導体基板の主表面に形成されたP
型ウエルであることができる。あるいは、前記半導体基
板はP型であり、前記Nチャンネル型トランジスタと前
記P+ 型拡散層とを共に形成する前記P型領域は該半導
体基板自体の主表面箇所であり、前記Pチャンネル型ト
ランジスタと前記N+型拡散層とを共に形成する前記N
型領域は該半導体基板の主表面に形成されたN型ウエル
であることができる。また、前記高電位側の配線は前記
長方形状のN+型拡散層の長手方向の全長にわたって重
畳しかつ長手方向に配列された複数のコンタクト孔を通
して該N+ 型拡散層と接続し、前記低電位側の配線は前
記長方形状のP+ 型拡散層の全長にわたって重畳しかつ
長手方向に配列された複数のコンタクト孔を通して該P
+ 型拡散層と接続していることが好ましい。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。CMOSおよび保護ダイオードを有する本発明の一
実施例の半導体集積回路装置のレイアウトを図1に示
し、断面および回路を図2に示す。尚、これらの図面に
おいて、トランジスタのドレインはDで示し、ソースは
Sで示し、ゲートはGで示してある。
【0009】低不純物濃度1015cm-3のN- 型のシリ
コン基板1に低不純物濃度1016cm-3のP- 型ウエル
2を形成し、このP- 型ウエル2にコンタクト用のP+
型領域14が形成され、さらにN+ 型ドレイン12およ
びN+ 型ソース11が形成され両者間のチャンネル上に
はゲート絶縁膜(図示省略)を介してゲートGが形成さ
れてNchトランジスタ3を構成している。また同じP
- 型ウエル2内のドレイン12の近傍にP+ 型拡散層1
3が形成されてNchトランジスタ用の保護ダイオード
5を構成している。
【0010】一方、シリコン基板1のN- 型の主表面に
は、コンタクト用のN+ 型領域24が形成され、さらに
+ 型ドレイン22およびP+ 型ソース21が形成され
両者間のチャンネル上にはゲート絶縁膜(図示省略)を
介してゲートGが形成されてPchトランジスタ4を構
成し、またドレイン22の近傍にN+ 型拡散層23が形
成されてPchトランジスタ用の保護ダイオード6を構
成している。
【0011】出力パッド10に接続する出力配線9はN
chトランジスタ3のドレイン12,Pchトランジス
タ4のドレイン22に接続している。
【0012】高電位側の配線であるVDD線8は、Pc
hトランジスタ4のソース21,コンタクト用のN+
領域24および保護ダイオード6のN+ 型拡散層23に
接続している。
【0013】低電位側の配線であるVSS線7は、Nc
hトランジスタ3のソース11,コンタクト用のP+
領域14および保護ダイオード5のP+ 型拡散層13に
接続している。
【0014】各配線と各基板領域との接続はそれぞれ複
数のコンタクトホール31(図1で■で示してある)を
通して行われる。また、P+ 型の拡散層、領域、ソー
ス、ドレインは1018〜1020cm-3の高いP型の不純
物濃度を有し、N+ 型の拡散層、領域、ソース、ドレイ
ンは1018〜1020cm-3の高いN型の不純物濃度を有
している。
【0015】図1に示すように、各トランジスタ3,4
のソース、ドレイン11,12,21,22および各保
護ダイオード5,6の高不純物濃度拡散層13,23は
同一方向(図1で横方向)に延在する長方形状となって
いる。そして、保護ダイオード6の長方形状で高不純物
濃度のN+ 型拡散層23は、Pchトランジスタ4の長
方形状のドレイン22の長辺に並行に対向配置されて形
成され、かつ長手方向の全長にわたって重畳するアルミ
のVDD線8と長手方向に配列された複数のコンタクト
ホール31を通して接続されている。同様に保護ダイオ
ード5の長方形状で高不純物濃度のP+ 型拡散層13
は、同じP- ウエル2に形成されたNchトランジスタ
3の長方形状のドレイン12の長辺に並行に対向配置さ
れて形成され、かつ長手方向の全長にわたって重畳する
アルミのVSS線7と長手方向に配列された複数のコン
タクトホール31を通して接続されている。
【0016】以上によって構成された保護ダイオード5
はVSS線7から出力パッド10の方向を順方向とし、
保護ダイオード6は出力パッド10からVDD線8の方
向を順方向とするため、出力部に過電圧が印加しても保
護ダイオードの順方向特性により出力回路が保護され
る。
【0017】また2つの保護ダイオード5,6の高不純
物濃度型拡散層13,23どうしも対向配置している。
+ 型拡散層13はコンタクト用のP+ 型領域14とと
もにP- 型ウエル2をVSS電位に固定し、N+ 型拡散
層23はコンタクト用のN+型領域24とともにN-
基板1をVDD電位に固定するからラッチアップ耐量も
向上する。
【0018】尚、上記実施例ではN- 型の基板にP-
ウエルを形成する場合を例示したが、P- 型の基板にN
- 型ウエルを形成してもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、出力回路
部のNchトランジスタと保護ダイオードとを同じP-
型ウエルに形成し、また出力配線を引き伸ばさずに出力
回路部のトランジスタのドレインをそのまま出力配線と
してダイオードを作り込んだので、レイアウトの面積が
従来に比べて30%程度小さくなり、チップサイズを小
さくできるうえに、ラッチアップにも強くなるという2
つの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路装置のレイ
アウトを示す平面図である。
【図2】本発明の一実施例の半導体集積回路装置の断面
および回路を示す図である。
【図3】従来技術の半導体集積回路装置のレイアウトを
示す平面図である。
【図4】従来技術の半導体集積回路装置の断面および回
路を示す図である。
【符号の説明】
1 N- 型のシリコン基板 2,41,42 P- 型ウエル 3 Nchトランジスタ 4 Pchトランジスタ 5,6,45,46 保護ダイオード 7,47 VSS線 8,48 VDD線 9,49 出力配線 10 出力パッド 11 N+ 型ソース 12 N+ 型ドレイン 13 P+ 型拡散層 14,33,35 P+ 型領域 21 P+ 型ソース 22 P+ 型ドレイン 23 N+ 型拡散層 24,32,34 N+ 型領域 31 コンタクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/784 7377−4M H01L 29/78 301 K

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板のN型領域に形成されたPチ
    ャンネル型トランジスタと、該半導体基板のP型領域に
    形成されたNチャンネル型トランジスタと、これら両ト
    ランジスタのドレインどうしを共通接続した出力配線
    と、前記出力配線に接続し出力を外部へ取り出す出力パ
    ッドと、前記Pチャンネル型トランジスタのソースに接
    続した高電位側の配線と、前記Nチャンネル型トランジ
    スタのソースに接続した低電位側の配線と、第1および
    第2の保護ダイオードとを有する半導体集積回路装置に
    おいて、 前記第1の保護ダイオードは、前記Pチャンネル型トラ
    ンジスタの長方形状のドレインと、該ドレインの長辺に
    並行に対向配置されて前記N型領域内に形成されかつ前
    記高電位側の配線が接続された長方形状で高不純物濃度
    のN+ 型拡散層とを具備して構成され、 前記第2の保護ダイオードは、前記Nチャンネル型トラ
    ンジスタの長方形状のドレインと、該ドレインの長辺に
    並行に対向配置されて前記P型領域内に形成されかつ前
    記低電位側の配線が接続された長方形状で高不純物濃度
    のP+ 型拡散層とを具備して構成されたことを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体基板はN型であり、前記Pチ
    ャンネル型トランジスタと前記N+ 型拡散層とを共に形
    成する前記N型領域は該半導体基板自体の主表面箇所で
    あり、前記Nチャンネル型トランジスタと前記P+ 型拡
    散層とを共に形成する前記P型領域は該半導体基板の主
    表面に形成されたP型ウエルである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。
  3. 【請求項3】 前記半導体基板はP型であり、前記Nチ
    ャンネル型トランジスタと前記P+ 型拡散層とを共に形
    成する前記P型領域は該半導体基板自体の主表面箇所で
    あり、前記Pチャンネル型トランジスタと前記N+ 型拡
    散層とを共に形成する前記N型領域は該半導体基板の主
    表面に形成されたN型ウエルである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。
  4. 【請求項4】 前記高電位側の配線は前記長方形状のN
    + 型拡散層の長手方向の全長にわたって重畳しかつ長手
    方向に配列された複数のコンタクト孔を通して該N+
    拡散層と接続し、前記低電位側の配線は前記長方形状の
    + 型拡散層の全長にわたって重畳しかつ長手方向に配
    列された複数のコンタクト孔を通して該P+ 型拡散層と
    接続していることを特徴とする請求項1、請求項2もし
    くは請求項3に記載の半導体集積回路装置。
JP4124808A 1992-05-18 1992-05-18 半導体集積回路装置 Withdrawn JPH0661439A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803908A3 (en) * 1996-04-25 2000-02-16 Nec Corporation Semiconductor device including protection means
US6191461B1 (en) 1998-01-12 2001-02-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device including output circuit improved in electrostatic damage resistance
US7785396B2 (en) 2005-12-10 2010-08-31 Lg Electronics Inc. Vacuum cleaner with removable dust collector, and methods of operating the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803908A3 (en) * 1996-04-25 2000-02-16 Nec Corporation Semiconductor device including protection means
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Effective date: 19990803