JPH0732236B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

Info

Publication number
JPH0732236B2
JPH0732236B2 JP61004910A JP491086A JPH0732236B2 JP H0732236 B2 JPH0732236 B2 JP H0732236B2 JP 61004910 A JP61004910 A JP 61004910A JP 491086 A JP491086 A JP 491086A JP H0732236 B2 JPH0732236 B2 JP H0732236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
conductive layer
integrated circuit
resistance element
region
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61004910A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62165353A (ja
Inventor
久郎 甲藤
幸祐 奥山
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61004910A priority Critical patent/JPH0732236B2/ja
Priority to KR2019860012773U priority patent/KR900006053Y1/ko
Publication of JPS62165353A publication Critical patent/JPS62165353A/ja
Publication of JPH0732236B2 publication Critical patent/JPH0732236B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/60Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD]
    • H10D89/601Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD] for devices having insulated gate electrodes, e.g. for IGFETs or IGBTs

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関するものであり、特
に、静電気破壊防止回路を有する半導体集積回路装置に
適用して有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
MISFETを有する半導体集積回路装置は、人為的な取扱い
により誘発される急峻で非常に高い過大電圧でその入力
段回路を構成するゲート絶縁膜が破壊される所謂静電気
破壊を生じ易い。このため、過大電圧が入力する外部入
力端子と入力段回路との間に、静電気破壊防止回路(保
護回路)を設けている。
静電気破壊防止回路は、例えば、特願昭59−216181号に
記載されるように、一般的に、保護抵抗素子とクランプ
用MISFETとで構成されている。
保護抵抗素子は、n+型の半導体領域で構成されており、
内部回路を構成するMISFETのソース領域又はドレイン領
域と同一製造工程で形成することができる特徴がある。
クランプ用MISFETは、保護抵抗素子と同様に、内部回路
を構成するMISFETと同一製造工程で形成することができ
る特徴がある。
このように構成される静電気破壊防止回路の保護抵抗素
子は、外部入力端子に入力する過大電圧をなまらせ又ブ
レークダウンで基板側に流すことができる。また、クラ
ンプ用MISFETは、保護抵抗素子緩和和された過大重圧の
ピーク値を低下することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者は、前述の技術における検討の結果、次のよう
な問題点を見出した。
外部入力端子に入力する過大電圧は、基板抵抗が10〔Ω
cm〕程度と高いために、保護抵抗素子のブレークダウン
で基板側に充分に流れない。このため、過大電流が略直
接クランプ用MISFETのドレイン領域に入力するので、ク
ランプ用MISFETが破壊される。
本発明の目的は、静電気破壊防止回路を有する半導体集
積回路装置において、静電気破壊に対する電気的信頼性
を向上することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、静電気破壊防止回路を有する半導
体集積回路装置において、静電気破壊防止回路の占有面
積を縮小し、集積度を向上することが可能な技術を提供
することにある。
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。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
すなわち、静電気破壊防止回路を有する半導体集積回路
装置であって、保護抵抗素子を構成する半導体領域に近
接した位置の半導体基板又はウエル領域の主面に、それ
と電気的に接続する低抵抗値の導電層を設ける。
〔作用〕
上記した手段によれば、保護抵抗素子のブレークダウン
で半導体基板又はウエル領域に流れる過大電流を、前記
導電層で形成される寄生容量に即座に充電することがで
きるので、クランプ用MISFET又は次段回路に流れる過大
電流を低減し、その破壊を防止することができる。すな
わち、静電気破壊防止回路又は次段回路の静電気破壊に
対する電気的信頼性を向上することができる。
〔実施例I〕
本実施例Iは、相補型のMISFET(以下、CMOSという)を
備えた半導体集積回路装置に本発明を適用した実施例で
ある。
本発明の実施例Iである静電気破壊防止回路を有する半
導体集積回路装置の入力部を第1図(等価回路図)で示
す。
なお、実施例の全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
第1図で示すように、外部入力端子(ボンディングパッ
ト)BPと内部回路の入力段回路Iは、静電気破壊防止回
路IIを介在させて電気的に接続されている。
入力段回路Iは、nチャネルMISFETQnとpチャネルMISF
ETQpとからなるCMOSインバータ回路で構成されている。
Vssは基準電圧(例えば、回路の接地電圧0[V]用端
子、Vccは電源電圧(例えば、回路の動作電圧5[V]
用端子である。Voutはインバータ回路の出力信号用端子
である。
静電気破壊防止回路IIは、保護抵抗素子Rとnチャネル
型のクランプ用MISFETQcで構成されている。保護抵抗素
子Rは、一端部が外部入力端子BPに接続され、他端がMI
SFETQcのドレイン領域を介して入力段回路Iに接続され
ている。MISFETQcのソース領域及びゲート電極は、基準
電圧用端子Vssに接続されている。
次に、本実施例の具体的な構成について説明する。
本発明の実施例Iである静電気破壊防止回路を有する半
導体集積回路装置の入力部を第2図(要部平面図)で示
し、第2図のIIIa−IIIa線及びIIIb−IIIb線で切った断
面を第3図で示す。なお、第2図は、本実施例の構成を
わかり易くするために、各導電層間に設けられるフィー
ルド絶縁膜以外の絶縁膜は図示しない。
第2図及び第3図において、1は単結晶シリコンからな
るp-型の半導体基板である。2はn-型のウエル領域であ
り、CMOSを構成するようになっている。
3はフィールド絶縁膜、4はp型のチャネルストッパ領
域であり、これらは半導体素子間の半導体基板1又はウ
エル領域2の主面に設けられている。
入力段回路Iを構成するMISFETQn又はQpは、フィールド
絶縁膜3で囲まれた領域の半導体基板1の主面又はウエ
ル領域2の主面に設けられている。すなわち、MISFETQn
は、半導体基板1、ゲート絶縁膜5、ゲート電極6、ソ
ース領域又はドレイン領域として使用される一対のn+
の半導体領域7Aで構成されている、MISFETQpは、ウエル
領域2、ゲート絶縁膜5、ゲート電極6、ソース領域又
はドレイン領域として使用される一対のp+型の半導体領
域8で構成されている。
静電気破壊防止回路IIを構成するクランプ用MISFETQc
は、MISFETQnと同様に、半導体基板1、ゲート絶縁膜
5、ゲート電極6及び一対のn+型の半導体領域7Bで構成
されている。
静電気破壊防止回路IIを構成する保護抵抗素子Rは、n+
型の半導体領域7Cで構成されている。保護抵抗素子R
は、一端部がMISFETQcのドレイン領域として使用される
半導体領域7Bと一体に構成されている。
前記保護抵抗素子R及びMISFETQcは、内部回路を構成す
るMISFETQnと同一製造工程で構成されるようになってい
る。
9は半導体素子を覆う層間絶縁膜である。10は接続孔で
あり、所定の半導体領域7A乃至7C,8又はゲート電極6の
上部の絶縁膜9を除去して設けられている。
11A乃至11Gは導電層であり、接続孔10を通して半導体領
域7A乃至7C,8、ゲート電極6又は半導体基板1の夫々と
電気的に接続されている。導電層11A乃至11Gは、例え
ば、アルミニウム膜又は所定の添加物が導入されたアル
ミニウム膜等の半導体基板1よりも極めて比抵抗値が小
さい導電性材料で構成されている。
導電層11Aは、外部入力端子BPを構成するようになって
おり、保護抵抗素子Rを構成する半導体領域7Cの他端部
と電気的に接続されている。
導電層11Bは基準電圧Vss用の配線を構成し、誘電層11C
は電源電圧Vcc用の配線を構成するようになっている、
導電層11Dは出力信号用配線Voutを構成するようになっ
ている。導電層11EはMISFETQcのドイレイン領域として
使用される半導体領域7BとMISFETQn,Qpのゲート電極6
とを電気的に接続する配線を構成するようになってい
る。
導電層11Fは、接続孔10を通して、一端部が保護抵抗素
子R(半導体領域7C)と近接した位置の半導体基板1の
主面に電気的に接続され、他端部がガードリングとして
使用される導電層11Gと電気的に接続されている。導電
層11Gは、半導体チップの周辺を延在して設けられてお
り、大きな容量値の寄生容量を形成するようになってい
る。導電層11Gは、半導体基板1の電位を基準電圧Vssに
保持するように構成されている。
このように、保護抵抗素子Rに近接した位置の半導体基
板1の主面と電気的に接続する導電層11Fを設けること
により、保護抵抗素子Rを構成する半導体領域7Cと半導
体基板1とのpn接合でブレークダウンを生じ、半導体基
板1側に流れる過大電流を、導電層11Fを通して導電層1
1Gで形成される寄生容量に即座に充電することができる
ので、MISFETQc又は入力段回路Iに流れる過大電流を低
減することができる。したがって、MISFETQc又は入力段
回路Iの破壊を防止し、静電気破壊に対する静電気破壊
防止回路II又は入力段回路Iの電気的信頼性を向上する
ことができる。
また、静電気破壊防止回路IIの電気的信頼性を向上する
ことができるので、保護抵抗素子Rを構成する半導体領
域C7の占有面積を縮小し、集積度を向上することができ
る。
なお、前記導電層11Fは、ガードリングとして使用され
る導電層11G以外に、例えば、半導体チップの周辺を延
在する基準電圧Vss用の配線に接続してもよい。
また、導電層11Fと半導体基板1との接続は、外部入力
端子BP(導電層11A)側よりも、MISFETQc側に近接した
位置で行う方が好ましい。これは、保護抵抗素子Rであ
る程度緩和された過大電流がブレークダウンするので、
ブレークダウン時のpn接合部の熱破壊を防止することが
できるからである。
また、保護抵抗素子Rとして使用される半導体領域7C
は、半導体基板1との不純物濃度勾配を緩和するため
に、半導体基板1との間に低濃度のn型の半導体領域を
介在させてもよい。このn型の半導体領域は、例えば、
n型のウエル領域で構成する。また、n型の半導体領域
は、内部回路でダブルドレイン構造のMISFETを構成する
場合において、高濃度の半導体領域(ソース領域又はド
レイン領域)に沿って形成されるn型の低濃度の半導体
領域と同一製造工程で形成してもよい。
〔実施例II〕
本実施例IIは、保護抵抗素子に近接した位置に設ける導
電層と基板(又はウエル領域)との接触抵抗値を低減し
た本発明の他の実施例である。
本発明の実施例IIである静電気破壊防止回路を有する半
導体集積回路装置の入力部を第4図(要部断面図)で示
す。
本実施例IIは、第4図に示すように、n-型の半導体基板
1にP-型のウエル領域2が設けられている。そして、保
護抵抗素子Rとして使用される半導体領域7Cに近接した
位置に設けられた導電層11Fは、P+型の半導体領域8Aを
介してウエル領域2と電気的に接続している、半導体領
域8Aは、例えば、MISFETQpの半導体領域8と同一の製造
工程で形成する。
このように、半導体領域8Aを介して、導電層11Fとウエ
ル領域2とを電気的に接続することにより、それらを直
接々続した場合に比べて接触抵抗値を低減することがで
きるので、ブレークダウンでウエル領域2に流れる過大
電流を、導電層11Fで形成される寄生容量により即座に
充電することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
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、種々変形し得ることは勿論である。
例えば、本発明は、静電気破壊防止回路IIを保護抵抗素
子Rだけで構成してもよい。
また、本発明は、保護抵抗素子Rに近接した位置の半導
体基板1の主面に、ゲート電極6と同一製造工程で形成
される導電層を電気的に接続してもよい。
また、本発明は、外部出力端子に接続される静電気破壊
防止回路の保護抵抗素子に適用してもよい。
〔発明の効果〕
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。
静電気破壊防止回路を有する半導体集積回路装置であっ
て、保護抵抗素子を構成する半導体領域に近接した位置
の半導体基板又はウエル領域の主面に、それと電気的に
接続する導電層を設けたことにより、保護抵抗素子のブ
レークダウンで半導体基板又はウエル領域に流れる過大
電流を、前記導電層で形成される寄生容量に充電するこ
とができるので、クランプ用MISFETや次段回路に流れる
過大電流を低減し、その破壊を防止することができる。
したがって、静電気破壊に対する静電気破壊防止回路又
は次段回路の電気的信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例Iである静電気破壊防止回路
を有する半導体集積回路装置の入力部の等価回路図、 第2図は、本発明の実施例Iである静電気破壊防止回路
を有する半導体集積回路装置の入力部の要部平面図、 第3図は、第2図のIIIa−IIIa線及びIIIb−IIIb線で切
った断面図、 第4図は、本発明の実施例IIである静電気破壊防止回路
を有する半導体集積回路装置の入力部の要部断面図であ
る。 図中、BP……外部入力端子、I……入力段回路、II……
静電気破壊防止回路、Q……MISFET、R……保護抵抗素
子、1……半導体基板、2……ウエル領域、3……フィ
ールド絶縁膜、4……チャネルストッパ領域、5……ゲ
ート絶縁膜、6……ゲート電極、7A〜7C,8,8A……半導
体領域、9……絶縁膜、10……接続孔、11A〜11G……導
電層である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】抵抗素子を有する静電気破壊防止回路を備
    えた半導体集積回路装置であって、前記抵抗素子を、第
    1導電型の半導体基板又はウエル領域の主面に設けた第
    2導電型の半導体領域で構成し、該抵抗素子の近接した
    位置の半導体基板又はウエル領域の主面に、それと電気
    的に接続される導電層を構成したことを特徴とする半導
    体集積回路装置。
  2. 【請求項2】前記導電層は、前記半導体基板又はウエル
    領域と同一の第1導電型でかつそれよりも高い不純物濃
    度の半導体領域を介して電気的に接続されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回
    路装置。
  3. 【請求項3】前記導電層は、ガードリング等の寄生容量
    値が大きな配線と電気的に接続されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の半導体集
    積回路装置。
  4. 【請求項4】前記導電層は、比抵抗値が小さなアルミニ
    ウム膜等で構成されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項乃至第3項に記載のそれぞれの半導体集積回
    路装置。
JP61004910A 1986-01-16 1986-01-16 半導体集積回路装置 Expired - Fee Related JPH0732236B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61004910A JPH0732236B2 (ja) 1986-01-16 1986-01-16 半導体集積回路装置
KR2019860012773U KR900006053Y1 (ko) 1986-01-16 1986-08-22 자기 헤드용 코일

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61004910A JPH0732236B2 (ja) 1986-01-16 1986-01-16 半導体集積回路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62165353A JPS62165353A (ja) 1987-07-21
JPH0732236B2 true JPH0732236B2 (ja) 1995-04-10

Family

ID=11596791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61004910A Expired - Fee Related JPH0732236B2 (ja) 1986-01-16 1986-01-16 半導体集積回路装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH0732236B2 (ja)
KR (1) KR900006053Y1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889312A (en) * 1993-07-02 1999-03-30 Hitachi, Ltd. Semiconductor device having circuit element in stress gradient region by film for isolation and method of manufacturing the same
MY166164A (en) 2010-06-30 2018-06-07 Exxonmobil Upstream Res Co Compliant deck tower

Also Published As

Publication number Publication date
KR870012691U (ko) 1987-08-05
KR900006053Y1 (ko) 1990-06-30
JPS62165353A (ja) 1987-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0161983B1 (en) Input protection arrangement for vlsi integrated circuit devices
JP2810874B2 (ja) 半導体デバイス
KR970009101B1 (ko) 정전기(esd) 보호회로의 제조 방법
EP0324185B1 (en) Input protecting circuit in use with a MOS semiconductor device
EP0415255B2 (en) Protection circuit for use in semiconductor integrated circuit device
US5710452A (en) Semiconductor device having electrostatic breakdown protection circuit
JP2906749B2 (ja) 半導体装置のゲート保護装置
JP2541518B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH0693498B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH11332089A (ja) 過電圧の保護回路
TW437086B (en) Semiconductor device, electrostatic protective element, and dielectric breakdown preventing method
JPH02238668A (ja) 半導体装置
JP3283736B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2780289B2 (ja) 半導体装置
JP3355651B2 (ja) 静電気保護回路及び半導体装置
JP2676899B2 (ja) Mos集積回路装置用入力回路保護装置
JPH06151716A (ja) 半導体集積回路装置
JP3271435B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPS62165353A (ja) 半導体集積回路装置
JPH07147384A (ja) 半導体装置
JPH06188369A (ja) 静電気破壊防止層を有する半導体回路
JPH0526344B2 (ja)
JPS62279675A (ja) 半導体集積回路の保護回路
JP2585633B2 (ja) 半導体装置
JPS58202573A (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