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JP2006074012A - Bidirectional type electrostatic discharge protection element - Google Patents

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JP2006074012A
JP2006074012A JP2005211837A JP2005211837A JP2006074012A JP 2006074012 A JP2006074012 A JP 2006074012A JP 2005211837 A JP2005211837 A JP 2005211837A JP 2005211837 A JP2005211837 A JP 2005211837A JP 2006074012 A JP2006074012 A JP 2006074012A
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JP
Japan
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diffusion layer
type diffusion
bidirectional
electrostatic discharge
protection element
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Application number
JP2005211837A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Hirai
政和 平井
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Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optionally set trigger voltages to ESDs of positive polarity and negative polarity. <P>SOLUTION: A bidirectional type electrostatic discharge protection element uses a lateral SCR appearing in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit in such a form that it is provided with: NPN transistors 1 and 3 with collector electrodes connected commonly and emitter electrodes connected with terminals 1q and 1r of the semiconductor integrated circuit; and a PNP transistor 2 with base electrodes connected with the collector electrode connection terminals of the NPN transistors 1 and 3 and the bidirectional emitter electrodes connected with the corresponding base electrodes of the NPN transistors 1 and 3 and connected with the corresponding emitter electrodes of the NPN transistors 1 and 3 through resistive elements R1 and R2. With the NPN transistors 1 and 3, NMOS transistors 4 and 5 are integrally formed in parallel, respectively. Gate electrodes of the NMOS transistors 4 and 5 are connected with the corresponding emitter electrodes of the NPN transistors 1 and 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、MOS構造の半導体集積回路において静電気放電保護用に用いる双方向型静電気放電保護素子に関するものである。   The present invention relates to a bidirectional electrostatic discharge protection element used for electrostatic discharge protection in a semiconductor integrated circuit having a MOS structure.

特にMOS構造の半導体集積回路(IC)は、静電気に対して敏感であり、破壊し易いことが知られている。そこで、MOS構造のICでは、帯電が原因となって発生する静電気放電(ESD:Electro Static Discharge)による高電圧(以降、単に「ESD」と略称する)から内部回路を保護するために、従来からICの入出力端子と接地端子との間にESD保護回路ないしはESD保護素子を設けるようにしている。そして、ESD保護素子として、CMOSプロセスで出現する横型SCR(シリコン制御整流器)は、オン抵抗が小さく最も効率の良いESD保護素子であるので、それを使用した保護方法が種々提案されている(例えば特許文献1〜4)。   In particular, it is known that a semiconductor integrated circuit (IC) having a MOS structure is sensitive to static electricity and easily broken. Therefore, in the MOS structure IC, in order to protect the internal circuit from a high voltage (hereinafter simply referred to as “ESD”) due to electrostatic discharge (ESD) generated due to charging, it has been conventionally performed. An ESD protection circuit or an ESD protection element is provided between the input / output terminal of the IC and the ground terminal. As an ESD protection element, a lateral SCR (silicon controlled rectifier) that appears in a CMOS process is the most efficient ESD protection element with a small on-resistance, and various protection methods using it have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 4).

ところで、SCRのトリガー電圧はP型とN型のジャンクション耐圧に依存するので、CMOSプロセスで出現する横型SCRにおけるトリガー電圧は、高くなりがちである。そこで、例えば非特許文献1では、CMOSプロセスで出現する横型SCRをESD保護素子として構成する場合、高くなりがちなトリガー電圧をマスクや注入工程の追加無しに下げるために、例えば図11,図12に示すように、NMOSトランジスタを組み合わせた構造が提案されている。なお、図11と図12は、従来例1として示す正極のESD用に用いる横型SCRの等価回路と断面構造図である。   By the way, since the trigger voltage of the SCR depends on the P-type and N-type junction breakdown voltages, the trigger voltage in the horizontal SCR that appears in the CMOS process tends to be high. Therefore, in Non-Patent Document 1, for example, when a lateral SCR that appears in a CMOS process is configured as an ESD protection element, in order to reduce a trigger voltage that tends to be high without adding a mask or an implantation step, for example, FIG. As shown in FIG. 2, a structure in which NMOS transistors are combined has been proposed. 11 and 12 are an equivalent circuit and a cross-sectional structure diagram of a horizontal SCR used for positive ESD shown as Conventional Example 1. FIG.

また、非特許文献1では、例えば図13,図14に示すように正極性と負極性のESDに対する保護が行える双方向性横型SCRも提案されている。なお、図13と図14は、従来例2として示す正極性ESDと負局性ESDの双方に対応できる双方向性横型SCRの等価回路と断面構造図である。ここでは、この発明の理解を容易にするため、図11〜図14を参照して横型SCRについて説明する。   Non-Patent Document 1 also proposes a bidirectional lateral SCR that can protect against positive and negative ESD, as shown in FIGS. 13 and 14, for example. FIGS. 13 and 14 are an equivalent circuit and a cross-sectional structure diagram of a bidirectional lateral SCR that can cope with both the positive ESD and the negative ESD shown as Conventional Example 2. FIG. Here, in order to facilitate understanding of the present invention, a horizontal SCR will be described with reference to FIGS.

図12において、P型基板(P−)6xにはN型拡散層(N+)6wが形成され、N型拡散層6wの周囲には素子間分離層としてのP型拡散層(P+)6vが設けられている。N型拡散層6wの上部にはエピタキシャル成長によるN型拡散層(N−)6eが形成され、その表面側一部領域にPウェルであるP型拡散層(P−)6gが形成されている。   In FIG. 12, an N-type diffusion layer (N +) 6w is formed on a P-type substrate (P−) 6x, and a P-type diffusion layer (P +) 6v as an element isolation layer is formed around the N-type diffusion layer 6w. Is provided. An N-type diffusion layer (N−) 6e formed by epitaxial growth is formed on the N-type diffusion layer 6w, and a P-type diffusion layer (P−) 6g which is a P well is formed in a partial region on the surface side.

N型拡散層(N−)6eとP型拡散層(P−)6gとの接合部上方には、ドレイン領域を構成するN型拡散層(N+)6dが双方に跨って形成され、N型拡散層(N+)6dからN型拡散層(N−)6e側の素子間分離層6vに至る上方には、素子分離絶縁膜6yを間に挟んで、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)6a、ソース領域を構成するN型拡散層(N+)6bが形成されている。そして、P型拡散層(P+)6aとN型拡散層(N+)6bとは端子6qに接続されている。   Above the junction between the N-type diffusion layer (N−) 6e and the P-type diffusion layer (P−) 6g, an N-type diffusion layer (N +) 6d constituting the drain region is formed straddling both sides. Above the diffusion layer (N +) 6d to the element isolation layer 6v on the N-type diffusion layer (N−) 6e side, a P-type diffusion layer constituting a back gate contact with an element isolation insulating film 6y interposed therebetween (P +) 6a and an N-type diffusion layer (N +) 6b constituting the source region are formed. The P-type diffusion layer (P +) 6a and the N-type diffusion layer (N +) 6b are connected to the terminal 6q.

また、P型拡散層(P−)6gの上方には、N型拡散層(N+)6d側に絶縁膜6nを介してゲート電極6pが設けられ、また、素子分離絶縁膜6yを間に挟んで、ソース領域を構成するN型拡散層(N+)6h、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)6jが形成されている。そして、ゲート電極6pとN型拡散層(N+)6hとP型拡散層(P+)6jとは端子6rに接続されている。   Further, a gate electrode 6p is provided above the P-type diffusion layer (P−) 6g on the N-type diffusion layer (N +) 6d side via an insulating film 6n, and the element isolation insulating film 6y is interposed therebetween. Thus, an N type diffusion layer (N +) 6h constituting a source region and a P type diffusion layer (P +) 6j constituting a back gate contact are formed. The gate electrode 6p, the N-type diffusion layer (N +) 6h, and the P-type diffusion layer (P +) 6j are connected to the terminal 6r.

ここで、図12に示す構成において、横型SCRとして、端子6q側に、P型拡散層(P+)6aをエミッタ電極とし、N型拡散層(N−)6eをベース電極とし、P型拡散層(P−)6gをコレクタ電極とする図11に示すPNPトランジスタ11が形成される。また、端子6r側に、N型拡散層(N+)6dをコレクタ電極とし、P型拡散層(P−)6gをベース電極とし、N型拡散層(N+)6hをエミッタ電極とする図11に示すNPNトランジスタ10が形成される。このとき、PNPトランジスタ11のベース電極とNPNトランジスタ10のコレクタ電極は抵抗素子R11を介して端子6qに接続され、NPNトランジスタ10のベース電極とPNPトランジスタ11のコレクタ電極は抵抗素子R12を介して端子6rに接続される構成となる。   Here, in the configuration shown in FIG. 12, as the lateral SCR, on the terminal 6q side, the P-type diffusion layer (P +) 6a is used as the emitter electrode, the N-type diffusion layer (N−) 6e is used as the base electrode, and the P-type diffusion layer is used. A PNP transistor 11 shown in FIG. 11 having (P−) 6 g as a collector electrode is formed. Further, on the terminal 6r side, an N type diffusion layer (N +) 6d is used as a collector electrode, a P type diffusion layer (P−) 6g is used as a base electrode, and an N type diffusion layer (N +) 6h is used as an emitter electrode in FIG. The NPN transistor 10 shown is formed. At this time, the base electrode of the PNP transistor 11 and the collector electrode of the NPN transistor 10 are connected to the terminal 6q via the resistor element R11, and the base electrode of the NPN transistor 10 and the collector electrode of the PNP transistor 11 are connected to the terminal via the resistor element R12. 6r is connected to 6r.

さらに、P型基板(P−)6xとN型拡散層(N−)6eとの間やP型拡散層(P−)6gとN型拡散層(N+)6dとの間などに図11に示す寄生ダイオード13が形成される。なお、SOI(Silicon On Insulator)型MOS構造では、このような寄生ダイオードは出現しない。   Furthermore, it is shown in FIG. 11 between the P-type substrate (P−) 6x and the N-type diffusion layer (N−) 6e, between the P-type diffusion layer (P−) 6g and the N-type diffusion layer (N +) 6d. The parasitic diode 13 shown is formed. Note that such a parasitic diode does not appear in an SOI (Silicon On Insulator) type MOS structure.

図11に示すNMOSトランジスタ12は、ドレイン領域であるN型拡散層(N+)6d、絶縁膜6n、ゲート電極(導電性配線)6p、ソース領域であるN型拡散層(N+)6h、バックゲートコンタクトであるP型拡散層(P+)6j、PウェルであるP型拡散層(P−)6gによって構成されるので、NPNトランジスタ10と並列に一体化して設けられている。   The NMOS transistor 12 shown in FIG. 11 includes an N-type diffusion layer (N +) 6d as a drain region, an insulating film 6n, a gate electrode (conductive wiring) 6p, an N-type diffusion layer (N +) 6h as a source region, and a back gate. Since it is composed of a P-type diffusion layer (P +) 6j as a contact and a P-type diffusion layer (P−) 6g as a P-well, they are integrally provided in parallel with the NPN transistor 10.

次に、動作について説明する。端子6rを基準にして端子6qに正極性ESDが印加されると、正極性ESDによる電圧は、P型拡散層(P+)6aからN型拡散層(N−)6eを経てN型拡散層(N+)6dに到達する。この正極性ESDによる電圧がN型拡散層(N+)6dとP型拡散層(P−)6gとの間のジャンクション耐圧と、N型拡散層(N+)6dとN型拡散層(N+)6hとの間のドレイン・ソース間耐圧とのうち低い方の耐圧を超えると、正極性ESDによる電流が端子6q→P型拡散層(P+)6a→N型拡散層(N−)6e→N型拡散層(N+)6d→P型拡散層(P−)6g→P型拡散層(P+)6jまたはN型拡散層(N+)6h→端子6rと流れる。   Next, the operation will be described. When the positive ESD is applied to the terminal 6q with reference to the terminal 6r, the voltage due to the positive ESD flows from the P-type diffusion layer (P +) 6a through the N-type diffusion layer (N−) 6e to the N-type diffusion layer ( N +) 6d is reached. The voltage due to this positive ESD is the junction breakdown voltage between the N type diffusion layer (N +) 6d and the P type diffusion layer (P−) 6g, and the N type diffusion layer (N +) 6d and the N type diffusion layer (N +) 6h. When the lower breakdown voltage of the drain-source breakdown voltage between the positive and negative electrodes is exceeded, the current due to the positive polarity ESD is changed to the terminal 6q → P type diffusion layer (P +) 6a → N type diffusion layer (N−) 6e → N type. Diffusion layer (N +) 6d → P type diffusion layer (P−) 6g → P type diffusion layer (P +) 6j or N type diffusion layer (N +) 6h → terminal 6r.

この電流が増加しトリガー電圧を超えると、NPNトランジスタ10がオン動作する。この電流がさらに増加すると、NPNトランジスタ11がオン動作し、電流はより一層増加するので、端子6qの電位が下がり、SCR動作状態に入る。この正極性ESDによって流れる電流は端子6qと端子6r間にトリガー電圧よりも低い電圧の下で流れるので、内部回路は保護される。   When this current increases and exceeds the trigger voltage, the NPN transistor 10 is turned on. When this current further increases, the NPN transistor 11 is turned on and the current further increases. Therefore, the potential of the terminal 6q is lowered and the SCR operation state is entered. Since the current flowing by the positive ESD flows between the terminal 6q and the terminal 6r under a voltage lower than the trigger voltage, the internal circuit is protected.

また、図14において、P型基板(P−)7xにはN型拡散層(N+)7wが形成され、N型拡散層7wの周囲には素子間分離層としてのP型拡散層(P+)7vが設けられている。N型拡散層7wの上部にはN型拡散層(N−)7eが形成され、その表面側領域に、PウェルであるP型拡散層(P−)7c、NウェルであるN型拡散層(N−)7f、PウェルであるP型拡散層(P−)7gが形成されている。   In FIG. 14, an N-type diffusion layer (N +) 7w is formed on a P-type substrate (P−) 7x, and a P-type diffusion layer (P +) as an inter-element isolation layer is formed around the N-type diffusion layer 7w. 7v is provided. An N-type diffusion layer (N−) 7e is formed on the N-type diffusion layer 7w, and a P-type diffusion layer (P−) 7c that is a P-well and an N-type diffusion layer that is an N-well are formed on the surface side region thereof. (N−) 7f and a P-type diffusion layer (P−) 7g which is a P well are formed.

P型拡散層(P−)7cの上方には、素子分離絶縁膜7yを間に挟んで、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)7a、ソース領域を構成するN型拡散層(N+)7bが形成されている。また、P型拡散層(P−)7gの上方には、素子分離絶縁膜7yを間に挟んで、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)7j、ソース領域を構成するN型拡散層(N+)7hが形成されている。また、N型拡散層(N−)7fの上方には、両側との接合部を跨いでドレイン領域を構成するN型拡散層(N+)7dが形成されている。そして、P型拡散層(P+)7aとN型拡散層(N+)7bとは端子7qに接続されている。また、N型拡散層(N+)7hとP型拡散層(P+)7jとは端子7rに接続されている。   Above the P-type diffusion layer (P−) 7c, the P-type diffusion layer (P +) 7a constituting the back gate contact and the N-type diffusion layer (the source region) (with the element isolation insulating film 7y interposed therebetween) N +) 7b is formed. Above the P-type diffusion layer (P−) 7g, a P-type diffusion layer (P +) 7j constituting a back gate contact and an N-type diffusion constituting a source region are sandwiched between element isolation insulating films 7y. A layer (N +) 7h is formed. Further, an N-type diffusion layer (N +) 7d constituting a drain region is formed above the N-type diffusion layer (N−) 7f across the junction with both sides. The P-type diffusion layer (P +) 7a and the N-type diffusion layer (N +) 7b are connected to the terminal 7q. The N type diffusion layer (N +) 7h and the P type diffusion layer (P +) 7j are connected to the terminal 7r.

ここで、図14に示す構成において、横型SCRとして、端子7q側に、N型拡散層(N+)7bをエミッタ電極とし、N型拡散層(N+)7dをコレクタ電極とし、P型拡散層(P−)7cをベース電極とする図13に示すNPNトランジスタ21が形成される。また、端子7r側に、N型拡散層(N+)7dをコレクタ電極とし、N型拡散層(N+)7hをエミッタ電極とし、P型拡散層(P−)7gをベース電極とする図13に示すNPNトランジスタ23が形成される。   Here, in the configuration shown in FIG. 14, as a lateral SCR, on the terminal 7q side, an N-type diffusion layer (N +) 7b is used as an emitter electrode, an N-type diffusion layer (N +) 7d is used as a collector electrode, and a P-type diffusion layer ( The NPN transistor 21 shown in FIG. 13 having the base electrode P-) 7c is formed. Further, on the terminal 7r side, an N type diffusion layer (N +) 7d is used as a collector electrode, an N type diffusion layer (N +) 7h is used as an emitter electrode, and a P type diffusion layer (P−) 7g is used as a base electrode in FIG. The NPN transistor 23 shown is formed.

そして、両者の間に、N型拡散層(N+)7dとN型拡散層(N−)7eとN型拡散層(N−)7fのいずれかをベース電極とし、P型拡散層(P−)7cを一方のエミッタ電極とし、P型拡散層(P−)7gを他方のエミッタ電極とする図13に示すPNPトランジスタ22が形成される。このとき、PNPトランジスタ22のエミッタ電極とNPNトランジスタ21,23の各エミッタ電極とは、抵抗素子R21,R22を介して接続される。   Between the two, an N-type diffusion layer (N +) 7d, an N-type diffusion layer (N-) 7e, or an N-type diffusion layer (N-) 7f is used as a base electrode, and a P-type diffusion layer (P- ) 7c is used as one emitter electrode, and the P-type diffusion layer (P−) 7g is used as the other emitter electrode to form the PNP transistor 22 shown in FIG. At this time, the emitter electrode of the PNP transistor 22 and the emitter electrodes of the NPN transistors 21 and 23 are connected via the resistance elements R21 and R22.

さらに、P型基板(P−)7xとN型拡散層(N−)7eとの間やP型拡散層(P−)7gとN型拡散層(N−)7fとの間などに図13に示す寄生ダイオード24が形成される。なお、SOI型MOS構造では、このような寄生ダイオードは出現しない。   Further, between the P-type substrate (P−) 7x and the N-type diffusion layer (N−) 7e, between the P-type diffusion layer (P−) 7g and the N-type diffusion layer (N−) 7f, FIG. The parasitic diode 24 shown in FIG. In the SOI type MOS structure, such a parasitic diode does not appear.

次に、動作について説明する。端子7rを基準にして端子7qに正極性ESDが印加されると、正極性ESDによる電圧は、P型拡散層(P+)7aからP型拡散層(P−)7c、N型拡散層(N+)7dを経てP型拡散層(P−)7gに到達する。正極性ESDによって発生する電圧がN型拡散層(N+)7dとP型拡散層(P−)7gとの間のジャンクション耐圧を超えると、この正極性ESDによる電流が端子7q→P型拡散層(P+)7a→P型拡散層(P−)7c→N型拡散層(N+)7d→P型拡散層(P−)7g→P型拡散層(P+)7j→端子7rと流れる。   Next, the operation will be described. When the positive ESD is applied to the terminal 7q with respect to the terminal 7r, the voltage due to the positive ESD is changed from the P-type diffusion layer (P +) 7a to the P-type diffusion layer (P−) 7c and the N-type diffusion layer (N + ) It reaches 7g of P-type diffusion layer (P-) via 7d. When the voltage generated by the positive ESD exceeds the junction breakdown voltage between the N-type diffusion layer (N +) 7d and the P-type diffusion layer (P-) 7g, the current due to the positive ESD is changed to the terminal 7q → P-type diffusion layer. (P +) 7a → P type diffusion layer (P−) 7c → N type diffusion layer (N +) 7d → P type diffusion layer (P−) 7g → P type diffusion layer (P +) 7j → terminal 7r.

この電流が増加しトリガー電圧を超えると、N型拡散層(N+)7dとP型拡散層(P−)7gとN型拡散層(N+)7hとからなるNPNトランジスタ23が動作する。この電流がさらに増加すると、P型拡散層(P−)7gとN型拡散層(N−)7fとP型拡散層(P−)7cとからなるPNPトランジスタ22が、N型拡散層(N+)7dとN型拡散層(N−)7fへP型拡散層(P−)7cから電流が流れ込み動作し、電流はより一層増加するので、端子7qの電位は下がり、SCR動作状態に入る。正極性ESDによって流れる電流は端子7qと端子7r間にトリガー電圧よりも低い電圧の下で流れるので、内部回路は保護される。   When this current increases and exceeds the trigger voltage, the NPN transistor 23 including the N-type diffusion layer (N +) 7d, the P-type diffusion layer (P−) 7g, and the N-type diffusion layer (N +) 7h operates. When this current further increases, the PNP transistor 22 including the P-type diffusion layer (P−) 7g, the N-type diffusion layer (N−) 7f, and the P-type diffusion layer (P−) 7c becomes the N-type diffusion layer (N + ) 7d and the N-type diffusion layer (N−) 7f, the current flows from the P-type diffusion layer (P−) 7c, and the current further increases. Therefore, the potential of the terminal 7q is lowered and the SCR operation state is entered. Since the current flowing through the positive ESD flows between the terminal 7q and the terminal 7r under a voltage lower than the trigger voltage, the internal circuit is protected.

また、端子7qに負極性ESDが印加された場合、負極性ESDによる電圧はP型拡散層(P+)7a、P型拡散層(P−)7cを経てN型拡散層(N+)7dに到達する。負極性ESDによる電圧がN型拡散層(N+)7dとP型拡散層(P−)7c間のジャンクション耐圧を超えると、負極性ESDによる電流が、端子7r→P型拡散層(P+)7j→P型拡散層(P−)7g→P型拡散層(P−)7c→P型拡散層(P+)7a→端子7qと流れる。   When negative polarity ESD is applied to the terminal 7q, the voltage due to the negative polarity ESD reaches the N type diffusion layer (N +) 7d via the P type diffusion layer (P +) 7a and the P type diffusion layer (P−) 7c. To do. When the voltage due to the negative polarity ESD exceeds the junction breakdown voltage between the N type diffusion layer (N +) 7d and the P type diffusion layer (P−) 7c, the current due to the negative polarity ESD is changed to the terminal 7r → P type diffusion layer (P +) 7j. → P type diffusion layer (P−) 7g → P type diffusion layer (P−) 7c → P type diffusion layer (P +) 7a → terminal 7q.

この電流が増加しトリガー電圧を超えると、N型拡散層(N+)7dとP型拡散層(P−)7cとN型拡散層(N+)7bとからなるNPNトランジスタ21が動作し、端子7qの電位が上がる(絶対値的には下がる)。この電流がさらに増加すると、P型拡散層(P−)7gとN型拡散層(N−)7fとN型拡散層(N−)7eとP型拡散層(P−)7cとからなるPNPトランジスタ22も動作し、寄生ダイオード24もオン動作するので電流は一層増加する。これによって、端子7qの電位は上がり(絶対値的には下がり)SCR動作状態に入る。   When this current increases and exceeds the trigger voltage, the NPN transistor 21 including the N-type diffusion layer (N +) 7d, the P-type diffusion layer (P−) 7c, and the N-type diffusion layer (N +) 7b operates, and the terminal 7q Increases in potential (decreases in absolute value). When this current further increases, a PNP comprising a P-type diffusion layer (P-) 7g, an N-type diffusion layer (N-) 7f, an N-type diffusion layer (N-) 7e, and a P-type diffusion layer (P-) 7c. Since the transistor 22 is also operated and the parasitic diode 24 is also turned on, the current is further increased. As a result, the potential of the terminal 7q increases (decreases in absolute value) and enters the SCR operation state.

特開平7−235604号公報JP 7-235604 A 特開平8−37284号公報JP-A-8-37284 特開2003−203985号公報JP 2003-203985 A 特開平7−183394号公報JP 7-183394 A "On-Chip Esd Protection for Integrated Circuit:An IC Design Prospective"(Kluuwer International Series in Engineering and Computer Science Secs663)"On-Chip Esd Protection for Integrated Circuit: An IC Design Prospective" (Kluuwer International Series in Engineering and Computer Science Secs663)

しかしながら、従来の双方向型ESD保護素子では、図13と図14にて説明したように、トリガー電圧をP型とN型のジャンクション耐圧によって決めるので、マスクや注入工程の追加無しにトリガー電圧を最適化するのが困難である。   However, in the conventional bidirectional ESD protection element, as described with reference to FIGS. 13 and 14, the trigger voltage is determined by the P-type and N-type junction breakdown voltages, so that the trigger voltage can be set without adding a mask or an implantation process. It is difficult to optimize.

また、図11と図12にて説明した正極性ESDに対してのみNMOSトランジスタによるトリガー電圧制御構造を持つものでは、負極性ESDに対するトリガー電圧は、P型とN型のジャンクション耐圧によって決めるので、この場合でも負極性ESDに対してトリガー電圧をマスクや注入工程の追加無しに最適化するのが困難である。   Further, in the case of having the trigger voltage control structure by the NMOS transistor only for the positive polarity ESD described in FIGS. 11 and 12, the trigger voltage for the negative polarity ESD is determined by the junction breakdown voltage of the P type and the N type. Even in this case, it is difficult to optimize the trigger voltage for negative polarity ESD without adding a mask or an injection process.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、正極性ESDと負極性ESDの双方について保護動作を行う場合に、正負のトリガー電圧を任意に設定できる構造を備えるとともに、素子構造の小型化とESD耐量の増加が図れる双方向型静電気放電保護素子(双方向性横型SCR)を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and has a structure in which positive and negative trigger voltages can be arbitrarily set when protective operation is performed for both positive polarity ESD and negative polarity ESD, and the device structure is miniaturized. It is an object to obtain a bidirectional electrostatic discharge protection element (bidirectional lateral SCR) that can increase the ESD tolerance.

上述した目的を達成するために、この発明は、コレクタ電極が共通に接続され、エミッタ電極が半導体集積回路の第1および第2の端子に接続される第1および第2のバイポーラトランジスタと、ベース電極が前記第1および第2のバイポーラトランジスタのコレクタ電極接続端に接続され、双方向のエミッタ電極が前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するベース電極に接続されるとともに、抵抗素子を介して前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するエミッタ電極に接続される第3のバイポーラトランジスタとを備える形で半導体集積回路の製造プロセスで出現する双方向性横型SCRを用いた双方向型静電気放電保護素子であって、前記第1および第2のバイポーラトランジスタには、それぞれ並列に第1および第2のNMOSトランジスタが一体化して形成され、かつ当該第1および第2のNMOSトランジスタのゲート電極は前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するエミッタ電極に接続されていることを特徴とする。   To achieve the above object, the present invention provides a first and second bipolar transistor having a collector electrode connected in common and an emitter electrode connected to first and second terminals of a semiconductor integrated circuit, a base An electrode is connected to the collector electrode connection end of the first and second bipolar transistors, and a bidirectional emitter electrode is connected to the corresponding base electrode of the first and second bipolar transistors, and through a resistance element. Bidirectional static electricity using a bidirectional lateral SCR that appears in the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit in a form including a third bipolar transistor connected to a corresponding emitter electrode of the first and second bipolar transistors A discharge protection element, wherein the first and second bipolar transistors are respectively connected in parallel with each other. And the second NMOS transistor is integrally formed, and the gate electrodes of the first and second NMOS transistors are connected to the corresponding emitter electrodes of the first and second bipolar transistors. To do.

この発明によれば、端子に印加された静電気放電による高電圧が第1および第2のNMOSトランジスタのドレイン・ソース間耐圧を超えるとき、当該横型SCRが動作を開始するように、当該第1および第2のNMOSトランジスタの構造を定めることができるので、マスクや注入工程の追加無しに正極性と負極性のトリガー電圧を任意に最適化することができる。   According to the present invention, when the high voltage due to electrostatic discharge applied to the terminal exceeds the drain-source breakdown voltage of the first and second NMOS transistors, the first and second lateral SCRs start operating. Since the structure of the second NMOS transistor can be determined, the positive and negative trigger voltages can be arbitrarily optimized without adding a mask or an implantation step.

この発明によれば、半導体集積回路の製造プロセスで出現する双方向性横型SCRを用いた双方向型静電気放電保護素子に対する正極性と負極性のトリガー電圧を任意に最適化することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to arbitrarily optimize the positive and negative trigger voltages for the bidirectional electrostatic discharge protection element using the bidirectional lateral SCR that appears in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit. Play.

以下に図面を参照して、この発明にかかる双方向型静電気放電保護素子(双方向性横型SCR)の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a bidirectional electrostatic discharge protection element (bidirectional lateral SCR) according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1と図2は、この発明の実施の形態1による双方向型静電気放電保護素子(双方向性横型SCR)の構成を示す図である。なお、図1は等価回路図であり、図2は図1に示す双方向の横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are diagrams showing the configuration of a bidirectional electrostatic discharge protection element (bidirectional lateral SCR) according to Embodiment 1 of the present invention. 1 is an equivalent circuit diagram, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 1 appears.

図2において、P型基板(P−)1xにはN型拡散層(N+)1wが形成され、N型拡散層1wの周囲には素子間分離層としてのP型拡散層(P+)1vが設けられている。N型拡散層(N+)1wの上部にはN型拡散層(N−)1eがエピタキシャル成長によって形成され、その表面側領域に、PウェルであるP型拡散層(P−)1c、NウェルであるN型拡散層(N−)1f、PウェルであるP型拡散層(P−)1gが形成されている。   In FIG. 2, an N-type diffusion layer (N +) 1w is formed on a P-type substrate (P−) 1x, and a P-type diffusion layer (P +) 1v as an element isolation layer is formed around the N-type diffusion layer 1w. Is provided. An N-type diffusion layer (N−) 1e is formed on the N-type diffusion layer (N +) 1w by epitaxial growth, and a P-type diffusion layer (P−) 1c, which is a P well, is formed on the surface side region of the N-type diffusion layer (N−) 1w. An N type diffusion layer (N−) 1f and a P type diffusion layer (P−) 1g which is a P well are formed.

P型拡散層(P−)1cの上方には、素子分離絶縁膜1yを間に挟んで、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)1a、ソース領域を構成するN型拡散層(N+)1bが形成されている。また、P型拡散層(P−)1gの上方には、素子分離絶縁膜1yを間に挟んで、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)1j、ソース領域を構成するN型拡散層(N+)1hが形成されている。また、N型拡散層(N−)1fの上方には、両側との接合部を跨いでドレイン領域を構成するN型拡散層(N+)1dが形成されている。   Above the P-type diffusion layer (P−) 1c, the P-type diffusion layer (P +) 1a constituting the back gate contact and the N-type diffusion layer constituting the source region (with the element isolation insulating film 1y interposed therebetween) N +) 1b is formed. Above the P-type diffusion layer (P−) 1g, a P-type diffusion layer (P +) 1j constituting a back gate contact and an N-type diffusion constituting a source region with an element isolation insulating film 1y interposed therebetween. A layer (N +) 1h is formed. Further, an N-type diffusion layer (N +) 1d that forms a drain region is formed above the N-type diffusion layer (N−) 1f across the junction with both sides.

このN型拡散層(N+)1dとN型拡散層(N+)1bとの間に介在するP型拡散層(P−)1cの上方には、絶縁膜1kを介してゲート電極(導電性配線)1mが設けられ、また、このN型拡散層(N+)1dとN型拡散層(N+)1hとの間に介在するP型拡散層(P−)1gの上方には、絶縁膜1nを介してゲート電極(導電性配線)1pが設けられている。そして、P型拡散層(P+)1aとN型拡散層(N+)1bとゲート電極(導電性配線)1mとは端子1qに接続されている。また、N型拡散層(N+)1hとP型拡散層(P+)1jとゲート電極(導電性配線)1pとは端子1rに接続されている。   Above the P-type diffusion layer (P−) 1c interposed between the N-type diffusion layer (N +) 1d and the N-type diffusion layer (N +) 1b, a gate electrode (conductive wiring) is interposed via an insulating film 1k. ) 1m is provided, and an insulating film 1n is provided above the P-type diffusion layer (P−) 1g interposed between the N-type diffusion layer (N +) 1d and the N-type diffusion layer (N +) 1h. A gate electrode (conductive wiring) 1p is provided therethrough. The P-type diffusion layer (P +) 1a, the N-type diffusion layer (N +) 1b, and the gate electrode (conductive wiring) 1m are connected to the terminal 1q. The N-type diffusion layer (N +) 1h, the P-type diffusion layer (P +) 1j, and the gate electrode (conductive wiring) 1p are connected to the terminal 1r.

ここで、図2に示す構成において、横型SCRとして、端子1q側に、N型拡散層(N+)1bをエミッタ電極とし、N型拡散層(N+)1dをコレクタ電極とし、P型拡散層(P−)1cをベース電極とする図1に示すNPNトランジスタ1が形成される。また、端子1r側に、N型拡散層(N+)1dをコレクタ電極とし、N型拡散層(N+)1hをエミッタ電極とし、P型拡散層(P−)1gをベース電極とする図1に示すNPNトランジスタ3が形成される。   Here, in the configuration shown in FIG. 2, as a lateral SCR, on the terminal 1q side, an N-type diffusion layer (N +) 1b is used as an emitter electrode, an N-type diffusion layer (N +) 1d is used as a collector electrode, and a P-type diffusion layer ( The NPN transistor 1 shown in FIG. 1 having P−) 1c as a base electrode is formed. Further, in FIG. 1, the N-type diffusion layer (N +) 1d is a collector electrode, the N-type diffusion layer (N +) 1h is an emitter electrode, and the P-type diffusion layer (P−) 1g is a base electrode on the terminal 1r side. The NPN transistor 3 shown is formed.

そして、両者の間に、N型拡散層(N+)1dとN型拡散層(N−)1eとN型拡散層(N−)1fのいずれかをベース電極とし、P型拡散層(P−)1cを一方のエミッタ電極とし、P型拡散層(P−)1gを他方のエミッタ電極とする図1に示すPNPトランジスタ2が形成される。このとき、PNPトランジスタ2のエミッタ電極とNPNトランジスタ1,3の各エミッタ電極とは、抵抗素子R1,R2を介して接続される。   Between the two, an N-type diffusion layer (N +) 1d, an N-type diffusion layer (N−) 1e, or an N-type diffusion layer (N−) 1f is used as a base electrode, and a P-type diffusion layer (P− 1) is used as one emitter electrode, and the PNP transistor 2 shown in FIG. 1 is formed using the P-type diffusion layer (P−) 1g as the other emitter electrode. At this time, the emitter electrode of the PNP transistor 2 and the emitter electrodes of the NPN transistors 1 and 3 are connected via the resistance elements R1 and R2.

さらに、P型基板(P−)1xとN型拡散層(N−)1eとの間やP型拡散層(P−)1gとN型拡散層(N−)1fとの間などに図1に示す寄生ダイオード6が形成される。なお、SOI(Silicon On Insulator)型MOS構造では、このような寄生ダイオードは出現しない。   Furthermore, it is between the P-type substrate (P−) 1x and the N-type diffusion layer (N−) 1e, between the P-type diffusion layer (P−) 1g and the N-type diffusion layer (N−) 1f, etc. The parasitic diode 6 shown in FIG. Note that such a parasitic diode does not appear in an SOI (Silicon On Insulator) type MOS structure.

図1に示す抵抗素子R1を含むNMOSトランジスタ4は、ドレイン領域であるN型拡散層(N+)1d、絶縁膜1k、ゲート電極(導電性配線)1m、ソース領域であるN型拡散層(N+)1b、バックゲートコンタクトであるP型拡散層(P+)1a、PウェルであるP型拡散層(P−)1cによって構成されるので、NPNトランジスタ1と並列に一体化している。   The NMOS transistor 4 including the resistance element R1 shown in FIG. 1 includes an N-type diffusion layer (N +) 1d that is a drain region, an insulating film 1k, a gate electrode (conductive wiring) 1m, and an N-type diffusion layer (N +) that is a source region. ) 1b, a P-type diffusion layer (P +) 1a which is a back gate contact, and a P-type diffusion layer (P-) 1c which is a P-well, so that they are integrated in parallel with the NPN transistor 1.

また、図1に示す抵抗素子R2を含むNMOSトランジスタ5は、ドレイン領域であるN型拡散層(N+)1d、絶縁膜1n、ゲート電極(導電性配線)1p、ソース領域であるN型拡散層(N+)1h、P型拡散層(P+)1j、PウェルであるP型拡散層(P−)1gによって構成されるので、NPNトランジスタ3と並列に一体化している。   1 includes an N-type diffusion layer (N +) 1d that is a drain region, an insulating film 1n, a gate electrode (conductive wiring) 1p, and an N-type diffusion layer that is a source region. Since it is composed of (N +) 1h, P-type diffusion layer (P +) 1j, and P-type diffusion layer (P−) 1g which is a P-well, it is integrated in parallel with the NPN transistor 3.

このように、実施の形態1による双方向性横型SCRは、端子1q側にNPNトランジスタ1と並列にNMOSトランジスタ4を配置し、端子1r側にNPNトランジスタ3と並列にNMOSトランジスタ5を配置した素子構造になっている。この構成によれば、正極性と負極性のESDに対する各トリガー電圧をNMOSトランジスタ4,5の構造(ゲート長、バックゲートコンタクトとソース領域間距離、ゲート配線)を変更操作することでそれぞれ個別に調整設定できるようになる。   As described above, the bidirectional lateral SCR according to the first embodiment is an element in which the NMOS transistor 4 is arranged in parallel with the NPN transistor 1 on the terminal 1q side and the NMOS transistor 5 is arranged in parallel with the NPN transistor 3 on the terminal 1r side. It has a structure. According to this configuration, the trigger voltages for positive and negative ESD are individually changed by changing the structure of the NMOS transistors 4 and 5 (gate length, distance between the back gate contact and the source region, gate wiring). Adjustment can be set.

次に、動作について説明する。端子1rを基準にして端子1qに正極性ESDが印加されると、正極性ESDによる電圧は、P型拡散層(P+)1a、P型拡散層(P−)1cを経てN型拡散層(N+)1dに到達する。このとき、正極性ESDによる電圧が、N型拡散層(N+)1dとP型拡散層(P−)1g間のジャンクション耐圧とNMOSトランジスタ5のドレイン・ソース間耐圧とのうち低い方の耐圧を超えると、正極性ESDによる電流が、端子1q→P型拡散層(P+)1a→P型拡散層(P−)1c→N型拡散層(N+)1d→P型拡散層(P−)1g→P型拡散層(P+)1jまたはN型拡散層(N+)1h→端子1rと流れる。   Next, the operation will be described. When the positive ESD is applied to the terminal 1q with reference to the terminal 1r, the voltage due to the positive ESD passes through the P-type diffusion layer (P +) 1a and the P-type diffusion layer (P-) 1c (N-type diffusion layer ( N +) 1d is reached. At this time, the voltage due to the positive polarity ESD has a lower one of the junction breakdown voltage between the N-type diffusion layer (N +) 1d and the P-type diffusion layer (P−) 1g and the drain-source breakdown voltage of the NMOS transistor 5. If exceeded, the current due to the positive polarity ESD is changed to the terminal 1q → P type diffusion layer (P +) 1a → P type diffusion layer (P−) 1c → N type diffusion layer (N +) 1d → P type diffusion layer (P−) 1g. → P-type diffusion layer (P +) 1j or N-type diffusion layer (N +) 1h → terminal 1r.

この電流が増加しトリガー電圧を超えると、N型拡散層(N+)1dとP型拡散層(P−)1gとN型拡散層(N+)1hとからなるNPNトランジスタ3がオン動作し、この電流がNPNトランジスタ3を通してより多く流れ、N型拡散層(N+)1dの電位が低下する。この電流がさらに増加すると、PNPトランジスタ2がオン動作し、電流をより一層増加させるので端子1qの電位は下がり、SCR動作状態に入る。これによって、正極性ESDによって流れる電流は端子1qと端子1r間にトリガー電圧よりも低い電圧の下で流れるので、内部回路は保護される。   When this current increases and exceeds the trigger voltage, the NPN transistor 3 including the N-type diffusion layer (N +) 1d, the P-type diffusion layer (P−) 1g, and the N-type diffusion layer (N +) 1h is turned on. More current flows through the NPN transistor 3, and the potential of the N-type diffusion layer (N +) 1d decreases. When this current further increases, the PNP transistor 2 is turned on and the current is further increased, so that the potential at the terminal 1q is lowered and the SCR operation state is entered. As a result, the current flowing through the positive ESD flows between the terminal 1q and the terminal 1r under a voltage lower than the trigger voltage, so that the internal circuit is protected.

ここで、正極性ESDに対しては、NMOSトランジスタ5のドレイン・ソース間耐圧をN型拡散層(N+)1dとP型拡散層(P−)間1gのジャンクション耐圧よりも低く設定しておけば、当該NMOSトランジスタ5によってトリガー電圧を低くすることができる。これは、例えば、NMOSトランジスタ5のゲート長を小さくする、または、バックゲートコンタクトを構成するP型拡散層(P+)1aとソース領域を構成するN型拡散層(N+)1b間の距離を大きくするなどによって実現できる。   Here, for the positive ESD, the drain-source breakdown voltage of the NMOS transistor 5 can be set lower than the junction breakdown voltage of 1 g between the N-type diffusion layer (N +) 1d and the P-type diffusion layer (P-). For example, the trigger voltage can be lowered by the NMOS transistor 5. For example, the gate length of the NMOS transistor 5 is reduced, or the distance between the P-type diffusion layer (P +) 1a constituting the back gate contact and the N-type diffusion layer (N +) 1b constituting the source region is increased. It can be realized by doing.

また、端子1rを基準にして端子1qに負極性ESDが印加された場合、負極性ESDによる電圧は、P型拡散層(P+)1a、P型拡散層(P−)1cを経てN型拡散層(N+)1dに到達する。このとき、負極性ESDによる電圧が、N型拡散層(N+)1dとP型拡散層(P−)1c間のジャンクション耐圧とNMOSトランジスタ4のドレイン・ソース間耐圧とのうち高い方(つまり絶対値の小さい方)の耐圧を超えると、負極性ESDによる電流が、端子1r→P型拡散層(P+)1j→P型拡散層(P−)1g→N型拡散層(N+)1d→P型拡散層(P−)1c→P型拡散層(P+)1aまたはN型拡散層(N+)1b→端子7qと流れる。   When negative polarity ESD is applied to the terminal 1q with reference to the terminal 1r, the voltage due to the negative polarity ESD is N-type diffused through the P-type diffusion layer (P +) 1a and the P-type diffusion layer (P-) 1c. Reach layer (N +) 1d. At this time, the voltage due to the negative polarity ESD is higher of the junction breakdown voltage between the N-type diffusion layer (N +) 1d and the P-type diffusion layer (P−) 1c and the drain-source breakdown voltage of the NMOS transistor 4 (that is, absolute When the breakdown voltage of the smaller value is exceeded, the current due to the negative polarity ESD is changed from the terminal 1r → P type diffusion layer (P +) 1j → P type diffusion layer (P−) 1g → N type diffusion layer (N +) 1d → P. It flows from the type diffusion layer (P−) 1c → P type diffusion layer (P +) 1a or N type diffusion layer (N +) 1b → terminal 7q.

この電流が増加しトリガー電圧を超えると、N型拡散層(N+)1dとP型拡散層(P−)1cとN型拡散層(N+)1bとからなるNPNトランジスタ1が動作し、この電流がNPNトランジスタ1を通してより多く流れ、端子1qの電位が上がる(絶対値的には下がる)。この電流がさらに増加すると、PNPトランジスタ2もオン動作し、寄生ダイオード6がオン動作し、電流は一層増加するので、端子7qの電位は上がり(絶対値的には下がり)SCR動作状態に入る。   When this current increases and exceeds the trigger voltage, the NPN transistor 1 composed of the N-type diffusion layer (N +) 1d, the P-type diffusion layer (P−) 1c, and the N-type diffusion layer (N +) 1b operates. Flows more through the NPN transistor 1, and the potential of the terminal 1q rises (decreases in absolute value). When this current further increases, the PNP transistor 2 is also turned on, the parasitic diode 6 is turned on, and the current further increases, so that the potential of the terminal 7q rises (decreases in absolute value) and enters the SCR operation state.

ここで、上記のようにNMOSトランジスタ4のドレイン・ソース間耐圧がトリガー電圧を規定するように設定することができるので、負極性ESDに対しては、寄生ダイオード6が存在する場合でもそれに影響されることなく、トリガー電圧を最適値に設定することができる。   Here, since the drain-source breakdown voltage of the NMOS transistor 4 can be set so as to define the trigger voltage as described above, the negative ESD is affected by the parasitic diode 6 even when it exists. The trigger voltage can be set to an optimum value without any problem.

このように、実施の形態1によれば、正極性ESDと負極性ESDに対して作用する2つのNPNトランジスタのそれぞれに、NMOSトランジスタを並列に設けたので、正極性と負極性の双方のESDに対するトリガー電圧を任意に最適化することができる。   As described above, according to the first embodiment, since the NMOS transistor is provided in parallel to each of the two NPN transistors that act on the positive polarity ESD and the negative polarity ESD, both positive polarity and negative polarity ESD are provided. The trigger voltage for can be arbitrarily optimized.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。なお、図3では、図2(実施の形態1)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態2に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which a bidirectional lateral SCR which is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 2 of the present invention appears. In FIG. 3, the same reference numerals are given to components that are the same as or equivalent to those shown in FIG. 2 (Embodiment 1). Here, the description will focus on the parts related to the second embodiment.

実施の形態2による双方向の横型SCRは、図1に示す等価回路で表現できるが、PNPトランジスタ2を出現させる構造が図2とは異なっている。すなわち、図3に示すように、実施の形態2による双方向の横型SCRを出現させるCMOS構造は、図2に示したCMOS構造において、N型拡散層(N−)1fの無い構造になっている。   The bidirectional horizontal SCR according to the second embodiment can be expressed by the equivalent circuit shown in FIG. 1, but the structure in which the PNP transistor 2 appears is different from that in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the CMOS structure for causing the bidirectional lateral SCR to appear according to the second embodiment is a structure without the N-type diffusion layer (N−) 1f in the CMOS structure shown in FIG. Yes.

したがって、NPNトランジスタ1,3およびNMOSトランジスタ4,5は、実施の形態1と同様の関係で形成されるが、PNPトランジスタ2が、この実施の形態2では、N型拡散層(N+)1dまたはN型拡散層(N−)1eをベース電極とし、P型拡散層(P−)1cを一方のエミッタ電極とし、P型拡散層(P−)1gを他方のエミッタ電極として形成される。   Therefore, NPN transistors 1 and 3 and NMOS transistors 4 and 5 are formed in the same relationship as in the first embodiment. However, in this second embodiment, PNP transistor 2 is N-type diffusion layer (N +) 1d or The N type diffusion layer (N−) 1e is used as a base electrode, the P type diffusion layer (P−) 1c is used as one emitter electrode, and the P type diffusion layer (P−) 1g is used as the other emitter electrode.

この図3に示す構成においても、正極性ESDと負極性ESDに対して実施の形態1と同様の動作が行われるので、同様の作用・効果が得られる。   Also in the configuration shown in FIG. 3, since the same operation as that of the first embodiment is performed on the positive polarity ESD and the negative polarity ESD, the same operation and effect can be obtained.

実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを示す等価回路図である。実施の形態3による双方向の横型SCRでは、CMOS構造は図2と同様であるが、図2において、P型拡散層(P−)1gとP型拡散層(P−)1c間の距離を大きく取り、N型拡散層(N−)1fの不純物濃度を上げてPNPトランジスタ2の電流増幅率を1以下にし、SCR動作に入らない構成になっている。そのため、図4では、図1に示したPNPトランジスタ2が等価回路上に現れない構成になっている。なお、図4では、図1に示した端子1q,1rは端子3q,3rとなっている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a bidirectional lateral SCR which is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 3 of the present invention. In the bidirectional lateral SCR according to the third embodiment, the CMOS structure is the same as in FIG. 2, but in FIG. 2, the distance between the P-type diffusion layer (P−) 1g and the P-type diffusion layer (P−) 1c is set. The PNP transistor 2 has a current amplification factor of 1 or less by increasing the impurity concentration of the N-type diffusion layer (N−) 1f, and does not enter the SCR operation. Therefore, in FIG. 4, the PNP transistor 2 shown in FIG. 1 does not appear on the equivalent circuit. In FIG. 4, the terminals 1q and 1r shown in FIG. 1 are terminals 3q and 3r.

次に、動作について説明する。実施の形態1にて説明したように、正極性ESDに対してはNPNトランジスタ3がオン動作を行い、負極性ESDに対してはNPNトランジスタ1がオン動作を行う。その後は、PNPトランジスタ2の電流増幅率が1以下であるので、SCR動作に入らず、負極性ESDに対しては寄生ダイオード6を通して電流が流れる。したがって、端子3qと端子3r間の電圧は、電流が増加してもSCR動作時の電圧よりも高い電圧であるが、トリガー電圧よりも低い電圧となる。   Next, the operation will be described. As described in the first embodiment, the NPN transistor 3 is turned on for the positive polarity ESD, and the NPN transistor 1 is turned on for the negative polarity ESD. Thereafter, since the current amplification factor of the PNP transistor 2 is 1 or less, the SCR operation is not performed, and a current flows through the parasitic diode 6 for the negative polarity ESD. Therefore, the voltage between the terminal 3q and the terminal 3r is higher than the voltage during the SCR operation even when the current increases, but is lower than the trigger voltage.

このように、実施の形態3によれば、PNPトランジスタの能力を低下させるMOS構造にしても、支障なくESDに対する保護動作が行える。   As described above, according to the third embodiment, the protection operation against ESD can be performed without any trouble even if the MOS structure reduces the capability of the PNP transistor.

実施の形態4.
図5〜図7は、この発明の実施の形態4による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRの構成を示す図である。なお、図5は等価回路図、図5に示す双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の図6は上面レイアウト図、図7は図5に示す双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。
Embodiment 4 FIG.
5 to 7 are diagrams showing the configuration of a bidirectional lateral SCR which is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 4 of the present invention. 5 is an equivalent circuit diagram, FIG. 6 is a top layout view of the CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 5 appears, and FIG. 7 is a cross section of the CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 5 appears. FIG.

図5に示すように、この実施の形態4では、図1に示した等価回路において、端子1q,1rは端子4q,4rとなっているが、NMOSトランジスタ4,5のゲート電極と端子4q,4rとは、直接接続するのではなく、抵抗素子6,7を介在させる構成になっている。これは、図2に示したCMOS構造の上面側に、図6、図7に示すような構造を追加することで実現される。   As shown in FIG. 5, in the fourth embodiment, in the equivalent circuit shown in FIG. 1, the terminals 1q and 1r are terminals 4q and 4r, but the gate electrodes of the NMOS transistors 4 and 5 and the terminals 4q and 4r 4r is not directly connected, but has a configuration in which resistance elements 6 and 7 are interposed. This is realized by adding a structure as shown in FIGS. 6 and 7 to the upper surface side of the CMOS structure shown in FIG.

図6、図7において、ゲート電極を構成する導電性配線5m,5pを、絶縁膜5aaを介して素子分離絶縁膜1y上に配線して抵抗体(抵抗素子6,7)とし、それを導電性配線5zを通して端子4q,4pを構成する導電性配線に接続するようにしている。   6 and 7, conductive wirings 5m and 5p constituting the gate electrode are wired on the element isolation insulating film 1y via the insulating film 5aa to form a resistor (resistive elements 6 and 7), which is electrically conductive. The conductive wires 5z are connected to the conductive wires constituting the terminals 4q and 4p.

次に、動作について説明する。トリガー電圧を決めるNMOSトランジスタ4,5のゲート電極を抵抗素子6,7を介して端子4q,4rに接続すると、正極性または負極性のESDが印加された場合、対応するゲート電極には、抵抗素子6,7と寄生容量素子(NMOSトランジスタ4,5のドレイン・ソース間の容量素子)との時定数で定まるパルス電圧が印加される。これによって、ゲート電位が上昇し、NMOSトランジスタ4,5の対応するものがオン動作を行う。   Next, the operation will be described. When the gate electrodes of the NMOS transistors 4 and 5 that determine the trigger voltage are connected to the terminals 4q and 4r through the resistance elements 6 and 7, when a positive or negative ESD is applied, the corresponding gate electrode has a resistance. A pulse voltage determined by a time constant between the elements 6 and 7 and the parasitic capacitance element (capacitance element between the drain and source of the NMOS transistors 4 and 5) is applied. As a result, the gate potential rises, and the corresponding ones of the NMOS transistors 4 and 5 are turned on.

すなわち、実施の形態4によれば、NMOSトランジスタ4,5のゲート電極を抵抗素子6,7を介して端子4q,4rに接続することによって、トリガー電圧をより一層最適な値に設定することができる。   That is, according to the fourth embodiment, the trigger voltage can be set to a more optimal value by connecting the gate electrodes of the NMOS transistors 4 and 5 to the terminals 4q and 4r via the resistance elements 6 and 7, respectively. it can.

実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。なお、図8では、図2(実施の形態1)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態5に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 5. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which a bidirectional lateral SCR which is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 5 of the present invention appears. In FIG. 8, components that are the same as or equivalent to the components shown in FIG. 2 (Embodiment 1) are given the same reference numerals. Here, the description will be focused on the portion related to the fifth embodiment.

図8に示すように、この実施の形態5による双方向型静電気放電保護素子(双方向性横型SCR)では、図2(実施の形態1)に示した構成において、素子間分離層としてのP型拡散層(P+)1vおよびその上部に形成される素子分離絶縁膜1yに代えて、トレンチ分離絶縁膜2aが設けられている。   As shown in FIG. 8, in the bidirectional electrostatic discharge protection element (bidirectional lateral SCR) according to the fifth embodiment, in the configuration shown in FIG. 2 (first embodiment), P as an element isolation layer is formed. Instead of the type diffusion layer (P +) 1v and the element isolation insulating film 1y formed thereon, a trench isolation insulating film 2a is provided.

この構成によれば、PNジャンクションによる素子分離から酸化膜(SiO2)による素子分離となるので、実施の形態1よりも分離幅を小さくすることでき、素子構造全体を小さくすることができる。 According to this configuration, since the element isolation by the PN junction is changed to the element isolation by the oxide film (SiO 2 ), the isolation width can be made smaller than that of the first embodiment, and the entire element structure can be reduced.

実施の形態6.
図9は、この発明の実施の形態6による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。なお、図9では、図2(実施の形態1)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態6に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a CMOS structure in which a bidirectional lateral SCR that is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 6 of the present invention appears. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those shown in FIG. 2 (Embodiment 1). Here, the description will be focused on the portion related to the sixth embodiment.

図9に示すように、この実施の形態6による双方向型静電気放電保護素子(双方向性横型SCR)では、図2(実施の形態1)に示した構成において、N型拡散層(N+)1wに代えて、SOI絶縁膜2bが設けられている。   As shown in FIG. 9, in the bidirectional electrostatic discharge protection element (bidirectional lateral SCR) according to the sixth embodiment, in the configuration shown in FIG. 2 (first embodiment), an N type diffusion layer (N +) Instead of 1w, an SOI insulating film 2b is provided.

この構成によれば、図2に示した構成におけるP型基板(P−)1xとN型拡散層(N+)1wとの間のPNジャンクションが無くなるので、端子1qに負のESDが印加されたときに、N型拡散層(N−)1e〜N型拡散層(N+)1w〜P型基板(P−)1xへのダイオード順方向特性が無くなり、基板から周辺素子への影響を無くすことができ、周辺素子との分離幅を小さくすることができる。   According to this configuration, since the PN junction between the P-type substrate (P−) 1x and the N-type diffusion layer (N +) 1w in the configuration shown in FIG. 2 is eliminated, negative ESD is applied to the terminal 1q. Sometimes, the diode forward characteristic from the N-type diffusion layer (N−) 1e to the N-type diffusion layer (N +) 1w to the P-type substrate (P−) 1x is lost, and the influence on the peripheral elements from the substrate may be eliminated. In addition, the separation width from the peripheral elements can be reduced.

また、P型基板(P−)1xとN型拡散層(N+)1wとからなるダイオード素子が無くなるので、端子1qに負のESDが印加されたときに、P型拡散層(P−)1gとN型拡散層(N−)1fとP型拡散層(P−)1cとで構成されるPNPトランジスタは、ベース電流がP型基板(P−)1xから注入される分が無くなるので、PNPトランジスタとして確実に動作するようになり、負のESD耐量を高めることができる。   Further, since there is no diode element composed of the P-type substrate (P−) 1x and the N-type diffusion layer (N +) 1w, when negative ESD is applied to the terminal 1q, the P-type diffusion layer (P−) 1g In the PNP transistor composed of the N-type diffusion layer (N−) 1f and the P-type diffusion layer (P−) 1c, the base current is not injected from the P-type substrate (P−) 1x. As a transistor, the transistor can operate reliably, and the negative ESD tolerance can be increased.

実施の形態7.
図10は、この発明の実施の形態7による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。なお、図10では、図2(実施の形態1)に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態7に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which a bidirectional lateral SCR which is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 7 of the present invention appears. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those shown in FIG. 2 (Embodiment 1). Here, the description will be focused on the portion related to the seventh embodiment.

図10に示すように、この実施の形態7による双方向型静電気放電保護素子(双方向性横型SCR)では、図2(実施の形態1)に示した構成において、素子間分離層としてのP型拡散層(P+)1vおよびその上部に形成される素子分離絶縁膜1yに代えて、図8(実施の形態5)に示したトレンチ分離絶縁膜2aが設けられ、また、N型拡散層(N+)1wに代えて、図9(実施の形態6)に示したSOI絶縁膜2bが設けられている。   As shown in FIG. 10, in the bidirectional electrostatic discharge protection element (bidirectional lateral SCR) according to the seventh embodiment, in the configuration shown in FIG. 2 (first embodiment), P as an element isolation layer is formed. Instead of the type diffusion layer (P +) 1v and the element isolation insulating film 1y formed thereon, the trench isolation insulating film 2a shown in FIG. 8 (Embodiment 5) is provided, and the N type diffusion layer ( In place of (N +) 1w, an SOI insulating film 2b shown in FIG. 9 (Embodiment 6) is provided.

この構成によれば、周辺素子との分離と基板との分離とを同時に実現するいわゆるボックス型分離構造となるので、最も素子間の分離幅を小さくすることができ、また同時に負のESD耐量を高めることができる。   According to this configuration, since a so-called box-type isolation structure that simultaneously realizes isolation from peripheral elements and isolation from the substrate is achieved, the isolation width between elements can be minimized, and negative ESD tolerance can be simultaneously reduced. Can be increased.

なお、実施の形態5〜7では、実施の形態1への適用例を示したが、実施の形態2〜4にも同様に適用できることは言うまでもない。   In the fifth to seventh embodiments, the application example to the first embodiment has been described. Needless to say, the present invention can be similarly applied to the second to fourth embodiments.

以上のように、この発明にかかる双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRは、正極性と負極性の双方のトリガー電圧を最適化するのに有用であり、特に素子構造の小型化とESD耐量の増加を図るのに好適である。   As described above, the bidirectional lateral SCR, which is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to the present invention, is useful for optimizing both the positive and negative trigger voltages, and particularly has a small element structure. It is suitable for increasing the resistance to ESD and ESD.

この発明の実施の形態1による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを示す等価回路図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a bidirectional lateral SCR that is a bidirectional electrostatic discharge protection element according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に示す双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 1 appears. この発明の実施の形態2による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。It is sectional drawing of the CMOS structure which makes the bidirectional | two-way horizontal SCR which is a bidirectional | two-way type electrostatic discharge protection element by Embodiment 2 of this invention appear. この発明の実施の形態3による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the bidirectional | two-way horizontal SCR which is a bidirectional | two-way type electrostatic discharge protection element by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the bidirectional | two-way horizontal SCR which is a bidirectional | two-way type electrostatic discharge protection element by Embodiment 4 of this invention. 図5に示す双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の上面レイアウト図である。FIG. 6 is a top layout view of a CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 5 appears. 図5に示す双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 5 appears. この発明の実施の形態5による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。It is sectional drawing of the CMOS structure which makes the bidirectional | two-way lateral SCR which is a bidirectional | two-way type electrostatic discharge protection element by Embodiment 5 of this invention appear. この発明の実施の形態6による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。It is sectional drawing of the CMOS structure which makes the bidirectional | two-way horizontal SCR which is a bidirectional | two-way type electrostatic discharge protection element by Embodiment 6 of this invention appear. この発明の実施の形態7による双方向型静電気放電保護素子である双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。It is sectional drawing of the CMOS structure which makes the bidirectional | two-way horizontal SCR which is a bidirectional | two-way type electrostatic discharge protection element by Embodiment 7 of this invention appear. 正極性ESD用に用いる横型SCRの等価回路図である(従来例1)。It is an equivalent circuit diagram of the horizontal SCR used for positive polarity ESD (conventional example 1). 図11に示す横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。FIG. 12 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which the horizontal SCR shown in FIG. 11 appears. 正極性ESDと負極性ESDの双方に対応できる双方向性SCRの等価回路図である(従来例2)。It is an equivalent circuit diagram of bidirectional SCR which can respond to both positive polarity ESD and negative polarity ESD (conventional example 2). 図13に示す双方向性横型SCRを出現させるCMOS構造の断面構造図である。FIG. 14 is a cross-sectional structure diagram of a CMOS structure in which the bidirectional lateral SCR shown in FIG. 13 appears.

符号の説明Explanation of symbols

1q,1r,3q,3r,4q,4r 端子
1,3 NPNトランジスタ
2 PNPトランジスタ
4,5 NMOSトランジスタ
7,8 抵抗素子
1a P型拡散層(P+:バックゲートコンタクト)
1b N型拡散層(N+:ソース)
1c P型拡散層(P−:Pウェル)
1d N型拡散層(N+:ドレイン)
1e N型拡散層(N−:エピタキシャル成長膜)
1f N型拡散層(N−:Nウェル)
1g P型拡散層(P−:Pウェル)
1h N型拡散層(N+:ソース)
1j P型拡散層(P+:バックゲートコンタクト)
1k 絶縁膜
1m ゲート電極(導電性配線)
1n 絶縁膜
1p ゲート電極(導電性配線)
1w N型拡散層(N+)
1x P型基板(P−)
1y 素子分離絶縁膜
1v P型拡散層(P+:素子間分離層)
2a トレンチ分離絶縁膜
2b SOI絶縁膜
1q, 1r, 3q, 3r, 4q, 4r Terminals 1, 3 NPN transistor 2 PNP transistor 4, 5 NMOS transistor 7, 8 Resistance element 1a P-type diffusion layer (P +: back gate contact)
1b N-type diffusion layer (N +: source)
1c P-type diffusion layer (P-: P well)
1d N-type diffusion layer (N +: drain)
1e N-type diffusion layer (N-: epitaxial growth film)
1f N type diffusion layer (N-: N well)
1g P-type diffusion layer (P-: P well)
1h N-type diffusion layer (N +: source)
1j P-type diffusion layer (P +: back gate contact)
1k Insulating film 1m Gate electrode (conductive wiring)
1n Insulating film 1p Gate electrode (conductive wiring)
1w N-type diffusion layer (N +)
1x P-type substrate (P-)
1y Element isolation insulating film 1v P-type diffusion layer (P +: element isolation layer)
2a Trench isolation insulating film 2b SOI insulating film

Claims (6)

コレクタ電極が共通に接続され、エミッタ電極が半導体集積回路の第1および第2の端子に接続される第1および第2のバイポーラトランジスタと、ベース電極が前記第1および第2のバイポーラトランジスタのコレクタ電極接続端に接続され、双方向のエミッタ電極が前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するベース電極に接続されるとともに、抵抗素子を介して前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するエミッタ電極に接続される第3のバイポーラトランジスタとを備える形で半導体集積回路の製造プロセスにて出現する双方向性横型SCRを用いた双方向型静電気放電保護素子であって、
前記第1および第2のバイポーラトランジスタには、それぞれ並列に第1および第2のNMOSトランジスタが一体化して形成され、かつ当該第1および第2のNMOSトランジスタのゲート電極は前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するエミッタ電極に接続されている、
ことを特徴とする双方向型静電気放電保護素子。
First and second bipolar transistors whose collector electrodes are connected in common and whose emitter electrodes are connected to the first and second terminals of the semiconductor integrated circuit, and whose base electrode is the collector of the first and second bipolar transistors A bidirectional emitter electrode is connected to an electrode connection end, and is connected to a corresponding base electrode of each of the first and second bipolar transistors, and corresponding to each of the first and second bipolar transistors via a resistance element. A bidirectional electrostatic discharge protection element using a bidirectional lateral SCR that appears in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit with a third bipolar transistor connected to an emitter electrode,
In the first and second bipolar transistors, first and second NMOS transistors are integrally formed in parallel, respectively, and the gate electrodes of the first and second NMOS transistors are the first and second NMOS transistors, respectively. Connected to the corresponding emitter electrode of the bipolar transistor of
A bidirectional electrostatic discharge protection element characterized by the above.
前記第3のバイポーラトランジスタは、電流増幅率が1以下である、ことを特徴とする請求項1に記載の双方向型静電気放電保護素子。   The bidirectional electrostatic discharge protection element according to claim 1, wherein the third bipolar transistor has a current amplification factor of 1 or less. 前記第1および第2のNMOSトランジスタのゲート電極は、素子分離絶縁膜上に配線したゲート配線からなる抵抗体を介して前記第1および第2のバイポーラトランジスタの対応するエミッタ電極に接続されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の双方向型静電気放電保護素子。   The gate electrodes of the first and second NMOS transistors are connected to the corresponding emitter electrodes of the first and second bipolar transistors via a resistor composed of a gate wiring wired on the element isolation insulating film. The bidirectional electrostatic discharge protection element according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記第1および第2のNMOSトランジスタに形成領域の外周囲には、トレンチ分離絶縁膜が形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の双方向型静電気放電保護素子。   3. The bidirectional electrostatic discharge protection element according to claim 1, wherein a trench isolation insulating film is formed on an outer periphery of a formation region of each of the first and second NMOS transistors. 前記第1および第2のNMOSトランジスタに形成領域と半導体基板との間には、SOI絶縁膜が形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の双方向型静電気放電保護素子。   3. The bidirectional electrostatic discharge protection element according to claim 1, wherein an SOI insulating film is formed between the formation region of the first and second NMOS transistors and the semiconductor substrate. 4. . 前記第1および第2のNMOSトランジスタに形成領域の外周囲には、トレンチ分離絶縁膜が形成され、かつ、前記第1および第2のNMOSトランジスタに形成領域と半導体基板との間には、SOI絶縁膜が形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の双方向型静電気放電保護素子。   A trench isolation insulating film is formed around the formation region of the first and second NMOS transistors, and an SOI is formed between the formation region and the semiconductor substrate of the first and second NMOS transistors. The bidirectional electrostatic discharge protection element according to claim 1, wherein an insulating film is formed.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008147527A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Toyota Central R&D Labs Inc Semiconductor device for electrostatic protection
WO2009041558A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Electrostatic discharge failure protective element, electrostatic discharge failure protective circuit, semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2009218296A (en) * 2008-03-07 2009-09-24 Rohm Co Ltd Protection circuit
FR2934710A1 (en) * 2008-08-04 2010-02-05 St Microelectronics Sa CIRCUIT FOR PROTECTING AN INTEGRATED CIRCUIT AGAINST ELECTROSTATIC DISCHARGES IN CMOS TECHNOLOGY.
JP2010153798A (en) * 2008-12-23 2010-07-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Design structure and method for electrostatic discharge silicon controlled rectifier structure
JP2011514675A (en) * 2008-02-27 2011-05-06 アドバンスト・アナロジック・テクノロジーズ・インコーポレイテッド Isolated transistors and diodes and isolation and termination structures for semiconductor dies
JP2012038974A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Renesas Electronics Corp Semiconductor device
CN102522404A (en) * 2011-12-30 2012-06-27 无锡新硅微电子有限公司 Bidirectional SCR ESD protective circuit for low triggered voltage
JP2013172092A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Fujitsu Semiconductor Ltd Protection circuit and semiconductor integrated circuit
JP2014130991A (en) * 2012-12-31 2014-07-10 Win Semiconductors Corp Compound semiconductor esd protection device
JP2015216410A (en) * 2015-09-04 2015-12-03 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device
CN109962099A (en) * 2019-02-25 2019-07-02 中国科学院微电子研究所 Triac electrostatic discharge protection structure and SOI structure
JP2022113951A (en) * 2021-01-26 2022-08-05 日清紡マイクロデバイス株式会社 semiconductor integrated circuit

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008147527A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Toyota Central R&D Labs Inc Semiconductor device for electrostatic protection
WO2009041558A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Electrostatic discharge failure protective element, electrostatic discharge failure protective circuit, semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2009088139A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sanyo Electric Co Ltd Electrostatic breakdown protection element, electrostatic breakdown protection circuit, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device
US8674445B2 (en) 2007-09-28 2014-03-18 Semiconductor Components Industries, Llc Electrostatic discharge failure protective element, electrostatic discharge failure protective circuit, semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2011514675A (en) * 2008-02-27 2011-05-06 アドバンスト・アナロジック・テクノロジーズ・インコーポレイテッド Isolated transistors and diodes and isolation and termination structures for semiconductor dies
JP2009218296A (en) * 2008-03-07 2009-09-24 Rohm Co Ltd Protection circuit
FR2934710A1 (en) * 2008-08-04 2010-02-05 St Microelectronics Sa CIRCUIT FOR PROTECTING AN INTEGRATED CIRCUIT AGAINST ELECTROSTATIC DISCHARGES IN CMOS TECHNOLOGY.
US8164871B2 (en) 2008-08-04 2012-04-24 Stmicroelectronics Sa Circuit for protecting an integrated circuit against elctrostatic discharges in CMOS technology
KR101071792B1 (en) 2008-12-23 2011-10-11 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 Design structure and method for an electrostatic discharge (esd) silicon controlled rectifier (scr) structure
JP2010153798A (en) * 2008-12-23 2010-07-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Design structure and method for electrostatic discharge silicon controlled rectifier structure
JP2012038974A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Renesas Electronics Corp Semiconductor device
CN102522404A (en) * 2011-12-30 2012-06-27 无锡新硅微电子有限公司 Bidirectional SCR ESD protective circuit for low triggered voltage
JP2013172092A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Fujitsu Semiconductor Ltd Protection circuit and semiconductor integrated circuit
JP2014130991A (en) * 2012-12-31 2014-07-10 Win Semiconductors Corp Compound semiconductor esd protection device
JP2015216410A (en) * 2015-09-04 2015-12-03 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device
CN109962099A (en) * 2019-02-25 2019-07-02 中国科学院微电子研究所 Triac electrostatic discharge protection structure and SOI structure
JP2022113951A (en) * 2021-01-26 2022-08-05 日清紡マイクロデバイス株式会社 semiconductor integrated circuit
JP7574517B2 (en) 2021-01-26 2024-10-29 日清紡マイクロデバイス株式会社 Semiconductor Integrated Circuit

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