JPH03148866A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH03148866A JPH03148866A JP1288389A JP28838989A JPH03148866A JP H03148866 A JPH03148866 A JP H03148866A JP 1288389 A JP1288389 A JP 1288389A JP 28838989 A JP28838989 A JP 28838989A JP H03148866 A JPH03148866 A JP H03148866A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- bipolar transistor
- circuit
- diode
- protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
〔産業上の利用分野１
本発明は、同一基板上にＭＯＳＦＥＴとバイポーラトラ
ンジスタが混在する例えばゲートアレイ等のマスタース
ライス方式半導体装置に間するもので、特に出力回路最
終段のトランジスタを静電破壊から保護するための装置
に関する。[Industrial Application Field 1] The present invention is applied to master slice type semiconductor devices such as gate arrays in which MOSFETs and bipolar transistors are mixed on the same substrate. Relating to devices for protection.
従来の出力保護装置は、例えば第１図の等価回路で示さ
れる。同図において、ダイオードＤ１は、負極性の静電
入力に対して、ダイオードＤ２は、正極性の静電入力に
対して出力段のＭＯＳＦＥＴを保護している。これらの
ダイオードには外付けのＰＮ接合ダイオードや、寄生ダ
イオードが使われている。また。Ｒ１は、大電流による
Ｄｌ、あるいはＤ２の接合破壊を防ぐための保護抵抗で
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前述の従来技術では、保護ダイオードＤ１．Ｄ
２を、ＰＮ接合による外付はダイオードとして形成して
いるため、素子が微細化されても必要な静電耐量を確保
するための保護回路の面積は小さくすることができない
という問題点があった。また。寄生ダイオードで代用す
る場合には、素子の微細化とともに寄生容量が小さくな
るため静電耐量も小さくなってしまうという問題点があ
った・
そこで、本発明は、このような問題点を解決するもので
あり、その目的とする所は、外付けの保護ダイオードを
形成することなしに、出力保護回路を提供することにあ
る。
【課題を解決するための手段Ｊ
本発明による半導体装置は、出力回路で使用されないバ
イポーラトランジスタが、出力段の静電保護ダイオード
を構成することを特徴とする特＊実 施 例１
以下に本発明の一実施例を説明する。
第２図は、本発明の一実施例なる出力保護装置を示す回
路図である。同図において、６はＰチャネル型ＭＯＳＦ
ＥＴ、７はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴで、出力段のイン
バータを構成しており、４と５のバイポーラトランジス
タは、出力回路以外（例えば入力回路）の構成素子であ
る。これらの素子は、ゲートアレイＬＳＩの入出力兼用
セルの中に、あらかじめ必要な数だけ形成されているが
入力セルと出力セルを同時に実現する双方向セルを構成
するために、入力回路用の素子と出力回路用の素子は別
々に用意されている。従って、入出力兼用セルを出力セ
ルとして使用する場合には、出力回路で使われないバイ
ポーラトランジスタ４．５などの素子は、埋め込まれて
はいるものの接続されずに、配ＩｌｌＶ４域となってい
る−、そこで。
このバイポーラトランジスタを生かして、エミッタとベ
ースを例えば八２配線層を用いて短絡し。
コレクタ・ベース間ダイオードを形成して、出力段ＭＯ
Ｓ）トランジスタの保護ダイオードとして利用している
。
第３図、第４図は、本発明の他の実施例になる出力保護
回路である。第３図では、出力段がＭＯＳＦＥＴでなく
、バイポーラトランジスタ９． １０で構成された場合
で、出力回路で使われずに埋め込まれているバイポーラ
トランジスタ４．５のエミッタ、ベース間を短絡し、出
力保護ダイオードとして接続することにより、静電耐量
を上げることができる。
第４図は、出力段が、オーブンコレクタのバイポーラト
ランジスタ８で構成された実施例である。第３図で示し
たトーテムポール型の出力回路のために入出力兼用セル
に用意されている。バイポーラトランジスタ９のエミッ
タとベースを短絡接続して、ダイオード１１としてバイ
ポーラトランジスタ８のコレクタに接続すれば、正極性
の静電耐量を上げることができる。
上記の実施例では、静電保護ダイオードとしてバイポー
ラトランジスタを１個ずつ便用したが。
必要があれば、使われていないバイポーラトランジスタ
を複数個配列接続して、静電耐量を上げることもできる
。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が
得られる。
（１）出力回路で使われないバイポーラトランジスタを
、最終出力段の保護ダイオードとして利用することによ
り、静電耐量を向上させることができるとともに、外付
けの保護回路がいらない分面積が小さくできるという効
果を有する。
（２）面積を太きくすることなし番こ、静電保護回路が
実現できるので、微細化に適するという効果を有する。A conventional output protection device is shown, for example, in the equivalent circuit of FIG. In the figure, the diode D1 protects the output stage MOSFET against negative electrostatic input, and the diode D2 protects the output stage MOSFET from positive electrostatic input. These diodes include external PN junction diodes and parasitic diodes. Also. R1 is a protective resistor for preventing junction breakdown of Dl or D2 due to large current. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the prior art described above, the protection diode D1. D
2, since the external connection using the PN junction is formed as a diode, there was a problem that even if the element was miniaturized, the area of the protection circuit to ensure the necessary electrostatic withstand capacity could not be reduced. . Also. When a parasitic diode is used as a substitute, there is a problem in that the parasitic capacitance becomes smaller as the element becomes smaller and the electrostatic capacity becomes smaller. Therefore, the present invention aims to solve this problem. The purpose is to provide an output protection circuit without forming external protection diodes. [Means for Solving the Problems J] A semiconductor device according to the present invention is characterized in that a bipolar transistor that is not used in the output circuit constitutes an electrostatic protection diode in the output stage.Example 1 The present invention will be described below. An example of this will be described. FIG. 2 is a circuit diagram showing an output protection device according to an embodiment of the present invention. In the same figure, 6 is a P-channel type MOSF
ET and 7 are N-channel MOSFETs that constitute an output stage inverter, and bipolar transistors 4 and 5 are constituent elements other than the output circuit (for example, an input circuit). These elements are formed in the required number in advance in the input/output cells of the gate array LSI, but in order to configure a bidirectional cell that simultaneously realizes an input cell and an output cell, the input circuit elements are and output circuit elements are prepared separately. Therefore, when using an input/output cell as an output cell, elements such as the bipolar transistor 4.5 that are not used in the output circuit are buried but not connected, resulting in a layout in the IllV4 range. -, there. Taking advantage of this bipolar transistor, the emitter and base are shorted using, for example, an 82 wiring layer. By forming a collector-base diode, the output stage MO
S) Used as a protection diode for transistors. 3 and 4 show output protection circuits according to other embodiments of the present invention. In FIG. 3, the output stage is not a MOSFET but a bipolar transistor 9. 10, the electrostatic withstand capacity can be increased by shorting the emitter and base of the bipolar transistor 4.5, which is buried and not used in the output circuit, and connecting it as an output protection diode. FIG. 4 shows an embodiment in which the output stage is composed of an oven collector bipolar transistor 8. An input/output cell is provided for the totem pole type output circuit shown in FIG. By short-circuiting the emitter and base of the bipolar transistor 9 and connecting it as a diode 11 to the collector of the bipolar transistor 8, the positive electrostatic withstand capacity can be increased. In the above embodiments, one bipolar transistor was used as each electrostatic protection diode. If necessary, multiple unused bipolar transistors can be connected in an array to increase the electrostatic capacity. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) By using a bipolar transistor that is not used in the output circuit as a protection diode in the final output stage, it is possible to improve electrostatic capacity and reduce the area since no external protection circuit is required. has. (2) Since an electrostatic protection circuit can be realized without increasing the area, it has the effect of being suitable for miniaturization.
第１図は、本発明の一実施例なる出力保護装置を示す回
路図、第２図は、従来の出力保護装置を示す回路図であ
る。第３図、第４図は、本発明の他の実施例になる出力
保護装置の回路図である。
１．２・、・−・・・一同定電源
３・−・・・・・−出力パッド
６・・−・−・・・ＰチャンネルＭＯＳＦＥ７・・・・
・−・・ＮチャンネルＭＯＳＦＥ８．９、ｌＯ・・・出
力用バイポーラトランジスタ
４１５．１１・・・出力回路で使われていないバイポー
ラトランジス
タ
ー２・・・・・・・・抵抗
１３．１４・・・・・ダイオード
１５−・・・・・・・静電保護回路
／ｙ「−，ｆ−已−−−，ｆ”
Ｔ！Ｔ：
１””ＩＩ ビ１
１ １、り ：Ｉ−１
１Ｌｉ：
１ ！FIG. 1 is a circuit diagram showing an output protection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional output protection device. 3 and 4 are circuit diagrams of an output protection device according to another embodiment of the present invention. 1.2・・・・・One identification power supply 3・・・・・Output pad 6・・・・・・P channel MOSFE 7・・・・
...N-channel MOSFE8.9, lO... Output bipolar transistor 415.11... Bipolar transistor 2 not used in the output circuit... Resistor 13.14...・Diode 15------Electrostatic protection circuit/y "-, f- 已---, f" T! T: 1””II Bi1 1 1, Li: I-1 1Li: 1!
Claims (3)
Ｔ）とバイポーラトランジスタが同一基板上に形成され
ている半導体装置において、出力回路の最終段を構成す
るトランジスタに、バイポーラトランジスタがダイオー
ドとして接続されていることを特徴とする半導体装置。(1) Insulated gate field effect transistor (MOSFE)
1. A semiconductor device in which a bipolar transistor and a bipolar transistor are formed on the same substrate, characterized in that the bipolar transistor is connected as a diode to a transistor constituting the final stage of an output circuit.
外の回路を構成していることを特徴とする請求項１記載
の半導体装置。(2) The semiconductor device according to claim 1, wherein the bipolar transistor constitutes a circuit other than the output circuit.
ートアレイＬＳＩの入出力兼用セルに含まれていること
を特徴とする請求項１記載の半導体装置。(3) The semiconductor device according to claim 1, wherein the output circuit and the bipolar transistor are included in an input/output cell of a gate array LSI.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288389A JPH03148866A (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288389A JPH03148866A (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148866A true JPH03148866A (en) | 1991-06-25 |
Family
ID=17729572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1288389A Pending JPH03148866A (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03148866A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202225A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Nec Corp | Semiconductor device |
| US10771058B2 (en) * | 2017-01-06 | 2020-09-08 | Ge Aviation Systems Limited | Aircraft high current switch module |
| JP2022019026A (en) * | 2020-07-17 | 2022-01-27 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Motor control device |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP1288389A patent/JPH03148866A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202225A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Nec Corp | Semiconductor device |
| US10771058B2 (en) * | 2017-01-06 | 2020-09-08 | Ge Aviation Systems Limited | Aircraft high current switch module |
| JP2022019026A (en) * | 2020-07-17 | 2022-01-27 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Motor control device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5053909A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| KR860007750A (en) | Semiconductor devices | |
| US5184203A (en) | Semiconductor device having a charge transfer device, MOSFETs, and bipolar transistors--all formed in a single semiconductor substrate | |
| EP0348017A2 (en) | Semiconductor integrated-circuit apparatus | |
| JPH03214666A (en) | Semiconductor device containing charge transfer device and manufacture thereof | |
| JPH03148866A (en) | Semiconductor device | |
| JP3519226B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH08102498A (en) | Semiconductor device | |
| JP2753191B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH011325A (en) | semiconductor equipment | |
| JP2982250B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2503670B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH0532908B2 (en) | ||
| JPH03148865A (en) | input protection device | |
| JP3274561B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| JP3010911B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPS6284542A (en) | MOS semiconductor circuit device | |
| JPH01304763A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JP3108125B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| JPH10223846A (en) | I / O protection circuit | |
| JPH0566737B2 (en) | ||
| JPS627160A (en) | semiconductor equipment | |
| JPH01231361A (en) | Semiconductor device | |
| KR0131369B1 (en) | Manufacturing method of power semiconductor device | |
| JPH0440867B2 (en) |