JP2000323585A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2000323585A
JP2000323585A JP11127305A JP12730599A JP2000323585A JP 2000323585 A JP2000323585 A JP 2000323585A JP 11127305 A JP11127305 A JP 11127305A JP 12730599 A JP12730599 A JP 12730599A JP 2000323585 A JP2000323585 A JP 2000323585A
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JP
Japan
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conductivity type
diffusion layer
type diffusion
type
diffusion layers
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Yuji Oda
裕二 織田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate at a higher voltage than drain withstanding voltages of both p- and n-channel MOS transistors by forming four or more second conductivity type diffused layers on a first conductivity type semiconductor substrate and forming first conductivity type diffused layers in at least two second conductivity type diffused layers. SOLUTION: In a first p-well 18 surface first and second n-type diffused layers 35, 36 are formed, and a gate electrode 51 is formed on between both through a gate oxide film, thus forming an n-channel MOS transistor 4. In a second p-well 19 third and fourth n-type diffused layers 37, 38 are formed and in a third p-well 20 fifth and sixth n-type diffused layers 39, 40 are formed to constitute n-channel MOS transistors 5, 6. Thus the cascade connection can be made also at the n-channel MOS transistors 4, 5, 6 and an IC can be operated at a higher voltage than the drain withstanding voltage of each transistor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、相補形MOSデバ
イスを備えた半導体装置に係わり、特に、PチャネルM
OSトランジスタ及びNチャネルMOSトランジスタの
両方のドレイン耐圧より高い電圧で動作させることが可
能な半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a complementary MOS device, and more particularly to a P-channel M-type semiconductor device.
The present invention relates to a semiconductor device which can operate at a voltage higher than the drain withstand voltage of both an OS transistor and an N-channel MOS transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の半導体装置を示す断面図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing a conventional semiconductor device.

【0003】この半導体装置は相補形MOSデバイス
(CMOS)である。半導体装置はN型シリコン基板1
11を有し、このN型シリコン基板111の表面上には
第1乃至第5のLOCOS酸化膜105〜109が形成
されている。第1のLOCOS酸化膜105下と第3の
LOCOS酸化膜107下との間のシリコン基板111
表面にはPウエル(P型拡散層)114が形成されてい
る。
This semiconductor device is a complementary MOS device (CMOS). The semiconductor device is an N-type silicon substrate 1
The first to fifth LOCOS oxide films 105 to 109 are formed on the surface of the N-type silicon substrate 111. A silicon substrate 111 between a region under the first LOCOS oxide film 105 and a region under the third LOCOS oxide film 107
A P-well (P-type diffusion layer) 114 is formed on the surface.

【0004】第1のLOCOS酸化膜105と第2のL
OCOS酸化膜106との間であってPウエル114表
面にはウエルコンタクト(P型拡散層)123が形成さ
れている。第2のLOCOS酸化膜106と第3のLO
COS酸化膜107との間であってPウエル114表面
にはN型のソース拡散層135及びN型のドレイン拡散
層136が形成されている。
A first LOCOS oxide film 105 and a second L
A well contact (P-type diffusion layer) 123 is formed between the OCOS oxide film 106 and the surface of the P well 114. The second LOCOS oxide film 106 and the third LO
An N-type source diffusion layer 135 and an N-type drain diffusion layer 136 are formed between the COS oxide film 107 and the surface of the P well 114.

【0005】第3のLOCOS酸化膜107と第4のL
OCOS酸化膜108との間のシリコン基板111表面
にはP型のドレイン拡散層126及びP型のソース拡散
層127が形成されている。第4のLOCOS酸化膜1
08と第5のLOCOS酸化膜109との間のシリコン
基板111表面には基板コンタクト(N型拡散層)14
2が形成されている。
The third LOCOS oxide film 107 and the fourth L
On the surface of the silicon substrate 111 between the OCOS oxide film 108, a P-type drain diffusion layer 126 and a P-type source diffusion layer 127 are formed. Fourth LOCOS oxide film 1
A substrate contact (N-type diffusion layer) 14 is provided on the surface of the silicon substrate 111 between the second substrate 08 and the fifth LOCOS oxide film 109.
2 are formed.

【0006】ソース拡散層135及びドレイン拡散層1
36の相互間上にはゲート酸化膜を介してゲート電極1
51が形成されており、ゲート電極151、ソース拡散
層135及びドレイン拡散層136によりNチャネルM
OSトランジスタ104が構成される。また、ソース拡
散層127及びドレイン拡散層126の相互間上にはゲ
ート酸化膜を介してゲート電極156が形成されてお
り、ゲート電極156、ソース拡散層127及びドレイ
ン拡散層126によりPチャネルMOSトランジスタ1
03が構成される。
The source diffusion layer 135 and the drain diffusion layer 1
The gate electrode 1 is located between the gate electrodes 36 via a gate oxide film.
51 are formed, and the gate electrode 151, the source diffusion layer 135 and the drain diffusion layer 136 form an N-channel M
The OS transistor 104 is configured. A gate electrode 156 is formed between the source diffusion layer 127 and the drain diffusion layer 126 via a gate oxide film. The P-channel MOS transistor is formed by the gate electrode 156, the source diffusion layer 127 and the drain diffusion layer 126. 1
03 is configured.

【0007】ゲート電極151,156及びLOCOS
酸化膜105〜109の上には層間絶縁膜113が形成
されており、この層間絶縁膜113には、拡散層12
3,135,136,126,127,142上に位置
するコンタクトホールが形成されている。これらコンタ
クトホール内及び層間絶縁膜113上には金属配線11
7が形成されており、金属配線117は上記拡散層と電
気的に接続されている。金属配線117の上には絶縁膜
119が形成されている。
The gate electrodes 151, 156 and LOCOS
On the oxide films 105 to 109, an interlayer insulating film 113 is formed.
Contact holes located on 3,135,136,126,127,142 are formed. In these contact holes and on the interlayer insulating film 113, the metal wiring 11 is formed.
7 are formed, and the metal wiring 117 is electrically connected to the diffusion layer. An insulating film 119 is formed on the metal wiring 117.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
CMOSでは、高耐圧のICを構成する場合、Pチャネ
ルMOSトランジスタ及びNチャネルMOSトランジス
タそれぞれのドレイン耐圧の低い方より高い電圧でIC
を動作させることができない。従って、ICの動作電圧
より高いドレイン耐圧を有するトランジスタを設計しな
ければならない。しかし、高いドレイン耐圧を有するト
ランジスタ(高耐圧トランジスタ)と通常の電源電圧供
給部を同一基板上に作るのは、複雑な工程を要し、高コ
ストとなってしまう。
In the above-mentioned conventional CMOS, when an IC having a high withstand voltage is formed, the IC is operated at a higher voltage than the lower drain withstand voltage of each of the P-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor.
Can not work. Therefore, a transistor having a drain withstand voltage higher than the operating voltage of the IC must be designed. However, forming a transistor having a high drain withstand voltage (high withstand voltage transistor) and a normal power supply unit on the same substrate requires a complicated process and increases the cost.

【0009】一方、通常のシリコン基板と反対極性のウ
エル拡散層を用いるCMOS構造では、そのウエル極性
に応じてトランジスタをいわゆるカスケード接続させる
ことにより、各々のトランジスタのドレイン耐圧より高
い耐圧を有するCMOSとすること(見掛け上の耐圧を
向上させること)も考えられる。しかし、このカスケー
ド接続をする方法は、PチャネルMOSトランジスタ又
はNチャネルMOSトランジスタのいずれか一方しか適
用できないのが通常であった。このようにカスケード接
続は片側の極性にしか適用できないので、反対側の極性
では高耐圧トランジスタを作る必要があり、その結果、
複雑な工程を要し、高コストとなってしまうのは前記の
場合と同様である。
On the other hand, in a CMOS structure using a well diffusion layer having a polarity opposite to that of a normal silicon substrate, a transistor having a breakdown voltage higher than the drain breakdown voltage of each transistor is formed by so-called cascade connection of transistors according to the well polarity. (Improving the apparent breakdown voltage) is also conceivable. However, this cascade connection method is generally applicable to only one of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor. In this way, cascade connection can be applied to only one polarity, so it is necessary to make a high breakdown voltage transistor with the opposite polarity, and as a result,
As in the case described above, a complicated process is required and the cost is increased.

【0010】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、PチャネルMOSトラン
ジスタ及びNチャネルMOSトランジスタの両方のドレ
イン耐圧より高い電圧で動作させることが可能な半導体
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor which can operate at a voltage higher than the drain withstand voltage of both a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor. It is to provide a device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置は、第1導電型半導体基板
と、前記第1導電型半導体基板に形成された4つ以上の
第2導電型拡散層と、前記4つ以上の第2導電型拡散層
のうちの少なくとも2つの第2導電型拡散層それぞれの
内に形成された1つの第1導電型拡散層と、前記1つの
第1導電型拡散層内に形成された第2導電型トランジス
タであって、複数段にカスケード接続された第2導電型
トランジスタと、前記4つ以上の第2導電型拡散層のう
ちの前記少なくとも2つの第2導電型拡散層以外の各々
の第2導電型拡散層内に形成された第1導電型トランジ
スタであって、複数段にカスケード接続された第1導電
型トランジスタと、を具備し、前記複数段にカスケード
接続された第2導電型トランジスタと、前記複数段にカ
スケード接続された第1導電型トランジスタと、からC
MOSが形成されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor substrate of a first conductivity type, and four or more second conductivity type semiconductor substrates formed on the semiconductor substrate of the first conductivity type. A first conductivity type diffusion layer formed in each of at least two of the four or more second conductivity type diffusion layers, and the one first conductivity type diffusion layer. A second conductivity type transistor formed in the conductivity type diffusion layer, the second conductivity type transistor being cascaded in a plurality of stages, and the at least two of the four or more second conductivity type diffusion layers. A first conductivity type transistor formed in each second conductivity type diffusion layer other than the second conductivity type diffusion layer, the first conductivity type transistor being cascaded in a plurality of stages; Second conductive cascaded in stages A transistor, a first conductivity type transistor connected in cascade to said plurality of stages, from C
A MOS is formed.

【0012】上記半導体装置では、第1導電型半導体基
板に4つ以上の第2導電型拡散層を形成し、そのうちの
少なくとも2つの第2導電型拡散層それぞれの内に1つ
の第1導電型拡散層を形成することにより、第1導電型
半導体基板と第1導電型拡散層とを第2導電型拡散層に
よって絶縁している。このため、第2導電型トランジス
タの側でもカスケード接続をすることができる。これに
より、各々のトランジスタのドレイン耐圧より高い電圧
でICを動作させることができ、見掛け上の耐圧を向上
させることができる。
In the above semiconductor device, four or more second conductivity type diffusion layers are formed on the first conductivity type semiconductor substrate, and one of the first conductivity type diffusion layers is provided in at least two of the second conductivity type diffusion layers. By forming the diffusion layer, the first conductivity type semiconductor substrate and the first conductivity type diffusion layer are insulated from each other by the second conductivity type diffusion layer. Therefore, a cascade connection can be made on the side of the second conductivity type transistor. Thus, the IC can be operated at a voltage higher than the drain withstand voltage of each transistor, and the apparent withstand voltage can be improved.

【0013】本発明に係る半導体装置は、複数段にカス
ケード接続された第1導電型トランジスタと、複数段に
カスケード接続された第2導電型トランジスタと、を備
えたCMOSであって、第1導電型半導体基板と、前記
第1導電型半導体基板に形成された4つ以上の第2導電
型拡散層と、前記4つ以上の第2導電型拡散層のうちの
少なくとも2つの第2導電型拡散層内に形成された1つ
の第1導電型拡散層と、前記1つの第1導電型拡散層内
に形成された第1及び第2の第2導電型拡散層と、前記
第1及び第2の第2導電型拡散層の相互間上にゲート絶
縁膜を介して形成されたゲート電極と、前記4つ以上の
第2導電型拡散層のうちの前記少なくとも2つの第2導
電型拡散層以外の各々の第2導電型拡散層内に形成され
た第1及び第2の第1導電型拡散層と、前記第1及び第
2の第1導電型拡散層の相互間上にゲート絶縁膜を介し
て形成されたゲート電極と、を具備することを特徴とす
る。
A semiconductor device according to the present invention is a CMOS having a first conductivity type transistor cascaded in a plurality of stages and a second conductivity type transistor cascaded in a plurality of stages. Semiconductor substrate, four or more second conductivity type diffusion layers formed on the first conductivity type semiconductor substrate, and at least two second conductivity type diffusion layers of the four or more second conductivity type diffusion layers One first conductivity type diffusion layer formed in the layer, first and second second conductivity type diffusion layers formed in the one first conductivity type diffusion layer, and the first and second diffusion layers A gate electrode formed between the second conductive type diffusion layers via a gate insulating film, and the at least two second conductive type diffusion layers of the four or more second conductive type diffusion layers Of the first and second layers formed in the respective second conductivity type diffusion layers. A first conductivity type diffusion layer, characterized by comprising, a gate electrode formed through a gate insulating film on a mutual of the first and second first-conductivity-type diffusion layer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の実施の形態による半導体
装置を示す等価回路図である。図2は、図1に示す半導
体装置の断面図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG.

【0016】図1に示すように、この半導体装置は、C
MOS構造からなり、Pチャネル型MOSトランジスタ
1〜3が3段にカスケード接続されており、Nチャネル
型MOSトランジスタ4〜6が3段にカスケード接続さ
れている。
As shown in FIG. 1, this semiconductor device has a C
It has a MOS structure, and P-channel MOS transistors 1 to 3 are cascaded in three stages, and N-channel MOS transistors 4 to 6 are cascaded in three stages.

【0017】図2に示すように、この半導体装置はP型
シリコン基板11を有し、このP型シリコン基板11の
表面には第1〜第6のNウエル(N型拡散層)14〜1
6,13a〜13cが形成されている。第4のNウエル
13a内には第1のPウエル(P型拡散層)18が形成
されており、第5のNウエル13b内には第2のPウエ
ル(P型拡散層)19が形成されており、第6のNウエ
ル13c内には第3のPウエル(P型拡散層)20が形
成されている。
As shown in FIG. 2, the semiconductor device has a P-type silicon substrate 11, and first to sixth N-wells (N-type diffusion layers) 14 to 1 are formed on the surface of the P-type silicon substrate 11.
6, 13a to 13c are formed. A first P well (P type diffusion layer) 18 is formed in the fourth N well 13a, and a second P well (P type diffusion layer) 19 is formed in the fifth N well 13b. A third P-well (P-type diffusion layer) 20 is formed in the sixth N-well 13c.

【0018】第1のPウエル18表面には第1及び第2
のN型拡散層(ソース拡散層及びドレイン拡散層)3
5,36が形成されている。第1及び第2のN型拡散層
35,36の相互間上には図示せぬゲート酸化膜を介し
てゲート電極51が形成されており、ゲート電極51、
第1及び第2のN型拡散層35,36によりNチャネル
型MOSトランジスタ4が構成される。また、第1のP
ウエル18内であって第1のN型拡散層35の近傍には
第1のP型拡散層(ウエルコンタクト)23が形成され
ている。また、P型シリコン基板11には基板コンタク
ト(P型拡散層)22が形成されている。
The first and second P-wells 18 have first and second
N-type diffusion layer (source diffusion layer and drain diffusion layer) 3
5, 36 are formed. A gate electrode 51 is formed between the first and second N-type diffusion layers 35 and 36 via a gate oxide film (not shown).
The first and second N-type diffusion layers 35 and 36 constitute an N-channel MOS transistor 4. Also, the first P
A first P-type diffusion layer (well contact) 23 is formed in the well 18 and near the first N-type diffusion layer 35. A substrate contact (P-type diffusion layer) 22 is formed on the P-type silicon substrate 11.

【0019】第2のPウエル19内には第3及び第4の
N型拡散層(ソース拡散層及びドレイン拡散層)37,
38が形成されている。第3及び第4のN型拡散層3
7,38の相互間上には図示せぬゲート酸化膜を介して
ゲート電極52が形成されており、ゲート電極52、第
3及び第4のN型拡散層37,38によりNチャネル型
MOSトランジスタ5が構成される。また、第2のPウ
エル19内であって第3のN型拡散層37の近傍には第
2のP型拡散層(ウエルコンタクト)24が形成されて
いる。
In the second P well 19, third and fourth N-type diffusion layers (source diffusion layer and drain diffusion layer) 37,
38 are formed. Third and fourth N-type diffusion layers 3
A gate electrode 52 is formed between the gate electrodes 7 and 38 via a gate oxide film (not shown). The gate electrode 52 and the third and fourth N-type diffusion layers 37 and 38 form an N-channel MOS transistor. 5 are configured. Further, a second P-type diffusion layer (well contact) 24 is formed in the second P-well 19 and near the third N-type diffusion layer 37.

【0020】第3のPウエル20内には第5及び第6の
N型拡散層(ソース拡散層及びドレイン拡散層)39,
40が形成されている。第5及び第6のN型拡散層3
9,40の相互間上には図示せぬゲート酸化膜を介して
ゲート電極53が形成されており、ゲート電極53、第
5及び第6のN型拡散層39,40によりNチャネル型
MOSトランジスタ6が構成される。また、第3のPウ
エル20内であって第5のN型拡散層39の近傍には第
3のP型拡散層(ウエルコンタクト)25が形成されて
いる。
In the third P well 20, fifth and sixth N-type diffusion layers (source diffusion layer and drain diffusion layer) 39,
40 are formed. Fifth and sixth N-type diffusion layers 3
A gate electrode 53 is formed between the gate electrodes 9 and 40 via a gate oxide film (not shown), and an N-channel MOS transistor is formed by the gate electrode 53 and the fifth and sixth N-type diffusion layers 39 and 40. 6 are configured. Further, a third P-type diffusion layer (well contact) 25 is formed in the third P-well 20 and near the fifth N-type diffusion layer 39.

【0021】第4のNウエル13a内には第7のN型拡
散層(ウエルコンタクト)61が形成されており、第5
のNウエル13b内には第8のN型拡散層(ウエルコン
タクト)62が形成されており、第6のNウエル13c
内には第9のN型拡散層(ウエルコンタクト)63が形
成されている。
In the fourth N well 13a, a seventh N type diffusion layer (well contact) 61 is formed.
In the N well 13b, an eighth N type diffusion layer (well contact) 62 is formed, and the sixth N well 13c is formed.
A ninth N-type diffusion layer (well contact) 63 is formed therein.

【0022】第1のNウエル14内には第4及び第5の
P型拡散層(ドレイン拡散層及びソース拡散層)26,
27が形成されている。第4及び第5のP型拡散層2
6,27の相互間上には図示せぬゲート酸化膜を介して
ゲート電極56が形成されており、ゲート電極56、第
4及び第5のP型拡散層26,27によりNチャネル型
MOSトランジスタ3が構成される。また、第1のNウ
エル14内であって第5のP型拡散層27の近傍には第
8のN型拡散層(ウエルコンタクト)42が形成されて
いる。
In the first N well 14, fourth and fifth P-type diffusion layers (drain diffusion layer and source diffusion layer) 26,
27 are formed. Fourth and fifth P-type diffusion layers 2
A gate electrode 56 is formed between the gate electrodes 6 and 27 via a gate oxide film (not shown), and an N-channel MOS transistor is formed by the gate electrode 56 and the fourth and fifth P-type diffusion layers 26 and 27. 3 are configured. Further, an eighth N-type diffusion layer (well contact) 42 is formed in the first N-well 14 and near the fifth P-type diffusion layer 27.

【0023】第2のNウエル15内には第6及び第7の
P型拡散層(ドレイン拡散層及びソース拡散層)28,
29が形成されている。第6及び第7のP型拡散層2
8,29の相互間上には図示せぬゲート酸化膜を介して
ゲート電極55が形成されており、ゲート電極55、第
6及び第7のP型拡散層28,29によりNチャネル型
MOSトランジスタ2が構成される。また、第2のNウ
エル15内であって第7のP型拡散層29の近傍には第
9のN型拡散層(ウエルコンタクト)43が形成されて
いる。
In the second N well 15, sixth and seventh P-type diffusion layers (drain diffusion layer and source diffusion layer) 28,
29 are formed. Sixth and seventh P-type diffusion layers 2
A gate electrode 55 is formed between the gate electrodes 8 and 29 via a gate oxide film (not shown), and an N-channel MOS transistor is formed by the gate electrode 55 and the sixth and seventh P-type diffusion layers 28 and 29. 2 are configured. A ninth N-type diffusion layer (well contact) 43 is formed in the second N-well 15 and in the vicinity of the seventh P-type diffusion layer 29.

【0024】第3のNウエル16内には第8及び第9の
P型拡散層(ドレイン拡散層及びソース拡散層)30,
31が形成されている。第8及び第9のP型拡散層3
0,31の相互間上には図示せぬゲート酸化膜を介して
ゲート電極54が形成されており、ゲート電極54、第
8及び第9のP型拡散層30,31によりNチャネル型
MOSトランジスタ1が構成される。また、第3のNウ
エル16内であって第9のP型拡散層31の近傍には第
10のN型拡散層(ウエルコンタクト)44が形成され
ている。
In the third N-well 16, eighth and ninth P-type diffusion layers (drain diffusion layer and source diffusion layer) 30,
31 are formed. Eighth and ninth P-type diffusion layers 3
A gate electrode 54 is formed between the gate electrodes 0 and 31 via a gate oxide film (not shown), and an N-channel MOS transistor is formed by the gate electrode 54 and the eighth and ninth P-type diffusion layers 30 and 31. 1 is configured. Further, a tenth N-type diffusion layer (well contact) 44 is formed in the third N-well 16 and near the ninth P-type diffusion layer 31.

【0025】拡散層22,23の相互間、拡散層23,
35の相互間、拡散層36,61の相互間、拡散層6
1,24の相互間、拡散層24,37の相互間、拡散層
38,62の相互間、拡散層62,25の相互間、拡散
層25,39の相互間、拡散層40,63の相互間、拡
散層63,26の相互間、拡散層27,42の相互間、
拡散層42,28の相互間、拡散層29,43の相互
間、拡散層43,30の相互間、及び、拡散層31,4
4の相互間それぞれのシリコン基板11表面には、LO
COS酸化膜(図示せず)が形成されている。
Between the diffusion layers 22 and 23, the diffusion layers 23 and
35, the diffusion layers 36 and 61, the diffusion layer 6
1 and 24, between the diffusion layers 24 and 37, between the diffusion layers 38 and 62, between the diffusion layers 62 and 25, between the diffusion layers 25 and 39, and between the diffusion layers 40 and 63. Between the diffusion layers 63 and 26, between the diffusion layers 27 and 42,
Between the diffusion layers 42 and 28, between the diffusion layers 29 and 43, between the diffusion layers 43 and 30, and between the diffusion layers 31 and 4.
The surface of each silicon substrate 11 between
A COS oxide film (not shown) is formed.

【0026】ゲート電極51〜56は互いに配線8によ
り電気的に接続されている。基板コンタクト22、第1
のPウエルのウエルコンタクト23及び第1のN型拡散
層35は配線によりVss(GND)に電気的に接続さ
れている。第2、第3のN型拡散層36,37、第2の
Pウエルのウエルコンタクト24は互いに配線により電
気的に接続されている。第4、第5のN型拡散層38,
39及び第3のPウエルのウエルコンタクト25は互い
に配線により電気的に接続されている。第6のN型拡散
層40及び第4のP型拡散層26は互いに配線9により
電気的に接続されている。
The gate electrodes 51 to 56 are electrically connected to each other by a wiring 8. Substrate contact 22, first
The P-well contact 23 and the first N-type diffusion layer 35 are electrically connected to Vss (GND) by wiring. The second and third N-type diffusion layers 36 and 37 and the second P well contact 24 are electrically connected to each other by wiring. Fourth and fifth N-type diffusion layers 38,
The 39 and the third P well contact 25 are electrically connected to each other by wiring. The sixth N-type diffusion layer 40 and the fourth P-type diffusion layer 26 are electrically connected to each other by the wiring 9.

【0027】第5、第6のP型拡散層27,28及び第
1のNウエルのウエルコンタクト42は互いに配線によ
り電気的に接続されている。第7、第8のP型拡散層2
9,30及び第2のNウエルのウエルコンタクト43は
互いに配線により電気的に接続されている。第9のP型
拡散層31と第3のNウエルのウエルコンタクト44は
配線によりVdd(電源)に電気的に接続されている。
The fifth and sixth P-type diffusion layers 27 and 28 and the first N-well contact 42 are electrically connected to each other by wiring. Seventh and eighth P-type diffusion layers 2
The 9, 30 and the second N-well contact 43 are electrically connected to each other by wiring. The ninth P-type diffusion layer 31 and the third N-well contact 44 are electrically connected to Vdd (power supply) by wiring.

【0028】第7〜第9のN型拡散層61,62,63
は、それぞれのN型ドレイン拡散層36,38,40と
電気的に接続されるか、またはVDD(電源)に接続され
る。上記実施の形態によれば、P型シリコン基板11に
第4〜第6のNウエル13a〜13cを形成することに
より、P型シリコン基板11と第1〜第3のPウエル1
8〜20とを絶縁している。このため、Nチャネル型M
OSトランジスタ4,5,6の側でもカスケード接続を
することができる。つまり、従来技術では、Pチャネル
型MOSトランジスタ1,2,3の側だけしかカスケー
ド接続をすることができなかったが、本実施の形態では
Nチャネル型MOSトランジスタ4,5,6の側でもカ
スケード接続をすることができる。これにより、各々の
トランジスタ1〜6のドレイン耐圧より高い電圧でIC
を動作させることができ、見掛け上の耐圧を向上させる
ことができる。例えば、各々のトランジスタのドレイン
耐圧が15Vである場合、3段のカスケード接続を行う
ことにより、45V近くの電圧でICを動作させること
ができる。
Seventh to ninth N-type diffusion layers 61, 62, 63
Are electrically connected to the respective N-type drain diffusion layers 36, 38, and 40, or are connected to V DD (power supply). According to the above-described embodiment, the P-type silicon substrate 11 and the first to third P-wells 1 are formed by forming the fourth to sixth N-wells 13a to 13c on the P-type silicon substrate 11.
8 to 20 are insulated. Therefore, the N-channel type M
The cascade connection can also be made on the side of the OS transistors 4, 5, and 6. That is, in the prior art, only the P-channel type MOS transistors 1, 2, 3 could be connected in cascade, but in the present embodiment, the N-channel type MOS transistors 4, 5, 6 can also be connected in cascade. You can make a connection. This allows the IC to be driven at a voltage higher than the drain breakdown voltage of each of the transistors 1 to 6.
Can be operated, and the apparent withstand voltage can be improved. For example, when the drain withstand voltage of each transistor is 15 V, the IC can be operated at a voltage close to 45 V by performing a three-stage cascade connection.

【0029】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented with various modifications.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1導電型半導体基板に4つ以上の第2導電型拡散層を形
成し、そのうちの少なくとも2つの第2導電型拡散層そ
れぞれの内に1つの第1導電型拡散層を形成する。した
がって、PチャネルMOSトランジスタ及びNチャネル
MOSトランジスタの両方のドレイン耐圧より高い電圧
で動作させることが可能な半導体装置を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, four or more second-conductivity-type diffusion layers are formed on a first-conductivity-type semiconductor substrate, and at least two of the second-conductivity-type diffusion layers are respectively formed. One diffusion layer of the first conductivity type is formed therein. Therefore, it is possible to provide a semiconductor device capable of operating at a voltage higher than the drain withstand voltage of both the P-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による半導体装置を示す等
価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示す半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 1;

【図3】従来の半導体装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜3 Pチャネル型MOSトランジスタ 4〜6 Nチャネル型MOSトランジスタ 8,9 配線 11 P型シリコ
ン基板 13a〜13c 第4〜第6のNウエル(N型拡散層) 14〜16 第1〜第3のNウエル(N型拡散層) 18〜20 第1〜第3のPウエル(P型拡散層) 22 基板コンタクト(P型拡散層) 23 第1のP型拡散層(ウエルコンタクト) 24 第2のP型拡散層(ウエルコンタクト) 25 第3のP型拡散層(ウエルコンタクト) 26 第4のP型拡散層(ドレイン拡散層) 27 第5のP型拡散層(ソース拡散層) 28 第6のP型拡散層(ドレイン拡散層) 29 第7のP型拡散層(ソース拡散層) 30 第8のP型拡散層(ドレイン拡散層) 31 第9のP型拡散層(ソース拡散層) 35 第1のN型拡散層(ソース拡散層) 36 第2のN型拡散層(ドレイン拡散層) 37 第3のN型拡散層(ソース拡散層) 38 第4のN型拡散層(ドレイン拡散層) 39 第5のN型拡散層(ソース拡散層) 40 第6のN型拡散層(ドレイン拡散層) 42〜44 第10〜第12のN型拡散層(ウエルコン
タクト) 51〜56 ゲート電極 61〜63 第7〜第9のN型拡散層(ウエルコンタク
ト) 103 PチャネルMOSトランジスタ 104 NチャネルMOSトランジスタ 105〜109 第1〜第5のLOCOS酸化膜 111 N型シリコン基板 113 層間
絶縁膜 114 Pウエル(P型拡散層) 117 金属
配線 119 絶縁膜 123 ウエルコンタクト(P型拡散層)126 P型
のドレイン拡散層 127 P型のソース拡散層 135 N型
のソース拡散層 136 N型のドレイン拡散層 142 基板コンタクト(N型拡散層) 151,15
6 ゲート電極
1-3 P-channel type MOS transistor 4-6 N-channel type MOS transistor 8,9 Wiring 11 P-type silicon substrate 13a-13c Fourth-sixth N-well (N-type diffusion layer) 14-16 First-third N-well (N-type diffusion layer) 18-20 First to third P-well (P-type diffusion layer) 22 Substrate contact (P-type diffusion layer) 23 First P-type diffusion layer (Well contact) 24 Second P-type diffusion layer (well contact) 25 Third P-type diffusion layer (Well contact) 26 Fourth P-type diffusion layer (Drain diffusion layer) 27 Fifth P-type diffusion layer (Source diffusion layer) 28 Sixth P-type diffusion layer (drain diffusion layer) 29 seventh P-type diffusion layer (source diffusion layer) 30 eighth P-type diffusion layer (drain diffusion layer) 31 ninth P-type diffusion layer (source diffusion layer) 35 First N-type diffusion layer (source extension) Layer) 36 Second N-type diffusion layer (drain diffusion layer) 37 Third N-type diffusion layer (source diffusion layer) 38 Fourth N-type diffusion layer (drain diffusion layer) 39 Fifth N-type diffusion layer ( Source diffusion layer) 40 Sixth N-type diffusion layer (drain diffusion layer) 42 to 44 Tenth to twelfth N-type diffusion layer (well contact) 51 to 56 Gate electrode 61 to 63 Seventh to ninth N-type Diffusion layer (well contact) 103 P-channel MOS transistor 104 N-channel MOS transistor 105 to 109 First to fifth LOCOS oxide films 111 N-type silicon substrate 113 Interlayer insulating film 114 P-well (P-type diffusion layer) 117 Metal wiring 119 Insulating film 123 Well contact (P-type diffusion layer) 126 P-type drain diffusion layer 127 P-type source diffusion layer 135 N-type source diffusion layer 136 N Drain diffusion layer 142 substrate contact (N-type diffusion layer) 151,15
6 Gate electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型半導体基板と、 前記第1導電型半導体基板に形成された4つ以上の第2
導電型拡散層と、 前記4つ以上の第2導電型拡散層のうちの少なくとも2
つの第2導電型拡散層それぞれの内に形成された1つの
第1導電型拡散層と、 前記1つの第1導電型拡散層内に形成された第2導電型
トランジスタであって、複数段にカスケード接続された
第2導電型トランジスタと、 前記4つ以上の第2導電型拡散層のうちの前記少なくと
も2つの第2導電型拡散層以外の各々の第2導電型拡散
層内に形成された第1導電型トランジスタであって、複
数段にカスケード接続された第1導電型トランジスタ
と、 を具備し、 前記複数段にカスケード接続された第2導電型トランジ
スタと、前記複数段にカスケード接続された第1導電型
トランジスタと、からCMOSが形成されることを特徴
とする半導体装置。
A first conductivity type semiconductor substrate; and four or more second conductivity type semiconductor substrates formed on the first conductivity type semiconductor substrate.
A conductivity type diffusion layer; and at least two of the four or more second conductivity type diffusion layers.
A first conductivity type diffusion layer formed in each of the two second conductivity type diffusion layers; and a second conductivity type transistor formed in the one first conductivity type diffusion layer, wherein Cascade-connected second conductivity type transistors, and formed in each second conductivity type diffusion layer other than the at least two second conductivity type diffusion layers of the four or more second conductivity type diffusion layers. A first conductivity type transistor, comprising: a first conductivity type transistor cascaded in a plurality of stages; a second conductivity type transistor cascaded in the plurality of stages; and a cascade connection in the plurality of stages. A semiconductor device, wherein a CMOS is formed from the first conductivity type transistor.
【請求項2】 複数段にカスケード接続された第1導電
型トランジスタと、複数段にカスケード接続された第2
導電型トランジスタと、を備えたCMOSであって、 第1導電型半導体基板と、 前記第1導電型半導体基板に形成された4つ以上の第2
導電型拡散層と、 前記4つ以上の第2導電型拡散層のうちの少なくとも2
つの第2導電型拡散層内に形成された1つの第1導電型
拡散層と、 前記1つの第1導電型拡散層内に形成された第1及び第
2の第2導電型拡散層と、 前記第1及び第2の第2導電型拡散層の相互間上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、 前記4つ以上の第2導電型拡散層のうちの前記少なくと
も2つの第2導電型拡散層以外の各々の第2導電型拡散
層内に形成された第1及び第2の第1導電型拡散層と、 前記第1及び第2の第1導電型拡散層の相互間上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、 を具備することを特徴とする半導体装置。
2. A transistor of a first conductivity type cascaded in a plurality of stages and a second transistor cascaded in a plurality of stages.
A first conductive type semiconductor substrate; and four or more second conductive types formed on the first conductive type semiconductor substrate.
A conductivity type diffusion layer; and at least two of the four or more second conductivity type diffusion layers.
One first conductivity type diffusion layer formed in one second conductivity type diffusion layer; first and second second conductivity type diffusion layers formed in the one first conductivity type diffusion layer; A gate electrode formed between the first and second second conductivity type diffusion layers with a gate insulating film interposed therebetween; and a gate electrode of the at least two of the four or more second conductivity type diffusion layers. A first and second first conductivity type diffusion layer formed in each second conductivity type diffusion layer other than the two conductivity type diffusion layer; and a space between the first and second first conductivity type diffusion layers. And a gate electrode formed thereon with a gate insulating film interposed therebetween.
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