JP3262651B2 - Latch-up resistance evaluation method for CMOS semiconductor device - Google Patents

Latch-up resistance evaluation method for CMOS semiconductor device

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JP3262651B2
JP3262651B2 JP26150793A JP26150793A JP3262651B2 JP 3262651 B2 JP3262651 B2 JP 3262651B2 JP 26150793 A JP26150793 A JP 26150793A JP 26150793 A JP26150793 A JP 26150793A JP 3262651 B2 JP3262651 B2 JP 3262651B2
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    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はCMOS型半導体集積回
路装置のラッチアップ耐性を評価する方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating the latch-up resistance of a CMOS semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOS型半導体集積回路装置のラッチ
アップ耐性を製品以外で評価するために、図1に示され
るようにP型シリコン基板2の表面にN型ウエル4とP
型ウエル6を互いに境界5を接するように形成し、両ウ
エルの境界5上のフィールド酸化膜8を挾んでN型ウエ
ル4にはP型拡散領域10、P型ウエル6にはN型拡散
領域12をそれぞれ形成し、両ウエル4,6にはそれぞ
れコンタクト用の拡散領域14,16を形成した素子を
形成する。この素子を用いて寄生サイリスタのスイチン
グ電流又はホールディング電流を測定することによりラ
ッチアップ耐性を評価している。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 1, an N-type well 4 and a P-type well 4 are formed on a surface of a P-type silicon substrate 2 in order to evaluate the latch-up resistance of a CMOS type semiconductor integrated circuit device other than a product.
Forming wells 6 are formed so that boundaries 5 are in contact with each other. P-type diffusion region 10 is formed in N-type well 4 and N-type diffusion region is formed in P-type well 6 with field oxide film 8 on boundary 5 between both wells. In each of the wells 4 and 6, an element having contact diffusion regions 14 and 16 is formed. Using this device, the switching current or holding current of the parasitic thyristor is measured to evaluate the latch-up resistance.

【0003】その具体的な方法は、図1(A)でN型ウ
エル4のコンタクト領域14を高電圧側電源電位Vc
c、P型ウエル6のコンタクト領域16を低電圧側電源
電位GND(Vss)にそれぞれ接続し、N型拡散領域
12をGNDに接続し、P型拡散領域10にVcc以上
の電圧を印加して電流を注入していくと、図2(A)に
示されるように、印加電圧に対する注入電流量が測定さ
れる。図2(A)のようにスナップバックを起こす電流
値Isをスイッチング電流というが、このスイッチング
電流値Isが高いほどラッチアップ耐性が高いことを意
味している。スイッチング電流Isに代えてホールディ
ング電流を測定してラッチアップ耐性を評価することも
できる。スイッチング電流(ホールディング電流でも同
じ)は両ウエルの境界5から拡散領域10,12までの
距離X,Yに関係するが、P型拡散領域10から電流を
注入するときは主として距離Xに依存し、Xが短いほど
スイッチング電流は低下する。
A specific method is as follows. In FIG. 1A, the contact region 14 of the N type well 4 is
c, by connecting the contact region 16 of the P-type well 6 to the low voltage side power supply potential GND (Vss), connecting the N-type diffusion region 12 to GND, and applying a voltage of Vcc or higher to the P-type diffusion region 10 As the current is injected, the amount of the injected current with respect to the applied voltage is measured as shown in FIG. The current value Is that causes snapback as shown in FIG. 2A is referred to as a switching current. The higher the switching current value Is, the higher the latch-up resistance. Instead of the switching current Is, a holding current can be measured to evaluate the latch-up resistance. The switching current (same for the holding current) is related to the distances X and Y from the boundary 5 between the two wells to the diffusion regions 10 and 12, but mainly depends on the distance X when the current is injected from the P-type diffusion region 10, The switching current decreases as X becomes shorter.

【0004】また、コンタクト領域14をVcc電位、
コンタクト領域16をGND電位に固定し、P型拡散領
域10をVcc電位に固定してN型拡散領域12の電位
をGNDよりも低下させてN型拡散領域12から電流を
引き抜いていったときにも図2(A)と同様の結果が得
られる。このときは印加電圧は負になる。N型拡散領域
12から電流を引き抜くときは主として距離Yに依存
し、Yが小さくなるほどスイッチング電流は小さくな
る。
Further, the contact region 14 is set to a Vcc potential,
When the contact region 16 is fixed at the GND potential, the P-type diffusion region 10 is fixed at the Vcc potential, and the potential of the N-type diffusion region 12 is lowered from GND, and the current is drawn from the N-type diffusion region 12. The same result as that of FIG. At this time, the applied voltage becomes negative. When a current is extracted from the N-type diffusion region 12, the current mainly depends on the distance Y, and the smaller the Y, the smaller the switching current.

【0005】このようにしてX,Yを変えながらスイッ
チング電流を測定すると、図2(B)のような結果が得
られる。デバイスの目的によりスイッチング電流の下限
値が決まればX,Yの最小値が図2(B)の測定結果か
ら求められる。例えばスイッチング電流の下限値を1m
Aと定めれば、図2(B)の結果からは距離X,Yの最
小値がそれぞれ約1μmであることが分かる。
When the switching current is measured while changing X and Y in this manner, a result as shown in FIG. 2B is obtained. If the lower limit value of the switching current is determined according to the purpose of the device, the minimum value of X and Y can be obtained from the measurement result of FIG. For example, the lower limit of the switching current is 1 m
If A is determined, it can be seen from the results of FIG. 2B that the minimum values of the distances X and Y are each about 1 μm.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】CMOS型半導体装置
の様々なデバイスに対して全て図1の測定パターンでラ
ッチアップ耐性を評価しているので、デバイスによって
はその結果は適当でない場合がある。そこで、本発明は
実際のデバイスに一層近い回路のパターンを用いてラッ
チアップ耐性を評価する方法を提供することを目的とす
るものである。
Since the latch-up resistance of all the various devices of the CMOS type semiconductor device is evaluated using the measurement pattern shown in FIG. 1, the result may not be appropriate depending on the device. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for evaluating latch-up resistance using a circuit pattern closer to an actual device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明をCMOS型イン
バータ回路のラッチアップ耐性評価に適用するときは、
入力ゲートを低電圧側電源電位、出力ゲートを高電圧側
電源電位、NMOSトランジスタのソース電極を低電圧
側電源電位とした状態で、PMOSトランジスタのソー
ス電極から電流を注入してスイッチング電流又はホール
ディング電流を測定する工程と、入力ゲートを高電圧側
電源電位、出力ゲートを定電圧側電源電位、PMOSト
ランジスタのソース電極を高電圧側電源電位とした状態
で、NMOSトランジスタのソース電極から電流を引き
抜いてスイッチング電流又はホールディング電流を測定
する工程とを含む。
When the present invention is applied to the evaluation of the latch-up resistance of a CMOS inverter circuit,
With the input gate at the low-voltage power supply potential, the output gate at the high-voltage power supply potential, and the source electrode of the NMOS transistor at the low voltage power supply potential, a current is injected from the source electrode of the PMOS transistor to switch or hold current. With the input gate set to the high voltage side power supply potential, the output gate set to the constant voltage side power supply potential, and the source electrode of the PMOS transistor set to the high voltage side power supply potential, current is drawn from the source electrode of the NMOS transistor. Measuring the switching current or the holding current.

【0008】本発明をCMOS型SRAMメモリセルの
ラッチアップ耐性評価に適用するときは、SRAMメモ
リセルのフリップフロップのゲートを共通に接続し、ビ
ットラインと相反ビットラインを共通に接続し、ワード
ラインとビットラインに高電圧側電源電位を印加してお
き、前記ゲートを低電圧側電源電位、フリップフロップ
のNMOSトランジスタのソース電極を低電圧側電源電
位とした状態でフリップフロップのPMOSトランジス
タのソース電極から電流を注入してスイッチング電流又
はホールディング電流を測定する工程と、前記ゲートを
高電圧側電源電位、フリップフロップのPMOSトラン
ジスタのソース電極を高電圧側電源電位とした状態でフ
リップフロップのNMOSトランジスタのソース電極か
ら電流を引き抜いてスイッチング電流又はホールディン
グ電流を測定する工程と、を含む。
When the present invention is applied to the evaluation of the latch-up resistance of a CMOS type SRAM memory cell, the gates of the flip-flops of the SRAM memory cell are connected in common, the bit line and the opposite bit line are connected in common, and the word line is connected. A high-voltage power supply potential is applied to the bit line and the gate is set to the low-voltage power supply potential, and the source electrode of the NMOS transistor of the flip-flop is set to the low-voltage power supply potential. Measuring the switching current or the holding current by injecting a current from the NMOS transistor of the flip-flop with the gate at the high voltage side power supply potential and the source electrode of the flip-flop PMOS transistor at the high voltage side power supply potential. Extract current from source electrode And a step of measuring the switching current or holding current, the.

【0009】[0009]

【実施例】本発明をCMOS型インバータ回路のラッチ
アップ耐性評価に適用した実施例を説明する。図3はC
MOSインバータ回路に寄生トランジスタと寄生抵抗を
記入したものである。P型シリコン基板20上にN型ウ
エル22とP型ウエル24が境界26で接するように形
成されている。27は素子分離用フィールド酸化膜、2
8はチャネルストップ層である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to the evaluation of latch-up resistance of a CMOS inverter circuit will be described. FIG. 3 shows C
In this figure, a parasitic transistor and a parasitic resistance are written in a MOS inverter circuit. An N-type well 22 and a P-type well 24 are formed on a P-type silicon substrate 20 so as to be in contact at a boundary 26. 27 is a field oxide film for element isolation;
8 is a channel stop layer.

【0010】N型ウエル22にはPMOSトランジスタ
が形成されており、P型拡散領域によるソース領域30
とドレイン領域32の間のチャネル領域上にゲート酸化
膜を介してポリシリコンゲート電極34が形成されてい
る。36はウエル22のコンタクト領域である。P型ウ
エル24にはNMOSトランジスタが形成されており、
N型拡散領域によるソース領域40とドレイン領域42
の間のチャネル領域上にゲート酸化膜を介してポリシリ
コンゲート電極44が形成されている。46はウエル2
4のコンタクト領域である。
In the N-type well 22, a PMOS transistor is formed, and the source region 30 is formed by a P-type diffusion region.
A polysilicon gate electrode 34 is formed on a channel region between drain and drain region 32 via a gate oxide film. 36 is a contact region of the well 22. An NMOS transistor is formed in the P-type well 24,
Source region 40 and drain region 42 by N-type diffusion region
A polysilicon gate electrode 44 is formed on a channel region between the gate electrodes via a gate oxide film. 46 is well 2
4 is a contact area.

【0011】ゲート電極34と44は互いに接続されて
入力ゲートとなり、ドレイン領域32と42が互いに接
続されて出力ゲートとなっている。N型ウエル22には
コンタクト領域36を介して高電圧側電源電位Vccが
印加され、P型ウエル24はコンタクト領域46を介し
ては基板電位Vssである低電圧側電源電位GNDに接
続されている。
The gate electrodes 34 and 44 are connected to each other to form an input gate, and the drain regions 32 and 42 are connected to each other to form an output gate. The N-type well 22 is applied with the high-voltage side power supply potential Vcc via the contact region 36, and the P-type well 24 is connected via the contact region 46 to the low-voltage side power supply potential GND which is the substrate potential Vss. .

【0012】PMOSトランジスタのドレイン領域32
とウエルの境界26との距離をXとし、NMOSトラン
ジスタのドレイン領域42とウエルの境界26との距離
をYとする。このインバータ回路に寄生するトランジス
タと抵抗のみを示したものが図4である。
The drain region 32 of the PMOS transistor
And the distance between the drain region 42 of the NMOS transistor and the well boundary 26 is Y. FIG. 4 shows only a transistor and a resistor parasitic on this inverter circuit.

【0013】本発明でラッチアップ耐性を評価するため
に、寄生トランジスタVT1に電流を注入していったと
きのスイッチング電流を測定する。そのために、NMO
Sトランジスタのソース領域40をVss電位に固定
し、PMOSトランジスタを強制的にオン、NMOSト
ランジスタを強制的にオフにさせるために、VinをV
ss端子、VoutをVcc端子に接続する。その状態
でPMOSトランジスタのソース領域30の電位をVc
cから高くしていってソース領域30から電流を注入し
ていく。このときソース領域30に注入された電流はト
ランジスタVT1→抵抗Rs4→Rs3→Rs2→Rs
1を通って流れる。Rs1はトランジスタLT1のベー
スとエミッタ間のシャント抵抗であるので、電流が大き
くなっていってこの抵抗Rs1による電圧降下が大きく
なるとトランジスタLT1がオンとなってラッチアップ
モードとなる。ラッチアップモードとなるときのスイッ
チング電流を測定する。この条件でのスイッチング電流
の測定では、距離XとYがともに作用するが、特に距離
Xに対する依存性が大きいので、距離Yを1.4μmで
一定として距離Xを変えた素子を作成し、スイッチング
電流を測定した結果を図5の左部分に示している。
In order to evaluate the latch-up resistance in the present invention, a switching current when a current is injected into the parasitic transistor VT1 is measured. For that, NMO
In order to fix the source region 40 of the S transistor to the potential Vss and forcibly turn on the PMOS transistor and turn off the NMOS transistor, Vin is set to V
Connect the ss terminal and Vout to the Vcc terminal. In this state, the potential of the source region 30 of the PMOS transistor is set to Vc
The current is injected from the source region 30 by increasing the height from c. At this time, the current injected into the source region 30 is the transistor VT1 → the resistance Rs4 → Rs3 → Rs2 → Rs
Flow through one. Since Rs1 is a shunt resistance between the base and the emitter of the transistor LT1, when the current increases and the voltage drop due to the resistance Rs1 increases, the transistor LT1 is turned on to enter the latch-up mode. The switching current at the time of the latch-up mode is measured. In the measurement of the switching current under this condition, both the distances X and Y act. However, since the dependence on the distance X is particularly large, an element in which the distance X is changed while keeping the distance Y constant at 1.4 μm is prepared. The result of measuring the current is shown in the left part of FIG.

【0014】図3のインバータ回路のラッチアップ耐性
の評価として、NMOSトランジスタのソース領域40
から電流を引き抜くときのスイッチング電流も測定す
る。この測定では、PMOSトランジスタを強制的にオ
フ、NMOSトランジスタを強制的にオンにするため
に、VinをVcc端子、VoutをVss端子に接続
する。そしてPMOSトランジスタのソース領域30の
電位をVccに固定し、NMOSトランジスタのソース
領域40の電位をVssから下げていくことによってソ
ース領域40から電流を引き抜き、その時のスイッチン
グ電流を測定する。このとき、図4の回路で電流はRw
1→Rw2→Rw3→LT1を通って流れる。Rw1が
トランジスタVT1のベースとエミッタ間のシャント抵
抗であるので、この抵抗Rw1による電圧降下が大きく
なるとVT1がオンとなり、ラッチアップモードとな
る。ソース領域40から電流を引き抜くときのラッチア
ップ耐性は距離X,Yにともに依存するが、特に距離Y
の依存性が大きいので、Xを1.1μmで固定し、Yを
変えた素子を作成してスイッチング電流を測定した結果
を図5の右の部分に示す。
As an evaluation of the latch-up resistance of the inverter circuit shown in FIG.
The switching current when the current is extracted from is also measured. In this measurement, Vin is connected to the Vcc terminal and Vout is connected to the Vss terminal in order to forcibly turn off the PMOS transistor and forcibly turn on the NMOS transistor. Then, the potential of the source region 30 of the PMOS transistor is fixed at Vcc, and the potential of the source region 40 of the NMOS transistor is lowered from Vss, thereby drawing a current from the source region 40 and measuring the switching current at that time. At this time, the current is Rw in the circuit of FIG.
It flows through 1 → Rw2 → Rw3 → LT1. Since Rw1 is a shunt resistance between the base and the emitter of the transistor VT1, if the voltage drop due to the resistance Rw1 increases, VT1 is turned on, and a latch-up mode is set. Latch-up resistance when current is drawn from the source region 40 depends on both the distances X and Y.
Is large, and the result of measuring a switching current by preparing an element in which X is fixed at 1.1 μm and Y is changed is shown in the right part of FIG.

【0015】このようにしてスイッチング電流を測定し
た図5の結果によれば、スイッチング電流として2.5
mA以上が必要であるとすれば、Xは0.8μm、Yは
1.0μmがそれぞれの最小値であると規定することが
できる。
According to the results of FIG. 5 in which the switching current is measured as described above, the switching current is 2.5
If mA or more is required, it can be defined that X is 0.8 μm and Y is 1.0 μm, respectively.

【0016】本発明を6トランジスタタイプのCMOS
型SRAMメモリセルのラッチアップ耐性の評価に適用
した実施例を説明する。図6はSRAMメモリセルを表
わし、(A)は通常のメモリセルである。それに対し、
本発明でのラッチアップ耐性評価用のメモリセルは
(B)に示されるように、フリップフロップのゲートを
配線50によって共通に接続し、ビットラインとその相
反ビットラインを配線52によって共通に接続する。図
7は図6(B)の評価用メモリセルの平面図である。
The present invention relates to a 6-transistor type CMOS.
An embodiment applied to the evaluation of the latch-up resistance of a type SRAM memory cell will be described. FIG. 6 shows an SRAM memory cell, and FIG. 6A shows a normal memory cell. For it,
In the memory cell for latch-up resistance evaluation according to the present invention, the gates of the flip-flops are commonly connected by a wiring 50, and the bit line and the opposite bit line are commonly connected by a wiring 52, as shown in FIG. . FIG. 7 is a plan view of the evaluation memory cell of FIG. 6B.

【0017】図7のA−A´線位置での断面図を図8に
示す。図8では、P型シリコン基板60にN型ウエル6
2とP型ウエル64が境界66を接して形成されてい
る。N型ウエル62に形成されたPMOSトランジスタ
のソース領域70とウエルの境界66までの距離をXと
し、P型ウエル64に形成されたNMOSトランジスタ
のソース領域74とウエルの境界66までの距離をYと
する。72はN型ウエル62のコンタクト領域、76は
P型ウエル64のコンタクト領域である。80は素子分
離用フィールド酸化膜、82はチャネルストップ層であ
る。図9は図8での寄生トランジスタと寄生抵抗を示し
たものである。
FIG. 8 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. In FIG. 8, an N-type well 6 is formed on a P-type silicon substrate 60.
2 and a P-type well 64 are formed in contact with a boundary 66. The distance between the source region 70 of the PMOS transistor formed in the N-type well 62 and the boundary 66 of the well is defined as X, and the distance between the source region 74 of the NMOS transistor formed in the P-type well 64 and the boundary 66 of the well is defined as Y. And Reference numeral 72 denotes a contact region of the N-type well 62, and reference numeral 76 denotes a contact region of the P-type well 64. 80 is a field oxide film for element isolation, and 82 is a channel stop layer. FIG. 9 shows the parasitic transistor and the parasitic resistance in FIG.

【0018】距離X,Yに対してラッチアップ耐性を評
価するために、N型ウエル62のコンタクト領域72を
Vcc端子に接続し、P型ウエル64のコンタクト領域
76をVss端子に接続し、ワードラインWLとビット
ラインをVcc端子に接続する。ゲート配線50はVc
c端子又はVss端子に接続して電位を固定する。
To evaluate the latch-up resistance with respect to the distances X and Y, the contact region 72 of the N-type well 62 is connected to the Vcc terminal, the contact region 76 of the P-type well 64 is connected to the Vss terminal, The line WL and the bit line are connected to the Vcc terminal. The gate wiring 50 is Vc
The potential is fixed by connecting to the c terminal or the Vss terminal.

【0019】NMOSトランジスタのソース領域76を
Vss電位に固定し、PMOSトランジスタのソース領
域70の電位をVccから高くしてソース領域70から
電流を注入してスイッチング電流を測定する。ソース領
域70から電流を注入すると、その電流はTr1→Rs
2→Rs1を通って流れ、Rs1による電圧降下が大き
くなるとトランジスタTr2がオンとなってラッチアッ
プモードとなる。ラッチアップ耐性は距離X,Yの両方
に依存するが、特にこの場合は距離Xに大きく依存する
ので、距離Yを1.4μmで固定して距離Xを変えたS
RAMメモリセルを作成して距離X対するスイッチング
電流の大きさを測定した結果を図10の左側に示す。
The source region 76 of the NMOS transistor is fixed at the potential Vss, the potential of the source region 70 of the PMOS transistor is set higher than Vcc, and a current is injected from the source region 70 to measure a switching current. When a current is injected from the source region 70, the current is Tr1 → Rs
2 → The current flows through Rs1, and when the voltage drop due to Rs1 increases, the transistor Tr2 is turned on to enter the latch-up mode. The latch-up resistance depends on both the distances X and Y. In particular, in this case, since the distance Y greatly depends on the distance X, the distance Y is fixed at 1.4 μm and the distance X is changed.
The result of measuring the magnitude of the switching current with respect to the distance X by creating a RAM memory cell is shown on the left side of FIG.

【0020】次に、PMOSトランジスタのソース領域
70をVcc電位に固定し、NMOSトランジスタのソ
ース領域74をVss電位から下げていくことによって
ソース領域74から電流を引き抜いてスイッチング電流
を測定する。このときは電流はRw1→Rw2→Tr2
を通って流れ、Rw1の電圧降下が大きくなるとTr1
がオンとなってラッチアップモードとなる。ソース領域
74から電流を引き抜くモードでは距離Yに対する依存
性が大きいので、距離Xを1.1μmで固定して距離Y
を変えた素子を作成し、スイッチング電流を測定した結
果を図10の右側に示す。
Next, the source region 70 of the PMOS transistor is fixed at the Vcc potential, and the source region 74 of the NMOS transistor is lowered from the Vss potential to draw a current from the source region 74 and measure the switching current. At this time, the current is Rw1 → Rw2 → Tr2
Flows through the transistor and when the voltage drop of Rw1 increases, Tr1
Is turned on to enter the latch-up mode. In the mode in which the current is drawn from the source region 74, the dependence on the distance Y is large, so the distance X is fixed at 1.1 μm and the distance Y
The results of measuring the switching current by preparing an element having a different value are shown on the right side of FIG.

【0021】図10の結果によれば、スイッチング電流
の最小値を例えば1mAとすれば、Xは0.5μm、Y
は0.7μmが最小値であると規定することができる。
本発明は実施例に示したツインタブ方式のCMOS型半
導体装置に限らず、Nウエル型又はPウエル型のCMO
S型半導体装置にも適用することができる。
According to the results shown in FIG. 10, if the minimum value of the switching current is, for example, 1 mA, X is 0.5 μm, and Y is 0.5 μm.
Can be defined as 0.7 μm being the minimum value.
The present invention is not limited to the twin-tub type CMOS semiconductor device shown in the embodiment, but may be an N-well type or P-well type CMOS device.
The present invention can be applied to an S-type semiconductor device.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の評価方法によれば、CMOS型
インバータ回路で直接ラッチアップ耐性をスイッチング
電流又はホールディング電流により測定することがで
き、N型拡散領域とP型拡散領域の間隔の最小値を決定
することができる。本発明をSRAMメモリセルに適用
した場合も、同様にしてセル自体のラッチアップ耐性を
スイッチング電流又はホールディング電流を測定するこ
とによってN型拡散領域とP型拡散領域の間隔の最小値
を決定することができる。
According to the evaluation method of the present invention, the latch-up resistance can be directly measured by the switching current or the holding current in the CMOS inverter circuit, and the minimum value of the interval between the N-type diffusion region and the P-type diffusion region can be measured. Can be determined. Even when the present invention is applied to an SRAM memory cell, the minimum value of the interval between the N-type diffusion region and the P-type diffusion region is determined by measuring the switching current or the holding current of the cell itself in the same manner. Can be.

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

【図1】従来のCMOS型半導体装置のラッチアップ耐
性評価用の素子を示す図であり、(A)は断面図、
(B)は平面図である。
FIG. 1 is a view showing an element for evaluating latch-up resistance of a conventional CMOS semiconductor device, wherein FIG.
(B) is a plan view.

【図2】ラッチアップ耐性を評価する方法を示したもの
であり、(A)はスイッチング電流とホールディング電
流を示す図、(B)は図1によるスイッチング電流の
X,Y依存性を示す図である。
FIGS. 2A and 2B show a method for evaluating latch-up resistance, in which FIG. 2A shows a switching current and a holding current, and FIG. 2B shows an X and Y dependency of the switching current in FIG. is there.

【図3】本発明をCMOS型インバータの評価に適用す
る場合の半導体装置の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor device when the present invention is applied to the evaluation of a CMOS inverter.

【図4】図3の実施例における寄生回路を示す回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a parasitic circuit in the embodiment of FIG.

【図5】図3の実施例によるスイッチング電流のX,Y
依存性を示す図である。
FIG. 5 shows X and Y of a switching current according to the embodiment of FIG. 3;
It is a figure which shows dependency.

【図6】CMOS型SRAMメモリセルを示す図であ
り、(A)は通常のメモリセルを示す回路図、(B)は
本発明による評価用メモリセルを示す回路図である。
6A and 6B are diagrams showing a CMOS type SRAM memory cell, in which FIG. 6A is a circuit diagram showing a normal memory cell, and FIG. 6B is a circuit diagram showing an evaluation memory cell according to the present invention.

【図7】図6(B)のメモリセルの平面図である。FIG. 7 is a plan view of the memory cell of FIG. 6B.

【図8】図7におけるA−A´線位置での断面図であ
る。
8 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG.

【図9】図7の実施例における寄生回路を示す回路図で
ある。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a parasitic circuit in the embodiment of FIG. 7;

【図10】図7の実施例におけるスイッチング電流の
X,Y依存性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing X and Y dependence of a switching current in the embodiment of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

26 ウエルの境界 30,32,70 P型拡散領域 40,42,74 N型拡散領域 X P型拡散領域からウエルの境界までの距離 Y N型拡散領域からウエルの境界までの距離 26 Well boundary 30, 32, 70 P-type diffusion region 40, 42, 74 N-type diffusion region XP Distance from P-type diffusion region to well boundary Y Distance from N-type diffusion region to well boundary

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 CMOS型インバータ回路の入力ゲート
を低電圧側電源電位、出力ゲートを高電圧側電源電位、
NMOSトランジスタのソース電極を低電圧側電源電位
とした状態で、PMOSトランジスタのソース電極から
電流を注入してスイッチング電流又はホールディング電
流を測定する工程と、 入力ゲートを高電圧側電源電位、出力ゲートを定電圧側
電源電位、PMOSトランジスタのソース電極を高電圧
側電源電位とした状態で、NMOSトランジスタのソー
ス電極から電流を引き抜いてスイッチング電流又はホー
ルディング電流を測定する工程と、を含むことを特徴と
するラッチアップ耐性評価方法。
An input gate of a CMOS inverter circuit has a low-voltage power supply potential, an output gate has a high-voltage power supply potential,
A step of measuring a switching current or a holding current by injecting a current from the source electrode of the PMOS transistor with the source electrode of the NMOS transistor being at the low voltage side power supply potential; A step of extracting a current from the source electrode of the NMOS transistor and measuring a switching current or a holding current in a state where the constant voltage side power supply potential and the source electrode of the PMOS transistor are set to the high voltage side power supply potential. Latch-up resistance evaluation method.
【請求項2】 CMOS型SRAMメモリセルのフリッ
プフロップのゲートを共通に接続し、ビットラインと相
反ビットラインを共通に接続し、ワードラインとビット
ラインに高電圧側電源電位を印加しておき、 前記ゲートを低電圧側電源電位、フリップフロップのN
MOSトランジスタのソース電極を低電圧側電源電位と
した状態でフリップフロップのPMOSトランジスタの
ソース電極から電流を注入してスイッチング電流又はホ
ールディング電流を測定する工程と、 前記ゲートを高電圧側電源電位、フリップフロップのP
MOSトランジスタのソース電極を高電圧側電源電位と
した状態でフリップフロップのNMOSトランジスタの
ソース電極から電流を引き抜いてスイッチング電流又は
ホールディング電流を測定する工程と、を含むことを特
徴とするラッチアップ耐性評価方法。
2. A CMOS type SRAM memory cell, wherein the gates of flip-flops are commonly connected, the bit line and the reciprocal bit line are commonly connected, and a high voltage side power supply potential is applied to the word line and the bit line. The gate is connected to the low-voltage side power supply potential and the flip-flop N
A step of measuring a switching current or a holding current by injecting a current from the source electrode of the PMOS transistor of the flip-flop with the source electrode of the MOS transistor being at the low power supply potential; P
A step of extracting a current from the source electrode of the NMOS transistor of the flip-flop and measuring a switching current or a holding current with the source electrode of the MOS transistor at the high voltage side power supply potential, and measuring the latch-up resistance. Method.
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