JP5994457B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態による半導体装置20の構成を示す断面図である。
図9は、第2の実施形態による半導体装置40の構成を示す断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図10(A),(B)は、第3の実施形態による半導体装置60の構成を示す、それぞれ平面図および断面図である。図10(B)の断面図は図10(A)の平面図中、線A−Aに沿った断面を示している。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図11(A)は、第4の実施形態による半導体装置80における寄生ラッチアップ回路の等価回路図、図11(B)は、前記図11(A)の寄生ラッチアップ回路を素子構造に重ねて示した断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
12(A)は、第5の実施形態による半導体装置100における寄生ラッチアップ回路の等価回路図、図12(B)は、前記図12(A)の寄生ラッチアップ回路を素子構造に重ねて示した断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(付記1)
シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された第1導電型の第1のウェルと、
前記シリコン基板に形成された第2導電型の第2のウェルと、
前記シリコン基板中、前記第1のウェルの下に形成された第2導電型の第3のウェルと、
前記第1のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第1のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第2のウェルコンタクト領域と、
前記第1のウェルおよび第3のウェルに接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第3のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルおよび前記シリコン基板に接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第4のウェルコンタクト領域と、
を含み、
前記第1のウェルには第2導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第1のMOSトランジスタが形成され、
前記第2のウェルには第1導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第2のMOSトランジスタが形成され、
前記第1のMOSトランジスタの前記ソース領域および前記第1および第4のウェルコンタクト領域には第1の電源電圧が供給され、
前記第2のトランジスタの前記ソース領域および前記第2および第3のウェルコンタクト領域には、前記第1の電源電圧よりも高い第2の電源電圧が供給され、
前記第3のウェルコンタクト領域は前記第2のウェルコンタクト領域よりも低い抵抗値を有し、前記第4のウェルコンタクト領域は前記第1のウェルコンタクト領域よりも低い抵抗値を有することを特徴とする半導体装置。
(付記2)
前記第4のウェルコンタクト領域は前記第1のウェルコンタクト領域よりも第1導電型の不純物元素の濃度が高く、前記第3のウェルコンタクト領域は前記第2のウェルコンタクト領域よりも第2導電型の不純物元素の濃度が高いことを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記3)
前記第3のウェルコンタクト領域および前記第4のウェルコンタクト領域の前記シリコン基板の前記表面における面積は、前記第1のウェルコンタクト領域および前記第2のウェルコンタクト領域の前記シリコン基板の前記表面における面積よりも大きことを特徴とする付記1または2記載の半導体装置。
(付記4)
前記第3のウェルコンタクト領域には前記第2の電源配線が、複数箇所で接続され、
前記第4のウェルコンタクト領域には前記第1の電源配線が、複数箇所で接続されることを特徴とする付記1〜3のうち、いずれか一項記載の半導体装置。
(付記5)
前記第3のウェルコンタクト領域には、素子分離領域で画成された第1基板領域が複数形成され、前記第2の電源配線は、前記複数の第1基板領域において前記第3のウェルコンタクト領域に接続され、前記第4のウェルコンタクト領域には、素子分離領域で画成された第2基板領域が複数形成され、前記第1の電源配線は、前記複数の第2基板領域に接続されることを特徴とする付記4記載の半導体装置。
(付記6)
前記第1のウェルコンタクト領域、前記第2のウェルコンタクト領域、前記第3のウェルコンタクト領域、前記第4のウェルコンタクト領域は、いずれも素子分離領域により画成され、同一の面積を有することを特徴とする付記1または2記載の半導体装置。
(付記7)
シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された第1導電型の第1のウェルと、
前記シリコン基板に形成された第2導電型の第2のウェルと、
前記シリコン基板中、前記第1のウェルの下に形成された第2導電型の第3のウェルと、
前記第1のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第1のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第2のウェルコンタクト領域と、
前記第1のウェルおよび第3のウェルに接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第3のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルおよび前記シリコン基板に接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第4のウェルコンタクト領域と、
を含み、
前記第1のウェルには第2導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第1のMOSトランジスタが形成され、
前記第2のウェルには第1導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第2のMOSトランジスタが形成され、
前記第1のMOSトランジスタの前記ソース領域および前記第1のウェルコンタクト領域には第1の電源電圧が供給され、
前記第2のトランジスタの前記ソース領域および前記第2のウェルコンタクト領域には、前記第1の電源電圧よりも高い第2の電源電圧が供給され、
前記第3のウェルコンタクト領域には前記第2の電源電圧よりも高い第3の電源電圧が供給され、
前記第4のウェルコンタクト領域には前記第1の電源電圧よりも低い第4の電源電圧が供給されることを特徴とする半導体装置。
(付記8)
シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された第1導電型の第1のウェルと、
前記シリコン基板に形成された第2導電型の第2のウェルと、
前記シリコン基板中、前記第1のウェルの下に形成された第2導電型の第3のウェルと、
前記第1のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第1のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第2のウェルコンタクト領域と、
前記第1のウェルおよび第3のウェルに接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第3のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルおよび前記シリコン基板に接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第4のウェルコンタクト領域と、
を含み、
前記第1のウェルには第2導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第1のMOSトランジスタが形成され、
前記第2のウェルには第1導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第2のMOSトランジスタが形成され、
前記第1のMOSトランジスタの前記ソース領域,前記第1のウェルコンタクト領域および前記第4のウェルコンタクト領域には第1の電源電圧が供給され、
前記第2のトランジスタの前記ソース領域および前記第2のウェルコンタクト領域には、前記第1の電源電圧よりも高い第2の電源電圧が供給され、
前記第3のウェルコンタクト領域には前記第2の電源電圧よりも高い第3の電源電圧が供給されることを特徴とする半導体装置。
(付記9)
シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された第1導電型の第1のウェルと、
前記シリコン基板に形成された第2導電型の第2のウェルと、
前記シリコン基板中、前記第1のウェルの下に形成された第2導電型の第3のウェルと、
前記第1のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第1のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第2のウェルコンタクト領域と、
前記第1のウェルおよび第3のウェルに接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第3のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルおよび前記シリコン基板に接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第4のウェルコンタクト領域と、
を含み、
前記第1のウェルには第2導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第1のMOSトランジスタが形成され、
前記第2のウェルには第1導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第2のMOSトランジスタが形成された半導体装置において、
前記第1のMOSトランジスタの前記ソース領域および前記第1のウェルコンタクト領域に第1の電源電圧を供給し、
前記第2のトランジスタの前記ソース領域および前記第2のウェルコンタクト領域に、前記第1の電源電圧よりも高い第2の電源電圧を供給し、
前記第3のウェルコンタクト領域に前記第2の電源電圧よりも高い第3の電源電圧を供給し、
前記第4のウェルコンタクト領域に前記第1の電源電圧よりも低い第4の電源電圧を供給することを特徴とする半導体装置の駆動方法。
21 p型シリコン基板
21A〜21H 基板領域
21I 素子分離領域
21PW,21PW2 p型ウェル
21PC,21PS,21PW2C p型ウェルコンタクト領域
21NW n型ウェル
21DNW 深いn型ウェル
21DNC,21NC n型ウェルコンタクト領域
21PC+,21DN+,21PS+,21NC+ 低抵抗領域
22GA,22GB ゲート絶縁膜
23GA,23GB ゲート電極
21a n+型ソース領域
21b n+型ドレイン領域
21c p+型ソース領域
21d p+型ドレイン領域
31,32 電源
R1〜R4 寄生抵抗
RP1〜RP8 レジストパターン
PNP1,PNP2,NPN1,NPN2 寄生バイポーラトランジスタ
VDD,VSS,VDD2,VSS2 電源電圧
Claims (6)
- シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された第1導電型の第1のウェルと、
前記シリコン基板に形成された第2導電型の第2のウェルと、
前記シリコン基板中、前記第1のウェルの下に形成された第2導電型の第3のウェルと、
前記第1のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第1のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルの一部に形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第2のウェルコンタクト領域と、
前記第1のウェルおよび第3のウェルに接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第2導電型の第3のウェルコンタクト領域と、
前記第2のウェルおよび前記シリコン基板に接して形成され、前記シリコン基板の表面に到達する第1導電型の第4のウェルコンタクト領域と、
を含み、
前記第1のウェルには第2導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第1のMOSトランジスタが形成され、
前記第2のウェルには第1導電型のソース領域およびドレイン領域を有する第2のMOSトランジスタが形成され、
前記第1のMOSトランジスタの前記ソース領域および前記第1および第4のウェルコンタクト領域には第1の電源電圧が供給され、
前記第2のMOSトランジスタの前記ソース領域および前記第2および第3のウェルコンタクト領域には、前記第1の電源電圧よりも高い第2の電源電圧が供給され、
前記第3のウェルコンタクト領域は前記第2のウェルコンタクト領域よりも低い抵抗値を有し、前記第4のウェルコンタクト領域は前記第1のウェルコンタクト領域よりも低い抵抗値を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記第4のウェルコンタクト領域は前記第1のウェルコンタクト領域よりも第1導電型の不純物元素の濃度が高く、前記第3のウェルコンタクト領域は前記第2のウェルコンタクト領域よりも第2導電型の不純物元素の濃度が高いことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記第3のウェルコンタクト領域および前記第4のウェルコンタクト領域の前記シリコン基板の前記表面における面積は、前記第1のウェルコンタクト領域および前記第2のウェルコンタクト領域の前記シリコン基板の前記表面における面積よりも大きことを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。
- 前記第3のウェルコンタクト領域には前記第2の電源配線が、複数箇所で接続され、
前記第4のウェルコンタクト領域には前記第1の電源配線が、複数箇所で接続されることを特徴とする請求項1〜3のうち、いずれか一項記載の半導体装置。 - 前記第3のウェルコンタクト領域には、素子分離領域で画成された第1基板領域が複数形成され、前記第2の電源配線は、前記複数の第1基板領域において前記第3のウェルコンタクト領域に接続され、前記第4のウェルコンタクト領域には、素子分離領域で画成された第2基板領域が複数形成され、前記第1の電源配線は、前記複数の第2基板領域に接続されることを特徴とする請求項4記載の半導体装置。
- 前記第1のウェルコンタクト領域、前記第2のウェルコンタクト領域、前記第3のウェルコンタクト領域、前記第4のウェルコンタクト領域は、いずれも素子分離領域により画成され、同一の面積を有することを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。
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