JPH0412627B2 - - Google Patents

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JPH0412627B2
JPH0412627B2 JP58229927A JP22992783A JPH0412627B2 JP H0412627 B2 JPH0412627 B2 JP H0412627B2 JP 58229927 A JP58229927 A JP 58229927A JP 22992783 A JP22992783 A JP 22992783A JP H0412627 B2 JPH0412627 B2 JP H0412627B2
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JP
Japan
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power supply
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gate electrode
type
mosfet
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JP58229927A
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JPS60123053A (ja
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Isao Akima
Hiroshi Tachimori
Osamu Takahashi
Hiroshi Fukuda
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L27/0921Means for preventing a bipolar, e.g. thyristor, action between the different transistor regions, e.g. Latchup prevention

Description

【発明の詳細な説明】 〔掛術分野〕 本発明は、CMOS(相捕型MOS)におけるラツ
チアツプの防止を図つた半導体装置に関するもの
である。
〔背景技術〕
省電力型の半導体装置として、単一の半導体基
板状にNチヤンネルMOSFET(NMOSFET)と
PチヤンネルMOSFET(PMOSFET)とを一体
に構成したCMOS回路装置が提案されている。
第1図A,Bは、本発明者がこれを出力段に使用
した例を示すための平面構成図と等価的な断面図
であり、N型シリコン基板1の主面上に、
PMOSFETQPを構成すると共に、このN型シリ
コン基板1に形成したP型ウエル2上に
NMOSFETQNを構成している。即ち、
PMOSFETQPはP型不純物をドープさせたソー
ス・ドレイン領域3と、平面形状をコ字形にした
ゲート電極4とを備えている。
また、NMOSFETQNはN型不純物をドープさ
せたソース・ドレイン領域5と同様に平面形状を
コ字形にしたゲート電極6とを備えている。
そして、PMOSFETQPの両側にN型不純物層
7,7を形成してこれにVDDを印加し、シリコン
基板1への給電を行なう一方、NMOSFETQN
両側にP型不純物層8,8を形成して、VSSを印
加しP型ウエル2への給電を行なつているのであ
る、 しかしながら、本発明者の検討によれば、この
構成には次の問題があることがわかつた。この構
成によれば、シリコン基板1やP型ウエル2への
給電部7,8が夫々PMOSFETQP
NMOSFETONの両側に配置されているために、
各MOSFETQP,QNの中央部付近では基板1やウ
エル2の寄生抵抗r,rにより基板電位、ウエル
電位が浮き上がり、かつ不安定なものになる。
このため、PMOSFETQPとNMOSFETQN
わたつて構成される寄生トランジスタTR1,TR2
によるサイリスタ回路のベース抵抗R1,R2が大
となり、素子出力(OUT)等から印加されるノ
イズで誘発されるサイリスタ動作、つまりラツチ
アツプ現象が生じて半導体装置の信頼性が低下さ
れ、更には、装置が破損されることがある。
特に大電流動作させる回路では著しい。
このラツチアツプ現象を防止するためには、前
記した抵抗の抵抗値を下げればよく、このために
は基板にエピタキシヤル基板のような抵抗のもの
を使用することが考えられるが、これでも十分な
ラツチアツプ防止効果を得ることは困難であり、
かつコスト高になるという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、MOS中央部における基板電
位、ウエル電位の安定を図つて寄生トランジスタ
における抵抗を低下し、これによりラツチアツプ
現象を確実に防止することができる半導体装置を
提供することにある。
また、本発明の目的は特に出力段等の大電流動
作させるCMOS回路等におけるラツチアツプを
有効に防止することができる半導体装置を提供す
ることにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面からあき
らかになるであろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば下記のとおりであ
る。
すなわち、MOSFETの中央部若しくはこれに
最も近い位置に給電部を付設し、周辺部の給電部
と同一の給電信号をこの給電部に印加し得るよう
に構成することにより、MOSFET中央部ないし
全体の基板、ウエル電位の安定化を図り、これに
より寄生サイリスタの抵抗を低減してラツチアツ
プの防止を達成するものである。
〔実施例〕
第2図A,Bは、本発明の一実施例を示してお
り、同図は平面図、BはAのBB線に沿う断面図
である。図示のように、N型シリコン基板10の
一部にはP型不純物をドープさせたP型ウエル1
1を形成し、前記シリコン基板10の主面上に
PMOSFETQ′Pを構成すると共にこのP型ウエル
11上にNMOSFETQ′Nを構成し、これら
PMOSFETQ′PとNMOSFETQ′NとでCMOS回路
を構成している。
前記PMOSFETQ′PはP型不純物をドープさせ
たソース・ドレイン領域12と、ゲート絶縁膜1
3上にコ字状の平面形状に形成した多結晶シリコ
ン層からなるゲート電極14とで構成する一方、
前記ソース・ドレイン領域12の両側位置および
前記ゲート電極14の両端に挾まれるP+型ソー
ス・ドレイン領域12の中間位置に夫々N型不純
物を高濃度にドープさせたN+型給電部15,1
6,17を形成している。図中18a〜18eは
前記ソース・ドレイン領域12ないし給電部1
5,16,17にコンタクトホールを通して接続
を図つた電極である。また、19はゲート電極1
4の配線である。
一方、前記NMOSFETQ′NはP型ウエル11の
主面にN型不純物をドープさせたN+型ソース・
ドレイン領域20と、この上のゲート酸化膜21
上にコ字状の平面形状に形成したゲート電極22
とで構成する一方、このソース・ドレイン領域2
0の両側位置およびゲート電極22の両端に挾ま
れるソース・ドレイン領域20の中間位置に夫々
P型不純物を高濃度にドープさせたP+型給電部
23,24,25を形成している。26a〜26
eはソース・ドレイン領域20ないし給電部2
3,24,25にコンタクトホールを通して接続
を図つた電極、27はゲート電極22の配線であ
る。
しかる上で、前記各ゲート電極14,22を入
力端子(IN)に接続し、ソース・ドレイン領域
12,20の各電極18b,18d,26b,2
6cを出力端子(OUT)に接続する一方で、給
電部15,16,17に接続される電極18a,
18c,18e、に基板電位としての電源電位
VDDを合一に供給し、また給電部23,24,2
5に接続される電極26a,26c,26eには
ウエル電位としての接地電位VSSを合一に供給し
た構成としている。これにより、本例では
CMOSインバータが構成されることになる。
以上の構成によれば、第3図に第2図Bの等価
図で示すように、PMOSFETQ′Pおよび
NMOSFETQ′Nでは、基板やウエウへの給電を従
来のように両側部で行なうのみでなく、両側はも
とより給電部16,24によつて中央部において
も給電を行なつている。このためPMOSFETQ′P
やNMOSFETQ′Nの中央部における基板電位やウ
エル電位の浮き上がりが防止され各MOSの全域
にわたる基板電位やウエル電位が夫々VDD,VSS
の電位に安定化される。この結果第3図に示すよ
うに発生される寄生トランジスタTR′1,TR′2
各ベースに生じる抵抗R1,R2に新たに中央部に
おける給電部16,24の抵抗R′1,R′2が並列接
続された状態となり、実質的なベース抵抗を低減
する。これにより出力端子から印加されるノイズ
で誘発される寄生トランジスタTR′1,TR′2によ
るサイイスタ動作を起こり難くし、ラツチアツプ
現象の発生を有効に防止することができる。
なお、中央部の給電部16,24は第4図に示
すように両端の給電部15,17や23,24と
一体に周囲を囲むように形成し、電極の省略化を
図つてもよい。また、中央部に給電部を配設する
ことが困難であつても可及的に中央部に近い位置
に設けるようにすればよい。
〔効果〕
(1) CMOS回路を構成するPMOSFETと
NMOSFETにおける基板やウエルの電位を、
各MOSFETの周辺部のみでなく中央部若しく
はその近傍にも供給可能とし、かつ夫々には
夫々同一の給電(電位信号)を行なつているの
で、各MOSの全域における基板やウエルの電
位の安定化を向上できる。
(2) 基板やウエルの電位の安定化を図ることによ
り、寄生トランジスタのベース抵抗の実効値を
低減することができ、これにより出力端子等か
ら印加されるノイズで誘発される寄生トランジ
スタによるサイリスタ動作を起こり難くし、ラ
ツチアツプ現象の発生を防止する。
(3) PMOSFETやNMOSFETの各全域における
基板やウエルの電位の安定化を達成できるので
特に大電流動作させるCMOS回路におけるラ
ツチアツプ現象の防止に極めて有効となる。
以上、本発明者によつてなされた発明を実施例
に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。たとえば、P型シリコン基板上にN型ウエ
ルを形成し、これらの基板とウエル上に夫々
NMOSFET、PMOSFETを構成したCMOS回
路、或いは単一基板上にP型ウエルとN型ウエル
を形成してNMOSFETとPMOSFETを構成した
CMOS回路においても同様に実施できる。更に、
ゲート電極を3本以上のくし形に構成したものに
おいても、各ゲート電極間に夫々給電部を配設す
れば同様の効果が得られる。また、中央部への給
電部の配置が困難な場合にも、最も中央部に近い
位値に給電部を設けるようにすればよい。
なお、CMOS回路は前述のインバータ回路に
限られるものではなく、NANDあるはNRな
ど他の回路構成であつてもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によつてなさ
れた発明をその背景となつた利用分野である単位
CMOS回路に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなくCMOS RAMや
その他のCMOS製品全般、特に高速動作型の
CMOS製品に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図A,Bは従来のCMOS回路を有する半
導体装置の平面図と等価的な断面図、第2図A,
Bは本発明の一実施例の半導体装置の平面図とそ
BB線断面図、第3図は第2図Bの等価的な断面
図、第4図は変形例の平面図である。 10……シリコン基板、11……P型ウエル、
12……ソース・ドレイン領域、14……ゲート
電極、15,16,17……給電部、18a〜1
8e……電極、20……ソース・ドレイン領域、
22……ゲート電極、23,24,25……給電
部、26a〜26e……電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 PチヤンネルMOSFETとNチヤンネル
    MOSFETとを半導体基板ないしウエル領域上に
    形成してCMOS回路を構成してなる半導体装置
    において、ゲート電極の平面形状をコの字状と
    し、該コの字により囲まれる領域にソース又はド
    レイン領域を形成し、前記ゲート電極を挟んで前
    記ソース又はドレイン領域に対向する複数のドレ
    イン又はソース領域を形成して前記Pチヤンネル
    MOSFETとNチヤンネルMOSFETを構成し、
    かつ前記コの字状のゲート電極により囲まれる領
    域のソース又はドレイン領域を二つに分離しこれ
    ら分離されたソース又はドレイン領域の間に前記
    半導体基板及びウエル領域への給電部を設け、さ
    らに前記PチヤンネルMOSFETとNチヤンネル
    MOSFETそれぞれを挟む箇所にも前記半導体基
    板及びウエル領域への給電部を設け、前記各給電
    部には同一の給電信号を印加し得るように構成し
    たことを特徴とする半導体装置。 2 前記半導体基板はN型で、前記ウエル領域は
    P型であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体装置。
JP58229927A 1983-12-07 1983-12-07 半導体装置 Granted JPS60123053A (ja)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2792628B2 (ja) * 1987-04-03 1998-09-03 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド 半導体装置
EP0357410B1 (en) * 1988-09-01 1993-11-03 Fujitsu Limited Semiconductor integrated circuit device
US5055903A (en) * 1989-06-22 1991-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Circuit for reducing the latch-up sensitivity of a cmos circuit
JP2833291B2 (ja) * 1991-10-09 1998-12-09 日本電気株式会社 Cmos型半導体集積回路装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117086A (en) * 1976-03-29 1977-10-01 Sharp Corp Semiconductor device for touch type switch
JPS5357775A (en) * 1976-11-04 1978-05-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor ingegrated circuit device
JPS5422780A (en) * 1977-07-22 1979-02-20 Hitachi Ltd Complementary misic

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117086A (en) * 1976-03-29 1977-10-01 Sharp Corp Semiconductor device for touch type switch
JPS5357775A (en) * 1976-11-04 1978-05-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor ingegrated circuit device
JPS5422780A (en) * 1977-07-22 1979-02-20 Hitachi Ltd Complementary misic

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