JPH05243494A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH05243494A
JPH05243494A JP4492492A JP4492492A JPH05243494A JP H05243494 A JPH05243494 A JP H05243494A JP 4492492 A JP4492492 A JP 4492492A JP 4492492 A JP4492492 A JP 4492492A JP H05243494 A JPH05243494 A JP H05243494A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guard ring
well
input
impurity layer
deeper
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
Application number
JP4492492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Akiba
隆雄 秋葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP4492492A priority Critical patent/JPH05243494A/en
Publication of JPH05243494A publication Critical patent/JPH05243494A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To absorb carriers by a guard ring which carrier is generated by noise entering from an input terminal, by forming the guard ring of an impurity layer to a depth deeper than or equal to a well formed on the surface of a semiconductor substrate. CONSTITUTION:An input circuit consists of an input protecting circuit and a guard ring. The input protecting circuit consists of metal 8 turning to an electrode part and N<+>4 which serves as a resistor and a protective diode. The guard ring consists of the following which surround the input protecting circuits; an N well 1, an N<+> guard ring 2, and an N-type guard ring 3 which is formed to be deeper than the N well 1 and composed of an impurity layer of the same type as the well 1 and the N<+> guard ring 2. Since the N-type guard ring 3 of an impurity layer deeper than the N well 1 is formed and electrically connected with a positive power supply side, the greater part of carrier generated by noise entering from a power supply part is absorbed by the guard ring, and discharged through the positive power supply side.

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、ICのラッチアップの
耐性を向上することのできる入力及び出力回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input and output circuit capable of improving the latch-up resistance of an IC.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、入力、出力端子から入ったノイズ
で発生した半導体基板内を移動するキャリアを吸収する
ために、入力回路や出力回路を取り囲むように半導体基
板表面に不純物層(以下、ガードリングという)が形成
されている。このガードリングは、図3に示すように入
力回路の場合、保護ダイオード等の保護回路を、また出
力回路ならば出力バッファ用のトランジスタを、半導体
装置のウエルまたはソース/ドレインを形成する時に同
時に形成される浅い拡散層1または2を用いていた。図
1は本発明の入力回路のパターン図であるが、N型ガー
ドリング3を抜いたものが従来のガードリングであっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, an impurity layer (hereinafter referred to as a guard layer) is formed on the surface of a semiconductor substrate so as to surround an input circuit and an output circuit in order to absorb a carrier moving in the semiconductor substrate generated by noise entering from input and output terminals. Ring) is formed. As shown in FIG. 3, this guard ring is formed at the same time when forming a protection circuit such as a protection diode in the case of an input circuit, and a transistor for an output buffer in the case of an output circuit when forming a well or a source / drain of a semiconductor device. The shallow diffusion layer 1 or 2 is used. FIG. 1 is a pattern diagram of the input circuit of the present invention, but the one without the N-type guard ring 3 is the conventional guard ring.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置においてはウエルやソース/ドレイン用の不純物層
を形成する時に同時に形成される不純物層をガードリン
グ層として用いるためガードリング層は浅く形成されて
いるので入力、出力端子よりノイズが入った時に表面を
移動するキャリアはガードリングに吸収されるが、深い
ところを移動するキャリアはガードリングに吸収されず
に内部まで到達してしまい、それが回路の誤動作、ある
いは素子の破壊の原因となるラッチアップのトリガーと
なってしまうという課題があった。
However, in the conventional semiconductor device, since the impurity layer formed at the same time when the impurity layers for the well and the source / drain are formed is used as the guard ring layer, the guard ring layer is formed shallowly. Therefore, carriers that move on the surface when noise enters from the input and output terminals are absorbed by the guard ring, but carriers that move deep inside reach the inside without being absorbed by the guard ring. There is a problem that it triggers latch-up that causes malfunction of the circuit or destruction of the element.

【0004】そこで、この発明の目的は従来のこのよう
な課題を解決するため、深い所を移動するキャリアを吸
収できる深いガードリングをウエルやソース/ドレイン
を形成する時に形成されるガードリング層の他に設ける
ことである。
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems by forming a deep guard ring capable of absorbing carriers moving deep in a well or a guard ring layer formed when forming a source / drain. The other is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明はウエルとソース/ドレインを形成する時に
同時に形成される浅い不純物層の他の深いガードリング
を形成することにより、IC内部に到達するキャリアを
少なくすることが図られるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms another deep guard ring of a shallow impurity layer which is formed at the same time when forming a well and a source / drain. It has been designed to reduce the number of carriers that reach.

【0006】[0006]

【作用】上記のように形成されたガードリングにおいて
は、入力、出力端子から入ったノイズで発生した浅いと
ころや深いところを移動しているキャリアは、ガードリ
ングが深くまで形成されているため、そのガードリング
にほとんどが吸収されてしまい内部に到達しないので、
ラッチアップをひきおこすトリガー電流が発生しないこ
とになる。
In the guard ring formed as described above, carriers moving in a shallow or deep place generated by noise that has entered from the input and output terminals are deeply formed in the guard ring. Most of it is absorbed by the guard ring and does not reach the inside,
The trigger current that causes latch-up will not be generated.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図1は、公知の入力保護回路と本発明のガー
ドリングからなる入力回路のパターン図である。この入
力回路は、電極部となるMETAL8と抵抗と保護ダイ
オードの役目をするN+ 4から形成される入力保護回路
とその回りを囲うNウエル1、N+ ガードリング2とN
ウエル1より深く、かつ、ウエル1やN+ ガードリング
2と同じ型の不純物層で作られたN型ガードリング3で
形成されているガードリングとで構成されている。Nウ
エル1は半導体装置のウエルを形成する時と同時に、ま
たN+ ガードリング2はソース/ドレインを形成する時
と同時に形成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a pattern diagram of an input circuit including a known input protection circuit and a guard ring of the present invention. This input circuit includes an input protection circuit formed of METAL 8 serving as an electrode part, a resistance and N + 4 which functions as a protection diode, and an N well 1, N + guard ring 2 and N surrounding the input protection circuit.
The guard ring is deeper than the well 1 and is formed of an N-type guard ring 3 made of the same type of impurity layer as the well 1 and the N + guard ring 2. The N well 1 is formed at the same time as forming the well of the semiconductor device, and the N + guard ring 2 is formed at the same time as forming the source / drain.

【0008】図2は図1のA−A' 部の断面図を示して
いる。ガードリング部の断面において、一番浅いN+
ードリング2とNウエル1があるが、本発明はさらにN
ウエル1よりも深い不純物層のN型ガードリング3を形
成する。このガードリング3はVcc側(正の電源側)に
電気的に接続されているので、電極部から入ったノイズ
で発生したキャリアのほとんどがガードリングに吸収さ
れたあと、このVcc側を通して放出される。このN型ガ
ードリング3の製造方法として、Nウエル1をイオン注
入法を用いてN型の不純物(例えばPhos,As)を
注入した直後に、それよりも高い加速エネルギーで同一
タイプの不純物を注入する。その後、通常行うウエルの
不純物拡散工程の熱処理することにより、Nウエル1よ
りも深いN型ガードリング3を設けることができる。上
記の方法はイオン注入の加速エネルギーに差をつけるこ
とによりNウエル1とN型ガードリング3の深さのコン
トロールをしたが、同じタイプの不純物でも拡散係数の
違う不純物で深さに差をつけることも可能である。ま
た、Nウエル1の形成のためのイオン注入のあとの他に
ソース/ドレイン形成のためのイオン注入のあとに非常
に高い加速エネルギー(例えば500keV以上)でイ
オン注入することにより高い温度の熱処理を行わなくて
もNウエル1よりも深い拡散層が得られる。このN型ガ
ードリング3の深さはガードリング3を形成時のイオン
注入の加速エネルギーを変えることにより最適な値にコ
ントロールすることができる。
FIG. 2 shows a sectional view of the AA 'portion in FIG. In the cross section of the guard ring portion, there is the shallowest N + guard ring 2 and N well 1.
An N-type guard ring 3 having an impurity layer deeper than the well 1 is formed. Since this guard ring 3 is electrically connected to the V cc side (positive power source side), most of the carriers generated by the noise that has entered from the electrode part are absorbed by the guard ring and then passed through this V cc side. Is released. As a method of manufacturing the N-type guard ring 3, immediately after the N-type impurity (for example, Phos, As) is implanted into the N well 1 by using the ion implantation method, the same type of impurity is implanted with a higher acceleration energy than that. To do. After that, the N-type guard ring 3 that is deeper than the N well 1 can be provided by performing heat treatment in the impurity diffusion step of the well that is normally performed. In the above method, the depths of the N well 1 and the N type guard ring 3 are controlled by making a difference in the acceleration energy of the ion implantation, but the depths are made different by the impurities of the same type but different diffusion coefficients. It is also possible. In addition to the ion implantation for forming the N well 1, the ion implantation for forming the source / drain is followed by ion implantation with a very high acceleration energy (for example, 500 keV or more) to perform heat treatment at a high temperature. Even if not performed, a diffusion layer deeper than the N well 1 can be obtained. The depth of the N-type guard ring 3 can be controlled to an optimum value by changing the acceleration energy of ion implantation when the guard ring 3 is formed.

【0009】以上のようにガードリングとしてNウエル
1よりも深い不純物層を設けることにより、電極部から
入ったノイズで発生したキャリアのほとんどを吸収する
ことができる。
As described above, by providing the impurity layer deeper than the N well 1 as the guard ring, most of the carriers generated by the noise entering from the electrode portion can be absorbed.

【0010】[0010]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように、従来
のガードリングに使われている不純物層より更に深い不
純物層を設けることにより、入力(出力)端子から入っ
たノイズで発生したキャリアが半導体基板の浅い部分や
深い部分を移動してもガードリングに吸収することがで
き、IC内部にラッチアップのトリガーとなるキャリア
の到達をなくし、ラッチアップを防ぐことができる効果
がある。また、ガードリングの不純物層のみの深さを深
くし、ウエルやソース/ドレインの深さは変更しないで
すむため、ICの微細化に影響をおよぼさずにキャリア
の吸収効率の良いガードリングを得られる効果もある。
As described above, according to the present invention, by providing an impurity layer deeper than the impurity layer used in the conventional guard ring, carriers generated by noise entering from the input (output) terminal can be prevented. Even if the semiconductor substrate is moved to a shallow portion or a deep portion, it can be absorbed by the guard ring, and it is possible to prevent the arrival of carriers that trigger the latch-up inside the IC and prevent the latch-up. In addition, since the depth of only the impurity layer of the guard ring does not need to be changed and the depth of the well and the source / drain need not be changed, the guard ring with good carrier absorption efficiency does not affect the miniaturization of the IC. There is also an effect that can be obtained.

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

【図1】本発明のガードリング付入力回路のパターン図
である。
FIG. 1 is a pattern diagram of an input circuit with a guard ring according to the present invention.

【図2】本発明のガードリング部の図1のA−A' 線に
沿った断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the guard ring portion of the present invention taken along the line AA ′ in FIG.

【図3】従来のガードリング部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional guard ring portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Nウエル 2 N+ ガードリング 3 N型ガードリング 4 N+ 5 Poly Si 6 P+ 7 コンタクト 8 METAL 9 半導体基板1 N well 2 N + guard ring 3 N type guard ring 4 N + 5 Poly Si 6 P + 7 contact 8 METAL 9 semiconductor substrate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部回路と信号の伝達を行うために使わ
れるICの入力回路または出力回路を取り囲むように半
導体基板表面に形成される不純物層いわゆるガードリン
グを有する回路において、前記不純物層のガードリング
は素子形成時に半導体基板表面に形成されるウエル以上
の深さで形成されていることを特徴とする半導体装置。
1. A circuit having an impurity layer, a so-called guard ring, formed on a surface of a semiconductor substrate so as to surround an input circuit or an output circuit of an IC used for transmitting a signal to an external circuit, wherein the guard of the impurity layer is provided. A semiconductor device characterized in that the ring is formed to a depth greater than that of a well formed on the surface of a semiconductor substrate during element formation.
JP4492492A 1992-03-02 1992-03-02 Semiconductor device Pending JPH05243494A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4492492A JPH05243494A (en) 1992-03-02 1992-03-02 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4492492A JPH05243494A (en) 1992-03-02 1992-03-02 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05243494A true JPH05243494A (en) 1993-09-21

Family

ID=12705023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4492492A Pending JPH05243494A (en) 1992-03-02 1992-03-02 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05243494A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019345A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Denso Corp Semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019345A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Denso Corp Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3197681A (en) Semiconductor devices with heavily doped region to prevent surface inversion
EP0189914A2 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same
JPS62174966A (en) Manufacture of semiconductor device
CA1204524A (en) Semiconductor device having a protection circuit
EP0067206A4 (en) Method for fabricating complementary semiconductor devices.
US4730208A (en) Semiconductor device
US4416050A (en) Method of fabrication of dielectrically isolated CMOS devices
US4742015A (en) Method for producing a protective arrangement for a field-effect transistor
JPH05243494A (en) Semiconductor device
US4553315A (en) N Contact compensation technique
JPH10284753A (en) Semiconductor device and manufacture therefor
US5122855A (en) Semiconductor device with latch-up prevention structure
US6207996B1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US4657602A (en) Integrated complementary transistor circuit at an intermediate stage of manufacturing
JPS5885560A (en) Method of forming integrated circuit
KR100372072B1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH06132489A (en) Mos transistor, integrated circuit employing same, and manufacture of mos transistor
JPH0729974A (en) Semiconductor device
JPS56147446A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH06232360A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH09232566A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3122435B2 (en) Semiconductor device
JPH06252338A (en) Semiconductor device and manufacture of semiconductor device
JP2676769B2 (en) Semiconductor device
JPH11214709A (en) Surge protecting device and its manufacture