JPH08162539A - データ出力バッファ - Google Patents
データ出力バッファInfo
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- JPH08162539A JPH08162539A JP7143042A JP14304295A JPH08162539A JP H08162539 A JPH08162539 A JP H08162539A JP 7143042 A JP7143042 A JP 7143042A JP 14304295 A JP14304295 A JP 14304295A JP H08162539 A JPH08162539 A JP H08162539A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 241001024304 Mino Species 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices 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
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
- H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はNMOSトランジスタのドレーンから注入
された少数キャリヤがPMOSトランジスタのＮ+ ピックア
ップ領域へ移動することを遮断してラッチアップの発生
を防止することにその目的がある。 【構成】本発明は、Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルの間のシ
リコン基板にＮ−ウェルガードリングを形成しつつ、前
記Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルから所定の距離が離隔され
るように形成する。
された少数キャリヤがPMOSトランジスタのＮ+ ピックア
ップ領域へ移動することを遮断してラッチアップの発生
を防止することにその目的がある。 【構成】本発明は、Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルの間のシ
リコン基板にＮ−ウェルガードリングを形成しつつ、前
記Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルから所定の距離が離隔され
るように形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データ出力バッファ
（Data Output Buffer) に関し、特にNMOSトランジスタ
のドレーン(Drain) から注入された少数キャリア（Mino
rity Carrier)がＮ−ウェル（Well) に形成されたPMOS
トランジスタのＮ+ ピックアップ（Pickup) 領域へ移動
することを遮断して、ラッチアップ(Latch-Up)の発生が
防止できるようにしたデータ出力バッファに関する。
（Data Output Buffer) に関し、特にNMOSトランジスタ
のドレーン(Drain) から注入された少数キャリア（Mino
rity Carrier)がＮ−ウェル（Well) に形成されたPMOS
トランジスタのＮ+ ピックアップ（Pickup) 領域へ移動
することを遮断して、ラッチアップ(Latch-Up)の発生が
防止できるようにしたデータ出力バッファに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にCMOSトランジスタを用いたデータ
出力バッファの動作の時、NMOSトランジスタのドレーン
から注入された少数キャリヤはPMOSトランジスタが形成
されているＮ−ウェルにバイアス（Bias) 電圧を供給す
るためのＮ+ ピックアップ領域へ移動するようになる。
このようにＮ−ウェルのＮ+ ピックアップ領域へ到達す
る少数キャリヤの数が増加すれば、寄生（Parasitic)し
存在するバイポーラトランジスタ(Bipolar Transistor)
がターンオン(Turn on) されてラッチアップが発生す
る。
出力バッファの動作の時、NMOSトランジスタのドレーン
から注入された少数キャリヤはPMOSトランジスタが形成
されているＮ−ウェルにバイアス（Bias) 電圧を供給す
るためのＮ+ ピックアップ領域へ移動するようになる。
このようにＮ−ウェルのＮ+ ピックアップ領域へ到達す
る少数キャリヤの数が増加すれば、寄生（Parasitic)し
存在するバイポーラトランジスタ(Bipolar Transistor)
がターンオン(Turn on) されてラッチアップが発生す
る。
【０００３】さて、従来のCMOSトランジスタから構成さ
れるデータ出力バッファを図１及び図２を参照して説明
すれば下記の通りである。図１は従来の技術によるデー
タ出力バッファのレイアウト図であり、図２は図１のＸ
−Ｘ′線に沿って切断した切断面図である。
れるデータ出力バッファを図１及び図２を参照して説明
すれば下記の通りである。図１は従来の技術によるデー
タ出力バッファのレイアウト図であり、図２は図１のＸ
−Ｘ′線に沿って切断した切断面図である。
【０００４】Ｐ型基板に一定の間隙が離隔されるように
Ｐ−ウェル２及びＮ−ウェル３が夫々形成される。前記
Ｐ−ウェル２にはNMOSトランジスタが形成され、前記Ｎ
−ウェル３にはPMOSトランジスタが形成される。前記Ｐ
−ウェル２の周辺には前記Ｎ−ウェルガードリング４Ａ
が形成され、前記Ｎ−ウェル３の周辺には第２Ｎ−ウェ
ルガードリング４Ｂが形成される。
Ｐ−ウェル２及びＮ−ウェル３が夫々形成される。前記
Ｐ−ウェル２にはNMOSトランジスタが形成され、前記Ｎ
−ウェル３にはPMOSトランジスタが形成される。前記Ｐ
−ウェル２の周辺には前記Ｎ−ウェルガードリング４Ａ
が形成され、前記Ｎ−ウェル３の周辺には第２Ｎ−ウェ
ルガードリング４Ｂが形成される。
【０００５】前記NMOSトランジスタはゲート電極21とソ
ース及びドレーン電極と接続される第１及び第２Ｎ+ 領
域22及び23から構成される。前記第１Ｎ+ 領域22は接地
電源（Ｖss）に接続され、前記第２Ｎ+ 領域23はデータ
出力パッド５の所定部分に接続される。
ース及びドレーン電極と接続される第１及び第２Ｎ+ 領
域22及び23から構成される。前記第１Ｎ+ 領域22は接地
電源（Ｖss）に接続され、前記第２Ｎ+ 領域23はデータ
出力パッド５の所定部分に接続される。
【０００６】前記PMOSトランジスタはゲート電極31とソ
ース及びドレーン電極と接続される第１及び第２Ｐ+ 領
域32及び33から構成される。前記第２Ｐ+ 領域33に近接
されるように第１Ｎ+ ピックアップ領域34が形成される
ものの、前記第１Ｎ+ ピックアップ領域34は前記Ｎ−ウ
ェル３にＶccバイアス電圧を供給するために形成する。
ース及びドレーン電極と接続される第１及び第２Ｐ+ 領
域32及び33から構成される。前記第２Ｐ+ 領域33に近接
されるように第１Ｎ+ ピックアップ領域34が形成される
ものの、前記第１Ｎ+ ピックアップ領域34は前記Ｎ−ウ
ェル３にＶccバイアス電圧を供給するために形成する。
【０００７】前記第１Ｐ+ 領域32はデータ入出力パッド
５の所定の部分に連結され、前記第２Ｐ+ 領域33と第１
Ｎ+ ピックアップ領域34にはＶcc電源が供給される。前
記第１及び第２Ｎ−ウェルガードリング４Ａ及び４Ｂの
各々にはＶcc電源を供給するための第２及び第３Ｎ+ ピ
ックアップ領域41Ａ及び41Ｂが形成され、前記第２及び
第３Ｎ+ ピックアップ領域41Ａ及び41Ｂの各々にはＶcc
電源が供給される。図面で説明されていない符号６は絶
縁膜であり、符号７は金属配線である。
５の所定の部分に連結され、前記第２Ｐ+ 領域33と第１
Ｎ+ ピックアップ領域34にはＶcc電源が供給される。前
記第１及び第２Ｎ−ウェルガードリング４Ａ及び４Ｂの
各々にはＶcc電源を供給するための第２及び第３Ｎ+ ピ
ックアップ領域41Ａ及び41Ｂが形成され、前記第２及び
第３Ｎ+ ピックアップ領域41Ａ及び41Ｂの各々にはＶcc
電源が供給される。図面で説明されていない符号６は絶
縁膜であり、符号７は金属配線である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記した構成を有する
データ出力バッファの動作の時、NMOSトランジスタのド
レーン、即ち第２Ｎ+ 領域23から注入された少数キャリ
ヤはＮ−ウェル３の第１Ｎ+ ピックアップ領域34へ移動
され、このような少数キャリヤの一部は第１及び第２Ｎ
−ウェルガードリング４Ａ及び４Ｂによって遮断されて
しまう。
データ出力バッファの動作の時、NMOSトランジスタのド
レーン、即ち第２Ｎ+ 領域23から注入された少数キャリ
ヤはＮ−ウェル３の第１Ｎ+ ピックアップ領域34へ移動
され、このような少数キャリヤの一部は第１及び第２Ｎ
−ウェルガードリング４Ａ及び４Ｂによって遮断されて
しまう。
【０００９】しかしながら、図２に示されているよう
に、第２Ｎ+ 領域23から注入された少数キャリヤが第１
及び第２Ｎ−ウェルガードリング４Ａ及び４Ｂによって
完全に遮断されず、PMOSトランジスタが形成されたＮ−
ウェル３にバイアス電圧を供給するための第１Ｎ+ ピッ
クアップ領域34へ移動するようになると、寄生で存在す
るバイポーラトランジスタがターンオンされてラッチア
ップが発生し、これによって素子の信頼度が低下する。
に、第２Ｎ+ 領域23から注入された少数キャリヤが第１
及び第２Ｎ−ウェルガードリング４Ａ及び４Ｂによって
完全に遮断されず、PMOSトランジスタが形成されたＮ−
ウェル３にバイアス電圧を供給するための第１Ｎ+ ピッ
クアップ領域34へ移動するようになると、寄生で存在す
るバイポーラトランジスタがターンオンされてラッチア
ップが発生し、これによって素子の信頼度が低下する。
【００１０】従って、本発明は、少数キャリヤがNMOSト
ランジスタからPMOSトランジスタのＮ−ウェルへバイア
ス電圧を供給するためのＮ+ ピックアップ領域へ移動す
ることを効果的に防止して、ラッチアップの発生を防止
することによって、素子の信頼度を向上させることがで
きるようにしたデータ出力バッファを提供することにそ
の目的がある。
ランジスタからPMOSトランジスタのＮ−ウェルへバイア
ス電圧を供給するためのＮ+ ピックアップ領域へ移動す
ることを効果的に防止して、ラッチアップの発生を防止
することによって、素子の信頼度を向上させることがで
きるようにしたデータ出力バッファを提供することにそ
の目的がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明によるデータ出力バッファは、少数キャ
リヤの移動を遮断するためのＮ−ウェルガードリングが
Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルの間の基板に広く形成される
ようにすることを特徴とする。
るための本発明によるデータ出力バッファは、少数キャ
リヤの移動を遮断するためのＮ−ウェルガードリングが
Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルの間の基板に広く形成される
ようにすることを特徴とする。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を添付された図面を参照として
詳細に説明する。図３は、本発明によるデータ出力バッ
ファのレイアウト図であって、図４は図３のＸ−Ｘ′線
に沿って切断した切断面図である。基本的な構成は前述
した従来のデータ出力バッファと共に一つの端子が接地
電源（Ｖss）に接続され、他の一つの端子がデータ入出
力パッドの所定の部分に連結されるNMOSトランジスタ、
一つの端子がＶcc電源に連結され、他の一つの端子が前
記データ入出力パッドの所定の部分に接続されるPMOSト
ランジスタ、そして前記NMOSトランジスタとPMOSトラン
ジスタの間で形成され、少数キャリヤの移動を遮断する
ためのＮ−ウェルガードリング（Ｎ−ウェルガード領
域）から構成される。
詳細に説明する。図３は、本発明によるデータ出力バッ
ファのレイアウト図であって、図４は図３のＸ−Ｘ′線
に沿って切断した切断面図である。基本的な構成は前述
した従来のデータ出力バッファと共に一つの端子が接地
電源（Ｖss）に接続され、他の一つの端子がデータ入出
力パッドの所定の部分に連結されるNMOSトランジスタ、
一つの端子がＶcc電源に連結され、他の一つの端子が前
記データ入出力パッドの所定の部分に接続されるPMOSト
ランジスタ、そして前記NMOSトランジスタとPMOSトラン
ジスタの間で形成され、少数キャリヤの移動を遮断する
ためのＮ−ウェルガードリング（Ｎ−ウェルガード領
域）から構成される。
【００１３】本発明のデータ出力バッファにおいて重要
な部分は少数キャリヤの移動を遮断するためのＮ−ウェ
ルガドリングである。よって、これを中心として詳細に
説明し、その他の構成部分に対しては、前述した図１及
び図２を準用することにする。
な部分は少数キャリヤの移動を遮断するためのＮ−ウェ
ルガドリングである。よって、これを中心として詳細に
説明し、その他の構成部分に対しては、前述した図１及
び図２を準用することにする。
【００１４】図３及び図４に示された通り、本発明によ
るデータ出力バッファにおいて、Ｎ−ウェルガードリン
グ４はＰ−ウェル２及びＮ−ウェル３の間で形成されつ
つ、前記Ｎ−ウェル２及びＰ−ウェル３から所定の距離
が離隔されて形成されるように、その領域を拡張した構
造である。
るデータ出力バッファにおいて、Ｎ−ウェルガードリン
グ４はＰ−ウェル２及びＮ−ウェル３の間で形成されつ
つ、前記Ｎ−ウェル２及びＰ−ウェル３から所定の距離
が離隔されて形成されるように、その領域を拡張した構
造である。
【００１５】即ち、前記Ｎ−ウェルガードリング４は図
１及び図２に示された従来の第１及び第２Ｎ−ウェルガ
ードリング４Ａ及び４Ｂと共に別々に分離された構造で
はなく、広く拡張されて一体化された構造である。よっ
て、第２Ｎ+ 領域23から注入された少数キャリヤがPMOS
トランジスタの第１Ｎ+ ピックアップ領域34へ移動する
ことが、前記Ｎ−ウェルガードリング４によって完全に
遮断されて、ラッチアップの発生が防止される。
１及び図２に示された従来の第１及び第２Ｎ−ウェルガ
ードリング４Ａ及び４Ｂと共に別々に分離された構造で
はなく、広く拡張されて一体化された構造である。よっ
て、第２Ｎ+ 領域23から注入された少数キャリヤがPMOS
トランジスタの第１Ｎ+ ピックアップ領域34へ移動する
ことが、前記Ｎ−ウェルガードリング４によって完全に
遮断されて、ラッチアップの発生が防止される。
【００１６】また、従来には第１及び第２Ｎ−ウェルガ
ードリング４Ａ及び４Ｂの各々にＶcc電源を供給しても
らうための第２及び第３Ｎ+ ピックアップ領域41Ａ及び
41Ｂを各々形成したものの、本発明ではＮ−ウェルガー
ドリング４を一つで構成し、Ｖcc電源を供給してもらう
ためのＮ+ ピックアップ領域41を前記Ｎ+ ウェルガード
リング４内の縁部に沿って形成する。
ードリング４Ａ及び４Ｂの各々にＶcc電源を供給しても
らうための第２及び第３Ｎ+ ピックアップ領域41Ａ及び
41Ｂを各々形成したものの、本発明ではＮ−ウェルガー
ドリング４を一つで構成し、Ｖcc電源を供給してもらう
ためのＮ+ ピックアップ領域41を前記Ｎ+ ウェルガード
リング４内の縁部に沿って形成する。
【００１７】
【発明の効果】前述のように、本発明によれば、Ｎ−ウ
ェルガードリングをＰ−ウェル及びＮ−ウェルの間に広
く形成しつつ、前記Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルから所定
の距離が離隔されるように形成することによって、NMOS
トランジスタのドレーンから注入された少数キャリヤが
PMOSトランジスタのＮ+ ピックアップ領域へ移動するこ
とが効果的に遮断されてラッチアップの発生を防止し、
よって、素子の信頼度が向上され得る卓越な効果があ
る。
ェルガードリングをＰ−ウェル及びＮ−ウェルの間に広
く形成しつつ、前記Ｐ−ウェル及びＮ−ウェルから所定
の距離が離隔されるように形成することによって、NMOS
トランジスタのドレーンから注入された少数キャリヤが
PMOSトランジスタのＮ+ ピックアップ領域へ移動するこ
とが効果的に遮断されてラッチアップの発生を防止し、
よって、素子の信頼度が向上され得る卓越な効果があ
る。
【図１】従来の技術によるデータ出力バッファのレイア
ウト図である。
ウト図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ′線に沿って切断した切断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明によるデータ出力バッファのレイアウト
図である。
図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ′線に沿って切断した切断面図で
ある。
ある。
１…Ｐ型基板、２…Ｐ−ウェル、３…Ｎ−ウェル、４…
Ｎ−ウェルガードリング、4A及び4B…第１及び第２Ｎ−
ウェルガードリング、５…データ入出力パッド、６…絶
縁膜、７…金属配線、21及び31…ゲート電極、22及び23
…第１及び第２Ｎ+ 領域、32及び33…第１及び第２Ｐ+
領域、34、41A 及び41B …第１ないし第３Ｎ+ ピックア
ップ領域、41…Ｎ+ ピックアップ領域
Ｎ−ウェルガードリング、4A及び4B…第１及び第２Ｎ−
ウェルガードリング、５…データ入出力パッド、６…絶
縁膜、７…金属配線、21及び31…ゲート電極、22及び23
…第１及び第２Ｎ+ 領域、32及び33…第１及び第２Ｐ+
領域、34、41A 及び41B …第１ないし第３Ｎ+ ピックア
ップ領域、41…Ｎ+ ピックアップ領域
Claims (4)
- 【請求項１】データ出力バッファにおいて、Ｐ型基板の
Ｐ−ウェルに形成され、ソース及びドレーン電極に接続
される第１及び第２Ｎ+ 領域及びゲート電極からなるＮ
ＭＯＳトランジスタと、前記Ｐ型基板のＮ−ウェルに形
成され、ソース及びドレーン電極に接続される第１及び
第２Ｐ+ 領域及びゲート電極からなるＰＭＯＳトランジ
スタと、前記ＮＭＯＳトランジスタの第２Ｎ+ 領域と接
続され、前記ＰＭＯＳトランジスタの第１Ｐ+ 領域と接
続されるデータ入出力パッドと、前記Ｐ−ウェル及びＮ
−ウェルの間で形成されつつ、前記Ｐ−ウェル及びＮ−
ウェルから所定の距離が離隔されて形成されたＮ−ウェ
ルガードリングから構成されたことを特徴とするデータ
出力バッファ。 - 【請求項２】前記Ｎ−ウェルガードリング内には電源電
圧を供給してもらうためのＮ+ ピックアップ領域が形成
されることを特徴とする請求項１記載のデータ出力バッ
ファ。 - 【請求項３】前記Ｎ+ ピックアップ領域は、前記Ｎ−ウ
ェルガードリング内の縁部に沿って形成されることを特
徴とする請求項２記載のデータ出力バッファ。 - 【請求項４】前記第１Ｎ+ 領域は、接地電源（Ｖｓｓ）
に連結され、前記第２Ｐ+ 領域及び第１Ｎ+ ピックアッ
プ領域は、Ｖｃｃ電源に接続されることを特徴とする請
求項１記載のデータ出力バッファ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940013500A KR0131373B1 (ko) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 반도체 소자의 데이터 출력버퍼 |
| KR94-13500 | 1994-06-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162539A true JPH08162539A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3049198B2 JP3049198B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=19385345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7143042A Expired - Lifetime JP3049198B2 (ja) | 1994-06-15 | 1995-06-09 | データ出力バッファ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5675170A (ja) |
| JP (1) | JP3049198B2 (ja) |
| KR (1) | KR0131373B1 (ja) |
| DE (1) | DE19521470B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6190954B1 (en) | 1999-01-11 | 2001-02-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Robust latchup-immune CMOS structure |
| KR100391153B1 (ko) * | 2001-03-12 | 2003-07-12 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 레이아웃 방법 |
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1994
- 1994-06-15 KR KR1019940013500A patent/KR0131373B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1995-06-07 US US08/476,597 patent/US5675170A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-09 JP JP7143042A patent/JP3049198B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-13 DE DE19521470A patent/DE19521470B4/de not_active Expired - Fee Related
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| JP2007123345A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
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